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土力學基礎(chǔ)埋深名詞解釋（用圖示例基礎(chǔ)埋深與土質(zhì)的關(guān)系）

發(fā)布時間：2023-04-27 22:23:18 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 1417

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本文目錄:

1、土力學地基基礎(chǔ)介紹？
2、土力學基礎(chǔ)
3、土力學及地基基礎(chǔ)的精簡內(nèi)容
4、7.土力學與基礎(chǔ)工程

土力學基礎(chǔ)埋深名詞解釋（用圖示例基礎(chǔ)埋深與土質(zhì)的關(guān)系）

一、土力學地基基礎(chǔ)介紹？

一說到土力學與地基基礎(chǔ)，相關(guān)建筑人士還是比較陌生的，土力學地基基礎(chǔ)基本概況怎么樣？以下是中達咨詢?yōu)榻ㄖ耸空硐嚓P(guān)土力學地基基礎(chǔ)基本內(nèi)容，具體內(nèi)容如下：

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《土力學地基基礎(chǔ)》基本內(nèi)容：

《土力學地基基礎(chǔ)》本書由清華大學出版社出版，陳希哲編著。本書系統(tǒng)地闡明了土力學的基本理論，介紹了地基基礎(chǔ)的基本原理。本書主要內(nèi)容包括工程地質(zhì)、土的物理性質(zhì)、土的壓縮性與地基沉降計算、土的抗剪強度與地基承載力、土壓力與土坡穩(wěn)定、工程建設(shè)的巖土工程勘察、天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計、樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)、軟弱地基處理、特殊土地基及地震區(qū)的地基基礎(chǔ)等。本書可作為各類高等院校土建、鐵道、交通、地質(zhì)、冶金、石油、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等有關(guān)專業(yè)大學本科和在職工程師進修班的教材，亦適合建筑設(shè)計院、勘察院和建筑公司工程師學習參考。

《土力學地基基礎(chǔ)》本書可作為各類高等院校土建、鐵道、交通、地質(zhì)、冶金、石油、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等有關(guān)專業(yè)大學本科和在職工程師進修班的教材。有關(guān)專業(yè)大專班可刪減若干次要理論和特殊土地基內(nèi)容，仍可采用為教材。本書亦適合建筑設(shè)計院、勘察院和建筑公司工程師學習參考。

《土力學地基基礎(chǔ)》基本信息：

書名土力學地基基礎(chǔ)

作者陳希哲編著

ISBN 9787302078777

類別圖書>>建筑

頁數(shù) 536

定價￥39.80

出版社清華大學出版社

出版時間 2004-4-4

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二、土力學基礎(chǔ)

180÷（1000＋3×2×2×20.0）＝0.1452（m）＜3（m）/6 滿足偏心距e＜B/6.

P＝﹙1000＋3×2×2×20.0﹚÷3×2±180÷2×3²/6＝206.67±60.

Pmax＝266.67;Pmin＝146.67;

答：基底附加應(yīng)力最大值266.67 KPa(KN/m²)；最小值146.67 KPa。

三、土力學及地基基礎(chǔ)的精簡內(nèi)容

一、土力學、地基和基礎(chǔ)的概念

土是在第四紀地質(zhì)歷史時期地殼表層母巖經(jīng)受強烈風化作用后所形成的大小不等的顆粒狀堆積物，是覆蓋于地殼最表面的一種松散的或松軟的物質(zhì)。土是由固體顆粒、液體水和氣體組成的一種三相體。固體顆粒之間沒有聯(lián)接強度或聯(lián)接強度遠小于顆粒本身的強度是土有別于其它連續(xù)介質(zhì)的一大特點。土的顆粒之間存在有大量的孔隙，因此土具有碎散性、壓實性、土粒之間的相對移動性和透水性。

土在地球表面分布極廣，它與工程建設(shè)關(guān)系密切。在工程建設(shè)中土被廣泛用作各種建筑物的地基或材料，或構(gòu)成建筑物周圍的環(huán)境或護層。在土層上修建工業(yè)廠房、民用住宅、涵管、橋梁、碼頭等時，土是作為承受上述結(jié)構(gòu)物荷載的地基；修筑土質(zhì)堤壩、路基等時，土由被用作建筑材料，在我國的邊遠和不發(fā)達地區(qū)，目前仍有大量的土木結(jié)構(gòu)類型的農(nóng)舍存在；土作為建筑環(huán)境和護層的情況，在工程地質(zhì)學中已有論述，此處不再贅述?？偠灾?，土的性質(zhì)對于工程建設(shè)的質(zhì)量、性狀等，具有直接而有重大的影響。

土力學是以傳統(tǒng)的工程力學和地質(zhì)學的知識為基礎(chǔ)，研究與土木工程有關(guān)的土中應(yīng)力、變形、強度和穩(wěn)定性的應(yīng)用力學分支。此外，還要用專門的土工試驗技術(shù)來研究土的物理化學特性，以及土的強度、變形和滲透等特殊力學特性。

建筑物修建以后，其全部荷載最終由其下的地層來承擔，承受建筑物全部荷載的哪一部分天然的或部分經(jīng)過人工改造的地層成為地基，見圖……。

由于土的壓縮性大，強度小，因而在絕大

多數(shù)情況下上部結(jié)構(gòu)荷載不能直接通過墻、柱

等傳給下部土層（地基），而必須在墻、柱、底

梁等和地基接觸處適當擴大尺寸，把荷載擴散

以后安全地傳遞給地基，這種位于建筑物墻、

柱、底梁以下，經(jīng)過適當擴大尺寸的建筑物最

下部結(jié)構(gòu)稱之為基礎(chǔ)（見圖0-1）

建筑物的修建使地基中原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了改變，這就需要我們運用力學的方法來研究和分析建筑物荷載作用后（地基應(yīng)力狀態(tài)改變后）的地基土變形、強度和穩(wěn)定性，保證地基在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下能滿足強度和穩(wěn)定性要求并具有足夠的安全儲備；控制地基的沉降使之不超過不超過建筑物的允許變形值，保證建筑物不因地基的變形而損害或者影響其正常使用。

基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式很多，具體設(shè)計時應(yīng)該選擇既能適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)、符合建筑物使用要求，又能滿足地基強度和變形要求，經(jīng)濟合理、技術(shù)可行的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案。通常把埋置深度不大（一般不超過5.0m）只需經(jīng)過挖槽、排水等普通施工工序就可以建造起來的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ)；而把埋置深度較大（一般不小于5.0）并需要借助于一些特殊的施工方法來完成的各種類型基礎(chǔ)稱之為深基礎(chǔ)。

土的性質(zhì)極其復雜。當?shù)貙訔l件較好、地基土的力學性能較好、能滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計對地基的要求時，建筑物的基礎(chǔ)被直接設(shè)置在天然地層上，這樣的地基被稱為天然地基；而當?shù)貙訔l件較差，地基土強度指標較低，無法滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計對地基的承載力和變形要求時，常需要對基礎(chǔ)底面以下一定深度范圍內(nèi)的地基土體進行加固或處理，這種部分經(jīng)過人工改造的地基被稱為人工地基。

地基和基礎(chǔ)是建筑物的根基，又屬于隱蔽工程，它的勘察、設(shè)計和施工質(zhì)量直接關(guān)系著建筑物的安危。工程實踐表明，建筑物的事故很多都與地基基礎(chǔ)問題有關(guān)，而且一旦發(fā)生地基基礎(chǔ)事故，往往后果嚴重，補救十分困難，有些即使可以補救，其加固修復工程所需的費用也十分可觀。

二、國內(nèi)外土木工程事故舉例

綜合分析可以得到，與地基基礎(chǔ)有關(guān)的土木工程事故可主要概括為以下類型：地基產(chǎn)生整體剪切破壞、地基發(fā)生不均勻沉降、地基產(chǎn)生過量沉降以及地基土液化失效，現(xiàn)分別舉例如下：

地基產(chǎn)生整體剪切破壞 ①巴西某十一層大廈。1955年始建的巴西某十一層大廈長25m，寬12m，支承在99根21m長的鋼筋混凝土樁上。1958年大廈建成后，發(fā)現(xiàn)其背后明顯下沉。1月30日，該建筑物的沉降速度高達每小時4mm，晚8時許，大廈在20s內(nèi)倒塌。后查明該大廈下有25m厚的沼澤土，而其下的樁長僅有21m，為深入其下的堅固土層，倒塌是由于地基產(chǎn)生整體剪切破壞所致。②加拿大特朗斯康谷倉。圖0-2是建于1914年的加拿大特朗斯康谷倉地基破壞情況。該谷倉由65個圓柱形筒倉構(gòu)成，高31m，寬23.5m，其下為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，由于事前不了解基礎(chǔ)下埋藏有厚達16m的軟粘土層，谷倉建成后初次貯存谷物達27000t后，發(fā)現(xiàn)谷倉明顯下沉，結(jié)果谷倉西側(cè)突然陷入土中7.3m，東側(cè)上抬1.5m，倉身傾斜近27o。后查明谷倉基礎(chǔ)底面單位面積壓力超過300kPa，而地基中的軟粘土層極限承載力才約250kPa，因此造成地基產(chǎn)生整體破壞并引發(fā)谷倉嚴重傾斜。該谷倉由于整體剛度極大，因此雖傾斜極為嚴重，但谷倉本身卻完好無損。后于土倉基礎(chǔ)之下做了七十多個支承于下部基巖上的混凝土墩，使用了388個50t千斤頂以及支撐系統(tǒng)才把倉體逐漸扶正，單其位置比原來降低了近4.0m。這是地基產(chǎn)生剪切破壞，建筑物喪失其穩(wěn)定性的典型事故實例。

圖0-2 加拿大特朗斯康谷倉的地基事故

地基產(chǎn)生不均勻沉降 ①意大利比薩斜塔（圖0-3）。意大利比薩斜塔1173年動工修建，當塔修建至24m高時發(fā)生傾斜，一百年后續(xù)建該塔至塔頂，建成后塔高54.5m。目前塔北側(cè)沉降一米多，南側(cè)沉降近三米，塔頂偏離中心線約5.54m（傾斜約5.8o）。為使斜塔安全留存，后在國際范圍內(nèi)進行了招標，對斜塔進行了加固處理。②我國名勝蘇州虎丘塔。蘇州虎丘塔建于959～961年期間，為七級八角形磚塔，塔底直徑13.66m，高47.5m，重63000kN塔建成后由于歷經(jīng)戰(zhàn)火滄桑、風雨侵蝕，使塔體嚴重損壞，為了使該名勝古跡安全留存，我國于1956～1957年期間對其進行了上部結(jié)構(gòu)修繕，但修繕的結(jié)果使塔體重量增加了約2000 kN，同時加速了塔體的不均勻沉降，塔頂偏離中心線的距離由1957年的1. 7m發(fā)展到1978年的2.31m，并導致地層砌體產(chǎn)生局部破壞。后于1983年對該塔進行了基礎(chǔ)托換，使其不均勻沉降得以控制。因地基產(chǎn)生不均勻沉降而導致基礎(chǔ)斷裂、上部結(jié)構(gòu)破壞的事例不勝枚舉。

圖0-3 意大利比薩斜塔

地基產(chǎn)生過量沉降 ①廣深鐵路k2+150段線路。我國廣深鐵路k2+150段線路位于廣州市，該路段地處山澗流水地帶，淤泥覆蓋層較厚，通車后路基不斷下沉，1975年后，嚴重地段每旬下沉量高達12～16mm，其它地段每旬下沉量8～12mm不等，路基的下沉不僅增加了該段鐵路的維修保養(yǎng)作業(yè)量，更嚴重威脅著鐵路列車的安全營運。該路段后采用高壓噴射注漿法進行了路基土加固處理。②西安某住宅樓。西安某住宅樓位于西安市霸橋區(qū)，場地為Ⅱ級自重濕陷性黃土場地，建筑物長18.5m，寬14.5m，為六層點式磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用肋梁式鋼筋混凝土基礎(chǔ)，建筑物修建以前對地基未做任何處理，由于地下管溝積水，致使地基產(chǎn)生濕陷沉降，在沉降發(fā)生最為嚴重的5天時間里，該建筑物的累計沉降量超過了300mm。后雖經(jīng)對基礎(chǔ)進行托換處理止住了建筑物的繼續(xù)沉降，但過量沉降嚴重影響了該建筑物的使用功能，在門廳處不僅形成了倒灌水現(xiàn)象，而且門洞高度嚴重不足，人員出入極不方便。

地基液化失效 ①日本新瀉地震。日本新瀉市于1964年6月16日發(fā)生了7.5級大地震，當?shù)卮竺娣e的砂土地基由于在地震過程中產(chǎn)生振動液化現(xiàn)象而失去了承載能力，毀壞房屋近2890幢。②唐山地震。1976年7月28日發(fā)生在我國唐山市的大地震是人類歷史上造成損失最嚴重的地震之一，震級7.8級，大量建筑物在地震中倒塌損毀，地基土的液化失效是其中的主要原因之一，唐山礦冶學院圖書館書庫因地基液化失效致使其第一層全部陷入地面以下。

三、本課程的內(nèi)容和特點

《土力學》是土木建筑、公路、鐵路、水利、地下建筑、采礦和巖土工程等有關(guān)專業(yè)的一門主要課程，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課范疇。

組成地基的土或巖層是自然界的產(chǎn)物，它的形成過程、物質(zhì)成分、所處自然環(huán)境及工程性質(zhì)極為復雜多變。建筑物等的修建，會改變地層中原有的應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力狀態(tài)的改變會引起一系列的地基變形、強度、穩(wěn)定性問題。因此除在土木工程設(shè)計、施工之前必須進行建筑場地的工程地質(zhì)勘察，正確掌握和了解地層的形成過程、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、水文地質(zhì)情況、不良地質(zhì)現(xiàn)象，仔細研究地基土的組成、成因、物理力學性質(zhì)以外，還需要在此基礎(chǔ)上借助力學方法來分析和研究地層中的應(yīng)力變化，借助力學、工程地質(zhì)學、地下水動力學、流變理論以及數(shù)值計算等方法或手段來研究巖土體的變形，并進而對巖土體進行強度和穩(wěn)定性分析。土木工程中經(jīng)常遇到土坡穩(wěn)定問題，對作為建筑工程地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性較差的土坡如果未加處理或處理不當，土坡將產(chǎn)生滑動破壞，土坡的失穩(wěn)不僅影響工程的正常進展，還會危及人民生命和國家財產(chǎn)安全，因此借助力學方法對土坡進行穩(wěn)定性分析，并在此基礎(chǔ)上對土坡維護結(jié)構(gòu)進行設(shè)計計算也是人們所面臨的重要工程課題。上述問題都是土力學的研究內(nèi)容。

建筑物的地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)雖然各自功能不同、研究方法相異，但是無論從力學分析入手還是從經(jīng)濟觀點出發(fā)，這三部分卻是彼此聯(lián)系、相互制約的有機統(tǒng)一體。目前，要把這三部分完全統(tǒng)一起來進行設(shè)計計算還十分困難，但從地基—基礎(chǔ)—上部結(jié)構(gòu)共同工作的概念出發(fā)，盡量全面考慮諸方面的因素，運用力學和結(jié)構(gòu)設(shè)計方法進行基礎(chǔ)工程計算將是土力學的主要研究內(nèi)容之一。

多樣性是土的主要特點之一，由于受成土母巖、風化作用、沉積歷史、地理環(huán)境和氣候條件等多重因素影響，土的種類繁多，分布復雜，性質(zhì)各異。易變性是土的另一主要特點，土的工程性質(zhì)經(jīng)常受到外界溫度、濕度、壓力等的影響而發(fā)生顯著變化。研究各種不同性質(zhì)的特殊土和軟弱土，并按土質(zhì)受外界影響而發(fā)生變化的客觀規(guī)律，運用合適而又有效的方法對土體進行處理加固也是本課程的重要內(nèi)容。

地球表面很大一部分是處于干旱和半干旱地帶，因此，通常情況下土體是由固體顆粒、液體水和氣體組成的一種三相體。只有在極端情況下，土體才是兩相介質(zhì)，例如位于地下水位以下的飽和土（由顆粒和水兩相物質(zhì)組成）和極端干旱情況下的干土（由顆粒和氣體兩相物質(zhì)組成）。傳統(tǒng)土力學的重點是在飽和土問題的研究和工程應(yīng)用上，而對于分布極為廣泛、由三相物質(zhì)組成，負孔隙壓力起重要影響的非飽和土則很少涉及。討論存在基質(zhì)引力或負孔隙壓力的非飽和土土力學為更進一步深化土的力學性狀研究開辟了道路。

隨著科學的發(fā)展和工程技術(shù)的進步，工程中涉及的絕大多數(shù)問題僅靠傳統(tǒng)的力學方法是很難甚至無法求得其解答的，計算機的出現(xiàn)為這類復雜、綜合工程問題的數(shù)值結(jié)果分析提供了可能，數(shù)值計算作為一種行之有效的力學分析手段在巖土力學中占據(jù)了重要位置。

本課程涉及工程地質(zhì)學、彈-塑性理論、流變理論、地下水動力學、計算機及數(shù)值計算方法等多個學科領(lǐng)域的知識，因此土力學的首要特點是內(nèi)容廣泛，綜合性強。

與其它連續(xù)介質(zhì)力學問題不同，巖土工程問題僅按純數(shù)學—力學的觀點是很難甚至無法解決的，這類問題的解決還往往需要結(jié)合以往的建設(shè)經(jīng)驗，并根據(jù)實際調(diào)查、必要的現(xiàn)場及室內(nèi)試驗、測試資料進行綜合研究分析，以求得問題的正確解決。實踐性強是土力學的另一主要特點。

四、本學科的發(fā)展概況

地基基礎(chǔ)是一項古老的建筑工程技術(shù)。早在史前的人類建筑活動中，地基基礎(chǔ)作為一項工程技術(shù)就被應(yīng)用，我國西安市半坡村新石器時代遺址中的土臺和石礎(chǔ)就是先祖?zhèn)儜?yīng)用這一工程技術(shù)的見證。公元前2世紀修建的萬里長城；始鑿于春秋末期，后經(jīng)隋、元等代擴建的京杭運河；隋朝大業(yè)年間李春設(shè)計建造的河北趙州安濟橋；我國著名的古代水利工程之一，戰(zhàn)國時期李冰領(lǐng)導修建的都江堰；遍布于我國各地的巍巍高塔，宏偉壯麗的供電、廟宇和寺院；舉世聞名的古埃及金字塔等，都是由于修建在牢固的地基基礎(chǔ)之上才能逾千百年而留存于今。據(jù)報道，建于唐代的西安小雁塔其下為巨大的船形灰土基礎(chǔ)，這使小雁塔經(jīng)歷數(shù)次大地震而留存于今。上述一切證明，人類在其建筑工程實踐中積累了豐富的基礎(chǔ)工程設(shè)計、施工經(jīng)驗和知識，但是由于受到當時的生產(chǎn)實踐規(guī)模和知識水平限制，在相當長的的歷史時期內(nèi)，地基基礎(chǔ)僅作為一項建筑工程技術(shù)而停留在經(jīng)驗積累和感性認識階段。

十八世紀歐洲產(chǎn)業(yè)革命以后，水利、道路以及城市建設(shè)工程中大型建筑物的興建，提出了大量與土的力學性態(tài)有關(guān)的問題并積累了不少成功經(jīng)驗和工程事故教訓。特別是這些工程事故教訓，使得原來按以往建設(shè)經(jīng)驗來指導工程的做法已無法適應(yīng)當時的工程建設(shè)發(fā)展。這就促使人們尋求對許多類似的工程問題的理論解釋，并要求在大量實踐基礎(chǔ)上建立起一定的理論來指導以后的工程實踐。例如，十七世紀末期歐洲各國大規(guī)模的城堡建設(shè)推動了筑城學的發(fā)展并提出了墻后土壓力問題，許多工程技術(shù)人員發(fā)表了多種墻后土壓力的計算公式，為庫侖（Coulomb,C.A.1773）提出著名的抗剪強度公式和土壓力理論奠定了基礎(chǔ)。十九世紀中葉開始，大規(guī)模的橋梁、鐵路和公路建設(shè)推動了樁基和深基礎(chǔ)的理論與施工方法的發(fā)展。路塹和路堤、運河渠道邊坡、水壩等的建設(shè)提出了土坡穩(wěn)定性的分析問題。1857年英國人W.J.M朗肯（Rankine）又從不同途徑提出了擋土墻的土壓力理論。1885年法國學者J.布辛奈斯克（Boussinesq）求得了彈性半空間體在豎向集中力作用下的應(yīng)力和位移解。1852年法國的H.達西（Darcy）創(chuàng)立了砂性土的滲流理論“達西定律”。1922年瑞典學者W.費蘭紐斯（Fellenius）提出了一種土坡穩(wěn)定的分析方法。這一時期的理論研究為土力學發(fā)展成為一門獨立學科奠定了基礎(chǔ)。

1925年美國人K.太沙基（Terzaghi）歸納了以往的理論研究成果，發(fā)表了第一本《土力學》專著，又于1929年與其它學者一起發(fā)表了《工程地質(zhì)學》。這些比較系統(tǒng)完整的科學著作的出版，帶動了各國學者對本學科各個方面的研究和探索，從此《土力學》作為一門獨立的科學而得到不斷發(fā)展。我國著名學者黃文熙教授，陳宗基教授等也為土力學的發(fā)展做出了突出貢獻。

四、7.土力學與基礎(chǔ)工程

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