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1、,土力學(xué)與地基基礎(chǔ),丁春梅 土木工程系,土力學(xué)是利用力學(xué)知識(shí)和土工試驗(yàn)技術(shù)來(lái)研究土的強(qiáng)度、變形及其規(guī)律并將其應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中的一門(mén)科學(xué),它既是一門(mén)古老的工程技術(shù)，又是一門(mén)年輕的應(yīng)用科學(xué)。古人興建的堤壩、橋梁、蜿蜒的萬(wàn)里長(zhǎng)城、大運(yùn)河等，都為本學(xué)科的發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，17、18世紀(jì)眾多學(xué)者的研究為土力學(xué)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)，1925年，土力學(xué)的奠基人太沙基歸納前人的成就，發(fā)表了土力學(xué)一書(shū)，系統(tǒng)介紹了土力學(xué)的基本內(nèi)容，土力學(xué)得以成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。20世紀(jì)60,前言,年代以后，科學(xué)的發(fā)展帶來(lái)的各種先進(jìn)的儀器和先進(jìn)的計(jì)算方法，為土力學(xué)的發(fā)展提供了很好的條件，土力學(xué)與基礎(chǔ)工程領(lǐng)域的研究發(fā)生了深刻的變
2、化，許多復(fù)雜的巖土工程問(wèn)題可以依賴(lài)先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)解決。我國(guó)在工程地質(zhì)勘察、現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)、地基處理、新設(shè)備、新材料、新工藝的研究和應(yīng)用方面，都取得了很大的進(jìn)展。隨著我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，必將對(duì)土力學(xué)與基礎(chǔ)工程提出更多新的挑戰(zhàn)，隨著這些問(wèn)題的解決，也必將促進(jìn)土力學(xué)與基礎(chǔ)工程技術(shù)向前發(fā)展。,緒論及第一章：土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi) 第二章：土的滲透性 第三章：土中應(yīng)力 第四章：土的壓縮性及地基變形 第五章：土的抗剪強(qiáng)度 第六章：土壓力 第七章：土坡的穩(wěn)定性分析 第八章：地基承載力 第九章：地基、基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 第十章：樁基礎(chǔ) 第十一章：軟土地基處理及特殊土 復(fù)習(xí),目錄,,土力學(xué)與地基基礎(chǔ)就
3、是研究土體的特性及其在工程活動(dòng)影響下的應(yīng)力、變形、強(qiáng)度和穩(wěn)定性及其應(yīng)用的學(xué)科。它屬于土木工程的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科。隨著人口不斷密集，人類(lèi)活動(dòng)的范圍日益狹小，現(xiàn)代工程建設(shè)不得不向高（高層建筑）、深（地下工程）、遠(yuǎn)（高速公路）的方向發(fā)展。同時(shí)通過(guò)對(duì)不良場(chǎng)地土體的改善進(jìn)行工程建設(shè)，可以充分地利用日益緊缺的土地資源。因此土力學(xué)與地基基礎(chǔ)在現(xiàn)代土木工程建設(shè)事業(yè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。,緒論,與其它經(jīng)驗(yàn)科學(xué)一樣，土力學(xué)是人類(lèi)在工程實(shí)踐的成功與失敗中，不斷總結(jié)與積累經(jīng)驗(yàn)而逐步發(fā)展起來(lái)的一門(mén)學(xué)科，目前已形成了系統(tǒng)的理論體系。在此我們首先回顧一下土力學(xué)的 發(fā)展歷史，再通過(guò)一系列的工程實(shí)例 來(lái)認(rèn)識(shí)一下學(xué)習(xí)該課程的意義和
4、作用，最后讓我們了解一下該課程的 學(xué)習(xí)內(nèi)容 。,緒論,圖片：高層建筑,,緒論,圖片：長(zhǎng)隧道,,緒論,圖片：高速公路（立交）,,緒論,第一部分 發(fā)展歷史,土力學(xué)是人們?cè)谠陂L(zhǎng)期工程實(shí)踐中形成發(fā)展起來(lái)的一門(mén)學(xué)科。 我國(guó)勞動(dòng)人民從遠(yuǎn)古時(shí)代就能利用土石作為地基和建筑材料修筑房屋了。如西安新石器時(shí)代的半坡村遺址，就發(fā)現(xiàn)有土臺(tái)和石礎(chǔ)，這就是古代的堂高三尺、茅茨土階（語(yǔ)見(jiàn)韓非子）的建筑。我國(guó)舉世聞名的秦萬(wàn)里長(zhǎng)城逾千百年而留存至今。充分體現(xiàn)了我國(guó)古代勞動(dòng)人民的高超水平。,緒論,圖片：半坡村落遺址,,緒論,隋朝石工李春所修建成的趙州石拱橋，造型美觀，至今安然無(wú)恙。橋臺(tái)砌置于密實(shí)的粗砂層上，一千三百多年來(lái)估計(jì)沉降量
5、約幾厘米?，F(xiàn)在驗(yàn)算其基底壓力約500-600kpa，這與現(xiàn)代土力學(xué)理論給出的承載力值很接近。,緒論,圖片 趙州石拱橋,,緒論,根據(jù)夢(mèng)溪筆談?dòng)涊d，北宋初著名木工喻皓（公元989年）在建造開(kāi)封開(kāi)寶寺木塔時(shí)，考慮到當(dāng)?shù)囟辔鞅憋L(fēng)，便特意使建于飽和土上的塔身稍向西北傾斜，設(shè)想在風(fēng)力的長(zhǎng)期斷續(xù)作用下可以漸趨復(fù)正?？梢?jiàn)在當(dāng)時(shí)的工匠已考慮到建筑物地基的沉降問(wèn)題了。而作為本學(xué)科理論基礎(chǔ)的土力學(xué)的發(fā)端，始于十八世紀(jì)興起了工業(yè)革命的歐洲。隨著資本主義工業(yè)化的發(fā)展，為了滿(mǎn)足向國(guó)內(nèi)外擴(kuò)張市場(chǎng)的需要，陸上交通進(jìn)入了所謂鐵路時(shí)代，因此，最初有關(guān)土力學(xué)的個(gè)別理論多與解決鐵路路基問(wèn)題有關(guān)。,緒論,土力學(xué)的發(fā)展（ 可劃分為三個(gè)階
6、段： 1925年以前，1925年至1960年左右，1960年左右至今） （ 1）1925年前土力學(xué)尚未形成一門(mén)學(xué)科。 工程實(shí)踐可追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代：半坡，秦長(zhǎng)城，商朝各類(lèi)祭臺(tái)；被用作工程材料，如挖洞、筑堤、修路等；戰(zhàn)國(guó)時(shí)的考工記，就認(rèn)識(shí)到作用力與變形之間的關(guān)系，比胡克 ( Hooke )定律還早1500多年； 有文字記載最早理論是,緒論,,1773年，法國(guó)的C.A.庫(kù)倫（Coulomb）根據(jù)試驗(yàn)創(chuàng)立了著名的砂土抗剪強(qiáng)度公式，提出了計(jì)算擋土墻土壓力的滑楔理論。 1856達(dá)西(Darcy) 研究 了砂土的滲透性，發(fā)展了達(dá)西滲透公式 1857年英國(guó)的W.G.M.朗肯（Rankine）又從不同角度
7、提出了擋土墻土壓力理論。 1869年卡爾洛維奇第一本地基與基礎(chǔ)著作 1885年法國(guó)J.布辛奈斯克（Boussinesq）求得了彈性半無(wú)限空間在豎向集中力作用下的應(yīng)力和變形的Boussinesq解。,緒論,,1900年莫爾(Mohr)土的強(qiáng)度理論 1922年瑞典W.費(fèi)蘭紐斯（Fellenius）為解決鐵路塌方問(wèn)題提出了土坡穩(wěn)定分析法。 以上這些方法至今仍廣泛應(yīng)用。,緒論,,（ 2）1925年至1960年左右的古典土力學(xué)（以有效應(yīng)力原理為核心） 1925年太沙基( Terzaghi )出版的第一本土力學(xué)專(zhuān)著標(biāo)志著土力學(xué)學(xué)科的形成，之后世界許多學(xué)者對(duì)土 的抗剪強(qiáng)度 、土的變形、土的滲透性、土
8、的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和破壞機(jī)理進(jìn)行了大量的研究工作，并逐漸將土力學(xué)的基本理論普遍應(yīng)用于解決各種不同條件下的工程問(wèn)題。,緒論,,（ 3）1960年左右后的現(xiàn)代土力學(xué)（以本構(gòu)模型為核心） 20世紀(jì)60年代計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用的高速發(fā)展，促進(jìn)了土力學(xué)的大發(fā)展。 如復(fù)雜條件下土的應(yīng)力應(yīng)變強(qiáng)度 時(shí)間關(guān)系本構(gòu)模型的建立； 土動(dòng)力理論，流變理論，土體穩(wěn)定性問(wèn)題等。,緒論,,土力學(xué)的四個(gè)分支的形成 ： 理論土力學(xué) 計(jì)算土力學(xué) 實(shí)驗(yàn)土力學(xué) 應(yīng)用土力學(xué),緒論,我國(guó)學(xué)者黃文熙：土的強(qiáng)度與變形、本構(gòu)關(guān)系； 陳宗基：土的微觀結(jié)構(gòu)與流變； 錢(qián)家歡：在土的流變、土工抗震方面有不少研究； 沈珠江： 2000年出版理論土力學(xué)，
9、研究發(fā)展軟土本構(gòu)關(guān)系。,緒論,第二部分 工程實(shí)例,加拿大特朗斯康谷倉(cāng)的地基事故 美國(guó)紐約某水泥倉(cāng)庫(kù) 意大利比薩斜塔 蘇州市虎丘塔 上海展覽中心館 匈牙利一碼頭建筑物墻體開(kāi)裂 墨西哥市藝術(shù)宮 天津市人民會(huì)堂辦公樓墻體開(kāi)裂 南京分析儀器廠(chǎng)職工住宅基礎(chǔ)開(kāi)裂 南京江南水泥廠(chǎng)土坡滑動(dòng) 香港寶城大廈土坡滑動(dòng) 盤(pán)錦市房屋凍脹開(kāi)裂,緒論,,1、建筑物傾斜,緒論,加拿大特朗斯康谷倉(cāng)的地基事故,該谷倉(cāng)平面呈矩形，南北向長(zhǎng)59.44m，東西向?qū)?3.47m，高31.00m，容積36368立方米，容倉(cāng)為圓筒倉(cāng)，每排13個(gè)圓倉(cāng)，5排共計(jì)65個(gè)圓筒倉(cāng)。谷倉(cāng)基礎(chǔ)為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，厚度61cm，埋深3.66m。谷倉(cāng)于19
10、11年動(dòng)工，1913年完工，空倉(cāng)自重20000T，相當(dāng)于裝滿(mǎn)谷物后滿(mǎn)載總重量的42.5%。,緒論,1913年9月裝谷物，10月17日當(dāng)谷倉(cāng)已裝了31822 谷物時(shí)，發(fā)現(xiàn)1小時(shí)內(nèi)豎向沉降達(dá)30.5cm，結(jié)構(gòu)物向西傾斜，并在24小時(shí)內(nèi)谷倉(cāng)傾斜，傾斜度離垂線(xiàn)達(dá)2653，谷倉(cāng)西端下沉7.32m，東端上抬1.52m，上部鋼筋混凝土筒倉(cāng)堅(jiān)如磐石。谷倉(cāng)地基土事先未進(jìn)行調(diào)查研究，據(jù)鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開(kāi)挖試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算地基承載力為352kPa，應(yīng)用到此谷倉(cāng)。,緒論,1952年經(jīng)勘察試驗(yàn)與計(jì)算，谷倉(cāng)地基實(shí)際承載力為（193.8-276.6）kPa，遠(yuǎn)小于谷倉(cāng)破壞時(shí)發(fā)生的壓力329.4kPa，因此，谷倉(cāng)地基因超載發(fā)生強(qiáng)
11、度破壞而滑動(dòng)。 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)，才把倉(cāng)體逐漸糾正過(guò)來(lái)，但其位置比原來(lái)降低了米。,緒論,圖片：加拿大特朗斯康谷倉(cāng),,緒論,美國(guó)紐約某水泥倉(cāng)庫(kù),該水泥倉(cāng)庫(kù)是近代世界上最嚴(yán)重的建筑物破壞事例之一，這座水泥倉(cāng)庫(kù)位于紐約市漢森河旁，水泥倉(cāng)庫(kù)呈圓筒形，高約 21m，倉(cāng)庫(kù)直徑13m，一排圓筒倉(cāng)庫(kù)下部的基礎(chǔ)為整塊筏板基礎(chǔ)，埋深2.8m。1940年水泥倉(cāng)庫(kù)裝載水泥，使粘土地基超載，引起地基土剪切破壞而滑動(dòng)，水泥筒倉(cāng)傾斜呈45，地基土被擠出地面高達(dá)5.18 m，與此同時(shí)，離筒倉(cāng)凈距23m以外的辦公樓受地基滑動(dòng)影響，也發(fā)生了傾斜。,緒論,意大利比
12、薩斜塔,這是舉世聞名的建筑物傾斜的典型實(shí)例。 該塔自1173年9月8日動(dòng)工，至1178年建至第4層中部，高度約29m時(shí)，因塔明顯傾斜而停工。94年后，于1272年復(fù)工，經(jīng)6年時(shí)間，建完第7層，高48m，再次停工中斷82年。于1360年再?gòu)?fù)工，至1370年竣工，全塔共8層，高度為55m。塔身呈圓筒形，16層由優(yōu)質(zhì)大理石砌成，頂部78層采用磚和輕石料。,緒論,,,緒論,,塔身每層都有精美的圓柱與花紋圖案，是一座宏偉而精致的藝術(shù)品。1590年伽利略在此塔做落體實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)建了物理學(xué)上著名的落體定律。斜塔成為世界上最珍貴的歷史文物，吸引無(wú)數(shù)世界各地游客。全塔總重約145MN，基礎(chǔ)底面平均壓力約50kPa。
13、地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層。目前塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m，塔頂離中心線(xiàn)已達(dá)5.27m，傾斜5.5，成為危險(xiǎn)建筑。1990年1月4日被封閉。除加固塔身外，用壓重法和取土法進(jìn)行地基處理。目前已向游人開(kāi)放。,緒論,蘇州市虎丘塔,此塔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），距今已有1036年悠久歷史。全塔7層，高47.5m。塔的平面呈八角形，由外壁、回廊與塔心三部分組成。塔身全部青磚砌筑，外形仿樓閣式木塔，每層都有8個(gè)壺門(mén)，拐角處的磚特制成圓弧形，建筑精美。1961年3月4日，國(guó)務(wù)院將此塔列為全國(guó)重點(diǎn)保護(hù)文物。,緒論,蘇州市虎丘塔,80年代，塔身已向東北方
14、向嚴(yán)重傾斜，不僅塔頂離中心線(xiàn)已達(dá)2.31m，而且底層塔身發(fā)生不少裂縫，東北方向?yàn)樨Q直裂縫，西南方向?yàn)樗搅芽p，成為危險(xiǎn)建筑而封閉。在國(guó)家文物管理局和蘇州市人民政府領(lǐng)導(dǎo)下，召開(kāi)多次專(zhuān)家會(huì)議，采取在塔四周建造一圈樁排式地下連續(xù)墻并對(duì)塔周?chē)c塔基進(jìn)行鉆孔注漿和樹(shù)根樁加固塔身，由上海市特種基礎(chǔ)工程研究所承擔(dān)施工，獲得成功。,緒論,圖片:蘇州市虎丘塔,,緒論,,2、建筑地基嚴(yán)重下沉,緒論,上海展覽中心館,上海展覽中心館原稱(chēng)上海工業(yè)展覽館，位于上海市區(qū)延安中路北側(cè)。展覽館中央大廳為框架結(jié)構(gòu)，箱形基礎(chǔ)，展覽館兩翼采用條形基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)為兩層，埋深7.27m。箱基頂面至中央大廳頂部塔尖，總高96.63m。地基
15、為高壓縮性淤泥質(zhì)軟土。展覽館于1954年5月開(kāi)工，當(dāng)年底實(shí)測(cè)地基平均沉降量為60cm。,緒論,,1957年6月，中央大廳四周的沉降量最大達(dá)146.55cm，最小為122.8cm。到1979年，累計(jì)平均沉降量為160cm，從1957年至1979年共22年的沉降量?jī)H20cm左右，不及1954年下半年沉降量的一半，說(shuō)明沉降已趨向穩(wěn)定。但由于地基嚴(yán)重下沉，不僅使散水倒坡，而且建筑物內(nèi)外連接的水、暖、電管道斷裂，都付出了相當(dāng)?shù)拇鷥r(jià)。,緒論,墨西哥市藝術(shù)宮,墨西哥國(guó)家首都墨西哥市藝術(shù)宮，是一座巨型的具有紀(jì)念性的早期建筑。此藝術(shù)宮于1904年落成，至今已有90余年的歷史。該市處于四面環(huán)山的盆地中，古代原是一
16、個(gè)大湖泊。因周?chē)鹕絿姲l(fā)的火山灰沉積和湖水蒸發(fā)，經(jīng)漫長(zhǎng)年代，湖水干涸形成目前的盆地。,緒論,,當(dāng)?shù)乇韺訛槿斯ぬ钔僚c砂夾卵石硬殼層，厚度5m，其下為超高壓縮性淤泥，天然孔隙比高達(dá)7-12，天然含水量高達(dá)150%-600%，為世界罕見(jiàn)的軟弱土，層厚達(dá)25m。因此，這座藝術(shù)宮嚴(yán)重下沉，沉降量高達(dá)4m，臨近的公路下沉2m，公路路面至藝術(shù)宮門(mén)前高差達(dá)2m。參觀者需步下9級(jí)臺(tái)階，才能從公路進(jìn)入藝術(shù)宮。,緒論,,3、建筑物墻體開(kāi)裂,緒論,匈牙利一碼頭建筑物墻體開(kāi)裂,匈牙利達(dá)納畔特碼頭，位于多瑙河一座島上的斜岸上。建筑物包括一個(gè)倉(cāng)庫(kù)和幾個(gè)車(chē)間，寬約24m，高6m，為單層框架結(jié)構(gòu)，建于1952年。設(shè)計(jì)采用圓柱形
17、獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)上置鋼筋混凝土連續(xù)梁，承受外墻荷重。建筑物內(nèi)墻采用條形基礎(chǔ)，工程建成不久，所有內(nèi)隔墻都嚴(yán)重開(kāi)裂。,緒論,,地基表層為人工填土，厚約3.8m；第二層為細(xì)砂與有機(jī)粉土，厚約1.7m；第三層為密實(shí)粗砂層。上述建筑物外墻下獨(dú)立基礎(chǔ)埋深6.5m，基底面為粗砂層，沉降量很小。而內(nèi)墻的條形基礎(chǔ)埋深僅0.8m，位于人工填土層，沉降量大，顯然，一幢建筑物采用兩類(lèi)不同基礎(chǔ)，埋深相差懸殊，持力層土質(zhì)壓縮性高低相差懸殊，引起嚴(yán)重的不均勻沉降，導(dǎo)致墻體嚴(yán)重開(kāi)裂事故。,緒論,天津市人民會(huì)堂辦公樓墻體開(kāi)裂,此辦公樓東西向7個(gè)開(kāi)間，長(zhǎng)約27m，南北向?qū)捈s5m，高約5.6m，為兩層樓房。工程建成，使用正常。198
18、4年7月，在辦公樓西側(cè)，新建天津市科學(xué)會(huì)堂學(xué)術(shù)樓。此學(xué)術(shù)樓東西向8個(gè)開(kāi)間，長(zhǎng)約34m，南北寬約18m，高約22m，為6層大樓。兩樓外墻凈距僅30cm。當(dāng)年年底，人民會(huì)堂辦公樓西側(cè)北墻發(fā)現(xiàn)裂縫，此后，裂縫不斷加長(zhǎng)加寬，開(kāi)裂寬度超過(guò)10cm，長(zhǎng)度超過(guò)6m。分析原因是由于新建天津市科學(xué)會(huì)堂學(xué)術(shù)樓的附加應(yīng)力擴(kuò)散至原有人民會(huì)堂辦公樓西側(cè)軟弱地基，引起嚴(yán)重下沉所致。,緒論,盤(pán)錦市房屋凍脹開(kāi)裂,該市位于遼寧省中部，錦州市以東，遼河北岸。當(dāng)?shù)乇韺訛檎惩僚c粉質(zhì)粘土，厚度3.0m5.0m，第二層為灰色淤泥質(zhì)粉砂，很厚。地下水位僅0.5m2.0m，屬?gòu)?qiáng)凍脹土。盤(pán)錦市冬季寒冷，標(biāo)準(zhǔn)凍深為1.1m。因下臥層軟弱，一般房
19、屋基礎(chǔ)淺埋為0.7m0.9m。小于凍深又無(wú)技術(shù)措施，造成凍脹而使墻體開(kāi)裂。,緒論,,4、建筑物基礎(chǔ)開(kāi)裂,緒論,南京分析儀器廠(chǎng)職工住宅基礎(chǔ)開(kāi)裂,該住宅位于南京市西部秦淮河以南太平南路西一新村，住宅樓東西向長(zhǎng)37.64m，南北向?qū)?.94m，5層，建筑面積1721平方米 ，建筑場(chǎng)地地表為雜填土，較厚，設(shè)計(jì)采用無(wú)埋式筏板基礎(chǔ)。1977年12月開(kāi)工，次年5月住宅樓主體工程施工至第5層時(shí)，于5月13日發(fā)現(xiàn)東起第五開(kāi)間中部鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)南北向斷裂。5月15日工程停工。,緒論,,經(jīng)重新勘察和調(diào)查，當(dāng)?shù)卦瓰橐粋€(gè)大水塘，南北長(zhǎng)70m，東西寬40m-50m。附近的飯店、茶爐、浴室用稻殼作燃料，燒燼的稻殼灰傾倒
20、此塘，經(jīng)幾十年填平。1972年曾作燒磚場(chǎng)，1977年初整平，同年年底動(dòng)工修建住宅樓。,緒論,,第一次勘察，誤將稻殼灰鑒別為一般雜填土。由于住宅樓西半部置于古水塘內(nèi)，東半部座落岸上，土質(zhì)突變，造成鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)攔腰斷裂的嚴(yán)重事故。經(jīng)有關(guān)方面多次研究討論，最終采用卸荷處理方案，即拆去一層，后又拆去一層，將原5層住宅改為3層住宅。,緒論,,5、土坡滑動(dòng),緒論,南京江南水泥廠(chǎng)土坡滑動(dòng),該廠(chǎng)位于南京市東北部、長(zhǎng)江南岸棲霞山麓。山坡多次滑動(dòng)。1975年夏，滑動(dòng)土體達(dá)數(shù)萬(wàn)立方米，危及水泥廠(chǎng)3號(hào)窯頭廠(chǎng)房，工廠(chǎng)停工處理滑坡事故。棲霞山的山坡原是穩(wěn)定的，建廠(chǎng)平整場(chǎng)地開(kāi)挖坡腳，使山坡土體失去平衡。夏季雨量集中，
21、雨水滲入山坡殘積土中，使土體含水量增加，抗剪強(qiáng)度降低，導(dǎo)致山坡滑動(dòng)事故。為防止新的滑坡，在山麓修筑一道鋼筋混凝土擋土墻。,緒論,香港寶城大廈土坡滑動(dòng),香港地區(qū)人口稠密，市區(qū)建筑密集。新建住宅只好建在山坡上。1972年7月，香港發(fā)生一次大滑坡，數(shù)萬(wàn)立方米殘積土從山坡上下滑，巨大的沖擊力正好通過(guò)一幢高層住宅--寶城大廈，頃刻之間，寶城大廈被沖毀倒塌。因樓間凈距太小，寶城大廈倒塌時(shí)，砸毀相鄰一幢大樓一角約五層住宅。寶城大廈居住著金城銀行等銀行界人士，因大廈沖毀時(shí)為清晨7點(diǎn)鐘，人們都還在睡夢(mèng)中，當(dāng)場(chǎng)死亡120人，這起重大傷亡事故引起了西方世界極大的震驚。,緒論,除了以上所述幾種土的問(wèn)題外，還有土的滲透
22、問(wèn)題,例如： 1963年，意大利265m高的瓦昂拱壩上游托克山左岸發(fā)生大規(guī)模的滑坡，滑坡體從大壩附近的上游擴(kuò)展長(zhǎng)達(dá)1800m，并橫跨峽谷滑移300400m，估計(jì)有23億立方米的巖塊滑入水庫(kù)，沖到對(duì)岸形成100150m高的巖堆，致使庫(kù)水漫過(guò)壩頂，沖毀了下游的朗格羅尼鎮(zhèn)，死亡約2500人，但大壩卻未遭破壞。,緒論,,1998年長(zhǎng)江全流域特大洪水時(shí)，萬(wàn)里長(zhǎng)江堤防經(jīng)受了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，一些地方的大堤垮塌，大堤地基發(fā)生嚴(yán)重管涌，洪水淹沒(méi)了大片土地，人民生命財(cái)產(chǎn)遭受巨大的威脅。僅湖北省沿江段就查出4974處險(xiǎn)情，其中重點(diǎn)險(xiǎn)情540處中，有320處屬地基險(xiǎn)情；潰口性險(xiǎn)情34處中，除3處是涵閘險(xiǎn)情外，其余都是地基
23、和堤身的險(xiǎn)情。1998年長(zhǎng)江全流域特大洪水時(shí)，萬(wàn)里長(zhǎng)江堤防經(jīng)受了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，一些地方的大堤垮塌，大堤地基發(fā)生嚴(yán)重管涌，洪水淹沒(méi)了大片土地，人民生命財(cái)產(chǎn)遭受巨大的威脅。僅湖北省沿江段就查出4974處險(xiǎn)情，其中重點(diǎn)險(xiǎn)情540處中，有320處屬地基險(xiǎn)情；潰口性險(xiǎn)情34處中，除3處是涵閘險(xiǎn)情外，其余都是地基和堤身的險(xiǎn)情。,緒論,第三部分 學(xué)習(xí)內(nèi)容,土力學(xué)研究的對(duì)象是土體，研究目的是為各類(lèi)土木工程建筑提供土性參數(shù)，以保證設(shè)計(jì)合理、工程造價(jià)經(jīng)濟(jì)、工程運(yùn)營(yíng)可靠。這就要求我們不僅要了解土體的固有特性；而且要掌握在工程環(huán)境下土體物理力學(xué)狀態(tài)的改變，如建筑荷載導(dǎo)致附加應(yīng)力，洞室或邊坡開(kāi)挖產(chǎn)生的應(yīng)力釋放與集中等，這
24、屬于土力學(xué)的研究?jī)?nèi)容。,緒論,,一、關(guān)于土的概念 1、土的定義：土是地表巖石經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化、搬運(yùn)和沉積作用，逐漸破碎成細(xì)小礦物顆粒和巖石碎屑，是各種礦物顆粒的松散集合體。 2、土的特點(diǎn)： （1）散體性 （2）多孔性 （3）多樣性 （4）易變性,緒論,,3、土在工程中的應(yīng)用 （1）作為建筑物地基 （2）作為建筑材料 （3）建筑物周?chē)h(huán)境,緒論,,4、地基與基礎(chǔ)的概念 （1）基礎(chǔ)： 1）定義：建筑物的下部結(jié)構(gòu)，將建筑物的荷載傳給地基，起著中間的連接作用。 2）分類(lèi)：按埋深可分為： 淺基礎(chǔ)：埋深較小， 可采用深基礎(chǔ)：樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻,緒論,,（2）地基 1）定義：基底以下的土體中因修建建筑物而引起的應(yīng)
25、力增加值（變形）所不可忽略的那部分土層。 持力層：直接與基礎(chǔ)接觸，并承受壓力的土層 下臥層：持力層下部的土層,緒論,,2）分類(lèi)：天然地基：在天然土層上修建，土層要符合修建建筑物的要求（強(qiáng)度條件、變形條件） 人工地基：經(jīng)過(guò)人工處理或加固過(guò)的地基：,緒論,,二、根據(jù)土力學(xué)的研究對(duì)象和目的，本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1 土的成因、結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成及其與工程地質(zhì)性質(zhì)之間的相互關(guān)系；一般來(lái)說(shuō)，地質(zhì)成因相同，處于相似條件下的土體，其工程地質(zhì)特征具有很大的一致性。由于土體的形成與演變過(guò)程決定了土的物質(zhì)成分與結(jié)構(gòu)組成，成分與結(jié)構(gòu)則是決定其工程地質(zhì)性質(zhì)的內(nèi)在因素，因此根據(jù)土的成因、成分進(jìn)行工程地質(zhì)分類(lèi)
26、，分析其工程地質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律是土質(zhì)學(xué)研究的重要內(nèi)容。,緒論,,2 土的物理性質(zhì)、水理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。土的物理性質(zhì)是指土所處的物理狀態(tài)，諸如密度、含水狀況、孔隙或空隙發(fā)育情況等。水理性質(zhì)是指土與水相互作用所表現(xiàn)出來(lái)的特性，如可塑性、脹縮性、吸水性、滲透性、黃土的濕陷性、砂土的液化和軟土的觸變等。力學(xué)性質(zhì)是指土在外力作用下或土的受力環(huán)境發(fā)生改變時(shí)表現(xiàn)出的變形和強(qiáng)度特性，包括土體中的應(yīng)力分布、變形特征和抗剪強(qiáng)度等。,緒論,,3土體受力后的變形與穩(wěn)定性問(wèn)題； 首先是地基土的壓縮性與地基沉降計(jì)算；受建筑物影響的那部分地層稱(chēng)為地基；建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)就是基礎(chǔ)。建筑物的建造使地基中原有的應(yīng)力狀
27、態(tài)發(fā)生變化。這就必須運(yùn)用力學(xué)方法來(lái)研究荷載作用下地基土的變形和強(qiáng)度問(wèn)題，以便地基設(shè)計(jì)滿(mǎn)足二個(gè)基本條件：控制基礎(chǔ)沉降使之不超過(guò)地基的允許沉降量。作用于地基的荷載不超過(guò)地基的承載能力。因此需要學(xué)習(xí)附加應(yīng)力和地基沉降量的計(jì)算方法，了解地基允許變形量的概念和影響因素等。,緒論,,其次是地基土的抗剪性和地基承載力；需要掌握土的抗剪強(qiáng)度測(cè)定的各種方法和工程應(yīng)用，土的極限平衡的概念和臨塑荷載、臨界荷載、極限荷載的物理意義和計(jì)算方法；確定地基允許承載力的理論和經(jīng)驗(yàn)方法。,緒論,,然后是土壓力和土坡穩(wěn)定性；掌握三種土壓力產(chǎn)生條件、計(jì)算方法和原理；土坡穩(wěn)定性的分析原理和計(jì)算方法與技巧；土壓力和土坡穩(wěn)定分析理論在支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。,緒論,,4、工程應(yīng)用的要求和措施，主要是地基設(shè)計(jì)與處理等。 包括各種淺基礎(chǔ)的類(lèi)型及設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)底面尺寸的確定、建筑物地基變形及穩(wěn)定驗(yàn)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；深基礎(chǔ)著重介紹樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算，另外簡(jiǎn)單介紹一些常見(jiàn)的軟土地基的處理方法。,緒論,
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