【文章內(nèi)容簡介】 許承載力地基承載力——指地基承受荷載的能力地基容許承載力——為了保證建筑物的安全性將基底壓力限制在某一容許值內(nèi)，即有一定安全儲備的承載力（pa）一般：R=pu/k式中：pu——地基極限承載力 k——安全系數(shù)，一般取2~3 二、普朗德爾極限承載力理論普朗德爾理論解：Pu=CNc式中：Nc——承載力因數(shù)，是φ的函數(shù)賴斯納（Reisssner,1924）解：Pu=CNc+qNq式中：Nc、Nq——承載力因素三、太沙基承載力理論假設(shè)滑動面如P160式中：q——基府水平面以上基礎(chǔ)兩側(cè)的超載q=rod（kPa）； Nc、Nq、Nr——承載力因數(shù)當(dāng)基礎(chǔ)為邊長b的正方形時當(dāng)基礎(chǔ)為直徑b的圓形時Pa=Pu/k k=2~3四、魏錫克極限承載力公式（Vesi’c,1970）1．考慮基礎(chǔ)形狀的影響2．偏心和傾斜荷載的影響3．基礎(chǔ)兩側(cè)覆蓋層抗剪強度的影響式中：dc、dq、dr——基礎(chǔ)埋深修正因數(shù)。第五章 土壓力與土坡穩(wěn)定性(重點) 本章是對土力學(xué)知識的應(yīng)用，講解的重點是應(yīng)該方在工程應(yīng)用上面。一、擋土墻擋土墻——是防止土體坍塌的構(gòu)筑物。二、土壓力土壓力——擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側(cè)向壓力。167。５１ 擋土墻上的土壓力一、主動土壓力（Ea）——當(dāng)擋土墻向離開土體方向偏移至土體達到極限平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力稱為主動土壓力。二、被動土壓力（Ep）——當(dāng)擋土墻向土體方向偏移至土體達到極限平衡狀態(tài)時，任用在擋土墻上的土壓力稱為被動土壓力。三、靜止土壓力（E0）——當(dāng)擋土墻靜止不動，土體處于彈性平衡狀態(tài)時，土對墻的壓力稱為靜止土壓力。計算：1．靜止土壓力強度式中：k0——靜止土壓力系數(shù) k0=1φ′——土的有效內(nèi)摩擦角γ——墻后填土重度kN/m32．靜止土壓力四、幾種土壓力之間的關(guān)系由實驗表明：EaE0Epwhy? 分析其摩擦力的方向，即可得出結(jié)論。關(guān)于主、被動土壓力的計算方法167。５3 朗肯土壓力理論假設(shè)：墻背光滑、直立、填土面水平一、主動土壓力1．主動土壓力強度粘性土 砂類土 式中：ka——主動土壓力系數(shù) γ——墻后填土的重度，地下水位以下用有效重度 z——計算點離填土面的深度2．主動土壓力粘性土 砂類土 二、被動土壓力1．被動土壓力強度粘 砂 式中：kp——被動土壓力系數(shù)2．被動土壓力粘 砂 例題５1 （精講）三、幾種情況下的土壓力計算（一）填土而有均勻荷載用土重代替均布荷載h=q/γ q=hγ分布圖：梯形 （二）成層填土方法：第一層土壓力按均質(zhì)土計算第二層時，將上層按重度換算成與第二層重度相同的當(dāng)量土層計算，當(dāng)量土層厚（三）墻后填土有地下水總側(cè)壓力為土壓力和水壓力之和選擇1~2個立體進行詳細講解。167。５4 庫倫土壓力理論適用范圍：①墻背傾斜；②填土傾斜；③墻背與填土之間有摩擦力對圖中土楔ABC作受力析解三角形（矢量）式中：ka——庫倫主動土壓力系數(shù)見P143表41表中：φ——墻后填土的內(nèi)摩擦角 α——墻背傾斜角（傾斜取正，傾斜為負）β——墻后填土面的傾角δ——土對擋土墻背的摩擦角二、被動土壓力式中：kp——被動土壓力系數(shù)三、粘性土的土壓力庫倫土壓力只適用于無粘性土，但實際工程中不盡然，可采用下列方法：1． 圖解法 2．規(guī)范法 ka——主動土壓力系數(shù)， 四、朗肯理論1．朗肯理論理論基礎(chǔ)：半無限空間中的應(yīng)力狀態(tài)和極限平衡理論適用條件：填土水平、墻背直立、光滑計算與實際結(jié)果比較：主動土壓力偏大，被動土壓力偏小。2．庫倫理論理論基礎(chǔ)：滑動土楔的靜力平衡條件適用條件：只能直接計算無粘性土的土壓力 墻背傾斜，填土而傾斜，墻土之間有摩擦計算值與實際結(jié)果比較：實際滑動面為曲面，計算結(jié)果誤差較大（特別是被動土壓力）。167。５６ 擋土墻設(shè)計 一、擋土墻的類型（一）重力式擋土墻——主要依靠自身重力產(chǎn)生的抗傾覆力矩來維持穩(wěn)定的擋土墻，通常用塊石式素混凝土砌筑而成。特點：結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、就地取材，成本低。（二）懸臂式擋土墻——_由立臂、墻趾懸壁和墻踵懸臂組成的擋土墻，一般由鋼筋混凝土建造。特點：利用鋼筋混凝土這種材料的特點，受力合理截面外，節(jié)省材料。（三）扶壁式擋土墻——在懸臂式擋土墻的基礎(chǔ)上，每隔一定距離設(shè)一道扶壁，也是用鋼筋混凝土建造。特點：受力最合理（四）其他類型錨桿擋土墻，錨定板擋土墻，土工現(xiàn)場擋土墻。二、擋土墻的計算 （一）傾覆穩(wěn)定性驗算即： 其中：Eaz=Eacos(α′δ)Eax=Easn(αδ)xf=bzcosα′zf=zbtgα0式中：Eaz、Eax——主動土壓力Ea的秉直，水平分量kn/mG——自重（線荷載kn/m）x0——擋土墻重心離墻趾的水平距離mα′——擋土墻墻背與水平面的傾角α0——擋土墻基府的傾角δ——土對擋土墻墻背的摩擦角z——土壓力任用點離墻踵的高度b——基底的水平投影寬度zf——土壓力任用點離O點的高度（二）滑動穩(wěn)定性驗算即： 補充例題講解三、重力式擋土墻的體型選擇和構(gòu)造措施（一）墻背的傾斜型式土壓力：傾斜直立俯斜（二）墻面坡角的選擇一般：1:～1:過大：增高墻身，和開挖寬度過?。褐绷r，土壓力較大，施工方便（三）基底逆坡坡度逆坡是有效增加抗滑穩(wěn)定性的方式一般：:1(土) :2（巖）（四）墻趾臺階和墻頂寬度增加墻趾臺階可有效擴大基底寬度。h:a=2:1 a20cm墻頂寬度，塊石 混凝土～（五）排水措施（十分重要）處理措施：設(shè)排水孔、排水溝、排水井（六）填土質(zhì)量要求最好是無粘性土（排水條件好）167。５８ 土坡和地基的穩(wěn)定性分析（簡要介紹）一、土坡穩(wěn)定性分析土坡的滑動——指土坡在一定范圍內(nèi)事體地沿某一滑動面向下和向外移動而喪失其穩(wěn)定性。滑動面的類型（一）無粘性土坡穩(wěn)定性分析抗滑力：即摩擦力 T′=Wcαβtgφ滑動力：重力分量 T=Wδp式中：β——坡角φ——砂土的內(nèi)摩擦角，即自然休止角由此可以看出，當(dāng)βφ土坡即穩(wěn)定。（二）粘性土坡穩(wěn)定性分析利用條分法：將滑動面上土體分成任意n個寬度相等的土條，并作受力分析，然后匯總條應(yīng)力?？辜袅Γ? 剪切力： 在計算中，因為比較復(fù)雜，可采用數(shù)值法中的逐次逼近法。即：求得最小安全系數(shù)。二、地基穩(wěn)定性分析抗滑力矩=滑動力矩T1+T2當(dāng)遇滑動面繁瑣復(fù)雜時，K可適當(dāng)取大一些。第六章：地基勘察及測試（簡講）167。６１ 概 述地基勘察的目的在于以各種勘察手段和方法，調(diào)查研究和分析評價建筑場地和地基的工程地質(zhì)條件，為設(shè)計和施工提供所需的工程地質(zhì)資料。認識場地的地質(zhì)條件，分析它與建筑物之間的相互影響，這是地基勘察和評價的任務(wù)。建筑場地的工程地質(zhì)條件一般包括：巖土的類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水文地質(zhì)條件、不良地質(zhì)現(xiàn)象和可資利用的天然建筑材料等。 對于不同地區(qū)，場地的工程地質(zhì)條件可能有很大差別。由于不同地區(qū)工程地質(zhì)條件在性質(zhì)上、主次關(guān)系配合上的不同，其勘察任務(wù)、勘察手 段和評價內(nèi)容也隨之而異。針對工業(yè)與民用建筑的需要，本章僅對地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水文、地質(zhì)條件略加闡述，著重系統(tǒng)介紹建筑物地墓勘察的任務(wù)、內(nèi)容和方法以及地基勘察報告。167。６—２ 地基勘察的任務(wù)和內(nèi)容一、地基勘察與巖土工程等級的關(guān)系 地基勘察任務(wù)和內(nèi)容的確定和勘察的詳細程度與工作方法的選擇，與建筑場地、地基巖土性質(zhì)及建筑物條件有關(guān)。在地質(zhì)條件復(fù)雜 地區(qū)，對場地的地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)現(xiàn)象、地震烈度、特殊土類等必須查明其分布及危害程度。不同安全等級的建筑物對勘察工作的要求不同。 《巖土工程勘察規(guī)范》結(jié)合《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》的建筑物安全等級劃分，按照下列三方面條件，將巖土工程劃分為三個等級。其中以一級巖土工程的自然條件最為復(fù)雜，技術(shù)要求的難度最高，工作環(huán)境最不利?，F(xiàn)將劃分的條件篩此介紹如下：1．場地條件：包括抗震設(shè)防烈度和可能發(fā)生的震害異常、不止地質(zhì)作用的存在和人類對場地地質(zhì)環(huán)境的破壞，地貌特征以及獲得當(dāng)?shù)匾延薪ㄖ?jīng)驗和資料的可能性。2．地基土質(zhì)條件：指是否存在極軟弱的或非均質(zhì)的需要采取特別處理措施的地層、極不穩(wěn)定的地基或需要進行專門分析和研究的特殊土類，對可借鑒的成功建筑經(jīng)驗是否仍需進行地基土的補充性驗證工作。3．工程條件：建筑物的安全等級、建筑類型(超高層建筑、公共建筑、工業(yè)廠房等)、建筑物的重要性具有重大意義和影響的、或?qū)儆诩o念性、藝術(shù)性、附屬性或補充性的建筑物)、基礎(chǔ)工程的特殊性(進行深基開挖、超長樁基、精密設(shè)備或有特殊工藝要求的基礎(chǔ)、高填斜坡、高擋墻、基礎(chǔ)托換或補強工程)。巖土工程的等級劃分(具體規(guī)定詳見規(guī)范)，有利于對巖土工程各個工作環(huán)節(jié)按等級區(qū)別對待，確保工程質(zhì)量初安全。因此它也是確定各個勘察階段中的工作內(nèi)容、方法及詳細程度所應(yīng)遵循的準(zhǔn)繩。 工業(yè)與民用建筑工程的設(shè)計分為場址選擇、初步設(shè)計和施工圖三個階段。為了提供各設(shè)計階段所需的工程地質(zhì)資料，勘察工作也相應(yīng)分為選址勘察、初步勘察和詳細勘察三個階段。對于地質(zhì)條件復(fù)雜或有特殊施工要求的重大建筑物地基，尚應(yīng)進行施工勘察。二、選址勘察基本要求 選址勘察的目的是為了取得幾個場址方案的主要工程地質(zhì)資料，對擬選場地的穩(wěn)定性 和適宜性作出工程地質(zhì)評價和方案比較。選擇場址時，應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟分析，一般情況下宜避開下列工程地質(zhì)條件惡劣的地區(qū) 或地段：不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育且對建筑物構(gòu)成直接危害或潛在威脅的場地，設(shè)計地震烈度為8度或9度的發(fā)震斷裂帶，受洪水威脅或地下水的不利影響嚴重的場地，在可開采的地下礦床或礦區(qū)的木穩(wěn)定采空區(qū)上的場地。 選址階段的勘察工作，主要側(cè)重于搜集和分析區(qū)域地質(zhì)、地形地拉、地震、礦產(chǎn)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料及當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗，并在搜集和分析已有資料的基礎(chǔ)上，抓住主要問題，通過踏勘， 了解場地的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造，巖石和土的性質(zhì)、地下水情況以及不良地質(zhì)現(xiàn)象等工程地質(zhì)條件。搜集的資料不滿足要求或工程地質(zhì)條件復(fù)雜時，也可以進行工程地質(zhì)測繪并輔以必要的勘探工作。三、初步勘察基本要求 初勘時勘探線的布置應(yīng)垂直于地貌單元邊界線、地初勘的任務(wù)之一就在于查明建筑場地不良地質(zhì)現(xiàn)象的戍因，分布范圍、危害程度及其發(fā)展趨勢，以便使場地內(nèi)主要建筑物(如工業(yè)主廠房)的布置避開不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育的地段，確定建筑總平面布置。 初勘的任務(wù)還在于初步查明地層及其構(gòu)造、巖石和土的物理力學(xué)性質(zhì)、地下水埋藏條件以及土的凍結(jié)深度，為主要建筑物的地基基礎(chǔ)方案以及對不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治方案提供 工程地質(zhì)資料。 初勘時勘探線的布置應(yīng)垂直于地貌單元邊界線、地質(zhì)構(gòu)造線和地層界線。對每個地貌單元都應(yīng)設(shè)有控制性勘探孔(勘探孔是指鉆孔、探井、觸探孔等)到達預(yù)定深度，其它一般性勘探孔只需達到適當(dāng)深度即可。四、詳細勘察 詳勘的任務(wù)就在于針對具體建筑物地基或具體的地質(zhì)問題，為進行施工圖設(shè)計和施工提供可靠的依據(jù)或設(shè)計計算參數(shù)。因此必須查明建筑物范圍內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)、巖石和土的物理力學(xué)性質(zhì)，對地基的穩(wěn)定性及承載能力作出評價，并提供不良地質(zhì)現(xiàn)象防治工作所需的計算指標(biāo)及資料，此外，還要查明有關(guān)地下水的埋藏條件和腐蝕性、地層的透水性和水位變化規(guī)律等情況。 詳勘的手段主要以勘探、原位測試和室內(nèi)土工試驗為主，必要時可以補充—些物探和工程地質(zhì)測繪及調(diào)查工作。 詳勘勘探孔深度以能控制地基主要受力層為原則。取試樣和進行原位測試的井、孔數(shù)量，應(yīng)按地基土層的均勻性、代表性和設(shè)計要求確定，一般占勘探孔總數(shù)的1／2至2／3，且每個場地不少于2～3個。五、勘察任務(wù)書 167。６３ 地基勘察的方法一、工程地質(zhì)測繪與調(diào)查工程地質(zhì)測繪與調(diào)查的目的是通過對場地的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水與地表水，不良地質(zhì)現(xiàn)象進行調(diào)查研究與必要的測繪工作進行工程地質(zhì)測繪與調(diào)查時，在選址階段，應(yīng)搜集研究已有的地質(zhì)資料，進行現(xiàn)場踏勘，在初勘階段，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較復(fù)雜時，應(yīng)繼續(xù)進行工程地質(zhì)測繪，詳勘階段，僅在初勘測繪基礎(chǔ)上，對某些專門地質(zhì)問題作必要的補充。測繪與調(diào)查的范圍，應(yīng)包括場地及其附近與研究內(nèi)容有關(guān)的地段。 常用的測繪方法是在地形圖上布置一定數(shù)量的觀察點或觀察線，以便按點或沿線觀察地質(zhì)現(xiàn)象。 二、勘探工作勘探是地基勘察過程中查明地下地質(zhì)情況的一種必要手段，它是在地面的工程地質(zhì)測繪和調(diào)查所取得的各項定性資料基礎(chǔ)上，進—‘步對場地的工程地質(zhì)條件進行定量的評價。一般勘探工作包括坑探、鉆探、觸探和地球物理勘探等。 (一)坑探 坑探是在建筑場地挖探井(槽)以取得直觀資料和原狀土樣，這是一種不必使用專門機具的一種常用的勘探方法。 探井的平面形狀一般采用1．5mx 1．om的矩形或直徑為0．8—1．om的圓形，其深度視地層的土質(zhì)和地下水埋藏深度等條件而定，一般為2—3m(二)鉆探 鉆探是用鉆機在地層中鉆孔，以鑒別和劃分地層，并可沿孔深取樣，用以測定巖石和土層的物理力學(xué)性質(zhì)，此外，土的某些性質(zhì)也可直接在孔內(nèi)進行原位測試。 鉆機一般分回轉(zhuǎn)式與沖擊式兩種。