土力学复习资料

土力学复习资料绪论1.土力学奠基人：太沙基。2.土是指：地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而形成的、覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。3.土是岩石经过风化、剥蚀、搬运、沉积等过程后，在不同自然条件下形成的散粒堆积物。第一章土的组成1.风化作用主要包括物理风化和化学风化。2.土的三个特点：散粒性、多相性、自然变异性。3.土的三相组成：固体颗粒（土粒）水和气体。4.土粒的大小称为粒度，通常以粒径表示。介于一定粒度范围内的土粒，称为粒组（其粒径的大小分为若干组别）。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。5.土的颗粒级配测定方法：筛分法（适用于粒径在0.075-60mm的土）、密度计法（适用于粒径小于0.075mm的土）。6.为了定量的反映土的级配特征，工程中常用以下两个级配指标来评价土的级配优劣。（1）不均匀系数（不均匀程度）Cu=d60/d10（2）曲率系数（连续程度）（3）Cu＞5时，表示粒径不均匀，级配良好。Cu越大，表示粒度分布范围越大，土粒愈不均匀，其级配愈良好。（4）D60、d30、d10分别相当于小于某粒径土重累计百分含量为60%、30%、10对应的粒径，分别为限制粒径、中值粒径、有效粒径。7.颗粒级配曲线：如果曲线较陡，则表示粒径范围较小，土粒较均匀；反之曲线较缓，表示粒径范围较大，则表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，即级配良好。8.土中的液态水可分为结合水（强结合水、弱结合水）和自由水（重力水、毛细水）两大类。9.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，或称土的组构。土的宏观结构，常称之为土的构造。10.土的结构一般分为单粒结构，蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。11.土的构造类型有：①层状构造；②分散构造；③裂隙构造；④结核状构造。12.土中气含有更多的CO2，较多的N2，在地下土工程中，尤其应注意氧气的补给，以保证施工人员的安全。1060230dddCc第二章土的物理性质及分类1.当土中巨粒（土粒粒径＞60mm）和粗粒（60~0.075mm）的含量超过全重50%时，属于无黏性土，包括碎石类土和砂类土；反之，不超过50%时，属于粉性土和黏性土。粉性土兼有砂类土和黏性土的性状。2.（P31补充）土的三相比例关系图，指标的定义。基本指标：能通过实验方法直接测得的指标即为基本指标，包括以下三个：①土的密度Vm（g/cm3）（P31）三个基本的指标②土的含水量00100SWmm（用百分数表示）③土的相对密度wswSssVd1m①土的密度—→环刀法测定方法②土的含水量—→烘干法③相对密度—→比重瓶测定法3.计算题一题，P31-P34.补充P35表2-2.P61，2-1,2-2.4.性土随含水量变化可改变土的物理形态,分别处于固态、半固态、可塑状态、流动状态。其界限含水量分别为缩限、塑限、液限。黏性土由一种状态转到另一种状态时的分界含水量称为界限含水量（阿太堡界限）。缩限ωs：半固体状态与固体状态间的分界含水量。塑限ωp：可塑状态与半固体状态间分界含水量。液限ωl：流动状态与可塑状态间的分界含水量。7.塑性指数Ip：土的塑性指数是指液限和塑限的差值（没有百分号），塑性指数的数值大小可反映黏性土可塑范围的大小，塑性指数越大，表明黏性土黏性和塑性越好。8.液性指数IL：土的液性指数是指黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。反映黏性土天然状态的软硬程度。9.无黏性土的密实度测定方法（1）砂土的相对密实度P42（2）无黏性土密实度划分的其他方法P43pLpIpLpLI第四章土中应力1.土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。土中某点的自重应力和附加应力之和为土体受外荷载作用后的综合应力。土中竖向自重应力和竖向附加应力也可称为土中自重压力和附加压力。2.土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力，它是控制土的体积（变形）和强度两者边画的土中应力。3.土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力，土中水传递传递的孔隙水应力，即孔隙水压力；土中气传递的孔隙气压力，即孔隙气压力。4.计算题一题（公式不给出），土中自重应力P87-90，或者，基地压力P91-96,101-106。5.竖向集中力作用时的地基附加应力两个求解法：①布辛奈斯克解②角点法。6.简答题：P103-104四种情况.第五章土的压缩性1.土的压缩性：土体在压力作用下体积减小的特性称为土的压缩性。2.饱和土压缩的全过程，即在压力作用下随土中水所占体积缩小的全过程，称为土的固结，或称土的压密。室内试验测定土的压缩性指标，常用不允许土样侧向膨胀的固结试验，如果不研究土压缩的时间过程，亦称压缩试验。3.土的压缩包括以下三方面：①土颗粒发生相对位移，土中水及气体从孔隙中被排出，从而使土孔隙体积减小；②土颗粒本身的压缩；③土中水及封闭气体被压缩。4.压缩系数21作为判别土体压缩性标准来评定土的压缩性：1211.0MPa时，属低压缩性土；12115.01.0MPaMPa时，属中压缩性土；1215.0MPa时，属高压缩性土。5.超固结比OCR=Pc/P1,OCR=1（正常固结土），＞1（超固结土），＜1（欠固结土）其中：Pc:先期固结压力KPa；P1:现有覆盖土重KPa。6.补充本章5.2-5.3节阅读。第六章地基变形1.地基沉降的原因：土具有压缩性，荷载作用。2.分层总和法和规范修正法计算最终沉降量（出非计算题，可能选择、填空、判断题等）。3.分层总和法的基本思路：将压缩层范围内地基分层，计算每一分层的压缩量，然后累加得总沉降量。4.分层总和法计算步骤：①地基的分层；②地基（竖向）自重应力σc的计算；③地基（竖向）附加应力σz的计算；④地基各分层土的自重应力平均值和附加应力平均值的计算；⑤地基各分层土的孔隙比变化值的确定；⑥地基压缩层深度的确定；⑦按分层总和法计算公式计算地基各分层压缩量。5.沉降计算经验系数：ψs。6.地基压缩层深度，是指自基础底面向下需要计算变形所达到的深度，该深度以下土层的变形值小到可以忽略不计，亦称地基变形计算深度。7.讨论三个应力：地基附加应力是指建筑物荷重在土体中引起的附加于原有应力之上的应力。自重应力是岩土体内由自身重量引起的应力；岩土体中任一点垂直方向的自重应力，等于这一点以上单位面积岩土柱的重量。基底应力是基础底面作用于地基表面接触处的压力。基底应力是基础底面作用于地基表面接触处的压力。基底压力的大小和分布与上部建筑结构情况、基础的刚度、形状、底面面积，以及地基岩性等因素有关，可以用土压盒实测获得。基底应力实际上就是指基底压力，由于工程中有些情况在选取计算模型的时候，基础俨然成为某种杆件，此时才用到应力一词。计算地基中附加应力，必须先知道基础底面处单位面积土体所受到的压力，即基底压力，又称接触压力，它是指上部结构荷载和基础自重通过基础传递，在基础底面处施加于地基上的单位面积压力。反向施加于基础底面上的压力称为基底反力。8.地基分层的原则：①不同土层界面，地下水位线；②每层厚度1－2m,=0.4b（b为基础短边宽度）。9.地基压缩层深度的下限，取：地基附加应力等于自重应力的20%处，即σz=0.2σc处；在该深度以下如有较高压缩性土层，则应继续向下计算σz=0.1σc处。10.阅读P145-157补充。11.计算题一题，详读6.4节P167-179；P179例题，P186习题6-12。12.一维固结理论基本假设：(1)土层是均质、各向同性和安全饱和的。(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是无限均匀分布的，因此土层的固结和土中水的渗流都是竖向的。(4)土中水的渗流服从于达西定律。(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)外荷载是一次骤然施加的，在固结过程中保持不变。(7)土体变形完全是由土层中超孔隙水压力消散引起的。第七章土的抗剪强度1.土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力。2.本章7.1，7.2节，熟悉相关概念、原理，为八章计算做准备。第八章土压力1.朗肯土压力理论基本条件和假定：条件：墙背光滑，墙背垂直，填土表面水平；假设：墙后各点均处于极限平衡状态。2.土压力通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙壁产生的侧压力。它（土压力）随挡土墙可能位移的方向分为主动土压力Ea、静止土压力E0、被动土压力Ep。Ea＜E0＜Ep。3.本章8.1，8.2,8.3节，其中计算题一题：考核特殊土（同时有成层、超载）的主动土压力，对于Ea作用位置不作计算要求，注意先判断黏性土或非黏性土。