土力学
期末土力学复习资料
期末土力学复习资料
土力学是土木工程中的重要学科，研究土体的力学性质和行为。
学习土力学对于理解土壤的力学行为和土壤力学参数的计算具有重
要意义。
为了帮助大家复习土力学知识，本文将从土力学的基本概
念和理论开始，介绍土体的力学行为、土壤参数的计算方法以及一
些常见的土力学实验方法。
一、土力学的基本概念和理论
1.土力学的定义和研究对象
土力学是研究岩土体的力学性质和行为的学科，它主要研究土
壤的力学特性、力学参数和应力应变关系等。
2.土壤的基本性质
土壤是由固体颗粒、水分和空气组成的多相多孔介质。
土壤的
基本性质包括颗粒密实度、含水率、孔隙度等。
3.土壤力学的基本假设
在土力学中，常用的基本假设包括孔隙水压力均衡假设、线弹
性假设和等效应力原理等。
二、土体的力学行为
1.土体力学参数
土体力学参数主要包括弹性模量、剪切模量、泊松比、内摩擦角、内聚力等。
这些参数对于描述土体的力学性质和行为至关重要。
2.土壤的压缩性行为
土壤在受到外加压力时会发生压缩行为，这是由于土壤颗粒重
排和水分压缩引起的。
了解土壤的压缩性行为对工程设计和土地利
用具有重要的影响。
3.土体的剪切行为
土体的剪切行为是指土壤在受到剪切应力时的变形和破坏过程。
了解土体的剪切行为对于土方工程的设计和施工至关重要。
三、土壤参数的计算方法
1.黏塑性土壤的力学参数计算。
土力学
承压水:指充满于两个稳定隔水层之间的含水 层中的地下水。 角点法: 计算均布矩形荷载下得地基竖向附 加压力时,若计算点不位于矩形荷载面角点之 下,则可以通过作辅助线把荷载面分成若干个 矩形面积,使计算点正好位于这些矩形面积的 角点之下,然后应用叠加原理进行计算,这种 方法称为角点法。 自重应力:由土的自重在地基内所产生的应力 称为自重应力。 基底附加压力:从建筑物建造后的基底压力中 扣除基底标高处原有土的自重应力后,才是基 底平面处新增加于地基表面的压力,即基底附 加压力。 有效应力:通过土粒承受和传递的粒间应力, 称为有效应力。 基底压力:是指作用于地基表面单位面积上的 压力。 附加应力:由建筑物荷载在地基土中引起的应 力,是引起地基变形和破坏的主要因素,用σ 表示。 土的压缩性:土在压力作用下体积减小的特性 称为土的压缩性。 土的固结:土的压缩性随时间的增长的过程, 称为土的固结。 压缩模量:土在完全侧限条件下得竖向附加压 力与相应的竖向应变的比值,称为压缩模量。 地基承载力:地基承受荷载压力的能力。 地基的最终沉降量:是指地基在建筑物荷载作 用下,地基表面的最终稳定沉降量。 地基沉降计算深度:是自基底以下需要计算压 缩变形的土层总厚度。 前期固结压力:天然土层在历史所经历过得最 大固结压力称为前期固结压力。 超固结比:前期固结压力(Pc)与现有土层自重 压力(Po)之比称为超固结比。 正常固结土:土体现有的上覆有效压力等于先 期固结压力的土。 超固结土:前期固结压力大于现有土自重应力 的这类土称为超固结土。 欠固结土:前期固结压力小于现在自重应力, 在现有自重应力作用下没有完全固结的土。 土的抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限 能力。 触变性:粘性土的抗剪强度随时间恢复的胶体 化学性质称为土的触变性。 地基承载力特征值:在保证地基稳定的条件下, 使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载 力称为地基承载力的特征值。 不固结不排水剪:试样在施加周围压力和随后 施加竖向压力直至剪切破坏的整个过程中都 不允许排水,试验至始至终关闭排水阀门。 土压力的临界深度:墙背上压应力等于拉应力 的点到地面的距离。 地基塑性区:当地基土中的各点都处于极限平 衡状态时,这一区域就称为地基塑性区。 土的抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限 能力,其数值等于剪切破坏时滑动面上的剪切 力。 土的极限平衡条件:是指土体处于极限平衡状 态时土的应力状态和土的抗剪强度指标之间 的的关系式。 地基的临塑荷载:是指在外荷载作用下,地基 中刚开始产生朔性变形时地基底面单位面积 上所承受的荷载。 快剪:是再转让那个试验过程中,都不让土样 排水固结,亦即不让孔隙水压力消散。 慢剪:施加垂直压力并待试样固结完成后,以 缓慢的剪切速度施加水平剪力,使试样在剪切
土力学
土质土力学讲义
2011 年 10 月
绪论 一、土力学学科的重要性 土是地壳岩石经受强烈风化的产物， 是各种矿物颗粒的集合体， 由固体颗粒、 水、和空气三相组成。 土力学学科研究和解决工程中两大类问题：
⎧土体稳定问题 ⎨ ⎩土体变形问题
【工程实例】 二、本课程的主要特点、内容及学习建议
第一章土的物质组成和结构
ρd = ms V ρ sat = m s + Vv ρ ω V
Sr =
Vω × 100% Vv
， （kg/m³） 。
干密度——单位体积中土粒的质量： ， （kg/m³） 。 γ 干重度——单位体积中土粒的重量： d =ρdg， （kN/m³） 。 有效重度（浮重度）
γ′= m s g − Vs γ ω V
⎧ 筛分法— — d ≥ 0.075 mm ⎨ 比重计法— — d ≺ 0.075mm ⎩
试验成果——颗粒级配曲线 【课堂讨论】为什么土的级配曲线用半对数坐标？ ⑶ 级配曲线的特点： 半对数坐标
⎧ 纵坐标－小于某粒径的土质量含量（％） ⎨ 横坐标－对数坐标－土粒粒径（mm ） ⎩
土力学
第一章土的组成1土的定义：土是岩石风化的产物。
常见的化学风化作用：水解作用，水化作用，氧化作用。
2土是由固体颗粒，水，和气体组成的三相体系。
3固体颗粒:岩石风化后的碎屑物质简称土粒，土粒集合构成土的骨架4土具有三个重要特点：散体性；多相性；自然变异性5粒组：介于一定粒度范围内的土粒。
土粒的大小叫做粒度。
6采用粒径累计曲线表示土的颗粒级配；不均匀系数Cu：反映大小不同粒组分布的均匀程度，Cu越大，越不均匀。
曲率系数Cc:反映了d10、d60之间各粒组含量的分布连续情况。
Cc过大或过小，均表明缺少中间粒组。
7土粒大小：也称为粒度，以粒径表示；8土体：9粘土矿物10液相11强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜，亦称吸着水弱结合水紧靠强结合水的外围而形成的结合水膜，也称薄膜水。
12自由水指土粒表面引力作用范围之外的水.自由水分为：重力水，毛细水。
重力水是存在于地下水位以下的透水土层中的自由水。
毛细水存在于地下水位以上，受水与空气交界面处表面张力作用的自由水。
13土的构造：指同一土层中的物质成分和颗粒大小都相近的各部分之间的相互关系的特征。
有层理构造，裂隙构造，分散构造14土的结构：指土粒大小、形状、相互排列及其联结关系、土中水性质及孔隙特征等因素的综合特征。
有单粒结构，蜂窝结构，絮状结构15承压水16潜水：17排水距离18双面排水19电泳：在电场作用下向阳极移动；电渗：水分子在电场作用下向负极移动，因水中含有一定量的阳离子（K+，Na+等），水的移动实际上是水分子随这些水化了的阳离子一起移动。
20双电层：反离子层与土粒表面负电荷层组成双电层。
第二章土的物理性质及分类1重度：单位体积土的重量，用γ表示密度：单位体积土的质量，用ρ表示2干密度ρd干容重γd：单位体积内土粒的质量或重量饱和密度ρsat与饱和容重γsat ：土中孔隙完全被水充满，土处于饱和状态时单位体积土的质量或重量浮密度与浮容重：单位体积内土粒质量与同体积水质量之差3土粒相对密度:土的质量与同体积4℃时纯水的质量之比4土的含水率w :土中水的质量与土粒质量之比.测定方法：烘干法。
土力学
土力学几个基本概念1、 土：土是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体，岩石是广义的土。
土是自然历史的产物，是岩石经风化、搬运、剥蚀、推挤形成的松散集合体。
2、 地基：支撑基础的土体或岩土称为地基，是受土木工程影响的地层。
分类：有天然地基和人工地基两种。
3、 基础：指墙、柱地面以下的延伸扩大部分。
作用：将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
根据其埋置深度可以分为浅基础和深基础。
4、 基础工程：地基与基础的统称。
5、 持力层：埋置基础，直接支撑基础的土层。
6、 下卧层：卧在持力层下方的土层。
7、 软弱下卧层：f f 软持软弱下卧层的强度远小于持力层的强度。
8、 土的工程性质1. 土的散粒性2. 土的渗透性3. 土的压缩性4. 整体强度弱5.6. 土的性质及工程分类1、土的三相组成：在天然状态下，土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）和气相（气体）三部分组成，简称三相体系。
A 、 土的固体颗粒（固相）a 、土的矿物成分土的矿物成分主要取决于母岩的成分及其所经受的风化作用。
矿物颗粒成分有两大类：原生矿物，次生矿物。
(1) 原生矿物：即岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、云母、长石等。
其矿物成分于母岩相同，其抗水性和抗风化作用都强，故其工程性质比较稳定。
若级配好，则土的密度大、强度高，压缩性低。
(2) 次生矿物：原生矿物经风化作用后形成的新矿物。
如黏土矿物等。
黏土矿物主要由蒙脱石、伊利石和高岭石。
蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。
它的亲水性特强工程性质差。
伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。
高岭石，它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞，属于1:1型结构单位层或者两层。
它的亲水性质差，工程性质好。
b 、土粒粒组土粒的大小称为粒度，在工程中，粒度的不同、矿物成分的不同，土的工程性质就不同，因此工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。
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土力学一、介绍土力学是土木工程中的一个重要学科，研究土壤力学和土木工程中土壤的应力、应变和变形等方面的规律。
土力学的研究对象是土壤及其力学性质，通过对土壤的特性和行为的研究，可以预测和控制土壤在工程中的行为，为土木工程的设计和施工提供科学依据。
二、土壤力学的基本概念1. 土壤物理性质土壤的物理性质包括土壤的颗粒组成、容重、孔隙比、相对密度等。
这些性质直接影响土壤的承载力、抗剪强度和渗透性等力学性质，是土壤力学研究的基础。
2. 土壤力学参数土壤力学参数包括土壤的压缩性、内摩擦角、剪切强度参数等。
这些参数描述了土壤在受力作用下的变形和破坏特性，是土壤力学分析和计算的重要依据。
3. 土壤应力状态土壤应力状态是指土壤中的应力分布情况，包括垂直应力、水平应力和剪应力等。
了解土壤的应力状态可以帮助工程师预测土壤的承载力、变形和破坏状态，从而设计出安全可靠的土木工程。
三、土壤力学的应用1. 土壤的承载力分析土壤的承载力是指土壤在承受外力作用下的最大抵抗能力。
工程师通过对土壤的颗粒组成、孔隙结构、内摩擦角等参数的分析，计算得出土壤的承载力，并根据承载力的大小来设计和选择合适的基础结构和土方工程。
2. 土壤的变形特性研究土壤在受力作用下会发生变形，包括压缩变形、剪切变形和液化等。
了解土壤的变形特性可以帮助工程师预测土壤的沉降和位移，并采取相应的补充措施，确保土木工程的安全和稳定。
3. 土壤的抗剪强度分析土壤的抗剪强度是指土壤在剪切作用下的抵抗能力。
通过对土壤的剪切试验和理论分析，工程师可以确定土壤的剪切强度参数，并结合实际工程条件进行抗剪强度的计算和分析，为土木工程的设计和施工提供重要依据。
四、土力学的挑战与发展土力学作为土木工程中的重要学科，正面临着一系列的挑战和发展机遇。
首先，随着城市化进程的加快和人口增长的需求，工程建设规模不断扩大，对土力学的研究和应用提出了新的要求。
其次，随着科技的进步和实验技术的发展，土力学研究手段和方法也将得到加强和完善，从而能够更加准确和全面地研究土壤的力学性质和行为规律。
土力学原理
土力学原理
土力学原理是土木工程中的一项基础原理，用于研究土体在外力作用下的力学行为。
在土壤力学中，有许多重要的原理被广泛应用在土壤的设计和分析中。
土力学的研究对象是土体，土体是由颗粒、水分和空气等组成的多相材料。
土力学采用连续介质力学的观点来研究土体的力学性质。
其中最重要的三个原理分别是：
1. 应力-应变关系：应力-应变关系描述了土体在外力作用下的应变响应。
根据弹性理论，土体的线性弹性行为可以用胡克定律来描述，即应力与应变成正比。
这一原理在土体的设计和分析中非常重要。
2. 塑性力学原理：塑性力学原理用于描述土体的塑性行为。
在土体达到一定的应力水平后，它会发生塑性变形，即应力超过了土体的弹性极限。
塑性力学原理可以用来解释土体的流动、变形和稳定性。
在土体的基础工程和边坡稳定性分析中，塑性力学原理是十分重要的。
3. 应力传递原理：应力传递原理是土力学中非常基础的原理，它描述了土体内部应力的传递方式。
根据这一原理，土体内部的应力是从上部施加的外力通过土体颗粒之间的相互作用而传递的。
应力传递原理在土体的承载力和排水性能的研究中起到了重要的作用。
这些原理为土壤力学的研究提供了基础理论和方法，为土木工
程师在设计和分析土体结构时提供了指导。
通过深入学习和应用这些原理，可以更好地理解土壤的行为特性，从而做出科学、合理的工程决策。
土力学
土力学（工程管理专业）一：名词解释1.管涌：在渗流作用下，土体中的细颗粒在粗颗粒形成的空隙中流失的现象称为管涌。
2.颗粒级配：土中所含各颗粒的相对含量，以土粒总含量的百分数表示。
3.临塑荷载：地基中将要出现但尚未出现塑性变形区，其相应的荷载。
4.被动土压力：当挡土墙在外力的作用下，向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力。
5.主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力。
6.静止土压力：当挡土墙静止不动，墙后土体处于弹性平衡状态时，作用在墙背上的土压力。
7.地基：支撑基础的土体或岩体。
8.基础：将结构承重的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
9.流砂：当地下水流动，流动力的数值等于或大于土的浮重度时，土体发生浮起而随水流动，这种现象称为流砂。
10.无筋扩展基础：指用砖，毛石，混泥土，毛石混泥土，灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。
11.土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比。
12.液限：土自可塑状态变化到流动状态的临界含水量。
13.压缩模量：土体在完全侧限条件下，竖向附加应力与相应的应变增量之比。
14.土的相对密度：土的固体颗粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比。
ds=w sρρ/15.塑性荷载：指地基塑性区开展到一定深度对应的基底压力。
16.附加应力：由建（构）筑物荷载在地基中引起的应力增量。
17.土的抗剪强度：土体抵抗剪力破坏的极限能力。
二：选择与填空1.土中孔隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比。
2.土中水的体积与孔隙体积之比称为土的饱和度Sr。
3.实验室中可测的指标：重度，密度，含水量。
4.土中水的质量与土粒质量之比称为土的含水量。
5.土的颗粒级配曲线比较陡说明：级配不好。
6.常见的粘土矿物中，亲水性最好的是：蒙脱石。
7.粘土矿物可分为：蒙脱石，伊利石，高岭石。
8.土是在岩石的风化作用下形成的。
9.Cu>5，级配良好，Cu<5，级配不良。
土力学
目录第一章土的物理性质 (1)第二章土的渗透性和水的渗流 (11)第三章土中应力和地基应力分布 (14)第四章土的压缩性及地基沉降计算 (23)第五章土的抗剪强度 (34)第六章天然地基承载力 (43)第七章土压力 (51)第一章土的物理性质一、内容简介土的力学性质由其物理性质所决定，而土的物理性质又取决于土的成分、结构和形成过程等。
在本章中将介绍土的生成、矿物组成、结构及其联结、三相含量指标、土体状态、土（岩）的工程分类等。
二、基本内容和要求1 ．基本内容（ 1 ）土的形成；（ 2 ）土的粒径组成及物质成分；（ 3 ）土中的水及其对土性的影响（粘粒与水的表面作用）；（ 4 ）土的结构及联结；（ 5 ）土的三相含量指标及换算关系；（ 6 ）土的物理状态及有关指标；（ 7 ）土（岩）的工程分类。
2 ．基本要求★ 概念及基本原理【掌握】土的粒径组成（或颗粒级配、粒度成分）；粒组划分；粒径分析；粒径分布曲线（级配曲线）及其分析应用；土的三相含量指标；砂土及粘性土的物理状态及相应指标；砂土的相对密实度及状态划分；粘性土的稠度和可塑性；稠度和稠度界限；塑性指数及液性指数；【理解】土的形成过程；粒径分析方法（筛分法、比重计法）；不均匀系数；曲率系数；土的矿物成分及相应的物理性质；土中水的形态及相应的性质；粗粒土、粉土、粘性土的结构及对土性的影响；重塑土；粘性土的灵敏度及触变性；标准贯入试验及标贯数；塑限及液限的确定方法；土（岩）的工程分类★ 计算理论及计算方法【掌握】土的三相含量指标关系的推导；土的三相含量指标的计算；相对密实度的计算；塑性指数及液性指数的计算；★ 试验【掌握】三个基本指标容重、比重、含水量的确定方法；塑限及液限的确定（搓条法及锥式液限仪法）三、重点内容介绍1 ．土的生成土的多相性、分布不均匀性的主要原因就是因为其生成的原因和历史不同。
总的来说，土是由地壳表层的岩石（完整的）经长期的变为碎屑，原地堆积或经风力水流等搬运后沉积而形成。
土力学计算公式
土力学计算公式1.土壤颗粒级配不均匀程度可以用CU指数来表示，其中d60为小于某粒径颗粒含量占总土质量的60%时的粒径，d10为小于某粒径颗粒含量占总土质量的10%时的粒径，CU小于5时表示颗粒级配不良，大于10时表示颗粒级配良好。
2.土壤的密度ρ和重力密度γ可以表示土壤的湿密度和天然重度。
一般ρ为1.6-2.2（t/m3），γ为16-22（KN/m3）。
其中，ρ可以用土壤质量m和体积v表示，γ可以用ρ和重力加速度g表示。
3.土壤的含水量ω可以表示土壤中水分的含量，可以用质量m和干体积v表示。
常用的换算公式为ω=ms/mv×100%。
4.土壤的孔隙比e可以表示土壤中孔隙的比例，可以用孔隙体积vs和总体积v表示。
常用的换算公式为e=vs/v。
5.土壤的孔隙率n可以表示土壤中孔隙的比例，可以用孔隙体积vs和总体积v表示。
常用的换算公式为n=vs/v×100%。
6.土壤的饱和度Sr可以表示土壤中孔隙被水填满的程度，可以用水分质量ms和孔隙体积vs表示。
常用的换算公式为Sr=ms/mv×100%或Sr=vs/v。
7.土壤的干密度ρ可以表示土壤在干燥状态下的密度，可以用质量m和体积v表示。
常用的换算公式为ρ=dm/v或ρ=ρg。
8.土壤的饱和密度ρsat可以表示土壤在饱和状态下的密度，可以用质量m和体积v表示。
常用的换算公式为ρsat=(ms+mv)/v或ρsat=ρg。
9.土壤的有效密度ρ和有效重度γ可以表示土壤中有效颗粒的密度和重力密度。
常用的换算公式为ρ=(ms-mv)/v或ρ=ρsat-ρwv，γ=ρg或γ=γsat-γw。
10.砂的相对密度Dr可以表示砂颗粒的紧密程度，可以用极限孔隙比emax和实际孔隙比e表示。
常用的换算公式为Dr=(emax-e)/(emax-emin)。
11.塑性指数IP可以表示土壤的可塑性，包括液性指数IL和塑性指数IP。
IL可以用液限ωL和塑限ωP表示，常用的换算公式为IL=ωL-ωP。
土力学
砂 粒
粗砂
中砂 细砂 粉粒 粘粒
0.5<d≤2
0.25<d≤0.5 0.075<d≤0.25 0.005<d≤0.075 d≤0.005
细粒
二、颗粒级配的测定
土 力 学
• 土的颗粒级配是指土中各粒组的相对百分含量，通常 用各粒组占土粒总质量（干土质量）的百分数表示， 也称为土的粒度成分。
• 粗粒土指以砾石和砂粒为主的土，又称为无粘性土。 • 细粒土指以粉粒、粘粒和胶粒为主的土，又称为粘性 土。 • 筛分法（适用于砾石类和砂类土，d>0.1mm） • 静水沉降分析法（适用于粉土和粘性土，d<0.1mm） （虹吸比重瓶法、移液管法、比重计法）
3
5
10
20
15
20
30
颗粒级配累积曲线（图解法）
土 力 学
• 横坐标采用对数坐标，表示土颗粒直径，单位mm；纵 坐标为小于某粒径土的累积含量，用百分比表示。 • 土的粗细常用平均粒径（mm）d50表示，d50指土中大 于或小于此粒径的土粒含量均占50。
•颗粒级配累积曲线
土 力 学
特征粒径
• D10——有效粒径（de）；d50—平均粒径； • d30 ——中值粒径； d60——限制粒径；。
土粒的大小通常以粒径表示，以mm为单位。 • 土粒按粒径大小分为若干组别，称为粒组。粒组就是 一定的粒径区段，以毫米表示。 粒组的划分的原则 1. 符合粒径变化所引起的质的变化规律，即每个粒组的 成分与性质无质的变化，具相同或相似的成分与性质； 2. 与粒组的分析技术条件相适应，即不同大小的土粒可 采用不同的适用方法进行分析； 3. 粒组界限值力求服从简单的数学规律。
土的结构－土粒间的相互作用
土力学
一、名词解释土力学：利用力学的一般原理，研究土的物理、化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。
基础：将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，一般应埋入地下一定的深度，进入较好的地层。
土的颗粒级配：土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示。
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。
包括单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构。
土的触变性：黏性土结构遭到破坏，强度降低，但随时间发展土体强度恢复的胶体化学性质。
相对密度：土的固体颗粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比，称为土粒的相对密度。
固结度：地基在荷载作用下，历经时间t 的固结沉降量ct s 与其最终沉降量c s之比。
临塑荷载：指地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基地压力。
土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力。
最优含水量：在一定的压实功（能）下使土最容易压实，并能达到最大密实度时的含水量。
界限含水量：粘性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量。
液性指数：表征土的天然含水量与分界含水量之间相对关系的指标。
塑性指数：液限与塑限之差定义为塑性指数。
基底附加压力：引起地基沉降的那部分压力。
地基：支承基础的土体或岩体。
天然地基：未经人工处理就可以满足设计要求的地基。
人工地基：若地基软弱、承载力不能满足设计要求，则需对地基进行加固处理，称为人工地基。
桩侧摩阻力：在竖向荷载作用下，桩身材料将发生弹性压缩变形，桩与桩侧土体发生相对位移，桩侧土对桩身产生的向上摩阻力。
桩端阻力：桩侧摩阻力不足以抵抗竖向荷载，一部分竖向荷载传递到桩底，桩底持力层将产生压缩变形，桩底土对桩端产生的阻力。
桩的负摩阻力：桩土之间相对位移的方向决定了桩侧摩阻力的方向，当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。
土的固结：土的压缩随时间增长的过程，主要指孔隙水压力消散，有效应力增长的过程。
土力学
一、土是岩石经过物理风化和化学风化作用后的产物，是由各种大小不同的土粒按照各种比例组成的集合体。
土的固相包括无机矿物颗粒和有机质。
无机矿物颗粒包括：原生矿物和次生矿物粘土矿物是很细小的扁平颗粒，表面具有极强的与水相互作用的能力，颗粒愈细，表面积愈大，亲水的能力愈强。
土粒的大小通常以平均直径表示，称为粒径又称为粒度（间接法描述＞0.075mm用筛分析＜0.075用沉降分析法）土的颗粒大小及组成情况通常用土中各个不同粒组相对含量（各粒组干土质量的百分比来表示）称为土的颗粒级配表示方法：表格法、累计曲线法和三角坐标法土隙中充满水而不含气体的土称为饱和土不均匀系数反应大小不同立足分配情况曲率系数描述累积曲线整体形状指标土的孔隙比是评价土的紧密程度的指标土的三相物质在体积和质量上比例关系称为土的三相比例指标是评价土的工程性质最基本物理性质指标土的三相比例指标分为实验指标（通过实验测定指标密度土粒比重土的含水率）和换算指标（通过计算求的指标干、饱和密度，干、饱和重度，有效重度，孔隙比，孔隙率，饱和度）土的含水率是描述土的干湿程度重要指标用国际单位制计算重力，土的质量产生单位体积重力称为重力密度简称重度土粒比重是土粒质量与同体积4℃纯水质量之比土的干密度越大，土越密实，强度越高，水稳定性越好，填土密实度的施工控制指标可塑性指土可以塑成任何形状而不发生裂缝，并在外力解除后能保持已有的形状而不恢复原状的性质土的密度环刀法土粒比重用比重瓶法土的含水率用烘干法黏性土从一种状态转到另一种状态的分界含水率称为界限含水率。
流动与可塑液限可塑与固态塑限半固与固缩限液限和塑限表征黏性土物理性质指标可塑性的大小可用黏土处在可塑状态的含水率变化范围来衡量，从液限到塑限的变化范围愈大，土的可塑性愈好，这个范围称为塑性指数可塑性是黏土区别于砂土的重要特征黏性土的天然含水率和塑限的差值与塑性指数之比叫做液性指数无粘性土的密实度是判定其工程性质的重要指标，它综合的反映了无粘性土颗粒的矿物组成、颗粒级配、颗粒形状和排列等对其工程性质的影响，无粘性土的密实度对其工程性质具有重要的影响密实的无粘性土具有较高的强度，且结构稳定，压缩性小；松散的无粘性土强度低，稳定性差，压缩性大。
土力学第四版知识点
土力学第四版知识点土力学是土土相互作用的一门学科，研究土壤力学性质、土壤力学行为以及土壤力学应用等内容。
它在土木工程、岩土工程和地质工程等领域中起着重要的作用。
土力学的核心概念之一是土体的物理性质。
土体是由颗粒、水和气体组成的多相介质，其物理性质包括颗粒间的空隙度、颗粒大小、颗粒形状等。
这些性质决定了土体的孔隙结构和孔隙水、孔隙气体的存在形式和分布。
通过研究土体的物理性质，可以了解土体的孔隙结构和孔隙水、孔隙气体的运动行为，为土体力学行为的研究提供基础。
土力学还研究土体的力学性质。
土体是一种非饱和多相介质，其力学性质受到颗粒间的相互作用、水分的存在和分布以及孔隙气体的存在和分布的影响。
土体的力学性质可以通过试验和理论分析来研究，包括土体的强度特性、应力应变关系、变形特性等。
研究土体的力学性质可以为土木工程和岩土工程的设计和施工提供依据。
土力学中的另一个重要概念是土体的力学行为。
土体的力学行为是指土体在受力作用下的变形和破坏特性。
土体的力学行为受到颗粒间的相互作用、水分的存在和分布以及孔隙气体的存在和分布的影响。
土体的力学行为可以通过试验和理论分析来研究，包括土体的压缩性、剪切性、强度和稳定性等。
研究土体的力学行为可以为土木工程和岩土工程的设计和施工提供依据。
土力学的应用十分广泛。
在土木工程中，土力学可以用于土体的基础设计、土体的稳定性分析、土体的承载力计算等。
在岩土工程中，土力学可以用于土体的边坡稳定性分析、土体的基坑支护设计、土体的地下工程设计等。
在地质工程中，土力学可以用于土体的地震响应分析、土体的岩土工程灾害预测等。
土力学的应用可以提高土木工程、岩土工程和地质工程的设计和施工水平，保障工程的安全和可靠性。
通过对土力学的学习，我们可以深入了解土体的力学性质和力学行为，为土木工程、岩土工程和地质工程的设计和施工提供科学依据。
土力学的研究不仅在理论上对土体的行为有了更深入的认识，也在工程实践中发挥了重要的作用。
土力学 名词解释
名词解释:绪论1、土力学:就是利用力学的一般原理,研究土的物理、化学与力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。
2、土:就是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体。
由固体、液体与气体所组成的混合物。
3、土的性质:结构性质——生成与组成结构与构造物理性质——三相比例指标无粘性土的密实度粘性土的水理性质土的渗透性力学性质——击实性压缩性抗剪性4、地基、基础:地基就是直接承受建筑物荷载影响的那一部分地层。
基础就是将建筑物承受的各种荷裁传递到地基上的下部结构。
5、岩土工程:就是根据工程地质学、土力学及岩石力学理论、观点与方法,为了整治、利用与改造岩、土体,使其为实现某项工程目的服务而进行的系统工作。
第一章1、土的形成过程:地球表面的岩石经过风化、剥蚀、搬运、沉积作用形成的松散沉积物,称为“土”。
2、风化作用:风化作用主要包括物理风化与化学风化,物理风化就是指由于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩体崩解、碎裂的过程,这种作用使岩体逐渐变成细小的颗粒。
化学风化就是指岩体与空气、水与各种水溶液相互作用过程,这种作用不仅使岩石颗粒变细,更重要的就是使岩石成分发生变化,形成大量细微颗粒与可溶盐类。
3、搬运、沉积:4、土的组成:就是由固相、液相、气相组成的三相分散体系。
5、土中三相:固相、液相、气相6、粒径、粒组:土粒的大小称为粒度,通常以粒径表示。
介于一定粒度范围内的土粒,称为力组。
7、级配指标:不均匀系数、曲率系数8、矿物成分:原生矿物、次生矿物、有机质、粘土矿物、无定形氧化物胶体、可溶盐9、粘土矿物:由原生矿物经化学风化后所形成的新矿物。
10、结合水:当土粒与水相互作用时,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。
11、自由水:自由水就是存在于土粒表面电场影响范围以外的水。
12、土的结构:单粒结构、蜂窝结构、絮状结构13、土的结构性:14、粘性土灵敏度:就是指粘性土的原状土的无侧限抗压强度与重塑土的无侧限抗压强度比值。
土力学完整版
⼟⼒学完整版1.⼟⼒学：⼟⼒学是研究⼟体的⼀门⼒学。
它以⼒学和⼯程地质学为基础，研究⼟体的应⼒，变形，强度，渗流及长期稳定性的⼀门学科。
2.地基：承受建筑物，构筑物全部荷载的那⼀部分天然的或部分⼈⼯改造地层。
3.地基设计时应满⾜的基本条件：强度，稳定性，安全度，变形。
4.⼟：⼟是由岩⽯经理物理，化学，⽣物风化作⽤以及剥蚀，搬运，沉积作⽤等交错复杂的⾃然环境中所⽣成的各类沉积物。
5.⼟粒：⼟中的固体颗粒经岩⽯风化后的碎屑物质，简称⼟粒。
6.⼟是由⼟粒（固相），⼟中⽔（液相）和⼟中⽓（⽓相）所组成的三相物质。
Eg：“冻⼟”是固体颗粒，液体⽔，冰，⽓四相体。
7.物理风化：由于温度变化，⽔的膨胀，波浪冲击，地震等引起的物理⼒使岩体崩解，碎裂的过程，这种作⽤使岩体逐渐变成细⼩的颗粒。
（只改变⼤⼩，不改变性质）8.化学风化：岩体（或岩块，岩屑）与空⽓，⽔和各种⽔溶液相互作⽤的过程，这种作⽤不仅使岩⽯颗粒变细，更重要的是使岩⽯成分发⽣变化，形成⼤量细微颗粒（黏粒）和可溶岩类（发⽣质的变化）。
9.残积⼟：指岩⽯经风化后未被搬运⽽残留于原地的碎屑堆积物。
它的基本特征是颗粒表⾯粗糙，多棱⾓，六分选，天层理，分布在宽⼴的分⽔岭地带，变形⼤，不稳定，属于不良地质。
10.坡积⼟：残积⼟受重⼒和暂时性流⽔（⾬⽔，雪⽔）的作⽤，搬运到⼭坡或坡脚处沉积起来的⼟坡积颗粒随斜坡⾃上⽽下呈现由粗⽽细的分选性和局部层理。
分布在⼭脚或⼭腰平缓部位上部与残积物相连，厚度变化⼤。
矿物成分宇母岩不同，不稳定，属于不良地质。
11.洪积⼟：残积⼟和坡积⼟受洪⽔冲刷，搬运，在⼭沟出⼝处或⼭前平原沉积下来的⼟。
随离⼭由近及远有⼀定的分选性，近⼭区颗粒粗⼤，远⼭区颗粒细⼩，密实，颗粒有⼀定的磨圆度。
12.粒度：⼟粒的⼤⼩称为粒度，通常以粒径表⽰。
13.粒组：介于⼀定的粒度范围内的⼟粒，称为粒组。
14.颗粒级配：以⼟中各个粒组的相对含量（各个组粒占总量的百分⽐）表⽰⼟中颗粒⼤⼩及其组成情况。
土力学知识点.
土力学知识点1、课程性质土力学是一门专业基础课。
土力学研究的对象课概括为：研究土的本构关系以及土与结构的物相互作用的规律。
2、土的本构关系即土的应力、应变、强度和时间这四个变量之间的内在关系。
3、为确保建筑物的安全和使用良好，在地基与基础设计中必须满足哪两个技术条件？1、地基的强度条件：要求建筑物地基保持稳定型，不发生滑动破坏，必须有一定的地基强度安全系数2、地基的变性条件：要求建筑物的变形不能大于地基变形允许值。
4、组成岩石的矿物称为造岩矿物5、矿物的种类：原生矿物和次生矿物6、矿物的主要物理性质？形态、色泽、光泽、硬度、解理、断口解理：矿物在受外力作用时，能沿一定的方向裂开成光滑平面的性能。
断口：矿物在受外力打击后断裂成不规则的形态。
7、矿物的鉴定方法：肉眼鉴定法和偏光显微镜法8、岩石分类？按成因分：岩浆岩、沉积岩、变质岩按坚固性分：硬质岩石、软质岩石按风化程度分：未风化、微风化、中等风化、强风化9、第四纪沉积层：地表的岩石，经物理化学风化、剥蚀成岩屑、粘土矿物及化学溶解物质；又经搬运、沉积而成的沉积物，年代不长，未压密硬结成岩石之前，呈松散状态，称为第四级沉积层，即“土”10、第四纪沉积层分类：残积层、坡积层、洪积层、冲击层、海相沉积层、湖沼沉积层11、常见的不良地质条件有？断层、岩层节理发育的场地、滑坡、河床冲淤、岸坡失稳、河沟侧向位移12、地下水分类：上层滞水、潜水、承压水13、初见水位：工程勘察钻孔时，当钻头带上水时所测的水位稳定水位：钻孔完毕，讲将钻孔的孔口保护好，待二十四小时后再测得的水位14、土是由岩石，经物理化学风化、剥蚀、搬运、沉积，形成固体矿物、流体水和气体的一种集合体。
15、土的结构：土颗粒之间的互相排列和联结形式称为土的结构分类：单粒结构、蜂窝结构、絮状结构16、土的构造：同一层土中，土颗粒之间相互关系的特征称为土的构造。
分类：层状构造、分散构造、结核状构造、裂隙状构造17：土与其它连续介质的建筑材料相比，具有哪三个显著的工程特性？1、压缩性高2、强度低3、透水性大18、土粒中的矿物分为三类：原生矿物、次生矿物、腐殖质19、工程中常用的土中各粒径的含量占总质量的百分比称为土的粒径级配。
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》知识点总结
《土力学》知识点总结土力学（土木工程力学）是土木工程学中的一个重要分支，研究土体的力学性质和行为，为工程结构的设计、施工和维护提供依据。
下面是对土力学的知识点进行总结：一、土体的力学性质1.基本物理性质：包括土体的密度、含水量和孔隙度等。
2.英特尔以太网卡性质：包括土体的强度、变形特性和渗透性等。
3.变形特性：主要包括固结、压缩、膨胀和剪切等。
4.渗透特性：土体的渗透性是指水或气体通过土体的能力，主要影响土体的稳定性和渗透阻力。
5.特殊性质：热力学性质（热膨胀、热传导性等）、电性能（电阻率、电解质迁移等）和化学性能（酸碱性、腐蚀性等）等。
二、土体力学理论1.应力分布：土体中的应力分布受到多因素的影响，包括重力、土体的密度和孔隙度等。
2.应变特性：包括线弹性、松弛、蠕变和塑性等。
3.孔隙水力学：研究土体中的水分运动和水力特性，包括渗流、孔隙水压和渗透系数等。
4.孔隙水力固结和蠕变：研究土体中孔隙水位置和压力的变化对土体力学性质的影响。
5.刚性塑性力学：研究土体的强度和变形特性，包括内摩擦角、剪切强度和塑性指数等。
三、地基与基础工程1.增加地基承载力：通过加固地基、挖掘或替换土体等方法来提高土体的承载能力。
2.土的膨胀性：研究土体在含水量变化时的膨胀和收缩特性，对地基设计和施工起到重要作用。
3.土的稳定性：包括坡面稳定、边坡稳定和基坑的支护设计等。
4.地基沉降：研究地基在荷载作用下的沉降和沉降速度，对基础设计和施工起到重要作用。
四、土的试验与仪器设备1.土体取样与制样：包括岩土样品的卸样、取样和标本制作等。
2.土体力学试验：包括直剪试验、压缩试验和固结试验等，用于分析土体的强度和变形特性。
3.土体渗透性试验：包括渗透试验和渗透系数试验等，用于分析土体的渗透性和渗透阻力。
4.土体稳定性试验：包括坡度稳定试验和抗剪试验等，用于分析土体的稳定性和抗剪强度。
5.仪器设备：包括直剪仪、压实仪、渗透仪和测角仪等，用于方便进行土体力学试验。
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浅谈冻融作用对土物理力学性质的影响和研究摘要：冻融过程中土结构由于受冷生作用的影响，导致冻融后其物理力学性质发生变化。
在寒区进行路堑开挖、新削边坡和路基修建等工程活动时，会使土体新近暴露于冻融作用之下，在相关的变形和稳定性分析中，必须考虑其物理力学性质的变化。
随着青藏公路和铁路的修建以及其他冻土地区工程建设的广泛开展，我国的寒区岩土工程建设将遇到同样的问题。
目前，冻融作用对土物理性质影响的研究已经比较深入，而冻融作用对土力学性质的影响却缺乏系统的研究，也没有综合的规律性提出，有待进一步深入研究关键词：冷生作用；冻融作用；成冰方式；冻融特性。
正文：冻土、以及冻融作用概述冻土是指含有冰包裹体的土壤和岩石，是一种含冰晶的特殊土水体系。
冻土是一种特殊的土类。
其特殊性主要表现在其性质与温度密切相关。
常规土类的性质主要受其颗粒的矿物和机械成分、容重以及含水量的控制，只要这些因素确定，土的性质就基本稳定，因此多半表现为静态特性。
但是，冻土则不同，冻土的特性除与上述因素有关外，还要受含冰量的控制，而含冰量与温度直接相关。
一般来说土在冻结时，由于土中水冻结成冰，体积增大，使土体膨胀。
土中部分液态水变成固态冰后，虽然水和冰的化学成分一致，但他们的物理力学已经发生根本性的改变。
首先是容重有所变化（冰容重比水要小），其次是其状态发生了变化（液态水变为固态冰），再次是冻结后由于冰胶结的强烈作用，土体变得更为坚硬。
但是在人类的生产活动范围内（一般小于20m），由于气候随季节变化，温度的变化是不可避免的，从而使得土中水的状态也不断变化（或者是含冰量的变化、或者是其状态在液固态之间的转化），则其物理力学性质也随之变化。
因此冻土的性质在随时间变化，表现为动态特征。
所以冻土是一种对温度十分敏感且性质不稳定的土体。
冻土融化时，尤其是冻土融化后，土的含水量、容重、以及相应的抗剪强度、压缩性等都有所不同1.2 冻融作用在冻土工程中，两种最主要的冻害问题便是冻胀和融沉。
随着地层温度的下降，在热交换的过程中，土体温度达到土中水结晶点，便产生冻结；伴随着土中孔隙水和外给水结晶体、透镜体、冰夹层等形成的冰侵入体，土体积增大，导致地表不均匀上升，这就是冻胀现象。
当土层温度上升时，冻结面的土体产生融化，伴随着土体中冰侵入体的消融，出现沉陷，同时使土体处于饱和或过饱和状态而引起地基承载力的降低，称之为土的融沉现象。
在冻融过程中，土体的性质发生了较大的变化，直接影响着地下工程（地基）及上部建筑物的稳定，如使道路出现裂缝、沉陷、结构断裂、基础上拔等。
同时，在寒区建筑物的建设破坏了冻土区原有的水热收支平衡，使冻土温度场、水分场、应力场发生变化，加剧了地基土体的冻融过程而可能造成更严重的冻害。
因此在各种寒区工程的生产活动中都必须充分考虑冻土的性质及其随冻融状态的不同而产生的变化。
另外，随着社会经济及科学技术的不断发展、人口的逐渐增长和土地使用压力日趋增加，开发地下空间已成为人类扩大生存范围的重要手段和发展趋势。
冻土墙止水性好、强度高等优点使得越来越多的城市地下工程中都采用人工冻结法来处理软弱地基的加固以及隔绝地基与地下水的联系等问题。
但由于冻结施工改变了底层原有温度场的分布，会引发一定范围的地层冻胀和融沉，这种变形在城市地下工程中对地基土的工程性质和周围建筑物都将产生不良影响，将导致建筑物结构出现不均匀隆起或沉降。
研究各种因素与冻胀、融沉变形之间的关系是预测人工冻结技术对周围环境影响的关键工作。
在验算寒区岩土工程以及人工冻结法施工的结构物地基强度、稳定性及沉降变形时，不能简单的采用未冻土或是冻融土的强度和变形指标，必须充分考虑冻融前后土力学性质的变化和差异，即需要研究未冻土与冻融土的物理力学性质差异，从而为工程设计提供依据。
因此冻融作用的研究在寒区岩土工程中的地位是至关重要的1.2 冻融作用国内外研究现状及存在的问题国外冻土力学特性的研究于上个世纪30年代始于前苏联，以Vyalov和Tzytovich 为代表的冻土力学专家，取得了大量的成果。
从1937年Tzytovich的第一本俄文版《冻土力学原理》问世以来,冻土力学的研究走过了一条漫长崎岖的发展道路。
从早期直接服务于寒区工程设计的简单的唯现象学上的冻土宏观力学性质的研究，到七、八十年代探索冻害原因的冻土细观机制实验研究；从对冻结土力学性质的研究到更切合实际工程需要的正冻土、正融土力学性质的研究；从只针对冻土骨架固相的力学性质的试验研究，到考虑了冻土中固、液、气多相多孔介质的力学效应的研究；从只研究冻土的力学性质，到开始研究冻土的水、热、力耦合机理；从了解冻土和利用冻土，到主动地对冻土进行改造；从被动的冻土体(路基、边坡、围岩等)稳定性可估，到主动的可控。
作为一门交叉学科,冻土力学继承了大量土力学的理论和方法,同时也借用了相近学科的研究成果,如冰力学理论和高温金属的蠕变理论等。
已冻土的力学性质和土的冻融作用是冻土力学的两大研究方向。
已冻土的力学性质尤其是蠕变的研究和进展已经非常深入，已有多位研究者对其现状进行过总结；同时期对冻结作用的研究现状分析主要讨论了冻胀和热质迁移的机理和模型,而Slunga等也仅用数百字对“冻结导致的物理化学变化”进行了叙述性的描述。
在关于“冻融作用”的研究上，一方面基于冻胀和融沉对工程影响的考虑,大量的研究都致力于建立冻胀和融沉的预报模型。
从工程角度来看,典型的冻胀的预报模型如Konrad的分凝势模型,典型的融沉模型如Nixon等的一维变边界条件的融沉模型都具有一定的应用价值。
另一方面,人们在一定程度上也认识到了冻融作用作为强风化过程对土的工程性质会产生较大影响。
如在加拿大魁北克的多年冻土地区,新的公路路基修建之后往往要等3～5年才铺设路面,这已经成为一个基本常识,一定程度上就是基于这一考虑。
但是对于冻融导致的土工程性质尤其是其力学性质的变化研究的并不很多，而且目前已有的成果也比较分散，迄今没有系统的总结和现状分析。
随着各种寒区工程建设的广泛开展，我国的寒区岩土工程建设将遇到同样的问题，即冻土地区新近暴露的土层受到冻融风化作用而力学性质发生变化对工程的变形和稳定性会产生影响，这正是本文所关注的问题。
冻融对土工程性质的影响大致可以从冻融对土物理性质、水理性质的影响和力学性质影响两个方面来分析，尽管他们是相互联系的。
下面对现有的冻融试验方法以及这两个方面的研究现状进行论述分析。
1.3冻融作用对土物理性质和水理性质的影响在冻融作用对土物理性质的影响方面，冻融对土渗透性影响的研究是最为活跃的,因为它不仅受到岩土工程领域的重视,同时也是土壤学和水力学领域需要考虑的因素。
渗透性的改变经常跟土的内部因素如孔隙比（或击实度）、含水量、塑限、冻胀敏感性及粘土的矿物成分有关；此外还跟试验条件，如对土施加的冻融温度梯度和受力状态有关。
Chamberlain等1981年研究发现,细粒土经过冻融循环后,尽管所采用的土的孔隙比通常会减小,但土的渗透性都有所增大,而且土的塑性指数越大,这种效应越强烈。
这一点已被大量研究所证实，经过冻融循环土的渗透系数大约会增大1～2个数量级。
他们认为原因是土的冻融使得土中形成一些裂隙,同时土孔隙中的细颗粒土可能在冻融过程减少。
后来还有许多研究在不同土的类型、不同土性和不同试验方法上展开,得到许多的结论：如压力对这种效应起到明显的阻碍作用,冻融增大渗透性的效应与制样条件有关等。
至于孔隙比在冻融过程中减小的情况下渗透系数仍然会增大,则主要是由冻融过程中造成微裂隙或者冰晶融化后形成大孔隙所造成的。
此外,在有压冻融时,不同循环次数对孔隙比的影响基本可以忽略。
如图所示，标识不同冻融循环次数的融化后变形量的符号重叠到一起,不易分辨。
（图）加压冻融过程中土孔隙比的变化1.3 课题研究目的和意义在寒区岩土工程中进行路堑开挖、新削边坡和路基修建等工程活动时，会使土体新近暴露于冻融作用之下。
冻胀、融沉、以及冻融前后土的物理力学性质发生巨大的变化，将严重影响冻土地区构筑物的稳定和沉降变形，对寒区构筑物和工程活动构成了极大的威胁。
在相关的变形和稳定分析中，仅仅考虑冻土的力学参数或者是融土的力学参数都是不合理的，必须同时考虑冻融作用对土体物理力学性质的影响，冻融前后土体力学参数的变化及其规律。
因此，冻融作用对土力学性质的影响是现在冻土工程中一个亟待解决的问题。
近二十年来，美国、苏联、加拿大等国加紧开发北极和近北极地区的石油和天然气，揭开了人类大规模开发冻土区的序幕。
广阔的冻土区已成为人类生产和生活的场所。
冻土给人类提供的是一种寒冷的自然地理和地质环境(地球冷圈的一部分)。
冻土的存在影响和制约着冻土区的经济和社会活动的发展。
保护人类生存的环境，实现可持续发展战略，已成为21世纪国际社会“环境与发展”重要主题内容之一。
在我国，随着国家经济中心发展向西部的转移，广阔的寒区建设中不可避免地将遇到越来越多的冻土工程问题，如建于冻土区房屋基础的冻胀与融沉，铁路路轨的冻胀隆起，公路路基的融沉、翻浆，交通遂洞的冻裂与挂冰等。
此外，我国北方大部分地区的冬、春灌溉都是在季节性冻融条件下进行的。
所以，冻融作用对土力学性质影响的研究，对国家经济建设、冻土区工程建设、环境保护、土壤水分保持、水资源利用及农田灌溉管理都具有十分重要的实践意义。
鉴于冻融作用对土力学性质的研究还不够深入，而冻融作用在寒区岩土工程和人工冻结法建筑物的稳定性分析中又起着举足轻重的作用；本文考察了在不同因素的影响下，冻融作用对土样力学性质的影响，以期得到更为一般性的结论来全面评价冻融对土力学性质变化的影响。
这对寒区构筑物的稳定和变形计算具有重要意义，可提供较为准确的试验参数和依据，进而帮助其他物理和力学指标的确定；从而为涉及暴露于冻融作用的土体寒区工程的建设和维护提供理论依据。
结语：了解冻融作用对土物理力学性的质影响有利于对其的研究和利用研究成果在工程中的应用，对于研究成果可以针对不同工程条件，通过采取措施，冻融作用的影响可以得到有效的控制。
参考文献：【1】苏联科学院西伯利亚分院冻土研究所. 普通冻土学[M]【2】吴青柏，朱元林，刘永智。
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