土力學(xué)習(xí)題課件

1、一、實(shí)測(cè)指標(biāo)：一、實(shí)測(cè)指標(biāo)：1 1、土的密度、土的密度：土單位體積的質(zhì)量，稱為土土單位體積的質(zhì)量，稱為土的天然密度，記為的天然密度，記為 公式：公式：=m/v=m/v 重度重度定義：定義： 土的天然重力密度，記為土的天然重力密度，記為 公式：公式：=W/v=g=9.8=W/v=g=9.8常用常用環(huán)刀法環(huán)刀法測(cè)定測(cè)定。2. 2.土粒密度（土粒比重）土粒密度（土粒比重）土粒密度土粒密度是指固體顆粒的質(zhì)量與其體積之是指固體顆粒的質(zhì)量與其體積之比，即單位體積土粒的質(zhì)量，其單位為比，即單位體積土粒的質(zhì)量，其單位為g/cm3。 土粒密度也稱土粒密度也稱土粒比重土粒比重（土粒相對(duì)密度），（土粒相對(duì)密度），是

2、指土的質(zhì)量與是指土的質(zhì)量與4時(shí)同體積水的質(zhì)量之時(shí)同體積水的質(zhì)量之比，其值與土粒密度相同，但沒有單位，比，其值與土粒密度相同，但沒有單位，在用作土的三相指標(biāo)計(jì)算時(shí)必須乘以水在用作土的三相指標(biāo)計(jì)算時(shí)必須乘以水的密度值才能平衡量綱。的密度值才能平衡量綱。土粒密度常用土粒密度常用比重試驗(yàn)法比重試驗(yàn)法測(cè)定。測(cè)定。 3 3、土的含水量、土的含水量 土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量的比值，記為土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量的比值，記為W; 公式：公式：w= mw/ms100注：注：粘性土的含水量越大，土的壓縮性越粘性土的含水量越大，土的壓縮性越大，強(qiáng)度越低。大，強(qiáng)度越低。常用常用烘干法烘干法測(cè)定。測(cè)定。二、換算指標(biāo)二、換算指

3、標(biāo)除了上述三個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)之外，還有六個(gè)可以除了上述三個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)之外，還有六個(gè)可以計(jì)算求得的指標(biāo)，稱為計(jì)算求得的指標(biāo)，稱為換算指標(biāo)換算指標(biāo)，包括以，包括以下指標(biāo)：下指標(biāo)：干密度（干重度）、飽和密度（飽和重度）、干密度（干重度）、飽和密度（飽和重度）、有效重度、孔隙比、孔隙率和飽和度。有效重度、孔隙比、孔隙率和飽和度。1 1、干、干 密密 度度 定義：單位體積中固體顆粒的質(zhì)量，記定義：單位體積中固體顆粒的質(zhì)量，記為為d; 公式：公式： d=Ms/V 干重度干重度： d9.8 d 注：注： d是評(píng)價(jià)土體緊密程度的標(biāo)準(zhǔn)，用是評(píng)價(jià)土體緊密程度的標(biāo)準(zhǔn)，用來控制填土工程的施工質(zhì)量。來控制填土工程的施工質(zhì)量。

4、d越大，越大，土體越密實(shí)，工程質(zhì)量越好，但花費(fèi)也土體越密實(shí)，工程質(zhì)量越好，但花費(fèi)也大。大。2 2、飽和密度、飽和密度土的孔隙完全被水充滿時(shí)的密度稱為土的孔隙完全被水充滿時(shí)的密度稱為飽和飽和密度密度，是指土孔隙中全部充滿液態(tài)水時(shí)，是指土孔隙中全部充滿液態(tài)水時(shí)的單位體積土的質(zhì)量，即的單位體積土的質(zhì)量，即 式中：式中：w為水的密度（為水的密度（g/cm3），常近似），常近似取取1.0g/cm3。)(3cmgVmmswsat 3 3、有效重度：、有效重度： 是扣除浮力以后的固相重力與土的總是扣除浮力以后的固相重力與土的總體積之比（又稱為浮重度）。體積之比（又稱為浮重度）。)(103mkNVVmwsat

5、wSs 4 4、土的孔隙比：、土的孔隙比：孔隙比孔隙比指土中孔隙體積與土中固體顆指土中孔隙體積與土中固體顆粒總體積的比值，用小數(shù)表示。?？傮w積的比值，用小數(shù)表示。 e=Vv/Vse=Vv/Vs注：注：孔隙比是土的一個(gè)重要物理性質(zhì)指標(biāo)，孔隙比是土的一個(gè)重要物理性質(zhì)指標(biāo)，它反映土的密實(shí)度。它反映土的密實(shí)度。土的孔隙比大小與土的密實(shí)程度的關(guān)系土的孔隙比大小與土的密實(shí)程度的關(guān)系5 5、土的孔隙率、土的孔隙率孔隙度孔隙度又稱又稱孔隙率孔隙率，指土中孔隙總體積與土，指土中孔隙總體積與土的總體積之比，用百分?jǐn)?shù)表示。的總體積之比，用百分?jǐn)?shù)表示。n=Vv/Vn=Vv/V100100注：注：它表示土中孔隙大小的程

6、度，一般土孔隙率它表示土中孔隙大小的程度，一般土孔隙率的范圍為的范圍為30% - 50%30% - 50%。 土的孔隙度取決于土的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，砂類土土的孔隙度取決于土的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，砂類土的孔隙度常小于粘性土的孔隙度。土的孔的孔隙度常小于粘性土的孔隙度。土的孔隙度一般為隙度一般為2752%。6 6、土的飽和度、土的飽和度 土中被水充填的孔隙體積與孔隙總體土中被水充填的孔隙體積與孔隙總體積之比，記為積之比，記為Sr; 公式：公式： Sr=Vw/Vv 100100注注：飽和度反映土中的孔隙被水充滿的程飽和度反映土中的孔隙被水充滿的程度，當(dāng)孔隙中沒有水存在時(shí)度，當(dāng)孔隙中沒有水存在時(shí)S Sr r=0=0；孔

7、隙；孔隙中充滿水時(shí)，中充滿水時(shí)，S Sr r=1.=1.飽和度愈大，表明孔飽和度愈大，表明孔隙中充水愈多。隙中充水愈多。三、三、三相指標(biāo)的互相換算三相指標(biāo)的互相換算eV1wssVmGseVVwssGmWsmmmWsWWGmsWmmw VsVVV1sV1.41.4 粘性土的界限含水量粘性土的界限含水量 粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)為軟硬程度，稱粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)為軟硬程度，稱為為稠度稠度。 粘性土隨含水量的不同，分別處于粘性土隨含水量的不同，分別處于固態(tài)固態(tài)、半固態(tài)半固態(tài)、可塑性態(tài)及流塑狀態(tài)可塑性態(tài)及流塑狀態(tài)，反映粘，反映粘性土物理特征的指標(biāo)是一組性土物理特征的指標(biāo)是一組特征含水量特征含水量及其構(gòu)成的

8、指標(biāo)。及其構(gòu)成的指標(biāo)。 粘性土從一種狀態(tài)變到另一種狀態(tài)粘性土從一種狀態(tài)變到另一種狀態(tài)的含水量分界點(diǎn)稱為的含水量分界點(diǎn)稱為界限含水量界限含水量。流動(dòng)狀態(tài)與可塑狀態(tài)間的分界含水流動(dòng)狀態(tài)與可塑狀態(tài)間的分界含水量稱為量稱為液限液限wL；可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)間的分界含可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)間的分界含水量稱為水量稱為塑限塑限wp；半固體狀態(tài)與固體狀態(tài)間的分界含半固體狀態(tài)與固體狀態(tài)間的分界含水量稱為水量稱為縮限縮限ws。 塑性指數(shù)塑性指數(shù)I IP P : : 液限與塑限的差值，用去液限與塑限的差值，用去掉百分號(hào)的數(shù)值表示。掉百分號(hào)的數(shù)值表示。 液性指數(shù)液性指數(shù)I IL L : : 細(xì)粒土的天然含水量和細(xì)粒土的

9、天然含水量和塑限的差值與液限和塑限的差值之比即塑限的差值與液限和塑限的差值之比即為液性指數(shù)；為液性指數(shù)； I IL L值愈大，土質(zhì)愈軟；反之，土質(zhì)愈硬。值愈大，土質(zhì)愈軟；反之，土質(zhì)愈硬。 塑限塑限wp是用是用搓條法搓條法測(cè)定的。測(cè)定的。 液限液限wL可采用可采用平衡錐式液限儀平衡錐式液限儀測(cè)定。測(cè)定。PLPIPPLIIIL值值 狀態(tài)狀態(tài) IL0堅(jiān)硬堅(jiān)硬0IL0.25 硬塑硬塑0.25IL0.75 可塑可塑0.75IL1.0 軟塑軟塑1.00的豎直線上，附加應(yīng)力隨深的豎直線上，附加應(yīng)力隨深度的增加而先增加后減?。欢鹊脑黾佣仍黾雍鬁p??； 3.在同一水平面上（在同一水平面上（Z=常數(shù)），豎常數(shù)），

10、豎直向集中力作用線上的附加應(yīng)力最直向集中力作用線上的附加應(yīng)力最大，向兩邊則逐漸減小。大，向兩邊則逐漸減小。 當(dāng)?shù)鼗砻孀饔糜袔讉€(gè)集中力時(shí)，當(dāng)?shù)鼗砻孀饔糜袔讉€(gè)集中力時(shí)，可以分別算出各集中力在地基中可以分別算出各集中力在地基中引起的附加應(yīng)力，然后根據(jù)彈性引起的附加應(yīng)力，然后根據(jù)彈性體應(yīng)力疊加原理求出地基的附加體應(yīng)力疊加原理求出地基的附加應(yīng)力的總和應(yīng)力的總和。二、矩形面積承受豎直均布荷載作用時(shí)的附加應(yīng)力 矩形面積在建筑工程中是常見的。在矩形面積在建筑工程中是常見的。在中心荷載作用下一步，基底壓力按均中心荷載作用下一步，基底壓力按均布荷載計(jì)算。此時(shí)，地基中的應(yīng)力可布荷載計(jì)算。此時(shí)，地基中的應(yīng)力可根據(jù)

11、地表受豎向集中力作用的公式，根據(jù)地表受豎向集中力作用的公式，通過積分求得。通過積分求得。 下面分二種情況講解：下面分二種情況講解： 地基表面有一矩形地基表面有一矩形面積，寬度為面積，寬度為B，長，長度為度為L，其上作用著，其上作用著豎直均布荷載，豎直均布荷載，荷荷載強(qiáng)度載強(qiáng)度為為p，求地基，求地基作用在角點(diǎn)作用在角點(diǎn)O O以下深以下深度度Z Z的的M M點(diǎn)所引起的點(diǎn)所引起的豎直向的附加應(yīng)力豎直向的附加應(yīng)力z。1 1、矩形均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力、矩形均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力 為矩形豎直向均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力為矩形豎直向均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力分布系數(shù)，它是分布系數(shù)，它是n=L/B和和m=z/B的函數(shù)，的函

12、數(shù)，可從表可從表4-3中查得，也可由下式求得。中查得，也可由下式求得。 pczcc2 2、矩形均布荷載任意點(diǎn)下的、矩形均布荷載任意點(diǎn)下的附加應(yīng)力附加應(yīng)力-角點(diǎn)法角點(diǎn)法 通過加幾條通過計(jì)算點(diǎn)的輔助線，將通過加幾條通過計(jì)算點(diǎn)的輔助線，將矩形面積劃分為矩形面積劃分為n個(gè)矩形，然后應(yīng)用矩個(gè)矩形，然后應(yīng)用矩形均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力計(jì)算公式，形均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力計(jì)算公式，分別計(jì)算各矩形上產(chǎn)生的附加應(yīng)力，分別計(jì)算各矩形上產(chǎn)生的附加應(yīng)力，再進(jìn)行疊加而得總的附加應(yīng)力，此方再進(jìn)行疊加而得總的附加應(yīng)力，此方法稱為法稱為角點(diǎn)法角點(diǎn)法。 角點(diǎn)法的應(yīng)用可以分下列角點(diǎn)法的應(yīng)用可以分下列三種情況三種情況。（a）矩形受荷面積邊

13、上，任意點(diǎn)矩形受荷面積邊上，任意點(diǎn)M以下以下的附加應(yīng)力：的附加應(yīng)力： PCCZ（b）矩形受荷面積內(nèi)，任意點(diǎn)矩形受荷面積內(nèi)，任意點(diǎn)M以下的附加應(yīng)以下的附加應(yīng)力：力：pccccz4321(c)矩形受荷面積外，任意點(diǎn)矩形受荷面積外，任意點(diǎn)M以下的附加以下的附加應(yīng)力：應(yīng)力：pccccz4321 分層總和法一般取基底中心點(diǎn)下地基分層總和法一般取基底中心點(diǎn)下地基附加應(yīng)力來計(jì)算各分層土的豎向壓縮量，附加應(yīng)力來計(jì)算各分層土的豎向壓縮量，認(rèn)為基礎(chǔ)的平均沉降量認(rèn)為基礎(chǔ)的平均沉降量s為各分層上豎向?yàn)楦鞣謱由县Q向壓縮量壓縮量D Dsi之和。之和。 在計(jì)算出在計(jì)算出D Dsi時(shí)，假設(shè)地基土只在豎向發(fā)時(shí)，假設(shè)地基土只在豎

14、向發(fā)生壓縮變形，沒有側(cè)向變形，故可利用生壓縮變形，沒有側(cè)向變形，故可利用室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗(yàn)成果進(jìn)行計(jì)算。室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗(yàn)成果進(jìn)行計(jì)算。1 1、分層總和法、分層總和法（1）計(jì)算原理）計(jì)算原理（分層總和法是目前最常用的地基沉降計(jì)算方法）分層總和法是目前最常用的地基沉降計(jì)算方法）2 2）計(jì)算步驟）計(jì)算步驟 .地基土分層。地基土分層。 計(jì)算各分層界面處土自重應(yīng)力。計(jì)算各分層界面處土自重應(yīng)力。 計(jì)算各分層界面處基底中心下豎向附計(jì)算各分層界面處基底中心下豎向附加應(yīng)力。加應(yīng)力。 確定地基沉降計(jì)算深度（或壓縮層厚確定地基沉降計(jì)算深度（或壓縮層厚度）。度）。 計(jì)算各分層土的壓縮量計(jì)算各分層土的壓縮量D Dsi：

15、疊加計(jì)算基礎(chǔ)的平均沉降量。疊加計(jì)算基礎(chǔ)的平均沉降量。 zn地下水位地下水位土層土層1土層土層2土層土層3pp0 SDBHi受受 壓壓 層層附加應(yīng)力附加應(yīng)力分布曲線分布曲線自重應(yīng)力自重應(yīng)力分布曲線分布曲線沉降計(jì)算深度沉降計(jì)算深度zDP土層土層4Dzi-1ziszizia.成層土的層面及地下成層土的層面及地下水面是當(dāng)然的分層界面，水面是當(dāng)然的分層界面，分層厚度一般不宜大于分層厚度一般不宜大于0.4b（b為基底寬度為基底寬度）。）。b.土自重應(yīng)力應(yīng)從天然土自重應(yīng)力應(yīng)從天然地面起算。地面起算。 c.計(jì)算各分層界面處基計(jì)算各分層界面處基底中心下豎向附加應(yīng)力底中心下豎向附加應(yīng)力（按上章介紹的方法）。（按上

16、章介紹的方法）。d.d.確定地基沉降計(jì)算深確定地基沉降計(jì)算深度（或壓縮層厚度）。度（或壓縮層厚度）。 一般取地基附加應(yīng)力等一般取地基附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的于自重應(yīng)力的20(即即 z/ c=0.2)深度處作為沉深度處作為沉降計(jì)算深度的限值；降計(jì)算深度的限值；若在該深度以下為高壓若在該深度以下為高壓縮性土，則應(yīng)取地基附縮性土，則應(yīng)取地基附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的10(即即 z/ c=0.1)深度處深度處作為沉降計(jì)算深度的限作為沉降計(jì)算深度的限值。值。zn地下水位地下水位土層土層1土層土層2土層土層3pp0 SDBHi受受 壓壓 層層附加應(yīng)力附加應(yīng)力分布曲線分布曲線自重應(yīng)力自重應(yīng)力分

17、布曲線分布曲線沉降計(jì)算深度沉降計(jì)算深度zDP土層土層4Dzi-1ziszizie.計(jì)算各分層土的壓縮量計(jì)算各分層土的壓縮量D Dsi式中：式中： Hi為第為第i分層土的厚度；分層土的厚度；e1i為對(duì)應(yīng)于第為對(duì)應(yīng)于第i分層土上下分層土上下層面層面自重應(yīng)力值的平均值自重應(yīng)力值的平均值p1i從土的壓縮曲線上得到從土的壓縮曲線上得到的孔隙比；這里的孔隙比；這里p1i為為：2)1(1ciicip iiiiiiiiHeeeHees121111 D D D Dzn地下水位地下水位土層土層1土層土層2土層土層3pp0 SDBHi受受 壓壓 層層附加應(yīng)力分附加應(yīng)力分布曲線布曲線自重應(yīng)力分自重應(yīng)力分布曲線布曲線沉

18、降計(jì)算深度沉降計(jì)算深度zDP土層土層4Dzi-1ziszizie2i為對(duì)應(yīng)于第為對(duì)應(yīng)于第i分層土自重分層土自重應(yīng)力平均值應(yīng)力平均值p1i與上下層面與上下層面附加應(yīng)力值的平均值附加應(yīng)力值的平均值D Dpi之之和和p2i從土的壓縮曲線上得從土的壓縮曲線上得到的孔隙比；這里到的孔隙比；這里D Dpi、p2i分別為：分別為：iiipppD D 122)1(ziizip D D zn地下水位地下水位土層土層1土層土層2土層土層3pp0 SDBHi受受 壓壓 層層附加應(yīng)力分附加應(yīng)力分布曲線布曲線自重應(yīng)力分自重應(yīng)力分布曲線布曲線沉降計(jì)算深度沉降計(jì)算深度zDP土層土層4Dzi-1ziszizif.疊加計(jì)算基礎(chǔ)

19、的平均疊加計(jì)算基礎(chǔ)的平均沉降量。沉降量。式中：式中：n為沉降計(jì)算深度范圍為沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)的分層數(shù)。內(nèi)的分層數(shù)。Dniiss1zn地下水位地下水位土層土層1土層土層2土層土層3pp0 SDBHi受受 壓壓 層層附加應(yīng)力分附加應(yīng)力分布曲線布曲線自重應(yīng)力分自重應(yīng)力分布曲線布曲線沉降計(jì)算深度沉降計(jì)算深度zDP土層土層4Dzi-1ziszizi 此法優(yōu)缺點(diǎn)：此法優(yōu)缺點(diǎn)： （1 1）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)：適用于各種成層土和各種荷載適用于各種成層土和各種荷載的沉降量計(jì)算；壓縮指標(biāo)的沉降量計(jì)算；壓縮指標(biāo)a，Es等易確定。等易確定。 （2 2）缺點(diǎn)：）缺點(diǎn)：作了許多假設(shè)，與實(shí)際情況不作了許多假設(shè)，與實(shí)際情況不符，側(cè)

20、限條件，基底壓力計(jì)算有一定誤差；符，側(cè)限條件，基底壓力計(jì)算有一定誤差；室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)也有一定誤差；計(jì)算工作量室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)也有一定誤差；計(jì)算工作量大；利用該法計(jì)算結(jié)果，對(duì)堅(jiān)實(shí)地基，其大；利用該法計(jì)算結(jié)果，對(duì)堅(jiān)實(shí)地基，其結(jié)果偏大，對(duì)軟弱地基，其結(jié)果偏小。結(jié)果偏大，對(duì)軟弱地基，其結(jié)果偏小。2 2、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范法、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范法 地基設(shè)計(jì)規(guī)范地基設(shè)計(jì)規(guī)范提出的計(jì)算最終沉降提出的計(jì)算最終沉降量的方法，是基于分層總和法的思想，量的方法，是基于分層總和法的思想，運(yùn)用運(yùn)用平均附加應(yīng)力面積平均附加應(yīng)力面積的概念，按天然的概念，按天然土層界面以簡化由于過分分層引起的繁土層界面以簡化由于過分分層引起的

21、繁瑣計(jì)算，并結(jié)合大量工程實(shí)際中沉降量瑣計(jì)算，并結(jié)合大量工程實(shí)際中沉降量觀測(cè)的統(tǒng)計(jì)分析，以經(jīng)驗(yàn)系數(shù)觀測(cè)的統(tǒng)計(jì)分析，以經(jīng)驗(yàn)系數(shù)S進(jìn)行修進(jìn)行修正，求得地基的最終變形量。正，求得地基的最終變形量。（應(yīng)力面（應(yīng)力面積法）積法）（1 1）計(jì)算原理）計(jì)算原理dfp0Pzi-1zi01pi 0piaeziHibc （1 1）基本公式）基本公式 式中：式中： n-為沉降計(jì)算深度范圍劃分的土層數(shù)；為沉降計(jì)算深度范圍劃分的土層數(shù)； p0 -為基底附加壓力；為基底附加壓力； -為平均豎向附加應(yīng)力系數(shù)為平均豎向附加應(yīng)力系數(shù), ,對(duì)于矩形面積對(duì)于矩形面積上均布荷載作用時(shí)角點(diǎn)下平均豎向附加應(yīng)力系數(shù)上均布荷載作用時(shí)角點(diǎn)下平均

22、豎向附加應(yīng)力系數(shù) 值，值，可從可從表表查得。查得。 -為為分別將基底中心以下地基中分別將基底中心以下地基中 Zi-1Z Zi 深度范圍附加應(yīng)力，按等面積化為相同深度范深度范圍附加應(yīng)力，按等面積化為相同深度范圍內(nèi)矩形分布時(shí)分布應(yīng)力的大小。圍內(nèi)矩形分布時(shí)分布應(yīng)力的大小。)(11101DiiniiisiniizzEpss1,ii010,ppii(2) (2) 沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù) y ys 為提高計(jì)算準(zhǔn)確度，規(guī)范規(guī)定計(jì)算得到為提高計(jì)算準(zhǔn)確度，規(guī)范規(guī)定計(jì)算得到的沉降的沉降s還應(yīng)乘以一個(gè)沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系還應(yīng)乘以一個(gè)沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)數(shù)y ys。Y Ys-為根據(jù)地基沉降觀測(cè)資料推算的為根據(jù)地基沉降

23、觀測(cè)資料推算的最終沉降量最終沉降量s與計(jì)算得到的與計(jì)算得到的s之比，一般之比，一般根據(jù)地區(qū)沉降觀測(cè)資料及經(jīng)驗(yàn)確定，也根據(jù)地區(qū)沉降觀測(cè)資料及經(jīng)驗(yàn)確定，也可按可按表表查取。查取。1110iiiinisisszzEpssyy沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)S Es Mpa S基底附加應(yīng)力基底附加應(yīng)力2.54.07.015.020.0粘粘性性土土P0fk1.41.31.00.40.2P00.75fk1.11.00.70.40.2砂土砂土1.11.00.70.40.2 Es為沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)的壓縮模量當(dāng)量值，為沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)的壓縮模量當(dāng)量值，按下式計(jì)算：按下式計(jì)算： Ai：為第為第i層土附加應(yīng)力面積層土附加應(yīng)力面

24、積， Esi：為相應(yīng)于該土層的壓縮模量為相應(yīng)于該土層的壓縮模量 fk：地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。EsiAiAiEs110iiiiizzpA（3 3） 沉降計(jì)算深度的確定沉降計(jì)算深度的確定 GBJ 7-89建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)規(guī)定沉降計(jì)算深度定沉降計(jì)算深度zn由下列要求確定：由下列要求確定： 式中式中 -為自試算深度往上為自試算深度往上D Dz厚度范圍厚度范圍的壓縮量（包括考慮相鄰荷載的影響），的壓縮量（包括考慮相鄰荷載的影響），D Dz的的取值按取值按表表確定。確定。 如確定的沉降計(jì)算深度下部仍有較軟弱土層時(shí)，如確定的沉降計(jì)算深度下部仍有較軟弱土層時(shí)，應(yīng)繼續(xù)往下

25、進(jìn)行計(jì)算，同樣也應(yīng)滿足上式為止。應(yīng)繼續(xù)往下進(jìn)行計(jì)算，同樣也應(yīng)滿足上式為止。DDniinss1025. 0nsDzD1.51.21.00.80.60.3 （m）30153081548242b（m） 當(dāng)無相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在當(dāng)無相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在l30 m范圍內(nèi)時(shí)，地基沉降計(jì)算深度也可按下范圍內(nèi)時(shí)，地基沉降計(jì)算深度也可按下列簡化公式計(jì)算：列簡化公式計(jì)算： 式中式中: :b-為基礎(chǔ)寬度。為基礎(chǔ)寬度。 在計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖時(shí)，在計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖時(shí)，zn取至取至基巖表面?；鶐r表面。bbznln4 . 05 . 24、土的極限平衡條件的應(yīng)用 土的極限平衡條件常用來評(píng)判土中某點(diǎn)的平土的極

26、限平衡條件常用來評(píng)判土中某點(diǎn)的平衡狀態(tài)。衡狀態(tài)。 A.A.根據(jù)實(shí)際最小主應(yīng)力根據(jù)實(shí)際最小主應(yīng)力 3 3 及土的極限平衡條件式及土的極限平衡條件式,可推求土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)所能承受的最大主可推求土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)所能承受的最大主應(yīng)力應(yīng)力 1f； B B. .或根據(jù)實(shí)際最大主應(yīng)力或根據(jù)實(shí)際最大主應(yīng)力 1 1 及土的極限平衡條件及土的極限平衡條件式推求出土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)所能承受的最小式推求出土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)所能承受的最小主應(yīng)力主應(yīng)力 3f ： C.C.再通過再通過比較計(jì)算值與實(shí)際值比較計(jì)算值與實(shí)際值即可評(píng)判該點(diǎn)的平衡即可評(píng)判該點(diǎn)的平衡狀態(tài)。狀態(tài)。 當(dāng)當(dāng) 1 1 3f 時(shí)，土體中該

27、點(diǎn)時(shí)，土體中該點(diǎn)處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)；處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)；當(dāng)當(dāng) 1 1= 1f 或或 3 3= 3f 時(shí)，土體中該點(diǎn)時(shí)，土體中該點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)；處于極限平衡狀態(tài)；當(dāng)當(dāng) 1 1 1f 或或 3 3 3f 時(shí)，土體中該點(diǎn)時(shí)，土體中該點(diǎn)處于破壞狀態(tài)。處于破壞狀態(tài)。 1f 3f c 2f 3f 12f 3f 1245tan2245tan231cf245tan2245tan213cf習(xí)題1 某地基土樣數(shù)據(jù)如下：環(huán)刀體積某地基土樣數(shù)據(jù)如下：環(huán)刀體積60cm60cm3 3，濕土質(zhì)量，濕土質(zhì)量0.1204kg,0.1204kg,土質(zhì)土質(zhì)量量0.0992kg,0.0992kg,土粒相對(duì)密度為土粒相對(duì)密度為2.71

28、, 2.71, 試計(jì)算：天然含水量試計(jì)算：天然含水量，天然重，天然重度度，干重度，干重度d d，孔隙比，孔隙比e. e.習(xí)題2 某賓館地基土的實(shí)驗(yàn)中，已測(cè)得土某賓館地基土的實(shí)驗(yàn)中，已測(cè)得土樣的干密度樣的干密度d d=1.54g/cm=1.54g/cm3 3，含水，含水率率=19.3%=19.3%，土粒比重，土粒比重G GS S=2.71=2.71。計(jì)算土的計(jì)算土的e,ne,n和和SrSr。此土樣又測(cè)得。此土樣又測(cè)得L L=28.3%=28.3%， p p=16.7%,=16.7%,計(jì)算計(jì)算I IP P和和I IL L，描述土的物理狀態(tài)，定出土的，描述土的物理狀態(tài)，定出土的名稱。名稱。習(xí)題習(xí)題3 3 某工程基坑中，由于抽水引起水流由下往上流動(dòng)，若水頭差為60cm ,水流路徑50cm,土的sat=20.2kN/m3,問是否會(huì)產(chǎn)生流砂？習(xí)題習(xí)題4 4 如圖表示某橋梁墩基礎(chǔ)及土層剖面。已知基礎(chǔ)底面尺寸為b=2m,l=8m.作用在基礎(chǔ)底面中心處的荷載為：N=1120kN。計(jì)算在豎直荷載N作用下，基礎(chǔ)中心軸線上的自重應(yīng)力及附加應(yīng)力的分布。 已知各土層的重度數(shù)值為： 褐黃色亞粘土=18.7kN/