【正文】 在土壓力作用下，擋土墻離開土體向前位移至一定數(shù)值，墻后土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力稱為主動土壓力，用 Ea表示。 1. 庫侖定律 庫侖定律： 土的抗剪強(qiáng)度是剪切面上的法向總應(yīng)力 ? 的線性函數(shù) ??? ta n?fcf ?? ??? t a nc:土的粘聚力 ?:土的內(nèi)摩擦角 2. 土的極限平衡條件和莫爾－庫侖破壞準(zhǔn)則 應(yīng)力圓與強(qiáng)度線 相離： 應(yīng)力圓與強(qiáng)度線 相切： 應(yīng)力圓與強(qiáng)度線 相割： ? ? 強(qiáng)度線 極限應(yīng)力圓 τ τ f τ =τ f τ τ f 破壞狀態(tài) 彈性平衡狀態(tài) 極限平衡狀態(tài) 莫爾應(yīng)力圓與庫侖強(qiáng)度線相切的應(yīng)力狀態(tài)作為土的破壞準(zhǔn)則 (目前判別土體所處狀態(tài)的最常用準(zhǔn)則 ) 上式即為土的 極限平衡條件 。 u????固結(jié)的力學(xué)機(jī)理 1 整個滲流固結(jié)過程中 u和 σ 180。 2 地基分層 。 地基沉降是隨時間而發(fā)展的。土的壓縮是由于孔隙體積的減 小，所以土的變形常用孔隙比 e表示。 計算公式 ： p0=p??sz=p??0d ? 0—基底以上土的重度； d—基底埋深 地基中附加應(yīng)力的計算 豎直 集中力 矩形面積豎直均布荷載 矩形面積豎直三角形荷載 水平 集中力 矩形面積水平均布荷載 豎直線布荷載 條形面積豎直均布荷載 圓形面積豎直均布荷載 特殊面積、特殊荷載 主要討論豎直應(yīng)力 ?荷載方向 ?荷載分布 ?作用面 矩形面積豎直均布荷載作用下的附加應(yīng)力計算 1. 角點下的豎直附加應(yīng)力 zc p???( , , ) ( , ) ( , )c LzF B L z F F m nBB? ? ? ?矩形豎直向均布荷載角點下的應(yīng)力分布系數(shù) zxyBLdP p zM m=L/B, n=z/B ()A B C Dz c c c c p? ? ? ? ?? ? ? ?()b e g h a f g h c e g i d f g iz c c c c p? ? ? ? ?? ? ? ? 兩種情況： ADBC aeb cd fgih矩形面積三角形分布荷載作用下的附加應(yīng)力計算 1z t tp???1 ( , , ) ( , ) ( , )tLzF B L z F F m nBB? ? ? ?矩形面積豎直三角分布荷載角點下的應(yīng)力分布系數(shù) zxyBLdP pt M z第 5章 土的壓縮性 一、基本概念 土在壓力作用下 ， 體積縮小的現(xiàn)象稱為 土的壓縮性 。但對于新沉積土層或近期人工充填土應(yīng)考慮自重應(yīng)力引起的變形。 第 3章 土的滲透性及滲流 土的滲透性 水在土中的滲流是由水頭差或水力梯度引起的。2H2O 蘇打 Na2〔 CO3〕 第 1章 土的組成 土 是 松散顆粒 的堆積物，是 巖石風(fēng)化 的產(chǎn)物 土的形成 母巖 物理風(fēng)化 化學(xué)風(fēng)化 生物風(fēng)化 原生礦物：石英、云母 長石等 次生礦物：粘土礦物、 無定形氧化物膠體、可 溶鹽等 散粒體 結(jié)晶作用 膠結(jié)作用 生物化學(xué) 土的形成 ?物理風(fēng)化： 巖石經(jīng)受風(fēng)、霜、雨、雪的侵蝕，或受波浪的沖擊、地震等引起各種力的作用，溫度的變化、凍脹等因素使整體巖石產(chǎn)生裂隙、崩解 碎裂 成巖塊、巖屑的過程。 土的顆粒、粒間膠結(jié)物 土體孔隙中的水 孔隙中的空氣 當(dāng)土骨架的孔隙全部被水占滿時，這種土稱為 飽和土 ； 當(dāng)土骨架的孔隙僅含空氣時，就成為 干土 ； 一般在地下水位以上地面以下一定深度內(nèi)的土的孔隙中兼含空氣和水，此時的土體屬三相系，稱為 濕土 。 室內(nèi)測定的三個物理性質(zhì)指標(biāo) Water Air Solid Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 －土的密度、土粒的相對密度、土的含水量 土的密度 awswsVVVmmVm??????單位 : kg/m3 或 g/cm3 定義 : 單位體積土的質(zhì)量 有時也稱 土的天然密度 表達(dá)式 : 土的密度常用 環(huán)刀法 測定 土的重度 單位 : kN/m3 W m g gVV???? ? ? ?土的重度亦稱為容重，定義為單位體積土的重量 . Water Air Solid Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 土粒相對密度 ?s 土粒的密度，單位體積土粒的質(zhì)量 s s smV? ?單位 : 無量綱 1w?11ssss w wmdV?????4?C時純蒸餾水的密度， 1g/cm3 土粒相對密度在數(shù)值上等于土粒的密度 定義 : 土粒質(zhì)量與同體積 4?C時純蒸餾水的質(zhì)量的比值 表達(dá)式 : 土粒相對密度 (也稱為土粒比重 )常用 比重瓶法 測定 Water Air Solid Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 土的含水量 ssswmmmmm( % )w ???定義 : 土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之 比用百分?jǐn)?shù)表示 注意 : 其實是含水比 , 可達(dá)到或超過 100％ 表達(dá)式 : 測定含水率常用的方法是 烘干法 ，先稱出天然土的質(zhì)量，然后放在烘箱中，在 100℃ ～ 105℃ 常溫下烘干，稱得干土質(zhì)量，按上式可算得 天然密度 干密度 awswsVVVmmVm??????天然重度 干重度 Vm sd ??g???gdd ???Water Air Solid Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 單位 : kg/m3 或 g/cm3 單位 : kN/m3 定義 : 土單位體積中固體 顆粒部分的質(zhì)量 表達(dá)式 : 表示土的 密度和容重 的指標(biāo) 土的干密度或干重度也是評定土密實程度的指標(biāo)，干密度或干重度愈大表明土愈密實，反之愈疏松。 建筑物修建以前，地基中由土體本身的有效重量所產(chǎn)生的應(yīng)力。ePM?????????? ????Be61APpee,0em i nm a xxy當(dāng)矩形面積中心荷載 APp ?矩形面積偏心荷載 yyxxIxMIyMAP)y,x(p ????????? ?? Be61APp m a x?????? ?? Be61APp m i neB/6: 梯形 e=B/6: 三角形 m a xm in61PepAB????????x y B L e e x y B L P P maxp0pmin ? 0pmin ?maxp矩形面積單向偏心荷載 eB/6: 出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū) e x y B L K 3K P 0pmin ?maxp L)e2B(3P2KL3P2pm a x ???土不能承受拉應(yīng)力 基底壓力合力與總荷載相等 壓力調(diào)整 K=B/2e e x y B L K 3K P maxpK=B/2e 形心 ? ?m a x0 .5 3F P K L? ? ?PF?? ?m a x0 . 5 3P P K L? ? ?L)e2B(3P2KL3P2pm a x ??? 基底附加應(yīng)力的計算 基底附加應(yīng)力 ——基底凈壓力 概念：作用在基礎(chǔ)底面的壓力與該處原來的自重應(yīng)力之差 。 二、固結(jié)試驗 試驗室測定土的壓縮性的主要裝置為固結(jié)儀。 第 6章 地基變形 沉降的三個部分： a、 瞬時沉降： 根據(jù)彈性理論公式估算 。每個分層壓縮量的計算方法與無側(cè)向變形條件下的壓縮量計算方法相同。 5 求出各分層的 平均自重應(yīng)力 p1i 和平均附加應(yīng)力 ?pi 6 由各分層的平均自重應(yīng)力p1i 和平均自重應(yīng)力 p1i 與平均附加應(yīng)力 ?pi 之和(p1i+ ?pi ) ,在壓縮曲線上查出相應(yīng)的 初始孔隙比和壓縮穩(wěn)定后的孔隙比 7 計算 各分層土的壓縮量 ?si 8 地基 最終沉降量 s 的分層總和法 d 地面 基底 p p0 ?d ? 自重應(yīng)力 附加應(yīng)力 沉降計算深度 ?szi ?zi Hi 自重應(yīng)力 從 地面 算起 附加應(yīng)力 是由基底附加應(yīng)力 pγd 引起的 ?? iSS 飽和土中的有效應(yīng)力 把飽和土體中由孔隙水來承擔(dān)或傳遞的應(yīng)力定義為 孔隙水應(yīng)力 ，常以 u表示。 地基固結(jié)度 一點 M： 地 層： 一層土的平均固結(jié)度 , ,001Hzt zt tt Hzzdz u d z SUSdzdz??? ?