第一章土力學與地基基礎(chǔ)緒論

1、 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論土力學與地基基礎(chǔ)土力學與地基基礎(chǔ)教師：文霓教師：文霓 電話電話1890819953418908199534QQQQ：835637754835637754 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論第一章第一章 緒論緒論 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論這種這種現(xiàn)象現(xiàn)象產(chǎn)生產(chǎn)生的原的原因？因？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論1 1、課程主要內(nèi)容、課程

2、主要內(nèi)容u土力學土力學土力學是利用力學的一般原理，將土作為建筑物的地基、土力學是利用力學的一般原理，將土作為建筑物的地基、材料或介質(zhì)來研究的一門學科。材料或介質(zhì)來研究的一門學科。什么是土？什么是土？風化風化巖石巖石地球地球顆粒堆積物顆粒堆積物地球地球土是指：土是指： 地球表面的整體巖石在大氣中經(jīng)受長期的風化作用而形成的、地球表面的整體巖石在大氣中經(jīng)受長期的風化作用而形成的、覆蓋在地表上碎散的、沒有膠結(jié)或膠結(jié)很弱的顆粒堆積物。覆蓋在地表上碎散的、沒有膠結(jié)或膠結(jié)很弱的顆粒堆積物。 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論7碎散性碎散性土有哪些特點？土有哪些特點？巖石風化的巖石風化

3、的產(chǎn)物產(chǎn)物固相固相土骨架土骨架液相液相水水氣相氣相空氣空氣三相性三相性（三相體系）（三相體系） 變形特性變形特性 強度特性強度特性 滲透特性滲透特性 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論為什么要學習土力學為什么要學習土力學？加拿大特朗斯康谷倉加拿大特朗斯康谷倉 事故：事故：19131913年年9 9月裝谷物，月裝谷物，1010月月1717日裝了日裝了3182231822谷物時，谷物時，1 1小時豎向沉降達小時豎向沉降達30.5cm30.5cm2424小時傾斜小時傾斜26265353西端下沉西端下沉7.32m7.32m 東端上抬東端上抬1.52m1.52m上部鋼混筒倉完好無

4、損上部鋼混筒倉完好無損概況：長概況：長59.4m59.4m，寬，寬23.5m23.5m，高，高31.0m31.0m，共，共6565個圓筒倉。個圓筒倉。 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年動工，年動工，19131913年完工，自重年完工，自重20000T20000T。 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論9與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？加拿大特朗斯康谷倉加拿大特朗斯康谷倉 處理：處理：事后在下面做了七十多個支撐于基巖上的混凝土墩，使用事后在下面做了七十多個支撐

5、于基巖上的混凝土墩，使用388388個個50T50T千斤頂以及支撐系統(tǒng)，把倉體逐漸糾正過來，其位置比原來千斤頂以及支撐系統(tǒng)，把倉體逐漸糾正過來，其位置比原來降低了米。降低了米。 原因：原因：地基土事先未進行調(diào)查，據(jù)地基土事先未進行調(diào)查，據(jù)鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開挖取土試鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開挖取土試驗結(jié)果，計算地基承載力應(yīng)驗結(jié)果，計算地基承載力應(yīng)用到此谷倉。用到此谷倉。1952年經(jīng)勘察年經(jīng)勘察試驗與計算，地基實際承載試驗與計算，地基實際承載力小于破壞時的基底壓力。力小于破壞時的基底壓力。因此因此，谷倉谷倉地基因超載發(fā)生地基因超載發(fā)生強度破壞而滑動強度破壞而滑動。26 53 失事后失事后1913.10.181

6、952.10.5 試驗孔試驗孔填土填土褐色粉質(zhì)粘土褐色粉質(zhì)粘土灰色粉質(zhì)粘土灰色粉質(zhì)粘土-0.61-12.34-13.72-4.271952.10.3 試驗孔試驗孔西安一住宅樓傾斜西安一住宅樓傾斜 290個千斤頂抬正個千斤頂抬正“樓歪歪樓歪歪”.MP4 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論10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) 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論11與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學

7、？為什么要學習土力學？2015.11.14日，浙江麗水麗水里東村山日，浙江麗水麗水里東村山體滑坡。體滑坡。已確認已確認2525人死亡，人死亡，1212人失聯(lián)。人失聯(lián)。原因：原因：山坡上殘積土本身強度較低，加之雨水入滲使其強度進一步大大降山坡上殘積土本身強度較低，加之雨水入滲使其強度進一步大大降低，使得低，使得土體滑動力超過土的強度，于是山坡土體發(fā)生滑動。土體滑動力超過土的強度，于是山坡土體發(fā)生滑動。浙江麗水發(fā)生山體滑坡已造成浙江麗水發(fā)生山體滑坡已造成4人死亡人死亡 仍有仍有33人失蹤人失蹤.MP4 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論12與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問

8、題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？基坑崩塌基坑崩塌 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論13與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？阪神大地震中地基液化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震引起大面積砂土地基液化后產(chǎn)生很大地基液化后產(chǎn)生很大的側(cè)向變形和沉降，的側(cè)向變形和沉降，大量的建筑物倒塌或大量的建筑物倒塌或遭到嚴重損傷遭到嚴重損傷 液化：松砂地基在振動荷載作用液化：松砂地基在振動荷載作用下下喪失強度變成流動狀態(tài)喪失強度變成流動狀態(tài)的一種的一種現(xiàn)象現(xiàn)象 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基

9、礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論14與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？阪神大地震中地基液化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沉箱式岸墻因砂土地基液化失穩(wěn)滑入海中失穩(wěn)滑入海中 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論15與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？以上幾個實例可歸結(jié)為與土有關(guān)的以上幾個實例可歸結(jié)為與土有關(guān)的強度問題強度問題 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論16與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什

10、么要學習土力學？比薩斜塔比薩斜塔目前：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1.80m， 塔頂離中心線已達塔頂離中心線已達5.27m，傾斜，傾斜5.51360：再復工，至再復工，至1370年竣工，全塔共年竣工，全塔共8層，高度為層，高度為55m1272：復工，經(jīng)復工，經(jīng)6年，至年，至7層，高層，高48m，再，再停工停工1178：至至4層中，高約層中，高約29m，因傾斜停工，因傾斜停工1173：動工動工原因：原因：地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層，地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層，模量較低，模量較低，變形較大變形較大。1590: 伽利略伽利略在此塔做落在此塔做落體實驗

11、體實驗 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論17與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？比薩斜塔比薩斜塔1838-1839：挖環(huán)形基坑卸載挖環(huán)形基坑卸載1933-1935：基坑防水處理基坑防水處理 基礎(chǔ)環(huán)灌漿加固基礎(chǔ)環(huán)灌漿加固1990年年1月月: 封閉封閉1992年年7月：月：加固塔身，用壓重加固塔身，用壓重 法和取土法進行地法和取土法進行地 基處理基處理目目 前前: 已向游人開放。已向游人開放。 處理措施處理措施 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論18與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要

12、學習土力學？為什么要學習土力學？虎丘塔虎丘塔問題：問題：塔身向東北方向嚴重傾斜，塔塔身向東北方向嚴重傾斜，塔 頂離中心線已達頂離中心線已達2.31m，底層，底層 塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險 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，落成于位于蘇州市虎丘公園山頂，落成于宋太祖建隆二年（公元宋太祖建隆二年（公元961961年）。全塔年）。全塔7 7層，層，高高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

13、在塔四周建造一圈樁排式地下 連續(xù)墻并對塔周圍與塔基進行連續(xù)墻并對塔周圍與塔基進行 鉆孔注漿和打設(shè)樹根樁加固塔鉆孔注漿和打設(shè)樹根樁加固塔 身，效果良好。身，效果良好。 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論19與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？關(guān)西國際機場關(guān)西國際機場 世界最大人工島世界最大人工島19861986年：年：開工開工19901990年：年：人工島完成人工島完成19941994年：年：機場運營機場運營面積：面積：4370m4370m1250m1250m填筑量：填筑量6m m3 3平均厚度：平

14、均厚度：33m33m設(shè)計時預測沉降：設(shè)計時預測沉降：5.7-7.5 m5.7-7.5 m完成時實際沉降：完成時實際沉降：8.1 m8.1 m，5cm/5cm/月月 (1990 (1990年年) )預測主固結(jié)完成：預測主固結(jié)完成：2020年后年后比設(shè)計超填：比設(shè)計超填：3m3m問題：問題：沉降大且有沉降大且有不均勻沉降不均勻沉降 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論20與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？以上幾個實例可歸結(jié)為以上幾個實例可歸結(jié)為與土有關(guān)的與土有關(guān)的變形問題變形問題 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一

15、章 緒論緒論21Teton壩壩概況：概況：土壩，高土壩，高90m90m，長，長1000m1000m，建于，建于1972-751972-75年，年，19761976年年6 6月失事月失事?lián)p失：損失：直接直接80008000萬美元，起訴萬美元，起訴55005500起，起，2.52.5億美元，死億美元，死1414人，受災(zāi)人，受災(zāi)2.52.5萬人，萬人，6060萬畝土地，萬畝土地，3232公里鐵路公里鐵路原因：原因：滲透破壞水力劈裂滲透破壞水力劈裂與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論22Teto

16、n壩壩19761976年年6 6月月5 5日上日上午午10:3010:30左右，下左右，下游壩面有水滲出并游壩面有水滲出并帶出泥土。帶出泥土。與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論23Teton壩壩1111：0000左右左右洞口不斷擴大并洞口不斷擴大并向壩頂靠近，向壩頂靠近，泥泥水流量增加水流量增加與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論24Teton壩壩11:3011:30洞口繼續(xù)向上

17、擴大，泥洞口繼續(xù)向上擴大，泥水沖蝕了壩基，主洞的水沖蝕了壩基，主洞的上方又出現(xiàn)一滲水洞。上方又出現(xiàn)一滲水洞。流出的泥水開始沖擊壩流出的泥水開始沖擊壩趾處的設(shè)施。趾處的設(shè)施。與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論251111：5050左右左右洞口擴大加速，泥水洞口擴大加速，泥水對壩基的沖蝕更加劇對壩基的沖蝕更加劇烈。烈。Teton壩壩與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論2611:57

18、11:57 壩坡坍塌，泥水壩坡坍塌，泥水狂瀉而下狂瀉而下Teton壩壩與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論271212：0000過后過后坍塌口加寬坍塌口加寬Teton壩壩與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論28洪水掃過下游谷底，洪水掃過下游谷底，附近所有設(shè)施被徹附近所有設(shè)施被徹底摧毀底摧毀Teton壩壩與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力

19、學？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論29失事現(xiàn)場目前的失事現(xiàn)場目前的狀況狀況Teton壩壩與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論九江大堤決口九江大堤決口潰口原因：潰口原因：堤基管涌堤基管涌19981998年年8 8月月7 7日日13:1013:10發(fā)生管涌險發(fā)生管涌險情，情，2020分鐘后，在分鐘后，在堤外迎水面找到堤外迎水面找到2 2處進水口處進水口又過又過2020分鐘，防水分鐘，防水墻后的土堤突然塌墻后的土堤突然塌陷出陷出1 1個洞，個洞，5 m5 m寬的堤

20、頂隨即全部寬的堤頂隨即全部塌陷，并很快形成塌陷，并很快形成一寬約一寬約62m62m的潰口。的潰口。 與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論長江堤防工程堤基管涌發(fā)生發(fā)展過程示意圖長江堤防工程堤基管涌發(fā)生發(fā)展過程示意圖砂砂環(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，無粘性土體中的細小顆粒，通過在滲流作用下，無粘性土體中的細小顆粒，通過土的孔隙，發(fā)生移動或被水流帶出的現(xiàn)象。土的孔隙，發(fā)生移動或被水流帶出的現(xiàn)象。 堤基管涌堤基管涌與土有關(guān)的工程問題與土有關(guān)的工程問題緒論緒論為什么要學習土力學？為什么要學習土力學？ 土土 力力 學學與地基基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論管涌管涌砂環(huán)砂環(huán)砂性土堤基管涌破壞示意圖砂性土堤基管涌破壞