土质学与土力学期末复习资料
土力学-复习
⼟⼒学-复习⼀、⼟质学知识点：⼟的来源：⼟是母岩经过风化作⽤、搬运作⽤、沉积作⽤形成的松散堆积物质。
因此，⼟是由岩⽯风化⽽来的。
沉积岩是⼟经过成岩作⽤形成的岩⽯，因此，⼟和岩⽯实际上是互为物质来源，在地质历史时期是相互转化的。
举例：花岗岩风化作⽤，风⼒侵蚀（⼽壁滩），流⽔侵蚀（峡⾕、瀑布）冰川/海浪侵蚀成⼟作⽤：冰川堆积，风沙堆积，风⼒堆积（带有⼤量沙粒的⽓流，如果遇到灌丛或⽯块，风沙受阻堆积下来，就形成沙丘。
需利⽤植被阻滞），流⽔沉积。
⼟中矿物成分：原⽣矿物，次⽣矿物，⽔溶盐，有机质，次⽣氧化物和难容盐。
⼟壤中的晶体粘⼟矿物是母岩在经受化学风化⽽成⼟过程中形成的层状硅酸盐晶体矿物粘⼟矿物具有可塑性、粘结性、膨胀性、阳离⼦交换与吸附特性等特殊性质，是⼟壤中最活跃的成分之⼀，因此成为⼟质学的主要研究对象（粘⼟矿物内部电荷经常处于不平衡状态，因此表⾯可吸附阳离⼦和⽔分⼦，在⽔中能分散成胶体悬浮状态）。
硅酸盐是由硅酸阴离⼦和各种⾦属阳离⼦组成的盐类，其⾻⼲是硅离⼦和氧离⼦。
层状硅酸盐粘⼟矿物晶体结构：组成晶体最基本的单元叫晶⽚，粘⼟矿物最基本的晶⽚通常由Si—O四⾯体层和Al—OH⼋⾯体层组成。
粘⼟矿物晶体通常有四⾯体⽚和⼋⾯体⽚组合形成层状硅酸盐的晶层。
粘⼟矿物晶体的晶胞按照两种晶⽚的配合⽐例分为1:1和2:1两⼤类型。
典型粘⼟矿物：⾼岭⽯Al4Si4O10(OH)8，伊利⽯KAl2(AlSi3O10)(OH)2·nH2O，蒙脱⽯粘⼟矿物鉴定：差热分析法，X射线衍射分析（原理是利⽤单⾊光通过晶体不同层⾯后产⽣反射线会存在相位差⽽出现⼲涉现象得到晶体参数），化学分析法，染⾊法、红外光谱法、能谱法、电⼦显微镜法等⼟壤中的有机质：⾮腐殖质，腐殖质随着⼟壤中有机质含量的增加，⼟的分散性加⼤，天然含⽔率增⾼，⼲密度减⼩，胀缩性增加，压缩性增⼤，强度减⼩，承载⼒降低。
当其含量⾼于5%后，其对⼟的⼯程性质就会产⽣很⼤的影响。
土质学与土力学复习总结
求有关土质学与土力学复习最佳答案●土的工程性质:分散性易变性复杂性●饱和土：除了土颗粒外所有的空隙都由水填满的土。
●结合水：当土与水相互作用时土粒会吸附一部分水分子在土粒表面形成一定厚度的水膜成为结合水。
●结合水特点1受土粒表面引力控制不符合静水力学规律自由流动2气节冰点低于零度3密度粘滞度比正常水高●粒组界限值：巨粒组与粗粒组60mm 粗粒组与细粒组0.075mm 砾与砂2mm●粒度：土的大小称为粒度。
●土粒大小的分析法：筛分法（〉0.075mm）沉降分析法（〈0.075mm）●粒组：在工程上常把大小相近的土合并为组。
●粒度成分：土中各种不同粒组的相对含量。
●粒度成分表示方法：表格法、累计曲线法、三角坐标法●土的塑性指标：液限WL：土从液态向塑性状态过渡的界限含水量塑限WP：土由可塑状态向脆性状态过渡的界限含水量。
塑性指数IP=WL-WP粘性土的塑性大小，可用土处于塑性状态的含水率变化范围来衡量，该范围即液限与塑限之差值，称为塑性指数。
液性指数IL= 一个能够表示天然含水率与界限含水率关系的指标，即液性指数→W= 土处于液限→W= 土处于塑限状态→可塑状态土的工程分类依据:1、土的颗粒组成特征。
2、土的塑性指标（）3、土中有机质存在情况●毛细性：土能够产生毛细现象的性质称为毛细性。
●毛细现象：土中水在表面张力作用下向土及其他方向移动的现象。
●土层中的毛细水带的三个分类：1，正常毛细水带；2、毛细网状水带；3、毛细悬挂水带●流砂现象：若水的渗流方向自下而上，党向上的动力水与土的浮容重相等时，土颗粒间的压力为零，土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定，这种现象成为流砂现象。
●管涌：水在砂系土中渗透时，土中一些细小颗粒在动土力的作用下，可能通过粗颗粒的孔隙被水带走，称为管涌。
●冻土：在冰冻季节因大气复温影响使土中水分冻结成冻土。
●冻土现象：在冻土地区，随着土中水的冻结和融化会发生一些独特的现象称为冻土现象。
土质学与土力学 复习资料(全) 同济大学
1.1 土的三相组成 土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质。无机矿物成分又分为原生矿物和次生矿物。 土的液相指存在于土孔隙中的水。分为结合水（强、弱）和自由水（毛细水、重力水）。 土的气相指充填在土孔隙中的气体。包括自由气体和封闭气体。 1.2 土的颗粒特征 1.2.1 土粒粒组的划分 粒径、粒组的概念。我国规定的粒组划分标准：表 1-1。 1.2.2 土粒组成的表示方法 土的颗粒级配：土中不同粒组的相对含量（各粒组干土质量的百分比）。 ①表格法 ②累计曲线法
砂土：非碎石土，且粒径大于 0.075mm 的颗粒质量超过总质量的 50%
细粒土：粒径大于 0.075mm 的颗粒质量不超过总质量的 50%
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同济大学 土质学与土力学 复习资料
1150899 陈力畅
第四章 土中应力计算
4.1 概述 4.1.1 土中应力计算的目的和方法 目的：地基中的应力状态→应力应变关系→地基强度、变形和稳定性问题 方法：自重应力：建筑物修建以前，地基中由土体本身的有效重量所产生的应力。 附加应力：建筑物修建以后，外荷载在地基中引起的应力。 研究方法：弹性理论（半无限连续体、材料力学概念），真实土体，叠加方法。 4.1.2 土力学中符号的规定：与材料力学正好相反。 正应力：压为正，拉为负； 剪应力：正面正向或负面负向为负，其余为正。 4.2 土中自重应力计算 自重应力：由于土体本身自重引起的应力。是土体的初始应力状态。 4.2.1 基本计算公式 均质土中自重应力计算公式： cz z 。随深度线性增加，呈三角形分布。 4.2.2 土体成层及有地下水时的计算公式 土体成层： cz i hi
《土质学与土力学》复习资料
第一章土的物理性质及工程分类土是岩石经过物理风化、化学风化、生物风化作用后的产物，是由各种大小不同的土粒按各种比例组成的集合体。
土粒之间的孔隙中包含着水和气体，是一种三相体系。
第一节土的三相组成无机矿物颗粒 原生矿物：岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等固体颗粒次生矿物：原生矿物风化作用的新矿物32O Al 、32O Fe 、次生2SiO 、（固相） 粘土矿物以及碳酸盐等有机质：由于微生物作用，土中产生的复杂的腐殖质矿物，还有动植物残体等有机物，如泥炭等。
土结合水 强结合水水弱结合水（液相）自由水 毛细水重力水气体 与大气联通：与空气相似，受到外力作用时排出，对土的工程性质没多大影响。
（气相）与大气不连通：密闭气体，压力大被压缩或溶解于水中，压力小时气泡恢复原状或重游离，对土的工程性质有很大影响。
（含气体的土成为非饱和土，非饱和土的工程性质研究已成为土力学的一个新分支）第二节土的颗粒特征1．描述土粒大小及各种颗粒的相对含量的常用方法：对粒径>0.075mm 的土粒，筛分法；粒径<0.075mm沉降分析法是根据土粒在悬液中沉降的速度与粒径的平方成正比的Stokes 公式来确定各粒组相对含量的方法。
2．土粒大小划分：块-碎-砾-砂-粉-粘（粉：砂粉，粘粉；粘：粉粘，粘土）粘土粒径<0.002mm ，为很细小的扁平颗粒，表面具有极强的和水相互作用的能力。
第三节土的三相比例指标土的三相五只在体积和质量上的比例关系称为三相比例指标。
三相比例指标反映了土的干燥与潮湿、疏松与紧密，是评价土的工程性质的最基本的物理性质指标，也是工程地质勘查报告中不可缺少的基本内容。
土样体积：a w s V V V V ++= （a w V V V V +=）土样质量：w s m m m +=三相比例指标分为两种：试验指标，换算指标一、试验指标包括土的密度、土粒密度、含水量1．土的密度：单位体积土的质量，vm =ρ（3/cm g ）。
土质学与土力学复习总结
土质学与土力学复习总结一、土质学土质学是研究土壤的物理性质、化学性质和工程性质的学科。
在土质学中，我们需要了解土壤的颗粒组成、孔隙结构、水分特性、含水量与干密度的关系、体积稳定性和胶结性等。
1.颗粒组成：土壤由颗粒、水和气体组成。
颗粒主要分为粉状颗粒（泥粒）、砂状颗粒（砂粒）和粒状颗粒（粉粒）。
不同颗粒的比例决定了土壤的颗粒分布。
2.孔隙结构：土壤中存在许多孔隙，包括毛细孔隙、总孔隙和非饱和孔隙。
毛细孔隙是土壤中含水量较低时形成的微小孔隙，决定了土壤的毛细吸力和可透水性。
3.水分特性：土壤中的水分包括毛管水和自由水。
土壤的水分特性曲线描述了不同水势下土壤的含水量与含水率之间的关系，可以通过渗透试验来确定。
4.含水量与干密度关系：土壤的含水量与干密度之间存在反比关系。
随着含水量的增加，干密度逐渐降低。
5.体积稳定性：土壤的体积稳定性是指土壤在湿润和干燥过程中是否容易发生体积变化。
常用指标有线膨胀比和线收缩比。
6.胶结性：胶结是土壤中含粘土颗粒的胶结物质与水分反应形成的胶状状况。
土壤的胶结性会影响土壤的剪切强度和水分渗透性。
二、土力学土力学是研究土壤的力学性质和变形特性的学科。
在土力学中，我们需要了解土壤的力学参数、力学性质和受力行为等。
1.力学参数：土壤的力学参数包括弹性模量、剪切模量、泊松比、内摩擦角等。
这些参数是描述土壤力学特性的重要指标，常用于土木工程中的计算和分析。
2.力学性质：土壤的力学性质包括剪切强度、压缩性和不均匀性等。
剪切强度是指土壤抵抗剪切破坏的能力，压缩性是指土壤在承受垂直应力时的变形特性，不均匀性是指土壤的颗粒分布不均匀程度。
3.受力行为：土壤在受力作用下会发生各种不同的变形和破坏形式，包括剪切破坏、液化和沉降等。
了解土壤的受力行为可以帮助工程师设计更合理和安全的土木工程。
总结起来，土质学与土力学是土木工程中重要的基础学科，它们研究土壤的物理性质、化学性质和力学性质，为土木工程的设计和施工提供理论依据。
(完整版)《土质学与土力学》期末考试复习资料
一、概念题（5×4’=20’）渗透:由于土体具有连续的孔隙，如果存在水位差作用时，水就会透过土体孔隙而产生孔隙内的流动。
土具有被水透过的性能称为土的渗透性.渗透变形一般有流土和管涌两种基本形式：流土是指在渗透力的作用下，土体表面某一部分土体整体被水流冲走的现象。
管涌是指土中小颗粒在大颗粒空隙中移动而被带走的现象。
压缩系数是表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数越大，曲线越陡，土的压缩性越高；压缩系数值与土所受的荷载大小有关.压缩系数大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高。
级配良好的土必须同时满足上述两个条件，即Cu大于或者等于5且Cu=1～3；若不能同时满足这两个条件，则称为级配不良的土。
土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。
支撑基础的土体或岩体称为地基。
分为天然地基和人工地基两类。
基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分.分为浅基础和深基础.土中各粒组的相对含量用各粒组质量占土粒总质量的百分数表示，称为土的颗粒级配。
土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形状以及他们之间的连接特征,一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种基本类型。
临塑荷载：地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基底压力.塑性荷载:指地基塑性区开展到一定深度对应的基底压力。
当土体中某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时，该点即濒于破坏的临界状态称为极限平衡状态。
容许承载力：地基极限承载力除以一个安全系数后的值。
体积压缩系数：土体在单位应力作用下单位体积的体积变化。
前期固结压力：土在历史上曾受到过的最大有效应力.极限承载力：是指地基承受荷载的极限能力,也就是能承受的最大基底压力。
抗渗强度：土体抵抗渗透破坏的能力，濒临渗透破坏时的水力梯度称为临界水力梯度。
基底压力是指基础底面处，由建筑物荷载(包括基础)作用给地基土体单位面积上的压力.基底附加压力也就是基底净压力,是指在基础底面处的地基面上受到的压力增量。
土质学与土力学复习题
土质学及土力学期末复习一、名词解释： 1. 附加应力2. 地基的承载力3. 群桩效应二、填空题：1．灌注桩可归结为 和 两大类。
2．土在侧限条件下竖向附加压应力及应变增量的比值称为 。
3．挡土墙三种土压力中， 最大， 最小。
4．减小不均匀沉降的主要措施有： 、 、 。
5．基坑工程中地下水控制有 、 、截水及回灌等方法。
6．某土的液限为40%，塑限为20%，则该土为 ，假设其液性指数为2，则该土的稠度状态为 状态。
7．地下水位升降会引起土中自重应力的变化，地下水位升高则引起土体中的有效自重应力 ，地下水位下降引起土体中的有效自重应力 。
8．单桩静载试验中，一般可取破坏荷载前一级荷载为极限荷载。
极限荷载及之商，即为单桩轴向允许承载力。
三、单项选择题：1．地基附加应力在地基中向下、向四周扩散，并在扩散过程中应力( )。
A 、不变 B 、缓慢增加 c 、逐渐降低 D 、变化不定 2．当( )时，粗粒土具有良好的级配。
A. 5u C ≥且13c C ≤≤B. 5u C ≤且13c C ≤≤C. 5c C ≥且13u C ≤≤D. 5u C ≤或13c C ≤≤3．以下由试验得到的压缩系数中，( )系数属于低压缩性土。
-1-1C -1D 、0 5MPa -1。
4．对填土，我们可通过控制( )来保证其具有足够的密实度。
A. s γB. γC. d γD. sat γ5. 测得某粘性土的液限为40％，塑性指数为17，含水量为30%，则其相应的液性指数为( )。
B. 0.50 C6. 在以下指标中，不可能大于1的指标是( )。
A. 含水量B. 孔隙比C. 液性指数D. 饱和度7. 饱和粘土层上为粗砂层，下为不透水的基岩，则在固结过程中，有效应力最小的位置在粘土层的( )。
A. 底部B. 顶部C. 正中间D. 各处〔沿高度均匀分布〕 8. 地基外表作用着均布的矩形荷载，由此可知，在矩形的中心点以下，随着深度的增加，地基中的( )。
土质学土力学复习提纲
1抗剪强度：土体对于外荷载产生的剪应力的极限抵抗能力。
2基底压力：建筑物荷载有基础传给地基，在基础和地基的接触面上存在着接触应力。
3基底附加压力：建筑物建成后作用于基底上的平均压力减去基底原先存在于土中的自重应力才是新增加的压力4自重应力：由土体本身重量产生的应力。
5附加应力：土体由于外荷载作用，在土体中产生的应力增量。
6固结：土的压缩随时间增长的过程。
7先期固结压力：天然土层在历史上所经受到的最大固结压力8液性指数：黏土所处的软硬状态。
9塑性指数：反应了土的物质组成10塑限：可塑状态与半固体的界限含水率11液限：流动状态与可塑状态间的界限含水率12渗透性：土能让水等流体通过的性质13压缩性：土体在压力作用下体积缩小的特性。
14压缩模量：侧限条件下，竖向附加压应力与竖向应变的比值。
15压缩系数：土体在侧限条件下孔隙比减少量与有效压应力增量的比值。
16极限平衡状态：墙背光滑，墙背垂直，填土表面水平。
17静止土压力：挡土墙静止不动，墙后土体不产生位移和变形，处于弹性平衡状态，此时作用在挡土墙上的土压力。
18主动土压力：挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态，此时土体作用在墙上的土压力19地基承载力：地基土单位面积上所能承受的荷载能力。
20滑坡：由于液化失去抗剪强度，使土坡失去稳定，沿着液化层滑动。
1天然状态下的土通常由颗粒（固相）水（液相）气体（气相）三相组成。
2当砾类土或砂类土同时满足Cu≥5和Cc=1-3俩个条件是，为良好性，配砾或良好级配砂如不能满足为不良级配。
3土的相对密实度的表达式是Dr=emax-e/emax-emin。
4渗透力是一种体积力，是水流对土骨架的作用力，发生流砂时，渗透力方向与重力方向相同，且渗透力等于或大于土的阻力。
5渗透变形的俩种基本类型流土、管涌。
6土中应力按照起因可分为自重应力、附加应力。
7地下水位骤降，土中自重应力增加。
8超固结比OCR指的前期固结压力和现有覆盖图重之比，根据OCR的大小可以将图分为正常固结、超固结、欠固结9压缩系数越大，土的压缩性越高，压缩模量越大，土的压缩性越小。
土力学复习资料(整理)知识讲解
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。
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、承载力要求。
②基础沉降不得超过地基变形容许值。
即满足变形要求。
③基础要有足够的强度、刚度、耐久性。
6.若地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理？需对地基进行基础加固处理，例如采用换土垫层、深层密实、排水固结、化学加固、加筋土技术等方法进行处理，称为人工地基。
7.深基础和浅基础的区别？通常把埋置深度不大(3~5m)，只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称为浅基础;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:①由于基础工程是在地下或水下进行，施工难度大②在一般高层建筑中，占总造价25％，占工期25％~30％③隐蔽工程，一旦出事，损失巨大且补救困难，因此基础工程在土木工程中具有十分重要的作用。
第二章土的性质与工程分类1.土:连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。
成人教育《土质学与土力学》期末考试复习题及参考答案
成人教育《土质学与土力学》期末考试复习题及参考答案土质学与土力学练习题A一、单项选择题1.以下土水混合溶液中阳离子解离能力次序哪个正确？：_______(A)Fe3+>Al3+>Mg2+>Na+ (B) Al3+>Fe3+>Mg2+>Na+(C) Mg2+>Na+ >Fe3+>Al3+ (D) Na+>Mg2+>Fe3+>Al3+2. 砂类土的重要特征是_______(A)灵敏度与活动度； (B)塑性指数与液性指数；(C)饱和度与含水量； (D)颗粒级配与密实度。
3. 某饱和土样的含水量为40％，土粒的相对密度ds=2.70，则该土的干密度为________。
(A)1.20g/cm3 (B)1.30 g/cm3 (C)1.40 g/cm3 (D)1.50 g/cm34．毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？_________(A)粘土颗粒电场引力作用； (B)孔隙水压力差的作用(C)水与空气交界面处的表面张力作用。
，粘聚力为c=15kPa，土中大主应力和小主应力分别5. 土样内摩擦角为?=20为σ1=300kPa，σ3 =126kPa，则该土样达到的状态为：__________(A)稳定平衡状态 (B)极限平衡状态 (C)破坏状态（D）无法确定6.随着挡墙高度的增加，主动土压力强度将：( )(A)增大 (B)不变 (C)减小 (D)或减小或增大7.在雨季，山体容易出现滑坡的主要原因是：( )(A)土的重度增大 (B)土的抗剪强度降低(C)土的类型发生改变（D）土中水的浮力增加8.采用应力面积法计算地基最终沉降计算时，采用的地基土压缩模量：( )(A)与地基应力水平无关 (B)随地基应力水平增大(C)随地基应力水平减小（D）不确定二、简述题1．土中常见的原生矿物有哪些？它们具有哪些特性。
2．试归纳红土的工程性质和形成条件。
土质学与土力学复习之简答部分
1.何谓动力水？何谓临界水头梯度？答：我们把水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力称为动水力，也称渗流力。
它的作用方向与水流方向一致。
当向上的动水力与土的有效重度相等时，这时土颗粒间的压力等于零，土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定，这种现象就称为流沙现象。
这时的水头梯度称为临界水头梯度。
2.什么叫土粒的颗粒级配？如何从级配曲线的陡缓判断土的工程性质？答：天然土体中包含大小不同的颗粒，为了表示土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量来表示，称为土的颗粒级配。
根据曲线的坡度和曲率可判断土的级配情况。
如果曲线平缓，表示土粒大小都有，即级配良好；如果曲线较陡，则表示颗粒粒径相差不大，粒径较均匀，即级配不良。
级配良好的土，较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充，因而土的密实度较好。
3.在集中荷载作用下地基中附加应力的分布规律是什么？答：①在荷载面以下同一深度的水平面上，沿荷载轴线上的附加应力最大，向两边逐渐减小；②在荷载轴线上，里荷载面愈远，附加应力愈小。
这是由于荷载作用在地基上时，产生应力扩散的结果。
4.为什么可以说土的压缩变形实际上是土的孔隙体积的减小？为什么可以说土的压缩变形实际上是土的孔隙体积的减小？答：土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性。
研究表明，在工程实践中可能遇到的压力（< 600kPa ）作用下，土粒与土中水本身的压缩极为微小，可以忽略不计。
因此，土的压缩被认为只是由于孔隙体积减少的结果。
5.何谓土的抗剪强度？砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同？答：土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。
砂土的抗剪强度表达式：τ f = σ tan ? 粘性土的抗剪强度表达式：τ f = σ tan ? + c6.测定土的抗剪强度指标主要有哪几种方法？答：土的抗剪强度指标是通过剪切试验测定的。
按常用的剪切试验仪器分类，共有四种：直接剪切试验、三轴剪切试验、无侧限抗压强度试验和十字板剪切试验。
土质学与土力学总复习
渗透力 GD = γwI 方向：与渗流方向一致 作用对象：土骨架 性质：体积力 危害：流砂、管涌
流网： 定义 特点：等势线与流行正交 应用：求解渗流、渗流速 度，渗流稳定性判断
第四章 土中应力计算
土总自重应力计算
重度的选取
•影响因素 •基底压力分布 •实用简化计算 •底面形状 •荷载分布 •计算点位置 •空隙水压 •有效应力
稠度-液性指数
相对密 实度
IL 0
I L 1.0
emax e Dr emax emin
土处于坚硬状态
土处于可塑状态 0 I L 1.0
土处于流动状态
Dr≤0.33 疏松状态 0.33< Dr≤0.67 中密状态 0.67< Dr≤1 密实状态
土的状态判别
粘度-塑性指数 粘性土 土 无粘性土
τα＜τf τα＞τf τα=τf 没破坏（稳定） 破坏 极限平衡状态
2
1 f 3tg 45 2c tg 45 2 2 破坏面与大主应力面 σ1<σ1f 弹性平衡状态 的夹角 σ1=σ1f 极限平衡状态 1 σ1>σ1f 破坏状态 f 90 45 2 2 2 3 f 1tg 45 2c tg 45
第三章 土中水的运动规律
毛细现象
渗流问题
渗流中的水头与水力坡降 渗透试验与达西定律 渗透力的 计算
土的渗透性 及渗透规律 二维渗流及 流网
渗透力及渗透破坏 平面渗流的基本 方程及求解 流网的绘制及应用
渗透变形： 类型，条件， 防治
土质学与土力学
总复习
达西 定律
q kIF v kI
适用条件：层流
土质学与土力学复习资料
土质学与土力学复习资料概述土质学和土力学是研究土壤的组成和力学性质的两个重要学科。
土壤是地球表面的重要物质之一，它对于水文循环、能量交换、生态系统都具有重要的影响。
因此，深入了解土壤的组成和力学性质对于环境保护和土地利用至关重要。
一、土质学土质学研究土壤的成分和结构，包括水分、有机质、粉粒组成以及微生物等，旨在了解土壤的基本组成和特点。
1.土壤的主要组分包括矿物质、有机质、水分和空气。
其中矿物质是土壤中的主要成分，占土壤干重的90%以上。
有机质包括残体、腐殖质和微生物。
水分和空气则占据了经孔、隙和毛细孔等孔隙系统。
2.粉粒组成是土壤的一个重要特征。
它包括粗颗粒、中颗粒和细颗粒三个等级。
粗颗粒包括石块、砾石和砂粒等，中颗粒包括粉砂和粘土等，细颗粒则包括胶体。
3.微生物是构成土壤生态系统的一部分，主要包括细菌、真菌、放线菌、原生动物和线虫等。
它们对土壤的物理、化学和生物学价值都有一定的贡献，例如对有机物的分解和转化、对土壤结构的形成和改良、对植物的生长和保护等。
二、土力学土力学研究土壤的物理和力学性质，包括强度、压缩、流动等，旨在了解土壤在不同外荷载下的变形和破坏规律。
1.土的黏聚力和内摩擦角是决定土壤强度的两个重要参数。
黏聚力是颗粒之间的吸附力，在土的干燥过程中会增强。
内摩擦角则是颗粒间相互摩擦引起的阻力，其大小与土的密实度和形状有关。
2.土壤的固结变形包括压缩、膨胀和收缩等。
土顶上的荷载会使土壤颗粒之间的孔隙被挤压，孔隙的大小被缩小，导致土壤压缩变形。
当土壤含水率较高时，水分膨胀，使土壤表面和内部形成龟裂，导致土壤膨胀变形。
3.土壤是多孔介质，渗透性是其重要性质之一。
计算土壤的渗透性需要考虑土壤颗粒、孔隙大小和孔隙间连通性等因素。
结语土质学和土力学是研究土壤的基础性和应用性学科，它们的研究成果不仅对科学研究、工程设计和土地利用具有重要参考价值，而且对环境保护和可持续发展都有重要的作用。
土质学与土力学 期末考试复习资料
(4分)已知甲、乙两土样物理性质指标如表2-1：表2-1土样/%/%/%甲3220372.721.0乙2316272.661.0判断下列结论中，正确的是（）。
A. 甲比乙具有更多的粘粒(4分)同上题，地表以下5m处土的竖向自重应力为（）。
B. 81kPa(4分)在直剪试验中，实际土样剪切面上的正应力：C. 逐渐增大(4分)一矩形基础，短边b＝3m，长边l＝4m，在长边方向作用一偏心荷载贯F+G＝1200kN。
偏心短为多少时，基底不会出现拉应力?______D. 0.67m(4分)已知砂土的天然孔隙比为e＝0.303，最大孔隙比emax＝0.762，最小孔隙比emin ＝0.114，则该砂土处于( )状态。
A. 密实(4分)某饱和土样的含水量为40％，土粒的相对密度ds=2.70，则该土的孔隙比e为________。
C. 1.08(4分)若产生主动土压力为Ea，被动上压力为Ep，所需的档土墙位移量分别为△a、△p，则下述________是正确的。
C. Ea＜Ep，△a＜△p(4分)已知土样试验数据为：含水量10%，液限38%，塑限15%，则该土的塑性指数为：______D. 23(4分)地下室外墙所受的土压力可视为（）C. 静止土压力(4分)在直剪试验中，实际土样剪切面上的正应力：C. 逐渐增大(4分)在雨季，山体容易出现滑坡的主要原因是：_____B. 土的抗剪强度降低(4分)对粘性土填料进行下列压实试验时，下列（）选项是错误的。
C. 填土的塑限增加，最优含水量减小；击实功增加，最优含水量增加(4分)对施工速度较快，而地基土的透水性差相排水条件不良时，可采用三轴仪的__________结果计算抗剪强度。
A. 不固结不排水试验(4分)无侧限抗压强度试验属于（）。
A. 不固结不排水剪(4分)直剪试验土样的破坏面在上下剪切盒之间，三轴试验土样的破坏面？（）B. 与试样顶面夹角呈(4分)地基土的塑性指数越大，则地基土的渗透系数：________B. 越小(4分)当双层地基上硬下软时（）A. 产生应力扩散现象(4分)无侧限抗压强度试验适用于( )的抗剪强度指标的测定。
土力学期末考试重点复习资料
第一章土的形成和物理性质指标1、土质学：从工程地质学范畴发展起来，从土的成因和成分出发，研究土的工程性质的本子与机理（地质特性）。
2、土力学：从工程力学范畴发展起来，把土作为物理-力学系统，用数学力学方法求解土在各种条件下的应力分布、变形及土压力、地基承载力与边坡稳定等问题（工程特性）。
4、土：是由母岩风化，经过多种地质作用和搬移作用形成的，土是岩石风化的产物。
5、物理风化：只改变颗粒的大小和性质，不改变岩石的矿物成（量变）。
6、化学风化：不仅改变颗粒的大小和性质，不改变岩石的矿物成（质变）。
7、土的组成（1）固体颗粒固相(Solid) 构成土体骨架起决定作用（2）土中水液相(Liquid) 重要影响（3）土中气体气相(Air) 次要作用8、成土矿物（1）原生矿物 (物理风化，砂卵石料)：颗粒较粗(cm~m)，一般为无黏性土；主要有石英、长石、云母等；吸水力弱、稳定、无塑性；性质由矿物本身的性质反映，如颗粒大小组成、矿物类型、颗粒形状、表面特征、硬度等。
（2）次生矿物 (化学风化，黏土矿物)：颗粒较细(<5μm)，一般为黏土矿物；主要有高岭石、伊利石、蒙脱石；吸水力强、活泼、有塑性。
9、黏土矿物：是一种复合的铝-硅盐晶体，颗粒呈片状，是由硅片和铝片构成的晶包所组叠而成，可分成高岭石、蒙脱石和伊利石三种类型。
10、高岭石：产于酸性环境，是花岗岩风化后的产物，通常来源于长石的水解。
1：1型晶格，1硅片＋ 1铝片=1晶层，晶层靠氢键连接，一个颗粒、多达近百个晶层。
特点：水稳性好，可塑性低，压缩性低。
11、蒙脱石：常由火山灰、玄武岩等转变而来，一般在碱性、排水不良的环境里风化形成。
2：1型晶格： 2硅片＋ 1铝片＝ 1晶层，晶层没有钾离子连接，连接弱, 水分子进入。
特点：高塑性、高压缩性，低强度，遇水膨胀。
12、伊利石：碱性介质中风化产物，2：1型晶格，2硅片＋ 1铝片＝ 1晶层，晶层靠钾离子连接，比较稳定，但不如氢键。
土质学与土力学复习之名词解释
1.塑性指数：从液限到塑限的变化范围越大，土的可塑性也越好，这个范围称为塑限指数。
2.灵敏度：原状结构的强度也结构破坏后的强度之比定义为灵敏度St。
3.动水力：把水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力称为动水力Gd（Kn/m3)，也称为渗流力。
4.附加应力：因受到建筑物等外荷载作用，土中产生的应力增量，称为附加应力。
5.超静孔隙水压力：由外荷载引起的超出静水位以上的那部分孔隙水压力，它在固结过程中不断变化，固结终了时等于零。
6.界限含水率：黏性土从一种状态转到另一种状态的分界含水率。
7.土的渗透性：土能让水等流体通过的性质。
8.土中水的渗流：在水头差的作用下，土中的自由水通过土体孔隙通道流动的特性。
9.砂土相对密度：砂土处于最疏松状态的孔隙比与天然状态孔隙比之差和最流松状态的孔隙比与最紧密状态的孔隙比之差的比值。
10.流砂现象：土颗粒的压力为零时，土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定，这种现象称为流砂现象。
11.管涌：水在砂性土中渗流时，土中的一些细小颗粒在动水力的作用下，可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走，这种现象称为管涌。
12.触变性：一旦受到振动或扰动时颗粒之间的联结会立即丧失，又恢复成为流动的液体。
13.土的毛细性：土能产生毛细现象的性质。
14.毛细现象：土中水在表面张力作用下，沿着细微孔隙向上或向其他方向移动的现象。
15.自重应力：土体本身的有效重力产生的应力。
16.基底压力：作用于基础底面传至地基的单位面积压力。
17.附加应力规律：距地面越深，附加应力的分布范围越广，在集中力作用线上的附加应力最大，向两侧逐渐减少。
18.土的压缩性：土在压力作用下体积缩小的特性。
19.压缩模量：土体在侧限条件下竖向压应力与竖向总应力之比。
20.变形模量：土体在侧向自由变形条件下竖向压应力与竖向总应变之比。
21.天然土层固结状态：正常固结土，历史上所经受的先期固结压力等于现有上覆荷重的土层；超固结土，历史上所经受的先期固结压力大于现有上覆荷重的土层；欠固结土，历史上所经受的先期固结压力小于现有上覆荷重的土层。
吉林大学《土质学与土力学》期末考试学习资料(四)
吉大《土质学与土力学》（四）
第四章土的渗透性与土中渗流
一、达西定律的适用范围
达西定律是描述层流状态下渗透流速与水头损失关系的规律，即渗流速度v 与水力坡降i 成线性关系，因此只适用于层流范围。
在土木工程中，绝大多数渗流，无论是发生在砂土中或一般的粘性土中，均可视为层流范围，故达西定律均可适用。
二、渗透系数的测定方法
渗透系数的测定方法主要分实验室内测定和野外现场测定两大类。
实验室测定法
目前在实验室中测定渗透系数k 的试验方法很多，但从试验原理上大体可分为常水头法和变水头法两种。
现场测定法
现场研究场地的渗透性，进行渗透系数k 值测定时，常用现场井孔抽水试验或井孔注水试验的方法。
1、室内试验方法
a.常水头试验
适用于测定透水性大的砂性土的渗透系数。
b.变水头试验
适用于测定渗透性很小的粘性土的渗透系数。
由于粘性土的渗透水量很少，用常水头试验不易准确测定。
2、现场抽水试验方法
三、影响渗透系数的因素
1、土的粒度成分和矿物成分的影响
(1)粒径大小与级配；
(2)孔隙比；
(3)矿物成分；。
土质与土力学考试知识点
土质土力学第一章土是有固体颗粒、水、气体三部分组成。
土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成土的骨架的最基本的物质。
土中的无机矿物成分又可以分为原生矿物和次生矿物。
原生矿物是岩浆在冷凝的过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。
次生矿物是将原生矿物经过化学风化作用所形成的新的矿物，如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、黏土矿物以及碳酸盐等。
黏土矿物的主要代表是高岭石、伊利石和蒙脱石。
黏土的颗粒越细，表面积越大，亲水能力就越强，对土的工程性质的影响就会越大。
土的液相是存在于土孔隙中的水。
按照水与土的相互作用的强弱，可将土中的水分为结合水和自由水两大类。
结合水是处于土颗粒表面的水，受到表面引力的作用而不服从静水力学规律，其冰点是低于零度的。
结合水又分为强结合水和弱结合水。
自由水包括毛细水和重力水。
天然土的粒径一般是连续的，为了描述方便，工程上常把大小相近的土粒合并为组，称为粒组。
卵石粒组与砾石粒组的分界粒径是60m m,黏粒与粉粒的分界粒径为0.002mm 或者为0.005mm。
常用的土的颗粒级配表示方法有表格法、累计曲线法和三角坐标法。
累计曲线法是一种图示的表示方法,常用对数纸绘制,横坐标表示某一粒径,纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量。
在累计曲线上,可以确定两个指标描述土的级配,不均匀系数和曲率系数。
土颗粒的分析方法：颗分试验，可分为筛分法和沉降分析法。
对于粒径大于0.075的土粒可采用筛分析方法，对于小于0.075的土粒则必须用沉降分析方法来分析土的颗粒组成情况。
土的三相比例指标：试验指标和换算指标试验指标：土的密度、土粒比重和土的含水率换算指标：土的干密度、土的饱和密度、土的有效重度、土的孔隙比、土的孔隙率和土的饱和度。
塑限和液限在国际上统称为阿太堡界限。
测定黏性土的塑限指数的试验方法是滚搓法。
采用圆锥仪法测定液限。
塑性指数公式：IP WL WP液限指数公式：IL W WPIPemax eemax emin砂土的相对密度：Dr砂土的相对密度是砂土处于最疏松状态的空隙比与天然状态孔隙比之差和最疏松的状态稍微孔隙比与最紧密状态的孔隙比之差的比值。
《土质学与土力学》期末复习题及答案.doc
《土质学与土力学》期末复习题及答案一、单选题（合计19题）1.（D ）现象发生在土粒表面渗流逸出处，不发生在土体内部。
A.管涌B.渗流C.冻土D.流砂2.临塑荷载及临界荷载计算公式适用于（A ）。
A.条形基础B.矩形基础C.独立基础D.片筏基础3.对于中压缩性土，压缩系数的范围为（A ）。
A. B.C. D.4.影响土的动力变形特性因素中（D ）最为显著。
A.周围压力B.孔隙比C.含水量D.应变幅值5.达西定律只适用于层流的情况，对于（A ）颗粒土不适应。
A.砾石B.中砂C.细砂D.粉砂6.（A ）是黏土颗粒表面物理化学作用的一种宏观性质，是黏性土强度变化的一种特殊形式。
A.触变性B.胶结性C.崩解性D.带电性7.挡土墙的计算通常不包括（D ）。
A.作用在挡土墙上的力系计算B.挡土墙稳定性验算C.挡土墙截面强度验算D.地基的裂缝宽度验算8.下列关于重力式挡土墙的构造措施，其中（A ）是错误的。
A.重力式挡土墙适用于高度小于6m、底层稳定的地段B.重力式挡土墙不可在基底设置逆坡C.当墙高较大时，基底压力常常具有控制截面的重要因素D.重力式挡土墙每隔10〜20m设置一道伸缩缝9.按朗金土压力理论计算挡土墙背面上的主动土压力时，墙背是（C 应力平面。
A.大主应力平面B.小主应力平面C.滑动面D.剪切面10.下列作用于墙背上的土压力（A ）最大。
A.主动土压力B.静止土压力C.被动土压力D.无法比较11.下列四种测剪切强度的方法，其中（A ）可在原位进行试验。
A.十字板剪切试验B.三轴压缩试验C.无侧限抗压强度D.直接剪切试验12.当地基上作用的荷载不大，土中的塑性变形区很小时，荷载与变形之间近似为（C ）。
A.弹性关系B.曲线关系C.直线关系D.都不是13.在同一竖向线上的附加应力随深度而变化，深度越深，附加应力（A ）, 超过某一深度后，附加应力对地基的影现象可以忽略。
A.越小B.越大C.不变D.均不对14.当内摩擦角，时，滑动面是（A ）。
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开放教育土质学与土力学期末复习资料
一、选择题
1．工程中土体发生破坏都可归结为( )。
A. 承压破坏
B. 剪切破坏
C.拉伸破坏
D. 失稳破坏
2．均质粘性土被动土压力沿墙高的分布图为：
A.矩形
B. 倒梯形
C. 三角形
D.梯形
3. 粘性土由半固态转入可塑状态的界限含水量被称为( )。
A．缩限B．液限C．塑限D．塑性指数
二、填空题
1．表示土的三相组成比例关系的基本指标为、
和。
2.表示土中孔隙含量的指标是和。
3. 能传递静水压力的土中水是水和水。
4.地基沉降包括及两方面内容。
是受荷载条件下，与之比值。
5．变形模量E
三.简答题
1. 地基土变形的两个最显著特点是什么？
2. 地基附加应力分布规律有哪些？
四．计算题
1、由钻探取得某原状土样，经实验测得土的天然密度ρ=1.70 t/m3,含水量ω=13.2%，土的相对密度d s=2.69。
试求土的孔隙比e和饱和度S r。
（15分）
2. 下图为一板桩打入透土层后形成的流网。
已知透水土层深18.0m，渗透系数
，板桩打入土层表面以下9.0m，板桩前后水深如图所示。
试求：(1)图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；(2)地基的单位透水量。
（15分）
板桩墙下的渗流图。