安徽理工大学课程土力学PPT教案01 图文
《土力学教学课件》课件
实例五：某水利工程土石坝渗漏问题
实例三：某桥梁桩基承载力问题
实例六：某港口码头地基承载力问题
实际工程中土力学应用
地基处理：利用土力学原理进 行地基加固和稳定
边坡稳定：利用土力学原理进 行边坡稳定分析和设计
隧道工程：利用土力学原理进 行隧道设计和施工
地下工程：利用土力学原理进 行地下工程设计和施工
THEME TEMPLATE
土的稳定性分析
土的强度：包括抗压强度、抗剪 强度、抗拉强度等
影响因素：土的性质、结构、应 力状态、地下水等
添加标题
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土的稳定性：包括抗滑移稳定性、 抗倾覆稳定性等
稳定性分析方法：包括极限平衡 法、有限元法、数值模拟法等
滑坡治理措施
监测预警：建立滑坡监测系统， 实时监测滑坡动态
土力学工程应用 ：包括地基处理 、边坡稳定、隧 道工程等
土力学实验：包 括土的物理性质 实验、土的力学 性质实验、土的 工程性质实验等
课件结构
引言：介绍土力学的基本概念和重要性
案例分析：通过案例分析加深对土力 学的理解
理论部分：介绍土力学的基本原理和 理论
总结：总结土力学的核心内容和学习 要点
实践部分：介绍土力学在实际工程中的 应用
粉土：颗粒极小，易于流动，常用 于地基处理和填筑
淤泥：颗粒极小，易于流动，常用 于地基处理和填筑
冻土：在低温下冻结，常用于地基 处理和道路建设
土压力理论
章节副标题
静止土压力
概念：土压力是指土体对挡土墙或其他建筑物产生的压力 产生原因：土体自重、土体变形、土体渗透等因素 计算方法：静止土压力的计算方法包括朗肯土压力理论、库仑土压力理论等 应用：静止土压力理论在土力学、岩土工程等领域有广泛应用
土力学-第一章(1)PPT课件
（二）击实功能的影响： 同一种土，压实功能小，则能达到的最大干密 也小，最优含水率大；压实功能大，则能达到 的最大干密度也大，最优含水率小
.
52
（三）土类和级配的影响
同样的含水率情况下，粘性土的粘粒含量越高或塑性指 数越大，越难于压实。
.
4
2.土的粒径分组 粒度:颗粒粒径的大小; 粒组:把粒度相近的颗粒合为一组。
《铁路桥涵地基和基础设计规范》 （TB1002.5-99）对粒组的划分见表1—1。
圆粒 卵石 漂石
黏土粒 粉粒 砂粒 角粒 碎石 块石 粒径
0.005 0.05 2
20 200 单位：mm
.
5
(二)用筛析法作土的颗粒大小分析
强度、节理
级配、形状
塑性指数 或塑性图
46
二、特殊土
红黏土：易引起不均匀沉降
湿陷性黄土：遇水易引起湿陷
特殊土
软土：压缩性高承载力与强度低 膨胀土：遇水膨胀，失水收缩
冻土：冻胀融沉
三、特殊土的野外鉴别方法
.
47
三、特殊土的野外鉴别方法
.
48
第六节 土的压实性
一、概述
土的压实性指在一定的含水率下，以人工或 机械的方法，使土体能够压实到某种密实程度 的性质。 土工建筑物，如土坝、土堤及道路填方是用 土作为建筑材料填筑而成，为了保证填土有足 够的强度，较小的压缩性和透水性。在施工中 常常需要压密填料，以提高土的密实度和均匀 性。填土的密实度常以其干密度来表示。 在实验室内研究土的密实性是通过击实试验 进行的。
孔隙中充满水时为饱和土，为二 相体系；
《土力学》教案.ppt
4. 变异性：土是在自然界漫长的地质历史时期演化形成的多矿 物组合体，性质复杂，不均匀，且随时间还在不断变化。
§2.2 土的三相组成
土体中由土的颗粒形成骨架，骨架之间存在孔隙，孔隙中存 在着液态水和空气。
《土力学》教案
主要内容：土的生成与特性；土的三相组 成；土的三相比例指标
重点内容：土的三相组成；土的三相比例 指标及其相互关系
教学方法：精讲启发式与逻辑推理式
第二章 土的物理性质与工程分类
§2.1 土的生成与特性
一、土的生成
土是由岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积等过程后的产物，土的 来源是岩石。地球表面30～80km范围是地壳，地壳原来是坚硬 的岩石。 完整岩石 风化和剥蚀 不同粒度的固体颗粒 搬运和沉积 土（第四纪沉积物）成岩作用 岩石。
（2）沉降分析法，包括比重计法和移液管法。可参考有关《土 工试验规程》 ，留在试验课讲解。
所以，在地壳变动的亿万年历史长河中，岩石和土可能交替地 反复形成，周期性的破碎和集合。
二、土的特性
在土力学中，将土作为一种工程材料来研究。与其它材料相 比，土有如下特性：
1．散体性（压缩性大、强度低、透水性大）：颗粒之间无粘结 或弱粘结，存在大量孔隙，可以透水、透气。
2．多相性：土往往是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系， 三相之间质和量的变化直接影响它的工程性质。
（3）《土的分类标准》（GBJ145-90）的划 分标准（表2－3）。
表1-1为《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）的划分标准
粒组统称 巨粒组
粗粒组
细粒组
粒组名称
土的物质组成和结构-安徽理工大学
第一章土的物质组成和结构第一节土的形成一、土和土体的概念1．土(soil)地球表面30－80km厚的范围是地壳。
地壳中原来整体坚硬的岩石，经风化、剥蚀搬运、沉积，形成固体矿物、水和气体的集合体称为土。
土是由固体相、液相、气体三相物质组成；或土是由固体相、液体相、气体相和有机质（腐殖质）相四相物质组成。
不同的风化作用，形成不同性质的土。
风化作用有下列三种：物理风化、化学风化、生物风化。
2．“土体”(soil mass)土体不是一般土层的组合体，而是与工程建筑的稳定、变形有关的土层的组合体。
土体是由厚薄不等，性质各异的若干土层，以特定的上、下次序组合在一起的。
二、土和土体的形成和演变地壳表面广泛分布着的土体是完整坚硬的岩石经过风化、剥蚀等外力作用而瓦解的碎块或矿物颗粒，再经水流、风力或重力作用、冰川作用搬运在适当的条件下沉积成各种类型的土体。
再搬运过程中，由于形成土的母岩成分的差异、颗粒大小、形态，矿物成分又进一步发生变化，并在搬运及沉积过程中由于分选作用形成在成分、结构、构造和性质上有规律的变化。
土体沉积后：a.将经过生物化学及物理化学变化，即成壤作用，形成土壤（1）靠近地表的土体b. 未形成土壤的土，继续受到风化、剥蚀、侵蚀而再破碎、再搬运、再沉积等地质作用。
（2）时代较老的土，在上覆沉积物的自重压力及地下水的作用下，经受成岩作用，逐渐固结成岩，强度增高，成为“母岩”。
总之，土体的形成和演化过程，就是土的性质和变化过程，由于不同的作用处于不同的作用阶段，土体就表现出不同的特点。
三、土的基本特征及主要成因类型（一）土的基本特征从工程地质观点分析，土有以下共同的基本特征：1．土是自然历史的产物土是由许多矿物自然结合而成的。
它在一定的地质历史时期内，经过各种复杂的自然因素作用后形成各类土的形成时间、地点、环境以及方式不同，各种矿物在质量、数量和空间排列上都有一定的差异，其工程地质性质也就有所不同。
2．土是相系组合体土是由三相（固、液、气）或四相（固、液、气、有机质）所组成的体系。
土力学课件ppt
环境工程中的土力学
总结词
环境保护、土壤修复
详细描述
在环境工程中，土力学主要关注土壤污染和修复、土壤保持和土地复垦等方面。它研究土壤污染物的 迁移转化规律，提出土壤修复和改良的方法和技术，为环境保护和土地资源可持续利用提供科学依据 。
地质工程中的土力学
总结词
岩土工程、地质灾害防治
详细描述
地质工程中的土力学主要研究岩土体的稳定性、变形和渗流 等问题，涉及到边坡工程、地下工程、地基处理等方面的应 用。同时，它也涉及到地质灾害的防治，如滑坡、泥石流等 自然灾害的预测和治理。
04
渗流基本概念
渗流
土中水流在土壤孔隙中的流动现象。
孔隙压力
土壤孔隙中的流体压力。
渗透力
水流在土壤孔隙中流动时对土壤颗粒产生的动水 压力。
达西定律
达西定律描述了水在土壤孔隙中流动 时的速度与压力梯度之间的关系，即 水流的速率与孔隙压力梯度成正比。
达西定律是渗流理论的基本定律，适 用于描述土壤和岩石等连续介质的渗 流。
的数学模型。
常见的固结方程有太沙 基固结方程、剑桥固结
方程等。
土力学在工程中的
07
应用
土木工程中的土力学
总结词
基础建设、建筑安全
详细描述
土力学在土木工程中主要用于研究和解决地基与基础的问题，确保建筑物的安 全性和稳定性。它涉及到土的强度、变形、渗透等基本特性，以及如何进行合 理的地基设计、基础选型和施工方法选择。
土压力理论
02
静止土压力
静止土压力是指土体在无外力作用或外力作用平衡时产生的土压力，通常表现为 土体内部的应力状态。
静止土压力的大小与挡土墙的刚度和位移有关，计算公式为：P = K * γ * H，其 中K为静止土压力系数，γ为土的容重，H为挡土墙高度。
土力学课程讲解PPT学习教案
土力学
第20页/共72页
A B
8.3 朗肯土压力
一、基本假设与适用条件 二、无粘性土的土压力 三、粘性土的土压力 四、例题
土力学
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二、无粘性土的土压力
1 主动土压力
土力学
z
z
x M
x
z
土体处于极限平衡状态时， 无粘性土处主动土压力时，1 ＝z，c ＝0代 入上式 中，知
p zp K 2 C K p 1 . 5 8 3 2 . 7 2 7 1 1 . 6 0 1 6 . 0 8 4 k 7 7 pa
P p1 2 (3.2 3 8 1.8 0) 7 3 3.3 4k0 5 /N m y 3 .2 3 3 8 1 .5 ( 1.0 8 3 7 7 .2 ) 3 3 8 0 .5 1 1 .1 m 5
kat g2(452)
主动土压力为
a zka H
总土压力为
Ea 12H2ka
Ea H/3
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土力学
二、无粘性土的土压力
2 被动土压力
土体在水平方向压缩，z不变，x不断增大，直至到达极限平衡状态。莫尔 圆III与抗剪强度曲线相切于T2。
由极限平衡条件知：
3＝z，c＝0，
1 3 t2 g ( 4 5 2 ) 2 c t( 4 g 5 2 )
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三、粘性土的土压力
填土面无荷载的条件下，z=0，土不能抗拉，会出现裂缝，可认为此部分土 压力为零。
土Байду номын сангаас学
2c
z0 ka
时，a＝0。
深度z0是a由负变正的界限， 常称为 临界深 度。
由上图三角形分布，可计算处土压力 ：
土质学与土力学安徽理工大学资源与环境工程系课件
式中： f ——承载力设计值， fk——标准值 ， r1——天然容重， r0——为基底 以上土的加权平均容重，地下水以下取浮容重； ηB ，ηD——相应于基础宽度和埋置深度的承载力修正系数，查表。
原位试验确定地基承载力
三、标准贯入试验法
钻杆
方法介绍：
试验时，先行钻孔，再把上端接有钻杆的标准贯
器头
入器放至孔底，然后用质量为63.5kg的锤，以
日本1995年1月17日阪神大地震
大阪 Nishinomiya 桥的桥墩破坏. 6个桥墩中至 少2个严重破坏，其可能的原因是岸边桥墩的大变 形导致第一组桥墩过载。
原位试验确定地基承载力
一、载荷试验法
平衡架
千斤顶
拉锚
荷载板
0
pu
p
由拐点得地基极限承载 力pu，除以安全系数Fs
s 得容许承载力[p]
76cm的高度自由下落将贯入器先击入土中15cm，
然后测继续打30cm的所需要锤击数，该击数称为
标准贯入击数
建立标准贯入击数与地基承载力之间的对应关系，
贯入
可以得到相应标准贯入击数下的地基承载力
器身
器靴
原位试验确定地基承载力
四、旁压试验
水箱
量测
Ph puh pcr poh
钻孔内进行横向载荷试验, 用以测定较深处土层的变 形模量和承载力
确定地基极限承载力的理论公式
一、普朗特尔极限承载力理论
P
45o＋ / 2
d 45o－ /
Ⅰ
Ⅲ
d
Ⅲ2 c
ⅡⅡ b
c
将无限长，底面光滑的荷载板至于无质量的土(
＝0)的表面上，荷载板下土体处于塑性平衡状态 时，塑性区分成五个区
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
土力学经典课件第一部分土的物理性质及分类
第一部分 土的物理性质及分类一、 计算题1-1-1已知土粒相对密度ds 、含水量ω、天然密度ρ。
计算孔隙比e 、饱和密度sat ρ、有效密度ρ'、干密度d ρ、孔隙率n 、饱和度r s 。
1-1-2某烘干土样质量为200g, 其颗粒分析结果如表1-1所列。
试绘制颗粒级配曲线，求特征粒径，并确定不均匀系数以及评价级配均匀情况。
表1-11-1-3一地基土样，含水量ω=18%，干密度d ρ=1。
60g/cm 3,相对密度 ds=3.10,液限l ω=29.1%，塑限p ω=17.3%。
求（1）该土的孔隙比e 、孔隙率n 、饱和度r s 。
（2）塑性指数Ip 、液性指数l I ，并确定土的名称及状态。
1-1-4从某土层中取原状土做试验，测得土样体积为503cm ，湿土样质量为98g ，烘干后质量为77。
5g ，土粒相对密度2.65。
计算土的天然密度ρ、干密度d ρ、饱和密度sat ρ、有效密度ρ'、天然含水量ω、孔隙比e 、孔隙率n 、饱和度r s 。
1-1-5某地基土为砂土，取风干后土样500g ，筛分试验结果如表1-2所列。
试确定砂土名称。
1-1-6已知土样相对密度为2。
7，孔隙率为50%，含水量为20%，若将103cm 该土体加水至完全饱和，需要加多少水？1-1-7一体积为503cm 的原状土样，其湿土质量为0.1kg ，烘干后质量为0.07kg ，土粒相对密度为2.7，土的液限l ω=50%，塑限p ω=30%。
求（1）土的塑性指数、液性指数，并确定该土的名称和状态。
（2）若将土样压实使其干密度达到1.7t/3m ，此时土样孔隙比减少多少？1-1-8已知某中砂层在地下水位以下的饱和重度sat γ=20.83/KNM ，相对密度ds=2.73。
求该砂层的天然孔隙比e 。
若该砂层的最松和最密孔隙比分别为0.64、0.56，求相对密实度Dr,并确定该土样的物理状态。
1-1-9 一侧限压缩土样，经试验测得土样原始高度为2.5cm,截面积为502cm ，试验前土样质量为180g ，烘干后质量为160g ，在1kg/2cm 正压力作用下，土样压缩稳定后高度为1.9cm,土质量为170g 。
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安徽理工大学课程土力学PPT教案01 图文
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Chapter 0 introduction?什么是土？?土有哪些特点？绪论?土力学有何特点？?为什么要学习土力学？?土力学包括哪些内容？?如何学好土力学？?土力学的发
展简介与展望Soil MechanicsChapter 0 introduction
绪论（1）什么是土？
岩石风化颗粒堆积物地球地球土是指：
地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而形成的、覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。
Soil MechanicsChapter 0 introduction
（2）土有哪些特点？岩石风化的产物碎散性
??非连续介质??受力以后易变形体积变化主要是孔隙变化剪切变形主要由颗粒相对位移引起强度低Soil MechanicsChapter 0 introduction
（2）土有哪些特点？?固相—土骨架?液相—水?气相—空气三相体系?土的组成多相介质??受力后由土骨架、孔隙介质共同承担存在复杂的相互作用有孔隙流体流动Soil MechanicsChapter 0 introduction。