土质与土力学三
土质学与土力学
3、絮凝状结构：土粒或聚粒以边——边、边 ——面方式相联结在一起的结构形式（又称蜂窝状 结构）。这种结构具大孔隙，在外力作用下有较大 的变形。
4、土的结构性与灵敏度
土的性质由于其结构的破坏而改变的特性称为 qu 土的结构性。土的结构性用灵敏度表示：
St q0
灵敏度 St
低灵敏土 St=1~2
中等灵敏土 St=2~4
灵敏土 St=4~8
特别灵敏土 St=8~16
《土质学与土力学》多媒体课件
人防工程教研室 赵佩胜 制作
中 国 人 民 解 放 军 理 工 大 学 工 程 兵 工 程 学 院 多 媒 体 教 学 课 件
第四节 土的三相比例指标
土的三相（固相、液相、气相）组成物质在重量和体积
上的比例关系，反映出土的一些物理性质，如干湿、紧密等， 也可以间接地评价土的工程性质，可用三相图来表示土的物 质组成。 在三相图中，各相组成部分在重量和体积方面的关系如
Cu<5 Cu>10
土粒均匀，其级配不良 级配良好
3、三角坐标法
三角坐标可以表示三种粒组的含量，一般把土 粒分成砂粒、粉粒、粘粒三类。 利用几何上，等边三角形内任一点到三角形三 个边的垂直距离之和为一常数（图1-3）。
，
令：
h1 h 2 h 3 H 1 0 0 %
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1、单粒结构：主要为碎石类土、砂类土等大颗粒土的 结构形式。
2、聚粒结构：若干个片状土粒以面——面方式聚合在 一起，形成较大的叠片状集合体。 据研究认为：较小的粘土颗粒为片状的，表面带负电荷，
边角断口处带正电荷。
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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
土质学与土力学
土质学与土力学1. 引言土质学和土力学是土木工程中非常重要的两门学科，它们研究土壤的结构、性质和力学行为。
土壤是构筑工程基础的基本材料，对于土木工程的设计和施工具有重要影响。
了解土质学和土力学的基本概念和原理，对于工程师来说至关重要。
2. 土质学土质学是研究土壤成因、组成、结构、性质和分类的学科。
土壤是由无机颗粒（矿物质）和有机质组成的，并且含有水分和空气。
土壤的粒径范围从粘粒、细粒到粗粒，不同粒径的颗粒在土壤中起到不同的作用。
2.1 土壤成因土壤的形成是一个长期的物理、化学和生物过程。
主要的土壤成因有： - 岩石破碎：由于大地运动和气候变化，岩石会发生破碎，形成岩屑。
- 物理风化：由于温度变化、冰雪作用等，岩石会发生物理性质的变化。
- 化学风化：岩石中的矿物质会与水和大气中的化学物质发生反应，产生新的物质。
- 有机质的积累：植物的生长和腐烂会导致有机质在土壤中积累。
2.2 土壤组成土壤的主要组成部分包括： - 矿物质：土壤中的无机颗粒，包括石英、长石、云母等。
- 有机质：土壤中的有机物，包括植物残渣、动物尸体等。
- 水分：土壤中的水分，对于土壤的性质和力学行为具有重要影响。
- 空气：土壤中的孔隙中充满了空气，土壤中气体的含量和种类也会影响土壤的性质。
2.3 土壤结构土壤的结构是指土壤颗粒之间的排列方式。
常见的土壤结构有团聚结构、面聚结构和砂砾结构等。
土壤的结构决定了土壤的透水性、保水性和持水性。
2.4 土壤性质土壤的性质包括物理性质和化学性质。
常见的土壤性质有： - 颗粒大小：土壤颗粒的大小直接影响土壤的透水性和保水性。
- 比重：土壤颗粒的密度和单位体积质量。
- 含水量：土壤中含水量的多少会影响土壤的强度和可塑性。
- 孔隙度：土壤中孔隙的大小和分布对于土壤的透水性和空气渗透性具有重要影响。
3. 土力学土力学是研究土壤的力学性质和行为的学科。
土力学在工程中应用广泛，用于土壤的承载能力分析、边坡稳定性分析、地基设计等。
土质学与土力学 复习资料(全) 同济大学
1.1 土的三相组成 土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质。无机矿物成分又分为原生矿物和次生矿物。 土的液相指存在于土孔隙中的水。分为结合水（强、弱）和自由水（毛细水、重力水）。 土的气相指充填在土孔隙中的气体。包括自由气体和封闭气体。 1.2 土的颗粒特征 1.2.1 土粒粒组的划分 粒径、粒组的概念。我国规定的粒组划分标准：表 1-1。 1.2.2 土粒组成的表示方法 土的颗粒级配：土中不同粒组的相对含量（各粒组干土质量的百分比）。 ①表格法 ②累计曲线法
砂土：非碎石土，且粒径大于 0.075mm 的颗粒质量超过总质量的 50%
细粒土：粒径大于 0.075mm 的颗粒质量不超过总质量的 50%
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同济大学 土质学与土力学 复习资料
1150899 陈力畅
第四章 土中应力计算
4.1 概述 4.1.1 土中应力计算的目的和方法 目的：地基中的应力状态→应力应变关系→地基强度、变形和稳定性问题 方法：自重应力：建筑物修建以前，地基中由土体本身的有效重量所产生的应力。 附加应力：建筑物修建以后，外荷载在地基中引起的应力。 研究方法：弹性理论（半无限连续体、材料力学概念），真实土体，叠加方法。 4.1.2 土力学中符号的规定：与材料力学正好相反。 正应力：压为正，拉为负； 剪应力：正面正向或负面负向为负，其余为正。 4.2 土中自重应力计算 自重应力：由于土体本身自重引起的应力。是土体的初始应力状态。 4.2.1 基本计算公式 均质土中自重应力计算公式： cz z 。随深度线性增加，呈三角形分布。 4.2.2 土体成层及有地下水时的计算公式 土体成层： cz i hi
土力学第3章
第3章土中应力计算3.1概述土体在荷载的作用下，发生沉降、倾斜和水平位移。
如果应力变化引起的变形量在容许范围内，则不会对建筑物的使用和安全造成危害，当外荷载在土中引起的应力过大时，会导致建筑物产生过量变形而影响其正常和安全使用，甚至会使土体发生整体破坏而失去稳定。
而对建筑物地基基础进行沉降(变形)、承载力与稳定分析，都必须掌握建筑前后土中应力的分布和变化情况。
实际工程中土体的应力主要包括土体本身自重产生的自重应力及由外荷载引起的附加应力。
3.1.1应力计算的有关假定(1)连续体假定，是指整个物体所占据的空间都被介质所填满不留任何空隙。
土是由颗粒堆积而成的具有孔隙的非连续体，因此在研究土体内部微观受力情况时(如颗粒之间的接触力和颗粒的相对位移)，必须把土当成散粒状的三相体来看待；但当我们研究宏观土体的受力问题时，土体的尺寸远大于土颗粒的尺寸，就可以把土体当作连续体对待。
(2)完全弹性体假定，是指应力与应变呈线性正比关系，且应力卸除后变形可以完全恢复。
根据土样的单轴压缩试验资料，当应力很小时，土的应力-应变关系曲线就不是一条直线，如图3-1所示，亦即土的变形具有明显的非线性特征。
而且在应力卸除后，应变也不能完全恢复。
但在实际工程中土中应力水平较低，土的应力-应变关系接近于线性关系，可以用弹性理论方法。
但是对一些十分重要、对沉降有特殊要求的建筑物或特别大的重型而复杂的工程，用弹性理论进行土体中的应力分析就可能精度不够，这时必须借助土的更复杂的应力-应变关系和力学原理才能得到比较符合实际的应力与变形解答。
(3)均质假定，是指受力体各点的性质是相同的。
天然地基土是由成层土组成的，因此将土体视为均质将会产生一定的误差，不过当各层土的性质相差不大时，将土作为均质体所引起的误差不大。
(4)各向同性假定，主要是指受力体在同一点处的各个方向上性质相同。
天然地基土往往由成层土所组成，可能具有复杂的构造，而且，即使是同一成层土，其变形性质也随深度而变，地基土的非均质很显著，因此将土体视为各向同性也会带来误差。
土质学与土力学复习总结
土质学与土力学复习总结一、土质学土质学是研究土壤的物理性质、化学性质和工程性质的学科。
在土质学中，我们需要了解土壤的颗粒组成、孔隙结构、水分特性、含水量与干密度的关系、体积稳定性和胶结性等。
1.颗粒组成：土壤由颗粒、水和气体组成。
颗粒主要分为粉状颗粒（泥粒）、砂状颗粒（砂粒）和粒状颗粒（粉粒）。
不同颗粒的比例决定了土壤的颗粒分布。
2.孔隙结构：土壤中存在许多孔隙，包括毛细孔隙、总孔隙和非饱和孔隙。
毛细孔隙是土壤中含水量较低时形成的微小孔隙，决定了土壤的毛细吸力和可透水性。
3.水分特性：土壤中的水分包括毛管水和自由水。
土壤的水分特性曲线描述了不同水势下土壤的含水量与含水率之间的关系，可以通过渗透试验来确定。
4.含水量与干密度关系：土壤的含水量与干密度之间存在反比关系。
随着含水量的增加，干密度逐渐降低。
5.体积稳定性：土壤的体积稳定性是指土壤在湿润和干燥过程中是否容易发生体积变化。
常用指标有线膨胀比和线收缩比。
6.胶结性：胶结是土壤中含粘土颗粒的胶结物质与水分反应形成的胶状状况。
土壤的胶结性会影响土壤的剪切强度和水分渗透性。
二、土力学土力学是研究土壤的力学性质和变形特性的学科。
在土力学中，我们需要了解土壤的力学参数、力学性质和受力行为等。
1.力学参数：土壤的力学参数包括弹性模量、剪切模量、泊松比、内摩擦角等。
这些参数是描述土壤力学特性的重要指标，常用于土木工程中的计算和分析。
2.力学性质：土壤的力学性质包括剪切强度、压缩性和不均匀性等。
剪切强度是指土壤抵抗剪切破坏的能力，压缩性是指土壤在承受垂直应力时的变形特性，不均匀性是指土壤的颗粒分布不均匀程度。
3.受力行为：土壤在受力作用下会发生各种不同的变形和破坏形式，包括剪切破坏、液化和沉降等。
了解土壤的受力行为可以帮助工程师设计更合理和安全的土木工程。
总结起来，土质学与土力学是土木工程中重要的基础学科，它们研究土壤的物理性质、化学性质和力学性质，为土木工程的设计和施工提供理论依据。
土质学与土力学,钱建固
土质学与土力学，钱建固土质学与土力学是土木工程学科中非常重要的两个分支。
土质学是研究土壤物理特性、化学性质和构造特征的学科，而土力学则是研究土壤力学特性和力学行为的学科。
这两个学科的研究成果对于土木工程的设计和施工具有重要的指导作用。
土质学研究的对象是土壤，土壤是由矿物质、有机质、水和空气组成的自然界的一种多相材料。
土壤的物理特性包括颗粒组成、孔隙结构和密度等；化学性质包括土壤的酸碱度、养分含量和有机质含量等；构造特征则包括土壤的均质性、层理性和颜色特征等。
土壤的物理特性决定了土壤的孔隙结构和水分运移特性，化学性质与土壤的肥力和环境影响有关，构造特征则反映了土壤的形成过程和堆积环境。
土力学是研究土壤力学特性和力学行为的学科。
土壤力学特性包括土壤的强度特性、变形特性、渗透特性和压缩特性等。
土壤的强度特性是指土壤的抗剪强度和抗压强度，是衡量土壤承载力的重要参数。
土壤的变形特性则研究土壤在外力作用下的变形行为，包括压缩变形、弯曲变形和剪切变形等。
土壤的渗透特性是指土壤的渗透能力和水分运移特性，它对于预测土壤的水文特性和地下水的补给能力很重要。
土壤的压缩特性研究土壤的压缩变形规律和孔隙水压力的变化规律，它对于土壤的沉降和基础的设计和施工具有重要的指导意义。
土质学和土力学相互联系，相辅相成。
土质学提供了土壤的基本性质和参数，为土力学的研究提供了基础数据。
土力学则研究了土壤的力学特性和行为规律，为土木工程的设计和施工提供了理论依据。
例如，土壤的强度特性决定了土壤的稳定性和可变性，对于土木工程的地基和基础工程设计具有重要的影响。
土壤的渗透特性决定了地下水的补给能力和土壤的排水能力，对于路基和堤坝的设计和施工也具有重要的影响。
钱建固是我国土力学和土质学的泰斗级专家，他对土质学和土力学的研究做出了重要的贡献。
他主持或参与了许多土力学和土质学方面的研究项目，取得了一系列的科研成果。
钱建固的研究成果不仅在国内具有重要的指导作用，在国际上也影响深远。
土质学与土力学习题答案
土质学与土力学习题一、单项选择题：（ B ）1、土的三相比例指标中通过试验测定的指标是：A、孔隙比、含水量和饱和度；B、土的密度、含水量和土粒密度；C、孔隙率、土粒密度和土的密度；D、土粒密度、饱和度和土的密度。
（ A ）2、动水力（渗透力）的大小主要取决于；A、水头梯度；B、水头差；C、渗透系数；D、流速。
（ C ）3、引起建筑物基础沉降的根本原因是；A、基础自重压力B、基底总压应力C、基底附加应力D、建筑物活荷载（ A ）4、土的压缩系数越______、压缩模量越______，土的压缩性就越大。
A、高，低；B、低，高；C、高，高；D、低，低。
（ D ）5、现场载荷试验得到的地基模量是______。
A、压缩模量；B、弹性模量；C、初始模量；D、变形模量。
（ A ）6、新近沉积的粘性土一般为_______土。
A、欠固结；B、正常固结；C、超固结：D、完全固结。
（ C ）7、下面的几类土中________是由土的颗粒级配进行分类的。
A、杂填土；B、粉质粘土；C、碎石土；D、黄土。
（ C ）8、对粘性土进行分类的指标是：A、塑限；B、液限；C、塑性指数；D、液性指数。
（ B ）9、下列土层中，最容易出现流砂现象。
A、粗砂；B、粉土；C、粘土；D、粉质粘土。
（ A ）10、室内侧限压缩试验测得的e-P曲线愈陡，表明该土样的压缩性：A、愈高；B、愈低；C、愈均匀；D、愈不均匀。
（ B ）11、土体中被动土压力充分发挥所需位移量通常主动土压力发挥所需位移量。
A、小于；B、超过；C、等于；D．不一定（ D ）12、有一10m厚的饱和软土层，双面排水，2年后固结度为80％，若该土层是单面排水，要达到同样固结度，则需要的时间为：A、0.5年；B、2年；C、4年；D、8年。
13.湿砂土具有一定程度的“水连接”，用锹能挖成团，这是由于（C ）在起作用。
A.水胶连接B.土粒表面静电引力C.毛细力D.胶结连接力14.流砂现象主要发生在（B ）。
土质学与土力学
土质学与土力学一、1B 2C 3C 4B 5D 6C 7B 8A二、1. [答]单粒结构：组成砂、砾等粗粒土的基本结构类型，颗粒较粗大，比表面积小，颗粒之间为点接触，几乎没有连结，粒间相互作用的影响较之重力作用的影响可忽略不计，是重力场作用下堆积而成的。
片架结构：粘粒在絮凝状态下形成的，亦称絮凝结构。
其特点是粘土片以边－面或边－边连结为主，颗粒呈随机排列，性质较均匀，但孔隙较大．对扰动比较敏感。
具有触变性的土多后于此类结构。
片堆结构：粘粒是在分散状态下沉积而形成的，亦称分散结构。
其特点是以面－面连结为主，粘土片呈定向排列，密度较大，具有明显的各向异性的力学性质。
2. [答]高孔隙比、饱水、天然含水率大于液限孔隙比常见值为1.0～2.0；液限一般为40％～60％，饱和度一般>90％，天然含水率多为50～70％。
未扰动时，处于软塑状态，一经扰动，结构 破坏，处于流动状态。
透水性极弱：一般垂直方向地渗透系数较水平方向小些。
高压缩性：a1~2一般为0.7～1.5Mpa －1，且随天然含水率的增大而增大。
抗剪强度很低，且与加荷速度和排水固结条件有关较显著的触变性和蠕变性3[答](1) 各层土中的水力坡降i ＝(∆h/L )与等效土层的平均水力坡降i 相同。
(2) 垂直x-z 面取单位宽度，通过等效土层H 的总渗流量等于各层土渗流量之和，即将达西定律代入上式可得沿水平方向的等效渗透系数：∑==n i KiHi H Ky 1)( 4. [答]1. 公式推导是来自条形基础，若用于方形、圆形等基础时，偏于安全。
2. 公式推导是基于中心垂直均布荷载推导的，因此不适合偏心的和倾斜荷载。
3. 公式推导中假定任意深处各方向上的应力相等，不符合实际。
5. [答]朗肯土压力理论基础：半空间体的应力状态和土的极限平衡理论。
朗肯土压力理论基本假设: 墙背直立、光滑，墙后填土面水平；先做墙后填土。
墙背与填土界面上的剪应力为零,不改变右边土体中的应力状态。
土质学与土力学实验报告
土质学与土力学实验报告一、引言土质学与土力学是土木工程领域中非常重要的两个学科，它们研究的是土壤物理性质和土壤力学特性。
土质学主要研究土壤的组成、结构、水分特性以及与土壤相关的其他性质；而土力学则关注土壤的力学行为，如承载能力、压缩性、剪切性等。
通过对土质学与土力学的实验研究，可以深入了解土壤的性质和行为，为土木工程的设计和施工提供科学依据。
二、实验目的本实验旨在通过对土质学与土力学的实验研究，掌握土壤的基本性质和力学特性，并通过实验数据的分析与解读，加深对土壤行为的理解。
三、实验内容1. 土壤颗粒分析实验：该实验主要通过筛分方法，将土壤按照颗粒大小进行分类，并计算出不同颗粒级配的百分比。
通过该实验可以了解土壤的颗粒组成及其分布特点。
2. 液塑限实验：该实验主要通过塑限试验和液限试验，确定土壤的塑性指数和液性指数，从而评价土壤的塑性和液性特征。
3. 压缩特性实验：该实验主要通过压缩试验，研究土壤的压缩性质，包括压缩曲线、压缩系数等。
通过该实验可以了解土壤在不同应力条件下的变形行为。
4. 剪切强度实验：该实验主要通过直剪试验或剪切箱试验，研究土壤的剪切强度特性，包括剪切强度参数、剪切曲线等。
通过该实验可以了解土壤在受到剪切力作用时的变形和破坏行为。
四、实验结果与分析1. 土壤颗粒分析实验结果：根据实验数据，可以统计出土壤的颗粒级配曲线，并计算出不同级配的百分比。
通过分析曲线和百分比数据，可以判断土壤的颗粒组成及其分布特点，进而评价土壤的工程性质。
2. 液塑限实验结果：根据塑限试验和液限试验的数据，可以计算出土壤的塑性指数和液性指数。
通过这些指数的计算，可以判断土壤的塑性和液性特征，为土壤的工程应用提供参考。
3. 压缩特性实验结果：通过压缩试验得到的压缩曲线和压缩系数等数据，可以分析土壤在不同应力条件下的变形行为。
这些数据可以用于土壤的沉降计算和地基设计等方面。
4. 剪切强度实验结果：通过直剪试验或剪切箱试验得到的剪切强度参数和剪切曲线等数据，可以评价土壤的剪切强度特性，并分析土壤在受到剪切力作用时的变形和破坏行为。
土质学与土力学复习资料
土质学与土力学复习资料概述土质学和土力学是研究土壤的组成和力学性质的两个重要学科。
土壤是地球表面的重要物质之一，它对于水文循环、能量交换、生态系统都具有重要的影响。
因此，深入了解土壤的组成和力学性质对于环境保护和土地利用至关重要。
一、土质学土质学研究土壤的成分和结构，包括水分、有机质、粉粒组成以及微生物等，旨在了解土壤的基本组成和特点。
1.土壤的主要组分包括矿物质、有机质、水分和空气。
其中矿物质是土壤中的主要成分，占土壤干重的90%以上。
有机质包括残体、腐殖质和微生物。
水分和空气则占据了经孔、隙和毛细孔等孔隙系统。
2.粉粒组成是土壤的一个重要特征。
它包括粗颗粒、中颗粒和细颗粒三个等级。
粗颗粒包括石块、砾石和砂粒等，中颗粒包括粉砂和粘土等，细颗粒则包括胶体。
3.微生物是构成土壤生态系统的一部分，主要包括细菌、真菌、放线菌、原生动物和线虫等。
它们对土壤的物理、化学和生物学价值都有一定的贡献，例如对有机物的分解和转化、对土壤结构的形成和改良、对植物的生长和保护等。
二、土力学土力学研究土壤的物理和力学性质，包括强度、压缩、流动等，旨在了解土壤在不同外荷载下的变形和破坏规律。
1.土的黏聚力和内摩擦角是决定土壤强度的两个重要参数。
黏聚力是颗粒之间的吸附力，在土的干燥过程中会增强。
内摩擦角则是颗粒间相互摩擦引起的阻力，其大小与土的密实度和形状有关。
2.土壤的固结变形包括压缩、膨胀和收缩等。
土顶上的荷载会使土壤颗粒之间的孔隙被挤压，孔隙的大小被缩小，导致土壤压缩变形。
当土壤含水率较高时，水分膨胀，使土壤表面和内部形成龟裂，导致土壤膨胀变形。
3.土壤是多孔介质，渗透性是其重要性质之一。
计算土壤的渗透性需要考虑土壤颗粒、孔隙大小和孔隙间连通性等因素。
结语土质学和土力学是研究土壤的基础性和应用性学科，它们的研究成果不仅对科学研究、工程设计和土地利用具有重要参考价值，而且对环境保护和可持续发展都有重要的作用。
吉大《土质学与土力学》导学资料3
吉大《土质学与土力学》FAQ（九）第九章地基承载力理论一、因地基问题引起建筑物破坏的两种可能（1）荷载作用使基础变形过大或不均匀沉降；（2）建筑物的荷重超过地基的承载能力，使地基产生剪切破坏。
二、现场载荷试验极限破坏判断标准确定荷载影响范围内土的承载力和变形特性的最基本方法。
试验应进行到极限破坏阶段，达到以下三种情况之一：（1）、在某级荷载下24小时内沉降不能达到相对稳定标准；（2）、总沉降量超过承压板直径（或宽度）的1/2；（3）、最大荷载达到设计荷载的二倍或超过比例界限荷载至少三级荷载。
三、地基剪切破坏的型式整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏。
1、整体剪切破坏对于压缩性比较小的地基土如比较密实的砂类土和坚硬程度中等以上的粘土，一般会出现整体剪切破坏。
p-s曲线上有两个明显的转折点，地基内形成连续的滑动面，基础急剧下沉，基础两侧地面明显隆起。
2、局部剪切破坏p-s曲线转折点不明显，没有明显的直线段，塑性变形区不延伸到地面，限制在地基内部某一区域内，基础两侧地面微微隆起。
压缩性较大的松砂、一般粘性土等，易出现局部剪切破坏。
3、冲剪破坏也称刺入破坏。
p-s曲线没有明显的转折点，地基不出现明显连续滑动面，基础两侧地面不隆起，而是下陷。
饱和软粘土、松的粉砂、细砂、湿限性黄土和新填土等，常出现冲切破坏四、临塑荷载使用中需注意哪些问题（1）、公式推导是来自条形基础，若用于方形、圆形等基础时，偏于安全。
（2）、公式推导是基于中心垂直均布荷载推导的，因此不适合偏心的和倾斜荷载。
（3）、公式推导中假定任意深处各方向上的应力相等，不符合实际。
五、普朗德尔基本假设有哪些（1）、介质是无重量的，即假设基础底面以下土的重度γ=0 。
（2）、基础底面光滑，即基础底面与土之间无摩擦力存在，所以基底的压应力垂直于地面。
（3）、对于埋置深度D小于基础宽度B，可以把基底平面当成地基表面，滑裂面只延伸到这一假定的地基表面。
土质学与土力学作业答案
0 -2 -4 -6 -8
0 0 0 15 24.75 37.95 52.95
0
14.85
90
104.85
41.25 -10 孔隙水压力 总应力
120 有效应力
161.25
第五章 5-3 如图 5-35 所示的矩形基础的底面尺寸为 4m×2.5m，基础埋深 1m，地下水位位于基底 标高，地基土的物理指标见图，室内压缩试验结果见表 5-13。用分层总和法计算基础中点 沉降。
(
)
4-5
某粉质粘土层位于两砂层之间， 如图 4-41 所示。 已知砂土重度(水上) γ = 16.5kN / m ，饱和重
3
度 γ sat = 18.8kN / m ；粉质粘土的饱和重度
3
γ sat = 17.3kN / m3 ，
（1） （2）
若粉质粘土层为透水层， 试求土中总应力 σ ，
孔隙水压力 u 及有效应力 σ ′ ，并绘图表示。 若粉质粘土层为相对隔水层，下层砂土受承 压水作用，其水头高出地面 3m。试求土中总应力
γ (γ s − γ w ) +γw ， γ s (1 + ω ) γ (γ s − γ w ) γ s (1 + ω )
可知 γ ′ = γ sat − γ w = 对于粉质粘土层：
γ s = 10d s = 10 × 2.72 = 27.2kN / m3 γ′= γ ( γ s − γ w ) 19.1( 27.2 − 10 ) = = 9.22kN / m3 γ s (1 + ω ) 27.2 (1 + 0.31)
b K ⎛b ⎞ − e = （基底下合力与 N 在一条作用线上） ⇒ K = 3 ⎜ − e ⎟ 2 3 ⎝2 ⎠ N= 1 Kpmax′ × l （基底下合力与 N 大小相等） 2
土质学与土力学,钱建固
土质学与土力学，钱建固土质学与土力学是土木工程中非常重要的两个学科，它们的研究内容与工程实践密切相关，为工程建设提供了基础和保障。
钱建固是中国土力学的开创者和奠基人，为土木工程的发展做出了巨大贡献。
土质学是研究土壤成分、结构、物理性质、化学性质以及土壤的形成和变异规律的学科。
土壤是地壳外围的一层薄壳，由岩石分解而成，其中含有有机物质、矿物质和水分。
土壤的性质和构造对工程建设具有重要影响，因此对土壤进行详细的研究和分析是工程设计的基础。
土力学是研究土壤力学性质和土壤与结构物之间相互作用的学科。
土壤具有较差的力学性质，容易发生塌陷、滑动、液化等问题，对工程建设产生很大的威胁。
土力学通过对土壤力学特性的研究，为工程设计和施工提供了理论基础和技术支持。
钱建固是中国土力学的奠基人，他提出了土力学的一系列基本理论和方法，为土木工程的发展做出了重要贡献。
土质学和土力学的研究成果在实际工程中得到了广泛应用。
例如，在房屋建设中，土壤的稳定性和承载力是决定建筑物安全性的关键因素。
通过对土壤的详细调查和测试，可以确定土壤的物理性质、力学性质和变形特性，从而指导土建工程的设计和施工。
另外，在公路和桥梁的建设中，土壤的稳定性和承载力同样是重要考虑因素。
通过土壤力学的研究，可以确定土壤的抗剪强度和压缩性能，为工程设计提供可靠的数据。
钱建固的研究成果使得土力学在桥梁工程中得到了广泛应用，为桥梁的设计和施工提供了科学依据。
钱建固的贡献不仅止于理论研究，还涉及工程实践和教育培养。
他在土力学领域的开创性工作和教学方法的创新，为土木工程领域人才的培养和学科的发展做出了重要贡献。
他的学术精神和奉献精神是每一位土木工程师应该学习的榜样。
综上所述，土质学与土力学是土木工程领域中非常重要的学科，它们的研究内容与工程实践密切相关，为工程建设提供了基础和保障。
钱建固是中国土力学的开创者和奠基人，通过提出一系列基本理论和方法，为土木工程的发展做出了巨大贡献。
土质与土力学考试知识点
土质土力学第一章土是有固体颗粒、水、气体三部分组成。
土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成土的骨架的最基本的物质。
土中的无机矿物成分又可以分为原生矿物和次生矿物。
原生矿物是岩浆在冷凝的过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。
次生矿物是将原生矿物经过化学风化作用所形成的新的矿物，如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、黏土矿物以及碳酸盐等。
黏土矿物的主要代表是高岭石、伊利石和蒙脱石。
黏土的颗粒越细，表面积越大，亲水能力就越强，对土的工程性质的影响就会越大。
土的液相是存在于土孔隙中的水。
按照水与土的相互作用的强弱，可将土中的水分为结合水和自由水两大类。
结合水是处于土颗粒表面的水，受到表面引力的作用而不服从静水力学规律，其冰点是低于零度的。
结合水又分为强结合水和弱结合水。
自由水包括毛细水和重力水。
天然土的粒径一般是连续的，为了描述方便，工程上常把大小相近的土粒合并为组，称为粒组。
卵石粒组与砾石粒组的分界粒径是60m m,黏粒与粉粒的分界粒径为0.002mm 或者为0.005mm。
常用的土的颗粒级配表示方法有表格法、累计曲线法和三角坐标法。
累计曲线法是一种图示的表示方法,常用对数纸绘制,横坐标表示某一粒径,纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量。
在累计曲线上,可以确定两个指标描述土的级配,不均匀系数和曲率系数。
土颗粒的分析方法：颗分试验，可分为筛分法和沉降分析法。
对于粒径大于0.075的土粒可采用筛分析方法，对于小于0.075的土粒则必须用沉降分析方法来分析土的颗粒组成情况。
土的三相比例指标：试验指标和换算指标试验指标：土的密度、土粒比重和土的含水率换算指标：土的干密度、土的饱和密度、土的有效重度、土的孔隙比、土的孔隙率和土的饱和度。
塑限和液限在国际上统称为阿太堡界限。
测定黏性土的塑限指数的试验方法是滚搓法。
采用圆锥仪法测定液限。
塑性指数公式：IP WL WP液限指数公式：IL W WPIPemax eemax emin砂土的相对密度：Dr砂土的相对密度是砂土处于最疏松状态的空隙比与天然状态孔隙比之差和最疏松的状态稍微孔隙比与最紧密状态的孔隙比之差的比值。
土质学与土力学最新版精品课件第3章
3.1 土的毛细性
图3-2 土层中的毛细水带
(1)正常毛细水带(又称毛细饱和带) 位于毛细水带的下部,与地 下潜水连通。这一部分的毛细水主要是由潜水面直接上升而形成的, 毛细水几乎充满了全部孔隙。正常毛细水带会随着地下水位的升降而 相应移动。
渗透系数/(m/s) 1×10-5~5×10-5 5×10-5~2×10-4 2×10-4~5×10-4 5×10-4~1×10-3 1×10-3~5×10-3
由于孔隙水的渗流不是通过土的整个截面,而仅是通过该截面内土
粒间的孔隙。因此,土中孔隙水的实际流速v0比式(3-5)计算的平均流
速v大,它们间的关系为
h0= 式中
C (3-4) h0e—d10 —毛细水上升高度(m);
e ——土的孔隙比;
d10 ——土的有效粒径(m); C ——系数,与土粒形状及表面洁净情况有关,C=1×10-
5~5×10-5m2。
在黏性土颗粒周围吸附着一层结合水膜,这一层水膜将影响毛细水
弯液面的形成。此外,结合水膜将减小土中孔隙的有效直径,使得毛细
q——渗透流量(m3/s),即单位时间内流过土截面积F的流量。
3.2 土的渗透性
土的类别 黏土
粉质黏土 粉土 黄土 粉砂
表3-2
渗透系数/(m/s) <5×10-8
5×10-8~1×10-6 1×10-6~5×10-6 2.5×10-6~5×10-6 5×10-6~1×10-5
土的渗透系数
土的类别 细砂 中砂 粗砂 圆砾 卵石
若毛细管内水柱上升到最大高度hmax,如图3-3所示,根据平衡条件,管 壁与弯液面水分子间引力的合力S等于水的表面张力σ,若S与管壁间 的夹角为θ(称为湿润角),则作用在毛细水柱上的上举力P为
土质与土力学
土质与土力学土质与土力学是土木工程中重要的概念，它们对于建筑物的稳定性和土地利用的合理性具有重要的影响。
土质是指土壤的物理和化学性质，包括颗粒组成、结构、含水量和孔隙度等。
土力学则研究土壤受力行为，包括土壤的承载力、剪切强度和变形性能等。
土质是土壤的重要特征之一，它决定了土壤的物理性质和化学性质。
土壤由不同大小的颗粒组成，包括砂、粉砂、粘土和有机质等。
这些颗粒的组合方式和相互之间的作用力决定了土壤的结构。
土壤的含水量和孔隙度也是土质的重要指标，它们影响着土壤的透水性和贮水性能。
土壤的颗粒组成和结构会影响土壤的透气性和保肥能力，而含水量和孔隙度则影响着土壤的保水能力和排水性能。
土壤受力行为是土力学的研究对象。
土壤在受到荷载或其他外力作用时会产生变形和破坏。
土壤的承载力是指土壤能够承受的最大荷载，它是设计建筑物基础的重要参数。
土壤的剪切强度是指土壤在受到剪切力作用时抵抗剪切破坏的能力，它影响着土壤的稳定性和抗滑性能。
土壤的变形性能是指土壤在受力后产生的变形和沉降，它对于建筑物的稳定性和土地利用的合理性具有重要的影响。
土质与土力学的研究对于土木工程的设计和施工具有重要的指导意义。
通过对土壤的物理和化学性质进行分析和测试，可以确定土壤的工程性质，为工程设计提供基础数据。
土力学的研究可以预测土壤在受力后的变形和破坏行为，为工程结构的设计和施工提供支持和保障。
而对土壤的合理利用和保护也是土质与土力学研究的重要内容，它关系到土地资源的可持续利用和环境的保护。
土质与土力学是土木工程中不可或缺的重要学科，它们的研究对于建筑物的稳定性和土地利用的合理性具有重要的影响。
通过对土壤的物理和化学性质的研究，可以确定土壤的工程性质，为工程设计提供基础数据。
土力学的研究可以预测土壤在受力后的变形和破坏行为，为工程结构的设计和施工提供支持和保障。
同时，对土壤的合理利用和保护也是土质与土力学研究的重要内容，它关系到土地资源的可持续利用和环境的保护。
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一填空题
1、土的抗剪强度指标是指库仑强度，土体剪应力等于抗剪强度时的临界状态称为土的极限平衡状态。
2、土体一点的极限平衡条件是，土体受力截面的极限平衡条件是。
3、地基破坏形式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。
4、三轴剪切试验按排水条件可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。
5、朗肯理论计算挡土墙土压力时，适用条件是墙背垂直、墙背直立。
二名词解释：
1、土的抗剪强度
答：是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。
2、土的极限平衡状态
答：土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的极限平衡状态。
3、地基承载力
答：是指在保证强度、变形和稳定性，能满足设计要求的条件下，地基土单位面积上所能承受的荷载。
4、静止土压力
答：当挡土墙的刚度很大，在土压力作用下墙处于静止不动的状态，2014年中考冲刺综合复习指导北京地区试题广东地区试题江苏地区试题即位移为0 时，墙后土体处于弹性平衡状态，此时，墙背所受的土压力称为静止土压力。
5、主动土压力
答：当挡土墙在土压作用下背离墙背方向移动或移动时，墙后土压力逐渐减小，墙后土体逐渐失去原来的弹性平衡状态，当填土达到主动极限平衡状态时，此时作用在挡土墙的土压力称为主动土压力。
6、被动土压力
答：当挡土墙想着填土方向平移或转动时，产生想着填土方向的位移或者变形，使墙背填土逐渐压密而失去原来的弹性平衡状态，当位移达到一定数量，使墙后填土处于被动极限平衡状态时，此事作用在挡土墙的土压力称为被动土压。
三问答题：
1、简述影响土体抗剪强度的主要因素。
答:土的组成、原始密度、孔隙比及含水量等因素，土的结构性、应力历史、加荷条件、土的各向异性、应变强度软化。
2、地基的整体剪切破坏分几个阶段？各阶段的特征是什么？
答：分三阶段。
阶段一：当基础荷载较小时，基底压力与基础沉降基本上是直线关系。
阶段二：当荷载增加到某一值时，在基础边缘处的土最先产生塑性剪切破坏，随着基础荷载的增加，塑性剪切破坏区域逐步扩大，基底压力与基础沉降不再呈直线关系，表现为曲线关系，基础沉降增长率较前一阶段增大。
阶段三：当荷载达到极限和灾后，地基土中塑性破坏区发展呈连续滑动面，并延伸到地面，荷载稍有增加，基础急剧下降、倾斜，土从基础两侧挤出并隆起，整个地基失去稳定而破坏。
3、试比较库仑土压力理论与朗肯土压力理论的相同点与不同点？
答：相同点：两种理论均适用于填土表面为水平，填土为粘性土，墙背光滑且直立，计算结果一致。
不同点：库伦理论基于滑动楔体法，适用于填土面为任意形状且只限于无粘性土；而郎肯理论基于极限应力法，适用于填土面为水平面或倾斜的平面，对粘性土与无粘性土均适用。
4、影响土坡稳定性的因素有哪些？
答：1、土的类型及特征2、地质构造条件、状态3、地表及地下水作用状态4、人为工程因素5、地震的影响。