土力学计算公式

一、 土的不均匀程度： C U =

10

60

d d 式中 d 60——小于某粒径颗粒含量占总土质量的60%时的粒径，

该粒径称为限定粒径

d 10——小于某粒径颗粒含量占总土质量的10%时的粒

径，该粒径称为有效粒径。

C U 小于5时表示颗粒级配不良，大于10时表示颗粒级配良好

二 1、土的密度ρ和土的重力密度γ ρ=

v

m

（t/m 3或g/cm 3） γ=ρg(KN/m 3

) 一般g=10m/s 2

ρ 表示土的天然密度称为土的湿密度

γ 表示天然重度。 天然状态下土的密度和重度的变化范围较大，

一般ρ=1.6——2.2（t/m 3），γ=16——22（KN/m 3

)

2、土粒比重ds (相对密度) d s =w s s

v m ρ

ρw ——水的密度，可取1t/m 3

3 土的含水量

=

ωs

m m ω×100%

换算指标

4、土的孔隙比e e=s

v

v v 5、土的孔隙率n n=%100⨯v

v v

6、土的饱和度Sr

Sr=v w

V V

7、土的干密度ρd

ρd =v

m s

(t/m 3

)

γd =ρd g(KN/m 3

)

8、土的饱和密度ρsat

ρsat =v

v m w

v s ρ+ ( t/m 3

)

饱和重度

9、土的有效密度ρ，

和有效重度γ,

ρ，

=v

v m w

v s ρ- ( t/m 3

) =ρsat –ρw

γ,

= ρ，

g=γsat -γw

土的三相比例指标换算公式

10、砂的相对密度Dr

Dr=m in

m ax m ax e e e

e --

11、塑性指数I P

I P =ωL -ωP (不要百分号)

液性指数I L

I L =P

L P

ωωωω-- ωL ——液限 ωP ——塑限 12、灵敏度： S t =

,u

u

q q q u ——原状土的无侧限抗压强度，kpa q u ,——重塑土的无侧限抗压强度，kpa 13、湿陷性土

δzs =o

z z h h

h ,

-

δzs ——自重湿陷系数； h 0——试样原始高度；

h z ——在饱和自重压力下试样变形稳定后的高度；

h z ,——在饱和自重压力作用下试样浸水湿陷变形稳定后的高度； 14、达西定律

Q=k

L

h h 2

1-A=kiA i=

L h h 2

1- v=k

L

h h 2

1-=ki v ——渗透速度；m/d(cm/s)

k ——渗透系数，与土的渗透性能有关的系数，m/d(cm/s)

i ——水力坡度水头梯度，或称水头梯度；m 3/d(cm 3/s) Q ——单位时间内的渗流量， L ——渗流距离，m h 1,h 2——两测压管水头m A ——渗流过水截面积，m 2

V=k(i- i 0,) i 0,——初始水力坡降

15、渗透系数的测定 常水头渗透试验

Q=

t V <=kiA=k L h A K=

tA

h vL

< 变水头试验

K=

1

2

2122lg )(3.2r r

h h Q -π

h1, h2——抽水稳定后观测井内的地下水位，m r 1,r 2——观测井至抽水井的距离，m Q ——井的涌水量 m 3/d K ——渗透系数，m/d 16、渗透力

J=P 1-P 2=γω(h 1-h 2)A

单位渗透力

j=

LA J

=γωL h h 21-=γωL

h =γωi 临界水力坡降：

i cr =1-w sat γγ=e

ds +-11

17、土中应力

（1）均质土的自重应力

Q cz =

z A

zA A W γγ== γ——土的重度，KN/m 3 A ——土柱体的底面积 W ——土柱体的重量KN; (2)成层土的自重应力

不同性质的土，各层土的自重不同，设第i 层土的厚度为h i ,重度为γi ,则第i 层底面处土的自重应力计算公式为：

Q cz =γ1h 1+γ2h 2+γ3h 3+···+γn h n =∑=n

i i i h 1γ

地下水对自重应力的影响： 水的浮重度：

Q w =γw h w

此时土的自重应力为：

Q cz - Q w

注：不透水层对自重应力的影响：若在地下水以下埋藏有不透水层（完整的岩层或密实黏土层等），因不透水层中不存在浮力，其重