任务一土的成因与组成
土的成因
土具有各种各样的成因，不同成因类型的土具有不同的分布规律和 工程地质特征。下面简单介绍几种主要的成因类型。
•残 积 物
•坡 积 物
•洪 积 物
•冲 积 物
任务一土的成因与组成
土的组成
在天然状态下，自然界中的土是由固体颗粒、水和气体组成的三相 体系。
固相：土的颗粒、粒间胶结物
土力学与地基基础
Soil Mechanics and Foundation Engineering 主编：刘新安 吴建文
天津科学技术出版社
目录
绪论 项目一 项目二 项目三 项目四 项目五 项目六 项目七 项目八 项目九 土的物理性质及工程分类 土中应力 土的压缩性与地基变形计算 土的抗剪强度与地基承载力 土压力与土坡稳定性 岩土工程勘察 天然地基上浅基础设计 桩基础及其他深基础 基坑工程
一、土力学、地基及基础的概念 地基与基础的概念
上部结构 建筑物 基础 地基
建构筑物的全部荷载均由其下的地层来承担。受建构筑物影响的那 一部分地层称为地基（指支承基础的土体或岩石）； 建构筑物中将结构所承受的各种荷载传递到地基上的结构组成部分 称为基础。
二、地基与基础研究的内容
地基与基础是一门实用性很强的学科，其研究内容 涉及土质学、土力学、结构设计、施工技术以及与 工程建设相关的各种技术问题。
理论学习:掌握理论公 式和应用条件，明确 理论的假定条件，掌 握理论的适用范围。
项目一土的物理性质及工程分类

掌握土的物理性质与土的工程分类 了解土的三相组成 掌握土的物理性质指标及三相比例指标之间的换算关系 熟悉无钻性土、钻性土的物理状态指标 掌握相对密度、塑限、液限、塑性指数和液性 指数等基本概念 熟悉规范对地基土的工程分类方法 掌握砂土、钻性土的分类标准
三、地基与基础理论的发展
• 法国的库仑-砂土抗剪强度理论与土压力理论 英国朗肯—朗肯土压力理论
法国布新奈斯克（Boussinesq）—弹性半空间解
1773年
1857年 1885年
1925年 1936年 1949年
美国太沙基—《土力学》专著与有效应力原理 美国召开第一次国际土力学及基础工程会议
我国土力学研究进入发展阶段
四、地基与基础课程的特点和学习方法
一、特点：（1）本课程涉及水文地质学、工程地质学、土力学等几个
学科领域，内容广泛、综合性强。 （2）课程理论性和实践性均较强。
二、学习方法
试验:了解土的物理 性质和力学性质的基 本手段，重点掌握基 本的土工试验技术， 尽可能多动手操作， 从实践中获取知识， 积累经验。 经验:经验在工程应用 中是必不可少的，工 程技术人员要不断从 实践中总结经验，以 便能切合实际地解决 工程实际问题
任务一土的成因与组成
粒组名称 粒径范围 一般特征
漂石(块石)
卵石(碎石) 砾粒
>200
60～200 2～60
渗透性很大、无粘性、无毛细水。 渗透性很大、无粘性、毛细水上升 高度不超过粒径大小。 易透水，当混入云母等杂质时透水 性减小，而压缩性增加；无粘性， 遇水不膨胀，干燥时松散，毛细水 上升高度不大，随粒径变小而增大。 透水性小，湿时稍有粘性，遇水膨 胀小，干时稍有收缩，毛细水上升 高度较大较快，极易出现冻胀现象。 透水性很小，湿时有粘性、可塑性， 遇水膨胀大，干时收缩显著，毛细 水上升高度大，但速度较慢。
项目十
地基处理
项目十一 特殊土地基及山区地基 项 目十二 土工实验实训
绪论

一、土力学、地基及基础的概念 二、地基与基础研究的内容 三、地基与基础理论的发展 四、地基与基础课程的特点和学习方法
一、土力学、地基及基础的概念
土力学的概念
• 用力学原理去研究土的应力、应变、强度、稳定性 及随时间变化和渗透性规律的学科 • 土力学是本课程的理论基础。 • 土力学所要研究的两大基本问题是土体的变形和强 度。
任务一土的成因与组成
土的固相
① 粒组划分: 自然界中的土都是由大小不同的土颗粒组成的，土
颗粒的大小与土的性质密切相关。如土颗粒由粗变细，则土的 性质由无豁性变为豁性。粒径大小在一定范围内的土，其矿物 成分及性质也比较相近。因此，可将土中各种不同粒径的土粒 ，按适当的粒径范围分为若干粒组，各个粒组的性质随分界尺 寸的不同而呈现出一定质的变化。划分粒组的分界尺寸称为界 限粒径，根据《土的工程分类标准》( GB/T 50145-2007)规定， 土的粒组应按下表划分。
任务一土的成因与组成
任务一土的成因与组成
土的级配
级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比, 横坐标则是用对数表示的土的粒径。 由曲线的坡度可判断土的均匀程度， 曲线平缓，粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，级配良好。 曲线陡 粒径大小相差不大，土粒均匀，级配不好
二、地基与基础研究的内容
为了保证建筑物的安全和正常使用，在地基基础设计中 ，须满足以下3个技术条件：
一、变形条件：要求建筑物的沉降量、沉降 差、倾斜和局部倾斜都不能大于地基容许变 形值。
二、强度条件：作用于地基荷载不超过地基 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。
三、上部结构的其他要求：除满足上述要求， 还应满足上部结构对基础结构的强度、刚度 和耐久性要求。
砂粒0.075～2粉粒0.005～ 0.075
粘粒
<0.005
任务一土的成因与组成
土的级配
根据颗粒大小分析试验结果，可以绘制颗粒级配曲线(粒径分 布曲线)，判断土的级配状况。土的颗粒级配是指土中各个粒组占 土粒总量的百分率，常用来表示土粒的大小及组成情况。颗粒级 配曲线一般 用横坐标表示粒径，纵坐标用来表示小于某粒径的土的质量分数( 或累计百分含量)。如下图中曲线a平缓，则表示粒径大小相差较 大，土粒不均匀，即为级配良好;反之，曲线较陡，则表示粒径的 大小相差不大，土粒较均匀，即为级配不良。
液相：土体孔隙中的水
土
气相：孔隙中的空气
任务一土的成因与组成
土的三相图
Va
Vv
V
气体 水
Vw
mw mv mw
m
Vs
土颗 粒
ms
任务一土的成因与组成
土的组成
干土 饱和土 非饱和土
• 当土中孔隙没有水时，为干土。
• 若土位于地下水位线以下，土中孔 隙全部充满水时，称为饱和土。
• 土中孔隙同时有水和气体存在时， 称为非饱和土(湿土)。