土力学与地基基础
第1章 绪论
1、基本概念
土力学：是用力学的观点研究土各种性能一门科学
地基：直接承受建筑物荷载的那一部分土层
基础：将上部结构的荷载传递到地基中的结构的一部分，通常称为下部结构
持力层：直接与基础地面接触的土层
下卧层：地基内持力层下面的土层
软弱下卧层：地基承载力低于持力层的下卧层
天然地基：未经人工处理就可满足设计要求的地基
人工地基：地层承载力不能满足设计要求，需进行加固处理的地基
基础埋深：从设计地面（一般从室外地面）到基础底面的垂直距离
浅基础：埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基础
深基础：借助于特殊施工方法建造的基础。如桩基、墩基、沉井和地下连续墙
2、地基与基础设计的基本条件
（1）作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力值。
（2）基础沉降不得超过地基变形容许值。
（3）具有足够防止失稳破坏的安全储备。
第2章 土的物理性质和工程分类
1、土的结构：
（1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮状结构
2、土的构造
（1）层状构造；（2）分散构造；（3）裂隙构造（4）结核状构造
3、土的工程特性
（1）压缩性高；（2）强度低； （3）透水性大
4、土的颗粒级配
（1）土的粒径： d60 —控制粒径
d10 —有效粒径
d30 —中值粒径
（3）连续程度:
Cc = d302 / (d60 ×d10 ) — 曲率系数
5、土的物理性质
（1）土的物理性质指标
1）土的密度、有效密度、饱和密度、干密度
土的重度、有效重度、饱和重度、干重度
2）土粒的比重
3）土的饱和度
4）土的含水量
5）土的孔隙比和空隙率
（2）无粘性土的密实度：
Dremaxeemaxemin
（3）粘性土的物理性质：
（4）液性指数和塑性指数
IpLp
ILpLp
（5）粘性土的灵敏度
（6）粘性土的触变性
饱和粘性土受到扰动后，结构产生破坏，土的强度降低。当扰动停止后，土的强度随时间又会逐渐恢复的现象，称为触变性。土的触变性是土的结构联结形态发生变化引起的，是土微观结构随时间变化的宏观表现
第3章 土的渗透性与工程降水
1、水在土中任意一点的水头： 如果忽略速度水头，上式可以写成：
2、水力坡降 i ：单位渗流长度上的水头损失
3、达西定律
4、动水力J 土体中渗流的水对单位体积土体的骨架作用的力，是水流对土体施加的体积力，kN/m3。水在土中流动的过程中将受到土阻力的作用，使水头逐渐损失。同时，水的渗透将对土骨架产生拖曳力，导致土体中的应力与变形发生变化。这种渗透水流作用对土骨架产生的'拖曳力称为动水压力。
在工程计算中，将土的临界水力坡降除以某一安全系数Fs(2～3)，作为允许水力坡降[i
]
设计时，为保证建筑物的安全，将渗流逸出处的水力坡降控制在允许坡降[i]内：
5、流土和管涌
A：流土：地下水流动时，若水流的方向由上向下，此时动水力的方向与重力方向一致，使土颗粒压得更紧，对工程有利。如果地下水水流方向相反，动水力的方向与重力方向相反。当动水力足够大时，会将土体冲起，造成破坏。当动水力GD的数值等于或者大于土的浮重度时，土体被水冲起的现象，称为流土。
icr称为临界水力坡降，即将产生流土
B：管涌
当土体颗粒级配不连续时，水流可将土体粗粒孔隙中充填的细粒土冲走，破坏土的结构，这种作用称作管涌。长期管涌的结果，形成地下土洞，土洞由小变大，可导致地表塌陷。 C：流土与管涌的区别
a：流土发生时水力梯度i
大于临界水力梯度
icr，而管涌可以发生在任何的情况下
b：流土发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部； c：流土破坏往往是突发的，而管涌破坏一般有一个时间发展过程，是一种渐进性质的破坏；d：流土发生时水流方向向上，而管涌发生时则没有此限制；
e：只要水力梯度达到一定数值，任何类型的土都可以发生流土破坏；而管涌只发生在有一定级配（如不均匀系数Cu>10）的无粘性土中，且土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。
第4章 土的应力与有效应力原理
1、土中的自重应力 （1）竖向自重应力 由σcz分布可知竖向自重应力的分布规律为：
1） 土的自重应力分布线是一条折线，折点在土层
交界处和地下水位处，在不透水层面处分布线有突变；
2）同一层土的自重应力按直线变化；
3）自重应力随深度增加而增大；
4）在同一平面自重应力各点相等。
（2）水平向的自重应力
（3）地下水位的变化对自重应力的影响
2、基础底面的压力
（1） 轴心荷载下的基底压力
（2）偏心荷载下的基底压力
3、基底附加压力
4、地基中的附加应力
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