土力学与地基基础复习资料

土力学复习资料绪论一、概念1土力学：是利用力学基本原理和土工测试技术等方法，研究地表土的物理、力学特性及其受力后强度和体积变化规律的学科土力学里的两个理论，一个原理是强度理论、变形理论和有效应力原理土力学中的基本物理性质有哪四个？应力、变形、强度、渗流。

2地基:支撑基础的土体或岩体。

分类:天然地基、人工地基3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4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。

二、知识点底压应力）不得超过地基容许承载力特征值，挡土墙、边坡以及地基土的工程用途：1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（1）建筑物的地基②基础沉降不得超过地基变形容许值。

即满足变形要求。

载力要求。

（2）建筑材料（3）建筑环境或介质③基础要有足够的强度、刚度、耐久性。

3地基与基础设计必须满足的三若地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理？2需对地基进行基础加固处理，例如采用换土垫层、深层密实、排水固个条件：①作用于地基上的荷载效应（基结、化学加固、加筋土技术等方法进行处理，称为人工地基。

土的结构组成与物理性质一、概念粒组：工程上常把大小、性质相近的土粒合为一组，称粒组1 2土的颗粒级配：土中所含各颗粒的相对含量，以及土粒总重的百分数表示。

△结合水：指受电分子吸引作用吸附于土粒表面的水3 土的结构：指土粒的原位集合体特征，是由颗粒大小、形状、4 表面特征相互排列和联结关系等因素形成的综合特征。

土的构造：指同一土层中成分和大小都相近的颗粒或颗粒集合体相互关系的特征5 分）界限含水量：黏性土从一种状态变成另一种状态的分界。

（名词解释46 二、知识点1三相体系:固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成。

粒组划分（如图）粒度分析方法有哪些？使用条件？2 ）筛选法（d>0.075mm 答：土的颗粒粒径及级配是通过土的颗粒分析试验测定的。

常用方法有两种：）（沉降分析法d<0.075mm 3反映土的颗粒级配状况有哪些指标？如何计算？累计曲线法列表法粒度分析成果表示方法：和颗粒级配表示方法: 曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比，横坐标则是用对数值表示的土的粒径。

曲线平缓则表示粒径大小相差很大，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。

反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc，用来定量说明天然土颗粒的组成情况。

★Cu= d60/d10 Cc= (d30)2公式: /d60×d10工程中一般认为：对于砾类土或砂类土，Cu≥5，且Cc=1~3时，它的级配是良好的；不能同时满足上述条件时，它的级配是不良的。

4按成因和成分不同，土的矿物成分可分为哪些？成分划分：无机矿物颗粒和有机质黏土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石（吸水能力逐渐变小）5土孔隙水的分类？强弱结合水的特性？（1）分类：结合水（强、弱），自由水（毛细水、重力水）（2）影响最大的是弱结合水（具有较高的粘滞性、弹性、抗剪强度；不能传递静水压力，也不能导电；冰点低于0°C）6土的构造和结构主要有哪些分类？①层状:土的构造（外部特征）土的结构（内部特征）三种基本类型:③结合状结②分散结构①单粒结构:是粗粒土的主要结构形式。

（砂粒）（脱水）结构④裂隙状结构构:是粉粒的主要结构形式（居中）②蜂窝结构（不脱水）是黏粒的主要结构形式。

:③絮凝结构直接反映土的松密、软硬等物理状态，也间接反映土的工程性质。

而土的松密和软硬程度7土的物理性质: 主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例关系。

利用一定的锤击动能（锤重63.5kg，（看背面）用土的三相草图求解各指标（8重点）P14落距76cm），将一定规格的对开管式的★Dr相对密实度e9反映砂土密实度的指标有：孔隙比、贯入器打入钻孔孔底的土中，根据打入土中的贯阻抗，判别土层的工程性质。

★和标准贯入式试验的锤击数N。

30cm的锤击贯入阻抗用贯入器贯入土中密实度状态判断界限是？。

数N63.5表示，N63.5 也称为标贯击数：稠度11.黏性土的物理特性可塑性：具有可塑状态的土（即黏性土）在外力的作用下，可塑成★任何形状而不产生裂缝，当外力去掉后，仍可保持原形状不变。

表示。

：由可塑状态变化到流动状态的界限含水量，用WL 液限表示。

：土由半固态变化到可塑状态的界限含水量，用塑限Wp：土由半固态不断蒸发水分，体积逐渐缩小，直到体积不再缩小时土的界限含水量，用缩限Ws表示。

土中应力计算★一、概念由于土体自身有效重量在土体产生的应力。

(σcz): 1.自重应力同性的半无限弹性体。

在计算地基中附加应力之除了土的有效自重之外的荷载在z):2.附加应力(σ的压(前，首先要确定作用在地理表面即基础底面土体中产生的应力增量。

) 力。

各项也就是把地基土视为均匀的、:弹性理论公式3.使地基产生附加变形各种荷载通过基础底面传递给地基土中附加应力的产生的压力。

基底压力(P): 3. 顶面的单位面积压力，即在基础底面与地基顶面之的那部分基底压力由于建筑物荷载引起的应力增间产生的接触应力。

:5.地基的附加应力量:通常是由于新增的建筑物，在4.基底附加压力(P0)二、知识点①土的自重应力分布线是条折线，折点在土层交界处或地下水位处，在不透水:1竖向自重应力的分布规律;④在同一层面自重应力各点相等。

层面处分布线有突变;③自重应力随深度增加而变大★地基附加应力的分布规律:8. 自重应力分布线的斜率是重度；(1) 自重应力在等重度地基中随深度呈直线分布；(2) 自重应力在成层地基中呈折线分布；(3) 在土层分界面处和地下水位处发生转折。

(4) 有不透水层时顶面下为上覆水土总重(5) )为有效应力和孔隙水压力之和。

11.饱和土的有效应力原理：饱和土中的应力(总应力由于浮力的存在会使土中的自重应力减小，当地下水位上升，12.地下水位的升降，对土的自重应力的影响？反之，地下水位下降会使土中的自重应力增大。

地下水位升降应注意哪些问题？①深基坑降水②回灌③严格控制抽水量。

13.★★★附加压力的计算14.自重应力的计算16.15.基底压力的计算土的变形性质与地基沉降计算概念一、压缩性:土在压力作用下体力缩小的特性。

1 土的固结：土的压缩随时间增加的过程2 MPa有侧限条件下竖向附加应力与竖向应变的比值。

3压缩模量Es：指土体在MPa无侧限条件下竖向附加应力与竖向应变的比值。

4变向模量Eo：指土体在之比值。

与总应力的有效应力5固结度Uz,t：P84指在外荷载作用下，经历时间t的有效应力图面积与附加应力图面积之比。

Ut：把某一时间t6平均固结度单向渗透固结：当可压缩土层为厚度不太大的饱和软黏土层，其上面或下面（或两者）有排水砂层时，在7土层表面有均布竖向外荷作用下，该层土中孔隙水主要沿竖直方向流动（排出），这种现场称为单向渗透固结。

先期固结压力：天然土层在历史上受过的最大固结应力（指土体在固结过程中所受最大竖向有效应力）8★p的比。

OCR：天然土层所承受过的先期固结应力Pc与现在所承受自重压力9超固结比二、知识点①固体土颗粒被压缩②土中水及封闭气体:1.如何理解地基土被压缩？土是三相分散体系，所以可以理解为) 土孔隙体积缩小；外因：外荷载:P的作用本质（内因）被压缩③水和气体从孔隙中被挤出。

( 研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法。

土层厚度较小时采用测限压缩试验研究。

:压缩实验2.3.评价土体压缩性的指标有哪些？这些指标是如何确定的？①评价土体压缩性指标包括: 压缩系数、压缩指数、压缩模量。

②压缩系数(斜率)的确定:α≈tan=△e/△p=(e1-e2)/p2-p1.4.压缩模量的确定:5.天然土层可分为三种固结状态:超固结状态、正常固结状态、欠固结状态。

(填空题)★:分层总和法、规范法。

6.地基沉降量的计算方法不发生膨胀变形。

(侧限条件下的压缩性指标。

) 7.分层总和法:假定地基土为直线变形体，在外荷载③采用基底中心点下的附加应力计算地基变形量。

(即压缩作用下的变形只发生在有限厚度的范围内(为了避免假定条件下所引起的误差，以基底中心层)，将压缩层厚度内的地基土分为若干层，分别的沉降代表整个基础的平均沉降。

) 求出各分层地基的应力，然后用土的应力-应变关16.简述分层总和法的计算步骤P69总合起来就是地基的最系式求出各分层的变形量，规范法(又叫做应力面积法)是一种简化并经修正了终沉降量。

的分层总和法。

.分层总和法的假设其关键在于引入了平均附加应力系15数的概念，并在总结大量实践经验的基础上，①地基土是均质、各向同性的半无限线性体。

(可重新规定了地基沉降计算深度的标准及地基沉降计算用弹性理论计算土中应力).只产生竖向变形，②地基土在外荷载作用下，侧向经验系数17.饱和土的有效应力原理的要点：σ'和u 。

）（1饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为两部分）2土的变形和强度只取决于有效应力。

（19.一维固结的基本假定各向同性和完全饱和的土层是均质( 1 、( 2 土的压缩完全由孔隙体积减小引起，土粒和水不可压缩土的压缩和排水仅在一个方向发生( 3土中水的渗流服从达西定律( 4土的渗透系数k 和压缩系数a 视为常数在渗透固结过程中，( 5( 6 外荷一次瞬时施加，)，水的重度为综合性指标，与土的渗透系数a),固结系数20.Cv=k(1+e)/(r(k)，渗流固结前土的孔隙比(e)(r ww）有关土的压缩系数（a单面排水21.对于相同特性的土层，厚度相等，达到相同固结程度，双面排水）（推导见4/1 t2t1所用的时间和所用的时间的比值为P85土的抗剪强度章第5 1.土的抗剪强度名词解释(:土体抵抗剪切破坏的极限能力。

即土的强度。

) 地基破坏分类2.: ①变形破坏:沉降、位移、不均匀沉降等超过规定限值。

整体或局部滑移、隆起、土工构筑物失稳、滑坡。

:②强度破坏3.简述库仑定律:土的抗剪强度是剪切面上的法向总应力σ的线性函数。

总应力法砂土:τf=σtan Ψ黏性土:τf=c+σtanΨ有效应力法P91砂土:τf=(σ-u)tanΨ' 黏性土:τf=c'+σtanΨ'4.莫尔-库仑强度理论:当土体中某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时，将该点即濒于破坏的临界状态称为极限平衡状态。

表征该状态下各种应力之间的关系称为极限平衡条件。

(只要有一个面上的剪应力>抗剪强度:破坏。

)5.土中剪应力最大的面在哪个位置？应力最大的面是否是最危险的面？土中发生剪切破坏的平面不一定是剪应力最大的面，当土的内摩擦角Ψ=0时，破裂面与最大剪应力是一致的.★地基产生压缩的原因7.直剪试验优缺点: ：建筑物荷载作用；地下水位大幅度下降；施工影响，基槽持力层土1)外因:设备简单，操作方便；测试时间短；优点的结构扰动；振动影响，产生震陷；温度变化影响，冻融；浸水下沉，湿结果便于整理操作方便。