土重度工程地質(zhì)學(xué)

高華喜、聞敏杰主編的《工程地質(zhì)學(xué)》 以編者多年從事工程地質(zhì)學(xué)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，根據(jù)工程建設(shè)應(yīng)用實(shí)際，力求做到理論聯(lián)系實(shí)際，與現(xiàn)行規(guī)范和新規(guī)定相銜接，并適當(dāng)反映近年來(lái)國(guó)內(nèi)外工程地質(zhì)理論和實(shí)踐的發(fā)展水平。以必備和實(shí)用為原則，借鑒、吸取了其他相關(guān)教材的優(yōu)點(diǎn)，力求概念準(zhǔn)確，深入淺出，圖文并茂，知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)全面。 《工程地質(zhì)學(xué)》可作為高等學(xué)校水利工程、土木工程和交通工程及高職高專土建類專業(yè)教科書，也可供工程地質(zhì)、水文地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員參閱。2100433B

土重度曾稱土容重，是單位體積土受的重力。按土孔隙中充水程度和土所處的位置，又可分為天然重度、干重度、飽和重度（

unit weight of soil

土重度γ

工程地質(zhì)學(xué)

由土體重力引起的應(yīng)力稱為土的自重應(yīng)力，對(duì)于半無(wú)限體地基土，其值等于單位面積的上覆土重度與深度的乘積，若按均質(zhì)土層，σ_z=γ·h；有效自重應(yīng)力為土自重應(yīng)力中能引起土體固結(jié)變形的那部分應(yīng)力，一般用σ’_z表示，有效自重應(yīng)力的計(jì)算需要考慮各種情況，關(guān)于土的自重應(yīng)力和有效應(yīng)力一直都是爭(zhēng)論的話題，很多時(shí)候，這2個(gè)概念容易被混淆和誤解。

1.室外地面活荷載：一般可取10kN/m²，荷載較小時(shí)也可取5.0kN/m²

2.土側(cè)壓力系數(shù)：

（1）一般可取靜止土壓力系數(shù)0.5；

（2）考慮到支座處可認(rèn)為無(wú)側(cè)向位移，為靜止土壓力，跨中部分隨著側(cè)向位移的增大，逐漸趨向于主動(dòng)土壓力，我院綜合取0.4，

（3）地下室施工采用護(hù)坡樁時(shí)可取0.33。

3.覆土重度：以前習(xí)慣取18，現(xiàn)在習(xí)慣取20，也有的院取19。

4.砼強(qiáng)度：宜取C30,有利于控制裂縫。

5.外側(cè)保護(hù)層：《全國(guó)民用建筑人防技術(shù)措施》3.6.2 注4上規(guī)定保護(hù)層厚度：“地下室外墻迎

水面有外防水層取30mm；

《防水規(guī)范》規(guī)定取50是直接取用前蘇聯(lián)的規(guī)定，不適用于一般的地下室結(jié)構(gòu)。

6.裂縫限值：有外防水時(shí)取0.3mm，無(wú)外防水時(shí)取0.2mm。

7.調(diào)幅系數(shù)：不宜調(diào)幅太大，最多0.9，建議0.95。

8.考慮室內(nèi)填土的有利作用：當(dāng)基礎(chǔ)埋深低于室內(nèi)地坪較深時(shí)（>2m時(shí)），可考慮室內(nèi)填土的有利作用，此時(shí)，應(yīng)要求回填時(shí)先回填室內(nèi)后回填室外（此項(xiàng)作用不大）。

9.配筋：地下室外墻為控制收縮及溫度裂縫，水平筋間距不應(yīng)大于150，配筋率宜取0.4%~0.5%（內(nèi)外兩側(cè)均計(jì)入），有扶壁柱處應(yīng)另增設(shè)直徑8mm短鋼筋，長(zhǎng)度為柱寬加兩側(cè)各800mm，間距150mm（在原有水平分布筋之間加此短筋）。

10.其他：

（1）無(wú)上部結(jié)構(gòu)柱相連的地下室外墻，支撐頂板梁處不宜設(shè)扶壁柱，扶壁柱使得此處墻為變截面，易產(chǎn)生收縮裂縫，不設(shè)扶壁柱頂板梁在墻上按鉸接考慮，此處墻無(wú)需設(shè)暗柱。

（2）地下室內(nèi)外墻除了上部為框剪結(jié)構(gòu)或外框架-內(nèi)核心筒結(jié)構(gòu)的剪力墻延伸者外，在樓層不需要設(shè)置暗梁，所有剪力墻在基礎(chǔ)底板處均不需要設(shè)置暗梁。

（3）單層或多層地下室外墻，均可按單向板或連續(xù)單向板計(jì)算，最上層地下室樓層板處按鉸支座，基礎(chǔ)底板處按固端。

（4）窗井外側(cè)墻頂部敞開(kāi)無(wú)頂板相連，其計(jì)算簡(jiǎn)圖可根據(jù)窗井深度按三邊連續(xù)一邊自由，或水平多跨連續(xù)板計(jì)算，如按多跨連續(xù)板計(jì)算時(shí)，因?yàn)楹奢d上下差別大，可上下分段計(jì)算彎矩確定配筋。

（5）實(shí)際工程的地下室外墻截面設(shè)計(jì)中，豎向荷載及風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力一般不起控制作用，通常不考慮豎向荷載組合的壓彎作用，僅按墻板彎曲計(jì)算墻的配筋。

自20世紀(jì)50年代以來(lái)，對(duì)土體滲透破壞的研究主要從宏觀對(duì)比深入到機(jī)制研究。根據(jù)滲透破壞的機(jī)制，將破壞形式分為流土、管涌、接觸流失和接觸沖刷四種形式，稱為土的滲透破壞的四種模式。其中，前兩種式發(fā)生在單一土層中，后兩種模式發(fā)生在成層土中。

1．流土

在上升流的作用下，當(dāng)動(dòng)水壓力超過(guò)土重度時(shí)，土體的表面隆起、浮動(dòng)或某一顆粒群的同時(shí)起動(dòng)而流失的現(xiàn)象稱為流土。流土主要發(fā)生在滲流出口無(wú)任何保護(hù)的部位。流土可使土體完全喪失強(qiáng)度，危及建筑物的安全。

2．管涌

在滲流的作用下，土體中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中流失的現(xiàn)象稱為管涌。管涌主要發(fā)生在內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的砂礫石層中。

3．接觸流失

在土層分層較分明且滲透系數(shù)差別很大的兩個(gè)土層中，當(dāng)滲流垂直于層面運(yùn)動(dòng)時(shí)，將細(xì)粒層(滲透系數(shù)較小層)的細(xì)顆粒帶入粗粒層(滲透系數(shù)較大層)的現(xiàn)象稱為接觸流失。接觸流失包括接觸流土和接觸管涌?jī)煞N類型。

4．接觸沖刷

滲流沿著兩種不同粒徑組成的土層層面發(fā)生帶走細(xì)顆粒的現(xiàn)象稱為接觸沖刷。在自然界中，沿兩種介質(zhì)界面，如建筑物與地基、土壩與涵管等接觸面流動(dòng)促成的沖刷均屬于此破壞類型。