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绪 论
一、土力学、地基与基础的概念:
——位于建筑物基础的下方,支承建筑物荷载的那部分地层。
土——地球表面的大块岩石经风化、搬运、沉积而形成的松散堆积物,称为土。
:
土力学——利用力学的一般原理,研究土的应力、应变、强度、稳定和渗透等特性及其随时间变化规律的学科,称为土力学。
3.基础:
基础——建筑物的一部分,位于地面以下,承受上部结构传来的荷载,形状是扩大的那部分下部结构,称为基础。
:
安全、经济综合考虑地基、基础和上部结构三者之间的相互关系。
1.要求作用于地基的荷载不超过地基的承载能力,保证地基。在防止整体破坏方面有足够的安全储备。(安全系数)
2.控制基础沉降使之不超过允许值,保证建筑物不因地基沉降而损坏或者影响其正常使用。
二、本课程的特点和学****要求:
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土力学的基本原理:①应力——应变关系②强度理论③地基的计算
如遇相关课程的内容,本课程只是引用,而重点是要求理解其意义及应用条件,切不可把注意力放在相关课程公式的推导上。
:运用基本原理,具体问题具体分析。因此,最重要的是理论联系实际,提高分析问题解决问题的能力。结合实验了解土力学常规参数的获取方法。
三、本学科的发展概况(简要介绍)
第一章 土的物理性质及分类
1. 土力学的研究对象:土
土——土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,经过不同的搬运方式,在各种自然环境中生成的沉积物。
土中颗粒的大小、成分及三相之间的比例关系反映出土的不同性质,如干湿、轻重、松紧、软硬等。这就是土的物理性质。
*土的生成(简要介绍)
一、地质作用的概念(简单介绍)
二、矿物与岩石的概念(简单介绍)
三、地质年代的概念(简单介绍)
四、第四纪沉积物(简单介绍)
§1-1 土的组成及其结构与构造
一、土的固体颗粒(重点讲解)
(一)土的颗粒级配
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——颗粒直径大小
——为了研究方便,将粒径大小接近、矿物成分和性质相似的土粒归并为若干组别即称为粒组。
粒组的划分:
200 60 2 0.075
漂石 卵石 砾石 砂粒 粉粒 粘粒
——土粒的大小及组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量来表示,称为土的颗粒级配。
颗粒级配的测定方法:——筛析法、比重计法
试验成果分析:
①颗粒级配累积曲线(半对数坐标)
分析
②不均匀系数(Cu)
式中:d60——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时,该粒径称为限定粒径d60。
d10——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时,相应的粒径称为有效粒径d10。
③曲率系数(Cc)
式中:d30——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒径用d30表示。
Cc——曲率系数,它描写的是累积曲线的分布范围,反映曲线的整体形状。
Cc=1~3时 级配良好
(二)土粒的矿物成分(简要介绍)
漂石、卵石、砾石等粗大土粒的矿物成分以原生矿物为主。(与每岩相同)
砂粒的矿物成分大多为母岩中的单矿物颗粒。如石英等。
粉粒的矿物成分以粘土矿物为主。
粘土矿物由两种原子层构成,主要类型
粘土矿物的特点:细小、亲水性强,吸水膨胀,脱水收缩。
二、土中的水和气
(一)土中水
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1. 结合水
——指受电分子吸引力吸附于土粒表面的土中水。
(1)强结合水
——指紧靠土粒表面的结合水。
特征:没有溶解盐类的能力,不传递静水压力,只有吸热变成蒸汽时才能移动。
物理指标:~ 固体状态
冰点-78℃
砂土吸 度占土粒质量1%、粘土17%。
特点:极大的粘滞度,弹性和抗剪强度。
(2)弱结合水
——指紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。介绍如何对粘性土的塑性产生影响。
特征:不能传递静水压力,但水膜较厚的弱结合水能向邻近的较薄的水膜转移。
2.自由水
——指存在于土粒表面电场影响范围以外的水。
特点:能传递静水压力,冰点为0℃,有溶解能力。
(1)重力水
——存在于地下水位以下的透水土层中的地下水。