土力学各章学习要点

解：令
i icr
9m 6m H=? 7.5m
h L w w
' '
6m
粘土 sat 2.04g / cm3 , 23%
sat 2.1g / cm3 , 18%
7.5 3 h 2.04 1 3 1
解得： h 1.38m
4、一墙下条形基础底宽 1.5m，埋深1.5m，承重墙传 来的中心竖向荷载为 195kN/m，地基土天然重度 为18.0kN/m3，基础及回填 土平均重度为20kN/m3，地 下水位在地面下0.8米处， （1）试求基底附加压力；
10) 根据应力历史将土分为哪三类？
11）三轴压缩试验中的孔隙压力系数？
u u1 u 3 B 3 BA1 3 B 3 A1 3
2 关于土中应力计算 1) 土中应力计算假定条件、计算内容； 2) 综合条件下自重应力计算公式；（成层、地 下水、不透水层）
2) 什么是地基？
3) 什么是基础？
ຫໍສະໝຸດ Baidu
4) 什么是持力层？ 5) 什么是下卧层？软弱下卧层？ 3 4 地基基础设计要满足的基本条件是什么？ 学习土力学的重要性？
第1章
土的组成
1.与土的固相体系有关的几个重要概念 粒度、粒组、粒度分析方法（筛分、水分） 颗粒级配
级配分析方法（级配曲线法）
第8章 土压力 第9章 地基承载力
第10章 土坡和地基的稳定性
1 土压力计算
1) 何谓土压力？何谓挡土墙？作用在挡土墙 的土压力有几种类型？土压力产生条件？ 在条件相同情况下那种土压力类型最大？
2) 朗金与库仑两种土压力计算理论的假定条件？
及其关系？
3） 在计算中重点掌握朗肯土压力计算理论
包括： 正确计算土压力、 侧向压力；（大小、 方向、作用点位置） 超载 成层 有地下水
l z f , b b
7) 何谓平面问题？平面问题地基附加应力计算 类型？公式；
z sz Po
z x sz f , b b
8) 地基附加应力扩散规律基本内容？
9) 分析地基附加应力（z x xz）等值线的特点？
3 地基沉降计算
1) 分层总和法
质量m
体积V
mw
水
土粒
ms
Vs
Vv= e
2、某砂土进行三轴剪切试验，施加周围压力σ3=50kpa,土样 剪切破坏时轴向偏应力Δσ=100kPa，要求：（1）绘制莫尔应 力圆；（2）求砂土的内摩擦角；（3）计算破裂面上的正应 力σ和剪应力τ各是多少？
解：（1）画出莫尔圆
（2）sin 1 3 / 2 50 0.5 30 1 3 / 2 100 （3） f 45
m

i 1 n i 1
n
i
hi
i
h
6) 空间问题地基附加应力计算类型；公式、灵活 掌握角点法，迭加法计算原理；
z c po p t1 z t o po z o po t 2 z r po z
f ro
了解计算步骤
e1i e2i S hi i 1 1 e1i
n
ai P2i P i 1 S hi 1 e1i i 1
n
Pi S hi i 1 E si
n
确定地基沉降计算深度
2) 规范法
记住计算公式
Po zi i zi 1 i 1 si Esi
c i hi
i 1
n
sat w
w d s 1
1 e
d s 1 d s 1 w
3） 地下水位升降自重应力如何变化，对地基沉降和 承载力影响？
4) 基底压力大小分布、计算公式；3种基底压力图 形形成条件；
Fk
Fk
Gk
d1 d 2 Gk G A 2
不均匀系数CU、曲率系数Cc与级配，与地基土密 实度间的关系； 原生矿物、次生矿物、粘土矿物(蒙脱石、伊利石、 高岭石)
2.与土的液相体系有关的重要概念
何谓结合水？
强结合水
弱结合水及 工程性质
自由水（毛 细水、重力水） 及工程性质
3. 土的结构与构造
1) 何谓结构?土的结构类型主要有那些?结构与评 价无粘性土、粘性土的工程性质有什么关系？
Gk
G=20kN/m3，地下水位 以下取10kN/m3
Fk Gk Pk A Gk G Ad
基底压力分布 图形为梯形 基底压力分布 图形为三角形
e l/6 e l /6
基底压力为重 分布三角形
e l /6
5) 基底附加压力计算公式，公式中各符号的物理 意义；
po pk c p m d
5) 土的抗剪强度指标是什么？在正应力和剪应力坐标 系中其几何意义是什么？用有效应力原理如何表示？剪 应力最大的面是否就是剪切破裂面？ 6) 在摩尔—库仑理论中如何根据摩尔圆和抗剪强度包 线确定土的极限平衡状态？ 7) 地基土的破坏实质是什么？ 8) 抗剪强度有那些测定方法？软硬土的—δ关系？ 9) 用三轴压缩试验测定土的抗剪强度指标有什么优越 性？有三种标准试验方法？工程中如何选取？
s
⑹ 将各分层的压缩量之和加以修正。
要灵活运用角点法
s s s s si
i 1
n
3) 地基变形与时间的关系
⑴ 渗透固结概念
⑵ 太沙基一维固结微分方程建立的思路
q V
⑶ 关于时间因数的概念
Cvt Tv 2 H
压缩土层最远的 排水距离
⑷ 关于地基固结度的概念
地基渗透固结的程度。
g kN or t 3 3 3 cm m m
d
d d sat sat
5) 4个密度指标的关系？ 在实际工程中控制填土工程 的施工质量标准是依据那个指标？ 15.0 ~ 16.5kN / m3
6) 土压实的影响因素？击实功与最大干密度关系？ 7) 根据无粘性土与粘性土的物理状态如何分类？ e＜0.6 为密实的低压缩性土 e＞1.0 为疏松的高压缩性土 8）判断无粘性土密实度的方法？
孔隙比e 相对密实度Dr 标准贯入击数N
9）规范（ GB50007-2002 ）如何评价砂土的密实度？ 密实度 密实 中密 稍密 松散 标贯击数N N>30 30≥N>15 15 ≥ N>10 N≤10
10)粘性土灵敏度、触变性？
3. 土的工程分类 1) （GB50007-2002）对地基土的划分了几类 土？具体是什么？
2) 何谓构造？土的构造类型主要有那些？
分散构造
裂隙构造
层状构造
第2章
土的物理性质及 分类
1. 明确土是三相体系、绘三相图、三相图中 各符号的物理意义；
2. 有关土的物理性质指标 1) 一共有几个？哪些指标与土的密度有关？哪些指标与 土的含水量有关？哪些指标与土的孔隙有关？ 2) 土的3项基本指标是那几个？为什么称它们是基本 指标？ 3) 土的密度与土粒相对密度指标是否一个概念？区 别是什么？ 4) 密度与重度指标的换算关系？
要明确公式中各符号 的物理意义
⑴ 搜集、分析建筑场 地资料绘图。
⑵ 分层:原则上按分层总和法并 按场地实际地基剖面考虑。 ⑶ 求各分层的压缩量； ⑷ 确定地基沉降计算深度
n
s n 0.025 si
i 1
l z f , b b
掌握计算步骤
⑸ 确定沉降计算经验系数
1 关于土的力学性质 1) 土的三大基本定律各是什么？
土的莫尔—库仑强度理论、达西渗透定律和太沙基一维渗流 固结定律
2） 达西定律的适用条件？影响渗透速度的因素是 什么？实际流速与渗流速度关系？ 3）何谓渗流力？临界水头梯度icr？流砂、管涌？在 工程实际中一般要采取什么措施？ 4）土的压缩性指标有那几个？定义、量纲？测试 条件有什么不同？如何根据压缩性指标定性、定 量判定地基土压缩性的高低？ 、 Cc、 Es、 E、 E0、Em、mv
1 pu B N q N q c N c 2
3 边坡稳定
1）土坡？何谓无粘性土自然休止角？ 2） 边坡稳定分析的基本思路是什么？ 3） 粘性土坡稳定性分析常用的几种方法是什么？ 重点掌握瑞典条分法 4）滑坡的根本原因？边坡失稳的内、外因有那 些？
典型例题：
1.有一完全饱和粘土试样，已知该土IP=15，WL=43%，其体积 为32cm3,质量52克，经105度高温烘至恒重为36克，试求：1） 该土样的含水量、孔隙比、干密度；2）判断该土的物理状态。
第6章 地基变形 第7章 土的抗剪强度 第8章 土压力 第9章 地基承载力 第10章 土坡和地基的稳定性 合 计
2（第4-6章） 2 2（第7章） 2（第8章）
10 8 6 4
4 44 8
2（第9-10章） 12
8 64
绪论
1 土力学的定义 2 1) 和土力学学习有关的基本概念 土、土与土木工程的关系、与建筑材料相比， 地基土有什么工程特点？ 联系与区别？
土力学课程复习指导
防灾科技学院 防灾工程系 王振宇
复习内容
教学内容 0绪论 第1章 土的组成 第2章 土的物理性质及分类 第3章 土的渗透性与渗流 学时分配 讲课 2 2 4 2 2（第1-2章） 实验 讨论/习题 合计 2 2 6
4
4 4 6 6 4 4
2
2
2（第3章）
6
4 8
第4章 土中应力 第5章 土的压缩性
3） 在特殊土中软土是如何分类的？（即淤泥 和淤泥质土是如何分类的） 4）何谓人工填土？分为几类？主要工程特征 是什么？
4. 要记住的公式 1) 9个物理性质指标的定义公式？特别是3项基 本指标定义公式？量纲？ 2) 几个重要的换算公式
d s d s w d s 1w d s 1 d w w d 1 e w sat 1 1 w 1 e 1 e d 1 w



2
60
1200
1 1 1 3 1 3 cos f 125 kPa 2 2
1 1 3 sin 2 f 43.3kPa 2

150
50
3.在9米厚度粘土层上开挖基坑，粘土层下为砂层。砂层顶面 具有7.5米高的承压水头。问：开挖深度为6米时，基坑中水深 h至少多大才能防止发生流土现象？
h1
q
1 , 1 , c1
h2
2 , 2 , c2
h3
要记得公式：
3 , 3 , c3
a zK a 2c K a
计算要点： 临界深度
p zK p 2c K p
熟练绘土压力强度分布图
2 地基承载力
1) 何谓地基承载力？何谓临塑荷载？临界荷载？ 2) 地基破坏模式有几种类型？主要特点？ 3) 何谓地基的极限承 载力？普朗德尔理 论公式的假定条件？ 赖斯纳、太沙基作 了那些改进？
岩石；
碎石类土；粒径>2mm的颗粒含量超过50%； 砂土；粒径>0.075mm的颗粒含量超过50%； 粉土； IP10、粒径>0.075mm的颗粒含量不超 过50%； 粘性土；IP10，当10<IP 17为粉质粘土,当 IP>17为粘土;
人工填土六大类。
2) 粘性土划分为几类？是如何划分的？
（2）计算第二分层土（厚 度500mm）的变形量 。
Fk=195kN/m
o
20kPa 30kPa
1
70kPa 40kPa
2
3
4
5
6
P(kPa)
0 1.36
50 1.22
100 1.12
200 1.05
300 1.00
400 0.96
e
解：基底压应力为：
p F G 195 (20 0.8 10 0.7) 1.5 153 kPa A 1.5 1
s





e
d s w 1 w

1
wd s sr e
5. 关于评价土的物理状态及土的工程分类有关公式；
I p wL wp
不带%
IL
w wp wL wp
第3章 土的渗透性及渗流 第4章 土中应力 第5章 土的压缩性
第6章 地基变形 第7章 土的抗剪强度