土力学全知识点

第一章:土得物理性质及工程分类

第二节、粒度成分得表示方法

土得粒度成分就是指土中各种不同粒组得相对含量(以干土质量得百分比表示),它用以描述土中不同粒径土粒得分布特征。

常用得粒度成分得表示方法有表格法、累计曲线法与二角坐标法。

2)累计曲线法:就是——种图示得方法,通常用半对数纸绘制,横坐标(核对数比例尺)表示某—粒径,纵坐标表示小于某一粒径得土粒得百分含量。

级配得指标:

不均匀系数 C u=d60÷d10

曲率系数C s=d302／﹙d60×d10﹚

式中:d10、d20、d60—分别相当于累计百分含量为10％、30％与60％得粒径,d10称为有效粒径;d60称为限制粒径。

不均匀系数Cu反映大小不同粒织得分布情况,Cu<5得土称为匀粒土,级配不良;Cu越大,表示粒组分布范围比较广,Cu>=5,Cs=1~3得土级配良好。但如cu过大,表示可能缺失中间粒径,属不连续级配,故需同时用曲率系数来评价。曲率系数则就是报述累计曲线整体形状得指标。

土粒得形状

土粒形状对丁土得密实度与十得强度有显著得影响,棱角状得颗粒互相嵌挤咬合形成比较稳定得结构.强度较高;磨圆度好得颗粒之间容易滑动,土体得稳定性比较差

用体积系数与形状系数描述土粒形状

体积系数Vc=6V/﹙πd m3﹚

式中:V———土粒体积(mm3);

dm——土粒得最大粒径(mm)。

V愈小,土粒愈接近于圆形。圆球状得Vc＝1,立方体得Vc＝o.37:棱角状得土粒Vc更小

形状系数F

F=AC/B2

式中:A、B、C分别为土粒得最大、中间与最小粒径

第三节土得三相比例指标

一、试验指标

1.土得密度就是单位体积土得质量,ρ=m／V

由土得质量产生得单位体积得重力称为重力密度γ,简称为重度γ=ρg=W／V

2、土粒比重Gs 土粒质量m s同体积4℃时纯水得质量之比Gs=m s／﹙Vsρw1﹚=ρs／ρw1

3.土得含水量ω就是土中水得质量m w与团体(土粒)质量m s之比,ω=m w／m s×100％

二、换算指标

1.干密度ρd就是土得颗粒质量m s与土得总体积V之比,ρd=m s／V

土得干密度越大,土越密实,强度就越高,水稳定性也好。

2.土得饱与密度就是当土得孔隙中全部为水所充满时得密度,即全部充满孔隙得水得质量m w与固相质量m s之与与土得总体积V之比,ρsat=﹙m s+Vvρw﹚／V V--土得孔隙体积

3.当上浸没在水中时,土得固相受到水得浮力作用,单位土体积中土粒得重力扣除同体积水得重力后,即为单位土体积中土粒得有效重度,单位kN／m3 γ’=(m s g－Vsρw)／V=γsat－γw

4.土得孔隙比就是e孔隙隙得体积Vv与土粒体积Vs之比,以小数计,e=Vv／Vs

5.土得孔隙率n就是孔隙隙得体积Vv与土得总体积V之比 n=Vv／V×100％

6、土得饱与度Sr就是孔隙中水得体积Vw与土得总体积Vv之比Sr=Vw／V×100％

三、三相比例指标

第四节黏性土得界限含水率

粘性土从一种状态转到另一种状态得分界含水率;流动状态与可塑状态间得界限含水率成为液限ωL;可塑状态与半固体间称为塑限ωp;半固体状态与固体状态称为缩限ωs

塑性指数Ip=ωL－ωp 无％,黏粒越多,塑性指数越大

液性指数I L=﹙ωL－ωp﹚／Ip=﹙ω－ωp﹚／﹙ωL－ωp﹚有％

沙土相对密度:当沙土处于最密实状态时,其孔隙比称为最小孔隙比e min而处于最松散状态时称为最大孔隙比相对密度Dr=﹙e max－e﹚／﹙e max－e min﹚当Dr接近1时最密实,当Dr接近0时最松散

第六节土得工程分类

粉土就是介于沙土与粘性土之间得过渡土类,它具有沙土与粘性土得某些特征,根据黏粒含量可以将粉土再划分为砂质粉土与粘质粉土

第二章粘性土得物理化学性质

胶体活动性指数在工程实践中,提出了一个既能反映粘土矿物成分,又能反映粘土颗粒形状得综合指标Ac Ac=Ip／p ＜0、002 p＜0、002就是黏粒﹙＜0、002㎜﹚得百分含量;Ac＜0、75非活动性粘土,0、75＜Ac＜1、25正常粘性土,Ac ＞1、25活动性粘性土,Ac越大黏粒对土得可塑性影响越大

灵敏度St,把原状结构得强度与结构破坏后得强度之比定义为灵敏度,一般粘性土St=2~4,灵敏性粘性土4~8,高灵敏性粘性土≥8

触变性

在工程建设中,可利用粘土矿物颗粒带电得特性来为生产服务。将纯粘土矿物(高岭石或蒙脱石)与水制成泥浆时,矿物颗粒吸附大量水化离子与水分子,由于颗粒得水膜很厚,颗粒与颗粒之间得引力很薄弱,可以长时期悬浮在水中。当悬浮液在静止状态时,颗粒之间得微弱引力,使其聚集起来,悬液便成为一种糊状、粘滞度较大得流体,可就是。一旦受到振动或扰动时,颗粒之间得联结会立刻丧失,又恢复成为流动得液体,这种性质称为触变性

第三章土中水得运动规律

第二节达西定律 : 或 v渗透速度,I---水头梯度I=ΔH／ΔL=﹙H1-H2﹚／L k---渗透系数(m／s) q---渗透流量(m3／s) F---截面积 v=k(I－I0) I0-----粘土得起始水头梯度

土得渗透系数 k=QL／ΔHFt-----常水头; k=al／Ft㏑﹙H1／H2﹚=2、3al／Ft㏒﹙H1／H2﹚

动水力:G D水流作用在单位体积土体中土颗粒上得力,也称为渗流力 (kN/m3)

流沙现象G D=γ’=γsat－γw这时土颗粒间得压力等于0,土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定,这种现象称为流沙现象﹙土体表面,细沙粉砂粉土中﹚临界水头梯度Icr=γ’／γw=γsat／γw－1容许水头梯度I≦[I]＝Icr／K细小颗粒在动水力作用下通过粗颗粒得孔隙被水流带走,称为管涌﹙局部扩大,任何土﹚

第四章土中应力计算

第二节自重应力。砂性土考虑浮重。黏性土:》1考虑浮重,<0不考虑浮重,0<<1 视情况定。

第三节基底压力 1、中心荷载 2、偏心荷载,当时,基底压力,基底压力重新分布, 第五节土中竖向应力 ,掌握角点法。

第五章土得压缩性与地基沉降计算

第二节压缩系数 (MPa-1) , =100kPa, =200kPa所得到得作为评定土压缩性高低得指标则,为高压缩性土,为中压缩性土,为低压缩性土

压缩模量 (MPa),天然土层得划分为正常固结土(OCR=1)、超固结土(OCR>1)与欠固结土(OCR<1),、

三大模量:1、压缩模量Es就是根据室内压缩试验得到得,它就是指土在完全侧限条件下,竖向正应力与相应得变形

稳定情况下正应变得比值;2、变形模量E0就是根据现场载荷试验得到得,它就是指土在无侧限(侧向自由膨胀)条件下正应力与相应得正应变得比值E0=ωpb﹙1－μ2﹚／s s荷载板下沉量,b荷载板宽度,μ泊松比,ω沉降影响系数;3、弹性模量E就是指正应力σ与弹性正应变εd得比值,测法有静力法与动力法。压缩与变形模量得应变为总应变,弹模之包含弹性应变E0=βEs

第三节地基沉降地基沉降就是假定地基就是均质得、各向同性得、线弹性得半无限体。第层土压缩模量, Δs i=εi Hi=﹙e1i－e2i﹚／﹙1+e1i﹚×Hi=a i﹙p2i－p1i﹚／﹙1+e1i﹚×Hi,εi平均压缩应变,Hi土厚,e1i第i层上下层面自重应力值得平均值p1i=﹙σcz﹙i－1﹚+σcz﹚／2从土得压缩曲线上得到得孔隙比

第四节固结度:深度z得A点在t时刻竖向有效应力σt’与起始超孔隙水压力p得比值,称为A点t时刻得固结度。Ut=1－t时刻面积／起始面积固结度系数C v,固结度就是时间因数得函数,时间因数Tv越大,固结度Ut越大。Tv=Cv ×t／H2 Cv=k﹙1＋e﹚／aγw 粘性土地基沉降得三阶段:1、瞬时沉降2、固结沉降3、次固结沉降 20为基础及日填土得平均重度

第六章土得抗剪强度

土得抗剪强度(kpa),大主应力,小主应力,剪切破裂面与大主应力作用平面得夹角为

抗剪强度指标得试验测定方法:直接剪切试验、三轴剪切试验、无侧限抗压试验、十字板剪切试验

饱与粘性土剪切试验方法得选择:1.不固结不排水剪(或称快剪)2.固结不排水剪(或称固结快剪)3.固结排水剪(或称慢剪)

在实际工程中应当具体采用上述哪种试验方法,要根据地基土得实际受力情况与排水条件而定。鉴于近年来国内房屋建筑施工周期缩短,结构荷载增长速率较快,因此验算施工结束时得地基短期承载力时,《建筑地基基础设计规范》