地基与基础课件绪论.pptx

土力学与地基基础  土木系 第一课：绪论 2023-1-14 1 第一页，共四十页。 一、本学科的研究内容 包括： 土质与土力学研究内容： 1）土质学内容： 确定土的组成成分、组织结构、物理水理性质，制定土的分类 2）土力学研究内容： 1）、土中的应力与变形特征、地基沉降量计算 2）土的强度与承载力确定 3）土压力与土坡稳定分析。 2023-1-14 2 第二页，共四十页。 天然地基浅基础的设计 1）、独立基础设计 包括独立的刚性基础、扩展基础的结构 构造设计与地基设计与验算。 2）、梁板式基础的简化计算 主要介绍柱下条形基础设计的两种方 法：倒梁法、静定分析法。 3）地基上梁与板的分析 介绍三种弹性地基模型，重点介绍文克勒 地基模型。 2023-1-14 3 第三页，共四十页。 二、本学科的意义 随着人口不断密集，人类活动的范围日益狭小，现代工程建设不得不向高（高层建筑）、深（地下工程）、远（高速公路）的方向发展。同时通过对不良场地土体的改善进行工程建设，可以充分地利用日益紧缺的土地资源。因此土质土力学在现代土木工程建设事业中发挥着举足轻重的作用。 基础是根本，其的造价往往占总造价30％，且为隐蔽工程，出了事故不易处理。基础的稳固是建筑物安全使用的根本保证。 2023-1-14 4 第四页，共四十页。 工程实例 下面，通过一系列的工程实例 来认识一下学习该课程的意义和作用 ： 常见的事故有： 1、建筑物的倾斜、开裂：虎丘塔 比萨斜塔 2、建筑物的滑移 加拿大特朗斯康谷仓 3、砂基液化 唐山矿冶学院书库 4、土（岩）坡失稳 南京江南水泥厂 香港宝城大厦 5、沉降量过大 上海展览中心馆 6、冻涨开裂 盘锦市房屋冻胀开裂 2023-1-14 5 第五页，共四十页。 三、本学科的发展历史， 本学科是人们在在长期工程实践中形成发展起来的一门学科。　　我国劳动人民从远古时代就能利用土石作为地基和建筑材料修筑房屋了。如西安新石器时代的半坡村遗址，就发现有土台和石础，这就是古代的"堂高三尺、茅茨土阶"（语见≤韩非子≥）的建筑。我国举世闻名的秦万里长城逾千百年而留存至今。充分体现了我国古代劳动人民的高超水平。 2023-1-14 6 第六页，共四十页。 　　隋朝石工李春所修建成的赵州石拱桥，造型美观，至今安然无恙。桥台砌置于密实的粗砂层上，一千三百多年来估计沉降量约几厘米。现在验算其基底压力约500-600kpa，这与现代土力学理论给出的承载力值很接近。　　 2023-1-14 7 第七页，共四十页。 河北赵州石桥 建于1300多年前（桥长约51m，净跨37m） 建造该桥的石材为青白色石灰岩 比意大利人建石拱桥晚400多年,但在主拱肋与桥面间设计“敞肩拱” ，比外国早了1200多年 2023-1-14 8 第八页，共四十页。 赵州石桥 2023-1-14 9 第九页，共四十页。 根据≤梦溪笔谈≥记载，北宋初著名木工喻皓（公元989年）在建造开封开宝寺木塔时，考虑到当地多西北风，便特意使建于饱和土上的塔身稍向西北倾斜，设想在风力的长期断续作用下可以渐趋复正。可见在当时的工匠已考虑到建筑物地基的沉降问题了。 2023-1-14 10 第十页，共四十页。 而作为本学科理论基础的土力学的发端，始于十八世纪兴起了工业革命的欧洲。随着资本主义工业化的发展，为了满足向国内外扩张市场的需要，陆上交通进入了所谓"铁路时代"，因此，最初有关土力学的个别理论多与解决铁路路基问题有关。  2023-1-14 11 第十一页，共四十页。 1773年，法国的C.A.库伦（Coulomb）根据试验创立了著名的砂土抗剪强度公式，提出了计算挡土墙土压力的滑楔理论。1869年英国的W.G.M.朗肯（Rankine）又从不同角度 提出了挡土墙土压力理论。 2023-1-14 12 第十二页，共四十页。 1885年法国J.布辛奈斯克（Boussinesq）求得了弹性半无限空间在竖向集中力作用下的应力和变形的Boussinesq解。1922年瑞典W.费兰纽斯（Fellenius）为解决铁路塌方问题提出了土坡稳定分析法。 2023-1-14 13 第十三页，共四十页。 　　1925年美国K.太沙基（Terzaghi）归纳发展了以往的理论，发表了《土力学》一书，他被认为是土力学的奠基人。　　从1936年在美国召开的第一届国际土力学与基础工程会议起，土质土力学方面的国际学术交流日益活跃。世界各地包括中国在内的许多国家也都交流和总结了