土力学与基础工程复习重点

土力学与基础工程复习重点第一章 绪论（1）地基：支承基础的土体或岩体。

（2）天然地基：未经人工处理就可以满足设计要求的地基。

（3）人工地基：若地基软弱、承载力不能满足设计要求，则需对地基进行加固处理。

（4）基础：将结构承受的各重作用传递到地基上的结构组成部分。

第二章 土的性质及工程分类（1）土体的三相体系：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。

（2）粒度：土粒的大小。

（3）界限粒径：划分粒组的分界尺寸。

（4）颗粒级配：土中所含各粒组的相对量，以土粒总重的百分数表示。

（5）土的颗粒级配曲线。

（6）土中的水和气（p9）（7）工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒级配的不均匀程度。

不均匀系数u C 反映了大小不同粒组的分布情况，曲率系数c C 描述了级配曲线分布整体形态。

工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断：1.对于级配连续的土：5>u C ，级配良好：5<u C ，级配良好。

2.对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状（见图曲线C ），采用单一指标u C 难以全面有效地判断土的级配好坏，同时需满足5>u C 和3~1=c C 两个条件时，才为级配良好，反之则级配不良。

颗粒分析实验：确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析实验。

对于粒径大于的粗粒土，可用筛分法。

对于粒径小于的细粒土，则可用沉降分析法（水分法）。

（7）土的物理性质指标 三个基本实验指标 1.土的天然密度ρ土单位体积的质量称为土的密度（单位为33//m t cm g 或），即Vm=ρ。

（） 2.土的含水量w土中的水的质量与土粒质量之比（用百分数表示）称为土的含水量， 即%100⨯=swm m w 。

（） 3.土粒相对密度s d土的固体颗粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比，称为土粒相对密度，即111w s w S s s V m d ρρρ==（）反映土单位体积质量（或重力）的指标 1.土的干密度d ρ土单位体积中固体颗粒部分的质量，称为土的干密度，并以d ρ表示：Vm sd =ρ。

（） 2.土的饱和密度sat ρ土孔隙中充满水的单位体积质量，称为土的饱和密度sat ρ， 即VV m wV s sat ρρ+=， （）式中w ρ为水的密度，近似取3/1cm g w =ρ3.土的有效密度（或浮密度）ρ'在地下水位以下，单位体积中土粒的质量扣除同体积水的质量后，即为单位土体积中土粒的有效质量，称为土的有效密度ρ'，即VV m ws s ρρ-='. （） 反映土的空隙特征、含水程度的指标 1.土的孔隙比e土中空隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比e ，即sVV V e =。

（）2.土的孔隙率n土中孔隙体积与总体积之比（用百分数表示）称为土的孔隙率，即%100⨯=VV n V。

（） 3.土的饱和度r S土中水的体积与孔隙体积之比称为土的饱和度，以百分率计，即%100⨯=Vwr V V S 。

（） 指标的换算令1=s V ，w w ρρ=1，则e V e V V +==1,，再由式（）和（）得w s s d m ρ=，w s w s w w d m wd m ρρ)1(,+==。

则：或ed V V m w s w s s +-=-='1)1(ρρρ e eV V n V +==1 e wd V m V V S s w V w V w r ===ρ 土的三相组成比例指标换算公式（9）若将砂土处于最松撒状态的e 称为最大孔隙比m ax e ，砂土处于最紧密状态时的e 称为最小孔隙比m in e 。

而当土粒粒径较均匀时，其min max e e -差值较小，而当土粒粒径不均匀时，其差值较大，因此利用砂土的最大最小孔隙比与所处状态的天然孔隙比e 进行比较，能综合反映土粒级配、土粒形状和结构等因素，该指标称为相对密实度r D ，即：r D 一般一百分数表示。

显然，当0=r D ，即max e e =时，表示砂土处于最疏松状态；1=r D ，即min e e =时，表示砂土处于最紧密状态。

因此，根据r D 值可把砂土的密实度状态分为下列三种：67.01>≥r D 密实 33.067.0>≥r D 中密 033.0>≥r D 松散（10）界限含水量：黏性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量 （11）黏性土的塑性指数和液性指数 液限与塑限之差定义为塑性指数p I ，即p L p w w I -= （L w :液限； p w :塑限)塑性指数习惯上用不带“%”的百分数表示。

I p 越大，表明土的颗粒越细，比比表面积愈大，土的黏粒或亲水矿物（如蒙脱石）含量越高，土处在可塑状态的含水量变化范围就越大。

塑性指数能综合反映土的矿物成分和颗粒大小的影响，因此，塑性指数常作为工程上对黏性土进行分类的依据。

液性指数：天然含水量与分界含水量之间相对关系的指标。

即液性指数一般用小数表示。

当土的天然含水量w 小于p w 时，L I 小于0，土体处于坚硬状态，当w 大于L w 时，L I 大于1，土体处于流动状态；当w 在p w 和L w 之间时，1~0=L I ，土体处于可塑状态。

（12）黏性土的灵敏度天然状态下的黏性土，由于地质历史作用常具有一定的结构性。

工程上常用灵敏度S t 来衡量黏性土结构性对强度的影响。

u q 、'u q ——分别为原状土和重塑土式样的无侧限抗压强度。

土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低就越明显。

（13）土的渗透及渗流水透过土空隙流动的现象，称为渗透或渗流，而土被水透过的的性质，称为土的渗透性。

（14）土的渗透系数 （15）土的压实原理在一定的压实功（能）下使土最容易压实，并能达到最大密实度的含水量称为土的最优（或最佳）含水量，用op w 表示。

与其相对应的干密度则成为最大干密度，以max ρ表示。

（16）粗粒土的压实曲线 （17）击实曲线（p33）① 峰值。

只有当土的含水量达到最优含水量时，才能达到这个峰值max ρ ② 击实曲线位于理论饱和曲线左边。

③ 击实曲线的形态。

（18）压实系数λ：工地压实时要求达到最大干密度'max ρ与室内击实试验所得到的最大干密度max ρ之比值，即maxmax ρρλ'=。

λ>1 超密（19）《建筑地基基础设计规范》把土（岩）作为建筑物地基的工程分类，即把土分为岩石、碎石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土六大类。

（20）碎石土：粒径大于2mm 的颗粒含量超过全重50%的土。

（21）砂土：粒径大于2mm 的颗粒含量不超过全重50%，而粒径大于的颗粒超过全重50%的土。

（22）粉土：粒径大于的颗粒含量不超过全重50%，且塑性指数小于或等于10的土。

（23）黏性土：塑性指数p I 大于10的土。

（24）人工填土;指由于人类活动而堆填形成的各类土，其物质成分杂乱，均匀性较差。

根据其物质组成和成因可分为素填土（压实填土）、杂填土和冲填土三类。

复习题一、是非题1、 若土的颗粒级配曲线较平缓，则表示粒径相差悬殊，土粒级配良好。

√2、 土的相对密实度越大，表示该土越密实。

√3、 当某土样的含水量在缩限和塑限之间时，土处于可塑状态。

×4、 黏性土的塑性指数越大，说明黏性土处于可塑状态的含水量变化范围越大。

√5、 液性指数是指无黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。

×6、 甲土的饱和度大于乙土的饱和度，则甲土的含水量就一定高于乙土的含水量。

×7、 颗粒级配曲线平缓，表明粒径大小相差较多，土粒不均匀；曲线较陡，表明土粒大小相差不多，土粒较均匀。

√8、 土的灵敏度越高，其结构性越强，工程性质就越好。

×9、 土的灵敏度定义为：原状土的无侧限抗压强度与经重塑后的土体无侧线抗压强度之比。

√10、 天然孔隙比大于或等于的黏性土称为淤泥质土。

× 二、选择题（填空题形式）1、 若甲乙两种图的不均匀系数相同，则两种土限定粒径与有效粒径之比值相同。

2、 黏性土的塑性指数越大，表示土的黏粒含量越高。

3、 下列黏土矿物中，亲水性最强的是蒙脱石。

4、 土的三个基本试验指标是天然密度、含水量和土粒相对密度。

5、 若土的颗粒级配曲线很陡，则表示土粒较均匀。

6、 不同状态下同一种土的重度由大到小的排列顺序γγγγ'>>>d sat .7、 某砂土的天然孔隙比与其所能达到的最大空隙比相等，则该土处于最松散状态。

8、 对无黏性土的工程性质影响最大的因素是密实度。

9、 无黏性土，随着孔隙比的增大，它的物理状态是趋向松散。

10、黏性土以塑限指数p I 的大小来进行分类时，当p I 大于17为黏土。

（超了，应该不会考，书上没有，百度知道，10到17之间为粉质黏土）11、 对黏性土进行分类定名的依据是塑性指数。

第三章 土中应力计算（1）土的自重应力：土体因自身重力产生的竖向应力cz σ，即为自重应。

（2）均质土的自重应力：对于均质土（土的重度为常数），在地表以下深度z 处自重应力为z cz γσ=（3）成层土的自重应力：各土层厚度为i h ,重度为i γ，则深处z 处土的自重应力可通过对各土层自重应力求和得到，即：∑==+++=ni i i cz h h h h 1332211γλγγσΛ例题（4）柔性基础：柔性基础是指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好的钢筋混凝土材料做基础。

刚度小，就像放在地上的柔软薄膜，在垂直荷载作用下没有抵抗弯曲变形的能力，基础随地基一起变形。

（5）刚性基础：基础底部扩展部分不超过基础材料的天然地基基础。

本身刚度较大，受荷后基础不出现挠曲变形。

（6）中兴荷载作用时 （7）偏心荷载作用时⎪⎭⎫⎝⎛±+=±+=l e A G F W M A G F P 61max min （a ）式中 。

对矩形基础）基础底面的抵抗矩（荷载偏心距；）矩值（作用在基底形心上的力6,;)(,23blW m W e e G F M m kN M =----+=•--1、当6/l e <时，由（a ）式知0min >P ，基底压力呈梯形分布；2、当06/min ==P l e 时，，基底压力呈三角形分布；3、当06/min <>P l e 时，，也即产生拉应力，图形见书上P49。

（8）基底附加压力基底附加压力为建筑物建造后的基底压力与基底标高处原有的自重应力之差，即d p p p cd 00γσ-=-=式中 cd σ——基底处土的自重应力标准值，d cd 0γσ=；0γ——基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位以下取有效重度；d ——基础埋置深度（m ）,必须从天然地面算起，.Λ+++=321h h h d 。