土力学与基础工程

土力学与基础工程SoilMechanicsandFoundationEngineering目录1、绪论2、土的物理性质及工程分类3、土中应力计算4、土的压缩性和地基沉降计算5、土的抗剪强度6、土压力和土坡稳定7、浅基础设计8、桩基础和深基础1、绪论1.1土力学、地基及基础的定义1.2本课程的特点和学习要求1.3本学科发展概况1.4与土力学有关的工程问题1.1土力学、地基及基础概念土力学——工程力学的一个分支，用于研究土体的应力、变形、强度、渗流和长期稳定性的一门学科。地基种类•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。基础种类•浅基础——埋深3～5m,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。地基与基础设计的基本条件作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力值。基础沉降不得超过地基变形容许值。具有足够防止失稳破坏的安全储备。1.2本课程的特点和学习要求本课程是土木工程专业的一门主干专业课程，涉及地质学、结构设计和施工等几个学科领域。1.相关知识：材料力学、结构力学、弹性力学、建筑材料、建筑结构、工程地质2.研究对象：各向异性土体3.研究重点：土的变形、强度、稳定性1.3本学科发展概况•18世纪土力学理论的产生和发展•1773年法国的库仑（Coulomb）--砂土抗剪强度理论与土压力理论•1857年英国朗肯—朗肯土压力理论•1885年法国布新奈斯克（Boussinesq）—弹性半空间解•1925年美国太沙基—《土力学》专著与有效应力原理《土力学》学科发展概况本学科研究领域20世纪60年代～70年代区域性土分布和特性地基处理技术水利、铁道和矿井等工程建设70年代～80年代基础工程、围护体系的稳定和变形复合地基新技术的开发和应用地基基础施工质量检测及岩土工程测试技术建筑工程、市政工程和交通工程建设90年代后岩土工程计算机分析岩土工程可靠度分析环境岩土工程城市地铁、越江越海地下隧道、超高层建筑超深基础及特大桥超深基坑工程建设等特殊岩土工程问题随着工程地质勘察、室内及现场土工试验、地基处理、新设备、新材料、新工艺、新测试技术等研究和应用进展以及有关基础工程各种设计与施工、质量检测的规范规程日臻完善，为我国基础工程设计与施工做到技术先进、经济合理、确保质量提供了理论与实践依据。近年来1.4与土力学有关的工程问题1、土三个方面的应用建筑物地基土作为构筑物的环境土工建筑材料土建筑桥梁地铁隧道边坡道路大坝2、与土有关的工程台北101目前为世界上最高建筑，高508m，共101层，位于台北信义区。迪拜大厦阿联酋迪拜正兴建一幢全球最高的“迪拜大厦”，楼高至少690米，预计于2008年完工。迪拜大厦不仅是全球最高建筑物，也将是最高的人工塔。北引桥主桥航道桥苏通长江公路大桥润阳大桥国家大剧院墙下条形基础南京地铁火车站基坑施工现场建成后的盾构隧道原基础Oldfoundation基础托换UNDERPINING新基础Newfoundation盾构隧道Shieldtunnel楼房building边坡支护工程照片地基基础的重要性地基与基础是建筑物的根基，又属于隐蔽工程，它的勘察、设计和施工质量直接关系到建筑物的安危!基础工程失败的例子加拿大Transcona谷仓，建于1913年。高31m，宽23m。地基破坏后，西侧下陷8.8m，东侧抬高1.5m，倾斜27o。后用388个50T千斤顶纠正，但位置较原先下降4m。8层55m，直径（底部）16m修建时间：1173～1350偏离中心5.27m，倾斜5.5o意大利比萨斜塔苏州虎丘塔，建于公元959～961年期间，7级8角形砖塔，塔底直径13.66m，高47.5m。塔顶1957年位移1.7m，1978年2.3m。重心偏离基础轴线0.924m。虎丘塔上海展览中心地基严重下沉墨西哥市艺术宫地基土为超高压缩性土，天然孔隙比7～12，天然含水量150％～600％，为世界罕见的软弱土，层厚25m。下沉达4m，旁边的道路下沉2m。广州地铁三号线附近居民楼倾斜