土力学复习资料(整理)

Pmax=2(F+G)/3b(l/ 2-e)
8.角点法计算附加应力 :计算时，通过 M' 点下的四种情况 (M' 表示 M 点在荷载作用面上的水 平投影，并表示任意深度 z 处 )。计算时，通过 M' 点将荷载面积划分为若干个矩形面积，而
M' 点必须是划分出来的各个矩形面积的公共角点，然后再按式
(3.22) 计算每个矩形面积角点
土力学复习资料
第一章 绪论
1.土力学的概念是什么？ 土力学是工程力学的一个分支，利用力学的一般原理及土工试 验，研究土体的应力变形、强度、渗流和长期稳定性、物理性质的一门学科。
2.土力学里的 "两个理论，一个原理 " 是什么？ 强度理论、变形理论和有效应力原理
3.土力学中的基本物理性质有哪四个？ 应力、变形、强度、渗流。
松密和软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例关系。
9.★土的三相比例指标 ★ 物理状态指标（ 9 个） 计算题 (10 分) 三个基本试验指标 :⑴ 土的天然密度 ρ单（位 g/cm3) ρ=m/v
⑵土的含水量
ω =Mω /Ms ×％100
⑶土粒的相对密实度 ds（ ds 为一个数值）保留小数点后两位 ds=Ms/Vs ×/１ρ w1=ρ s/ ρ（w其1中 ρ w1=1g/cm3或 1t/m3 ） (比重瓶法 ) 六个推导指标 :
颗粒分析实验 :确定各个粒组相对含量的方法。 筛分法 :（粒径大于 0.075mm 的粗粒土） 水分法 : （沉降分析法、密度计法）（粒径小于
0.075mm 的细粒土）
4.液相 : 土中水按存在形态分为液态水、固态水、气态水。
土中液态水分为结合水和自由水两大类。
黏土粒表面吸附水（表面带负电荷）
结合水是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面成薄膜状的水。分类
下同一深度 z 处的附加应力 σｚ，并求代数和。这种方法称为 " 角点法 " 。
9.P60 σ、ｚσｘ、 τｘ的等值线图。
10.均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律 : ① 附加应力 σｚ自基底算起，随深度呈曲线衰 减②σｚ具有一定的扩散性。它不仅分布在基底范围内，而且分布在基底荷载面积以外相当
大的范围之下。 ③ 基底下任意深度水平面上的 σｚ，在基底中轴线上最大，随距中轴线距离
土、黏性土、人工填土。
第 3 章 土中应力计算
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1.★自重应力 ( σ c★z) :建筑物修建以前，地基中的土体本身的有效重量产生的力。 ★ 附加应力 ( σ z★) :建筑物修建以后，建筑物重量等外荷载在地基中引起的应力，所谓
"附加
" 是指在原来的基础上增加的压力。 (名词解释， 4 分 )
6.竖向自重应力的分布规律 :① 土的自重应力分布线是条折线，折点在土层交界处或地下水 位处，在不透水层面处分布线有突变 ; ③ 自重应力随深度增加而变大 ; ④ 在同一层面自重应
力各点相等。
7.根据荷载偏心矩 e 的大小，基底压力的分布规律 :
① 当 e＜ L/6 时，由式 3.6 基底压力呈梯形分布。
2.三相体系 :固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成。
3.固相 :土的固体颗粒，构成土的骨架，其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性 质的重要因素。
土的矿物成分 :土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。
颗粒矿物成分有两大类 :原生矿物、次生矿物。
原生矿物 :岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母。
大小关系 : γsat> γ>γd大>γ小排' 序 : ρsat> ρ>ρd浮>ρ密'(度最小 )
水的重度 γw=ρwg=10KN/m^3
10. 判断无粘性土密实度 影响砂、卵石等无黏性土工程性质的主要因素是密实度。
判断方法 : ① 用孔隙比 e 来描述。 e 越大表示土中孔隙大，则土质疏松。优点 :简单 缺点 :未
反映土颗粒级配的不均匀程度的指标 颗粒的组成情况。公式 :
:不均匀系数 Cu 和曲率系数 Cc，用来定量说明天然土
Cu= d60/d10 Cc= (d30)2/d60 × d10
d60——小于某粒径的土粒质量占土总质量 60％的粒径，称限定粒径 ; d10——小于某粒径的土粒质量占土总质量 10％的粒径，称有效粒径 ; d30——小于某粒径的土粒质量占土总质量 30％的粒径，称中值粒径。 级配是否良好的判断 : ① 级配连续的土 :Cu>5，级配良好 ;Cu<5 级配不良。 ② 级配不连续的 土，级配曲线呈台阶状，同时满足 Cu>5 和 Cc=1~3 两个条件时，才为级配良好。反之则级 配不良。
次生矿物 :原生矿物经化学风化作用的新的矿物，如黏土矿物。
黏土矿物的主要类型 :蒙脱石、伊石、高岭石（吸水能力逐渐变小）
土的粒组 :粒度 :土粒的大小。粒组 :大小、性质相近的土粒合并为一组。画图 :
<——0.05——0.075——2——60——200——>粒径 (mm) 粘粒 粉粒 | 砂粒 圆砾 | 碎石 块石
越远越小。 P61 的图 3.24 对比典型分布荷载作用下 σ的分布 (P52 图 3.10)
11.★饱和土的有效应力原理 ★ (8 分 ) 有效应力原理 :饱和土中的应力 (总应力 )为有效应力和孔隙水压力之和。或者说有效应力
σ＇
等于总应力 σ减去孔隙水压力 u。土中的附加应力是指有效应力。
:强结合水和弱结合
水。
自由水是指存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。
分类 :重力水和毛细水。
细粒土的可塑性的本质原因 :在于结合水的能力。
工程实践中的流砂、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定等问题都与土中水的运动
有关。
5.气相 : 土中气体存在于孔隙中未被水所占据的部位。 ① 自由气体 :对土的性质影响不大。 ② 封闭气体 :增大土体的弹性和压缩性。
2.弹性理论公式 :也就是把地基土视为均匀的、各项同性的半无限弹性体。在计算地基中附 加应力之前，首先要确定作用在地理表面 (即基础底面 )的压力。
3.基底压力 (P):基础与地基之间产生接触压力 (方向向下 )。
4.基底附加压力 (P0):通常是由于新增的建筑物，在土中附加应力的产生的压力。
5.地基的附加应力 :由于建筑物荷载引起的应力增量。
⑷土的干密度 ρ d
ρ d=ms/v
⑸土的饱和密度 ρ sat=(ms+Vv ·其ρ中wρ)/Vw( =1g/cm3) 重度 :土的重力密度 (单位 :KN/m3)
土的湿重度 : γ=ρ×其g中( g=10N/kg) 干重度 : γd=ρd×ｇ 饱和重度 γsat= ρsat ×g有效重度 γ'= ρ' ×ｇ
4. 什么是地基和基础？它们的分类是什么？ 地基 :支撑基础的土体或岩体。
分类 :天然地基、人工地基
基础 :结构的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
根据基础埋深分为 :深基础、浅基础
5.★地基与基础设计必须满足的三个条件 ★
① 作用于地基上的荷载效应（基底压应力）不得超过地基容许承载力特征值，挡土墙、边 坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。即满足土地稳定性、承载力要
能考虑级配的因素。
② 用相对密实度 Dr 描述。
Dr=emax-e/emax-emin 0 ——0.03———0.67———1—>Dr
松散 | 中密 | 密实 |
③ 试验法。规范中采用标准贯入式试验的锤击数
N 来评价砂类土的密实度，是一个行之有
效的方法。可将砂土分为 :——10——15——30——>N(锤击数 )
6.土的结构（内部特征）三种基本类型 :
① 单粒结构 :是粗粒土的主要结构形式。（砂粒）（脱水）
② 蜂窝结构 :是粉粒的主要结构形式
（居中）
③ 絮凝结构 :是黏粒的主要结构形式。
（不脱水）
7.土的构造（外部特征） : ① 层状结构 ; ② 分散结构 ; ③ 结合状结构 ; ④ 裂隙状结构
8.土的 物理性质 直接反映土的松密、软硬等物理状态 ， 也间接反映土的工程性质。而土的
13.影响土的渗透性的主要因素 : 砂性土 :颗粒大小、级配、密度以及土中封闭气泡。
黏性土 :土的矿物成分、结合水膜厚度、土的结构构造以及土中气体。
14.土的工程分类： ① 直观上分成两大类：粗粒土 (无黏性土 )、细粒土或者黏性土 (有的规范 细分粉土或黏性土 ) ② 规范中把土 (岩 )作为建筑物地基分为六类：岩石、碎石土、砂土、粉
称为浅基础 ;反之，若浅层土质不良，须把基础埋置于深处的好地层时，就得借助于特殊的
施工方法，建造各种类型的深基础 (如桩基、墩基、沉井和地下连续墙等。 )
8.为什么基础工程在土木工程中具有很重要的作用
？
地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程，其勘察、设计、施工质量的好坏直接影响
到建筑物的安危、经济和正常使用。基础工程的特点主要有
4 分）
液限：由可塑状态变化到流动状态的界限含水量，用
WL 表示。
塑限：土由半固态变化到可塑状态的界限含水量，用
Wp 表示。
缩限：土由半固态不断蒸发水分，体积逐渐缩小，直到体积不再缩小时土的界限含水量，
用 Ws 表示。 图示 : ——缩限 Ws———塑限 Wp——液限 Wl ——>含水量
固态 | 半固态 | 可塑状态 | 流动状态
|松散 | 稍密 | 中密 | 密实 |
④ 采用圆锥动力触探，碎石根据野外鉴别方法划分为密实、中密、稍密、松散四种状态。
11. 黏性土的物理特性 可塑性：具有可塑状态的土（即黏性土）在外力的作用下，可塑成任何形状而不产生裂
缝，当外力去掉后，仍可保持原形状不变。