土力学知识点

土力学知识点1.土力学是研究土体的一门力学，它是研究土体的应力，变形，强度，渗流及长期稳定性的一门科学。土力学也是一门实用的学科，它是土木工程的一个分支，主要研究土的工程性质，解决工程问题。2.土的组成：由固体颗粒，水和气体组成的三相体系。土的结构包含微观结构和宏观结构两层概念。土的微观结构，常简称为土的结构，或土的组构，是指土粒的原位集合体特征，是由土粒单元的大小，矿物成分，形状，相互排列及其联结关系，土中水性质及其孔隙特征等因素形成的综合特征。土的宏观结构，常称之为土的构造，是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征，表征了土层的层理，裂隙及大孔隙等宏观特征。3.土的结构：单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。4.土的构造是土层在空间的赋存状态。表征土层的层理，裂隙及大孔隙等宏观特征。土的构造最主要特征是成层性，即层理构造，其次是裂隙性。5.土的形成条件：土是岩石风化的产物，所以其形成条件即是岩石风化的条件；岩石风化是在阳光、大气、水和生物等因素影响下发生的。物理分化：由于温度变化，水的冻胀，波浪冲击，地震等引起的物理力使岩体崩解、碎裂的过程。化学分化：包括水解作用，水化作用，氧化作用，溶解作用，碳酸化作用等。6.土的成因类型：残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、风积土、冰积土。7.原生矿物分类：石英，云母，长石。8.土的双电层：由于粘土矿物颗粒的表面带（负）电性，围绕土粒形成电场，同时水分子是极性分子，因而在土粒电场范围内的水分子和水溶液中的阳离子均被吸附在土粒表面，呈现不同程度的定向排列。9.渗流力：水在土体中流动时会对土颗粒施加一种渗流作用力。单位体积土颗粒所受到的渗流作用力为渗流力。10.流沙或流土现象：土颗粒在向上的渗流力作用下，粒间有效应力为零时，颗粒群发生悬浮、移动的现象。防治原则：①减小或消除水头差（井点降水，水下挖掘）②增长渗流路径（打板桩）③在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力④土层加固处理（冻结法，注浆法）11.管涌、潜蚀现象：在水的渗透作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以致流失；随着土的孔隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷。防治措施：①改变水力条件，降低水力梯度，如打板桩②改变几何条件，在渗流溢出部位铺设反滤层。12.一维固结理论基本假设：①土层是均一、各项同性和完全饱和的；②土粒和孔隙水都是不可压缩的；③土中附加应力沿水平面无限均匀分布，土层的固结和土中水的渗流都是竖向的；④土中水的渗流服从达西定律；⑤在渗透固结中，土的渗透系数k和压缩系数a都是不变的常数；⑥外荷是一次骤然施加的，在固结过程中保持不变；⑦土体变形完全是由土层中的超孔隙水压力消散引起的。13.分层总和法：①地基分层②地基自重应力的计算③地基附加应力的计算④地基各分层土的自重应力平均值和附加应平均值的计算⑤地基各分层的孔隙比变化值的确定⑥地基压缩层深度的确定按σz≤0.2σc确定深度的下限⑦计算地基各分层压缩量⑧累加各层压缩量的最终沉降量。14.规范修正法：①计算基底平均压力②计算基底附加压力③地基分层④确定地基深度（Zn=B(2.5-0.4lnB)⑤计算原地基中自重应力σc的分布⑥计算地基中附加应力σz的分布⑦求各层的平均自重应力和平均附加应力⑧查出初始孔隙比和稳定后的孔隙比⑨求出各分层的压缩模量Esi⑩根据平均附加应力系数求各分层的沉降量⑾根据Po0.75fak和Esi差得修正系数Ψs⑿求地基最终沉降量S=ΨsS'。15.固结度：地基固结度是指地基土层在某一压力作用下经历时间t所产生的固结变形量于最终固结变形量之比值，或图层中孔隙水压力的消散程度。16.沙土的液化：当饱和松沙受到动荷载作用（例如地震），由于孔隙水来不及排出，孔隙水压力不断增加，就有可能使有效应力降低到零，因而使沙土像流体那样完全失去抗剪强度，这种现象称为沙土的液化。17.基础设计规范：①当p-s曲线上有明显的比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值②当满足前三条终止加载条件之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载，当该值小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半③不能按以上两点要求确定时，当压板面积为0.25-0.50mm2时，可取s/b=0.010-0.015所对应的荷载，但其值不应大于最大值加载量的一半④同一土层参加统计的试验点不应少于三点，各试验实测值的极差不得超过其平均值的30%，取此平均值作为土层的地基承载力特征值fak。再经过深宽修正，得出修正后的地基承载力特征值fa。18.标准贯入试验：在土层钻孔中，利用重63.5kg的锤击贯入器，根据每贯入30cm所需锤击数来判断土的性质，估算土层强度的一种动力触探试验。