绪论(土力学与地基基础)

土力学与地基基础

土力学与地基基础王述红东北大学 资源与土木工程学院 土木工程研究所

土力学与地基基础

主讲教师王述红 博士/教授 东北大学 资源与土木工程学院 土木工程研究所 实验中心317 电话:+86-24-83672576(o) 13478143390 Email: wangshuhongedu@http://www.77cn.com.cn wangshuhong@http://www.77cn.com.cn

实验教学老师: 孙春明 东北大学 资源与土木工程学院 实验教学中心 电话：13066696609

土力学与地基基础

绪论基本内容：建立土力学、地基、基础的基本概念。了解本课程的特点 和在本专业中的地位。 了解本学科的学习方法及发展概况。

学习基本要求：◇掌握基础、浅基础、深基础、天然地基、人工地基的概 念； ◇地基基础设计应满足的两个基本要求。

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绪 论-土力学及其相关学科§0 -1 土力学与基础工程

一.土力学及基础工程的基本概念1.土力学土力学是从力学与工程的角度研究土的一门学科。即： 土力学是利用力学的一般原理，研究土的物理、化学 和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用 下工程性质的应用科学。它主要研究土的应力、变形 与强度、稳定性。也研究土——结相互作用的规律， 也是工程力学的一个分支。利用力学原理，研究土的应力变形、强度、稳定和渗透性 及其随时间变化规律的科学。

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2.基础工程：基础工程学涵盖各种类型建筑物、构筑物的各类基础及地基 处理的设计与施工技术，其研究领域非常广泛。基础工程服 务于各种类型建筑物与结构物，包括建筑工程、桥梁工程、 水工建筑物、港工建筑物、海上平台等各种陆上、水上、水 下和地下的结构物。基础工程的研究内容包括浅基础、深基 础和桩基础、地基处理、支挡结构物、基坑工程以及现场监 测技术、地基与基础的共同作用分析技术等，几乎囊括了所 有与土有关的结构工程的设计、计算技术，以及实施设计意 图的施工技术和施工组织管理。 将埋入土层一定深度的建筑物下部承重结构称基础。

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3.土的定义：土是矿物或岩石碎屑物构成的松软集合 体。是岩石经过风化、剥蚀、搬运沉积 等过程后，形成的各种松散的沉积物。 在建筑工程中称之为“土”。这是土的 狭义概念。广义的概念也包括岩石在内。

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4.建筑物的地基：受建筑物影响的那部分地层称为地基。 地基又分为：天然地基、人工地基两 类。地基的范围: 正常情况下卧层土自然压密状态强度高于持力层

持力层：埋置基础的土层即位于基础底面第一层土。 下卧层：在地基范围内持力层以下的土层。 软弱下卧层：强度低于持力层的下卧层。把土层中附加应力与变形所不能忽略的那部分土(岩)层称为地基。

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5 .基础：由于土的强度低，压缩性大，

故上部结构 的荷载不能通过墙、柱直接传递给地基， 必须在墙、柱与地基的接触处适当扩大尺 寸，作为建筑物的下部结构。从而把建筑 物荷载分散后再传给地基。因此，与地基 接触的具有较大尺寸的建筑物的下部结构 称为基础。基础埋置的土层：应埋置在良好的持力层上。

土力学与地基基础

土力学与地基基础

6.地基基础必须保证的两个条件：( 1 )要保证作用在地基上的荷载不超过 地基的承载能力，保证地基具有足够的防 止 整 体 破 坏 的 安 全 储 备 。 即 ： p≤f (pmax≤1.2f);(2) 控制基础沉降，使之不超过地基 的允许变形值。保证建筑物不因地基变形 而损坏或影响正常使用。

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土有哪些特点土有哪些特点?

岩石风化 的产物

分散性

非连续介质

▽复杂性 ▽易变形 ▽分散性

土力学与地基基础

绪论 土有哪些特点固相(土颗粒) 液相(孔隙水) 气相(孔隙气)

三相体系

多孔介质

受力后土颗粒和孔隙介质承受

土颗粒与土介质体相互作用 孔隙流体流动

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土有哪些特点自然历史的产物

相系组合体

非均匀性 各向异性 结构性 时空变异性

分散体系

多矿物组合体

土力学与地基基础

土质学与土力学有何特点?1. 天然介质：种类多 ，变化大，分布形态复杂。 2. 三相体：颗粒、水、空气，性质复杂。 3. 研究方法：理论+试验+经验。 学科 研究对象

理论力学材料力学 结构力学 弹性力学 水力学

质点或刚体单个弹性杆件(杆、轴、梁) 若干弹性杆件组成的杆件结构 弹性实体结构或板壳结构 不可压缩的连续流体(水) 连续流体 连续固体

土力学

天然三相松散堆积物

松散材料

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绪论

土质学与土力学有何特点?

土的形成 与演化

土质学

三大特性的 理论和参数

连续介质力学 的理论与方法

土力学

分散介质力学 的理论与计算

土的变形、强度、稳定 以及与其有关的工程问题

土力学与地基基础

二、课程的特点、内容及要求：1.土力学是以土的三相系为研究对象的。2.地基土质条件不依人们的愿望来选择。 一旦建筑场地确定，是没有选择余地的，我们必须根据地基的土质条件进 行合理的设计、处理、使之满足上部结构对地基的要求。 3.地基与基础属于隐蔽工程，对其技术要求高。对其勘察设计及施工要给 予充分的重视，因为一旦出问题，很难补救，损失巨大。一般地基基础的 工程造价约占土建总造价的20%左右。 4.课程内容多，涉及范围广 土力学以材力、结力、弹力知识为基础，同时还涉及到一些工程地质学、 土质学的知识。因此，给学习本门课程造成一定困难。

5.这是一门理论性、实践性均很强的课程。其内容很广，主要介绍土的物 理、力学性质、地基的应力计算、沉降计算及固结理论、土的

抗剪强度以 及土压力理论等内容。