土力学
土力学
1. 土的颗粒级配：土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分比表示，常用颗粒级配曲线表示。
2. 土的物理性质指标：（9个）3个基本指标：天然密度、含水量、土颗粒相对密度6个导出指标：干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱和度。
3. 四个密度大小关系：饱和密度>天然密度>干密度>有效密度4. 塑性指数：是液限和塑限的差值(省去%)，即土处在可塑状态的含水量变化范围。
5. 流土（流砂）：在渗流作用下，局部土体表面隆起，或某一范围内土 粒群同时发生移动的现象。
6. 管涌：在渗流作用下，无粘性土中的细小颗粒通过较大颗粒的孔隙，发生移动并被带出的现象。
7. 土的最优含水量：在一定的压实功下使土最容易压实，并能达到最大密度时的含水量。
8. 基地压力计算： 偏心荷载下的基底压力式中：M ——作用于基础底面形心上的力矩设计值，M 可能是由竖向偏心荷载引起，可能是由水平力引起，此处：e —— 偏心距W ——与弯矩M 对应的截面抵抗矩，此处：偏心荷载作用下基底压力的三种分布形式：a) e<L/6时， 梯形分布b) e=L/6时，三角形分布c) e>l/6时，理论上将出现拉应力，而实际不可能，因此，基底压力重新调整。
调整后，只出现沿基础局部（而非整个基础底面）的压应力 基础底面最大压应力计算的依据：9.有效应力原理：σ = σ´ + u （饱和土中的总应力为有效应力和孔隙水压力之和）P L p I ωω - = e G F M )(+=62bl W =)2/(3)(2)2(321max max e l b G F P G F b e l P -+=⇒+=⨯-⨯10.分层总和法基本假定、计算步骤、计算原理（简答题）基本假设：1）地基土是均质、各向同性的半无限线性变形体，可按弹性理论计算土中应力。
2）在压力作用下，地基土不产生侧向变形，可采用侧限条件下的压缩性指标。
3）地基沉降仅发生在一定深度范围内。
概念土力学基本原理及应用
概念土力学基本原理及应用土力学是土壤力学的简称，是研究土壤的力学性质、力学行为和力学计算方法的一门学科。
它基于大地工程学和土木工程学的基本原理，通过实验、理论和计算方法，研究土壤的应力、应变、变形和稳定性等力学特性，为土木工程的设计、施工和维护提供理论基础和技术支持。
下面将从土力学的基本原理和应用方面进行详细描述。
一、土力学的基本原理1. 应力原理：土壤的内力状态可以由应力表示，而应力可以分为均匀应力和非均匀应力两个部分。
均匀应力分为三个方向上的法向应力和剪切应力，非均匀应力则与土壤的物理性质和边界条件有关。
2. 应变原理：土壤的干燥密度、含水量等物理性质会受到应力的影响，从而导致土壤的体积发生变化，这种变化可以通过应变表示。
土壤的应变又可以分为线性弹性应变和非线性塑性应变两部分。
3. 变形原理：土壤在受到外力作用后会发生变形，这种变形可以分为弹性变形和塑性变形两部分。
弹性变形是指土壤在外力作用下发生的可逆变形，而塑性变形则是指土壤在达到一定应力水平后发生的不可逆变形。
4. 稳定性原理：土壤的稳定性是指土体在外力作用下能够保持稳定的能力，常用于评估土壤的适用性和承载力。
土体的稳定性与土壤的黏聚力、内摩擦角、承载力等因素有关。
二、土力学的应用1. 地基基础设计：通过土力学的理论和方法，可以对地基基础的稳定性和承载力进行分析和计算，从而指导地基基础的设计和施工。
2. 边坡和挡土墙设计：土力学的原理可以用于分析边坡和挡土墙的稳定性，评估其抗滑性和抗倾覆性，并提供相应的设计和施工建议。
3. 地震工程：土力学对地震工程的研究具有重要意义，可以通过分析土壤的动力特性和响应，来评估土壤的液化、地基沉降等问题，从而提高地震工程的安全性。
4. 岩土工程：土力学在岩土工程领域也有广泛应用，可以用于分析土石体的稳定性、地下水流动规律，以及岩土工程中的渗透、固结和变形等问题。
5. 水利工程：土力学可以用于水利工程的土石坝、堤防和渠道的设计和监测，以及泥石流和滑坡等灾害的防治。
土力学
承压水:指充满于两个稳定隔水层之间的含水 层中的地下水。 角点法: 计算均布矩形荷载下得地基竖向附 加压力时,若计算点不位于矩形荷载面角点之 下,则可以通过作辅助线把荷载面分成若干个 矩形面积,使计算点正好位于这些矩形面积的 角点之下,然后应用叠加原理进行计算,这种 方法称为角点法。 自重应力:由土的自重在地基内所产生的应力 称为自重应力。 基底附加压力:从建筑物建造后的基底压力中 扣除基底标高处原有土的自重应力后,才是基 底平面处新增加于地基表面的压力,即基底附 加压力。 有效应力:通过土粒承受和传递的粒间应力, 称为有效应力。 基底压力:是指作用于地基表面单位面积上的 压力。 附加应力:由建筑物荷载在地基土中引起的应 力,是引起地基变形和破坏的主要因素,用σ 表示。 土的压缩性:土在压力作用下体积减小的特性 称为土的压缩性。 土的固结:土的压缩性随时间的增长的过程, 称为土的固结。 压缩模量:土在完全侧限条件下得竖向附加压 力与相应的竖向应变的比值,称为压缩模量。 地基承载力:地基承受荷载压力的能力。 地基的最终沉降量:是指地基在建筑物荷载作 用下,地基表面的最终稳定沉降量。 地基沉降计算深度:是自基底以下需要计算压 缩变形的土层总厚度。 前期固结压力:天然土层在历史所经历过得最 大固结压力称为前期固结压力。 超固结比:前期固结压力(Pc)与现有土层自重 压力(Po)之比称为超固结比。 正常固结土:土体现有的上覆有效压力等于先 期固结压力的土。 超固结土:前期固结压力大于现有土自重应力 的这类土称为超固结土。 欠固结土:前期固结压力小于现在自重应力, 在现有自重应力作用下没有完全固结的土。 土的抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限 能力。 触变性:粘性土的抗剪强度随时间恢复的胶体 化学性质称为土的触变性。 地基承载力特征值:在保证地基稳定的条件下, 使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载 力称为地基承载力的特征值。 不固结不排水剪:试样在施加周围压力和随后 施加竖向压力直至剪切破坏的整个过程中都 不允许排水,试验至始至终关闭排水阀门。 土压力的临界深度:墙背上压应力等于拉应力 的点到地面的距离。 地基塑性区:当地基土中的各点都处于极限平 衡状态时,这一区域就称为地基塑性区。 土的抗剪强度:是指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切 力。 土的极限平衡条件:是指土体处于极限平衡状 态时土的应力状态和土的抗剪强度指标之间 的的关系式。 地基的临塑荷载:是指在外荷载作用下,地基 中刚开始产生朔性变形时地基底面单位面积 上所承受的荷载。 快剪:是再转让那个试验过程中,都不让土样 排水固结,亦即不让孔隙水压力消散。 慢剪:施加垂直压力并待试样固结完成后,以 缓慢的剪切速度施加水平剪力,使试样在剪切
土力学
1 浅基础：埋置深度不大于3~5m，只需要经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础。
2 深基础：浅层土质不良，埋置深度大于5m，需要借助特殊的施工方法建造起来的基础。
3土的结构：指土颗粒或集合的大小和形状、表面特征、排列形式以及它们直接的连接特征。
4土的构造：指土层的层理、裂缝和大孔隙等宏观特征，亦称宏观结构。
5黏性土的界限含水量：黏性土从一种状态转变另一种状态的分界含水量。
6灵敏度：当土体受到外部扰动作用，其结构遭受破坏时，土的强度降低，压缩性增高。
工程上用灵敏度来衡量黏性土结构性对强度的影响。
7土的抗剪强度：指土体抵抗剪切破坏的极限能力。
8 触变性：与结构性相反的是土的触变性。
9特殊土：是指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土，在工程中需要特别加以注意。
10土的液化：是指饱和状态砂土或粉土在一定强度的动荷载作用下表现出类似液体性质而完全丧失承载能力的现象。
11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。
作用在墙背上的土压力称为主动土压力。
一般用Ea表示。
12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，作用在墙背上的土压力称被动土压力。
13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，作用在墙背上的土压力称谓静止压力，用Eo表示。
14简单土坡：指土坡的坡度不变，顶面和底面水平，且土质均匀，无地下水。
15桩基础可以采用单根桩的形式承受和传递上的结构的荷载，这种独立基础称为单桩基础。
16由两根或两根以上桩数组成的桩基础称为群桩基础，群桩基础中的单桩称为基桩。
17桩土之间相对位移的方向决定了桩侧摩阻力的方向，当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。
19 单桩的破坏模式：屈曲破坏，整体剪切破坏，刺入破坏。
20单桩承载力是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定性不产生过大变形的承载能力。
土力学-基本理论
地基稳定性分析
稳定评估
通过对土体的应力应变关系、强度特性以及变形特性进行分析，评估地基在受到竖向压力作用下的稳定性。
影响因素
主要包括土的物理性质、地下水位、施工方法以及环境条件等。
地基沉降计算
沉降预测
通过对地基土的压缩性、应力分布以及变形历史进行分析，预测地基在未来荷载作用下的沉降量。
计算方法
土的压缩性对于工程设计 和施工具有重要意义，特 别是在地基沉降计算和桩 基设计等方面。
土的动力性质
01
土的动力性质是指土在动荷载作用下的力学性质，包括动强度、动模 量和阻尼等。
02
土的动力性质与静力性质不同，需要考虑动荷载的特性以及土的动力 响应。
03
土的动力性质可以通过振动台试验、离心机试验和动三轴试验等方法 进行测定。
通过测量土的孔隙体积和固体颗粒体积来计算土的孔隙比，常用的方 法有压汞法、核磁共振法等。
03 土的力学性质
土的抗剪强度
土的抗剪强度是指土抵抗剪切 破坏的极限能力，是土的重要
力学性质之一。
土的抗剪强度通过剪切试验来 测定，包括直接剪切试验、三 轴压缩试验和无侧限抗压试验
等。
土的抗剪强度取决于土的粒度 、矿物成分、含水率和温度等 因素，其中粒度分布和矿物成 分是主要的影响因素。
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02 土的物理性质
土的密度
定义
土的密度是指单位体积内土的质量，通常用ρ表示，单位 为克/立方厘米（g/cm³）或吨/立方米（t/m³）。
01
影响因素
土的密度受其矿物成分、含水量、孔隙 比等因素影响。
02
03
测量方法
通过测量土的质量和体积来计算土的 密度，常用的方法有环刀法、灌砂法 等。
土力学
第一章土的组成1土的定义：土是岩石风化的产物。
常见的化学风化作用：水解作用，水化作用，氧化作用。
2土是由固体颗粒，水，和气体组成的三相体系。
3固体颗粒:岩石风化后的碎屑物质简称土粒，土粒集合构成土的骨架4土具有三个重要特点：散体性；多相性；自然变异性5粒组：介于一定粒度范围内的土粒。
土粒的大小叫做粒度。
6采用粒径累计曲线表示土的颗粒级配；不均匀系数Cu：反映大小不同粒组分布的均匀程度，Cu越大，越不均匀。
曲率系数Cc:反映了d10、d60之间各粒组含量的分布连续情况。
Cc过大或过小，均表明缺少中间粒组。
7土粒大小：也称为粒度，以粒径表示；8土体：9粘土矿物10液相11强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜，亦称吸着水弱结合水紧靠强结合水的外围而形成的结合水膜，也称薄膜水。
12自由水指土粒表面引力作用范围之外的水.自由水分为：重力水，毛细水。
重力水是存在于地下水位以下的透水土层中的自由水。
毛细水存在于地下水位以上，受水与空气交界面处表面张力作用的自由水。
13土的构造：指同一土层中的物质成分和颗粒大小都相近的各部分之间的相互关系的特征。
有层理构造，裂隙构造，分散构造14土的结构：指土粒大小、形状、相互排列及其联结关系、土中水性质及孔隙特征等因素的综合特征。
有单粒结构，蜂窝结构，絮状结构15承压水16潜水：17排水距离18双面排水19电泳：在电场作用下向阳极移动；电渗：水分子在电场作用下向负极移动，因水中含有一定量的阳离子（K+，Na+等），水的移动实际上是水分子随这些水化了的阳离子一起移动。
20双电层：反离子层与土粒表面负电荷层组成双电层。
第二章土的物理性质及分类1重度：单位体积土的重量，用γ表示密度：单位体积土的质量，用ρ表示2干密度ρd干容重γd：单位体积内土粒的质量或重量饱和密度ρsat与饱和容重γsat ：土中孔隙完全被水充满，土处于饱和状态时单位体积土的质量或重量浮密度与浮容重：单位体积内土粒质量与同体积水质量之差3土粒相对密度:土的质量与同体积4℃时纯水的质量之比4土的含水率w :土中水的质量与土粒质量之比.测定方法：烘干法。
土力学
土力学几个基本概念1、 土：土是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体，岩石是广义的土。
土是自然历史的产物，是岩石经风化、搬运、剥蚀、推挤形成的松散集合体。
2、 地基：支撑基础的土体或岩土称为地基，是受土木工程影响的地层。
分类：有天然地基和人工地基两种。
3、 基础：指墙、柱地面以下的延伸扩大部分。
作用：将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
根据其埋置深度可以分为浅基础和深基础。
4、 基础工程：地基与基础的统称。
5、 持力层：埋置基础，直接支撑基础的土层。
6、 下卧层：卧在持力层下方的土层。
7、 软弱下卧层：f f 软持软弱下卧层的强度远小于持力层的强度。
8、 土的工程性质1. 土的散粒性2. 土的渗透性3. 土的压缩性4. 整体强度弱5.6. 土的性质及工程分类1、土的三相组成：在天然状态下，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。
A 、 土的固体颗粒（固相）a 、土的矿物成分土的矿物成分主要取决于母岩的成分及其所经受的风化作用。
矿物颗粒成分有两大类：原生矿物，次生矿物。
(1) 原生矿物：即岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、云母、长石等。
其矿物成分于母岩相同，其抗水性和抗风化作用都强，故其工程性质比较稳定。
若级配好，则土的密度大、强度高，压缩性低。
(2) 次生矿物：原生矿物经风化作用后形成的新矿物。
如黏土矿物等。
黏土矿物主要由蒙脱石、伊利石和高岭石。
蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。
它的亲水性特强工程性质差。
伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。
高岭石，它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞，属于1:1型结构单位层或者两层。
它的亲水性质差，工程性质好。
b 、土粒粒组土粒的大小称为粒度，在工程中，粒度的不同、矿物成分的不同，土的工程性质就不同，因此工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。
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土力学一、介绍土力学是土木工程中的一个重要学科，研究土壤力学和土木工程中土壤的应力、应变和变形等方面的规律。
土力学的研究对象是土壤及其力学性质，通过对土壤的特性和行为的研究，可以预测和控制土壤在工程中的行为，为土木工程的设计和施工提供科学依据。
二、土壤力学的基本概念1. 土壤物理性质土壤的物理性质包括土壤的颗粒组成、容重、孔隙比、相对密度等。
这些性质直接影响土壤的承载力、抗剪强度和渗透性等力学性质，是土壤力学研究的基础。
2. 土壤力学参数土壤力学参数包括土壤的压缩性、内摩擦角、剪切强度参数等。
这些参数描述了土壤在受力作用下的变形和破坏特性，是土壤力学分析和计算的重要依据。
3. 土壤应力状态土壤应力状态是指土壤中的应力分布情况，包括垂直应力、水平应力和剪应力等。
了解土壤的应力状态可以帮助工程师预测土壤的承载力、变形和破坏状态，从而设计出安全可靠的土木工程。
三、土壤力学的应用1. 土壤的承载力分析土壤的承载力是指土壤在承受外力作用下的最大抵抗能力。
工程师通过对土壤的颗粒组成、孔隙结构、内摩擦角等参数的分析，计算得出土壤的承载力，并根据承载力的大小来设计和选择合适的基础结构和土方工程。
2. 土壤的变形特性研究土壤在受力作用下会发生变形，包括压缩变形、剪切变形和液化等。
了解土壤的变形特性可以帮助工程师预测土壤的沉降和位移，并采取相应的补充措施，确保土木工程的安全和稳定。
3. 土壤的抗剪强度分析土壤的抗剪强度是指土壤在剪切作用下的抵抗能力。
通过对土壤的剪切试验和理论分析，工程师可以确定土壤的剪切强度参数，并结合实际工程条件进行抗剪强度的计算和分析，为土木工程的设计和施工提供重要依据。
四、土力学的挑战与发展土力学作为土木工程中的重要学科，正面临着一系列的挑战和发展机遇。
首先，随着城市化进程的加快和人口增长的需求，工程建设规模不断扩大，对土力学的研究和应用提出了新的要求。
其次，随着科技的进步和实验技术的发展，土力学研究手段和方法也将得到加强和完善，从而能够更加准确和全面地研究土壤的力学性质和行为规律。
土力学
土力学（工程管理专业）一：名词解释1.管涌：在渗流作用下，土体中的细颗粒在粗颗粒形成的空隙中流失的现象称为管涌。
2.颗粒级配：土中所含各颗粒的相对含量，以土粒总含量的百分数表示。
3.临塑荷载：地基中将要出现但尚未出现塑性变形区，其相应的荷载。
4.被动土压力：当挡土墙在外力的作用下，向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力。
5.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，作用在墙背上的土压力。
6.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，作用在墙背上的土压力。
7.地基：支撑基础的土体或岩体。
8.基础：将结构承重的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
9.流砂：当地下水流动，流动力的数值等于或大于土的浮重度时，土体发生浮起而随水流动，这种现象称为流砂。
10.无筋扩展基础：指用砖，毛石，混泥土，毛石混泥土，灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。
11.土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比。
12.液限：土自可塑状态变化到流动状态的临界含水量。
13.压缩模量：土体在完全侧限条件下，竖向附加应力与相应的应变增量之比。
14.土的相对密度：土的固体颗粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比。
ds=w sρρ/15.塑性荷载：指地基塑性区开展到一定深度对应的基底压力。
16.附加应力：由建（构）筑物荷载在地基中引起的应力增量。
17.土的抗剪强度：土体抵抗剪力破坏的极限能力。
二：选择与填空1.土中孔隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比。
2.土中水的体积与孔隙体积之比称为土的饱和度Sr。
3.实验室中可测的指标：重度，密度，含水量。
4.土中水的质量与土粒质量之比称为土的含水量。
5.土的颗粒级配曲线比较陡说明：级配不好。
6.常见的粘土矿物中，亲水性最好的是：蒙脱石。
7.粘土矿物可分为：蒙脱石，伊利石，高岭石。
8.土是在岩石的风化作用下形成的。
9.Cu>5，级配良好，Cu<5，级配不良。
土力学
目录第一章土的物理性质 (1)第二章土的渗透性和水的渗流 (11)第三章土中应力和地基应力分布 (14)第四章土的压缩性及地基沉降计算 (23)第五章土的抗剪强度 (34)第六章天然地基承载力 (43)第七章土压力 (51)第一章土的物理性质一、内容简介土的力学性质由其物理性质所决定，而土的物理性质又取决于土的成分、结构和形成过程等。
在本章中将介绍土的生成、矿物组成、结构及其联结、三相含量指标、土体状态、土（岩）的工程分类等。
二、基本内容和要求1 ．基本内容（ 1 ）土的形成；（ 2 ）土的粒径组成及物质成分；（ 3 ）土中的水及其对土性的影响（粘粒与水的表面作用）；（ 4 ）土的结构及联结；（ 5 ）土的三相含量指标及换算关系；（ 6 ）土的物理状态及有关指标；（ 7 ）土（岩）的工程分类。
2 ．基本要求★ 概念及基本原理【掌握】土的粒径组成（或颗粒级配、粒度成分）；粒组划分；粒径分析；粒径分布曲线（级配曲线）及其分析应用；土的三相含量指标；砂土及粘性土的物理状态及相应指标；砂土的相对密实度及状态划分；粘性土的稠度和可塑性；稠度和稠度界限；塑性指数及液性指数；【理解】土的形成过程；粒径分析方法（筛分法、比重计法）；不均匀系数；曲率系数；土的矿物成分及相应的物理性质；土中水的形态及相应的性质；粗粒土、粉土、粘性土的结构及对土性的影响；重塑土；粘性土的灵敏度及触变性；标准贯入试验及标贯数；塑限及液限的确定方法；土（岩）的工程分类★ 计算理论及计算方法【掌握】土的三相含量指标关系的推导；土的三相含量指标的计算；相对密实度的计算；塑性指数及液性指数的计算；★ 试验【掌握】三个基本指标容重、比重、含水量的确定方法；塑限及液限的确定（搓条法及锥式液限仪法）三、重点内容介绍1 ．土的生成土的多相性、分布不均匀性的主要原因就是因为其生成的原因和历史不同。
总的来说，土是由地壳表层的岩石（完整的）经长期的变为碎屑，原地堆积或经风力水流等搬运后沉积而形成。
土力学完整版
1. 土力学：土力学是研究土体的一门力学。
它以力学和工程地质学为基础，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. 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地层。
3. 地基设计时应满足的基本条件：强度，稳定性，安全度，变形。
4. 土：土是由岩石经理物理，化学，生物风化作用以及剥蚀，搬运，沉积作用等交错复杂 的自然环境中所生成的各类沉积物。
5. 土粒：土中的固体颗粒经岩石风化后的碎屑物质，简称土粒。
6. 土是由土粒（固相），土中水（液相）和土中气（气相）所组成的三相物质。
Eg ："冻土”是固体颗粒，液体水，冰，气四相体。
7. 物理风化：由于温度变化，水的膨胀，波浪冲击，地震等引起的物理力使岩体崩解，碎 裂的过程，这种作用使岩体逐渐变成细小的颗粒。
（只改变大小，不改变性质）8. 化学风化：岩体（或岩块，岩屑）与空气，水和各种水溶液相互作用的过程，这种作用 不仅使岩石颗粒变细，更重要的是使岩石成分发生变化，形成大量细微颗粒（黏粒）和 可溶岩类（发生质的变化） 。
9. 残积土：指岩石经风化后未被搬运而残留于原地的碎屑堆积物。
它的基本特征是颗粒表 面粗糙，多棱角，六分选，天层理，分布在宽广的分水岭地带，变形大，不稳定，属于 不良地质。
10. 坡积土：残积土受重力和暂时性流水（雨水，雪水）的作用，搬运到山坡或坡脚处沉积起来的土坡积颗粒随斜坡自上而下呈现由粗而细的分选性和局部层理。
分布在山脚或山腰平缓部位上部与残积物相连，厚度变化大。
矿物成分宇母岩不同，不稳定，属于不良 地质。
11. 洪积土：残积土和坡积土受洪水冲刷，搬运，在山沟出口处或山前平原沉积下来的土。
随离山由近及远有一定的分选性，近山区颗粒粗大，远山区颗粒细小，密实，颗粒有一 定的磨圆度。
12. 粒度：土粒的大小称为粒度，通常以粒径表示。
13. 粒组：介于一定的粒度范围内的土粒，称为粒组。
14. 颗粒级配：以土中各个粒组的相对含量（各个组粒占总量的百分比）表示土中颗粒大小 及其组成情况。
土力学
一、名词解释土力学：利用力学的一般原理，研究土的物理、化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。
基础：将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，一般应埋入地下一定的深度，进入较好的地层。
土的颗粒级配：土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示。
土的结构：指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式以及它们之间的连接特征。
包括单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构。
土的触变性：黏性土结构遭到破坏，强度降低，但随时间发展土体强度恢复的胶体化学性质。
相对密度：土的固体颗粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比，称为土粒的相对密度。
固结度：地基在荷载作用下，历经时间t 的固结沉降量ct s 与其最终沉降量c s之比。
临塑荷载：指地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基地压力。
土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力。
最优含水量：在一定的压实功（能）下使土最容易压实，并能达到最大密实度时的含水量。
界限含水量：粘性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量。
液性指数：表征土的天然含水量与分界含水量之间相对关系的指标。
塑性指数：液限与塑限之差定义为塑性指数。
基底附加压力：引起地基沉降的那部分压力。
地基：支承基础的土体或岩体。
天然地基：未经人工处理就可以满足设计要求的地基。
人工地基：若地基软弱、承载力不能满足设计要求，则需对地基进行加固处理，称为人工地基。
桩侧摩阻力：在竖向荷载作用下，桩身材料将发生弹性压缩变形，桩与桩侧土体发生相对位移，桩侧土对桩身产生的向上摩阻力。
桩端阻力：桩侧摩阻力不足以抵抗竖向荷载，一部分竖向荷载传递到桩底，桩底持力层将产生压缩变形，桩底土对桩端产生的阻力。
桩的负摩阻力：桩土之间相对位移的方向决定了桩侧摩阻力的方向，当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。
土的固结：土的压缩随时间增长的过程，主要指孔隙水压力消散，有效应力增长的过程。
土力学
第2章土的物理性质及工程分类1. 岩石有哪几种风化风化作用: 物理作用：岩石产生量的变化化学作用，生物作用岩石产生质的变化2. 土的三相组成是什么土的物质成分包括有作为土骨架的固态矿物颗粒、孔隙中的水及其溶解物质以及气体。
因此，土是由颗粒(固相)、水(液相)和气(气相)所组成的三相体系。
3. 土粒的主要矿物成分有哪些⑴原生矿物——由岩石经物理风化而成，其成分与母岩相同，包括：单矿物颗粒——一个颗粒为单一的矿物，如常见的石英、长石、云母、角闪石与辉石等，砂土多为单矿物颗粒；多矿物颗粒——一个颗粒中包含多种矿物，如巨粒土的漂石、卵石和粗粒土的砾石，往往为多矿物颗粒。
⑵次生矿物——母岩岩屑经化学风化，改变原来的成份，成为一种颗粒很细的新矿物，主要是粘土矿物。
粘土矿物的粒径d<0.005mm,肉眼看不清，电子显微镜下为鳞片状。
⑶腐植质4. 利用土颗粒的级配指标及级配曲线判断土的级配状态一土的固体颗粒·土中的固体颗粒(简称土粒)的大小和形状、矿物成分及其组成情况是决定土的物理力学性质的重要因素。
(一) 土的颗粒级配在自然界中存在的土，都是由大小不同的土粒组成的。
土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质相应地发生变化，例如土的性质随着粒径的变细可由无粘性变化到有粘性。
将土中各种不同粒径的土粒，按适当的粒径范围，分为若干粒组，各个粒组随着分界尺寸的不同而呈现出一定质的变化。
划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。
根据界限粒径200、20、2、0．05和0．005mm把土粒分为六大粒组：漂石<块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、圆砾(角砾)颗粒、砂粒、粉粒及粘粒。
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(各粒组占土粒总量的百分数)来表示，称为土的颗粒级配。
颗粒分析试验：筛分法；密度计法,移液管法根据颗粒大小分析试验成果，可以绘制如图1—10所示的颗粒级配累积曲线由曲线的坡度可判断土的均匀程度有效粒径；限定粒径。
土力学概念总结
土力学概念总结土力学是研究土壤力学性质和行为的学科，它涉及到土壤的物理、力学和水文学等方面的知识。
在土木工程、地质工程和农田水利工程等领域中，土力学的研究对于解决土壤力学问题具有重要的理论和实际意义。
本文将对土力学的概念和相关内容进行总结。
一、土壤力学的概念土壤力学是研究土壤力学性质和变形行为的科学，它主要研究土壤的物理性质、力学性质、变形特征、稳定破坏条件、水力特性等。
在土壤工程中，土壤力学是研究土壤力学性质并利用这些性质进行土壤工程设计和土壤工程结构的稳定分析的学科。
二、土壤力学的基本性质1. 物理性质：包括土壤的颗粒组成、密实度、孔隙结构、孔隙比、比重等。
物理性质对于土壤的力学性质和水力性质有着重要的影响。
2. 力学性质：包括土壤的受力性质、变形性质和强度特性等。
力学性质是土壤力学研究的核心内容，主要包括应力、应变、变形、强度等方面的性质。
3. 水力性质：包括土壤的渗流性质、水力导度、饱和度等。
水力性质对于水土保持、农田水利工程等具有重要的意义。
三、土壤力学的重要概念1. 应力：是指作用在土壤粒体或土体中某一点上的内力，包括垂直应力、水平应力和剪应力等。
应力能够影响土壤的变形和破坏特性。
2. 应变：是指土壤在受到应力作用下产生的变形量。
根据应变的不同方向和大小，可以分为线性应变、剪切应变、体积应变等。
3. 变形：是指土壤在受到应力作用下产生的形状改变。
常见的土壤变形包括弹性变形、塑性变形、粘聚力变形等。
变形对土壤的工程行为和稳定性有着重要影响。
4. 强度：是指土壤抵抗外部荷载作用的能力。
常见的土壤强度包括抗剪强度、抗压强度、抗拉强度等。
强度是土壤工程设计中必须考虑的重要参数。
四、土壤力学的应用1.土壤力学在土木工程中的应用：土壤力学理论是土木工程设计和施工过程中必不可少的理论基础，它可以应用于各类土壤工程的设计、分析和评价，如基础工程、地基处理、路基工程等。
2. 土壤力学在地质工程中的应用：地质工程是研究地球物质的工程学科，而土壤力学是地质工程中重要的理论和分析工具。
土力学-第一章
土的结构类型
• 示意图
单粒结构—松
• 排列形式 • 矿物成分
点与点、点与面 原生矿物
单粒结构—密
粗 粒 土
30 岩土工程研究所
郭莹主讲
土力学
§1 土的物性及分类 §1.1土的三相组成和结构 1.1.4土的结构
土的结构类型
• 示意图
细 粒 土 • 形成环境
颗粒级配 颗粒级配曲线及指标的用途：
1）粒组含量用于土的分类定名；
2）不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度： Cu ≥ 5，不均匀土； Cu < 5，均匀土
3）曲率系数Cc用于判定土的连续程度： C c = 1 ~ 3, 级配连续土； Cc > 3 或 Cc < 1，级配不连续土
4）不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的级配优劣： 如果 Cu ≥ 5且 C c = 1 ~ 3 ， 级配良好的土； 如果 Cu < 5 或 Cc > 3 或 Cc < 1, 级配不良的土。
重力水
地下水位（浸润线）以下饱和土中； 在重力作用下可在土中自由流动。
（gravitation water）
自由水
（free water）
• 存在于固气之间
毛细水
• 在重力与表面张力作用下
可在土粒间孔隙中自由移动 （capillary water）
26 岩土工程研究所
郭莹主讲
土力学
§1 土的物性及分类 §1.1土的三相组成和结构 1.1.3土的液相
粒径(mm)
∵d60A = d60B= 0.28，d10A=0.15 d10B =0.02 ∴CuA=1.87 <CuB=14
16 岩土工程研究所
郭莹主讲
土力学(全套318页PPT课件)
苏州名胜虎丘塔
土 • 虎丘塔共七层，高47.5m，底层直径13.7m。 呈八角形，全为砖砌，在建筑艺术风格上有独 特的创意，被国务院公布为全国重点文物保护 单位。
力 • 目前该塔倾斜严重塔顶偏离中心线2.31m。经 勘探发现，该塔位于倾斜基岩上，复盖层一边 深3.8m，另一边为5.8m。由于在一千余年前
土 • 作为建筑地基、建筑介质或建筑材料的地壳表 层土体是土力学的研究对象。
• 土力学不仅研究土体当前的性状，也要分析其 性质的形成条件，并结合自然条件和建筑物修
力 建后对土体的影响，分析并预测土体性质的可 能变化，提出有关的工程措施，以满足各类工 程建筑的要求。
学 • 土力学是一门实践性很强的学科，它是进行地 基基础设计和计算的理论依据。
• 土力学研究对象：与工程建设有关的土
上部结构、基础和地基三者之间的关系
土 • 地基（Ground） 由于建筑
物的修建，使一定范围内土层
的应力状态发生变化，这一范
力
围内的地层称为地基。
• 基础（Foundation）指与地基
接触的建筑物下部结构。
学 • 一般建筑物由上部结构 （Superstructure）和基础两 部分组成。
坏或不能正常使用，这类问题在土力学中叫做 变形问题。
力 • 如果土受力超过了它所能承受的能力，土便要 被破坏，建筑物将随之倒毁或不能使用。土体 的破坏，在力学中亦称为稳定性丧失。研究土
学 体是否会破坏这一类问题称为稳定问题，土的 稳定性取决于它的强度。
二、土力学研究特点.内容与方法
土 • 土力学是研究与工程建筑有关的土的变形和强度 特性，并据此计算土体的固结与稳定，为各项专 门工程服务。
学 • 掌握土体变形与强度指标的测定方法及在工程实践中 的应用。 • 掌握土的动力特性的基本概念。来自三、土力学发展简史与趋势
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土力学试卷及标准答案
二、是非题(每题 1 分)
1．附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无关。
（×）
2．完全饱和土体，含水量w=100％（×）
3．固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土的性质和土层几何尺寸，不随时间变化。
(×)
4．饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干了。
（×）
5．土的固结系数越大，则压缩量亦越大。
（×）
6．击实功能（击数）愈大，土的最优含水率愈大。
（×）
7．当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。
（√）
8．根据达西定律，渗透系数愈高的土，需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。
（×）9．三轴剪切的CU试验中，饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力，而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。
（√）10．不固结不排水剪试验得出的值为零（饱和粘土）。
（√）
三、填空题(每题3 分)
1 .土的结构一般有___单粒结构__、__蜂窝状结构__和___絮状结构__等三种，其中__絮状结构____结构是以面～边接触为主的。
2. 常水头渗透试验适用于_透水性强的无粘性土___土，变水头试验适用于__透水性差的粘性土_。
3. 在计算矩形基底受竖直三角形分布荷载作用时，角点下的竖向附加应力时，应作用两点，一是计算点落在___角点___的一点垂线上，二是B始终指___宽度___方向基底的长度。
4.分析土坡稳定的瑞典条分法与毕肖甫法其共同点是__假设滑动面是圆弧面__、假定滑动体为刚体_，不同点是瑞典条分法不考虑条间力。
5. 地基的破坏一般有整体剪切破坏、局部剪切破坏和__冲剪破坏_等三种型式，而其中整体剪切破坏破坏过程将出现三个变形阶段。
四、问答及简述题(共30 分)
1. 为什么说在一般情况下,土的自重应力不会引起土的压缩变形（或沉降），而当地下水位下降时，又会使土产生下沉呢？(10分)
一般情况下，地基是经过了若干万年的沉积，在自重应力作用下已经压缩稳定了。
自重应力已经转变为有效应力了，这种情况下，自重应力不会引起土体压缩。
但如土体是新近沉积，自重应力还未完全转变未有效应力，则自重应力将产生压缩。
（5分）
当地下水位下降时，部分土层从水下变为水上，该土层原来受到浮托力作用，现该浮托力因水位下降而消失，相当于在该土层施加了一个向下的体积力，其大小等于浮托力。
该力必然引起土体压缩。
（5分）
2. 简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤。
(10分)
1根据作用在基础上的荷载的性质，计算基底压力和分布(2分)
2将地基分层．(1分)
3计算地基中土的自重应力分布(1分)
4计算地基中垂向附加应力分布(1分)
5按算术平均求各分层平均自重应力和平均附加应力(1分)
6求第I层的压缩量，(2分)
7将各个分层的压缩量累加，得到地基的总的沉降量. (2分)
3. 土的粒径分布曲线和粒组频率曲线如何测得，有何用途？对级配不连续的土，这两个曲线各有什么特征？（10分）
1. 土的粒径分布曲线：以土颗粒粒径为横坐标（对数比例尺）小于某粒径的土质量占试样的总质量的百分数为纵坐标绘制的曲线。
(2分) 根据土的粒径分布曲线可以求得土中各粒组的含量，用于评估土的分类和大致评估的工程性质．某些特征粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。
(3分)
2. 粒组频率曲线：以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺，以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得。
(2分)
土的粒径分配曲线不仅可以确定粒组的相对含量，还可以根据曲线的坡度判断土的级配的好坏．(
五、计算题(共30 分)
1 . 某一取自地下水位下的饱和试样，用环刀法测定其容重。
环刀的体积为50cm3，环刀重为80g，环刀加土重为172.5g，该土的土粒比重为2.7，试计算该土样的天然容重、饱和容重、干容重及孔隙比。
（10分）
解：ｍ＝７２．５－８０＝９２．５；ｖ＝50 ｃｍ3
饱和土：ρ＝ρ= =92.5／50＝1.85ｇ/ｃｍ3 (3分) r ＝ｒ＝1.85×9.8＝18.13 ｋN／ｍ 3 (2分) 因为：；＝1.0
=2.7/(1+1)=1.35ｇ/cm3；（4分）rd＝1.35×9.8＝13.23kN/m3 （1分）
《土力学及基础工程》模拟试卷四及答案
一、填空题(每空1分,共20分)
1、无粘性土的性质主要取决于颗粒的粒径和级配。
2、用三轴试验测定土的抗剪强度指标，在其它条件都相同的情况下，测的抗剪强度指标值最大的是固结排水剪切试验，最小的是不固结不排水剪切试验。
3、评价粗颗粒土粒径级配的指标有不均匀系数和曲率系数。
4、τf表示土体抵抗剪切破坏的极限能力，当土体中某点的剪应力τ=τf时，土体处
于极限平衡状态；τ>τf时，土体处于破坏状态；τ<τf时，土体处于平衡状态。
5、桩按受力分为端承桩和摩擦桩。
6、用朗肯土压力理论计算土压力时，挡土墙墙背因垂直、光滑，墙后填土表面因水平。
7、桩的接头方式有钢焊接、法兰盘连接和硫磺胶泥连接。
8、建筑物地基变形的特征有沉降量、沉降差、局部倾斜和倾斜四种类型。
二、选择题(每小题2分,共10分)
1、采用搓条法测定塑限时，土条出现裂纹并开始断裂时的直径应为（ B ）(A)2mm
(B)3mm (C) 4mm (D) 5mm
2、《地基规范》划分砂土的密实度指标是（C ）
(A) 孔隙比(B) 相对密度(C) 标准贯入锤击数(D) 野外鉴别
3、建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法宜选用（ A ）（A）不固结不排水剪切试验（B）固结不排水剪切试验（C）排水剪切试验（D）直接剪切试验
4、地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（C ）。
（A）临塑荷载（B）临界荷载（C）极限荷载（D）地基承载力5、夯实深层地基土宜采用的方法是( A )
（A）强夯法（B）分层压实法（C）振动碾压法（D）重锤夯实法
三、简答题(每小题5分,共20分)
1、直剪试验存在哪些缺点？
2、影响边坡稳定的因素有哪些？
3、产生被动土压力的条件是什么？
4、什么是单桩竖向承载力？确定单桩承载力的方法有哪几种？
四、计算题(共50分)
1、某土样重180g，饱和度Sr=90%，相对密度为2.7，烘干后重135g。
若将该土样压密，使其干密度达到1.5g/cm3。
试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。
（10分）
《土力学及基础工程》期末试卷四答案
一、填空题(每空1分,共20分) 1、粒径、级配
2、固结排水剪切、不固结不排水剪切
3、不均匀系数、曲率系数
4、极限平衡、破坏、平衡
5、端承桩、摩擦桩
6、垂直、光滑、水平
7、角钢焊接、法兰盘连接、硫磺胶泥连接8、沉降量、沉降差、局部倾斜、
二、选择题(每小题2分,共10分) BCACA
三、简答题(每小题5分,共20分)
1、答：（1）土样在试验中不能严格控制排水条件，无法量测孔隙水压力；（2）剪切面固定在剪切盒的上下盒之间，该处不一定是土样的薄弱面；（3）试样中应力状态复杂，有应力集中情况，仍按均匀分布计算；
（4）试样发生剪切后，土样在上下盒之间错位，实际剪切面积减小，但仍按初始面积计算。
2、答：（1）土坡的边坡坡度。
以坡角表示，坡角θ越小越安全，但不经济。
（2）土坡的边坡高度H，在其它条件都相同的情况下，边坡高度H越小越安全。
（3）土的物理力学性质。
如γ，c，φ越大，则土坡越安全
3、答：挡土墙向着填土方向移动，当达到某一位移量时，墙后填土出现滑裂面，作用在挡土墙上的土压力达到最大值，墙后填土处于极限平衡状态。
此时作用在挡土墙的土压力称为被动土压力。
4、答：
（1）单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的最大荷载。
（2）由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定。
其中确定土对桩支承力方法主要有：桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。
四、计算题(共50分)
1、解：由已知条件可得原土样的三相数值为：m=180g ms=135g mw=180－135=45g Vs=135/2.7=50cm3
Vw=45 cm3
Vv=45/0.9=50cm3
V=50＋50=100 cm
3
土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cm3
Vv=90－50=40 cm3
Vw=40 cm
3
mw=40g m=135＋40=175g γ=175/90×10=19.4 kN/m3 w=40/135×40%=30% e=40/50=0.8 Sr=40/40×100%=100%。