土力学复习整理
土力学复习知识点
地基承载力:f= Pu/KK≥2.
影响极限荷载的因素①地基的破坏形式:整体滑动、局部剪切、冲切剪切②地基土的指标:土的内摩擦角、粘聚力c、重度③基础设计的尺寸:基础宽度b、埋深d④载荷作用方向:倾斜、竖向⑤载荷作用时间:短暂、长期
基础建筑物最底下的一部分,由砖石、混凝土或钢筋混凝土等建筑材料建造,将上部结构荷载扩散并传递给地基。
地基受建筑物荷载的那一部分地层。
土粒的矿物成分原生矿物、次生矿物、有机质。
土的粒径分组粘粒、粉粒、砂粒、圆砾、乱石、漂石。
第二章土的压缩性与地基沉降计算
土的压缩性土在压力作用下体积缩小的特性。
蠕变粘性土在长期荷载作用下,变形随时间而缓慢持续的现象。
灵敏度St粘性土的原状土无侧限抗压强度与原土结构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值。
地基土(岩)的工程分类岩石、碎石土、砂土、粘性土和人工填土。
岩石颗粒间牢固联结、呈整体或具有节理裂隙的岩体。
碎石类土粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。(角砾、圆砾、碎石、卵石、块石、漂石)
砂类土粒径大于2mm的颗粒含量不超过50%,粒径大于0.075mm的颗粒含量超过50%的土。(粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂)
欠固结土土层目前还未完全固结,实际固结压力小于土层自重压力第三章土的抗剪强度及地基承载力
土的抗剪强度土体抵抗剪切破坏的极限能力,其数值等于剪切破坏时滑动面上的剪应力。
破坏准则土体破坏时的应力组合关系。
极限平衡状态当土体中任一点在某方向的平面上的剪应力达到土的抗剪强度的状态。
5、极限平衡条件:
①粘性土:1=3tan2(45°+/2)+2ctan(45°+/2);3=1tan2(45°-/2)-2ctan(45°-/2)
土力学复习资料总结
第一章土的组成1、土力学:是以力学和工程地质为基础研究与土木工程有关的土的应力、应变、强度稳定性等的应用力学的分支。
2、地基:承受建筑物、构筑物全部荷载的那一部分天然的或部分人工改造的地层。
3、地基设计时应满足的基本条件:①强度,②稳定性,③安全度,④变形。
4、土的定义:①岩石在风化作用下形成的大小悬殊颗粒,通过不同的搬运方式,在各种自然环境中形成的沉积物。
②由土粒(固相)、土中水(液相)和土中气(气相)所组成的三相物质。
5、土的工程特性:①压缩性大,②强度低,③透水性大。
6、土的形成过程:地壳表层的岩石在阳光、大气、水和生物等因素影响下,发生风化作用,使岩石崩解、破碎,经流水、风、冰川等动力搬运作用,在各种自然环境下沉积。
7、风化作用:外力对原岩发生的机械破碎和化学风化作用。
风化作用有两种:物理风化、化学风化。
物理风化:用于温度变化、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。
化学风化:岩体与空气,水和各种水溶液相互作用的过程。
化学风化的类型有三种:水解作用、水化作用、氧化作用。
水解作用:指原生矿物成分被分解,并与水进行化学成分的交换。
水化作用:批量水和某种矿物发生化学反映,形成新的矿物。
氧化作用:指某种矿物与氧气结合形成新的矿物。
8、土的特点:①散体性:颗粒之间无黏结或一定的黏结,存在大量孔隙,可以透水透气。
②多相性:土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。
③自然变异性:土是在自然界漫长的地质历史时期深化形成的多矿物组合体,性质复杂,不均匀,且随时间还在不断变化的材料。
9、决定土的物理学性质的重要因素:①土粒的大小和形状,②矿物组成,③组成。
10、土粒的个体特征:土粒的大小、土粒的形状。
11、粒度:土粒的大小。
12、粒组:介于一定粒度范围内的土粒。
13、界限粒经:划分粒组的分界尺寸。
14、土的粒度成分(颗粒级配):土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量来表示。
土力学复习要点
.土的压应力为土的自重压应力和附加压应力之和;刚性基础底面压力分布图形与土的压应力为土的自重压应力和附加压应力之和;刚性基础底面压力分布图形与 荷载大小、基础埋置深度、土的性质小、基础埋置深度、土的性质 等因素有关。
掌握土的自重压应力计算。
等因素有关。
掌握土的自重压应力计算。
2.熟悉土的压缩性指标(压缩系数及压缩模量)定义及运用;掌握分层总和法的定义和计算原理;土的压缩变形过程(实质)是孔隙比随着压应力增加而逐渐减小的过程。
原理;土的压缩变形过程(实质)是孔隙比随着压应力增加而逐渐减小的过程。
压缩系数:压缩系数:当压力变化不大时,当压力变化不大时,当压力变化不大时,孔隙比变化与压力变化成正比。
比例常数是割线的斜率,称孔隙比变化与压力变化成正比。
比例常数是割线的斜率,称为土的压缩系数。
单位为1/kPa. 压缩模量:土在完全侧限条件下的竖向附加应力增量与相应的应变增量的比值。
亦称土的侧限压缩模量。
限压缩模量。
分层总和法:在地基可能产生压缩的深度内,按土的特性和压应力状态的变化划分成若干层,分别求出各分层的压应力,然后用压应力——应变关系式求出各分层的变形量,再总和起来作为地基的最终沉降量。
作为地基的最终沉降量。
3.掌握土的抗剪强度、地基极限承载力及容掌握土的抗剪强度、地基极限承载力及容 许承载力的定义;运用库伦公式判断地基中某一斜面的应力状态、运用极限平衡条件判断地基中某一点的应力状态;掌握抗剪强度指标、直剪试验的三种方法及适用性直剪试验的三种方法及适用性(例如当地基排水良好,(例如当地基排水良好,土体易在较短时间内固结,土体易在较短时间内固结,且工程的且工程的施工进度较慢,土的剪切试验采用慢剪法);地基剪切破坏有哪三个阶段?运用土的抗剪强度曲线与该土中某点应力状态的应力圆关系判断该点的状态。
如土的抗剪强度曲线与该土中某点应力状态的应力圆不相遇,则该土中这一点处于弹性平衡状态。
某点应力状态的应力圆不相遇,则该土中这一点处于弹性平衡状态。
土力学总复习
判断标准:
IL<0,坚硬
IL>1,流塑
IL=0~ 1
0.00 ~ 0.25,硬塑 0.25 ~ 0.75,可塑
0.75 ~ 1.00,软塑
(三)土的结构:单粒结构、蜂窝结构及絮状结构。
四、土的击实性
2.0
干密度d(g/cm3)
1.粘性土的击实曲线 特点: ①具有峰值: 最大干密度
dmax=1.86
2.几点说明 (1)不同的极限承载力理论,其 Nc、Nq、Nγ计算表达式
不一样。
(2)所有的极限承载力公式,都是在条形荷载作用下地基 发生整体剪切破坏的前提下推导出来的。 (3)一般情况下(φ>0) ,埋深d越大、基础宽度b越大, 地基承载力越高,但对软粘土地基(φu=0),其地基承载力却
与基础宽度无关。
三、按极限平衡区发展范围确定地基承载力
pcr cM c qM q p1/4 cM c qM q bM
四、按工程规范确定地基承载力
fd fd d 0 (d 1.5) b (b 3)
1.某构筑物基础如图所示,在设计地面标高处作用着偏
心荷载680kN,偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸
(二)粘性土的稠度
1.界限含水量(阿特堡界限):液限wL、塑限wp及测定方法。
2.塑性指数Ip和液性指数IL:
I p wL wp
物理意义:反映吸附结合水的能力。能大致反映粘土颗粒的含量及 其粘性。 粘粒含量↑, Ip ↑
亲水性大的矿物含量含量↑, Ip ↑
IL
w wp wL wp
pc< cz:欠固结土
二、地基最终沉降量计算
1.基本概念
体积变形
土力学复习点
土的组成1、土的工程性质:分散性、自然易变性、复杂性2、饱和土:除了土颗粒外所有的空隙都由水填满的土。
3、结合水:当土与水相互作用时土粒会吸附一部分水分子在土粒表面形成一定厚度的水膜成为结合水。
4、粒组界限值:巨粒组与粗粒组60mm 粗粒组与细粒组0.075mm 砾与砂2mm粒径大小对土性质的影响随土粒径由粗到细,使土由无粘性变为黏性土;土颗粒中矿物成分不同,土的性质不同,尤其黏性土。
粒组:在工程上常把大小相近的土合并为组。
5、粒径累计曲线较陡,表示粒径大小相差不多,土粒较均匀,级配不良;反之,级配良好一般认为砾类土或砂类土同时满足Cu≥5和Cc=1~3两个条件时,为良好级配砾或砂6、土的结构:单粒、蜂窝、絮状结构。
土的物理性质及分类1、土的三个基本的三相比例指标是:土粒相对密度ds 、土的含水量W、土的密度ρΡsat>ρ>ρd>ρ'公式看书,要求会推导。
2、砂土的湿度可分为三种状态:稍湿Sr≤50% 、很湿50%<Sr≤80%、饱和Sr>80%、完全饱和Sr=100%3、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。
黏性土随其含水量的不同分别处于固态(缩限)、半固态(塑限)、可塑状态(液限)、及流动状态塑性指数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,该范围即液限塑限之差值,称为塑性指数。
黏性土的液性指数值划分软硬状态;塑性指数值划分粘性土的分类4、液性指数IL= (W-WP)/(WL-WP)一个能够表示天然含水率与界限含水率关系的指标,5、可塑(状态)性就是当黏性土在含水量范围内,可用外力塑成任何形状而不发生裂纹,并当外力移去后仍能保持既得的形状流塑状态:保持天然结构的原状土,在其含水量达到液限以后,并不处于流动状态。
5、毛细性:土能够产生毛细现象的性质称为毛细性。
毛细现象:土中水在表面张力作用下向土及其他方向移动的现象。
土力学复习资料整理
土力学复习资料整理(总7页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除填空:土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(气体)三部分组成,简称“三相体系”。
常见的粘土矿物有:蒙脱石、伊利石和高岭石。
由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度。
如曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。
颗粒分析试验方法:对于粒径大于的粗粒土,可用筛分法;对于粒径小于的细粒土,可用沉降分析法(水分法)。
土的颗粒级配评价:根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。
粒径级配曲线:颗粒级配曲线的越陡,说明颗料粒径比较一致,级配不良。
相反,颗粒级配曲线的越缓,说明颗粒不均匀,级配良好。
土中水按存在形式分为:液态水、固态水和气态水。
土中液态水分为结合水和自由水两大类;结合水可细分为强结合水和弱结合水两种。
含水量试验方法:土的含水量一般采用“烘干法”测定;在温度100~105℃下烘至恒重。
塑性指数Ip越大,表明土的颗粒愈细,比表面积愈大,土的粘粒或亲水矿物含量愈高,土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。
塑性指数定名土类按塑性指数:Ip﹥17为粘土;10﹤Ip≦17为粉质粘土。
液性指数:I L=(ω-ωp)/(ωL-ωp)=(ω-ωp)/ Ip。
当土的天然含水量ω﹤ωp时,I L﹤0,土体处于坚硬状态;当ω﹥ωL时,I L﹥0,土体处于流动状态;当ω在ωp和ωL之间时,I L=0~1,土体处于可塑状态。
粘性土根据液性指数可划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态。
土的结构和构造有三种基本类型:单粒结构、蜂窝结构及絮凝结构。
影响土的击实(压实)特性的因素:含水量影响、击实功(能)的影响、土类及级配的影响。
人工填土按组成物质分类:素填土、杂填土和冲填土三类。
有效应力原理,即有效应力等于上层总压力减去等效孔隙压力;其中,等效孔隙压力等于孔隙压力与等效孔隙压力系数之积,等效系数介于0和1之间。
土力学复习资料
1.土力学是研究土体的应力,变形,强度,渗流及长期稳定性的一门学科。
2.土的三个基本特征:①散体性:②多相性:③自然变异性。
3.不均匀系数:Cu=d60/d10 曲率系数Cc=d30^2/(d10*d60)Cu越大表示粒度分布范围大,土粒不均匀,级配良好;对砾类或砂类土Cu>=5 ,Cc=1之间级配良好。
4.土中水:①结合水;②自由水(毛细水,重力水)5.土的三相指标:①土粒相对密度(土粒质量与同体积水质量之比ds)②土的含水量(土中水的质量与土粒质量之比w)③密度④孔隙比(土中孔隙体积与土粒体积之比e)⑤孔隙率(土中孔隙所占的体积与总体积之比n)⑥饱和度(土中水体积与土中孔隙体积之比)6.土的涨缩性:黏性土具有吸水膨胀和失水收缩的两种特性。
土的湿陷性:土在自重压力作用下或附加压力综合作用下受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下陷的特征(当湿陷系数δ小于0.015时为非湿陷性黄土)。
土的冻胀性:指土的冻胀和冻融给建筑物或土工建筑物带来灾害的变形特性。
7.液体从物质微孔中透过的现象称渗透。
土体具有被液体透过的性质称为土的渗透性。
8.水头:单位质量的水体所具有的能量(其物理意义是长度量纲代表能量)9.影响土的渗透系数的主要因素:①土的力度成分②土的密实度③土的饱和度④水的温度⑤土的结构⑥土的构造10.渗流破坏两大问题:①渗流力的作用(流砂与管涌)②渗流作用,使水压力或浮力发生变化,导致土体或结构物失稳(岸坡滑动或挡土墙等构造物失稳)11.渗流力:水在图中流动,由于受到土粒的阻力,引起水头损失,则单位体积土颗粒所受到的渗流作用称为渗流力12.流砂: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,移动破坏的现象称为流砂或流土现象。
防治原则:①减小或消除水头差(基坑外的井点降水法);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13.管涌:在水流渗透作用下,土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动,以至流失,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,这种现象称为管涌。
土力学复习资料
⼟⼒学复习资料简答题1、反映⼟中含⽔程度的指标主要有哪些?说明它们的物理意义?含⽔量和饱和度;含⽔量指⼟中⽔的质量和⼟中⼟颗粒质量的⽐值。
饱和度指⼟中⽔的体积和⼟中孔隙的体积的⽐值。
2、何谓界限含⽔量?液限?塑限?界限含⽔量:指粘性⼟从⼀种状态过渡到另外⼀种状态的分界含⽔量;液限:指粘性⼟从可塑状态过渡到流动状态的界限含⽔量;塑限:指粘性⼟从半固态过渡到可塑状态的界限含⽔量3、⼟的物理性质指标有哪些?其中哪⼏个可以通过试验直接测定?含⽔量ω、饱和度Sr、孔隙率n、空隙⽐e、天然重度γ、⼲重度γd、饱和重度γsat、有效重度γ’、相对密度ds。
含⽔量ω、天然重度γ、相对密度ds可以直接测定。
4、在⼟的物理性质指标中反映⼟的松密程度的指标主要有哪些,说明他们的物理意义?答:孔隙率和孔隙⽐。
孔隙率指⼟中孔隙的体积和⼟体总体积的⽐值。
孔隙⽐指⼟中孔隙的体积与⼟中⼟颗粒体积的⽐值。
5、何谓⼟的不均匀系数?写出其表达式并加以解释。
其⼯程意义如何?⼟的不均匀系数是指⼯程上⽤来反映颗粒级配的不均匀程度的⼀个量,⽤Cu表⽰。
其计算表达式为:Cu=d60/d10(1分)式中:d60——⼩于某粒径的⼟粒质量占⼟总质量60%时的粒径,该粒径称为限定粒径;d10——⼩于某粒径的⼟粒质量占⼟总质量10%时的粒径,该粒径称为有效粒径。
⼯程上,把Cu≤5的⼟看作均匀的,即级配不好,把Cu>5的⼟看作不均匀,即级配良好。
在填⼟⼯程中,可根据不均匀系数Cu值来选择⼟料,Cu较⼤的⼟,颗粒不均匀,可获得较⼤的密实度,也易于夯实。
36、如何⽤塑性指数和液性指数判断粘性⼟的类别及其状态?1017为粘⼟IL≤0 坚硬;00.257、分层总和法是如何确定计算深度的?如何确定计算分层的?8、简述在计算地基最终沉降量时⽐较分层总和法⽽⾔《规范》法在哪些⽅⾯做了改进?引⼊了平均附加应⼒系数;引⼊了地基沉降计算经验系数;重新界定了计算深度的取值标准。
土力学总结复习
P116 根据应力历史可将土(层)分为那三类土(层)?
第四章 土的压缩性 第四节 饱和土体渗流固结理论
P145时间因素
Tv
Cv t 2 H
CV—土层的固结系数;
t—固结历时;
H—排水最长距离(cm); 单面排水:取土层厚度; 双面排水:取土层厚度的一半。
• P145 思考: 土的固结时间与其透水性有无关系?
u A A 1 3
第四章 土的压缩性 第二节 土的压缩性 压缩系数: e 关系曲线中任意两点间割线斜率。
e 即: a (4-3) *工程中常用压力由 p1 100kpa 到
p2 200kpa 时所得的压缩系数
e
e
a1 2 来评价土的压缩性高低:
3
1 f
b
1 3tg (45 ) 2c tg (45 )
2
c
O O
2
2
2
3
a
1 f
3 1tg 2 (45 ) 2c tg (45 )
2 2
P164-P165 三轴剪切试验中,破裂面与大主应力面(试件顶面)成
§3土的物理状态
(一)三相草图
ma=0 mw m ms
P18 表1-5
共有九个参数: V Vv Vs Va Vω / ms m ω ma m 已知关系五个:
m ms m ma
V Vs Va V Vv Va V
Air Water Soil
Va Vw Vv V
ma 0 m V
粒径(mm)
d60 d10 d30 0.33 0.005 0.063
土力学期末考试重点复习资料
第一章土的形成和物理性质指标1、土质学:从工程地质学范畴发展起来,从土的成因和成分出发,研究土的工程性质的本子与机理(地质特性)。
2、土力学:从工程力学范畴发展起来,把土作为物理-力学系统,用数学力学方法求解土在各种条件下的应力分布、变形及土压力、地基承载力与边坡稳定等问题(工程特性)。
4、土:是由母岩风化,经过多种地质作用和搬移作用形成的,土是岩石风化的产物。
5、物理风化:只改变颗粒的大小和性质,不改变岩石的矿物成(量变)。
6、化学风化:不仅改变颗粒的大小和性质,不改变岩石的矿物成(质变)。
7、土的组成(1)固体颗粒固相(Solid) 构成土体骨架起决定作用(2)土中水液相(Liquid) 重要影响(3)土中气体气相(Air) 次要作用8、成土矿物(1)原生矿物 (物理风化,砂卵石料):颗粒较粗(cm~m),一般为无黏性土;主要有石英、长石、云母等;吸水力弱、稳定、无塑性;性质由矿物本身的性质反映,如颗粒大小组成、矿物类型、颗粒形状、表面特征、硬度等。
(2)次生矿物 (化学风化,黏土矿物):颗粒较细(<5μm),一般为黏土矿物;主要有高岭石、伊利石、蒙脱石;吸水力强、活泼、有塑性。
9、黏土矿物:是一种复合的铝-硅盐晶体,颗粒呈片状,是由硅片和铝片构成的晶包所组叠而成,可分成高岭石、蒙脱石和伊利石三种类型。
10、高岭石:产于酸性环境,是花岗岩风化后的产物,通常来源于长石的水解。
1:1型晶格,1硅片+ 1铝片=1晶层,晶层靠氢键连接,一个颗粒、多达近百个晶层。
特点:水稳性好,可塑性低,压缩性低。
11、蒙脱石:常由火山灰、玄武岩等转变而来,一般在碱性、排水不良的环境里风化形成。
2:1型晶格: 2硅片+ 1铝片= 1晶层,晶层没有钾离子连接,连接弱, 水分子进入。
特点:高塑性、高压缩性,低强度,遇水膨胀。
12、伊利石:碱性介质中风化产物,2:1型晶格,2硅片+ 1铝片= 1晶层,晶层靠钾离子连接,比较稳定,但不如氢键。
土力学》知识点总结
土力学》知识点总结第一章土的物理性质思考题1.土是如何形成的?与其他材料最大的区别是什么?答:土是地壳岩石经过强烈风化后形成的一种集合体,由各种矿物颗粒组成。
与其他材料不同的是,建筑材料的品种或型号可以由设计人员指定,而土则是以天然土层作为地基,因此设计人员必须以当地土壤作为设计对象。
由于土是自然历史的产物,其性质不均匀且复杂多变,应力-应变关系非线性且不唯一,变形在卸荷后一般不能完全恢复,强度也是变化的,对扰动特别敏感。
2.土由哪几部分组成?答:自然界的土体由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(土中气体)组成,通常称为三相分散体系。
3.什么是土粒的颗粒级配?如何从级配曲线的陡缓判断土的工程性质?答:土粒的颗粒级配是指天然土体中包含大小不同的颗粒,通常用土中各个粒组的相对含量来表示。
根据级配曲线的坡度和曲率,可以判断土的级配情况。
如果曲线平缓,表示土粒大小差异较大,即级配良好;如果曲线较陡,则表示颗粒粒径相差不大,粒径较均匀,即级配不良。
级配良好的土,较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充,因此土的密实度较好。
4.什么是土的结构?土的结构有哪些类型?答:土的结构是指土在成土过程中形成的土粒的空间排列和联结形式,与土的颗粒大小、形状、矿物成分和沉积条件有关。
一般可归纳为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。
5.土的物理性质指标有哪些?哪些是直接测定的?如何测定?答:土的物理性质指标包括土的密度、土粒相对密度、土的含水量、土的干密度、土的饱和密度、土的有效密度、土的孔隙比和孔隙率等。
土的密度(通过环刀法测定)、土粒相对密度(通过比重瓶法测定)和土的含水量(通过烘干法测定)是直接测定的物理性质指标。
6.土的物理状态指标有哪些?答:对于无粘性土,土的物理状态指的是土的密实程度,对于粘性土则是指土的软硬程度,也称为粘性土的稠度。
描述砂土密实状态的指标有孔隙比和相对密度,描述粘性土的稠度状态的指标有液限、塑限、塑性指数和液性指数等。
土力学复习要点
第一章:土的物理性质指标与工程分类1-1土的形成:物理风化、化学风化。
1-2土的组成:原生矿物,次生矿物,粘土矿物;粒组,级配,颗分试验,级配曲线,不均匀系数,曲率系数,级配良好(或不良);吸着水,自由水。
1-3土的结构:单粒结构,分散结构,絮状结构。
1-4 物理性质指标:3个直接指标,6个间接指标,定义,单位,相互换算(利用三相图法推导)。
注意:含水率的定义是水的质量与土粒质量之比(不是土总质量!!!)1-5 无粘性土的相对密实度,粘性土稠度,压实性:相对密实度D r概念和分类;三个界限含水率定义,测定方法;塑性指数、液性指数,根据液性指数对土状态进行划分;土的压实性概念,击实曲线(最大干密度,最优含水率),击实功,土类和级配影响,粗粒含量影响1-6 土的工程分类:粗粒土按照颗粒组成分类,粘性土按照塑性图分类。
第二章:土体应力计算土体应力划分:自重和附加应力,有效应力和孔隙水应力。
各自计算方法。
第三章:土的渗透性达西渗透定律公式,渗透系数单位,适用条件;渗透系数的测定(室内和现场),成层土的渗透系数,流网(水头满足Laplace方程)特征;渗流力概念;渗透变形形式(流土,管涌);临界水力梯度概念,流土的临界水力梯度公式以及其和不均匀系数、细料含量、渗透系数的关系;有效应力原理;流网确定孔隙水压力。
第四章:土的压缩和固结压缩和固结概念,单向固结模型(应用了有效应力原理),单向固结试验(得到e-p或e-lgp 压缩曲线),压缩性指标(压缩系数,压缩指数,回弹再压缩指数,体积压缩系数,压缩模量,变形模量)及相互关系;前期固结应力,OCR概念;正常固结土,超固结土和欠固结土压缩性大小关系(图4-8);单向压缩量计算公式;分层总和法的概念,计算步骤;e-p曲线和e-lgp曲线法计算地基最终沉降量的方法,及两种方法异同点;太沙基单向固结理论(注意要理解,固结系数和时间因数的公式,固结度的定义,平均固结度的定义);总沉降的组成。
土力学期末复习资料
主观题复习资料一、简答题1.试述群桩效应的概念和群桩效应系数的意义群桩效应就是指群桩基础受竖向荷载后,由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同,承载力往往不等于各单桩承载力之和这一现象。
群桩效应具体反映在以下几个方面:群桩的侧阻力、群桩的端阻力、承台土反力、桩顶荷载分布、群桩的破坏模式、群桩的沉降及其随荷载的变化。
用以度量构成群桩承载力的各个分量因群桩效应而降低或提高的幅度指标,如侧阻、端阻、承台底土阻力的群桩效应系数。
2. 土是由哪几个部分组成的?各相变化对土的性质有什么影响?答:土的成分包括粒度成分、矿物成分和化学成分三个方面。
自然界的土,作为组成土体骨架的土粒,大小悬殊,性质各异。
工程上常把组成土的各种大小颗粒的相互比例关系,称为土的粒度成分。
土的粒度成分如何,对土的一系列工程性质有着决定性的影响,因而,它是工程性质研究的重要内容之一。
1.粒组及其划分为了便于研究土粒的大小,通常按土粒的直径(简称粒径,以mm为单位)来划分粒径区段。
将每一区段中所包括大小比例相似、且工程性质基本相同的颗粒合并为组,称为粒组。
每个粒组的区间内常以其粒径的上、下限给粒组命名,如砾粒、砂粒、粉粒、粘粒等。
各组内还可细分成若干亚组。
表1-1是我国部颁标准《公路土工试验规程》(JTJ 051—93)(以下简称《规程》)粒组划分表。
2.粒度成分及粒度分析一般天然土由若干个粒组组成,它所包含的各个粒组在土全部质量中各自占有的比例称为粒度成分,又称颗粒级配。
用指定方法测定土中各个粒组占总质量百分数的试验,称为土的颗粒分析。
3.试简述太沙基的有效应力原理以及说明单向固结理论的假定条件。
太沙基有效应力原理:⑴士的有效应力等于总应力减去孔隙水压力⑵士的有效应力控制了土的变形太沙基一维固结理论的基本假设是什么?答:土中水的渗透只沿竖向发生,而且服从达西定律,土的渗透系数为常数;相对于土的孔隙,土颗粒和水都是不可压缩的,因此土的变形仅是孔隙体积压缩的结果,而土的压缩服从线性压缩定律;土是完全饱和的,土的体积压缩量同孔隙中排出的水量相等,而且压缩变形速率取决于渗流速率。
土力学复习资料
土力学1、 粒组:工程上把相近的土粒合并为组,粗粒>0.075(mm )2、 实验室指标:1.土的密度2、土粒密度3、含水率 3、 级配良好的土:C U ≥5且Cc =1~3的土4、 土中水的类型:①结合水:强结合水、弱结合水②自由水:毛细水、重力水③气态水④固态水5、 土的结构:单粒结构,蜂窝结构,絮状结构6、 土的物理性质指标:土粒,水,空气7、 土密度:p 是单位体积土的质量,天然状态下土的密度称天然密度:p=m/v ,r=mg/v=pg 各密度的大小的比较: p sat >p >p d >p ’8、 土粒密度:土粒密度是指固体颗粒的质量m S ,与其体积v S ,之比,即土粒的单位体积的质量:p s =m s /v s9、 土粒的相对密度:是指土在105~110C 下烘王至恒正时的质量与同体积4C蒸馏水质量的比值:Gs=Ms/VsPw10、 含水率:土的含水率定义为土中水的质量与土粒质量之比:w=m w /m s ×100%=(m-m S )/M ×100%11、 干密度:即固体颗粒的质量与土的总体积之比:P d =m s /v12、 饱和密度:土的孔隙完全被水充满时,单位体积的质量称为饱和密度:p sat =(m s +v v p w )/v13、 浮密度(有效密度):土的浮密度是土受水的浮力时单位体体积土的质p w量:p 1=(m s -v s p w )/v=p sat -p w14、 饱和度:饱和度是指土中孔隙水的体积与孔隙体积之比:p sar =(m s +V v p w )/V×100%15、 孔隙比:孔隙比为土中孔隙体积与固体颗粒的体积之比值,以小数表示: 16、 e =v v /v s17、 孔隙率:孔隙率是土的孔隙体积与土体积之比:n=v v /v ×100%18、 土中的体积和质量:V S :土颗粒体积,V W :水体积,V V :孔隙体积,V a :气体体积,M S 、M W 、M A :土颗粒,水,气体质量19、 界限含水率:界限含水率:相邻两稠度状态,及相互区别又是逐渐过渡的,稠度状态之间的转变界限叫稠度界限,用含水率表示,称界限含水率。
土力学全知识点
土力学全知识点关键信息项:1、土的物理性质:包括土的三相组成、土的颗粒级配、土的比重、土的含水量、土的密度、土的孔隙比、土的孔隙率等。
2、土的渗透性:渗透系数的测定方法、达西定律及其适用范围、渗透力与渗透变形。
3、土中应力:自重应力、附加应力的计算方法,有效应力原理。
4、土的压缩性:压缩试验、压缩指标、地基最终沉降量计算方法。
5、土的抗剪强度:库仑定律、莫尔库仑强度理论、直剪试验与三轴压缩试验。
6、土压力:静止土压力、主动土压力、被动土压力的计算方法及影响因素。
7、地基承载力:确定地基承载力的方法,如理论公式法、原位测试法等。
8、土坡稳定性:土坡稳定分析方法,如瑞典条分法、毕肖普条分法等。
11 土的物理性质111 土的三相组成土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。
固体颗粒构成土的骨架,水和气体填充在骨架的孔隙中。
112 土的颗粒级配土的颗粒级配是指土中不同粒径颗粒的相对含量。
通过颗粒分析试验确定,常用的方法有筛分法和比重计法。
113 土的比重土的比重是指土粒的质量与同体积 4℃时纯水的质量之比。
114 土的含水量土中水的质量与土粒质量之比称为土的含水量。
115 土的密度单位体积土的质量称为土的密度。
116 土的孔隙比土中孔隙体积与土粒体积之比称为孔隙比。
117 土的孔隙率土中孔隙体积与总体积之比称为孔隙率。
12 土的渗透性121 渗透系数的测定方法常采用室内渗透试验和现场抽水试验来测定土的渗透系数。
122 达西定律及其适用范围达西定律表明在层流状态下,土中水的渗透速度与水力梯度成正比。
但在紊流状态下,达西定律不再适用。
123 渗透力与渗透变形渗透力是指水流通过土孔隙时对土颗粒产生的拖拽力。
当渗透力过大时,可能导致流土、管涌等渗透变形现象。
13 土中应力131 自重应力土在自重作用下产生的应力称为自重应力。
132 附加应力由于建筑物等外荷载在地基中引起的应力称为附加应力。
133 有效应力原理有效应力等于总应力减去孔隙水压力,它是控制土的变形和强度的重要因素。
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,水和气体填充在骨架的孔隙中。
固体颗粒的大小、形状和级配会影响土的性质。
颗粒越大,孔隙比越小,土的渗透性越强。
2、土的粒度成分土的粒度成分是指土中不同粒径颗粒的相对含量。
常用的粒度分析方法有筛分法和比重计法。
根据粒度成分,土可以分为碎石土、砂土、粉土和黏性土等。
3、土的三相比例指标包括土的密度、重度、含水量、孔隙比、孔隙率和饱和度等。
这些指标之间存在一定的关系,可以相互换算。
4、土的渗透性土的渗透性是指水在土孔隙中渗透的能力。
渗透系数是衡量渗透性的重要指标。
影响渗透性的因素有土的粒度成分、孔隙比、饱和度等。
5、土的压实性土的压实性是指在一定的压实能量作用下,土能够被压实的程度。
最优含水量是使土达到最大干密度时的含水量。
二、土的力学性质1、土的压缩性土在压力作用下体积缩小的性质称为压缩性。
压缩系数和压缩模量是衡量压缩性的指标。
地基的沉降计算通常基于土的压缩性指标。
2、土的抗剪强度土的抗剪强度是指土抵抗剪切破坏的能力。
库仑定律是描述土的抗剪强度的基本定律。
土的抗剪强度指标包括内摩擦角和黏聚力。
3、土的应力状态土中的应力包括自重应力和附加应力。
应力分布的规律对于地基的设计和分析非常重要。
三、土压力1、静止土压力当挡土墙静止不动时,墙后填土处于静止状态,此时作用在墙上的土压力称为静止土压力。
2、主动土压力当挡土墙在墙后填土的推力作用下向前移动,墙后填土达到极限平衡状态时,作用在墙上的土压力称为主动土压力。
3、被动土压力当挡土墙在外力作用下向后移动,墙后填土达到极限平衡状态时,作用在墙上的土压力称为被动土压力。
四、地基承载力1、地基承载力的概念地基承载力是指地基单位面积上所能承受的最大荷载。
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填空:土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)与气相(气体)三部分组成,简称“三相体系”。
常见得粘土矿物有:蒙脱石、伊利石与高岭石。
由曲线得形态可评定土颗粒大小得均匀程度。
如曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。
颗粒分析试验方法:对于粒径大于0、075mm得粗粒土,可用筛分法;对于粒径小于0、075mm得细粒土,可用沉降分析法(水分法)。
土得颗粒级配评价:根据颗粒级配曲线得坡度可以大致判断土得均匀程度或级配就是否良好。
粒径级配曲线:颗粒级配曲线得越陡,说明颗料粒径比较一致,级配不良。
相反,颗粒级配曲线得越缓,说明颗粒不均匀,级配良好。
東蘢萦钐釹觀餡。
土中水按存在形式分为:液态水、固态水与气态水。
土中液态水分为结合水与自由水两大类;结合水可细分为强结合水与弱结合水两种。
含水量试验方法:土得含水量一般采用“烘干法”测定;在温度100~105℃下烘至恒重。
塑性指数Ip越大,表明土得颗粒愈细,比表面积愈大,土得粘粒或亲水矿物含量愈高,土处在可塑状态得含水量变化范围就愈大。
塑性指数定名土类按塑性指数:Ip﹥17为粘土;10﹤Ip≦17为粉质粘土。
液性指数:I L=(ω-ωp)/(ωL-ωp)=(ω-ωp)/ Ip。
当土得天然含水量ω﹤ωp时,I L﹤0,土体处于坚硬状态;当ω﹥ωL时,I L﹥0,土体处于流动状态;当ω在ωp与ωL之间时,I L=0~1,土体处于可塑状态。
粘性土根据液性指数可划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态。
土得结构与构造有三种基本类型:单粒结构、蜂窝结构及絮凝结构。
影响土得击实(压实)特性得因素:含水量影响、击实功(能)得影响、土类及级配得影响。
人工填土按组成物质分类:素填土、杂填土与冲填土三类。
有效应力原理,即有效应力等于上层总压力减去等效孔隙压力;其中,等效孔隙压力等于孔隙压力与等效孔隙压力系数之积,等效系数介于0与1之间。
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饱与得有效应力原理:(1)饱与土体内任一平面上受到得总应力等于有效应力加孔隙水压力之与;(2)土得强度得变化与变形只取决于土中有效应力得变化。
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压缩系数a1-2给土分类:1);a1-2<0、1 MPa-1 为低压缩性土;2)0、1 MPa-1≤a1-2<0、5 MPa-1 为中压缩性土;3)a1-2≥0、5 MPa-1 属高压缩性土。
分层厚度抗剪强度指标得测定方法选用:直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验。
剪切破坏面位置:抗剪强度指标c、φ值得确定:粗粒混合土得抗剪强度c、φ值通过现场剪切试验确定。
地基破坏形式分为:整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。
荷载效应组合:1)作用短期效应组合;2)作用长期效应组合。
地基基础方案类型:浅基础与深基础。
浅基础进行稳定性验算内容:1、基础倾覆稳定性验算;2、基础滑动稳定性验算。
摩擦桩得传力机理:大部分荷载传给桩周土层,小部分传给桩端下得土层水中基坑得围堰工程类型:土围堰、草(麻)袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰、地下连续墙围堰。
桩基础组成:多根桩组成得群桩基础。
桩按受力(承载性状)分类:竖向受荷桩、横向受荷桩、桩墩。
桩基础按设置效应分类:挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩。
桩基础按承台位置分类:高桩承台基础与低桩承台基础。
我国主要得区域性特殊土类型:湿陷性黄土、膨胀土、软土与冻土。
名词解释:土得颗粒级配:土中所含各粒组得相对含量,以土粒总量得百分数表示,称为土得颗粒级配。
结合水:就是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面成薄膜状得水。
土得重度:单位体积土得重力密度。
土得饱与度Sr:土中水得体积与孔隙体积得比值。
Sr=(Vw/Vv)×100%。
土粒比重:土中固体矿物得质量与同体积4℃时纯水质量得比值。
土得孔隙率n:土中孔隙体积与总体积之比(用百分数表示)称为土得孔隙率。
n=(Vv/V)×100%。
土得含水量:土中水得质量与土粒质量之比(用百分数表示)称为土得含水量。
ω=(m w/m s)×100%。
土得不均匀系数:就是指工程上用来反映颗粒级配得不均匀程度得一个量用Cu或C C表示。
曲率系数:就是反映土得粒径级配累计曲线得斜率就是否连续得指标系数液限:土由可塑状态变化到流动状态得界限含水量称为液限(或流限),用ωL表示。
塑限:土由半固态变化到可塑状态得界限含水量称为塑限,用ωp表示。
塑性指数Ip:液限与塑限之差值定义为塑性指数Ip。
Ip=ωL-ωp。
土得结构:就是指土颗粒或集合体得大小与形状、表面特征、排列形式以及它们之间得连接特征。
构造:就是指土层得层理、裂缝与大孔隙等宏观特征,亦称宏观结构。
触变性:粘性土结构遭到破坏,强度降低,但随时间发展土体强度恢复得胶体化学性质称为土得触变性。
灵敏度St:来衡量粘性土结构对强度得影响。
最优(最佳)含水量:在一定得压实功(能)下使土最容易压实,并能达到最大密实度时得含水量称为土得最优(最佳)含水量,用ωop表示。
最大干密度:在一定得压实功(能)下使土最容易压实,并能达到最大密实度时得干密度称为土得最大干密度,用ρdmax表示。
土得渗透性:土体本身具有连续得孔隙,如果存在水位差作用,水就会透过土体孔隙发生孔隙内得流动,这种具有被水透过得性能称为土得渗透性。
达西定律:层流条件下,土中水渗透速度与能量(水头)损失之间关系得渗流规律,即达西定律。
表达式:Q/t=q=kA(△h/L)=kAi或q/A=v=ki、(q单位渗水量;i水力梯度或水力坡降,i=(h1-h2)/L;v=渗透速度;k土得渗透系数)动水力:流动得水对单位体积土骨架作用得力,称为动水力。
流砂(流土)现象:当动水力G D得数值等于或大于土得浮重度γ’时(即向上得动水力克服了土粒向下得重力时),土体发生浮起而随水流动,这种现象称为流砂或流土。
防治流砂得原则:治砂先治水。
①减少或消除基坑内外地下水得水头差;②增长渗流路径;③在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡动水力(此法多用于闸坝下游处)。
管涌:在地下水流动得水力坡降i很大时,水流由层流变为紊流,此时渗流力将土体粗粒孔隙中充填得细粒土带走最终导致土体内形成贯通得渗透管道,造成土体坍陷,这种现象称为管涌。
基底附加应力:就是指作用于地基表面得附加应力称为基底附加应力。
地基附加应力:就是由建(构)筑物荷载在土体中引起得应力增量称为地基附加应力。
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应力集中现象:就是指受力构件由于外界因素或自身因素几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大得现象。
应力集中就是指接头局部区域得最大应力值比平均应力值高得现象。
在设计脆性材料构件时,应考虑应力集中得影响。
在研究塑性材料构件得静强度问题时,通常不考虑应力集中得影响。
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角点法:角点法得实质就是利用角点下得应力计算公式与应力叠加原理推求地基中任意点得附加应力得方法,称为角点法。
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土得有效应力原理:控制饱与土体体积变形与强度变化得不就是土体承担得总应力σ,而就是总应力与孔隙水压力σw之差,即土骨架承受得应力。
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有效应力:土体产生压缩变形得有效因素,就就是有效应力。
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孔隙水压力:土体中由孔隙水所传递得压力称为孔隙水压力。
塊鎘渌谡预鰳絲。
压缩模量:土体在完全侧限得条件下,竖向附加应力σz与其相应得应变增量εz之比,称为土得压缩模量或侧限压缩模量,用符号Es表示。
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土得压缩性:土在压力作用下体积缩小得特性称为土得压缩性。
固结概念:土壤中由若干单粒粘结在一起形成为团聚体得一种土壤结构。
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地基得固结度U:指地基在荷载作用下,经历时间t得固结沉降量Sct与最终沉降量Sc之比称为固结度,即Ut=Sct/Sc。
固结时间因数:次固结沉降:指土中孔隙水已经消散,有效应力增长基本不变之后变形随时间缓慢增长所引起得沉降。
土得抗剪强度:就是指土体抵抗剪切破坏得极限能力。
库仑定律:库仑定律阐明,在真空中两个静止点电荷之间得相互作用力与距离平方成反比,与电量乘积成正比,作用力得方向在它们得连线上,同号电荷相斥,异号电荷相吸。
库伦定律(土压力理论):墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时从楔体得静力平衡条件得出得土压力计算理论。
库伦公式:τf=σtanφ鍰鹎廁缍缌绸稟。
超固结土:指土体现有得上覆有效压力小于先期固结压力得土。
【就是先期固结压力大于现有自重压力得土(Pc>Po)。
】剪胀性:由于在常规三轴压缩试验中,平均主应力增量在加载过程中总就是正得,不可能就是体积得弹性回弹,因而这种呂葱籟瓒沟駙饶。
体应变只能就是由剪应力引起得,被称为剪胀性。
主动土压力:当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上得土压力称为主动土压力,一般用Ea表示。
被动土压力:当挡土墙在外力作用下,向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上得土压力称为被动土压力,一般用Ep表示。
静止土压力:当挡土墙静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态时,作用在墙背上得土压力为静止土压力,一般用Eo 表示。
地基承载力:就是指地基承受荷载得能力。
地基:将承受建筑物各种作用得地层称为地基。
基础:将建筑物与地基接触得最下部分,也就就是将建筑物得各种作用传递至地基得结构物称为基础。
天然地基:未经人工处理就可以满足设计要求得地基称为天然地基。
刚性基础:当基础圬工具有足够得截面使材料得容许应力大于由地基反力产生得弯曲拉应力与剪应力, a-a断面不会出现裂缝,这时,基础内不需配置受力钢筋,这种基础称为刚性基础。
柔性基础:就是指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好得钢筋混凝土材料做基础。
基底得核心半径:基底受压区范围得半径ρ=W/A。
W:相应于应力较小基底边缘截面模量A:基底截面积摩擦桩:在竖向荷载作用下,基桩所发挥得承载力以侧摩阻力为主时,统称为摩擦桩。
端承桩:在竖向荷载作用下,基桩所发挥得承载力以桩底土层得抵抗力为主时,称为端承桩或柱桩。
负摩阻力:当桩得周围土体因某种原因发生下沉,其沉降变形大于桩身得沉降变形时,在桩侧表面将出现向下得摩阻力。
“M”法:考虑土得弹性抗力在地面或最大冲刷线处为零,随深度成直线比例增长得计算算法。
挤土桩:在成桩过程中,造成大量挤土,使桩周围土体受到严重挠动,土得工程性质有很大改变得桩,挤土过程引起得挤土效应主要就是地面隆起与土体侧移,导致对周边环境影响较大。
这类桩主要有实心得预制桩,下端封闭得管桩、木桩以及沉管灌注桩在锤击或振入得过程中都要将桩位处得土大量排挤开。
刚性桩:当桩得入土深度h<=2、5/a 则桩得相对刚度较大。
视为刚性桩。
弹性桩:对αh>2、5且计算σymax发生在y>h/3处得桩,可验算y=h/3处得σy。