第一章土力學(xué)與地基基礎(chǔ)緒論

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)教師：文霓電Q：835637754第一章緒論這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因？1、課程主要內(nèi)容土力學(xué)土力學(xué)是利用力學(xué)的一般原理，將土作為建筑物的地基、材料或介質(zhì)來(lái)研究的一門學(xué)科。什么是土？風(fēng)化巖石地球顆粒堆積物地球土是指：地球表面的整體巖石在大氣中經(jīng)受長(zhǎng)期的風(fēng)化作用而形成的、覆蓋在地表上碎散的、沒(méi)有膠結(jié)或膠結(jié)很弱的顆粒堆積物。7碎散性土有哪些特點(diǎn)？巖石風(fēng)化的產(chǎn)物固相—土骨架液相—水氣相—空氣三相性（三相體系）變形特性強(qiáng)度特性滲透特性為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？加拿大特朗斯康谷倉(cāng)事故：1913年9月裝谷物，10月17日裝了31822Ｔ谷物時(shí)，1小時(shí)豎向沉降達(dá)30.5cm24小時(shí)傾斜26°53ˊ西端下沉7.32m東端上抬1.52m上部鋼混筒倉(cāng)完好無(wú)損概況：長(zhǎng)59.4m，寬23.5m，高31.0m，共65個(gè)圓筒倉(cāng)。鋼混筏板基礎(chǔ)，厚61cm，埋深3.66m。1911年動(dòng)工，1913年完工，自重20000T。9與土有關(guān)的工程問(wèn)題為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？加拿大特朗斯康谷倉(cāng)處理：事后在下面做了七十多個(gè)支撐于基巖上的混凝土墩，使用388個(gè)50T千斤頂以及支撐系統(tǒng)，把倉(cāng)體逐漸糾正過(guò)來(lái)，其位置比原來(lái)降低了４米。原因：地基土事先未進(jìn)行調(diào)查，據(jù)鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開挖取土試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算地基承載力應(yīng)用到此谷倉(cāng)。1952年經(jīng)勘察試驗(yàn)與計(jì)算，地基實(shí)際承載力小于破壞時(shí)的基底壓力。因此，谷倉(cāng)地基因超載發(fā)生強(qiáng)度破壞而滑動(dòng)。2653失事后1913.10.181952.10.5

試驗(yàn)孔填土褐色粉質(zhì)粘土灰色粉質(zhì)粘土-0.61-12.34-13.72-4.271952.10.3試驗(yàn)孔西安一住宅樓傾斜290個(gè)千斤頂抬正“樓歪歪”.MP410香港1900年建市，1977年成立土力工程署1972PoShan滑坡(~20,000m3)(67死、20傷)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad11與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？2015.11.14日，浙江麗水麗水里東村山體滑坡。已確認(rèn)25人死亡，12人失聯(lián)。原因：山坡上殘積土本身強(qiáng)度較低，加之雨水入滲使其強(qiáng)度進(jìn)一步大大降低，使得土體滑動(dòng)力超過(guò)土的強(qiáng)度，于是山坡土體發(fā)生滑動(dòng)。浙江麗水發(fā)生山體滑坡已造成4人死亡仍有33人失蹤.MP412與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？基坑崩塌13與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？阪神大地震中地基液化神戶碼頭：地震引起大面積砂土地基液化后產(chǎn)生很大的側(cè)向變形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到嚴(yán)重?fù)p傷液化：松砂地基在振動(dòng)荷載作用下喪失強(qiáng)度變成流動(dòng)狀態(tài)的一種現(xiàn)象14與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？阪神大地震中地基液化神戶碼頭：沉箱式岸墻因砂土地基液化失穩(wěn)滑入海中15與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？以上幾個(gè)實(shí)例可歸結(jié)為與土有關(guān)的強(qiáng)度問(wèn)題16與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？比薩斜塔目前：塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m，塔頂離中心線已達(dá)5.27m，傾斜5.5°1360：再?gòu)?fù)工，至1370年竣工，全塔共8層，高度為55m1272：復(fù)工，經(jīng)6年，至7層，高48m，再停工1178：至4層中，高約29m，因傾斜停工1173：動(dòng)工原因：地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層，模量較低，變形較大。1590:

伽利略在此塔做落體實(shí)驗(yàn)17與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？比薩斜塔1838-1839：挖環(huán)形基坑卸載1933-1935：基坑防水處理基礎(chǔ)環(huán)灌漿加固1990年1月:

封閉1992年7月：加固塔身，用壓重法和取土法進(jìn)行地

基處理目前:

已向游人開放。處理措施18與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？虎丘塔問(wèn)題：塔身向東北方向嚴(yán)重傾斜，塔頂離中心線已達(dá)2.31m，底層塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險(xiǎn)建筑物而封閉。概況：位于蘇州市虎丘公園山頂，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7層，高47.5m，塔的平面呈八角形。原因：坐落于不均勻粉質(zhì)粘土層上，產(chǎn)生不均勻沉降。處理：在塔四周建造一圈樁排式地下連續(xù)墻并對(duì)塔周圍與塔基進(jìn)行鉆孔注漿和打設(shè)樹根樁加固塔身，效果良好。19與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng)

世界最大人工島1986年：開工1990年：人工島完成1994年：機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)面積：4370m×1250m填筑量：180×106m3平均厚度：33m設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)測(cè)沉降：5.7-7.5m完成時(shí)實(shí)際沉降：8.1m，5cm/月(1990年)預(yù)測(cè)主固結(jié)完成：20年后比設(shè)計(jì)超填：

3m問(wèn)題：沉降大且有不均勻沉降20與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？以上幾個(gè)實(shí)例可歸結(jié)為與土有關(guān)的變形問(wèn)題21Teton壩概況：土壩，高90m，長(zhǎng)1000m，建于1972-75年，1976年6月失事?lián)p失：直接8000萬(wàn)美元，起訴5500起，2.5億美元，死14人，受災(zāi)2.5萬(wàn)人，60萬(wàn)畝土地，32公里鐵路原因：滲透破壞－水力劈裂與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？22Teton壩1976年6月5日上午10:30左右，下游壩面有水滲出并帶出泥土。與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？23Teton壩11：00左右洞口不斷擴(kuò)大并向壩頂靠近，泥水流量增加與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？24Teton壩11:30洞口繼續(xù)向上擴(kuò)大，泥水沖蝕了壩基，主洞的上方又出現(xiàn)一滲水洞。流出的泥水開始沖擊壩趾處的設(shè)施。與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？2511：50左右洞口擴(kuò)大加速，泥水對(duì)壩基的沖蝕更加劇烈。Teton壩與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？2611:57壩坡坍塌，泥水狂瀉而下Teton壩與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？2712：00過(guò)后坍塌口加寬Teton壩與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？28洪水掃過(guò)下游谷底，附近所有設(shè)施被徹底摧毀Teton壩與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？29失事現(xiàn)場(chǎng)目前的狀況Teton壩與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？九江大堤決口潰口原因：堤基管涌1998年8月7日13:10發(fā)生管涌險(xiǎn)情，20分鐘后，在堤外迎水面找到2處進(jìn)水口又過(guò)20分鐘，防水墻后的土堤突然塌陷出1個(gè)洞，5m寬的堤頂隨即全部塌陷，并很快形成一寬約62m的潰口。與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？長(zhǎng)江堤防工程堤基管涌發(fā)生發(fā)展過(guò)程示意圖砂環(huán)管涌口粘性土砂性土滲水雜填土

管涌：在滲流作用下，無(wú)粘性土體中的細(xì)小顆粒，通過(guò)土的孔隙，發(fā)生移動(dòng)或被水流帶出的現(xiàn)象。堤基管涌與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？管涌砂環(huán)砂性土堤基管涌破壞示意圖管涌破壞當(dāng)管涌發(fā)生時(shí)，滲流將導(dǎo)致向源侵蝕，使堤防基礎(chǔ)下部出現(xiàn)滲流通道當(dāng)水頭差足夠大時(shí)，侵蝕將加速并掏挖堤防基礎(chǔ)。形成通道后極易引起潰決與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？33以上幾個(gè)實(shí)例可歸結(jié)為與土有關(guān)的滲透問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題緒論為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？34土工結(jié)構(gòu)物或地基土強(qiáng)度問(wèn)題變形問(wèn)題滲透問(wèn)題強(qiáng)度特性變形特性

滲透特性土力學(xué)可以解決工程實(shí)踐問(wèn)題，這正是土力學(xué)存在的價(jià)值以及我們學(xué)習(xí)土力學(xué)的目的。

二．地基與基礎(chǔ)的概念