土力学复习知识讲解
土力学知识点
土力学知识点土力学是一门研究土的物理、化学和力学性质及其在工程应用中的学科。
它对于土木工程、地质工程、水利工程等领域都具有重要的意义。
下面就让我们一起来了解一些土力学的关键知识点。
一、土的物理性质1、土的三相组成土是由固体颗粒、水和气体三相组成的。
固体颗粒构成了土的骨架,水和气体则填充在骨架的孔隙中。
土的三相比例关系直接影响着土的工程性质。
2、土的颗粒级配土颗粒的大小和分布情况称为颗粒级配。
通过筛分试验可以确定不同粒径颗粒的质量占总质量的比例,从而绘制颗粒级配曲线。
良好的级配能够使土具有较好的工程性能。
3、土的比重土粒的比重是指土粒的质量与同体积 4℃时纯水的质量之比。
它是一个相对稳定的值,主要取决于土的矿物成分。
4、土的含水量土中水的质量与土粒质量之比称为含水量。
含水量的变化会显著影响土的物理力学性质,如强度、压缩性等。
5、土的密度土的密度分为天然密度、干密度和饱和密度。
天然密度是指土在天然状态下单位体积的质量;干密度是指土中固体颗粒的质量与总体积之比;饱和密度是指土在饱和状态下单位体积的质量。
6、土的孔隙比和孔隙率孔隙比是土中孔隙体积与固体颗粒体积之比;孔隙率是土中孔隙体积与总体积之比。
它们反映了土的孔隙特征,对土的渗透性和压缩性有重要影响。
二、土的渗透性1、达西定律达西定律描述了水在土中的渗透速度与水力梯度之间的线性关系。
在层流状态下,渗透速度与水力梯度成正比。
2、渗透系数渗透系数是表征土的渗透性强弱的指标,它取决于土的颗粒级配、孔隙比等因素。
不同类型的土具有不同的渗透系数。
3、渗透力和渗透变形渗透水流作用在土颗粒上的力称为渗透力。
当渗透力过大时,可能会导致土的渗透变形,如流土和管涌等,从而影响工程的稳定性。
三、土的压缩性1、压缩试验通过压缩试验可以测定土在压力作用下的变形特性,得到压缩曲线。
压缩曲线能够反映土的压缩性大小。
2、压缩系数和压缩模量压缩系数是表征土压缩性的重要指标,它表示单位压力增量引起的孔隙比的减小量。
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。
土力学复习资料总结
第一章土的组成1、土力学:是以力学和工程地质为基础研究与土木工程有关的土的应力、应变、强度稳定性等的应用力学的分支。
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的地层。
3、地基设计时应满足的基本条件:①强度,②稳定性,③安全度,④变形。
4、土的定义:①岩石在风化作用下形成的大小悬殊颗粒,通过不同的搬运方式,在各种自然环境中形成的沉积物。
②由土粒(固相)、土中水(液相)和土中气(气相)所组成的三相物质。
5、土的工程特性:①压缩性大,②强度低,③透水性大。
6、土的形成过程:地壳表层的岩石在阳光、大气、水和生物等因素影响下,发生风化作用,使岩石崩解、破碎,经流水、风、冰川等动力搬运作用,在各种自然环境下沉积。
7、风化作用:外力对原岩发生的机械破碎和化学风化作用。
风化作用有两种:物理风化、化学风化。
物理风化:用于温度变化、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。
化学风化:岩体与空气,水和各种水溶液相互作用的过程。
化学风化的类型有三种:水解作用、水化作用、氧化作用。
水解作用:指原生矿物成分被分解,并与水进行化学成分的交换。
水化作用:批量水和某种矿物发生化学反映,形成新的矿物。
氧化作用:指某种矿物与氧气结合形成新的矿物。
8、土的特点:①散体性:颗粒之间无黏结或一定的黏结,存在大量孔隙,可以透水透气。
②多相性:土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。
③自然变异性:土是在自然界漫长的地质历史时期深化形成的多矿物组合体,性质复杂,不均匀,且随时间还在不断变化的材料。
9、决定土的物理学性质的重要因素:①土粒的大小和形状,②矿物组成,③组成。
10、土粒的个体特征:土粒的大小、土粒的形状。
11、粒度:土粒的大小。
12、粒组:介于一定粒度范围内的土粒。
13、界限粒经:划分粒组的分界尺寸。
14、土的粒度成分(颗粒级配):土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量来表示。
土力学复习知识点
地基承载力:f= Pu/KK≥2.
影响极限荷载的因素①地基的破坏形式:整体滑动、局部剪切、冲切剪切②地基土的指标:土的内摩擦角、粘聚力c、重度③基础设计的尺寸:基础宽度b、埋深d④载荷作用方向:倾斜、竖向⑤载荷作用时间:短暂、长期
基础建筑物最底下的一部分,由砖石、混凝土或钢筋混凝土等建筑材料建造,将上部结构荷载扩散并传递给地基。
地基受建筑物荷载的那一部分地层。
土粒的矿物成分原生矿物、次生矿物、有机质。
土的粒径分组粘粒、粉粒、砂粒、圆砾、乱石、漂石。
第二章土的压缩性与地基沉降计算
土的压缩性土在压力作用下体积缩小的特性。
蠕变粘性土在长期荷载作用下,变形随时间而缓慢持续的现象。
灵敏度St粘性土的原状土无侧限抗压强度与原土结构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值。
地基土(岩)的工程分类岩石、碎石土、砂土、粘性土和人工填土。
岩石颗粒间牢固联结、呈整体或具有节理裂隙的岩体。
碎石类土粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。(角砾、圆砾、碎石、卵石、块石、漂石)
砂类土粒径大于2mm的颗粒含量不超过50%,粒径大于0.075mm的颗粒含量超过50%的土。(粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂)
欠固结土土层目前还未完全固结,实际固结压力小于土层自重压力第三章土的抗剪强度及地基承载力
土的抗剪强度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应力。
破坏准则土体破坏时的应力组合关系。
极限平衡状态当土体中任一点在某方向的平面上的剪应力达到土的抗剪强度的状态。
5、极限平衡条件:
①粘性土:1=3tan2(45°+/2)+2ctan(45°+/2);3=1tan2(45°-/2)-2ctan(45°-/2)
土力学总复习课件
固结基本概念
三维固结理论
固结是指饱和土在压力作用下逐渐消 散孔隙水的过程,是土体由松散变为 紧密的过程。
三维固结理论是描述饱和土在三维压 力作用下的固结过程,需要考虑土体 的剪切变形和孔隙水压力的分布。
一维固结理论
一维固结理论是描述饱和土在一维压 力作用下的固结过程,包括太沙基固 结理论和剑桥模型等。
主动土压力强度
Ea=γH布,最大值出现在离墙底一定 距离处。
被动土压力
当墙向土体方向发生小位移时,作用在挡土墙上的土压 力。
被动土压力强度
Ep=γHKa=γH(cota-1)
被动土压力分布
在墙高范围内呈三角形分布,最大值出现在离墙底一定 距离处。
根据作用力的性质,土 的应力可分为静力应力
和动力应力。
静力应力
在静力作用下产生的应 力,包括垂直应力和水
平应力。
动力应力
在动力作用下产生的应 力,如地震、爆炸等作
用力。
土的应变
01
02
03
04
定义
土的应变是指土体在力的作用 下所产生的变形和位移。
分类
根据变形的性质,土的应变可 分为弹性应变和塑性应变。
影响因素
处理方法
软土地基的强度和稳定性受含水率、有机 质含量、土层厚度和分布等因素影响。
软土地基常用的处理方法有排水固结法、 换填垫层法、强夯法等。
膨胀土地基处理
总结词
膨胀土地基是指由粘土矿物成分为主的矿 物成分构成的特殊土地基,具有显著的胀
缩性。
影响因素
膨胀土地基的胀缩性受含水率、压力、气 候条件等因素影响。
04
土压力与挡土墙设计
静止土压力
静止土压力
第五章土力学基本知识
第五章-土力学基本知识第五章地基基础第一节土力学基本知识1.土是固体颗粒、水和蔼体三部分组成的。
2.粘性土的界限含水量(1)粘性土的状态粘性土的稠度状态因含水量的不同,可表现为固态,塑态与流态三种状态。
(2)界限含水量粘性土从一种状态变到另一种状态的含水量分界点称为界限含水量。
流动状态与可塑状态间的分界含水量称为液限WL,可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限WP,半固体状态与固体状态间的分界含水量称为缩限Ws 。
(3)塑性指数:可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量变化范围来衡量,从液限到塑限含水量的变化范围愈大,土的可塑性愈好。
这个范围称为塑性指数Ip。
粘性土的分类第 1 页/共9 页(4)液性指数液性指数是表示天然含水量与界限含水量相对关系的指标,其表达式为:可塑状态的土的液性指数在0到1之间,液性指数越大,表示土越软,液性指数大于1的土处于流动状态,小于0的土则处于固体状态或半固体状态。
粘性土的状态可按照液性指数分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑。
3.地基变形特征(1)因为建造物等的荷载作用在土中产生的附加于原有应力之上的应力,称附加应力。
基底附加压力,是作用在基础底面处因为建造修造后压力的改变量,是引起地基变形、基础沉降的主要因素。
(2)地基承受荷载后,土粒互相挤紧,因而引起地基土的压缩变形,这种性质叫土的压缩。
地基内由增强应力引起的应力-应变随时光变化的全过程(包括总算变形)叫地基固结。
(3)地基变形特征分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。
①沉降量:指基础中央的沉降量。
②沉降差:指相邻单独基础沉降量的差值。
③倾斜:指单独基础倾斜方向两端点的沉降差和距离的比值。
④局部倾斜:指砌体承重结构沿纵墙6~10m之内基础两点的沉降差与其距离的比值。
4.土的抗剪强度(1)测定土的抗剪强度指标的实验主意主要有室内剪切实验和现场剪切实验两大类。
室内剪切实验常用的主意有直接剪切实验、三轴剪切实验和无侧限抗压强度实验等;现场剪切实验常用的主意有十字板剪切实验。
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。
《土力学》重点、难点及主要知识点
《土力学》重点、难点及主要知识点一、课程重点、难点1、土的物理性质及工程分类1.1概述、1.2土的组成、1.3土的三相比例指标、1.4无粘性土的密实度、1.5粘性土的物理性质、1.6土的击实性、1.7土的工程分类。
掌握重点:土的物理性质指标、无粘性土和粘性土的物理性质、土的击实性、土的工程分类原则难点:土的物理状态。
2、土的渗透性与渗流2.1概述、2.2土的渗透性、2.3土中二维渗流及流网简介、2.4渗透力与渗透破坏掌握重点:土的渗透规律、二维渗流及流网、渗透力与渗透破坏难点:土的渗透变形。
3、土的压缩性和固结理论3.1土的压缩特性、3.2土的固结状态、3.3有效应力原理、3.4太沙基一维固结理论。
掌握重点:土的压缩性,有效应力原理难点:有效应力原理、一维固结理论4、土中应力和地基沉降计算4.1地基中的自重应力、4.2地基中的附加应力、4.3常用沉降计算方法、4.4地基沉降随时间变化规律的分析掌握重点:地基自重应力及附加应力的计算方法、不同变形阶段应力历史的沉降计算方法、地基最终沉降量计算方法、地基沉降随时间变化规律。
难点:角点法计算附加应力,分层总和法计算地基沉降量。
5、土的抗剪强度5.1土的抗剪强度理论和极限平衡条件、5.2土的剪切试验、5.3三轴压缩试验中孔隙压力系数、5.4饱和粘性土的抗剪强度、5.5应力路径在强度问题中的应用、5.6无粘性土的抗剪强度掌握重点:库仑定律的物理意义、极限平衡条件式、直剪试验测定土的抗剪强度指标、不同排水条件下测定土的抗剪强度指标的方法、剪切试验的其它方法、剪切试验方法的选用、砂土的振动液化、应力路径的概念难点:极度限平衡条件式、抗剪强度指标的选用、应力路径6、土压力6.1土压力类型和静止土压力计算、6.2朗肯土压力理论、6.3库仑土压力理论、6.4几种常见情况下土压力计算。
掌握重点:静止土压力、主动土压力、被动土压力的形成条件、朗肯和库伦土压力理论难点:有超载、成层土、有地下水情况的土压力计算7、地基极限承载力7.1地基变形和破坏类型、7.2地基的临塑荷载及临界荷载、7.3地基承载力的确定掌握重点:握地基承载力确定方法、地基变形和破坏的类型、地基临塑荷载及临界荷载确定地基承载力、根据试验方法确定地基承载力。
土力学知识点总结PDF
土力学知识点总结PDF土力学是土木工程领域中的一个重要分支,它研究土体物理性质、力学性质和变形规律等内容。
土力学知识的掌握对于土木工程的设计、施工和管理具有重要意义。
本文将对土力学的相关知识进行总结,包括土体力学性质、土体压缩、土体强度等内容。
一、土体力学性质1. 土的物理性质:土体的物理性质包括密度、孔隙度、含水率等指标。
其中密度是土体的质量和体积之比,孔隙度是土体含水空隙的体积占总体积的比重,含水率是土体中水分的质量占总质量的比值。
2. 土的力学性质:土的力学性质包括固体土体和饱和土体的力学性质。
固体土体的力学性质由其颗粒间的摩擦力和粘聚力决定,而饱和土体的力学性质受到孔隙水的影响。
3. 土的变形规律:土体在外力作用下会发生变形,其变形规律可以用黏弹性理论进行描述。
土体的压缩变形和剪切变形是土体力学研究的重要内容。
二、土体压缩1. 土体压缩的原因:土体在受到外力作用时会发生压缩变形,其原因主要包括土颗粒间的调配和孔隙水的排出。
2. 土体压缩指标:土体压缩的指标包括压缩系数和压缩模量。
压缩系数表示单位压力下土体的体积变化量与初始体积的比值,压缩模量表示单位压力下土体的应变与应力之比。
3. 土体压缩计算:土体压缩的计算可以采用理论模型和实测数据相结合的方法。
一般通过试验和实测数据来确定土体的压缩系数和压缩模量,然后进行压缩计算。
三、土体强度1. 土体的强度指标:土体的强度指标包括内摩擦角和粘聚力。
内摩擦角是土体颗粒之间的摩擦阻力,粘聚力是土体颗粒间粘聚的力量。
2. 土体强度计算:土体的强度计算可以采用摩擦角和粘聚力的理论模型,通过实验和实测数据来确定土体的强度指标,然后进行强度计算。
4. 土体的抗剪强度:土体在受到剪切应力作用时会发生剪切破坏,其抗剪强度是土体的重要力学性质。
抗剪强度通过直剪试验来确定,它是土体强度的重要指标之一。
四、土体稳定性分析1. 土体的稳定性分析:土体在承受外部荷载作用下可能发生破坏,其稳定性分析是土力学研究的重要内容。
土力学复习资料
土力学复习资料
土力学是研究土体受力性质和变形规律的一门土木工程学科。
在建筑、水利、交通等领域中起着重要作用。
以下为土力学的一些重要知识点的复习资料:
1. 土体的物理性质
土体由颗粒和孔隙组成,其物理性质包括容重、孔隙率、饱和度等。
其中,孔隙率是指土体中孔隙所占体积的百分比,饱和度则是指孔隙中充满的水所占的体积比。
2. 土体受力分析
土体在受力时会发生各种变形,如压缩、抗剪等。
土体的受力分析常用的方法包括摩尔-库仑理论、密度指数法等。
3. 土体的稳定性分析
土体稳定性分析是确定土体内力、土体承受的最大荷载和失稳形式的重要方法。
常用的分析方法包括极限平衡法、有限元法等。
4. 土的剪切强度
土的剪切强度是指抵抗土体破坏的最大抗剪应力。
常见的剪切强度试验有直剪试验、三轴试验等。
5. 土的压缩性
土的压缩性是指土体在受到外力作用时发生的垂直于外力方向的缩短形变。
常用的土压缩试验有单轴压缩试验、三轴压缩试验等。
综上所述,土力学是一门涉及土体分析、力学、材料学等诸多领域的综合学科。
了解土力学的基本知识点,可以使工程师在土地开发、建筑设计等方面做出科学准确的决策并保证工程的安全和稳定。
土力学知识点总结
土力学知识点总结一、土的物理性质1. 水分对土体的影响水分对土体的影响是土力学研究的重要内容之一。
水分含量对土体的力学性质、变形特性、渗流特性等都有较大的影响。
合理的水分含量可以提高土体的抗剪强度,减小土体的变形量,增加土体的稳定性。
但是过多或者过少的水分含量都会影响土体的力学性质,使得土体的强度和稳定性降低。
因此,合理控制土体的水分含量是土力学研究的一个重要方向。
2. 颗粒度对土体的影响土体的颗粒度分布对土体的物理性质有着重要的影响。
颗粒度分布越均匀,土体的孔隙结构越稳定,孔隙率越大,渗透性越好。
而颗粒度分布越不均匀,土体的孔隙结构越不稳定,孔隙率越小,渗透性也越差。
因此,颗粒度对土体的渗透性、压缩性等性质都有着重要的影响。
3. 土体的密实度土体的密实度对其强度和变形特性有着直接影响。
密实的土体具有较高的抗剪强度和较小的压缩变形量,而疏松的土体则具有较低的抗剪强度和较大的压缩变形量。
因此,在土力学的研究中,对土体的密实度进行严格把控是非常重要的。
二、土的力学特性1. 土的剪切强度土的剪切强度是研究土体力学性质的重要指标之一。
土的剪切强度受到诸多因素的影响,包括土体的颗粒组成、水分含量、密实度、应力状态等。
合理掌握土的剪切强度是进行土力学分析和工程设计的重要基础。
2. 土的压缩性土体在受到外力作用时会发生压缩变形,压缩性是研究土体变形特性的重要参数。
土的压缩性与土体的类型、颗粒度分布、含水量等因素有关。
在土力学的研究中,对土的压缩特性进行充分的了解和分析是非常重要的。
3. 土的渗透性土的渗透性是指土体内部水分的渗流性能。
渗透性对于土体的排水性能和稳定性有着重要的影响。
合理掌握土的渗透性对于水利工程、地基基础、岩土工程等领域的工程设计和施工具有重要意义。
三、土的力学参数1. 弹性模量土的弹性模量是研究土体的弹性变形特性的重要参数。
弹性模量大小与土体的颗粒组成、密实度、水分含量等因素有关,在土力学中对土体的弹性模量进行分析和测定具有重要的意义。
土力学和地基基础知识点整理
土力学和地基基础知识点整理一、土力学基础知识点1.土的组成和性质:土壤通常由固体颗粒、水分和气体组成,其性质包括颗粒粒径、密度、孔隙比、含水量等。
2.土的力学性质:包括土的应力、应变、弹性模量、剪切强度等。
3.应力分析:土体中的应力分为有效应力和总应力,有效应力是影响土体内部稳定的主要因素。
4.应力应变关系:土体的应力应变关系可用应力应变模量、剪切模量、泊松比等参数来描述。
5.土体稳定性:土体的稳定性分为全局稳定性和局部稳定性,全局稳定性包括坡面稳定性和边坡稳定性,局部稳定性包括地基沉降和沉降差异等。
6.土压力:土压力是土体在墙体或其他结构上产生的水平和垂直力,常用于地下结构的设计和施工中。
二、地基基础基础知识点1.地基基础的作用:地基基础承受和分散结构上的荷载,使结构稳定。
2.地基的分类:地基分为自然地基和人工地基,自然地基包括岩石、砂土、黏土等,人工地基包括填料、扩土等。
3.地基处理:地基处理是指通过改变自然地基的性质或使用人工地基来改善地基的稳定性和承载能力,常用的地基处理方法包括压实、灌浆、加固等。
4.地基承载力:地基承载力是指地基在特定条件下所能承受的最大荷载,常用的计算方法包括极限平衡法、等效平面法等。
5.地基沉降:地基沉降是指地基表面或结构的下沉,常用的方法包括数学模型和物理模型等。
6.地基基础的选型:地基基础的选型应根据地质条件、结构荷载和承载能力等因素进行综合考虑,常用的地基基础包括浅基础、深基础和地下连续墙等。
除了上述基础知识点外,土力学和地基基础还涉及到土与水的相互作用、土的渗流特性以及地基基础的设计、施工和监测等方面的知识。
掌握这些基础知识点对于进行土木工程设计和施工,确保结构稳定和安全具有重要意义。
土力学复习资料整理知识讲解
填空: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”。
常见的粘土矿物有:蒙脱石、伊利石和高岭石。
由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度。
如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。
颗粒分析试验方法:对于粒径大于0.075mm的粗粒土,可用筛分法;对于粒径小于0.075mm的细粒土,可用沉降分析法(水分法)。
土的颗粒级配评价:根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。
粒径级配曲线:颗粒级配曲线的越陡,说明颗料粒径比较一致,级配不良。
相反,颗粒级配曲线的越缓,说明颗粒不均匀,级配良好。
土中水按存在形式分为:液态水、固态水和气态水。
土中液态水分为结合水和自由水两大类;结合水可细分为强结合水和弱结合水两种。
含水量试验方法:土的含水量一般采用“烘干法”测定;在温度100~105℃下烘至恒重。
塑性指数Ip越大,表明土的颗粒愈细,比表面积愈大,土的粘粒或亲水矿物含量愈高,土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。
塑性指数定名土类按塑性指数:Ip﹥17为粘土;10﹤Ip≦17为粉质粘土。
液性指数:I L=(ω-ωp)/(ωL-ωp)=(ω-ωp)/ Ip。
当土的天然含水量ω﹤ωp时,I L﹤0,土体处于坚硬状态;当ω﹥ωL时,I L﹥0,土体处于流动状态;当ω在ωp和ωL之间时,I L=0~1,土体处于可塑状态。
粘性土根据液性指数可划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态。
土的结构和构造有三种基本类型:单粒结构、蜂窝结构及絮凝结构。
影响土的击实(压实)特性的因素:含水量影响、击实功(能)的影响、土类及级配的影响。
人工填土按组成物质分类:素填土、杂填土和冲填土三类。
有效应力原理,即有效应力等于上层总压力减去等效孔隙压力;其中,等效孔隙压力等于孔隙压力与等效孔隙压力系数之积,等效系数介于0和1之间。
饱和的有效应力原理:(1)饱和土体内任一平面上受到的总应力等于有效应力加孔隙水压力之和;(2)土的强度的变化和变形只取决于土中有效应力的变化。
土力学》知识点总结
土力学》知识点总结第一章土的物理性质思考题1.土是如何形成的?与其他材料最大的区别是什么?答:土是地壳岩石经过强烈风化后形成的一种集合体,由各种矿物颗粒组成。
与其他材料不同的是,建筑材料的品种或型号可以由设计人员指定,而土则是以天然土层作为地基,因此设计人员必须以当地土壤作为设计对象。
由于土是自然历史的产物,其性质不均匀且复杂多变,应力-应变关系非线性且不唯一,变形在卸荷后一般不能完全恢复,强度也是变化的,对扰动特别敏感。
2.土由哪几部分组成?答:自然界的土体由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(土中气体)组成,通常称为三相分散体系。
3.什么是土粒的颗粒级配?如何从级配曲线的陡缓判断土的工程性质?答:土粒的颗粒级配是指天然土体中包含大小不同的颗粒,通常用土中各个粒组的相对含量来表示。
根据级配曲线的坡度和曲率,可以判断土的级配情况。
如果曲线平缓,表示土粒大小差异较大,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,因此土的密实度较好。
4.什么是土的结构?土的结构有哪些类型?答:土的结构是指土在成土过程中形成的土粒的空间排列和联结形式,与土的颗粒大小、形状、矿物成分和沉积条件有关。
一般可归纳为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。
5.土的物理性质指标有哪些?哪些是直接测定的?如何测定?答:土的物理性质指标包括土的密度、土粒相对密度、土的含水量、土的干密度、土的饱和密度、土的有效密度、土的孔隙比和孔隙率等。
土的密度(通过环刀法测定)、土粒相对密度(通过比重瓶法测定)和土的含水量(通过烘干法测定)是直接测定的物理性质指标。
6.土的物理状态指标有哪些?答:对于无粘性土,土的物理状态指的是土的密实程度,对于粘性土则是指土的软硬程度,也称为粘性土的稠度。
描述砂土密实状态的指标有孔隙比和相对密度,描述粘性土的稠度状态的指标有液限、塑限、塑性指数和液性指数等。
土力学期末知识点总结2024
引言概述:土力学是土壤力学的研究,主要研究土壤的力学性质及其在工程中的应用。
土力学是土木工程中重要的一门基础学科,对于工程建设具有重要的指导意义。
本文将综合总结土力学的期末考试知识点,包括土壤力学基本概念、土壤力学性质及其测试方法、土壤固结与压缩性、土壤自重与有效应力、土壤侧压力及土体的强度性质以及其他相关的工程应用等内容。
正文内容:一、土壤力学基本概念1.土壤力学的定义及研究对象2.土壤颗粒特性和颗粒间的力学相互作用3.土壤的固结与压缩行为4.土壤中的孔隙与孔隙水5.土壤的液态和塑性行为二、土壤力学性质及其测试方法1.重度、容重和饱和度的概念及计算方法2.孔隙比、孔隙度和孔隙率的定义与计算3.土壤的渗透性和渗透系数的测定方法4.土壤的抗剪强度及剪切参数的测定方法5.土壤的压缩性与压缩参数的测定方法三、土壤固结与压缩性1.土壤的固结现象及固结指标的使用2.增加土壤支持力的方法和施工控制3.土壤的固结后稳定性分析4.应力路径对土壤固结和压缩行为的影响5.土壤对附加应力作用的响应四、土壤自重与有效应力1.土壤的自重力和土体重度的概念及计算方法2.土壤的有效应力和有效应力比的定义与计算3.土壤的有效承载力和有效压缩模量的计算4.孔隙水的压力与有效应力的关系5.应力路径对土壤自重和有效应力的影响五、土壤侧压力及土体的强度性质1.土壤侧压力的产生机制和计算公式2.土体的摩擦角与内聚力的确定方法3.土体的弯曲和剪切破坏研究4.土壤的固结和压缩对强度性质的影响5.土壤强度参数的利用和工程应用其他相关的工程应用1.地基的设计和加固2.地下工程的开挖与支护3.填土与挖土工程4.地基沉降的控制与补偿5.施工过程中的土壤力学问题分析结论:土力学作为土木工程中的重要学科,研究土壤的力学性质及其在工程中的应用。
本文综合总结了土壤力学的期末考试知识点,包括土壤力学基本概念、土壤力学性质及其测试方法、土壤固结与压缩性、土壤自重与有效应力、土壤侧压力及土体的强度性质以及其他相关的工程应用等内容。
《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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三.例题 1.某条形扩大基础的宽度为4m,受图示偏心线荷载
V=600kN/m作用,试按刚性基础基底压力的简化算法求基 底压力分布。
0.8 c
P
p m ax
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解:根据已知条件,偏心距e=0.8m,先判断基底是否 出现拉力
∵
=b/6=4/6=0.67m<e
所以基础一边有脱离现象,应力会重分布。
解:由于是满布均布荷载,地基土又是均匀的,可以不 分层,直接利用压缩模量计算。
s hzd z h E z sd z E z sh d z E p sh 1 20 5 3 0 0 0 .0 0m 0 7 7 5.5c
提示:满布均布荷载作用下的地基应力沿深度无变化。
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3.某饱和粘土层的厚度为4m,其下为基岩,在土层中
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第三部分 土的抗剪强度及强度试验
一.基本内容 1.摩尔—库仑强度理论 抗剪强度与法向压应力的关系,强度线,库仑的简化
公式,摩尔圆的引入,应力圆与强度线的相互关系(判断 土体的状态)。
2.土中一点应力极限平衡 充要条件(应力圆与强度线相切),数学表达式。 3.抗剪强度试验 常用的试验方法:直剪,单轴,三轴。试验的基本情 况,试验适用条件。
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4.应力路径 概念 二.重点 1.土中一点应力的极限平衡 熟练运用摩尔应力圆与强度线的关系进行判断,剪 破面(一对)与最大剪应力面。 2.直剪与固结快剪试验 仪器,方法,特点,结果分析 三.例题分析
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1.对某砂土样进行直剪试验,已知在剪破面上有:
f=100kPa,f=250kPa,求max=?
土力学
(总复习)
土力学总复习
第一部分 土的基本物理性质 第二部分 土中应力及土体的变形 第三部分 土的抗剪强度及强度试验 第四部分 几个工程问题(承载力、土压力)
2
第一部分 土的基本物理性质
一.基本内容 1.土的工程特点 土——地表岩层经风化而形成的散体堆积物,由土颗粒、
水和气体组成。 土的工程特性:分散性,透水性,不均匀性,低强度。 2.土的基本物理性质 土的颗粒特征:粒径,粒径组成,粒径分布曲线,级配 土的物理状态:砂土(密、中、稍、松),粘土(液、可、
解:砂土,c=0,于是可作出强度线,如图Βιβλιοθήκη ofmax
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求出:
arctanf 21.8 f
又因已经剪破,故摩尔圆与强度线相切,由图示关
系,得:
maxco fsc1 o20 s.1 8 010.7k 7P a
提示:最大剪应力并不发生在剪破面上。
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2.取含水量较低的某粘性土样做单轴压缩试验,测得 垂直极限压力为200kPa,破裂面与大主应力面的夹角为52,
部取厚度为2cm的土样进行固结试验,2小时后固结度达到
U0,试计算当土层顶面作用有满布均布荷载时,固结度达 到U0时所需的时间。
解:由于U和Tv之间有着一一对应的关系,故当土样和 土层的固结度相同时,两者的时间因数Tv也相同,故有:
得到:
Tv cH v 1t21 cH v 2t22 t2H H 1 2 2 2t10.4 022123.2150h
c=2-0.8=1.2m
b’=3c=3×1.2=3.6m
由力的平衡关系,有:
0.5b’pmax=600
pmax=600×2÷3.6=333.3kPa
压力分布如图。
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2.某粘土层的厚度为3m,已测得土层的平均压缩模量 为Es=10MPa,试求在突加满布均布荷载p=250kPa的作用下 粘土层的最终沉降量s。
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2.截面积相同的土样1、2置于渗透仪中进行渗透试 验,两土样的长度分别为l1和l2,如已知水流经土样1的水 力梯度为i1,流经土样2的水力梯度为i2,试求水流经两个 土样的平均水力梯度i=?。
解:
ihh1h2i1l1i2l2
l l1l2
l1l2
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第二部分 土中应力及土体的变形
一.基本内容 1.土中应力的种类 自重应力与附加应力,总应力、孔隙水压力与有效应
半固、固)
3
土受力后的变化:砂土(密实与液化),粘土(结 构性,触变性)
渗透性:k 决定土的物理性质的主要因素: 颗粒特征,矿物成分,三相含量,沉积条件及年代 衡量土的物理性质的主要指标: 粒径分布特征,三相含量指标,物理状态指标,渗 透系数 3.土的工程分类 粗粒土,细粒土
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三.例题
1.用某种土填筑路堤,每层填土的厚度为0.5m,已知
填 土 的 土 粒 比 重 Gs=2.67 , 夯 实 前 土 的 天 然 重 度 为
=16kN/m3,含水量w=15%,现要求夯实后土的干重度达
到18kN/m3,试求每层土夯实后的厚度。
解:基本出发点:压缩前后s、w和hs均不变。
设夯实前后的孔隙比分别是e1和e2,则有:
于是有:
hs
h1 1e1
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2.刚性基础基底压力的简化算法 基底压力的分布形状,矩形与条形基础的核心半径, 基底不产生拉应力的条件。 3.地基中的应力计算 自重应力与附加应力的分布规律,简单条件下的自重 应力计算,应力系数法计算矩形与条形均匀分布荷载作用 下地基中一点的附加应力 4.土的变形性质与地基沉降计算 变形模量与压缩模量,分层总和法计算总沉降,固结 沉降计算,固结度
力,渗透压力、毛细水压力和超静水压力 有效应力——作用在土骨架上并能使土骨架产生变形
的压力。有效压力大致有:有效自重,荷载产生的压力, 渗透压力,毛细压力。
2.基底压力的计算 基底压力的分布规律,刚性基础基底压力的简化算法
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3.土中应力的分布及计算 自重应力,附加应力,总应力,孔隙水压力,有效应力 的计算,有效应力原理,应力系数法计算地基中的附加应力 4.土的变形性质 弹性变形性质,压缩性,压缩试验,原位试验,固结变 形 5.地基变形计算 弹性理论法,分层总和法,固结沉降计算 二.重点 1.熟练运用摩尔应力圆 一点应力状态的表示,应力面之间的夹角
h2 1e2
h2
h1
1 1
e2 e1
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由题目给出的资料,可以求得各指标。
由: =s(1+w)/(1+e),得: e1=s(1+w)/ -1=(2.67×10)(1+0.15)/16-1=0.919
由:d =s/(1+ e),得 e2=s/d-1=26.7/18-1=0.483
所以: h 2h 11 1 e e1 20.51 1 0 0..9 41 8 0 9 3 .38 m6