土力学知识点 期末总复习

1、 被誉为现代土力学之父的是太沙基。

1773年，Coulomb 向法兰西科学院提交了论文“最大最小原理在某些与建筑有关的静力

学问题中的应用”，文中研究了土的抗剪强度，并提出了土的抗剪强度准则（即库仑定

律），还对挡土结构上的土压力的确定进行了系统研究，首次提出了主动土压力和被动

土压力的概念及其计算方法（即库仑土压理论）。该文在3年后的1776年由科学院刊出，

被认为是古典土力学的基础，他因此也称为“土力学之始祖”。

2、 土是由固相、液相、气相组成的三相分散系。

3、 干土是固体颗粒和空气二相组成，饱和土是固体颗粒和水二相组成。

4、 土的颗粒分析方法有筛析法和水分法。不同类型的土，采用不同的分析方法测定粒度成

分：筛析法适用于粒径大于0.075mm 的土，水分法适用于粒径小于0.075mm 的土。

5、 土中各种粒组的重量占该土总重量的百分数，称为土粒的级配。土粒级配常用土粒粒径

分布曲线（又称为土的级配曲线或颗分曲线）表示。

6、 同时满足Cu ≧5，Cc=1～3

7、 一般认为Cu ＜5，称为均匀土；Cu ≥5，称为不均匀土，8、 曲率系数Cc 9、 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C u 用于判定土的不均匀程度： C u ≥ 5, 不均匀土； C u < 5, 均匀土；

3）曲率系数C c 用于判定土的连续程度： C c = 1 ~ 3, 级配连续土； C c > 3 或 C c < 1,级

配不连续土；

4）不均匀系数C u 和曲率系数C c 用于判定土的级配优劣：如果 C u ≥ 5且C c = 1 ~ 3 ，

级配 良好的土；如果 C u < 5 或 C c > 3 或 C c < 1, 级配不良的土。

10、较大土颗粒的比表面积小，较小土颗粒的比表面积大。

11、石英、长石、云母为原生矿物；高岭石、伊利石和蒙脱石为次生矿物。

12、土中常见的黏土矿物有高岭石、伊利石和蒙脱石三大类。

13、结合水是指吸附于土粒表面成薄膜状的水。强结合水的密度大于1.0g/cm 3。一般弱结合

水膜越薄，土粒间距越小，引力越大，土粒之间的连接强度就越高。

14、通常认为自由气体与大气连通，对土的性质无大影响；密闭气体的体积与压力有关，

压力增加，则体积缩小，压力减小，则体积胀大。因此，密闭气体的存在增加了土的弹性，

同时还可阻塞土中的渗流通道，减小上的渗透性。

15、某湿土样重180g ，已知某含水量为18%，现需制备含水量为25%的土样，需加水多少？

16、某一原状土样，经试验测得的基本指标如下：密度ρ=1.75g/cm 3,含水率ω=15.5%，土粒

比重d s =2.70。试求土的孔隙比e 、孔隙率n 、饱和度S r 、干密度ρd 。

17、几种重度在数值上有如下关系：

18、土的构造指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征亦称宏观结构。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(微观结构)。

19、测得某中砂的最大、最小及天然状态的孔隙比分别为0.89、0.63、0.75，其相应的相对

密实度为多少。

20、已知含水率ω=15.5%，密度ρ=1.75g/cm 3,土粒比重d s =2.70。把松散的风干砂放入击实

试验容器内（1000cm 3），击实后质量1710g ，松散时为1430g ，求D r 并判断土的密实度。

21、使粘土具有可塑性，抗剪强度减小，粘性土的一系列物理特性与弱结合水有关。我国目

前采用锥式液限仪来测定粘性土的液限，将调成均匀的浓糊状试样装满盛土杯内，刮平杯口表面，将76g圆锥体轻放在试样表面中心，使其在自重作用下徐徐沉入试样，若圆锥体经5s恰好沉入17mm深度，这时杯内土样的含水率就是液限值。

22、判别粘性土软硬状态的指标是液性指数。工程上对处于塑性状态的土细分为：硬塑、可塑、软塑。

23、粉土指塑性指数IP≤10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总重50%的土；黏性土值塑性指数IP>10的土。

24、土中的应力按其起因可分为自重应力和附加应力，其中附加应力是造成地基沉降的主要原因。在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是直线的。当荷载面积的长宽比l/b＞10时，计算的地基附加应力值与按l/b＝∞时的解相比误差甚少。

25、土中自重应力的定义为土自身有效重力在土体中引起的应力，土中竖向和侧向的自重应力一般均指有效自重应力。为了简便起见，把常用的竖向有效自重应力σs z，简称为自重应力。

26、设有下图所示的多种土层地基，各土层的厚度及重度示于图中，试求各土层交界面上的自重应力，并绘制自重应力曲线。

27、对于具有一定刚度以及尺寸较小的柱下单独基础和墙下条形基础等，其基底压力可近似地按直线分布的图形计算，即可以采用材料力学计算方法进行简化计算。轴心荷载作用

下基底压力的计算公式为

A G

F p +

=。偏心荷载作用下，e=B/6基底压力呈现三角形分布。在软土上的高层建筑为减小地基变形和不均匀变形，减小基底附加压力、增加房屋结构的刚度、调整房屋各部分荷载分布和基础宽度或埋深的措施可收到预期效果。

28、某6m×6m的矩形基础，如下图所示。基础上作用荷载F=600kN/m，求基础中点下3m 处的竖向附加应力。

29、饱和土体有效应力原理可得到两点认识：

（1）饱和土体任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分，当总应力不

变时，孔隙水压力与有效应力可互相转换；

（2）土的变形（压缩）与强度，受有效应力支配，与有效应力具有位移对应的关系。

30、水在砂土中流动时，渗透流速十分缓慢，属于层流状态，完全符合达西定律；水在砾

石以上的粗粒土中的渗流，只有当水力坡降较小，流速不大时，才属于层流，遵从达西定

律；当水力坡降较大时，渗透流速也较大，流态变为紊流，达西定律不再适用。

31、目前在实验室测定渗透系数的一起种类和试验方法很多，但从试验原理上大体可分为常

水头法和变水头法。

32、渗透性的影响因素：

（1）土粒特性：一般粗粒土渗透性都大于细粒土；土中的细颗粒含量越多，渗透性越小；

当粗粒料中含砾量增加时，其渗透性开始略有降低，随后渗透性会迅速增大；黏土的渗透

性还与其结构、构造和矿物成分有关，三种常见的黏土矿物中，蒙脱石的渗透性最小，高

岭石最大，伊利石居中。

（2）土的密实度（孔隙比或孔隙率）：土的密实度增大，孔隙比和孔隙率减小，土的渗透

性也随之减小。

（3）水的动力黏滞系数：密度相同的土，渗透系数会随温度的升高而增大。

（4）土中气体：土中封闭气体越多，土体的饱和度就越低，土体的渗透性也越低。

33、对于相同的土层分布情况，层状沉积土层平行于层面的渗透系数总是大于垂直于层面的

渗透系数。

34、简述流土与管涌的不同。

（1）现象：流土为土体局部范围的颗粒同时发生移动；管涌为土体内细颗粒通过粗粒形成

的孔隙通道移动。

（2）位置：流土只发生在水流渗出的表层；管涌可发生于土体内部和渗流溢出处。

（3）土类：只要渗透力足够大，流土可发生在任何土中；管涌一般发生在特定级配的无粘

性土或分散性粘土。

（4）历时：流土破坏过程短；管涌破坏过程相对较长。

（5）后果：流土导致下游坡面产生局部滑动等，管涌导致结构发生塌陷或溃口。

35、压缩曲线、压缩系数、压缩模量对土的压缩性的影响是压缩曲线越陡，压缩系数越大，

则土的压缩性越低。为了便于比较，通常采用由p 1=1OOkPa 和p 2=2OOkPa 求出的压缩系数a 1-2

来评价土的压缩性的高低。

36、对一黏性土试样进行侧限压缩试验，测得当100kPa 1=p 和200kPa 1=p 时土样相应

的孔隙比分别为：912.01=e 和805.02=e ，则21-α和）（21-S E 等于多少。

37、超固结土：OCR>1，OCR 愈大，土受到的超固结作用愈强，在其他条件相同的情况下，