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1、土力学与地基基础课件第二章土的物理性质土的力学性质土压力与挡土墙设计地基变形与稳定性分析基础工程设计土的物理性质01土是由固体颗粒、水和气体三部分组成的三相物质。固体颗粒是土的主要组成部分，其大小、形状和级配等因素对土的物理和力学性质产生重要影响。水以结合水和自由水的形式存在于土中，对土的力学性质也有重要影响。气体存在于土的孔隙中，对土的压缩性和透水性有直接影响。土的固体颗粒可以包括岩石碎屑、矿物颗粒、土壤颗粒等。颗粒的大小、形状和级配决定了土的物理和力学性质，如密度、孔隙率、渗透性等。同时，颗粒之间的相互作用也会影响土的性质，如摩擦、粘聚力等。土的组成土的物理性质指标是用来描述土的外观、质量
2、、含水状态等方面的参数。这些指标包括：密度、含水率、比重、孔隙率等。这些指标对于评价土的质量、确定土的状态以及预测土的行为等方面具有重要意义。密度是指土的质量与其体积的比值，以克/立方厘米表示。密度是描述土颗粒紧凑程度的指标，与土的强度和稳定性密切相关。一般来说，密度较高的土具有较好的强度和稳定性。含水率是指土中水的质量与土的质量的比值，以百分比表示。含水率是描述土的含水状态的指标，对于确定土的状态和行为具有重要意义。在工程实践中，含水率会影响土的力学性质和稳定性，因此需要进行监测和控制。土的物理性质指标土的物理状态指标是用来描述土的流动状态、稠度和硬化特性的参数。这些指标包括：流性指数、稠度
3、系数、塑性指数等。这些指标对于评价土的工程性质、确定土的设计参数以及预测土的行为等方面具有重要意义。流性指数是指描述土在剪切过程中流动特性的参数，以小数表示。流性指数越大，土的流动性越好，越容易发生剪切变形。在工程实践中，流性指数对于评价土的稳定性和预测土的行为具有重要意义。土的物理状态指标土的力学性质02土的压缩性是指土在压力作用下体积减小的性质。土的压缩性主要与土的孔隙比、含水量、压缩系数等参数有关。压缩性是土的一种重要物理性质，对于地基沉降、土压力计算、桩基沉降等工程问题有重要影响。压缩性指标可以通过室内压缩试验或原位载荷试验测定。土的压缩性土的抗剪强度是指土抵抗剪切破坏的能力。土的抗剪
4、强度与土的颗粒组成、含水量、孔隙比、矿物成分等因素有关。土的抗剪强度抗剪强度是土的重要力学性质，对于边坡稳定性分析、挡土墙设计、地基承载力计算等工程问题具有重要意义。抗剪强度可以通过室内剪切试验或原位剪切试验测定，常用的指标有摩擦角和内聚力。土的承载力是指土在一定压力作用下不发生破坏或过大的变形所能承受的最大压力。承载力是地基基础设计中的重要参数，对于建筑物安全和正常使用具有重要意义。土的承载力与土的强度、变形性质、应力历史等因素有关。承载力可以通过室内试验、原位载荷试验或经验公式估算等方法确定。01020304土的承载力土压力与挡土墙设计03 静止土压力计算静止土压力是指挡土墙不发生任何移动
5、或转动时，作用在墙上的土压力。静止土压力的大小与墙背和土之间的摩擦角、土的重度等因素有关。静止土压力的计算公式为：E0=(1/2)*h*(1-sin)*B。其中，E0为静止土压力，为土的重度，h为挡土墙的高度，为摩擦角，B为挡土墙的底宽。主动土压力是指挡土墙在土压力的作用下向前移动或转动时，作用在墙上的土压力。主动土压力的大小与墙背和土之间的摩擦角、土的重度、墙的位移等因素有关。主动土压力的计算公式为：Ea=(1/2)*h*(sin +tan)*B。其中，Ea为主动土压力，为摩擦角，B为挡土墙的底宽。主动土压力计算被动土压力的计算公式为：Ep=(1/2)*h*(sin -tan)*B。其中，E
6、p为被动土压力，为摩擦角，B为挡土墙的底宽。被动土压力是指挡土墙在土压力的作用下向后移动或转动时，作用在墙上的土压力。被动土压力的大小与墙背和土之间的摩擦角、土的重度、墙的位移等因素有关。被动土压力计算地基变形与稳定性分析04沉降变形水平位移剪切变形弯曲变形地基变形分析01020304地基在垂直方向上的位移，主要由土体自重和外部荷载引起。地基在水平方向上的位移，主要由土体侧压力和水平荷载引起。地基在剪切力作用下的变形，表现为土体的剪切破坏。地基在弯曲力作用下的变形，表现为土体的弯曲破坏。地基稳定性分析通过土的抗剪强度指标，分析地基在剪切力作用下的稳定性。采用极限平衡法或有限元法等数值分析方法，
7、计算地基的稳定性。根据土的承载力指标，分析地基在垂直荷载作用下的稳定性。对斜坡地形的地基进行滑坡稳定性分析，评估滑坡风险。强度分析稳定性计算承载力分析滑坡稳定性分析将软弱土层挖除，换填为强度较高的材料，如砂石、碎石等。换填法通过排水设施降低土体含水量，增加土体密度和强度。排水固结法利用振动或夯实设备，使土体密实，提高其承载能力。振实法通过注浆、搅拌等化学方法，改善土体的物理力学性质，提高其承载能力。化学加固法地基处理方法基础工程设计05适用于建筑物层数较少的单层或多层建筑，具有施工简便、材料用量少的特点。独立基础筏形基础条形基础箱形基础适用于高层或重型建筑，能够承受较大的荷载，提供良好的整体稳
8、定性。适用于墙下或柱下承载能力要求较高的场合，能够提供较大的承载能力。适用于高层或超高层建筑，具有较大的整体刚度和承载能力，能够有效地抵抗不均匀沉降。基础类型选择基础埋置深度应考虑地下水位、土层分布、土壤性质等因素，以确保基础稳定性和安全性。环境条件建筑物高度和荷载地质条件基础埋置深度应与建筑物高度和荷载相适应，以满足承载能力和变形要求。基础埋置深度应结合地质勘察资料进行确定，以确保基础处于稳定的土层中。030201基础埋置深度确定根据建筑物的荷载和土壤参数，计算基础的承载能力，确保满足设计要求。承载能力计算根据土壤参数和建筑物荷载，计算基础的变形量，以确保建筑物安全使用。变形计算根据土壤参数和建筑物荷载，计算基础的稳定性，以确保建筑物在使用过程中不会发生滑动或倾覆。稳定性计算基础设计计算THANKS感谢观看