最新同济考研复试《土力学》培训资料

实际上管涌可能在水平方向发生，土粒之间还有摩
擦力等的作用，它们很难计算确定。
❖
因此，发生管涌的临界水力梯度i。一般通过
试验确定。
渗透变形中那种变形容易发生？
渗透变形的发生与地基土的性质有很大关系，在比较均 匀的粉砂层中较易发生流砂现象，而在粗粒土中夹有细 粒土时，则容易发生管涌现象。
9.点、线、面荷载与地基的破坏与沉降
❖ 重力水对粘性土物理性质的影响(液性指数IL) ❖ 结合水对粘性土力学性质的影响（强度)
❖ 重力水对粘性土力学性质的影响(强度值)
4. 砂土的密实度如何判别？不同指标如何使用？
砂土的密实程度并不完全取决于孔隙比，而在很大程 度上还取决于土的级配情况。粒径级配不同的砂土即 使具有相同的孔隙比，但由于颗粒大小不同，颗粒排 列不同，所处的密实状态也会不同。为了同时考虑孔 隙比和级配的影响，工程中一般采用砂土相对密实度 将砂土划分为密实、中密、和松散三种密实度。实际 工程中还有利用标准惯入试验指标N63.5值的大小评判 砂土的密实度。
此时土体将被冲出而发生流土。据此，可得到
发生流土的条件为：
j g ' （2－34）
❖或
g w i g ' （2－35）
❖ 流土的临界状态对应的水力梯度ic可用下式 表示：
ic
g' gw
(s 1)
(1e)
（2－35）
❖ 这里s为地基土的土粒密度，g/cm3。
（2）管涌
❖ 产生管涌的条件比较复杂，从单个土粒来看，如果 只计土粒的重量，则当土粒周界上水压力合力的垂 直分量大于土粒的重量时，土粒即可被向上冲出。
E1＜E2
E1＞E2
图3－14 双层地基中界面上附加应力的分布规律
(a) 应力集中
(b) 应力扩散
❖ 10.土的压缩性
❖ ①土的压缩主要是由于孔隙体积减少而 引起的。
❖ ②由于孔隙水的排出而引起的压缩对于 饱和粘性土来说是需要时间的
❖
压缩性指标
❖ （1）压缩系数a ❖ 通常可将常规压缩试验所得的e～p 数据
8 .土中渗流的作用力及渗透变形
❖ （1）渗透力的定义 ❖ 水在土中流动的过程中将受到土阻力的作
用，使水头逐渐损失。 ❖ 同时，水的渗透将对土骨架产生拖曳力，导
致土体中的应力与变形发生变化。这种渗透 水流作用对土骨架产生的拖曳力称为渗透力。
❖
(2). 渗透变形
❖ 渗透变形:当水力梯度超过一定的界限值 后，土中的渗流水流会把部分土体或土颗粒 冲出、带走，导致局部土体发生位移，位移 达到一定程度，土体将发生失稳破坏，这种 现象称为渗透变形。
5.在土类定名时，无粘性土与粘性土各主要 依据什么指标？
无粘性土依据的是土粒的粒径大小与级配，粘性 土则主要依据土的状态特性指标－塑性指数来定 名。
6.渗流和固结的联系与区别
(1).作用力: 渗流:地下水压力差 固结:外力引起的超孔隙水压力
(2) 对象: 渗流: 主要考虑土中水的流动,不考虑 土的变形(除了渗透破坏)
❖ 渗透变形主要有二种形式:
❖ 流土:渗流水流将整个土体带走的现象
❖ 管涌:渗流中土体大颗粒之间的小颗粒被冲出 的现象
a.流土
❖
渗流方向与土重力方向相反时，渗透力的
作用将使土体重力减小，当单位渗透力j等于土
体的单位有效重力（有效重度） gˊ 时，土体
处于流土的临界状态。如果水力梯度继续增大，
土中的单位渗透力将大于土的单位有效重力，
固结: 应力转移,超孔隙水压力消散,有 效应力增加引起土骨架变形
(3) 相同点:有水流动(压力差) (4) 不同点:有无应力转移
7.达西定律的适用范围
❖ 达西定律是由砂质土体实验得到的，后来推 广应用于其他土体如粘土和具有细裂隙的岩 石等。进一步的研究表明，在某些条件下， 渗透并不一定符合达西定律，因此在实际工 作中我们还要注意达西定律的适用范围。
的正应变的比值。该参数将用于弹性理论法最
终沉降估算中，但载荷试验中所规定的沉降稳
定标准带有很大的近似性。
它是指弹正性应模力量sE与i可弹通性过（静即力可法恢或复动）力正法应测变定，的 比值。该参数常用于用弹性理论公式估算建筑 物的初始瞬时沉降。
10. 地基沉降计算
❖ 1. 弹性理论法 ❖ 2. 实用计算方法 ❖ 1）分层总和法 ❖ 2）应力面积法
采用普通直角坐标绘制成e～p 曲线，如 图4－1所示。：
图4－1 e～p 曲线确定压缩系数
❖ （2）．压缩模量E
❖ 根据e-p曲线，可以得到另一个重要的侧
限压缩指标—侧限压缩模量，简称压缩
模量，用E9来表示。其定义为土在完全
侧增根据至限这P的2个条）定件与义下相参竖应见的向图应应4变力-5可增增得量量到ΔΔεp：的（比如值从，Pl
Es
p
p H/ H1
（4-3）
式中Es—侧限压缩模量，MPa
(3). 土的侧限回弹曲线和再压缩曲线
❖ (4).关于三种模量的讨论
❖
压缩模量Es是土在完全侧限的条件下得到
的，为竖向正应力与相应的正应变的比值。该
参数将用于地基最终沉降量计算的分层总和法、 应力面积法等方法中。
它是指变土形在模侧量向E0自是由根膨据胀现条场件载下荷正试应验力得与到相的应，
❖ 简单讨论
❖ (1)分层总和法假设地基土在侧向不能变形， 而只在竖向发生压缩，这种假设在当压缩土层 厚度同基底荷载分布面积相比很薄时才比较接 近。如当不可压缩岩层上压缩土层厚度H不大 于基底宽度之半（即b/2)时，由于基底摩阻力 及岩层层面阻力对可压缩土层的限制作用，土 层压缩只出现很少的侧向变形。
❖ 结合水：
强结合水
弱结合水
自由水:
毛细水
重力水
土的物理性质：重度、界限含水量、相对密 度等
土的力学性质：渗透破坏、强度、变形
❖ 重力水对砂性土物理力学性质的影响（浮力、 渗透力）
❖ 毛细水对粉细砂物理性质的影响 ❖ 重力水对粉细砂力学性质的影响（渗透破坏、
液Fra Baidu bibliotek）
❖ 结合水对粘性土物理性质的影响（塑性指数 IP)
同济考研复试《土力学》
1.土力学内容
❖ 三方面： ❖ 渗流 ❖ 固结（变形） ❖ 强度（破坏） ❖ 一条主线：有效应力原理
2.土与土性定义
❖ （1）.粘粒 (<0.005)
❖
粉粒（0.075~0.005）
❖
砂粒 (2~0.075)
❖ （2）砂性土、粉性土、粘性土
❖ （3）砂土、粉土、粘土
3.水对土的物理性质和力学性质的影响