土力学与地基基础-教案1.doc

※绪论

一、课程内容介绍

1、地基与基础的基本概念及分类

地基:受建筑物荷载影响的那部分土层。

基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构。

{天然地基：未经人工处理的地基

{

地基的分类人工地基：原来的承载力和变形不能满足设计要求时，对地基进行加固处理

{浅基础：埋深在1~5米以内的简单一般房屋的基础，例如：筏板基础等

{

基础的分类

深基础：建筑物荷载较大或建筑物下部土层较软弱时，即出埋置的较深，需要采用特殊的基础类型或施工方法。例如：桩基础等

2、基础及地基的作用

荷载——上部结构——基础——地基

二、发展历史

三、地基与基础在工程重要性

隐蔽工程，质量的好坏及设计的合理性直接关系到整个工程的质量和造价。地基与基础的工程造价占整个的工程造价的25%~50%左右，一些特殊的地基基础甚至更高。

历史上及身边的一些著名典型的地基与基础实例：加拿大特朗斯康谷仓，意大利比萨斜塔，上海工业展览馆中央大厅，浙江大学某试验楼。

四、课程的特点及学习要求

特点：1、研究对象比较复杂多变，这是由地基土的分布及性质本性决定的。

2、涉及的内容比较广，包括土力学、结构、施工等多门学科的内容

3、研究方法的特殊性在研究的过程中把复杂的土简单话，使得能用弹性力学的方法计算，因为土的复杂多样多采用一些经验参数，并根据理论和实际列出公式和方法。

§1、土的物理性质与工程分类

1、1、2土的定义及形成

土的定义：岩石风化、搬运、沉积所形成的产物。

按照土的成因土的分类：

残积土：残积土是由岩石风化后，未经搬运而残留于原地的土。它处于岩石风化壳的上部，是风化壳中的剧风化带，向下则逐渐变为半风化的岩石。它的分布主要受地形的控制，在雨水产生地表迳流速度小，风化产物易于保留的地方，残积物就比较厚。在不同的气候条件下、不同的原岩，将产生不同矿物成份、不同物理力学性质的残积土。我国南方花岗岩分布广泛，如深圳地区约占60%的面积，花岗岩残积土的厚度在15－40m之间，是该区城市建筑物基础的主要持力层。

坡积土：坡积土是残积土经水流搬运，顺坡移动堆积而成的土。其成份与坡上的残积土基本一致。由于地形的不同，其厚度变化大，新近堆积的坡积土，土质疏松，压缩性较高。

洪积土:洪积土是山洪带来的碎屑物质，在山沟的出口处堆积而成的土。山洪流出沟谷后，由于流速骤减，被搬运的粗碎屑物质首先大量堆积下来，离山渐远，洪积物的颗粒随之变细，其分布范围也逐渐扩大。其地貌特征，靠山近处窄而陡，离山较远宽而缓，形如锥体，故称为洪积扇。山洪是周期性发生的，每次的大小不尽相同，堆积下来的物质也不一样，因此，洪积土常呈现不规则交错的层理。由于靠近山地的洪积土的颗粒较粗，地下水位埋藏较深，土的承载力一般较高，常为良好地基；离山较远地段较细的洪积土，土质软弱而承载力较低。

冲积土：冲积土是由于河流的流水作用，将碎屑物质搬运堆积在它流经的区域内，随着从上游到下游水动力的不断减弱，搬运物质从粗到细逐渐沉积下来，一般在河流的上游以及出山口,沉积有粗粒的碎石土、砂土,在中游丘陵地带沉积有中粗粒的砂土和粉土,在下游平原三角洲地带，沉积了最细的粘土。冲积土分布广泛,特别是冲积平原是城市发达、人口集中的地带。对于粗粒的碎石土、砂土，是良好的天然地基，但如果作为水工建筑物的地基，由于其透水性好会引起严重的坝下渗漏；而对于压缩性高的粘土，一般都需要处理地基。

其他沉积土：例如风积土是由风作为搬运动力，将碎屑物由风力强的地方搬运到风力弱的地方沉积下来的土。风积土生成不受地形的控制，我国的黄土就是典型的风积土。主要分布在沙漠边缘的干旱与半干旱气候带。风积黄土的结构疏松，含水量小，浸水后具有湿陷性。

1、3土的组成

土是由固体（土颗粒）、液体（水）和气体（空气）三部分组成的，也称为三相体。

土的固体颗粒

土颗粒

土的固体颗粒是由大小不等、形状不同的矿物颗粒或岩石碎屑按照各种不同的排列方式组合在一起，构成土的骨架。这些固体相的物质称为土粒，是土中最稳定、变化最小的成分。土中的固体颗粒的大小和形状，矿物成分及其组成情况是决定土的物理力学性质的重要因素。土颗粒的形状、大小组成影响土的力学性质

土的颗粒级配

自然界中的土粒，大小悬殊、性质各异，直径变化幅度很大，从数米的漂石到万分之几毫米的粘粒，随着颗粒的减小，由无粘性变为有粘性，渗透性也由大变小。为了研究土中各种大小土粒的相对含量及其与土的工程地质性质的关系，就有必要将工程地质性质相似的土粒归并成组，按其粒径的大小分为若干组别，这种组别称粒组。

工程上常以土中各个粒组的相对含量即各粒组占土粒总重的百分数表示土中颗粒的组成情况，这种相对含量称为颗粒级配。

土粒粒组的划分

粒组名