1、E1、緒論、緒論E2 2、土的物理性質(zhì)及工程分類、土的物理性質(zhì)及工程分類E3 3、土中應(yīng)力計(jì)算、土中應(yīng)力計(jì)算E4 4、土的壓縮性和地基沉降計(jì)算、土的壓縮性和地基沉降計(jì)算E5 5、土的抗剪強(qiáng)度、土的抗剪強(qiáng)度E6 6、土壓力和土坡穩(wěn)定、土壓力和土坡穩(wěn)定E7 7、淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)E8 8、樁基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)1、緒論緒論E1.1 土力學(xué)、地基及基礎(chǔ)的定義E1.2 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求E1.3 本學(xué)科發(fā)展概況E1.4 與土力學(xué)有關(guān)的工程問(wèn)題1.1 土力學(xué)、地基及基礎(chǔ)概念土力學(xué)、地基及基礎(chǔ)概念土力學(xué)土力學(xué)工程力學(xué)的一個(gè)分支，用于研究土體的應(yīng)力、變形、強(qiáng)度、滲流和長(zhǎng)期穩(wěn)定性的一門(mén)學(xué)科。地

2、地 基基 種種 類類 天然地基 未經(jīng)人工處理就可滿足設(shè)計(jì)要求的地基。 人工地基 地層承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求，需進(jìn)行加固處理的地基。 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 種種 類類 淺基礎(chǔ) 埋深35m, ,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基礎(chǔ)。 深基礎(chǔ) 借助于特殊施工方法建造的基礎(chǔ)。如樁基、墩基、沉井和地下連續(xù)墻。 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本條件地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本條件 作用于地基上的荷載效應(yīng)不得超過(guò)地基容 許承載力值。 基礎(chǔ)沉降不得超過(guò)地基變形容許值。 具有足夠防止失穩(wěn)破壞的安全儲(chǔ)備。1.2 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求 本課程是土木工程專業(yè)的一門(mén)本課程是土木工程專業(yè)的一門(mén)主干專業(yè)課程主干專業(yè)課程，涉

3、及，涉及地質(zhì)學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工等幾個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。地質(zhì)學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工等幾個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。1. 相關(guān)知識(shí)：相關(guān)知識(shí)：材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、建筑材料、建筑結(jié)材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)、工程地質(zhì)工程地質(zhì)2. 研究對(duì)象：各向異性土體研究對(duì)象：各向異性土體3. 研究重點(diǎn)：土的研究重點(diǎn)：土的變形、強(qiáng)度、穩(wěn)定性變形、強(qiáng)度、穩(wěn)定性1.3 本學(xué)科發(fā)展概況本學(xué)科發(fā)展概況1.3 本學(xué)科發(fā)展概況本學(xué)科發(fā)展概況 本學(xué)科研究領(lǐng)域20世紀(jì)60年代70年代區(qū)域性土分布和特性地基處理技術(shù)水利、鐵道和礦井等工程建設(shè)70年代80年代基礎(chǔ)工程、圍護(hù)體系的穩(wěn)定和變形復(fù)合地基新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用地基基礎(chǔ)施工質(zhì)

4、量檢測(cè)及巖土工程測(cè)試技術(shù)建筑工程、市政工程和交通工程建設(shè)90年代后巖土工程計(jì)算機(jī)分析巖土工程可靠度分析環(huán)境巖土工程城市地鐵、越江越海地下隧道、超高層建筑超深基礎(chǔ)及特大橋超深基坑工程建設(shè)等特殊巖土工程問(wèn)題 隨著工程地質(zhì)勘察、室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)土工試驗(yàn)、地基處理、新設(shè)備、新材料、新工藝、新測(cè)試技術(shù)等研究和應(yīng)用進(jìn)展以及有關(guān)基礎(chǔ)工程各種設(shè)計(jì)與施工、質(zhì)量檢測(cè)的規(guī)范規(guī)程日臻完善，為我國(guó)基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)與施工做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量提供了理論與實(shí)踐依據(jù)。 近年來(lái)1 1.4 與土力學(xué)有關(guān)的工程問(wèn)題與土力學(xué)有關(guān)的工程問(wèn)題1 1、土三個(gè)方面的應(yīng)用 建筑物地基土作為構(gòu)筑物的環(huán)境土工建筑材料土建筑橋梁地鐵隧道邊坡道路大壩

5、2、與土有關(guān)的工程迪拜大廈阿聯(lián)酋迪拜正興建一幢全球最高的“迪拜大廈”，樓高至少690米，預(yù)計(jì)于2008年完工。迪拜大廈不僅是全球最高建筑物，也將是最高的人工塔。 北引橋主橋航道橋蘇通長(zhǎng)江公路大橋南京地鐵火車站基坑施工現(xiàn)場(chǎng)原基礎(chǔ)原基礎(chǔ)Old foundation基礎(chǔ)托換UNDERPINING新基礎(chǔ)新基礎(chǔ)New foundation盾構(gòu)隧道盾構(gòu)隧道Shield tunnel樓房樓房building地基基礎(chǔ)的重要性地基基礎(chǔ)的重要性 地基與基礎(chǔ)是建筑物的根基，又屬于隱蔽工程，它的勘察、設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量直接關(guān)系到建筑物的安危! 緒論加拿大特朗斯康谷倉(cāng) 事故：事故：19131913年年9 9月裝谷物，月裝谷

6、物，1010月月1717日裝了日裝了3182231822谷物時(shí)，谷物時(shí)，1 1小時(shí)豎向沉降達(dá)小時(shí)豎向沉降達(dá)30.5cm30.5cm2424小時(shí)傾斜小時(shí)傾斜26265353西端下沉西端下沉7.32m7.32m 東端上抬東端上抬1.52m1.52m上部鋼混筒倉(cāng)完好無(wú)損上部鋼混筒倉(cāng)完好無(wú)損概況：長(zhǎng)概況：長(zhǎng)59.4m59.4m，寬，寬23.5m23.5m，高，高31.0m31.0m，共，共6565個(gè)圓筒倉(cāng)。個(gè)圓筒倉(cāng)。 鋼混筏板基礎(chǔ)，厚鋼混筏板基礎(chǔ)，厚61cm61cm，埋深，埋深3.66m3.66m。 1911 1911年動(dòng)工，年動(dòng)工，19131913年完工，自重年完工，自重20000T20000T。加

7、拿大特朗斯康谷倉(cāng) 處理：處理：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388388個(gè)個(gè)50T50T千斤頂以及支撐系統(tǒng)，把倉(cāng)體逐漸糾正千斤頂以及支撐系統(tǒng)，把倉(cāng)體逐漸糾正過(guò)來(lái)，其位置比原來(lái)降低了米。過(guò)來(lái)，其位置比原來(lái)降低了米。 原因：原因：地基土事先未進(jìn)行調(diào)查，據(jù)鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開(kāi)挖地基土事先未進(jìn)行調(diào)查，據(jù)鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開(kāi)挖取土試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算地基承載力應(yīng)用到此谷倉(cāng)。取土試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算地基承載力應(yīng)用到此谷倉(cāng)。19521952年經(jīng)勘察試驗(yàn)與計(jì)算，地基實(shí)際承載力小于年經(jīng)勘察試驗(yàn)與計(jì)算，地基實(shí)際承載力小于破壞時(shí)的基底壓力。因此，破壞時(shí)的基底壓力。因

8、此，谷倉(cāng)地基因超載發(fā)生強(qiáng)度破壞而滑動(dòng)谷倉(cāng)地基因超載發(fā)生強(qiáng)度破壞而滑動(dòng)。2653失事后1913.10.181952.10.5 試驗(yàn)孔填土褐色粉質(zhì)粘土灰色粉質(zhì)粘土-0.61-12.34-13.72-4.271952.10.3 試驗(yàn)孔香港寶城滑坡 19721972年年7 7月某日清晨，香港寶城路附近，兩萬(wàn)立方米殘積土從山月某日清晨，香港寶城路附近，兩萬(wàn)立方米殘積土從山坡上下滑，巨大滑動(dòng)體正好沖過(guò)一幢高層住宅坡上下滑，巨大滑動(dòng)體正好沖過(guò)一幢高層住宅-寶城大廈，頃刻寶城大廈，頃刻間寶城大廈被沖毀倒塌并砸毀相鄰一幢大樓一角約五層住宅。間寶城大廈被沖毀倒塌并砸毀相鄰一幢大樓一角約五層住宅。死死亡亡7 7人。

9、人。原因：原因：山坡上殘積土本身強(qiáng)度較低，加之雨水入滲使其強(qiáng)度進(jìn)一步大大降低，使得山坡上殘積土本身強(qiáng)度較低，加之雨水入滲使其強(qiáng)度進(jìn)一步大大降低，使得土體滑動(dòng)力超過(guò)土的強(qiáng)度，于是山坡土體發(fā)生滑動(dòng)。土體滑動(dòng)力超過(guò)土的強(qiáng)度，于是山坡土體發(fā)生滑動(dòng)。香港香港1900年建市，年建市，1977年成立土力工程署年成立土力工程署1972 Po Shan 滑坡滑坡 ( 20,000 m3)(67 死、死、20 傷傷)Early 1972 滑坡前滑坡前July 1972 滑坡后滑坡后基坑崩塌阪神大地震中地基液化神戶碼頭：神戶碼頭：地震引起大面積砂土地基液地震引起大面積砂土地基液化后產(chǎn)生很大的側(cè)向變形和化后產(chǎn)生很大的

10、側(cè)向變形和沉降，大量的建筑物倒塌或沉降，大量的建筑物倒塌或遭到嚴(yán)重?fù)p傷遭到嚴(yán)重?fù)p傷 液化：松砂地基在振動(dòng)荷載作用下液化：松砂地基在振動(dòng)荷載作用下喪失強(qiáng)喪失強(qiáng)度變成流動(dòng)狀態(tài)度變成流動(dòng)狀態(tài)的一種現(xiàn)象的一種現(xiàn)象阪神大地震中地基液化神戶碼頭：神戶碼頭：沉箱式岸墻因砂土地基液化失穩(wěn)滑沉箱式岸墻因砂土地基液化失穩(wěn)滑入海中入海中與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題-b-b、變形問(wèn)題變形問(wèn)題比薩斜塔目前：目前：塔向南傾斜，南北兩端沉降差塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m1.80m， 塔頂離中心線已達(dá)塔頂離中心線已達(dá)5.27m5.27m，傾斜，傾斜5.55.513601360：再?gòu)?fù)工，至再?gòu)?fù)工，至137013

11、70年竣工，全塔共年竣工，全塔共8 8層，高度為層，高度為55m55m12721272：復(fù)工，經(jīng)復(fù)工，經(jīng)6 6年，至年，至7 7層，高層，高48m48m，再，再停工停工11781178：至至4 4層中，高約層中，高約29m29m，因傾斜停工，因傾斜停工11731173：動(dòng)工動(dòng)工原因：原因：地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層，模量較低，地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層，模量較低，變形較大變形較大。1590:1590: 伽利略在此塔伽利略在此塔做落體實(shí)驗(yàn)做落體實(shí)驗(yàn) 比薩斜塔1838-18391838-1839：挖環(huán)形基坑卸載挖環(huán)形基坑卸載1933-19351933-1935：基坑防水處理基坑

12、防水處理 基礎(chǔ)環(huán)灌漿加固基礎(chǔ)環(huán)灌漿加固19901990年年1 1月月: : 封閉封閉19921992年年7 7月：月：加固塔身，用壓重加固塔身，用壓重 法和取土法進(jìn)行地法和取土法進(jìn)行地 基處理基處理目目 前前: : 已向游人開(kāi)放。已向游人開(kāi)放。 處理措施虎丘塔問(wèn)題：?jiǎn)栴}：塔身向東北方向嚴(yán)重傾斜，塔塔身向東北方向嚴(yán)重傾斜，塔 頂離中心線已達(dá)頂離中心線已達(dá)2.31m2.31m，底層，底層 塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險(xiǎn)塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險(xiǎn) 建筑物而封閉。建筑物而封閉。概況：概況：位于蘇州市虎丘公園山頂，落成于宋太祖建隆二年（公元位于蘇州市虎丘公園山頂，落成于宋太祖建隆二年（公元961961年）。

13、全塔年）。全塔7 7層，高層，高47.5m47.5m，塔的平面呈八角形。，塔的平面呈八角形。原因：原因：坐落于不均勻粉質(zhì)粘土層上，坐落于不均勻粉質(zhì)粘土層上， 產(chǎn)生產(chǎn)生不均勻沉降不均勻沉降。處理：處理：在塔四周建造一圈樁排式地下在塔四周建造一圈樁排式地下 連續(xù)墻并對(duì)塔周圍與塔基進(jìn)行連續(xù)墻并對(duì)塔周圍與塔基進(jìn)行 鉆孔注漿和打設(shè)樹(shù)根樁加固塔鉆孔注漿和打設(shè)樹(shù)根樁加固塔 身，效果良好。身，效果良好。關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng) 世界最大人工島19861986年：開(kāi)工19901990年：人工島完成19941994年：機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)面積：4370m4370m1250m1250m填筑量6m m3 3平均厚度

14、：33m33m設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)測(cè)沉降：5.7-7.5 m5.7-7.5 m完成時(shí)實(shí)際沉降：8.1 m8.1 m，5cm/5cm/月 (1990 (1990年) )預(yù)測(cè)主固結(jié)完成：2020年后比設(shè)計(jì)超填：3m3m問(wèn)題：沉降大且有不均勻沉降Teton壩壩概況：土壩，高90m90m，長(zhǎng)1000m1000m，建于1972-751972-75年，19761976年6 6月失事?lián)p失：直接80008000萬(wàn)美元，起訴55005500起，2.52.5億美元，死1414人，受災(zāi)2.52.5萬(wàn)人，6060萬(wàn)畝土地，3232公里鐵路原因：滲透破壞水力劈裂與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題-c-c、滲透問(wèn)題Teton壩壩1

15、976年6月5日上午10:30左右，下游壩面有水滲出并帶出泥土。Teton壩壩1111：0000左右洞口不斷擴(kuò)大并向壩頂靠近，泥水流量增加Teton壩壩11:30洞口繼續(xù)向上擴(kuò)大，泥水沖蝕了壩基，主洞的上方又出現(xiàn)一滲水洞。流出的泥水開(kāi)始沖擊壩趾處的設(shè)施。11：50左右洞口擴(kuò)大加速，泥水對(duì)壩基的沖蝕更加劇烈。Teton壩壩11:57 壩坡坍塌，泥水狂瀉而下Teton壩壩12：00過(guò)后坍塌口加寬Teton壩壩洪水掃過(guò)下游谷底，附近所有設(shè)施被徹底摧毀Teton壩壩失事現(xiàn)場(chǎng)目前的狀況Teton壩壩九江大堤決口潰口原因：潰口原因：堤基管涌堤基管涌1998年8月7日13:10發(fā)生管涌險(xiǎn)情，20分鐘后，在堤

16、外迎水面找到2處進(jìn)水口又過(guò)20分鐘，防水墻后的土堤突然塌陷出1個(gè)洞，5 m寬的堤頂隨即全部塌陷，并很快形成一寬約62m的潰口。 長(zhǎng)江堤防工程堤基管涌發(fā)生發(fā)展過(guò)程示意圖長(zhǎng)江堤防工程堤基管涌發(fā)生發(fā)展過(guò)程示意圖砂砂環(huán)環(huán)管管涌涌口口粘性土粘性土砂性土砂性土滲水滲水雜填土雜填土管涌：管涌：在滲流作用下，無(wú)粘性土體中的細(xì)小顆粒，通過(guò)土的孔隙，發(fā)在滲流作用下，無(wú)粘性土體中的細(xì)小顆粒，通過(guò)土的孔隙，發(fā)生移動(dòng)或被水流帶出的現(xiàn)象。生移動(dòng)或被水流帶出的現(xiàn)象。 堤基管涌管涌砂環(huán)砂性土堤基管涌破壞示意圖砂性土堤基管涌破壞示意圖管涌破壞當(dāng)管涌發(fā)生時(shí)，滲流將當(dāng)管涌發(fā)生時(shí)，滲流將導(dǎo)致向源侵蝕，使堤防導(dǎo)致向源侵蝕，使堤防基礎(chǔ)下

17、部出現(xiàn)滲流通道基礎(chǔ)下部出現(xiàn)滲流通道當(dāng)水頭差足夠大時(shí)，侵蝕當(dāng)水頭差足夠大時(shí)，侵蝕將加速并掏挖堤防基礎(chǔ)。將加速并掏挖堤防基礎(chǔ)。形成通道后極易引起潰決形成通道后極易引起潰決1.2 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求 本課程是土木工程專業(yè)的一門(mén)本課程是土木工程專業(yè)的一門(mén)主干專業(yè)課程主干專業(yè)課程，涉及，涉及地質(zhì)學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工等幾個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。地質(zhì)學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工等幾個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。1. 相關(guān)知識(shí)：相關(guān)知識(shí)：材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、建筑材料、建筑結(jié)材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)、工程地質(zhì)工程地質(zhì)2. 研究對(duì)象：各向異性土體研究對(duì)象：各向異性土體3. 研究重點(diǎn)：土的研究

18、重點(diǎn)：土的變形、強(qiáng)度、穩(wěn)定性變形、強(qiáng)度、穩(wěn)定性香港寶城滑坡 19721972年年7 7月某日清晨，香港寶城路附近，兩萬(wàn)立方米殘積土從山月某日清晨，香港寶城路附近，兩萬(wàn)立方米殘積土從山坡上下滑，巨大滑動(dòng)體正好沖過(guò)一幢高層住宅坡上下滑，巨大滑動(dòng)體正好沖過(guò)一幢高層住宅-寶城大廈，頃刻寶城大廈，頃刻間寶城大廈被沖毀倒塌并砸毀相鄰一幢大樓一角約五層住宅。間寶城大廈被沖毀倒塌并砸毀相鄰一幢大樓一角約五層住宅。死死亡亡7 7人。人。原因：原因：山坡上殘積土本身強(qiáng)度較低，加之雨水入滲使其強(qiáng)度進(jìn)一步大大降低，使得山坡上殘積土本身強(qiáng)度較低，加之雨水入滲使其強(qiáng)度進(jìn)一步大大降低，使得土體滑動(dòng)力超過(guò)土的強(qiáng)度，于是山坡土體發(fā)生滑動(dòng)。土體滑動(dòng)力超過(guò)土的強(qiáng)度，于是山坡土體發(fā)生滑動(dòng)。與土有關(guān)的工程問(wèn)題與土有關(guān)的工程問(wèn)題-b-b、變形問(wèn)題變形問(wèn)題比薩斜塔目前：目前：塔向南傾斜，南北兩端沉降差塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m1.80m， 塔頂離中心線已達(dá)塔頂離中心線已達(dá)5.27m5.27m，傾斜，傾斜5.55.513601360：再?gòu)?fù)工，至再