土的力学性质
土质土力学03土的物理性质
环刀
3 土的物理性质
（3）饱和密度(重度)
sat
m Vv w s V
ma(0) mw m ms
sat sat g
A w W S
体积
Va Vw
Vv
V
Vs
volume
质量 mass
3 土的物理性质
（4）干密度（重度）
ms V
ma(0) mw m ms
d
A a W S
d sat
当土在天然状态下为干燥时，测得的密
度为干密度，饱和时（土处于地下水位 面附近及以下）为饱和密度。
3 土的物理性质
(6) 土的有效重度（浮重度） 当土浸没在水中时，其颗粒会受到浮力的作用，土体所受的 重力应扣除浮力。计算地下水位以下土层的自重应力时应当 考虑浮力的影响，此时采用有效重度计算。 有效重度是扣除浮力以后的颗粒所受重力与土的总体积之比， 用’表示，有效重度又称为浮重度（浮容重）。有效重度 除于重力加速度称为土的有效密度（浮密度），用’表示。 计算式为： m s g Vs w ' sat w V ms Vs w ' sat w sat 1
V
土的有效重度的影响因素与土的密度相同。
3 土的物理性质
2．土的含水性 土的含水性是指土的含水情况，说 明土的干湿程度。 可用土中含水的质量来表示，也可 用水充填孔隙的程度表示。
3 土的物理性质
(1) 土的天然含 水量（含水率）
ma(0) mw
mw 100% ms
用百分数表示 实测指标（烘干 法）
3 土的物理性质
土的工程性质主要指土的物理性质
土力学概念
●郎金土压力理论假定条件：1、墙背竖直；2墙背光滑；3、填土水平
●库伦土压力理论假定条件：1、墙后填土为均匀砂性土；2、华东破裂面通过墙角的两组平面；3、滑动土体为楔形的刚性体
●土坡稳定的目的：检验所设计的土坡断面是否安全与合理
●（库朗区别）？1、假设条件不同：朗金理论：1、墙背竖直；2墙背光滑；3、填土水平 库仑理论：1、墙后填土为均匀砂性土；2、滑动破裂面通过墙角的两组平面；3、滑动土体为楔形的刚性体2、求土压力的方法不同：朗金：是从土体处于极限平衡状态时的应力情况出发，利用应力圆与破坏线相切的应力大小求解的。库仑：是根据刚性滑动土体的静力平衡条件，利用正弦定律求解的。3、适用范围不同：朗金：多使用于档土桩，板桩，锚桩，深井和刚性桩的土压力计算。库仑：适用于俯斜式、仰式、重力式挡土墙以及墙填土面倾斜等情况挡土墙的设计。2计算的结果：用朗金理论由于忽略墙背与填土之间的影响计算结果，主动土压力的计算结果比昆仑偏大，被动土压力计算结果比库仑偏小。
●粒度：土的大小称为粒度。
●土粒大小的分析法：筛分法（〉0.075mm）沉降分析法（〈0.075mm）
●粒组： 在工程上常把大小相近的土合并为组。
●粒度成分：土中各种不同粒组的相对含量。
●粒度成分表示方法：表格法、累计曲线法、三角坐标法
●土的塑性指标：液限WL：土从液态向塑性状态过渡的界限含水量塑限WP：土由可塑状态向脆性状态过渡的界限含水量。塑性指数IP=WL-WP粘性土的塑性大小，可用土处于塑性状态的含水率变化范围来衡量，该范围即液限与塑限之差值，称为塑性指数。 液性指数IL= 一个能够表示天然含水率与界限含水率关系的指标，即液性指数 →W= 土处于液限 →W= 土处于塑限状态 →可塑状态土的工程分类依据:1、土的颗粒组成特征。2、土的塑性指标（ ）3、土中有机质存在情况
土的物理力学性质及其指标
土的物理力学性质及其指标1. 体积重是指土壤单位体积的质量，通常用单位是千克/立方米（kg/m^3）或兆帕（MPa）表示。
体积重是土壤力学性质的重要参数，它直接影响土体的承载能力和稳定性。
体积重的大小与土壤颗粒密度、含水量和孔隙度有关。
2.孔隙比是指土壤中孔隙体积与总体积的比值，即孔隙度。
孔隙比能够反映土壤孔隙结构和孔隙连通性，对土壤的透水性、保水性和通气性等性质有重要影响。
孔隙比的大小与土壤颗粒颗粒的形态、大小和堆积密度等因素有关。
3.毛细吸力是指土壤孔隙中水分上升或下降所受到的作用力。
毛细吸力与土壤含水量、孔隙度、土壤颗粒大小和水表面张力等因素有关。
毛细吸力对土壤水分运移和供水能力有着重要影响，也是评价土壤保水能力和透水性的重要指标。
4.剪切强度是指土壤在剪切应力作用下的抗剪能力。
剪切强度是土体抗剪破坏的重要参数，直接影响土壤的稳定性和承载力。
土壤的剪切强度与土壤颗粒间的内聚力、黏聚力和有效应力等有关。
此外，还有一些与土壤物理力学性质相关的指标，如孔隙水压力、压缩系数、孔隙率等。
5.孔隙水压力是指土壤孔隙中水分所受到的压力。
它与土壤含水量、孔隙度和毛细吸力等因素有关。
孔隙水压力对土壤水分状态和土壤力学性质具有重要影响。
6.压缩系数是指土壤在外力作用下体积变化与应力之间的关系。
压缩系数反映土壤的压缩性质，与土壤的固结和液化等问题密切相关。
7.孔隙率是指土壤孔隙体积与总体积的比值，即孔隙系数。
孔隙率能够反映土壤孔隙结构和蓄水性能，也是评价土壤质地和透水性的一项重要指标。
这些物理力学性质和指标是描述土体力学性质和水分运移特性的重要参数，对土壤科学研究、土壤工程设计和农田管理等具有重要的理论和实际意义。
土的力学性质指标
土的力学性质指标1．压缩系数土的压缩性通常用压缩系数（或压缩模量）来表示，其值由原状土的压缩试验确定。
压缩系数按下式计算：21211000p p e e a --⨯= （1-1） 式中 1000——单位换算系数；a ——土的压缩系数（MPa -1）；p 1、p 2——固结压力（kPa ）：e 1、e 2——相对应于p 1、p 2时的孔隙比。
评价地基压缩性时，按p 1为100kPa ，p 2为200kPa ，相应的压缩系数值以a 1-2划分为低、中、高压缩性，并应按以下规定进行评价：（1）当a 1-2＜0.1MPa -1时，为低压缩性土；（2）当0.1≤a 1-2＜0.5MPa -1时，为中压缩性土；（3）当a 1-2≥0.5MPa -1时，为高压缩性土。
2．压缩模量工程上也常用室内试验求压缩模量E s 作为土的压缩性指标。
压缩模量按下式计算：ae E s 01+= （1-2） 式中 Es ——土的压缩模量（MPa ）；e 0——土的天然（自重压力下）孔隙比；a ——从土的自重应力至土的自重加附加应力段的压缩系数（MPa -1）。
用压缩模量划分压缩性等级和评价土的压缩性可按表1-1规定。
地基土按E s 值划分压缩性等级的规定 表1-13．抗剪强度土在外力作用下抵抗剪切滑动的极限强度，一般用室内直剪、原位直剪、三轴剪切试验、十字板剪切试验、野外标准贯入、动力触探、静力触探等试验方法进行测定。
它是评价地基承载力、边坡稳定性、计算土压力的重要指标。
（1）抗剪强度计算土的抗剪强度一般按下式计算：τf＝σ·tgφ＋c（1-3）式中τf——土的抗剪强度（kPa ）；σ——作用于剪切面上的法向应力（kPa）；φ——土的内摩擦角（°），剪切试验法向应力与剪应力曲线的切线倾斜角；c——土的粘聚力（kPa），剪切试验中土的法向应力为零时的抗剪强度，砂类土c＝0。
（2）土的内摩擦角φ和粘聚力c的求法同一土样切取不少于4个环刀进行不同垂直压力作用下的剪力试验后，用相同的比例尺在坐标纸上绘制抗剪强度τ与法向应力σ的相关直线，直线交τ值的截距却为土的粘聚力c，砂土的c=0，直线的倾斜角即为土的内摩擦角切，见图6-1。
土的力学性质概论
土的力学性质概论一、概述土是自然界中最重要的建筑材料之一，它的力学性质是决定建筑物安全性能的关键因素。
土的力学性质主要包括弹性模量、抗拉强度、抗压强度、变形能力、稳定性等。
土的力学性质受到土的结构特征、粒径分布、水分含量及其他因素的影响。
二、弹性模量土的弹性模量是指土的弹性变形能力，它是衡量土的力学性质的重要指标。
土的弹性模量受土的结构特征、粒径分布、水分含量等因素的影响。
一般来说，土的弹性模量越大，土的变形能力越强，土的弹性模量越小，土的变形能力越弱。
三、抗拉强度抗拉强度是指土体在拉伸作用下发生变形时所能抵抗的最大拉力。
它是衡量土的抗拉性能的重要指标。
抗拉强度主要受土的结构特征、粒径分布、水分含量等因素的影响。
一般来说，土的抗拉强度越大，土的抗拉性能越强，土的抗拉强度越小，土的抗拉性能越弱。
四、抗压强度抗压强度是指土体在压缩作用下发生变形时所能抵抗的最大压力。
它是衡量土的抗压性能的重要指标。
抗压强度主要受土的结构特征、粒径分布、水分含量等因素的影响。
一般来说，土的抗压强度越大，土的抗压性能越强，土的抗压强度越小，土的抗压性能越弱。
五、变形能力变形能力是指土体在受外力作用时所能承受的变形量。
它是衡量土的变形能力的重要指标。
变形能力主要受土的结构特征、粒径分布、水分含量等因素的影响。
一般来说，土的变形能力越大，土的变形能力越强，土的变形能力越小，土的变形能力越弱。
六、稳定性稳定性是指土体在受外力作用时所能抵抗的稳定性。
它是衡量土的稳定性的重要指标。
稳定性主要受土的结构特征、粒径分布、水分含量等因素的影响。
一般来说，土的稳定性越高，土的稳定性越强，土的稳定性越低，土的稳定性越弱。
七、结论土的力学性质是决定建筑物安全性能的关键因素，它受到土的结构特征、粒径分布、水分含量等因素的影响。
土的弹性模量、抗拉强度、抗压强度、变形能力和稳定性是其中的重要指标。
因此，在建筑工程中，应根据土的力学性质进行合理设计，以确保建筑物的安全性能。
土力学-物理性质及分类
沉降
不均匀沉降会导致建筑物开裂、倾 斜等问题。为了减小沉降，可以采 取加强基础、设置沉降缝等方法。
地震液化
地震液化会导致土壤失去承载力， 影响建筑物安全。为了解决地震液 化问题，可以采取振实、排水、换 填等方法。
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结论
土力学物理性质及分类的重要性
土力学物理性质及分类是工程设计和施工的重 要依据，能够提供土的强度、变形和渗透等特 性，从而确保工程的安全性和稳定性。
了解土的物理性质和分类有助于预测土的行为， 为工程提供科学依据，避免因对土的性质了解 不足而导致的工程事故。
土的物理性质和分类对于地质工程、环境工程、 岩土工程等领域的研究和应用具有重要意义， 能够为相关领域提供基础数据和理论支持。
对未来研究的展望
随着科技的发展和研究的深入，未来对土的物理性质和分类的研究将更加精细和全面，有望揭示更多 土的内在规律和特性。
颗粒组成
土是由固体颗粒、水和空气组成的混合物。固体颗粒的成分和大小对土的性质 有重要影响。根据颗粒的大小和成分，土可以分为砂土、壤土和粘土等类型。
结构
土的结构是指固体颗粒之间的排列和相互关系。土的结构对土的强度、压缩性 和渗透性等性质有显著影响。
土的含水量
含水量
指土中水的质量与土的固体颗粒 质量的比值，通常以百分比表示 。含水量对土的力学性质和工程 性质有重要影响。
03
土的分类
按颗粒大小分类
粗粒土
粒径在2～0.1mm 之间的颗粒占优势 的土。
极细粒土
粒径在0.01～ 0.005mm之间的颗 粒占优势的土。
巨粒土
大于2mm的颗粒占 优势的土。
细粒土
粒径在0.1～ 0.01mm之间的颗 粒占优势的土。
04第三章土的力学性质
单位：吉林大学建设工程学院
1
第三章 土的力学性质
土的力学性质是指土在外力作用下所表现的性 质。 主要包括：
– 在压应力作用下体积缩小的压缩性－－－变形 – 在剪应力作用下抵抗剪切破坏的抗剪性－－－强度 – 在动荷载作用下所表现的一些性质。
土的力学性质对建筑物的安全、造价和正常使用影响最大。 土的物理性质对工程建筑物的影响，通过力学性质的变化反 映出来。所以土的力学性质是土的工程地质性质中最主要的
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利用压缩系数对土的分类
通常用压力间隔由p1 100 k Pa到p2 200 k Pa时的 压缩系数a1 2来作为判断土的压缩性的标准： 低压缩性土 高压缩性土 a1-2 0.1MPa-1 a1-2 ≥0.5 MPa
-1
中等压缩性土 0.1MPa-1 ≤a1-2 0.5MPa-1
3
– 对于饱和土来说，
孔隙中充满着水，土的压缩主要是由于孔隙中的水被挤出，孔隙体 积减小所引起的。也就是说，饱水土的压缩过程是孔隙水压力的消 散过程。饱水土在一定荷载作用下的渗透压密过程，称为渗透固结。
– 饱和砂土的孔隙较大，透水性强，在压力作用下孔隙中的水很快排出， 压缩很快完成，但砂土的孔隙总体积较小，其压缩量也较小。 – 饱和细粒土的孔隙小而多，透水性弱，在压力作用下孔隙中的水不可 能很快被挤出，土的压缩常需相当长的时间，但其压缩量较大。
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– （2） Pc＞P0 ， R＞1，称超固结土 是指土 层历史上曾受过的固结压力大于现有土层的自 重压力。如土层在过去历史上曾有过相当厚的 沉积物，而后来由于侵蚀、冲刷、冰川等卸荷 作用，或者由于古老建筑物的拆毁、地下水位 的长期变化以及土的干缩等作用，使土层原有 的密度超过现有土的自重压力相对应的密度， 而形成超压密状态。
土力学第四版知识点
土力学第四版知识点土力学是土土相互作用的一门学科，研究土壤力学性质、土壤力学行为以及土壤力学应用等内容。
它在土木工程、岩土工程和地质工程等领域中起着重要的作用。
土力学的核心概念之一是土体的物理性质。
土体是由颗粒、水和气体组成的多相介质，其物理性质包括颗粒间的空隙度、颗粒大小、颗粒形状等。
这些性质决定了土体的孔隙结构和孔隙水、孔隙气体的存在形式和分布。
通过研究土体的物理性质，可以了解土体的孔隙结构和孔隙水、孔隙气体的运动行为，为土体力学行为的研究提供基础。
土力学还研究土体的力学性质。
土体是一种非饱和多相介质，其力学性质受到颗粒间的相互作用、水分的存在和分布以及孔隙气体的存在和分布的影响。
土体的力学性质可以通过试验和理论分析来研究，包括土体的强度特性、应力应变关系、变形特性等。
研究土体的力学性质可以为土木工程和岩土工程的设计和施工提供依据。
土力学中的另一个重要概念是土体的力学行为。
土体的力学行为是指土体在受力作用下的变形和破坏特性。
土体的力学行为受到颗粒间的相互作用、水分的存在和分布以及孔隙气体的存在和分布的影响。
土体的力学行为可以通过试验和理论分析来研究，包括土体的压缩性、剪切性、强度和稳定性等。
研究土体的力学行为可以为土木工程和岩土工程的设计和施工提供依据。
土力学的应用十分广泛。
在土木工程中，土力学可以用于土体的基础设计、土体的稳定性分析、土体的承载力计算等。
在岩土工程中，土力学可以用于土体的边坡稳定性分析、土体的基坑支护设计、土体的地下工程设计等。
在地质工程中，土力学可以用于土体的地震响应分析、土体的岩土工程灾害预测等。
土力学的应用可以提高土木工程、岩土工程和地质工程的设计和施工水平，保障工程的安全和可靠性。
通过对土力学的学习，我们可以深入了解土体的力学性质和力学行为，为土木工程、岩土工程和地质工程的设计和施工提供科学依据。
土力学的研究不仅在理论上对土体的行为有了更深入的认识，也在工程实践中发挥了重要的作用。
土力学全知识点
土力学全知识点土力学是一门研究土的物理、化学和力学性质及其在工程中的应用的学科。
它对于土木工程、地质工程、水利工程等领域都具有重要的意义。
一、土的物理性质1、土的三相组成土是由固体颗粒、水和气体三相组成的。
固体颗粒构成土的骨架，水和气体则填充在骨架的孔隙中。
土的三相比例不同，土的性质也会有很大差异。
2、土的颗粒级配土颗粒的大小和分布情况称为颗粒级配。
通过筛分试验可以确定不同粒径颗粒的含量，从而了解土的级配情况。
良好的级配意味着土的密实度和工程性质较好。
3、土的比重土颗粒的比重是指土颗粒的质量与同体积 4℃时纯水的质量之比。
它反映了土颗粒的矿物成分。
4、土的含水量土中水的质量与土颗粒质量之比称为含水量。
含水量对土的强度和变形特性有重要影响。
5、土的密度土的密度包括天然密度、干密度和饱和密度。
天然密度是指土在天然状态下单位体积的质量；干密度是指土在干燥状态下单位体积的质量；饱和密度是指土在饱和状态下单位体积的质量。
6、土的孔隙比和孔隙率孔隙比是土中孔隙体积与土颗粒体积之比；孔隙率是土中孔隙体积与总体积之比。
它们反映了土的孔隙特征。
7、土的饱和度土中水的体积与孔隙体积之比称为饱和度。
饱和度反映了土中孔隙被水填充的程度。
二、土的渗透性1、达西定律水在土中的渗透速度与水力梯度成正比，这就是达西定律。
它是研究土的渗透性的重要基础。
2、渗透系数渗透系数是衡量土的渗透性强弱的指标，其大小与土的颗粒级配、孔隙比等因素有关。
3、渗透力和渗透变形渗透水流作用在土颗粒上的力称为渗透力。
当渗透力过大时，可能导致流土、管涌等渗透变形现象，危及工程安全。
三、土的压缩性1、压缩试验通过压缩试验可以测定土的压缩系数、压缩模量等指标，从而了解土的压缩特性。
2、压缩系数压缩系数是表征土压缩性大小的指标，它表示单位压力增量引起的孔隙比的减小。
3、压缩模量压缩模量是土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的应变增量之比。
4、地基最终沉降量计算根据分层总和法等方法，可以计算地基在建筑物荷载作用下的最终沉降量。
土的力学性质指标
土的力学性质指标1．压缩系数土的压缩性通常用压缩系数（或压缩模量）来表示，其值由原状土的压缩试验确定。
压缩系数按下式计算：21211000p p e e a --⨯=（6-1）式中1000——单位换算系数；a ——土的压缩系数（MPa -1）； p 1、p 2——固结压力（kPa ）：e 1、e 2——相对应于p 1、p 2时的孔隙比。
评价地基压缩性时，按p 1为100kPa ，p 2为200kPa ，相应的压缩系数值以a 1-2划分为低、中、高压缩性，并应按以下规定进行评价：（1）当a 1-2＜0.1MPa -1时，为低压缩性土； （2）当0.1≤a 1-2＜0.5MPa -1时，为中压缩性土； （3）当a 1-2≥0.5MPa -1时，为高压缩性土。
2．压缩模量工程上也常用室内试验求压缩模量E s 作为土的压缩性指标。
压缩模量按下式计算：ae E s 01+=（6-2） 式中Es ——土的压缩模量（MPa ）；e 0——土的天然（自重压力下）孔隙比；a ——从土的自重应力至土的自重加附加应力段的压缩系数（MPa -1）。
用压缩模量划分压缩性等级和评价土的压缩性可按表6-4规定。
地基土按E s 值划分压缩性等级的规定表6-43．抗剪强度土在外力作用下抵抗剪切滑动的极限强度，一般用室内直剪、原位直剪、三轴剪切试验、十字板剪切试验、野外标准贯入、动力触探、静力触探等试验方法进行测定。
它是评价地基承载力、边坡稳定性、计算土压力的重要指标。
（1）抗剪强度计算土的抗剪强度一般按下式计算：τf＝σ·tgφ＋c（6-3）式中τf——土的抗剪强度（kPa）；σ——作用于剪切面上的法向应力（kPa）；φ——土的内摩擦角（°），剪切试验法向应力与剪应力曲线的切线倾斜角；c——土的粘聚力（kPa），剪切试验中土的法向应力为零时的抗剪强度，砂类土c＝0。
（2）土的内摩擦角φ和粘聚力c的求法同一土样切取不少于4个环刀进行不同垂直压力作用下的剪力试验后，用相同的比例尺在坐标纸上绘制抗剪强度τ与法向应力σ的相关直线，直线交τ值的截距却为土的粘聚力c，砂土的c=0，直线的倾斜角即为土的内摩擦角切，见图6-1。
《土力学》知识点总结
《土力学》知识点总结土力学（土木工程力学）是土木工程学中的一个重要分支，研究土体的力学性质和行为，为工程结构的设计、施工和维护提供依据。
下面是对土力学的知识点进行总结：一、土体的力学性质1.基本物理性质：包括土体的密度、含水量和孔隙度等。
2.英特尔以太网卡性质：包括土体的强度、变形特性和渗透性等。
3.变形特性：主要包括固结、压缩、膨胀和剪切等。
4.渗透特性：土体的渗透性是指水或气体通过土体的能力，主要影响土体的稳定性和渗透阻力。
5.特殊性质：热力学性质（热膨胀、热传导性等）、电性能（电阻率、电解质迁移等）和化学性能（酸碱性、腐蚀性等）等。
二、土体力学理论1.应力分布：土体中的应力分布受到多因素的影响，包括重力、土体的密度和孔隙度等。
2.应变特性：包括线弹性、松弛、蠕变和塑性等。
3.孔隙水力学：研究土体中的水分运动和水力特性，包括渗流、孔隙水压和渗透系数等。
4.孔隙水力固结和蠕变：研究土体中孔隙水位置和压力的变化对土体力学性质的影响。
5.刚性塑性力学：研究土体的强度和变形特性，包括内摩擦角、剪切强度和塑性指数等。
三、地基与基础工程1.增加地基承载力：通过加固地基、挖掘或替换土体等方法来提高土体的承载能力。
2.土的膨胀性：研究土体在含水量变化时的膨胀和收缩特性，对地基设计和施工起到重要作用。
3.土的稳定性：包括坡面稳定、边坡稳定和基坑的支护设计等。
4.地基沉降：研究地基在荷载作用下的沉降和沉降速度，对基础设计和施工起到重要作用。
四、土的试验与仪器设备1.土体取样与制样：包括岩土样品的卸样、取样和标本制作等。
2.土体力学试验：包括直剪试验、压缩试验和固结试验等，用于分析土体的强度和变形特性。
3.土体渗透性试验：包括渗透试验和渗透系数试验等，用于分析土体的渗透性和渗透阻力。
4.土体稳定性试验：包括坡度稳定试验和抗剪试验等，用于分析土体的稳定性和抗剪强度。
5.仪器设备：包括直剪仪、压实仪、渗透仪和测角仪等，用于方便进行土体力学试验。
土力学名词解释3
1、土的三大物理性质：碎散性、三相体系、自然变异性2、土的三大力学性质：变形特性、强度特性、渗透特性3、土有三个组成部分：固相、液相和气相；固相：土中的无机矿物颗粒和有机质。
液相：存在于孔隙中的水。
气相：充填在土中的孔隙中的气体。
1、粒度：土粒的大小。
粒组：一定粒度范围的土粒3、颗粒级配：粒组相对含量，即各粒组质量占土粒总质量百分比6、不均匀系数：粒组分布情况，反应土粒均匀程度7、结合水：受电分子引力影响吸附在土粒表面的自由水9、自由水：存在于电分子引力范围以外的水14、土的结构：土颗粒或粒团的大小、形状、空间排列和相互联结的特征。
16、单粒，蜂窝，絮状：粗大颗粒形成，有稳定的空间位置，粉粒或细砂组成，引力大于重力，土粒停留在最初的接触点不在下沉，细小黏粒构成，能在土中长期悬浮16、土的三相比例指标：土的三相物质在体积和质量上的比例关系。
17、土粒比重：土粒的密度与4˚C时纯蒸馏水的密度的比值。
8、孔隙比：土中孔隙体积与固体颗粒体积之比, 无量纲9、孔隙率：土中孔隙体积与总体积之比, 用百分数表示10、饱和度：水体积与空隙体积之比11、粘性土的稠度：土的软硬程度或土受外力作用所引起变形或破坏的抵抗能力,是粘性土最主要的物理状态特征。
12、液限：土由可塑状态到流动状态的界限含水量(锥式液限仪法或液塑限联合测定)13、塑限：土由可塑状态到半固态的界限含水量(搓条法或液塑限联合测定法)15、塑性指数：液限与塑限的差值16、液性指数：表示天然含水率与界限含水率相对关系的指标。
20、压实：指通过夯打、振动、碾压等，使土体变得密实、以提高土的强度、减小土的压缩性和渗透性21、压实性：指土在一定压实能量作用下密度增长的特性。
22、土的工程分类根据土粒大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数把地基土（岩）分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土六大类。
1、渗透：存在于地基中的地下水,在一定压力差作用下,透过土中孔隙发生流动的现象2、渗透性：土具有被液体透过的性质流网：渗流场中的两族相互正交曲线——等势线和流线所形成的网络状曲线簇。
高等土力学复习要点——土的性质
高等土力学复习要点——土的性质高等土力学是土力学的进一步深化和发展，主要研究土的性质和力学特性。
土的性质是指土的组成、结构、化学性质等方面的性质，对于研究土的力学行为和工程应用具有重要意义。
以下是高等土力学复习要点之一：土的性质。
1.组成和结构：土是由颗粒状固体颗粒和间隙水等组成的多相体系。
颗粒可以分为黏土颗粒、粉砂颗粒和砂粒等，颗粒的形状、大小和组成对土的性质和力学特性有重要影响。
土的结构可以分为砂土结构、黏土结构和松散土结构等，不同结构有不同的力学特性。
2.含水量和干密度：土的含水量是指土中所含水分的质量与干土质量的比值。
土的干密度是指土的干湿状态下单位体积的质量。
含水量和干密度是土的基本物理性质，对土的抗剪强度、固结性质和渗透性等有影响。
3.粒度分布：土的粒度分布是指不同颗粒大小的土颗粒在土体中的分布情况。
粒度分布对土的工程性质和渗透性等有很大影响，常用粒度分布曲线来描述土的粒度分布特征。
4.粘聚力和内摩擦角：粘聚力是指土颗粒之间的黏结力，其大小取决于土颗粒的粒度、形状和颗粒间的水膜等因素。
内摩擦角是指土体在应力作用下发生剪切破坏时粒间摩擦力与正应力之间的关系。
粘聚力和内摩擦角是土的基本力学性质，对土的稳定性、承载力和变形特性有重要影响。
5.渗透性：土的渗透性是指水分在土中传导的能力，是土体的物理性质之一、渗透性与土的孔隙结构、颗粒大小和排水路径等因素有关，影响土的排水性能和固结性质。
6.压缩性和固结性：土的压缩性是指土在受到外界荷载作用下发生体积变形的能力。
土的固结性是指土颗粒之间的排列变得更加紧密，导致土的体积减小。
土的压缩性和固结性对于工程填土的沉降和变形控制具有重要意义。
7.剪切特性和强度特性：土的剪切特性是指土体在受到剪切应力作用下的变形和破坏特性。
土的强度特性是指土体抵抗外界应力作用下发生破坏的能力。
剪切特性和强度特性是土体力学性质的重要表征，对于土的稳定性和承载力有重要影响。
土的力学性质试验方法
土的力学性质试验方法1.天平试验：天平试验是土壤湿度测定的常用方法，通过比较土样在干燥后的质量与湿态质量的差值，计算出土壤的湿度。
试验时将一定重量的土样放入干燥器中，经过一段时间后，取出样品质量，再放入恒温恒湿箱中，等待样品达到湿态后再次称重，根据质量差值计算出土壤湿度。
2.室内试验室内试验是测定土的重要力学性质参数的常规方法，包括固结试验、压缩试验、抗剪试验、渗透试验等。
通过这些试验可以获得土的固结性、压缩性、剪切性、渗透性等参数。
-固结试验：固结试验是测定土的压缩和渗流特性的试验，可以通过固结试验获取土的固结指数、固结压缩模量、剪切强度等参数。
试验装置主要由固结压缩仪、渗流仪、泥水槽、压实器等组成。
通过施加一定的压力并进行回弹，记录压力-回弹次数关系的变化，可以计算出土壤的固结指数。
-压缩试验：压缩试验是测定土的压缩性和变形性的试验，通过施加一定的荷载（累计压力）并记录土样的变形情况，可以计算出土壤的压缩系数、压缩模量等参数。
试验装置主要由压力加载装置、测量压缩变形装置、计时装置等组成。
通过施加不同的荷载并记录土样的变形量，可以绘制出荷载-变形曲线，计算出土壤的压缩参数。
-抗剪试验：抗剪试验是测定土的剪切性能和抗剪强度的试验，通过施加剪切力和测量土样的变形情况和承载力，可以计算出土壤的抗剪强度、内摩擦角等参数。
试验装置主要由剪切箱、规定侧压装置、扭力加载装置，变形测量装置等组成。
改变规定的侧压力和剪切荷载，通过测量土样的剪切变形和剪切力，可以计算出土壤的抗剪强度。
-渗透试验：渗透试验是测定土的渗透性和渗透系数的试验，通过施加一定的压力差，测量渗透液的流量和时间，可以计算出土壤的渗透系数。
试验装置主要由渗流仪、压力差装置、渗透液储存装置等组成。
通过施加一定的压力差并控制渗透液的流量和时间，可以计算出土壤的渗透参数。
3.原位试验原位试验是通过在现场直接进行试验，获取土壤力学性质参数的方法。
包括轻型动力触探试验、静力触探试验、钻孔试验等。
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土的力学性质土的力学性质土的力学性质是指土在外力作用下所表现的性质，主要包括压应力作用下体积缩小的压缩性和在剪应力作用下抵抗剪切破坏的抗剪性，.其次是在动荷作用下所表现的一些性质。
第一节土的压缩性.一、土压缩变形的特点与机理土的压缩性指土在压力作用下体积压缩变小的性能。
土受压后体积缩小是土中固、液、气三相组成部分中的各部分体积减小的结果(主要是气体、水分挤出、土粒相互移动靠拢的结果)。
二、压缩试验压缩定律试验方法 : 室内现场据压缩条件:无侧向膨胀(有侧限)试验有侧向膨胀(无侧限)试验主要是室内无侧向膨胀压缩试验土的无侧向膨胀压缩试验是先用金属环刀切取土样,然后将土样连同环刀一起放入压缩仪内,由于土样受环刀和护环等刚性护壁约束,在压缩过程中只能发生竖向压缩,不可能发生侧向膨胀.。
试验时,通过加荷装臵将压力均匀地施加到土样上,压力由小到大逐级增加,每级压力待压缩稳定后,再施加下一级压力,土的压缩量可通过微表观测，并据每级压力下的稳定变形量,计算出与各级压力相应的稳定孔隙比。
若试验前试样的截面积为A,土样原始高度为h0，原始孔隙比e0, 当加压P1后土样压缩量为△h1,土样高度由h0减小到h1=h0-△h ,相应孔隙比由e0变为e1.由于土样压缩时不可能产生侧向膨胀,故压缩前后横截面积不变,加压过程中土的体积是不变的.即: A h0/(1+e0)=A(h0-△h1)(1+ e1) e1=e0-△h1/h0(H e0)通过试验,求的各级压力Pi作用下,土样压缩性稳定后相应的孔隙比ei，以纵坐标表示孔隙比e, 横坐标表示压力ρ。
据压缩试验数据,可绘制出孔隙比与压力的关系曲线------压缩曲线。
在压力曲线上，P较小时，曲线较陡。
随P增大，曲线变缓,。
这表明在压力增量不变情况下对土进行压缩时,其压缩变形的增量是递减的。
1、压缩系数a=tga=(e1-e2)/ρ2-ρ1) 压密定律压密定律表明：在压力变化范围不大时,孔隙比的变化(减小值)与压力的变化(增加值)成正比。
a为压缩系数(Mpa-1)它是表征土压缩性大小的重要指标。
a愈大,说明土的压缩变形量越大。
评价不同种类和状态土的压缩性大小时，必须以同一压力范围来比较,在GBJ7—89，<<建筑地基基土设计规范>>中规定以P1=0.1Mpa，P2=0.2Mpa时相对应的压缩系数a1—2作为判断土的压缩性标准。
低压缩性土 a1—2<0.1Mpa-1中压缩性土 0.1 Mpa-1≤a1—2<0.5 Mpa-1 高压缩性土 a1—2≥0.5 Mpa-1 二、压缩模量(Es)压缩模量(Es)：它是指土在有侧限条件受压时,在受压方向上的应力σz与相应的应变εZ之间的比值。
Es=σz/εZ式中δz=P2-P1 εZ=△h/h=(e1-e2)/(1+e1) Es=(P2-P1) (1+e1)/ (e1-e2)=(1+e1)/a a----为压力从P1到P2时的压缩系数 e1 –为压力P1时的孔隙比.工程中:P1=0.1Mpa ,P2=-0.2Mpa 相应的Es评价土的压缩性低压缩性土: Es>15 Mpa中压缩性土: 4 Mpa土的变形模量(E0)：指土在无侧限压缩条件下,压应力与相应的压缩应变的比值(Mpa.)它是通过现场载荷试验求的压缩性指标。
E0= ES[1-2u2/(1-u)] E0= ES [1-2ξ2/(1+ξ)]u 和ξ分别为土的侧膨胀系数和侧压力系数. 土侧膨胀系数指土在无侧限条件受压时侧向应变εx与竖向应变εz的比值。
u=-εx/εz侧压力系数在有侧限条件下,竖向间压力增加,引起侧向压力增加,此时的侧压力系数。
ξ=σx/σz. 据广义的虎克定律: u 和ξ关系有: u=ξ/(1+ξ) ξ=u/(1-u) 四、土的前期固体压力土的前期固结压力是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力，通常用PC表示。
如果目前土层所爱的上覆土层的自重压力为PO，将PC与PO进行比较，可把天然土层分为三种不同的固结状态；（1）PC＝PO，称正常固结土：指目前土层的自重压力，就是该地层在历史上所受过的最大固结压力，一般正常沉积且在自重压力下固结的土层，均处于正常压密状态。
（2）PC＞PO，称超常固结土是指土层在过去历史上曾受过的固结压力大于现有土层的自重压力。
如土层的过去历史上曾有过相当厚的沉积物，而后来由于侵蚀、冲刷、冰川等卸荷作用，或者由于古老建筑物的拆毁、地下水位的长期变化以及土的干缩等作用，使土层原有的密度超过现有土的自重压力相对应的密度，而形成超压密状态。
(3) PC＜PO，称欠固结土即土层在自重压力下尚未完成固结。
如新近沉积的淤泥、冲填土等均处于欠压密状态。
目前确定土的前期固结压力的方法很多，但应用较普遍的是卡萨格兰德图解法。
在此曲线上找出Pc。
实际工程中,用超固结比R来表征土的天然压密状态. R= Pc/ P0, R=1 正常压密状态 R>1 超压密状态 R<1 欠压密状态第二节土的抗剪性土的抗剪性(抗剪强度)指土抵抗剪切破坏的极限强度。
它是研究土体稳定性的一个极为重要的工程地质性质。
土是由固体颗粒组成的，土粒间的连结强度远远小于土粒本身的强度，故在剪应力作用下，多数土体(如砂类土、细粒土)发生的剪切破坏，并不是土粒本身的破坏，而是土粒间发生相对错动，引起土的一部分相对另一部分沿着某个面发生与剪切方向一致的滑动。
目前，研究土的抗剪强度的途径，主要是模拟土剪切破坏时的应力和工作条件，利用室内或现场进行土的剪切试验。
一、土的直剪试验与库克定律. 1、直剪试验土的室内剪切试验分为直接剪切和三轴剪切试验两类。
最常用的直剪试验方法，是将土样放在上、下两部分可以错动的金属盒内，将上盒固定，下盒可沿水平方向滑动(图3-5)。
试验时，先通过传压板在土样上施加法向压力P，使土样受法向应力σ=P/F (F为土样的横截面积)作用。
然后在下盒上逐级施加水平剪力，使土样沿上、下盒之间的水平面受到剪应力，当水平剪力增加强度至T时，土样发生剪切破坏，此时的剪应力为τ=T/F。
即为土样在该法向压应力作用下的抗剪强度τƒ. 据此试验数据,可知τƒ---σ关系曲线。
大量试验结果证明：在一般建筑物的荷载(0.1—0.6Mpa)作用下,土的抗剪强度与法向压应力关系近似为直线一库仑定律. 巨粒土和粗粒土:曲线为τƒ=σtgφ (过坐标原点) 细粒土:抗剪曲线, τƒ=σtgφ+cτƒ为土的抗剪强度（MPa）；σ 剪切面上的法压力（MPa）；φ为土的内摩擦（º）；C为土的内聚力（MPa）。
库仑定律表明：巨粒土的抗剪强度决定于法向压力成正比的内摩擦力；而细粒土的抗剪强由两部分组成，一部分是与法向压力成正比的内摩擦力，另一部分与法向压力无关的内聚力。
库仑定律表明，巨粒土的抗剪强度与其内摩擦角和正切成正比，而内摩擦角与组成土的矿物性质和土的密度有关。
组成巨粒土和粗粒土的矿物越坚硬，颗粒越粗大，表面越粗糙，棱角越多，内摩擦角越大。
这两类土的密度越高，内摩擦角也越大（见表3-2）。
松散状态砂土的内摩擦与其自然堆积时所形成的最大坡角—天然休止角近似相等。
所以工程实际中，常用砂土天然休止角代替松散状态砂土的内摩擦角。
表3-2 砂土的内摩擦角φ（º）细粒土的抗剪强度由内摩擦力和内聚力组成，而且以内聚力为主。
细粒土中粘粒含量越多，土粒间的连结越强，内聚力越大，内摩擦角越小，担抗剪强度仍可增大。
细粒土的液性指数越大，即天然含水率越高，则土的连结强度越低，抗剪强度越小。
尤其是液限状态的扰动,几乎是没有抗剪强度的。
细粒土的密度越大，抗剪强度越大。
这类土内摩擦和内聚力一般值可参见表（3-3）内磨擦角φ取决于细粒中的粘粒含量,土粒间的连接强度.C与上述两者成正比。
3-3细粒土的内摩擦角φ和内聚力C参考值二、三轴剪切试验三轴剪切试验是测定土的抗剪强度的另一种常用的方法。
该方法首先将用橡皮膜包裹着的圆柱形臵于密闭容器中（图3-7），通过液体加压，使试样在三个轴向受到相同的围压σ3，这时试样中没有剪应力。
然后通过活塞杆在试样顶面上加压，试样中产生剪应力，随着垂直压应力σr的加大，剪应力随之增大，直至土样被剪坏。
这时，作用于土样上的最大主应力σ1=σ3+σr，最小主应力即σ3。
用σ1和σ3可画出一个极限应圆的公切线，就是土的抗剪强度曲线，从图上可获取土的C、φ值（见图3-8）。
三轴剪切仪能近代制排水条件，可以测量孔隙压力的变化，没有规定的剪切面，受力条件比较符合实际，试验结果准确。
尽管该试验仪器与设备操作较复杂，费用较高，还是会逐渐受到重视产推广的。
三、土的抗剪指标计划指标的确定。
无论是粗粒土，还是细粒土，其抗剪强度随剪切面上法向压力的增加而加大，饱和土中剪切面上的法向压力，在固结过程中是由孔隙水压力u和有效压力σ分担，即σ=σ+u 。
当孔隙中的水不断向外渗流时，孔隙水压力逐渐消失，有效压力逐渐增加，摩擦阻力增大。
因此。
当孔隙水压力逐渐消散的过程，也就是土的抗剪强度逐渐增加的过程。
在测定土的抗剪强度指标时，必须考虑孔隙水压力消散程度的影响。
目前常用总应力法和有效应力法来考虑孔隙水压力对抗剪强度指标的影响。
总应力法是用剪切面上的总应力来表示土的抗剪强度，即：τƒ=σtgφ+C将孔隙水压力的影响，通过试验时控制孔隙水的排出程度来体现。
根据试验时排水程度不同，分为排水剪、不排水剪和固结不排水剪3种。
在相同的法向压力σ的作用下，上述3种试验方法所测得抗剪强度指标是不同的。
一般情况下，排水剪的抗剪强度最大，固结不排水剪的抗剪强度居中，不排水剪的抗剪强度最小。
总应力法较简单，一般用直剪仪测定。
在工程实际中，应根据具体工程中的实际排水情况，选取相近似的方法测定土的抗剪强度。
例如，研究细粒土的地基的稳定性时，若饱和粘土层很厚，排水条件不好，建筑物施工期又很短，粘土层在施工期来不及固结，就应采用不排水剪切法测定；若饱和粘土层很薄，排水条件较好，但在使用过程中可能施加豁然荷载，则可考虑采用固结不排水剪法测定。
有效应力法是用剪切面上的有效应力来表达土的抗剪强度，即：τƒ=σ’tgφ’+C’=(σ-u)tgφ’+C’ （3-14）这种方法需直接测得剪切面上的孔隙水压力u，总压力σ减去孔隙水压力u为有效压力σ’。
用有效压力法求得的φ’、C’分别称有效内摩擦角和有效内聚力。
有效应力强度指标一般用三轴剪切仪测定。
第三节土的击实性通过击实试验研究土的击实性，找出最隹土的干密度(ρa)，含水率（W）。
由击实曲线，Pa---W确定ρa max Wop值。