岩土力学课程教学教案 PPT课件
岩土力学课程教学教案PPT课件
在地基施工过程中，需要进行实时监测，及时发 现和解决潜在的问题，确保地基的稳定性和建筑 物的安全性。同时，对于高层建筑而言，还需要 考虑地震等自然灾害的影响，采取相应的抗震措 施。
边坡稳定性分析案例
• 总结词：边坡稳定性分析是岩土工程中常见的项目之一，需要考虑多种因素， 包括土壤性质、边坡角度、降雨等。
03
岩土力学中的问题分析方法
数值分析方法
有限元法
通过将连续的岩土体离散成有限个小 的单元体，利用这些单元体的平衡关 系来建立方程组，并求解该方程组得 到岩土体的应力、应变等参数。
有限差分法
将连续的岩土体离散成有限个小的差 分网格，通过差分近似代替微分，建 立离散的差分方程组，并求解该方程 组得到岩土体的应力、应变等参数。
• 详细描述：在边坡稳定性分析中，需要运用岩土力学的原理，对边坡的应力和 变形进行详细的分析和评估。同时，需要采取有效的措施，如边坡加固、排水 等，以提高边坡的稳定性。
• 总结词：边坡稳定性分析需要考虑多种因素，包括土壤性质、边坡角度、降雨 等，同时需要运用岩土力学的原理进行评估和设计。
• 详细描述：在边坡施工过程中，需要进行实时监测，及时发现和解决潜在的问 题，确保边坡的稳定性和施工安全。同时，对于高速公路、铁路等线性工程而 言，还需要考虑边坡的排水和防护问题，采取相应的措施确保工程的安全性和 稳定性。
高层建筑地基稳定性案例
总结词
高层建筑的地基稳定性是建筑物安全的重要保障 ，需要考虑多种因素，包括地质条件、土壤性质 、建筑物重量等。
总结词
高层建筑的地基稳定性需要考虑多种因素，包括 地质条件、土壤性质、建筑物重量等，同时需要 运用岩土力学的原理进行评估和设计。
详细描述
[资料]岩土力学课件--第五章 土的抗剪强度-PPT课件
![[资料]岩土力学课件--第五章 土的抗剪强度-PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/993594d2aef8941ea76e055b.png)
E 2 2 2 6 ( ) ( ) ( ) w 1 2 2 3 1 3 f 1 v
E——材料的弹性模量 ——材料的泊松比 v w f ——畸变能的极限值 ， w f ( I )( I ) f 1 1 1 2 3 3．莫尔——库伦理论 式中
3
1 3
(5-7)
( 1 sin ) ( 1 sin ) 2 c cos
1
岩土力学又因 故得源自2 sin 1 cos 1 sin 1 sin 1 sin 1 sin
1 3
1 sin 1 sin 2 c 1 sin 1 sin
若 c 0，即对洁净的砂土，则有
当
时，
2 tg 3 1 4 2 tg 2 3 1 4 2
0
2 c 1 3
2019/2/23
岩土力学
滑前边坡
原地面
滑动面 滑动面 图5-1 土坡滑动 图5-2 地基失稳
2019/2/23
岩土力学
二、工程中常见的强度问题 （1）土作为土工结构物的稳定性问题 如人工筑成的路堤，土坝的边坡以及天然土坡等的稳定性问 题。 （2）土作为工程结构的环境的问题 即土压力问题。这和边坡稳定问题有直接联系，若边坡较陡 不能保持稳定，又由于场地或其他条件限制而不允许采用平缓边坡 时，就可以修筑挡土墙来保持力的平衡。这类工程问题如挡土墙、 桥台、地下隧道等。 （3）土作为建筑物的地基问题，即地基承载力的问题。 三、土的抗剪强度测试方法 室内试验：应力状态被改变，取土过程受到干扰 原位测试：精度不高
（5-7）′
岩土力学课件
冰川沉积土
• 未经水流搬运，直接从冰层中搁置下来的 冰碛土。
• 其特点是：不成层，性质一般不均匀，可 作为土石坝的不透水材料，而化学胶结的 冰碛土具有很高的密实性，常常是极好的 建筑物地基。
• 冰水冲积土：由冰川融化水搬运、堆积在 冰层外围的冲积土，具有与河流冲积土类 似的性质，是优良的透水材料和混凝土骨 料
弹塑性模型分析法
Байду номын сангаас
3 地下水电站建设中的岩土工程
• 地下洞室的稳定判据：以岩体的屈服、变 形、状态作为判据
• 喷锚支护加固地下结构：锚杆、锚索、喷 射砼等
• 洞室群的施工优化：从全局出发，找出有 利于围岩稳定而且经济的优化施工方案
作用三：铁路建设中的岩土工程
• 铁路建设中的岩土工程包括岩土工程勘探、 路基、桥梁基础工程、隧道工程。
科学试验与理论分析相结合的方法
岩土力学的发展简史
• 岩土力学是一门既古老、 又新兴的学科，人类很早 就懂得广泛利用土进行工 程建设（我国的长城、南 北大运河）直到十八世纪 中叶，人类对土在工程建 设方面的特性，尚停留在 感性认识阶段。
土力学的发展简史
• 十八世纪产业革命后，提出了大量与土力 学有关的问题和不少成功的经验，特别是 一些工程事故的教训，迫切促使人们去寻 求理论的解释，并要求永通过实践检验的 理论来直到以后的工程实践。
• 岩体是受到各种性质的软弱面切割而成的 自然地质综合体。
• 岩体结构：包括结构面和结构体。
岩土力学研究的内容
• 对工程地质定性成果进行定量分析和计算 • 岩土体物力性质研究 • 岩土体的稳定性参数测试方法研究、现场大型力
学试验、应力和应变监测技术 • 岩土体中应力和应变的分布规律及岩土体和工程
岩石力学教案PPT课件
岩石的应力-应变关系
应力
指作用在岩石上的外力，包括压、 拉、剪等。
应变
指岩石在应力作用下发生的形变。
应力-应变曲线
描述岩石在受力过程中应力与应变 的关系曲线，通常呈现非线性的特 点。
岩石的破裂机制与强度准则
破裂机制
描述岩石在受力过程中如何达到破坏 状态的过程。
强度准则
用于预测岩石在不同应力状态下是否 会发生破坏的准则，如莫尔圆准则等 。
岩土体加固、滑坡治理等。
岩石力学的发展历程
19世纪初
20世纪80年代以来
岩石力学作为一门独立的学科开始形 成，最初的研究主要集中在岩石的强 度和变形特性方面。
数值计算和计算机技术的快速发展为岩 石力学提供了新的研究手段，推动了岩 石力学在理论和应用方面的深入研究。
20世纪50年代
随着工程建设的快速发展，岩石力学的 研究范围不断扩大，开始涉及到岩体的 稳定性分析、岩土工程设计等方面。
总结词
介绍岩石的变形和弹性模量，以及它们 对岩石力学性质的影响。
VS
详细描述
岩石的变形是指在外力作用下岩石发生的 形状变化，而弹性模量则表示岩石在受到 外力作用时抵抗变形的能力。变形和弹性 模量是衡量岩石力学性质的重要参数。一 般来说，变形较小、弹性模量较大的岩石 具有更好的承载能力和稳定性。
03 岩石的力学性质
岩石的强度准则是指岩石在 不同受力状态下的破坏准则 ，如库仑-纳维准则、莫尔库仑准则等。
能量守恒定律是自然界的基 本定律之一，它指出能量不 能凭空产生也不能凭空消失 ，只能从一种形式转化为另 一种形式。在岩石力学中， 能量守恒定律可以用来分析 岩石的破裂和变形过程。
05 岩石力学实验与案例分析
《岩石力学》(完整版)PPT课件
平行层面波速/垂直岩层波速＝各向异性系数C C=1.08-2.28；多数：C=1.67 相当一部分：c=1.10
.
43
表3－6
.
44
•交通方面 ：北京道路面积4.4m2/人；东京11.3m2/ 人；伦敦21.3m2/人。
.
4
1.3 岩体力学的研究方法
研究方法：实验、理论分析与工程应用相结合
实验 理论
室内
岩块（拉、压、剪…） 模拟 收敛（表面位移）
野外 位移 应力
应变 绝对位移、相对位移（内部）
压力 连介
非连介
有限元
数值方法 离散元
VP0.3 51.88
.
34
.
35
二、岩体波速与岩体中裂隙或夹层的关系
弹性波在岩体中传播时，遇到裂隙，则视
充填物而异。若裂隙中充填物为空气，则弹 性波不能通过，而是绕过裂隙断点传播。在 裂隙充水的情况下，声能有5％可以通过， 若充填物为其他液体或固体物质，则弹性波 可部分或完全通过。弹性波跨越裂隙宽度的 能力与弹性波的频率和振幅有关.
.
29
.
30
根据实验结果整理的岩体动弹性模量见表（3－2）
.
31
动弹性模量与静弹性模量的比值
• 一般来说，岩体越坚硬越完整，则差 值越小，否则，差值就越大。
• 根据对比资料的统计，动弹性模量比 静弹性模量高百分之几至几十倍，如 图3－4所示。
• 从动弹性模量的数字来看，多集中 在 1 51305 0130MP之a间。
.
12
（二）渗透性
在一定的水压作用下，水穿透岩石的能力。反映 了岩石中裂隙向相互连通的程度，大多渗透性可用达 西（Darcy）定律描述：
《岩土力学》课件——第三章-土的渗透性及渗流
t=t1
t t+dt
t=t2
h2
水头 测管
开关
a
§3.2 土的渗透性 §3.2.3 渗透试验及渗透系数
2、 现场测定渗透系数 实验方法：井孔抽水
A=2πrh i=dh/dr
抽水量Q
观察井
r2 r r1
q Aki 2rh k dh
dr
q dr 2khdh r
积 分
井 地下水位≈测压管水面
vs：实际平均渗流速度，孔隙断面的平均渗流速度
n Av A
A > Av
q＝vA ＝ v
§3.2 土的渗透性 §3.2.2 土的层流渗透定律
适用条件：
层流（线性流）
岩土工程中的绝大多数渗流问 题，包括砂土或一般粘土，均 属层流范围
在粗粒土孔隙中，水流形态可 能会随流速增大呈紊流状态， 渗流不再服从达西定律。
dr dh
h1 h
h2
q ln r2 r1
k(h22
h12 )
k q ln(r2 / r1 )
h22 h12
不透水层 优点：可获得现场较为可 靠的平均渗透系数
缺点：费用较高，耗时较长
21
§3.2 土的渗透性 §3.2.3 渗透试验及渗透系数
3.影响渗透系数的主要因素
k f (土粒特性、流体特性）
z：位置水头 u/γw：压力水头 V2/(2g)：流速水头≈0
uA w
h1 zA
水头： h z u
w
0 测管水头
A
B L
基准面
Δh
uB
w h2
zB 0
A点总水头：
B点总水头：
水头差：
水力坡降：
《岩石力学教案》课件
《岩石力学教案》PPT课件第一章：岩石力学概述1.1 岩石力学的定义岩石力学的定义和研究对象岩石力学的应用领域1.2 岩石的物理和力学性质岩石的物理性质岩石的力学性质1.3 岩石力学的研究方法实验研究理论分析和数值模拟第二章：岩石的力学行为2.1 岩石的弹性行为弹性模量和泊松比弹性应变和应力2.2 岩石的塑性行为塑性应变和应力岩石的屈服和破坏2.3 岩石的断裂行为断裂韧性和断裂强度断裂准则第三章：岩石的变形和强度3.1 岩石的变形线应变和切应变弹性变形和塑性变形3.2 岩石的强度压缩强度和拉伸强度剪切强度和抗弯强度3.3 岩石的流变行为粘弹性理论和流变模型岩石的长期强度和蠕变特性第四章：岩石力学实验4.1 岩石力学实验方法实验设备和原理实验步骤和数据采集4.2 岩石力学实验案例压缩实验剪切实验弯曲实验4.3 实验结果分析和讨论实验数据的处理和分析实验结果的可靠性和精度第五章：岩石力学在工程中的应用5.1 岩石工程中的岩石力学问题岩体支护和加固设计5.2 岩土工程中的岩石力学应用岩土工程的稳定性分析岩土工程的支护和加固技术5.3 采矿工程中的岩石力学应用矿山压力和岩层控制矿山支护和通风技术第六章：岩石力学数值模拟6.1 数值模拟方法概述有限元方法离散元方法有限差分方法6.2 岩石力学数值模型连续介质模型离散介质模型6.3 数值模拟案例分析岩体稳定性分析岩石破裂过程模拟第七章：岩石力学在地质工程中的应用7.1 地质工程中的岩石力学问题地质灾害防治7.2 地质工程中的岩石力学应用隧道工程基坑工程7.3 地球物理勘探中的岩石力学地震勘探地球物理测井第八章：岩石力学在土木工程中的应用8.1 土木工程中的岩石力学问题大坝和水库岩体稳定性道路和桥梁基础稳定性8.2 土木工程中的岩石力学应用岩体支护和加固岩体锚固技术8.3 地质灾害防治中的岩石力学滑坡防治岩体崩塌防治第九章：岩石力学在采矿工程中的应用9.1 采矿工程中的岩石力学问题矿山压力和岩层控制矿山支护和通风技术9.2 采矿工程中的岩石力学应用地下开采技术露天开采技术9.3 矿山安全与环境保护矿山安全评价矿山环境保护措施第十章：岩石力学的未来发展趋势10.1 岩石力学研究的新理论连续介质力学的发展非连续介质力学的研究10.2 岩石力学研究的新技术先进的测试技术数字图像分析技术10.3 岩石力学在可持续发展中的作用绿色岩石力学可持续岩石工程设计重点和难点解析重点环节1：岩石的物理和力学性质岩石的物理性质包括密度、孔隙度、渗透率等，这些性质对岩石的力学行为有重要影响。
课件-工程地质与岩土力学
渐立巩懦墒串褒忽襄快敦埠画络泉蜀幽缨踪戊慢迭拿易培瘩庐歧装酮穗且(课件)-工程地质与岩土力学(课件)-工程地质与岩土力学
翘颤擦京倍佣备黑束阔色跟倚指收韩豹喳瘤渝强积翔蠢起钱暂瓮宫凑揩廖(课件)-工程地质与岩土力学(课件)-工程地质与岩土力学
考试题型分析
一、填空题 二、选择题 三、名词解释 四、问答题 五、计算题
丁诌妆浙腰婴绎资况刨憨委崎丹淮惶牛亿撅滚溶祈戚誊秸正懒胆喉炒掺儡(课件)-工程地质与岩土力学(课件)-工程地质与岩土力学
第三章 土的物理性质和工程分类
学习指导 一、重点掌握 1、土的物理性质指标的含义； 2、对密度、比重及含水量三个实测指标要重点理解； 3、对各指标的计算方法及指标之间的换算要搞清楚； 4、掌握无粘土及粘性土的状态指标及应用。
砌窍态东菠莱柬素介疵窟玻利宫返闰冤新戈由守匙智咎隆偏坪刘阎崇鹰责(课件)-工程地质与岩土力学(课件)-工程地质与岩土力学
卫唤绘夯淖爹匹胆距嚼狞涂孕径晕参拭抬法戌监纶淀蔗旺恕蛆鸯躯筷郡荆(课件)-工程地质与岩土力学(课件)-工程地质与岩土力学
7.土的压缩指标有（压缩系数）、（压缩指数）和（压缩模量）三种。 8. 岩石（体）的力学性质包括的岩石（破坏形式）、（强度）、（变形性质）及岩石的破坏准则。 9.土压力有（静止土压力）、（主动土压力）和（被动土压力）三种类型。 10.地震导致砂土液化的危害主要有（基础沉降和不均匀沉降）、（大面积喷水冒砂）、（地基承载力丧失）和岩土体失稳四个方面。
二、一般了解 区域稳定性的概念；区域稳定性的分析方法，区域稳定性的分级分区评价。
工程地质与岩土力学1
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工程地质与岩土力学1
第十四章 区域地壳稳定性分析
u 学习指导 u 一、重点掌握 u 1、活断层、地震、水库诱发地震的基本概
念； u 2、场地土质与建筑物的地震反应； u 3、地震区抗震设计的原则。
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工程地质与岩土力学1
u 二、一般了解
u 区域稳定性的概念；区域稳定性的分析方 法，区域稳定性的分级分区评价。
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工程地质与岩土力学1
u 4.土的三个实测指标是（密度）、（比重） 及（含水量）。
u 5.岩石的吸水性常用（吸水率）、（饱和 吸水率）与（饱和系数）表示。
u 6.建筑物建造之前土中应力是（自重应 力），建筑物建造之后由荷载产生的应力 为（附加应力），两者之和是土中某一点 的（竖向总应力）。
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工程地质与岩土力学1
第四章 岩土（体）的物理性质与工 程分类
u 学习指导 u 一、重点掌握 u 1、岩土（体）的变形和破坏规律； u 2、对岩石（体）的物理力学性质、水理性
质等有清晰地认识； u 3、对岩体的稳定性做出合乎实际的分析和
评价。
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工程地质与岩土力学1
u 二、一般了解
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工程地质与岩土力学1
u 二、一般了解
u 地下工程岩土稳定性的影响因素；围岩稳 定性的定量评价与数值模拟及改善地下工 程岩体稳定性的措施等。
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工程地质与岩土力学1
第十三章 动力条件下的岩土体稳定 性分析
u 学习指导 u 一、重点掌握 u 1、沙土地基的液化机理、判别方法； u 2、动荷载作用下岩土的力学特征。 u 二、一般了解 u 弹性波在岩土中的传播。
岩石力学课程PPT学习教案
大理岩
100~ 250
板岩
60~ 200
安山岩
100~ 250
片麻岩
50~ 200
千枚岩、片岩
10~ 100
白云岩
80~ 250
灰岩
20~ 200
第14页/共102页
§3.3 岩石的单轴抗压强度
3.3.2 岩石的单轴抗压强度
影响岩石抗压强度的因素
矿
物
成
分
结晶
程度
及颗
粒大
小
生
成
条
件
胶
结
情
况
风
化
作
用
第15页/共102页
构面将岩体分割成各种形状和
大小不同的岩块。岩体的强度
决定于这些岩块的强度和结构
面的强度。当然，岩块本身也
有一些微结构面，但这些微结
构面甚小，肉眼不易觉察，一
般不影响供室内外试验用的完
整岩石的试件。
第5页/共102页
§3.1 概述
复杂性
岩石的强度包括岩
块的强度和结构面的
强度，以及耦合效应
＋地质环境因素影响
验是采用同直剪试验一
样的方法制备试件；垂
压强度。
通常把抗压强度与抗拉强度的比值称为脆性度，用以表征岩石
的脆性程度。
第23页/共102页
§3.5 岩石的抗剪强度
3.5.1 基本概念
岩石的抗剪强度就是岩石抵抗剪切滑动
的能力，它是岩石力学中需要研究的最重要
指标之一，往往比抗压和抗拉强度更有意义
。
意义：反映岩块的力学性质的重要指标
；用来估算岩体力学参数及建立强度判据。
3.4.1 试验方法
岩土力学(研究生课件)
土是由固体颗粒和颗粒之间的孔隙所组成，而孔隙中通常存在着水和空气两种物质，因此，土是固体颗粒、水、空气组成的混合物，常称为土的三相系。 根据研究组成土的三个部分固相、液相和气相所占用的比例不同对土的工程性质有着很大的影响。 固相：土粒、粒间胶结物、有机质 骨架 液相：水及其溶解物 气相：空气及其他气体 饱和土：土骨架孔隙全部被水占满时。 干土：土骨架的孔隙仅含空气 湿土：地下水位以上，地面以下一定深度内兼含空气和水，属三相系，称为湿土。
重力
06
毛细管水上升高度的影响因素
孔隙大小和形状 粒径尺寸 水的表面张力
负孔隙水压力
沙坑倒塌
毛细管压力 可使土粒相互挤紧，可使无粘性土也象有粘聚力似的。由毛细管压力所造成无粘性土间的连接力，称之为假粘聚力 。
毛细管水－假凝聚力
重力水
重力水是在重力和水位差作用下能在土中流动的自由水。它是土中其它类型水的来源。重力水具有融解能力，能传递静水和动水压力，并对土粒起浮力作用 。 应当指出，水是土的一个重要组成部分。根据实用观点，一般认为它不承受剪力，但能承受压力和一定的吸力；同时，说的压缩性很小，在通常所遇到的压力范围内，它的压缩量可以忽略不计
沉积岩的性质
碎屑岩的工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显著； 粘土岩和页岩的性质相近，抗压强度和抗剪强度低，受力后变形量大，浸水后易软化和泥化； 化学岩和生物化学岩抗水性弱，常具不同程度的可溶性。常常导致地基和边坡的失稳。
变质岩的性质
变质岩的工程性质与原岩密切相关，往往与原岩的性质相似或相近。 变质岩的片理构造(包括板状、千枚状、片状及片麻状构造)会使岩石具有各向异性特征，水工建筑中应注意研究其在垂直及平行于片理构造方向上工程性质的变化。 岩体是地壳表层圈层，经建造和改造而形成的具一定组分和结构的地质体。岩体在一般情况下是非均质的、各向异性的不连续体。
岩土力学课程教学教案
岩土力学课程教学教案第一章：岩土力学概述1.1 课程介绍解释岩土力学的定义和研究对象强调岩土力学在工程领域的重要性1.2 岩土的基本性质描述岩土的组成和分类介绍岩土的物理和力学性质1.3 岩土力学的研究方法解释岩土力学的分析方法和实验方法强调现场观测和室内实验的重要性第二章：岩土的物理性质2.1 岩土的密度和湿度解释岩土密度的概念和测定方法讨论岩土湿度和含水量的意义2.2 岩土的孔隙结构和孔隙率描述岩土的孔隙结构和孔隙率的概念解释孔隙率对岩土力学性质的影响2.3 岩土的渗透性介绍渗透性的概念和测定方法讨论渗透性对岩土工程的影响第三章：岩土的力学性质3.1 岩土的强度性质解释岩土的抗剪强度、抗压强度和抗拉强度的概念讨论强度性质的测定方法和影响因素3.2 岩土的变形性质描述岩土的弹性模量和塑性模量的概念解释岩土变形性质的测定方法和影响因素3.3 岩土的弹性理论和塑性理论介绍弹性理论和塑性理论的基本原理讨论理论在岩土工程中的应用第四章：岩土的稳定性分析4.1 岩土的滑动破坏分析解释滑动破坏的概念和判定方法讨论滑动破坏的预防和治理措施4.2 岩土的稳定性评价方法介绍稳定性评价方法和指标讨论评价方法在岩土工程中的应用4.3 岩土的稳定性控制和加固技术解释岩土稳定性控制和加固技术的原理和方法讨论不同稳定性控制和加固技术的适用场景第五章：岩土工程实例分析5.1 土石坝的稳定性分析分析土石坝的稳定性问题和解决方法讨论土石坝设计和施工中的岩土力学问题5.2 隧道工程的岩土力学问题解释隧道工程施工中岩土力学问题的特点和解决方法讨论隧道工程中的稳定性分析和支护设计5.3 基础工程中的岩土力学问题分析基础工程中岩土力学问题的特点和解决方法讨论不同类型基础的设计和施工技术第六章：岩土的压缩性与沉降6.1 岩土的压缩性介绍岩土压缩性的概念和测定方法讨论压缩性对岩土工程的影响6.2 土体的沉降计算解释土体沉降的机理和计算方法分析不同因素对土体沉降的影响6.3 地基处理技术介绍常用的地基处理方法和技术讨论地基处理的目的和适用条件第七章：岩土的剪切变形与强度7.1 剪切变形理论解释剪切变形的基本概念和计算方法分析剪切变形对岩土工程的影响7.2 土体的强度特性介绍土体抗剪强度、抗压强度和抗拉强度的概念讨论强度特性对岩土工程的设计和稳定性分析的影响7.3 土体强度试验与评价介绍土体强度试验的方法和技术分析试验结果对岩土工程的应用和意义第八章：岩土的动力特性与抗震工程8.1 岩土的动力特性解释岩土的动力特性和测定方法分析动力特性对岩土工程的影响8.2 地震作用下的岩土工程问题介绍地震作用下的岩土工程问题的特点和解决方法讨论地震区的岩土工程设计和施工技术8.3 抗震设计原则与措施介绍抗震设计的基本原则和措施分析抗震设计在岩土工程中的应用和重要性第九章：岩土的流变特性与长期稳定性9.1 岩土的流变特性解释岩土的流变特性和测定方法分析流变特性对岩土工程的影响9.2 长期稳定性分析介绍长期稳定性概念和分析方法讨论长期稳定性对岩土工程的影响和预防措施9.3 岩土工程的耐久性设计介绍岩土工程耐久性设计的原则和方法分析耐久性设计在岩土工程中的应用和重要性第十章：岩土工程案例研究10.1 案例一：岩土工程勘察与设计分析某岩土工程勘察与设计的过程和方法讨论勘察与设计中的关键问题和解决方案10.2 案例二：岩土工程施工技术与管理介绍某岩土工程施工的技术和管理措施分析施工过程中的挑战和应对策略10.3 案例三：岩土工程监测与评估解释岩土工程监测的方法和意义分析监测数据对工程评估和决策的影响第十一章：岩土工程中的数值分析方法11.1 数值分析方法概述介绍数值分析方法在岩土工程中的应用解释有限元法、离散元法和边界元法的原理和适用范围11.2 有限元分析的基本步骤详细说明有限元分析的建模、求解和结果解释的步骤讨论有限元分析在岩土工程中的具体应用案例11.3 离散元法和边界元法简介简要介绍离散元法和边界元法的原理和应用讨论这两种方法在岩土工程中的优势和局限性第十二章：岩土工程中的监测技术12.1 监测技术的重要性强调岩土工程监测在保证工程安全中的作用介绍监测技术的种类和应用范围12.2 常用监测技术介绍详细介绍地下水位监测、土体位移监测、应力监测等技术的原理和方法讨论监测数据的采集、分析和解释12.3 监测数据的处理与分析解释监测数据的处理和分析方法讨论如何利用监测数据评估工程的稳定性和安全性第十三章：岩土工程中的环境问题13.1 岩土工程与环境问题的关系讨论岩土工程活动对环境的影响介绍环境保护在岩土工程中的重要性13.2 岩土工程中的环境影响评价解释环境影响评价的方法和步骤讨论评价结果在岩土工程设计和施工中的应用13.3 岩土工程中的环境保护措施介绍减少岩土工程活动对环境影响的技术和方法强调实施环境保护措施的必要性第十四章：岩土工程中的风险管理与决策14.1 岩土工程风险管理的基本概念解释风险管理的定义和目的介绍岩土工程中常见的风险类型14.2 风险评估与分析方法详细说明风险评估的方法和步骤讨论风险分析在岩土工程中的应用14.3 岩土工程中的决策支持系统介绍决策支持系统在岩土工程中的应用讨论如何利用决策支持系统提高工程决策的效率和准确性第十五章：岩土工程的未来发展趋势15.1 岩土工程技术的创新与发展讨论岩土工程技术的发展趋势和创新点强调新技术在提高工程质量和效率中的作用15.2 岩土工程领域的挑战与机遇分析岩土工程领域面临的主要挑战和机遇讨论如何应对这些挑战和抓住机遇15.3 岩土工程教育与培训强调岩土工程教育和培训的重要性介绍岩土工程教育和培训的主要内容和方法重点和难点解析本文档详细地编写了一个岩土力学课程的教学教案，共包括十五个章节。
岩土力学(水利水电工程师) .ppt
Va VwVv V
Vs
单位: g/cm3
质量
体积
天然重度 γ ρg
干重度 饱和重度
d d g sat d
sat sat g
浮重度
sat w
单位: kN/m3
容重=重度
30
2.1 土的组成和物理性质
2. 土的三相比例指标——计算（单）
1）某土样的孔隙体积等于土粒体积的0.95倍，
d60d30Fra bibliotekd10
Cc = 1 ~ 3, 级配连续性好
粒径(mm)
22
2.1 土的组成和物理性质
土的三相组成——土的固相 粒径级配
粒径级配累积曲线及指标的用途：
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：
无粘性土 粘性土
残积土
无搬运
运积土
有搬运
重力: 坡积土
流水: 洪积土、冲积土、湖相土、海相土
冰川: 冰积土
风力：风积土
15
2.1 土的组成和物理性质
土的三相组成
土体
固相 + 液相 + 气相
构成土骨架，起决定作 用
重要影响 次要作用
16
2.1 土的组成和物理性质
▪ 试验：筛分、水
土的三相组成
分
土有三个组成部分：固相、液▪ 曲相线和：气形相状，意
义
1. 固相—— 固体颗粒★
▪ 粒径级配★ ▪ 颗粒形状 ▪ 矿物成分
▪ 指标：定义，应 用原次生生((成粘岩土))矿矿物物： ▪ 评(高价岭石、、判伊断利石、
岩土力学-chpt5-PPT文档资料
tg ( 45 ) 2 c tg ( 45 )
2 3 f 1 f
2
2
tg ( 45 ) 2 c tg ( 45 )
2 1 f 3 f
2
2
岩土工程研究所
第五章 土的抗剪强度
从图中还可以看出，按照莫尔－库仑破坏准则，当土处于极限平衡 状态时，其极限应力圆与抗剪强度线相切与D点，这说明此时土体 中已出现了一对剪破面。 剪破面与大主应力面的夹角θf 称为破坏角，从图中的几何关系可得 到理论剪破角为： θf=45°+φ/2 注意：给定大主应力时，小主应力越小，越接近破坏； 给定小主应力时，大主应力越大，越接近破坏；
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第五章 土的抗剪强度
【例题5－2】已知某土体单元的大主应力σ1＝480kPa，小主应力σ3 ＝210kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标c=20kPa，φ＝18°， 问该单元土体处于什么状态？ 【解】已知σ1＝480kPa，σ3＝210kPa ，c=20kPa，
下面将根据莫尔－库仑破坏准则来研究某一土体单元处于极限平衡状 态时的应力条件及其大、小主应力之间的关系，该关系称为土的极限 平衡条件。
根据莫尔－库仑破坏准则，当单元土体达到极限平衡状态时，莫尔应 力圆恰好与库仑抗剪强度线相切。
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第五章 土的抗剪强度
根据图中的几何关系并经过三角公式的变换，可得
5-1 概述
在外荷载的作用下，土体中任一截面将同时产生法向应力和剪应 力，其中法向应力作用将使土体发生压密，而剪应力作用可使土 体发生剪切变形。
当土中一点某一截面上由外力所产生的剪应力达到土的抗剪强度 时，它将沿着剪应力作用方向产生相对滑动，该点便发生剪切破 坏。 土的破坏主要是由于剪切所引起的，剪切破坏是土体破坏的重要 特点。