土力学重点整理第一章至第五章

土力学与地基基础重点整理（1-5章，第六章以后自行看书）第一章：工程地质1、三大岩石：按成因分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）、变质岩。

岩浆岩（火成岩）：由地球内部的岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝而成。

沉积岩（水成岩）：岩石经风化，剥蚀成碎屑，经流水、风或冰川搬运至低洼处沉积，再经压密或化学作用胶结成沉积岩。

约占地球陆地面积的75%。

变质岩：是原岩变了性质的一种岩石。

变质原因：由于地壳运动和岩浆活动，在高温、高压和化学性活泼的物质作用下，改变了原岩的结构、构造和成分，形成一种新的岩石。

2、第四纪沉积层主要包括残积层、坡积层、洪积层、冲积层、海相沉积层、湖沼沉积层。

3、残积层、坡积层、洪积层、冲积层的形成原因、特性及如果作为建筑地基需注意：残积层：母岩经风化、剥蚀，未被搬运，残留在原地的岩石碎屑。

裂隙多，无层次，平面分布和厚度不均匀。

如果作为建筑地基，应注意不均匀沉降和土坡稳定性问题。

坡积层：雨水和融雪水洗刷山坡时，将山上的岩屑顺着斜坡搬运到较平缓的山坡或山麓处，逐渐堆积而成。

厚薄不均、土质也极不均匀，通常孔隙大，压缩性高。

如果作为建筑地基，应注意不均匀沉降和地基稳定性。

洪积层：由暴雨或大量融雪形成的山洪急流，冲刷并搬运大量岩屑，流至山谷出口或山前倾斜平原，堆积而成。

靠山谷处窄而陡，谷口外逐渐变成宽而缓，形如扇状。

如果作为建筑地基，应注意土层的尖灭和透镜体引起的不均匀沉降（需精心进行工程地质勘察）冲积层：由河流的流水将岩屑搬运、沉积在河床较平缓地带，所形成的沉积物。

简答及论述题1、不良地质条件会对工程造成什么影响？选择工程地址时应注意避开哪些不良地质条件？不良地质条件会引发造成工程建设中的地基下沉、基础不均匀沉降及其它许多的地质灾害现象,使工程质量受到严重影响:①场址选择时,应避让工程地质条件差,对工程建设存在危险的地段,如果需采用对工程建设不利的地段作为建设场址时,应采取有效的应对措施;②在进行场区规划及总平面布置时,应优先选择工程地质条件较好的区段作为主要建筑物的建筑场地。

2、工程的设计及施工，应如何注意地下水的影响？,通常设计基础的埋深深度应不小于地下水位深度；当地下水位埋藏浅、基础埋深大于地下水位深度时，基槽开挖与基础施工必须进行排水。

第二章重点：一、土的粒径级配P44-461、粒径级配：各粒组的相对含量，用质量百分数来表示。

这是决定无黏性土的重复指标，是粗粒土的分类定名的标准2、分析方法：（1）筛析法：适用于粗粒土 粒径>0.075mmA、筛析法的主要设备为一套标准分析筛，筛子孔径分别为20、10、5、2.0、0.5、0.25、0.075mm。

B、取样数量：粒径d<20mm，可取1000-2000gd<10mm，可取300-1000gd<2mm,可取100-300gC、土粒含量百分数X（％）式中：m i，m －分别为小于某粒径的土粒质量及试样总质量（2）密度计法：适用于细粒土→粒径<0.075mmA、密度计法的主要仪器为土壤密度计和容积为1000mL量筒B、利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含量的方法3、表述方法: 粒径级配累积曲线注：斜率: 某粒径范围内颗粒的含量陡—相应粒组质量集中缓--相应粒组含量少平台--相应粒组缺乏（1）特征粒径: （2）不均匀程度：（3）连续程度:不均匀系数, 曲率系数的公式自己看书，抄在旁边4、粒径级配曲线和指标的应用☞粒组含量用于土的分类定名；☞不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度：Cu ≥ 5为不均匀土；Cu < 5为均匀土☞曲率系数Cc用于判定土的连续程度：Cc =1~3为级配连续土；Cc>3 或Cc<1为级配不连续土☞不均匀系数Cu和曲率系数Cc 用于判定土的级配优劣：☞Cu ≥5且Cc=1~3为级配良好的土；如果Cu< 5 或Cc>3或Cc<1为级配不良的土二、三相草图计算物理性指标的方法：p52-53为了确定三相草图诸量中的三个量，通常进行三个基本的物理性质试验：☞土的密度试验☞土粒比重试验☞土的含水量试验三、液限、塑限、液性指数、塑性指数、灵敏度的概念？物理意义、工程应用？P56-571、液限概念：黏性土呈液态与塑态之间的分界含水率成为液限ωl(%)2、塑限概念：黏性土呈塑态与半固态之间的分界含水率称为塑限ωp （%）3、塑性指数（1）概念：液限与塑限的差值，去掉百分数符号，记为Ip a 、作为细粒土工程分类的依据 b 、不同的黏土矿物结合水的能力不同 c 、反映吸附结合水的能力，即黏性大小 d 、大致反映黏土颗粒含量 缺点：不能充分反映黏土颗粒含量（2）物理意义：细颗粒土体处于可塑状态下，含水率变化的最大区间。

一种土的ωl 与ωp 之间的范围大，即Ip 大，表明该土能吸附结合水多，但仍处于可塑状态， 亦即该土黏粒含量高或矿物成分吸水能力强。

（3）工程应用：用塑性指数Ip 作为黏性土与粉土定名的标准4、液限指数（1）概念：黏性土的液限指数为天然含水率与塑限的差值和液限与塑限差值之比，即（不同的黏土，wp 、wl 大小不同。

对于不同的黏土，含水量相同，稠度可能不同）（2） 物理意义：又称相对稠度，是将土的天然含水率ω与ωl 及ωp 相比较，以表明ω是靠近ωl 还是靠近ωp ，反映土的软硬程度不同（液性指数是表征土的含水量与分界含水量之间相对关系的指标。

对重塑土较为合适。

）（3）工程应用：p Lp I ωω-=p L p L I w w w w --=Il ≤0 坚硬(半固态) 0<IL ≤0.25 硬塑 0.25 <IL ≤ 0.75 可塑0.75 <IL ≤ 1 软塑 IL>1 流塑5、灵敏度（1）概念：黏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（保持含水率和密度不变）的无侧限抗压强度的比值原状土的无侧限抗压强度灵敏度St ：原重塑土的无侧限抗压强度（2）物理意义：灵敏度反映黏性土结构性的强弱St> 4 高灵敏土 2<St ≤4 中灵敏土 St ≤2低灵敏土（3）工程应用：☞ 保护基槽：是遇到灵敏度高的土，施工时应特别注意保护基槽，防止人来人往践踏基槽，破坏土的结构，以免降低地基强度。

☞ 利用触变性：是在黏性土中打入预制桩，桩周土的结构受到破坏，强度降低，使桩容易打入。

停止一段时间后，强度恢复，桩的承载力提高。

注意“触变性”的概念四、地基土的工程分类方法？P60-64 w p w w l u ut q q S '=1、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)中的地基土分类岩土分为岩石、碎石土、砂土、粉土和黏性土和人工填土几个大类，然后再进一步细分。

1、粉土：粒径大于0.075mm的颗粒含量小于全质量50%而塑性指数Ip≤10的土2、黏性土：塑性指数Ip>10的土简答一、下列物理指标中，哪几项对黏性土有意义，哪几项对无黏性土有意义？①粒径级配；②相对密度；③塑性指数；④液性指数；⑤灵敏度答：黏性土：③④⑤无黏性土：①②二、何谓粉土？为何将粉土单列一大类？粉土的工程性质如何评价？答：（1）粉土：塑限指数Ip≤10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土（2）国家标准中，粉土的性质介于砂土与黏性土之间，单列为一大类（3）密实的粉土为良好地基。

饱和稍密的粉土，地震时易产生液化，为不良地基三、土的密度和土的重度的物理意义和单位有何区别？说明天然重度、饱和重度、有效重度＇和干重度间的相互关系，并比较其数值的大小？1、区别（1）物理意义：ρ为单位体积土的质量（kg/m3 或g/cm3）γ为单位体积土所受的重力γ=ρg （kN/m3 ）（2）单位：ρ为kg/m3 或g/cm3，γ为kN/m32、相互关系（1）天然重度γ=ρg （γ为单位体积土所受的重力）（2）饱和重度 g sat sat ργ= （sat γ为孔隙中全部充满水时，单位土体体积所受的重力）（3）有效重度（浮重度） w sat γγγ-=' （γ'为地下水位以下土体单位体积，所受重力再扣去浮力，w γ为水的重度，可取10 kN/m3（4）干重度 g d ργ=d （d γ为单位土体体积干土所受的重度）数值大小：γγγγ'>≥≥d sat第三章重点1、3.2.2有效应力原理。

P72-73饱和土体所承受的总应力σ为有效应力σ’与孔隙水压力μ之和,即: σ=σ’+μ;所以有效应力原理即为σ’=σ+μ;2、3.3侧限条件下土的压缩性：p73-78侧限条件指的是侧向限制不能变形,只有竖向单向压缩的条件.土在自重应力或附加应力作用下，地基土要产生附加变形，包括体积变形和形状变形。

对于土来说，体积变形通常表现为体积缩小。

我们把这种在外力作用下土体积缩小得特性称为土的压缩性。

侧限压缩性指标:①土的压缩系数a:不同土的压缩系数不同，a越大，土的压缩性越大同种土的压缩系数a不是常数，与应力p有关通常用a1-2即应力范围为100-200 kPa的a值对不同土的压缩性进行比较②压缩指数Cc:特点：在压力较大部分接近直线段③侧限压缩模量Es1.弹性模量E 钢筋或混凝土试件,在受力方向的应力与应变之比称为弹性模量E.试验的条件:侧面不受约束,可以自由变形.2.压缩模量Es 土的试样单向受压,应力增量与应变增量之比称为压缩模量Es. 试验条件为:测限条件,即只能竖直单向压缩,侧向不能变形的条件.压应力增量为Δσ’=σ2’-σ1’竖向应变为λz=(h1-h2)/h1侧限压缩模量Es=Δσ’/λz=(σ2’-σ1’)*h1/(h1-h2)实验表明,土样在完全侧限条件下,侧向压力σ3’和竖向应力σ1’之比,恒保持常值K0,此K0称为侧压力系数(也可以用ξ表示侧压力系数).④侧限压缩模量与压缩系数的关系:Es=(1+e1)/a3、土的压缩模量、变形模量以及弹性材料的弹性模量的区别？压缩模量:土的试样单向受压,应力增量与应变增量之比称为压缩模量Es.变形模量Eo:是在现场原位测得的,是无侧限条件下应力与应变的比值,相当于理想弹性体的弹性模量,但是由于土体不是理想弹性体,故称变形模量.可以比较准确地反应土在天然状态下的压缩性.弹性模量是:正应力与弹力(即可恢复)正应变的比值.区别:土的压缩试验中,竖向变形包括残留变形和弹性变形两部分,其中残留变形是在卸荷至零时土样仍保留变形.4、3.5地基中的应力分布？P85-1001、土层自重应力：在未修建筑物之前，由土体本身自重引起的应力称为土的自重应力，记为σc。

目的：确定土体的初始应力状态假定：水平地基半无限空间体半无限弹性体有侧限应变条件一维问题计算：地下水位以上用天然容重地下水位以下用浮容重2、基础底面接触压力中心荷载p=(N+G)/AP为基础底面的平均压力；N为上部结构传至基础顶面的竖向力设计值；G 为基础自重和基础上土重之和，G=γGAd，其中γG为基础与回填土的平均重度，通常取20KN/m3.在地下水以下的部分取10KN/m3。