土力学-06-2
土力学实验报告
土力学实验报告土力学实验报告一、引言土力学实验是土木工程领域中非常重要的一项研究内容，通过对土壤在不同条件下的力学性质进行测试和分析，可以为工程设计和施工提供科学依据。
本实验报告旨在总结土力学实验的过程、结果和分析，以及对土壤力学性质的理解和应用。
二、实验目的本次土力学实验的目的是通过对土壤的压缩性和剪切性进行测试，了解土壤的力学性质，包括压缩特性、剪切强度和变形特征等。
同时，通过实验结果的分析，掌握土壤的力学行为规律，为土木工程的设计和施工提供参考。
三、实验方法1. 压缩性测试：采用压缩试验仪进行，首先将土样放置在试验仪中，施加一定的压力，然后记录土样的压缩变形和应力变化，最后得出土壤的压缩特性曲线和压缩模量等参数。
2. 剪切性测试：采用剪切试验仪进行，首先将土样放置在试验仪中，施加一定的剪切力，然后记录土样的剪切变形和应力变化，最后得出土壤的剪切强度和剪切模量等参数。
四、实验结果与分析1. 压缩性测试结果：根据实验数据绘制土壤的压缩特性曲线，可以得出土壤的压缩指数和压缩模量等参数。
通过分析曲线的形状和参数的数值，可以判断土壤的压缩性质，如是否具有压缩回弹性、压缩变形的速率等。
2. 剪切性测试结果：根据实验数据绘制土壤的剪切应力-剪切变形曲线，可以得出土壤的剪切强度和剪切模量等参数。
通过分析曲线的形状和参数的数值，可以判断土壤的抗剪强度和剪切变形的特征，如剪切破坏的形态、剪切面的切线斜率等。
五、实验结论通过本次土力学实验，我们得出了以下结论：1. 土壤的压缩性是指土壤在外力作用下发生的体积变化，具有压缩回弹性和压缩变形速率等特征。
2. 土壤的剪切性是指土壤在外力作用下发生的形变和破坏，具有剪切强度和剪切变形特征等。
3. 土壤的力学性质与土壤的颗粒组成、含水量、密实度等因素有关，不同土壤类型具有不同的力学行为规律。
六、实验应用土力学实验的结果和分析对土木工程的设计和施工具有重要的指导意义：1. 在土地开发和基础工程设计中，可以根据土壤的压缩性和剪切性参数，合理选择地基处理措施和结构设计方案，以确保工程的稳定性和安全性。
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。
2024年土力学学习心得(2篇)
2024年土力学学习心得学习土力学这门课程还是比较难的，其理论基础比较多，且又很贴近工程实际。
在学习土力学中，你会联想到你所学习的一些专业知识，如材料力学、水力学、工程材料、工程地质与水文地质等知识，是一门既广又专的学科。
下面具体介绍一下土力学这门课程，它主要是研究土体的变形、强度和渗透特性等内容。
从土体本身的特性，如散碎性、三相体系、自然变异性推导其出力学特性：变形特性、强度特性以及渗透特性。
研究方法是将连续介质力学的基本知识和描述碎散体特性的理论(压缩性、渗透性、粒间接触、强度特性)结合起来，研究土的变形、强度和渗透特性以及与此有关的工程问题。
而本册土力学书中前三章便是研究土体的这些物理及力学特性，而后五章便是研究土的一些工程问题：第四章压缩固结是研究土体的变形问题，第五章抗剪强度和第六章挡土墙土压力是研究土体的强度问题，第六章边坡是研究土体的稳定问题，而最后一章是在前面的基础上研究地基的变形和稳定问题。
将土体本身特性和其力学特性结合在一起的是有效应力原理：s____s'+u。
其含义是，研究平面上的总应力，等于孔隙应力u和由土骨架承受的应力(有效应力s')。
有效应力原理在研究土的渗透特性时提出，贯穿于整个土力学课程。
下面，我通过有效应力原理为主线来梳理整个土力学内容：在研究土的渗透特性时。
可以通过有效应力原理来确定在渗流条件下水平面上的孔隙水应力和有效应力，进而通过判断有效应力是否为0来判断是否发生流土。
研究土的压缩与固结时，通过单向固结模型模拟的土体固结过程就应用了有效应力原理。
其描述为：在某一压力作用下，饱和土的固结过程就是土体中各点的超孔隙水应力不断消散、附加有效应力相应增加的过程，或者说是超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。
在这一转化过程中，任一时刻任一深度上的应力始终遵循着有效应力原理，这是整个土体压缩与固结研究的基础。
研究土的抗剪强度时。
2024年土力学学习心得（2）土力学是土木工程中非常重要的一门学科，它研究土体的物理力学性质及其力学行为与土体工程问题的关系。
土力学-基本理论
地基稳定性分析
稳定评估
通过对土体的应力应变关系、强度特性以及变形特性进行分析，评估地基在受到竖向压力作用下的稳定性。
影响因素
主要包括土的物理性质、地下水位、施工方法以及环境条件等。
地基沉降计算
沉降预测
通过对地基土的压缩性、应力分布以及变形历史进行分析，预测地基在未来荷载作用下的沉降量。
计算方法
土的压缩性对于工程设计 和施工具有重要意义，特 别是在地基沉降计算和桩 基设计等方面。
土的动力性质
01
土的动力性质是指土在动荷载作用下的力学性质，包括动强度、动模 量和阻尼等。
02
土的动力性质与静力性质不同，需要考虑动荷载的特性以及土的动力 响应。
03
土的动力性质可以通过振动台试验、离心机试验和动三轴试验等方法 进行测定。
通过测量土的孔隙体积和固体颗粒体积来计算土的孔隙比，常用的方 法有压汞法、核磁共振法等。
03 土的力学性质
土的抗剪强度
土的抗剪强度是指土抵抗剪切 破坏的极限能力，是土的重要
力学性质之一。
土的抗剪强度通过剪切试验来 测定，包括直接剪切试验、三 轴压缩试验和无侧限抗压试验
等。
土的抗剪强度取决于土的粒度 、矿物成分、含水率和温度等 因素，其中粒度分布和矿物成 分是主要的影响因素。
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02 土的物理性质
土的密度
定义
土的密度是指单位体积内土的质量，通常用ρ表示，单位 为克/立方厘米（g/cm³）或吨/立方米（t/m³）。
01
影响因素
土的密度受其矿物成分、含水量、孔隙 比等因素影响。
02
03
测量方法
通过测量土的质量和体积来计算土的 密度，常用的方法有环刀法、灌砂法 等。
2024年度优秀课程思政示范课程展示《土力学》
开展创新设计竞赛
组织学生参加土力学相关Байду номын сангаас创新设计竞赛，激发学生的创新热情和 实践能力。
10
03
思政元素挖掘与呈现
Chapter
2024/2/2
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爱国主义情怀教育
01
02
03
弘扬民族精神
通过介绍我国土木工程领 域的辉煌成就，激发学生 的民族自豪感和爱国情怀 。
强化行业规范、职业道德等方面的教育，提高学生行业认 同感和归属感，促进行业健康有序发展。
提升社会文明程度
通过课程思政教学，引导学生树立正确的世界观、人生观 和价值观，提升社会文明程度和整体道德水平。
26
THANKS
感谢观看
2024/2/2
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强化规范意识
强调土木工程建设中的规范性和安 全性，要求学生严格遵守相关规范 和标准。
培养责任意识
通过案例分析，引导学生认识到违 反法律法规的严重后果，增强责任 意识和风险意识。
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04
教学效果评估与反馈
Chapter
2024/2/2
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学生成绩提升情况分析
成绩对比
通过对比实施课程思政前后的学 生成绩，发现学生成绩有了显著 提升，不及格率降低，优秀率增
加。
知识点掌握情况
学生对土力学中的基本概念、原 理和方法掌握得更加牢固，能够 灵活运用所学知识解决实际问题
。
综合能力提升
学生在分析问题、解决问题和创 新能力等方面得到了全面提升， 能够更好地适应未来工作的需求
。
2024/2/2
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学生满意度调查结果展示
土力学答案完整版(河海大学出版社)
土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案第一章 土的物理性质指标与工程分类1-1 解：(1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯(1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯1-2 解：已知：m =15.3g S m =10.6g S G =2.70饱和 ∴r S =1又知：wSm m m =-= 15.3-10.6=4.7g(1) 含水量 w Smmω==4.710.6=0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.71.201.0Sre G Sω⨯=== (3) 孔隙率1.20.54554.5%111.2e e η====++ (4) 饱和密度及其重度32.71.21.77/111.2S s a t wG e g cm e ρρ++===++ 31.771017.7/s a t s a t g k N m γρ=⨯=⨯= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/s a t w g c m ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g k N mγρ=⨯=⨯= (6) 干密度及其重度32.71.01.23/111.2S w d G g cm e γρ⨯===++31.231012.3/d d g kN m γρ=⨯=⨯= 1-3 解：31.601.51/110.06d g cm ρρω===++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω===1.60100150.91110.06s m V m g ρωω⨯====+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯= 1-4 解：w Sm mω=w Sm m m =-sSm m mω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++ 0.16ω∆= ∴ 0.16940150w s m m g ω∆=∆=⨯= 1-5 解：(1) 31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=(2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω===(3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===--1/32/3r D <<∴ 该砂土层处于中密状态。
土力学(Soil Mechanics ).
2.3展望
1.土力学基本理论和计算方法的研究不断深入
土的随机性研究、土工数值分析、反馈分析、信息
化施工等
2.重视现场原位测试技术和基础工程质量的检 测方法。
3.深基础、基坑工程倍受重视 4. 软弱地基处理方兴未艾 5.关于区域性土的工程问题 其次，还有土动力学，海洋土动力学，环境岩
总之,以本构模型为核心的现代土力学的基本框架已见雏形.
2019/9/8
2.2现状
国 际 ： 自 从 1 9 2 5 年 ， K.terzaghi 的 第 一 本 《Principles of Soil Mechanics》 问世以来，迄今已召开了十多届国际土力学基础工程学术
会议，还召开了多次区域性或专题性的土力学或基础工程学术会议。
Engineering, Fourth Edition, PWS Publishing Company, 1998 先修课程：理论力学、材料力学、结构力学、
弹（塑）性力学、工程地质
2019/9/8
土力学—基本理论部分
绪论（第一章） – 工程地质概论（第二章） – 土的物理力学性质及工程分类（第二章） – 土的渗透性和渗流（第三章） – 土的压缩与地基沉降计算（第四、五章） – 土的抗剪强度与地基承载力计算（第六、
和剪胀性的数学模型,标志着现代土力学的开端. 经过近40年的努力,现代土力学已越过重要阶段并渐趋成熟. 1)非线性模型和弹性模型的深入研究和大量应用 2)损伤模型的引入和结构性模型的初步研究 3)非饱和固结理论的研究 4)砂土液化理论的研究 5)剪切带理论及渐进破损问题研究 6)土的细观力学研究
(可归结为一个模型、三个理论、四个分支. ) 本构模型; 非饱和固结理论和液化破坏理论和渐进破坏理论; 理论土力学、计算土力学、实验土力学、应用土力学
土力学真题整理
⼟⼒学真题整理⼀、名词解释1.临界荷载：指允许地基产⽣⼀定范围塑性变形区所对应的荷载。
（02、07、09、11、13）2.临塑荷载：是指基础边缘地基中刚要出现塑性变形时基底单位⾯积上所承受的荷载，是相当于地基⼟中应⼒状态从压密阶段过度到剪切阶段的界限荷载。
（03、04、05、06、08、10）3.最佳含⽔量：在⼀定击实功作⽤下，⼟被击实⾄最⼤⼲重度，达到最⼤压实效果时⼟样的含⽔量。
（02-13）4.临界⽔头梯度：⼟开始发⽣流沙现象时的⽔⼒梯度。
（02、03、04、06、08、10、11）i cr=5.砂流现象：⼟体在向上渗流⼒的作⽤下，颗粒间有效应⼒为零，颗粒发⽣悬浮移动的现象。
（05、07、09、13）6.灵敏度：以原状⼟的⽆侧限抗压强度与同⼀⼟经过重塑后（完全扰动，含⽔量不变）的⽆侧限抗压强度之⽐。
（02）S t=7.地基⼟的容许承载⼒：保证地基稳定的条件下，建筑物基础或者⼟⼯建筑物路基的沉降量不超过允许值（考虑⼀定安全储备后的）的地基承载⼒。
（03）8.主动⼟压⼒：当挡⼟墙向离开⼟体⽅向偏移⾄⼟体达到极限平衡状态时，作⽤在墙上的⼟压⼒。
（04、10）9.有效应⼒原理：1 ⼟的有效应⼒ζ′总是等于总应⼒ζ减去孔隙⽔压⼒U2 ⼟的有效应⼒控制了⼟的变形及强度性质。
（05-13）10.先期固结压⼒：⼟层历史上曾经承受的最⼤固结压⼒，也就是⼟体在固结过程中所承受的最⼤有效应⼒。
（03）11.正常固结⼟：⼟的⾃重应⼒（P0）等于⼟层先期固结压⼒(Pc)。
也就是说，⼟⾃重应⼒就是该⼟层历史上受过的最⼤有效应⼒。
（ORC=1）（04、07、09、11、13）12.超固结⼟：⼟的⾃重应⼒⼩于先期固结压⼒。
也就是说，该⼟层历史上受过的最⼤有效应⼒⼤于⼟⾃重应⼒。
(ORC>1)（05、08）13.⽋固结⼟：⼟层的先期固结压⼒⼩于⼟层的⾃重应⼒。
也就是说该⼟层在⾃重作⽤下的固结尚未完成。
(ORC<1)（02、06、10）14.⼟层的固结度：在某⼀深度z处，有效应⼒ζzt’与总应⼒p的⽐值，也即超静空隙⽔压⼒的消散部分与起始超空隙⽔压⼒的⽐值。
(关于干容重、浮容重、饱和容重)土力学带公式完整版
土的三相指标图 1-2 土的三相图（ 1 ）土的天然密度或重度单位体积土的质量（重量）。
（ kg/m3 ）（ 1-3a ）（ kN/m3 ）（ 1-3b ）且有关系（ 1-4 ）试验测定方法：环刀法等。
（ 2 ）土的含水量（率）w土中水的质量（重量）与土粒质量（重量）之比，以百分数表示。
（ 1-5 ）试验测定方法：烘干法（ 3 ）土粒相对密度（土粒比重）G s土粒相对密度定义为土粒的质量与同体积 4oC 纯水的质量之比。
（无量纲）（ 1-6 ）试验测定方法：比重瓶煮沸法。
由此还可得到（ 1-7 ）以下指标由基本指标导出。
设土颗粒的体积为 1 ，按照各指标的定义，可得到单元土的三相简图如图 1-3 所示。
图 1-3 单元土的三相简图（ 4 ）孔隙比e孔隙比为土中孔隙何种与土粒体积之比，用小数表示。
（ 1-8 ）（ 5 ）孔隙率n土中孔隙体积与土的总体积之比。
（ 1-9 ）且有或（ 1-10 ）（ 6 ）饱和度Sr土中所含水分的体积与孔隙体积之比 , 反映了土体中孔隙被水充满的程度。
（ 1-11 ）（ 7 ）土的饱和容重和浮重度（有效重度）饱和重度为土处于饱和状态时的重度，浮重度为土浸入水中受到浮力时的重度。
（ 1-12 ）（ 1-13 ）（ 8 ）干重度土中颗粒的重量与土体积之比。
（ 1 － 14 ）（ 9 ）各重度之间的比较（ 1 － 15 ）（ 10 ）最大干容重和最优含水量同一种土，采用同一种方法压密击实时，所能达到的最大干容重与其含水量有关，达到最大干容重时所对应的含水量称为最优含水量，显然干容重最大时，填土的密实度最高。
7 ．土的物理状态土的物理状态主要是指：无粘性土：密实程度，疏松或密实。
粘性土：稠度，即土的软硬程度。
土的干湿软硬松密等状态。
（ 1 ）无粘性土密实程度指标①孔隙比孔隙比愈大，则土愈松散，反之越密实。
孔隙比仅适用于级配相近的土的密实度的比较，且取原状土样测定孔隙比比较困难。
土力学电子教案
土力学电子教案•土力学基本概念与原理•土的渗透性与渗流分析•土的抗剪强度与稳定性分析•地基承载力与变形计算•土压力理论与挡土墙设计•岩土工程勘察与报告编制土力学基本概念与原理01土力学定义及研究对象土力学的定义土力学是研究土体的物理、化学和力学性质以及土体与建筑物相互作用的学科。
研究对象主要研究土体在各种条件下的变形、强度和稳定性，以及土与结构物的相互作用。
土的物理性质与分类物理性质包括颜色、密度、含水量、孔隙比、液塑限等。
分类根据土的颗粒组成、塑性指数和液性指数等物理指标，可将土分为碎石土、砂土、粉土、黏性土等类型。
土的力学性质及指标力学性质土的力学性质主要包括变形特性、强度特性和渗透特性。
力学指标反映土的力学性质的指标有压缩系数、压缩模量、抗剪强度、内摩擦角、黏聚力等。
变形特性土的变形特性主要表现为压缩性、膨胀性和蠕变性等。
应力与变形关系土体在受力作用下，将产生相应的变形，应力与变形之间的关系可用土的压缩曲线、应力应变曲线等表示。
应力状态土体中的应力状态包括自重应力、构造应力和附加应力等。
土中应力与变形关系土的渗透性与渗流分析02渗透性基本概念及原理渗透性定义土体允许水流通过的性能，是土的重要水理性质之一。
渗透原理水流在土孔隙中的流动受土颗粒大小和排列、孔隙大小和分布等因素的影响。
渗透性指标渗透系数（k）是表示土的渗透性大小的指标，其大小取决于土的孔隙比和水的黏滞度。
渗流定律描述水流在土体中流动的基本定律，包括渗流量、渗流速度和渗流梯度之间的关系。
达西定律在一定条件下，通过土体的渗流量与水力梯度成正比，而与土的性质和水的黏滞度成反比。
该定律适用于层流状态。
达西定律的适用范围主要适用于层流状态，对于紊流状态需进行修正。
渗流定律与达西定律渗透系数测定方法室内试验法通过室内试验测定土的渗透系数，包括常水头法和变水头法。
现场试验法在现场进行渗透试验，如注水试验、抽水试验等，以测定实际土体的渗透系数。
土力学真题整理
一、名词解释1.临界荷载：指允许地基产生一定范围塑性变形区所对应的荷载。
（02、07、09、11、13）2.临塑荷载：是指基础边缘地基中刚要出现塑性变形时基底单位面积上所承受的荷载，是相当于地基土中应力状态从压密阶段过度到剪切阶段的界限荷载。
（03、04、05、06、08、10）3.最佳含水量：在一定击实功作用下，土被击实至最大干重度，达到最大压实效果时土样的含水量。
（02-13）4.临界水头梯度：土开始发生流沙现象时的水力梯度。
（02、03、04、06、08、10、11）i cr=5.砂流现象：土体在向上渗流力的作用下，颗粒间有效应力为零，颗粒发生悬浮移动的现象。
（05、07、09、13）6.灵敏度：以原状土的无侧限抗压强度与同一土经过重塑后（完全扰动，含水量不变）的无侧限抗压强度之比。
（02）S t=7.地基土的容许承载力：保证地基稳定的条件下，建筑物基础或者土工建筑物路基的沉降量不超过允许值（考虑一定安全储备后的）的地基承载力。
（03）8.主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力。
（04、10）9.有效应力原理：1 土的有效应力σ′总是等于总应力σ减去孔隙水压力U2 土的有效应力控制了土的变形及强度性质。
（05-13）10.先期固结压力：土层历史上曾经承受的最大固结压力，也就是土体在固结过程中所承受的最大有效应力。
（03）11.正常固结土：土的自重应力（P0）等于土层先期固结压力(Pc)。
也就是说，土自重应力就是该土层历史上受过的最大有效应力。
（ORC=1）（04、07、09、11、13）12.超固结土：土的自重应力小于先期固结压力。
也就是说，该土层历史上受过的最大有效应力大于土自重应力。
(ORC>1)（05、08）13.欠固结土：土层的先期固结压力小于土层的自重应力。
也就是说该土层在自重作用下的固结尚未完成。
(ORC<1)（02、06、10）14.土层的固结度：在某一深度z处，有效应力σzt’与总应力p的比值，也即超静空隙水压力的消散部分与起始超空隙水压力的比值。
《土力学》第十章习题及答案
《土力学》第十章习题及答案第10章土坡和地基的稳定性一、填空题1.无粘性土坡的稳定性仅取决于土坡，其值越小，土坡的稳定性越。
2.无粘性土坡进行稳定分析时，常假设滑动面为面，粘性土坡进行稳定分析时，常假设滑动面为面。
3.无粘性土坡的坡角越大，其稳定安全系数数值越，土的内摩擦角越大，其稳定安全系数数值越。
4.当土坡坡顶开裂时，在雨季会造成抗滑力矩，当土坡中有水渗流时，土坡稳定安全系数数值。
二、名词解释1.自然休止角2.简单土坡三、简答题1.举例说明影响土坡稳定的因素有哪些？2.位于稳定土坡坡顶上的建筑物，如何确定基础底面外边缘线至坡顶边缘线的水平距离？四、单项选择题1.某粘性土的内摩擦角ϕ=5︒，坡角β与稳定因数（N s=γh cr/c）的关系如下：β (︒) 50 40 3020N s7.0 7.9 9.2 11.7当现场土坡高度H=3.9m，内聚力C=10kPa，土的重度γ=20kN/m3，安全系数K＝1.5，土坡稳定坡角β为：（A）20︒（B）30︒（C）40︒（D）50︒您的选项（）2.土坡高度为8 m，土的内摩擦角ϕ=10︒（ N s=9.2），C=25kPa，γ=18kN/m3的土坡，其稳定安全系数为：（A）0.7（B） 1.4（C） 1.5（D） 1.6您的选项（）3.分析砂性土坡稳定时，假定滑动面为：（A）斜平面（B）中点圆（C）坡面圆（D）坡脚圆您的选项（）4.若某砂土坡坡角为200，土的内摩擦角为300，该土坡的稳定安全系数为：（A） 1.59（B） 1.50（C） 1.20（D） 1.48您的选项（）5.分析均质无粘性土坡稳定时，稳定安全系数K为：（A）K=抗滑力/滑动力（B）K=滑动力/抗滑力（C）K=抗滑力距/滑动力距（D）K=滑动力距/抗滑力距您的选项（）6.分析粘性土坡稳定时，假定滑动面为：（A）斜平面（B）水平面（C）圆弧面（D）曲面您的选项（）7. 由下列哪一种土构成的土坡进行稳定分析时需要采用条分法：（A）细砂土（B）粗砂土（C）碎石土（D）粘性土您的选项（）8.影响无粘性土坡稳定性的主要因素为：（A）土坡高度（B）土坡坡角（C）土的重度（D）土的粘聚力您的选项（）9.下列因素中，导致土坡失稳的因素是：（A）坡脚挖方（B）动水力减小（C）土的含水量降低（D）土体抗剪强度提高您的选项（）10.地基的稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算，规范GB50007规定：（A）M R / M S≥1.5（B）M R / M S≤1.5（C）M R / M S≥1.2（D）M R / M S≤1.2您的选项（）第10章土坡和地基的稳定性一、填空题1.坡角、稳定2.斜平、圆筒3. 小、大4.减小、减小二、名词解释1.自然休止角：砂土堆积的土坡，在自然稳定状态下的极限坡角。
7清华大学-土力学与地基基础--第06章-挡土墙土压力
L型
T型
刚性加筋
预应力
圬 工 式
挡土墙形式-刚性挡土墙
古月堂西侧的挡土墙－浆砌块石
挡土墙形式-刚性挡土墙
挡土墙形式-刚性挡土墙
护坡桩形成的挡土结构
挡土墙形式-刚性挡土墙
混凝土挡土墙及复合排水管
完工
完工
挡土墙形式-刚性挡土墙
土工格栅加筋建成5～6.5m高 的加筋挡土墙
挡土墙形式-刚性挡土墙
小结
s
Pp
被动土压力系数
K p tg (45 f / 2)
2
1 sin f 1 sin f
静止土压力系数 K0 1 sin f
K a K0 1 K p
小结
(一) 填土为砂土－主动土压力 1. 土压力分布和墙后破裂面形状
pa=Kagz
H
H/3
45＋/2
sv s
Pp
H
H/3
45－/2
90+
g H Kp
被动土压力分布 墙后破裂面形状
§2 朗肯土压力理论
(二) 填土为粘性土
1.主动土压力
sv s
Pa K0sv
o
p a s h gztg (45
2 o
2
) 2c tg (45
2
)
gzK a 2c K a
§2 朗肯土压力理论
Earth pressure
影响土压力的因素
概述
挡 土 结 构 物 及 其 土 压 力
支 撑 天 然 斜 坡
堤岸挡土墙
填 土
E
E
填土 E
地下室侧墙
土力学原理知识点总结
土力学原理知识点总结土力学是土木工程中的重要学科，它研究土壤在外力作用下的应力、应变及变形规律，为土木工程设计和施工提供了理论依据和技术支持。
土力学原理是土力学的基础理论，对土体的工程性质、变形特性、稳定性及承载能力等进行研究。
下面我们将对土力学原理的知识点进行总结，以便更好地理解和应用这一重要学科的理论知识。
一、土体的性质1.土体的构成及类型土体是由颗粒及其间隙以及粘聚物质等组成的，根据颗粒大小分为粗颗粒土和细颗粒土。
按颗粒形状分为角砾土和圆砾土。
土体还可分为坚固土体和塑性土体等。
不同类型的土体对外力的响应和承载能力有所不同。
2.土体的物理性质土体的物理性质包括密度、孔隙率、孔隙结构、含水量等。
这些物理性质直接影响了土体的强度和变形性能，因而在工程设计和施工中需要充分考虑。
3.土体的力学特性土体的力学特性包括土体的强度、刚度、变形性质等。
这些特性对土体的承载能力、稳定性及变形规律具有重要影响，是土力学研究的重点内容。
二、土体的应力状态1.土体的力学性质土体在外力作用下，会发生应力和应变，从而产生变形。
土体的力学性质是研究土体的应力、应变及变形规律的基础，也是土力学理论研究的核心内容。
2.土体的应力状态土体在外力作用下会产生不同的应力状态，包括轴向应力、切向应力、内聚力、摩擦力等。
这些应力状态对土体的稳定性和承载能力有重要影响。
3.土体的应力分布规律土体的应力分布规律是研究土体各点上的应力大小及方向的规律，为土体的稳定性和承载能力评价提供了重要的依据。
三、土体的变形规律1.土体的变形特性土体在外力作用下会发生弹性变形、塑性变形及破坏，其变形特性直接影响了土体的工程性质和使用性能。
因此，研究土体的变形规律对工程设计和施工具有重要意义。
2.土体的应变规律土体的应变规律是研究土体在外力作用下产生的变形及其规律，是土力学研究的重要内容。
3.土体的变形规律土体的变形规律包括弹性变形、塑性变形、破坏及孔隙压缩等，这些规律对工程设计和施工具有指导意义。
土力学 河海大学出版社 课后习题答案
Cu 大于或等于 5，而且 C c 等于 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。
1-7
吸着水是由土颗粒表面电分子力作用吸附在土粒表面的一层水。 吸着水比普通水有较大的粘滞性，较小的能动性和不同的密度。距土颗粒表面愈近电分子引力愈强，愈远，引力愈弱。又可分为强吸着水 和弱吸着水。 1-8 离开土颗粒表面较远，不受土颗粒电分子引力作用，且可自由移动的水成为自由水。 自由水又可分为毛细管水和重力水两种。 1-9 在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称为重力水。 重力水与普通水一样，具有溶解能力，能传递静水和动水压力，对土颗粒有浮力作用。它能溶蚀或析出土中的水溶盐，改变土的工程性质。 1-10 存在于土中的气体可分为两种基本类型：一种是与大气连通的气体；另一种是与大气不通的以气泡形式存在的封闭气体。 土的饱和度较低时，土中气体与大气相连通，当土受到外力作用时，气体很快就会从孔隙中排出，土的压缩稳定和强度提高都较快， 对土的性质影响不大。但若土的饱和度较高，土中出现封闭气泡时，封闭气泡无法溢出，在外力作用下，气泡被压缩或溶解于水中， 而一旦外力除去后，气泡就又膨胀复原，所以封闭的气泡对土的性质有较大的影响。土中封闭气泡的存在将增加土的弹性，它能阻塞
g/cm3 ，土粒比重为 2.70，若设孔隙比不变，为使土样完全饱和，问 100 cm3 土样中应该加多少水？ g/cm3 ，天然含水率为 9.8%，土的比重为 2.70，烘干后测得最小孔隙比为 0.46，最大孔隙比为 0.94，
1-4 有土料 1000g,它的含水率为 6.0%，若使它的含水率增加到 16.0%，问需要加多少水？ 1-5 有一砂土层，测得其天然密度为 1.77
B 6 2.68 30
Gs w G s w (1 n) 1 E G s Sr e ⑵湿密度 w 1 e (G s -1) ' w ⑶浮密度 1 e
土力学课后习题详解
(1-7) 试证明：①干密度： d
Gs w G Sr e Gs w 1 n ；②湿密度： s w 1 e 1 e
体积 气 e 水
证明：采用“三相图”法来证明上式。 设土粒的体积为 1，则孔隙的体积为 e， 土粒的质量为 s 则 d
质量
ms s w G s w V (1 e) w 1 e
2012 年 8 月 21 日
目录
第一章 土的物理性质和工程分类 ...................................................................................... - 1 第二章 土的渗透性.............................................................................................................. - 5 第三章 地基中的应力计算.................................................................................................. - 7 第三章 土的压缩性与基础的沉降计算 ............................................................................ - 11 第四章 土的抗剪强度........................................................................................................ - 17 本章重难点提要................................................................................................................ - 17 本章习题............................................................................................................................ - 17 第六章 土压力.................................................................................................................... - 23 本章重难点提要................................................................................................................ - 23 本章习题............................................................................................................................ - 24 专题：土压力理论在基坑工程中的应用 ........................................................................ - 34 第七章 土坡稳定分析........................................................................................................ - 40 本章习题............................................................................................................................ - 40 各类计算方法总结............................................................................................................ - 47 第八章 地基承载力............................................................................................................ - 48 -
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设计等级 建筑和地基类型
甲级 乙级
重要的工业与民用建筑物；30层以上的高层建筑；体 型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物； 大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动 场等）；对地基变形有特殊要求的建筑物；复杂地质 条件下的坡上建筑物（包括高边坡）；对原有工程影 响较大的新建建筑物；场地和地基条件复杂的一般建 筑物；位于复杂地质条件及软土地区的2层及2层以上 地下室的基坑工程。
pk max
2(Fk Gk )
eb
3l (b e)
6
2
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
本节（上）完
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
3 地基承载力特征值及其影响因素
地基承载力：保证地基不发生破坏，不产生过大 沉降地基所能承受的最大荷载（单位面积） 。
地基承载力特征值：由载荷试验测定的地基土 压力变形曲线线性变形阶段内规定的变形所对 应的压力值，其最大值为比例界限值。
堆载
平台
主 梁 千斤顶
百分表
荷载板
平板载荷试验装置示意图
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
平板载荷试验现场照片
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
平板载荷试验现场照片(局部)
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
p1 ：临塑荷载 （比例界限荷载）
pu ：极限荷载
特征值
p1
pu
/
2
( pu 2 p1)
强度控制：低压缩性土（密实的砂、硬塑粘土）
平板载荷试验的p—s曲线（1）
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
变形控制的荷载试验 中、高压缩性土（松砂、填土、可塑粘土）
平板载荷试验的p—s曲线（2）
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
地基承载力特征值应满足以下要求：
重度；
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
m 基础底面以上土的加权平均重度，地下水位
以下取浮重度；
d : 基础埋置深度；一般自室外地面标高算起。
在填方整平地区，可自填土地面标高算起，
但填土在上部结构施工后完成时，应从天然
地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基
础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高
fa fak b (b 3) d m (d 0.5)
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
地面
d
m
b
fa : 修正后的地基承载力特征值；
fak : 地基承载力特征值；
b:
基础底面宽度；小于3m时按3m取值，大于 6m时按6m取值；
基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮
0
1.2
0.15
1.4
大面积压 压实系数大于0.95、粘粒含量ρc≥10%的粉土
0
1.5
实填土 最大干密度大于2.1t/m3的级配砂石
0
2.0
粉土
粘粒含量ρc≥10%的粉土 粘粒含量ρc<10%的粉土
E及IL均小于0.85的粘性土 粉砂、细砂（不包括很湿与饱和时的稍密状态）
中砂、粗砂、砾砂和碎石土
0.3
•当偏心荷载作用，还应满足：
p min
1.2 fa
pk——荷载效应标准组合时，基底的平均压力值
土力学地基基础
（2）基础底面压力计算
第六章 天然地基上浅基础的设计
轴心荷载作用：
pk
Fk Gk A
室外地面
Fk
室内地面
d
Gk
pk
土力学地基基础
偏心荷载作用：
第六章 天然地基上浅基础的设计
d
Fk 室外地面 Qk
算起；当采用独立基础或条形基础时，应从
室内地面标高算起。
b、d 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，
按基底下土(持力层)的类别查表取值
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
承载力修正系数
土的类别
ηb
ηd
淤泥和淤泥质土
0
1.0
人工填土
0
1.0
e或IL大于等于0.85的粘性土
红粘土
含水比αw >0.8 含水比αw≤0.8
上下土层的压缩模量比和下卧层距基底的距离
Es1/Es2
3 5 10
Z/b
0.25
0.50
6°
23°
10°
25°
20°
30°
地基 压力 扩散
角
注：Es1为上层土压缩模量； Es2为下层土压缩模量； Z/b<0.25 时取θ＝0，必要时，宜由试验确定；
Z/b>0.5时θ值不变。
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
5 基坑工程应进行稳定性验算； 6 当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在
上浮问题时，尚应进行上浮验算。
(3)荷载组合与相应的抗力限值
• 确定基础面积及埋深，正常使用极限状态下荷载效 应的标准组合，抗力用地基承载力特征值
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
• 计算地基变形时，正常使用极限状态下荷载效应的 准永久组合，不计风荷载和地震作用。变形限值用 地基变形容许值
第六章 天然地基上浅基础的设计
6. 软弱下卧层强度验算
当基础下方不远处存在软弱下卧层时，应对 软弱下卧层的承载力进行验算。
基本思路： 在软弱下卧层的顶面处，由基底净压力产生
的附加应力和由土层自重产生的自重应力之和应 小于该软弱层的承载力特征值。
pz pcz faz
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
M k 室内地面
pkmin
Gk
pkmax y
pm a x
m in
Fk
Gk A
Mk W
o
x
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
大偏心荷载 （e>b/6）：
e
Fk Gk
应力重分布
•反力的大小与荷载相同 •反力的作用位置与荷载相同
b
pk max
2(Fk Gk ) 3l a
pk max
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
① 地基承载力特征值小于130kPa，体型复杂的建筑； ② 在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异
较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时； ③ 软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时； ④ 相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时； ⑤ 地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重
fa M b b Md md Mcck
fa : 由土的抗剪强度指标确定的地基承载力
特征值；
Mb, Md, Mc : 承载力系数； b : 基础底面宽度；
m 基础底面以上土的加权平均重度，地下水位
以下取浮重度；
基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮
重度；
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
• 计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时， 承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，分项系 数为1.0
• 在确定基础高度、配筋和验算材料强度时，按承载 能力极限状态下荷载效应的基本组合
土力学地基基础
2.承载力计算
第六章 天然地基上浅基础的设计
（1）地基承载力要求
•当轴心荷载作用时：
pk fa
固结未完成时。
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
（2）变形验算的内容和方法
建筑物的变形控制指标如下：
1）沉降量：一般指基础的平均沉降量 或中心点的沉降量；
2）沉降差：两相邻独立基础中心点的沉降差值；
3）倾斜：独立基础在倾斜方向两端点的沉降差 与其距离的比值；
4）局部倾斜：砌体承重结构沿纵向6~10m内基础 两点的沉降差与其距离的比值。
• 当载荷试验 p-s 曲线上有比例界限时，取 该比例界限所对应的荷载值；
• 当极限荷载小于对应比例界限荷载值2倍时， 取极限荷载的一半；
• 当不能按上述要求取值时，可按相对变形 s/b=0.01~0.015对应的荷载取值。
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
（2）按理论公式计算确定
当偏心距e≤0.033倍基础底面宽度时：
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
影响地基承载力的因素
地基土的成因与年代 地基土的物理力学性质 地下水 建筑物情况
4.地基承载力特征值的确定
确定承载力的方法:
按地基静载试验确定 按土的抗剪强度指标确定 按当地经验参数确定
土力学地基基础
（1）按载荷试验确定
第六章 天然地基上浅基础的设计
载荷试验简介
1、 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的 有关规定；
2、 设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基 变形设计；
土力学地基基础
第六章 天然地基上浅基础的设计
3 设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有
下列情况之一时仍应作变形验算： 1)地基承载力特征值小于130kPa，且体型复杂的建
筑物；
2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异 较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；
建筑地基的容许变形值可由《地基规范》的 有关表格确定。对于表中未包括的建筑物，应根 据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要 求确定。
在必要的情况下，需要预估建筑物在施工期 间和使用期间的地基变形值，以便考虑连接方法 和施工顺序。