昆明理工大学
土力学与基础工程
学习报告
学生姓名指导教师
学院土木工程学院专业名称工程管理班级一班学号
2014年4月30日
工管、工力2011级土力学与基础工程
学习报告任务书
一、学习报告目的与任务
通过学习报告总结《土力学与基础工程》所学知识，作为教学计划中考核的方式，是重要的教学环节，它为检查学生学习掌握本课程专业知识起着重要作用；并为在今后的工程实践中，正确使用规范、适应规范标准的发展，打下基础。
二、学习报告的基本要求
1、学习报告的格式
学习报告一律用A4纸打印，正文字体为宋体，小四号。
2、学习报告内容（5500--9000字）
（1）、《土力学与基础工程》综述；（土力学与基础工程的基本知识、基本理论和基本方法，相关现行规范的内容以及地基处理等内容）
（2）、结合本专业课学习的体会、感兴趣的题材，进行总结。
3、完成时间
2014年4月30日
土力学与基础工程学习报告
摘要：众所周知，每一栋建筑都设涉及土力学与地基工程的知识。当涉及土体的问题时，土木工程师需要针对土的特征和工程特点研究土的应力、变形、强度和稳定，才能解决好所面临的问题。而土力学就是从土的特性出发，阐述土的应力、变形、强度和稳定性以及其他的相关问题的基本概念、基本理论、基本方法的一门科学。基础工程不仅将土作为地基来研究，还包括了人类所有的工程活动赖以存在的全部与土有关的工程技术问题。本文首先对本课程的内容进行简要的概述，接着结合本学期学习的内容进行总结，写出自己的心得与体会。
关键词：土力学、基础工程、概述、心得与体会
作为一名工程管理专业的学生，我们有必要学习与了解《土力学与基础工程》的知识。因为地基与基础的勘察、设计与施工是工程建设的关键性阶段，整个工程的成败在很大程度上取决于地基和基础工程的质量与水平。比如：意大利比萨斜塔、苏州市虎丘塔、天津市人民会堂办公楼都是由于地基出现了不同程度的倾斜。并且地基与基础又是隐蔽工程，施工条件极为复杂，影响工程质量的因素又很多，稍微有不慎会留下安全隐患甚至造成伤亡事故。因此具有丰富工程经验的工程技术人员十分重视地基与基础的各阶段工作。下面是对本课程的概述与学习本课程的心得与体会。
一、对本课程内容的概述
第一章土的物理性质及工程分类
1.1土的组成包括三大部分:构成骨架的固体颗粒以及骨架孔隙中的水和气。由于土颗粒的大小和矿物成分差别很大,在固体、液体和气体组成的三相体系中会发生复杂的物理和化学作用,特别是黏土颗粒,它与周围介质相互作用,对黏性土的性质变化具有重要的影响。建筑工程中遇到的地基土，多数属于第四纪沉积物;它是原岩受到风化作用，经剥蚀、搬运、沉积而未结硬的松散沉积物。按其成因类型分为：残积土和搬运土（包括坡积土、风积土、冲积土、洪积土、琥珀沼泽沉积土、海相沉积土和冰积土等）。
1.2土的物理性质指标
1.2.1实测指标（三个基本指标）
1)土的密度：单位体积土的质量。
2)土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比。
3)土粒相对密度：土的固体颗粒质量与同体积4°C时纯水的质量之比。（纯
水在的密度（单位体积的质量），等于1或1。可在实验室采用“比重瓶法”测定。）
1.2.2换算指标
1)土的干密度：土单位体积中固体颗粒部分的质量。
2)土的饱和密度：土孔隙中充满水时单位体积质量。一般在1.8～2.3范围内。
3)土的有效密度（也称土的浮密度）：地下水位以下，单位体积中土粒的质量
扣除同体积的水的质量后，即单位土体积中土粒的有效质量。
4)土的孔隙比e（用小数表示）：土中孔隙体积与土粒体积之比，称为土的孔
隙比e。
5)土的孔隙率n：土中孔隙比于总体积的比值（用百分数表示）称为土的孔隙
率n。
6)土的饱和度：土中水的体积与空隙体积之比称为土的饱和度，以百分率计（反
映土潮湿程度的物理性质的指标）。
1.3黏性土的物理特性
1.3.1黏性土的概念
具有可塑状态性质的土，它们在外力的作用下，可塑成任何形状而不长生裂缝，当外力去掉后，仍可以保持原形态不变。
1.3.2黏性土的物理性质
1)黏性土的界限含水量：黏性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量称
为界限含水量（包括液限、塑限、缩限）。
2)塑性指数和液性指数：可塑性是粘性土区别于砂土的重要特征；土的天然含
水量在一定程度上说明土的软硬与干湿状况。
3)灵敏度和触变性：灵敏度是衡量天然土因结构受到扰动而使强度改变的特
性；触变性是指粘性土的结构受到扰动，导致结构强度降低，但扰动停止后，土的强度又随时间推移而使部分恢复的性质。
1.4无黏性土
指砂土和碎石土，其工程性质与其密实度密切相关。密实度越大，土的强度越大。因此，密实度是反映无黏性土工程性质的主要指标。评判无黏性土的密实
度有以下方法：一根据相对密实度Dr（大小位于0~1之间）判别：密实（1≥Dr ≥0.67）；中密（0.67≥Dr≥0.33）；松散（0.33≥Dr≥0）。
1.5土的工程分类
1.5.1按土的工程分类标准分类
巨粒类土、粗粒类土、细粒类土
1.5.2按建筑地基基础设计规范分类
碎石土、砂土、粉土、黏性土、淤泥、红粘土、人工填土
第二章土的渗透性与渗流
2.1土的渗透性：土体具有渗透的性质。
渗流：在水头差作用下，水透过土体孔隙的流动现象称
2.2达西定理：早在1856年，法国学者达西根据砂土渗透试验，发现水的渗透速度与试样两端面间的水头差成正比，而与相应的渗透路径成反比。
2.3土体的渗透稳定性：指渗流条件下级配较宽的土体内粗颗粒阻止细颗粒流失的能力。
第三章土中应力和地基沉降量计算
3.1土的自重应力：由土自重引起的应力即为土体的自重应力。
3.2基底压力：建筑物荷载通过基础传给地基，在基础底面与地基之间产生接触压力，称为基底压力。基底压力即接触应力（作用在地基上的是基底压力，作用在基础上的是基底反力）。柔性基础在垂直荷载作用下基础本身无抵抗弯曲变形的能力，柔性基础接触压力分布与其上部荷载分布情况相同；刚性基础特点：基础本身无变形（无挠曲）基底压力分布图形为非均匀。
3.3土的压缩性
3.3.1概念
土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。地基土压缩的原因：固体颗粒被压缩，土中水及封闭气体被压缩、水和气体从孔隙中被挤出。
3.3.2压缩性指标
1)压缩系数：评价地基土压缩性高低的重要指标之一。压缩性指标a不是一
个常量他的取值与起始压力和压力变化范围（在不大的情况下，用直线的斜率代替变化率）有关，工程上一般用来评定土的压缩性高低。
2)压缩指数：用来确定土的压缩性大小。
3.4地基最终沉降量计算
地基最终沉降量是指地基土在建筑荷载作用下，不断产生压缩，直至压缩稳定时地基表面的沉降量。
3.4.1分层总和法
分层总和法假定地基土为直线变形体，在外荷载作用下的变形只发生在有限厚度的范围内（即压缩层），将压缩层厚度内的地基土分层，分别求出各分层的应力，然后用土的应力一应变关系式求出各分层的变形量，再总和起来作为地基的最终沉降量。
分层总和法假设：①地基土是均质、各向同性的半无限体；②地基土在外荷载作用下，只产生竖向变形，侧向不发生膨胀变形，故同一土层的压缩性指标可取，a；③采用基底中心点下的附加应力计算地基变形量。
基本原理：胡克定律，叠加原理。薄压缩层地基沉降计算公式
计算步骤：①根据条件按比例绘制p-e图；②分层，分层原则厚度≤0.4b，天然土层分界处，地下水位处；③计算各分层界面的自重应力和附加应力并绘制应力分布图；④确定地基沉降深度，对于一般土取若遇到软土则取；⑤计算每层土的平均自重应力和平均附加应力；⑥计算每层土的变形量，根据计算公式；
⑦计算最终沉降量，将沉降深度范围内的各层土的沉降量相加。
3.4.2规范推荐的方法
《建筑地基基础设计规范》方法计算假定条件：a地基土为均质；b压缩性指标，对某一土层是常数，不随深度而改变。
重要结论：计算地基土某一层的最终稳定沉降量就归结为求该土层的附加应力面积再除以该土层的压缩模量。
计算原理：经过修正后的最终地基沉降量s
第四章土的抗剪强度与浅基础的地基承载力
4.1土的抗剪强度理论
土的抗剪强度：是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。
莫尔-库仑强度理论：在极限平衡条件下某破坏截面的最大和最小应力
4.2土的抗剪强度试验
土的剪切强度指标是通过土的抗剪强度试验测定的，不同的抗剪强度指标可以用不同的抗剪强度试验来获得。土的抗剪强度试验按照试验进行场所，可分为室内试验和现场试验两大类。室内试验常用的有直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压强度试验；现场试验仅介绍十字板剪切试验。
4.3孔隙压力系数
孔隙压力的计算系数。
4.4饱和黏性土的抗剪强度
包括不固结不排水抗剪强度；固结不排水抗剪强度；固结排水抗剪强度；抗剪强度指标的选择。
4.5无黏性土的抗剪强度
抗剪强度指标常用三轴固结排水剪切或慢剪切试验来测定。
4.6浅基础的地基极限承载力
地基从局部剪切阶段过渡到破坏阶段的分界荷载，是地基达到完全破坏剪切时的最小压力。（计算公式有：普朗德尔公式、太沙基公式、汉森和魏锡克公式）4.7影响极限荷载的因素
土的抗剪强度指标、土的容重、基础埋深、基础宽度
第五章土压力与土坡稳定性
5.1挡土墙：指防止土体坍塌的构筑物。
5.2挡土墙的土压力：指挡土墙后填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。
5.3土压力的类型：
5.3.1静止土压力:当挡土墙静止不动时，墙后土体处于弹性平衡状态时，作用在墙背上的土压力就叫做静止土压力。
产生的条件：①位移为零；②土体处于弹性平衡状态，当墙后土体具备以上两个条件时，作用在墙上的侧向压力。
5.3.2主动土压力：当挡土墙向离开土体的方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为主动土压力。
产生的条件：①位移方向（负位移）或绕墙踵逆时针转动；②应力状态土体达到极限（主动）平衡状态。
5.3.3被动土压力：当挡土墙在外力作用下，向土体的方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为被动土压力。
产生的条件：①位移方向（正位移）或绕墙踵顺时针转动；②应力状态土体达到极限（被动）平衡状态。
5.4朗肯土压力理论：朗肯理论基于土单元体的应力极限平衡条件来建立，采用的假定是墙背竖直光滑，填土面为水平，其计算结果偏于保守。
5.5库仑土压力理论：基于滑动块体的静力平衡条件来建立，采用的假定是破坏面为平面。但当墙背与填土的摩擦角较大时，在土体中产生的滑动面往往是一个曲面，会产生较大的误差。
5.6朗肯理论与库伦理论比较：
基本假定：前者假定挡墙光滑、直立、填土面水平；后者假定填土为散体（c=0）。基本方法：前者应用半空间中应力状态和极限平衡理论；后者按墙后滑动土楔体的静力平衡条件导出计算公式。
结果比较：朗肯理论忽略了墙背与填土之间的摩擦影响，使计算的主动土压力偏大，被动土压力偏小；库伦理论假定破坏面为一平面，而实际上为曲面。实践证明，计算的主动土压力误差不大，而被动土压力误差较大。
5.7挡土墙的类型
有重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋土挡土墙。对于重力式挡土墙的构造涉及了墙背倾斜形式的选用、挡土墙剖面的拟定、排水设施、沉降缝和伸缩缝。
第六章岩土工程勘察
6.1岩土工程勘察的任务和内容
6.6.1岩土工程勘察等级
不同的建筑场地地质条件不同，存在的工程地质问题也各异，因此建筑物所采取的地基基础设计方案也可能不同。岩土工程勘察的分级根据岩土工程的安全等级、场地的复杂程度和地基的复杂程度来划分。不同等级的岩土工程勘察因其复杂和难易程度不同，对勘察测试工作、分析计算评价工作、施工监测控制工作等级等的规模、工作量、工作深度与质量也相应有不同的要求。岩土工程的重要性等级根据破坏后果分为一级、二级和三级；场地复杂程度根据其复杂的程度分
为一级、二级和三级；地基复杂程度根据复杂的程度分为一级、二级和三级；岩土工程勘察的等级综合了以上三个方面进行了划分。
6.1.2勘察的内容
首先进行可行性研究勘察：收集分析所在地的工程地质资料；进行现场调查，了解场地的地层结构和其他基本情况：对工程地质条件复杂，工程资料不符合要求的，可根据具体情况，进行工程地质测绘及必要的勘察工作。然后进行初步勘察，整理初勘应得的资料，完成所需的主要工作内容。如查明地质构造，对不良地质现象查明原因等一系列工作。另外对勘探线、点布置的要求要落实。最后，进行详细勘察。整理资料，完成所需的主要工作内容，如查明建筑范围各岩石的资料，对一级建筑物和部分二级建筑物提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形，查明一些埋藏物等。
6.2岩土工程勘察的方法
1)工程地质测绘和调查
2)勘察与取样：勘察的方法包括掘探、钻探、触探和物探4大类。其中钻探的
方法根据钻进方式不同分为回转钻进、冲击钻进、锤击钻进、振动钻进、冲洗钻进。取样是岩土工程勘察中经常性的工作，是定量评价岩土工程条件和岩土工程问题必不可少的工作。取样包括岩土样和水样，取样工作贯穿于整个岩土工程勘察工作的始终，甚至工程运行和检测阶段都要进行岩试样成水样的采取。
3)原位测试：包括荷载试验、静力触探试验、圆锥动力触探、标准贯入试验、
十字板剪切试验
4)室内试验：包括岩土的物理性质指标和地下水化学成分等试验
6.3岩土工程勘察报告
在岩土工程勘察过程中，通过收集、调查、勘察、室内试样和原位测试，获得了大量的原始资料，对这些资料还应该进行整理、检查、分析、归纳和综合，最后以勘察报告书及有关图表形式，形成完整的岩土工程勘察报告。
第七章浅基础
7.1地基基础设计原则：为了保证建筑物的安全与正常使用，根据建筑物的安全等级和长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计和计算应
该满足：①在防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，应具有足够的安全度；
②控制地基的变形，使之不超过建筑物的地基变形允许值；③基础的材料、形式、尺寸和构造应能适应上部结构，符合使用要求。
7.2浅基础的类型：按照不同的要求把浅基础分成了不同的类型。按照基础刚度来分类，可以把浅基础分为无筋基础、钢筋砼扩展基础；按照基础结构形式来分类，可以把浅基础分为单独基础、条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础、壳体基础；按照基础材料来分类，可以把浅基础分为砌基础、石材及石材砌体基础、混凝土和毛石混凝土基础、灰土和三合土基础、钢筋砼基础。
7.3基础埋置深度的确定：基础的埋置是指基础底面至地面的垂直距离，简称基础埋深。选择基础埋深也就是选择合理的持力层。
7.4地基承载力的确定：地基承载力是地基所具有的承受荷载的能力。在保证地基稳定的前提下，使变形不超过允许值的地基承载能力。确定方法主要有：①根据土的抗剪强度指标通过理论公式计算，并结合工程经验确定；②按静荷载试验方法确定；③根据原位测试、室内试验成果并结合工程实践经验等综合确定和根据邻近场地条件相似的建筑物经验确定。
7.5基础底面尺寸确定
1)按地基承载力确定基地尺寸
2)中心荷载作用下基底尺寸的确定
3)偏心荷载作用下基地尺寸的确定
4)软弱下卧层的验算：软弱下卧层是指在持力层下，成层土地基的受力层范围
内，承载力显著低于持力层的土层。要求传递到软弱下卧层顶面处的附加应力与自重应力之和不超过软弱下卧层的承载力。
5)地基变形验算
7.6减轻地基不均匀沉降危害的措施
7.6.1建筑措施
1)建筑物体型力求简单
2)控制建筑物长高比
3)合理布置纵横墙
4)控制相邻建筑的间距
5)设置沉降缝
6)控制与调整建筑物各部分的标高
7.6.2结构措施
1)减轻建筑物的自重
2)减少或调整基底压力
3)增强基础高度
4)上部结构采用静定体系
7.6.3施工措施
第八章桩基础及其他深基础
8.1桩基础的类型：按不同的分类标准可以分为不同的桩，按承载性状分类可以把桩基础分为摩擦刑桩、端承型桩；按桩身材料分类可以把桩基础分为木桩、素混凝土桩、钢筋砼桩、钢桩、组合材料桩；按成桩方法分类可以把桩基础分为非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩；按桩径大小分类可以把桩基础分为小直径桩、中等直径桩、大直径桩；按桩的施工方法分类可以把桩基础分为预制桩、灌注桩。
8.2竖向荷载作用下单桩的工作性状
①桩的荷载传递机理
②单桩的破坏模式，单桩达到破坏时所表现出来的特征，取决于桩身强度、土层性状和构造、桩底沉渣厚度等因素。主要有桩身材料屈服、持力层土整体剪切破坏、刺入剪切破坏、沿桩身侧面纯剪切破坏、在拔力作用下沿桩身侧面的纯剪切破坏。
③单桩竖向承载力的确定，桩基的破坏一是桩身结构强度破坏，二是地基土的破坏。因此，桩的承载能力要从桩身结构强度和地基土承载力两个方面去确定。
8.3群桩竖向承载力
①群桩竖向承载力计算
②桩基沉降计算，桩中心距不大于6倍桩径的桩基
8.4桩的设计和计算
确定桩数：当桩的类型、基本尺寸和单桩承载力特征值确定后，可根据上部结构情况带入公式确定。
桩的平面布置：桩基中的各桩的中心距主要取决于群桩效应、承台分担荷载的作用及承台用料等。
第九章地基处理
9.1地基处理方法分类
地基处理的方法很多种：按时间可分为临时处理和永久处理；按处理深度可分为浅层处理和深层处理；按土性对象可分为砂性土处理和黏性处理，饱和土处理和非饱和处理；
9.2换填垫层法
换填垫层法是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，分层回填强度高，压缩性第，性能稳定且无腐蚀性的砂、素土、灰土、工业废渣等材料，并夯实密实，形成垫层的地基处理方法。9.3预压法:预压法是在建筑物建筑前，对天然地基或对已设排水体的地基施加预压荷载，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，同时可增加地基土的抗剪强度，从而提高地基的承载力和稳定性的地基处理方法。
9.4强夯法和强夯置换法
强夯法用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，一般均能取得较好的效果。对于软土地基，一般来说处理效果不显著。强夯置换法是采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，用夯锤夯击形成连续的强夯置换墩。
9.5振冲法
振动水冲法简称振冲法，砂土地基通过加水振动可以使之迷失，振冲法就是利用这个原理发展起来的地基加固方法，后来又被用于黏性土层中设置振冲置换碎石桩。
9.6挤密法
砂石桩法是指采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔，再将碎石、砂或砂石挤压入孔中形成砂石所构成的密实桩体，并和桩周土组成复合地基的地基处理方法。
9.7化学加固法
化学加固法是将一定的化学材料（无机或有机材料）配成浆液，用各种机具将化学液灌入地基土中，使与地基土发生化学变化，胶凝或固化成新的坚硬物质，以增加地基强度，降低地层渗透性，降低地基土压缩的一项地基处理技术。
9.8水泥粉煤灰碎石桩法
水泥粉煤灰碎石桩法是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高黏结强度桩，桩体强度C5~C25，桩、桩间土与褥垫层共同构成复合地基
9.9托换技术
托换技术是指解决原有建筑物的地基处理、基础加固或改建问题，解决在原有建筑物基础下修建地下工程，以及新建工程临近原有建筑物而影响到原有工程安全等问题的技术总称。主要可分为补救性托换、预防性托换、维持性托换。9.10组合型地基处理
组合型地基处理是指采用两种或两种以上的类型的地基处理方法来处理同一地基的方法，可达到比单一工法节省造价、缩短工期、提高地基承载力、减少复合地基的变形或消除地基液化、地基土湿陷等。
第十章特殊土的地基
10.1湿陷性黄土地基
在湿陷性黄土上建立的地基。湿陷性黄土具有与一般粉土与黏性土不同的特征，主要是具有大孔隙和湿陷性。大孔隙是指用肉眼即可见的土中孔隙；湿陷性是指在一定压力下浸水，土的结构迅速被破坏，并发生显著的附加下沉的现象。
10.2膨胀土地基
在膨胀土上建立的地基。膨胀土中黏粒成分主要为亲水性矿物，具有显著的吸水膨胀性和失水收缩性。它一般分布在二级以上的河谷阶地、丘陵地区及山前缓坡地带，旱季时地表常见裂缝，雨季时裂缝闭合。
10.3红黏土地基
在红黏土上建立的地基。红黏土是指由石灰岩,白云岩等碳酸盐类在亚热带温热气候条件下经风化作用而形成的褐红色的黏性土.
10.4冻土地基
在冻土上建立的地基。冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种和。一般可分为短时冻土（数小时/数日以至半月）/季节冻土（半月至数月）以及多年冻土（数年至数万年以上）。
二、学习本课程的心得与体会
不知不觉中一大三下学期就已经接近尾声，在这学期中我从《土力学与基础工程》上学到了很多有用的知识，课本上本上讲的东西非常多，公式也比较多，刚开始感觉到这门课很难。但是在秦老师的认真教导下渐渐的感觉到融入了这门学科中。
在学习的过程之中，给我印象最深的就是老师经常在我们比较难懂的地方举出一些有趣的案例或者在工程中发生的小趣事，并且用通俗易懂的方法给我们讲解。但是在这一个学期的学习中，同学们上课的课堂气氛不够活跃，希望老师可以注意加强一下这方面，由于我们对这门学科的学习要求不是很高，老师的讲课内容就没有那么的深入，以至于同学们都觉得这门课不重要，就没有想好好听课的心态。我个人认为老师可以在课堂上多放些视频给同学们看，以此来增加同学们对本门课程的兴趣。还可以在课堂上提问写问题，使同学们在课堂的注意力集中。在土力学与基础工程的学习中我们了解到，地基是承受建筑物荷载的土层，地基基础对于建筑物的重要性一方面通过形象的工程事故案例来体现，另一方面，也是最重要的方面，那就是通过研究土力学地基基础的学者前辈们的科学合理的假设和不断地试验结论。
学习土力学地基基础要记要背的东西很多，大部分是我们前人的经验，试验结论等。其实，在以后的工作中，我们只需要了解这些内容就行了，我们工程管理专业培养的工程管理方面的人才，要懂技术。随着科技的进步，土力学也在不断地发展，很多试验方法或许会在今后时间中被淘汰，很多计算机软件能够处理更为复杂的数据，帮我们结构更多复杂的情况。而且，通过拓展阅读，我发现，其实土力学有很多模型，很多假设，也有很多是基于纯粹的经验，这就要求我们不是停滞不前地掌握土力学这门学问，我们更要在以后的学习工作中，不断地学习先进的知识和方法，并且掌握每一次实际工程建设中的有关土力学的知识，对于我们今后的工作来时更为重要。
《土力学与基础工程》的课程结束了，但是这并不代表我们以后就不学这门课并且可以把这门课程扔掉了，相反，这是我们开始真正接触土力学地基基础的一个开端。从我对与这学期的学习中，我明白了任何项目都需要我们有责任心，这不仅是对别人的尊重，更是我们作为一位建筑行业的人所必须的最基本的职业道德。
参考文献：
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[8]中国建筑科学研究院.建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.
昆明理工大学 高等土力学课程论文 降雨入渗过程中的土质边坡稳定分析 姓名：刘青水 年纪：2012 学号：2012710013 专业：建筑与土木工程 20130428
1摘要 边坡的稳定性由内在因素和外在因素共同决定。内在因素是边坡本身所固有的，外界因素主要包括降雨、地震、开挖等。近年来，降雨导致边坡失稳的情况越来越多。因此，研究分析降雨对边坡稳定性的影响以及准确预报事故发生的可能性，是当前亟待解决的一个复杂的工程问题。常规的边坡稳定性分析方法主要基于饱和土理论和稳定渗流场情况，难以反映降雨作用对边坡稳定的影响。 本文针对受降雨影响的边坡，运用饱和一非饱和土壤水分运动的理论和二维非稳态渗流有限元模型，模拟雨水入渗引起的暂态渗流场，将计算所得到的暂态孔隙水压力和渗流力分布用于考虑基质吸力影响的边坡稳定安全系数的计算中，建立了考虑非饱和土边坡从雨水入渗到出现滑坡危险全过程的计算模型；通过实例分析，研究了降雨对非饱和边坡渗流场分布、发展和对边坡稳定性的影响、状态预测等进行了较为深入的研究，得出了一些有意义的结论。 结合不同的降雨条件，计算不同降雨持时情况对土质边坡稳定的影响，得出随着降雨持时的增加，边坡稳定性逐渐降低，降低幅度随降雨持时增加而增加的结论。 本文的研究工作在改进和完善边坡稳定性数值分析方法方面进行了有益尝试。通过 对数值算例较为深入细致的分析，对降雨引发非饱和土边坡失稳的机理和规律有了进一步的认识，可为非饱和土边坡稳定分析、滑坡灾害预报和边坡治理等方面提供有用的参考数据，具有一定的理论意义和实用价值。 关键词：降雨入渗；边坡稳定；非饱和土；饱和一非饱和渗流；有限元分析 2论文研究背景 降雨和滑坡都是人类生活中常见的自然现象，在自然规律作用下，两者有着紧密的关系。滑坡是土木、水利、交通、矿山等基本建设工程常见的事故和灾害，触发滑坡的因素多种多样，水是诱发滑坡的主要因素，而降雨，特别是历时长、强度大的暴雨更是导致边坡失稳破坏的常遇诱导因素。在我国特别是南方地区，尤其以降雨入渗的影响最为频繁和明显。 降雨型滑坡产生的机理主要表现在两个方面：一是降雨动能外部作用，二是降雨入渗后坡体内部产生的相关作用。对于由降雨因素导致的边坡失稳机制，目前，较为普遍的认识是：降雨入渗使得边坡体内的地下水潜水面升高，滑面处土体软化，从而降低边坡的稳定性，导致滑坡的发生。基于这一认识的评价、分析方法是，运用饱和渗流理论，模拟降雨引起的潜水面升高；运用刚体极限平衡方法，计算潜水面升高后的边坡稳定性，并以此作为设计依据。这是一种基于饱和土力学理论的边坡稳定性分析方法。 但是这种评价方法往往很难被实践经验丰富的工程师所采信。主要是因为：①降雨对边坡稳定性的影响与具体地区有关，不同地区诱发滑坡的临界降雨量有一定的差别。例如，四川盆地滑坡主要发生在日降雨强度超过200mm／d的分布区，香港滑坡发生的日降雨强度大都在100mm／d以上；②即使对于同一地区的边坡，不同专家推荐的确 定临界降雨量的标准也有所不同。例如，有建议以前期总降雨量值来确定临界降雨量的；有建议以日降雨量值来确定临界降雨量的；也有建议小时最大降雨量值来确定临界降雨量，等等。事实上，边坡失稳与总降雨量的大小、日降雨强度以及降雨持续时间的长短等均有着直接关系。 故已有的工程设计均采用对孔隙水压力进行假定的方法。例如美国一些工程采 用水面达地表的静水压力分布。这一假定基于以下认识：历时长的降雨使边坡裂隙完全饱水，地下水位达到地表。对于高边坡工程，采用这一水压力分布使加固设计过于保守。
《土力学与基础工程》复习题 一、单项选择题 1、在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是（??）? A．均匀的? B．折线的?C．曲线的? D．直线的? 2、在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是（??）? A．附加应力的变化?? B．总应力的变化?? C．有效应力的变化? ?D．自重应力的变化 3．在土中对土颗粒产生浮力作用的是????(????)? A．强结合水????B．弱结合水??C．毛细水??????D．重力水 4、原状土试样的无侧限抗压强度与重塑土样的无侧限抗压强度之比称为土的????(????)?。 A．液化指标????B．强度提高系数????C．固结系数????D．灵敏度 5、刚性基础台阶允许宽高比的大小除了与基础材料及其强度等级有关外，还与????(????)?。 A．基底压力有关????????? ?B．地基土的压缩模量有关 ?C．基础的底面尺寸有关??? ?D．持力层的承载力有关? 6、在荷载分布范围内，地基中附加应力随深度愈向下（）。 A、始终不变 B、愈大 C、愈小 D、而无法确定 7、土体中一点的最危险破坏面为（）度。 A、45 B、45+ψ/2 C、60 D、90 8、一般在密砂和坚硬的粘土中最有可能发生地基破坏模式是（）。 A、整体剪切破坏模式 B、局部剪切破坏模式 C、冲切剪切破坏模式 D、延性破坏模式 9、某场地人为地被挖走了5米，则该场地为（）土。 A、正常固结土 B、超固结土 C、软固结土 D、欠固结土 10、基础下垫层的厚度一般为（）㎜。 A、150 B、200 C、100 D、50 11、衡量土的颗粒级配是否良好，常用（?????）指标判定。? A、不均匀系数??????? B、含水量?????? C、标贯击数??????? D、内摩擦角? 12、中心荷载作用的条形基础底面下地基土中最易发生塑性破坏的部位是?（????）。? A、中间部位?????????????????????? B、边缘部位? C、距边缘1/4基础宽度的部位????????? D、距边缘1/3基础宽度的部位? 13、下列因素中，与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是（?????）。? A、滑动圆弧的圆心位置????????? B、滑动圆弧的半径? C、土坡的坡高????????????????? D、土坡的坡角? 14、钢筋砼柱下条形基础的肋梁高度不可太小，一般宜为柱距的（?????）?
Advanced soil mechanics Course No.: Course name: Advanced soil mechanics Class hours per week: 4 Credits: 2.0 Course type: Optional Prerequisite course:Engineering geology, Soil mechanics Teaching object: civil engineering Teaching method: multimedia and blackboard Teaching target and fundamental review: Understanding of the main differences in terms of engineering behaviour of soils in comparison to other civil engineering materials. This will include: the application of mechanics to a particulate media, understanding the importance of fluid flow and fluid pressure between particles in influencing the behaviour of soils. Understanding the development and application of soil behavioural models. Applying soil models in order to understand the behaviour of slopes, shallow foundations, and retaining walls. Course introduction: This course identifies the important aspects of soils which makes them different to other engineering materials, and thus introduces concepts that allow the appropriate modelling of the behaviour of soils, especially pore water pressure, permeability, and the influence of void ratio on the engineering behaviour of soils. These elements connected in order to show the development of soil behavioural models including Cam-clay, and Cam-clay based models. The final section of the course will show the application of basic soil mechanics methods for the purpose of solving typical engineering problems. Main contents and time quotient: Section 1: soil classification and behaviour 2 hours Section 2: permeability and fluid flow 4 hours Section 3: consolidation and settlement solutions 4 hours 10 hours Section 4: stress, strain, and strength; traditional solutions to critical state theory Section 5: slope stability and analysis 4 hours Section 6: K0 concepts, lateral earth pressures, and 4 hours retaining wall design Section 7: bearing capacity and foundation design 4 hours Tutorial Sheets: One sheet per week, 3-6 problems per sheet. Final Examination: Closed-book Grading Scale: Tutorial Sheets 30% Final Examination 70% Recommended reference book: 1.Barnes, G., 2010, Soil Mechanics principles and practice. Palgrave Macmillan; 3rd Edition 549pp. Additional Reading Material: 1.Permeability and fluid flow: Freeze, R. A. and Cherry, J. A., 1979, Groundwater. Prentice Hall; 1st Edition, 604pp. 2.Consolidation, settlement, bearing capacity and foundation design: Tomlinson, M. J., 2001, Foundation Design and Construction. Prentice Hall; 7th Edition, 569pp.
《土力学与基础工程》 2019-2020学年第一学期平时作业 一、选择题（每题1分，共20分） 1.单位体积天然土的总质量称为天然土的（A）。 A.质量密度 B. 干密度 C. 饱和密度 D. 浮密度 2.土体压缩变形的实质是（A） A. 孔隙体积的减小 B. 土粒体积的压缩 C. 土中水的压缩 D. 土中气的压缩 3. 下列试验中，属于现场原位测定抗剪强度方法的是(D) A. 直接剪切试验 B. 三轴压缩试验 C. 无侧限抗压强度试验 D. 十字板剪切试验 4. 对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck按公式确定地基承载力的特征值。偏心距的大小规定为（注：ι为偏心方向的基础边长）(A) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 C．e≤b/4 D．e≤b/2 5. 《公路桥涵地基与基础设计规范》规定，当0.5≤I<1时，粘性土处于（C）状态。 A. 坚硬 B. 半坚硬 C. 软塑 D. 流塑 6. 超固结比OCR指的是（A） A. 土的先期固结压力与现有土层自重应力之比 B. 现有土层自重应力与土的先期固结压力之比 C. 现有土层自重应力与土的后期固结压力之比 D. 土的先期固结压力与土的后期固结压力之比之比 7. 毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？(C) A. 粘土颗粒电场引力作用 B. 孔隙水压力差的作用
C. 水与空气交界面处的表面张力作用 D. 大气压力的作用 8. 对于同一种土，土的天然重度（γ）、干重度（γd ）、饱和重度（γsat ）、浮重度（γ'）在数值上存在如下关系：(C) A.γsat ≥γ'>γ≥γd B.γ≥γd>γsat>γ' ； C.γsat ≥γ≥γd>γ' D.γsat>γd >γ>γ' 9. 用粒径级配曲线表示土的颗粒级配时，通常用纵坐标表示小于某粒径含量百分数，横坐标(按对数比例尺)表示粒径，该曲线越陡，则说明（B ） A. 土粒级配越好 B. 土粒级配越不好 C. 土粒越不均匀 D. 土粒大小相差悬殊 10. 挡土墙后填土的内摩擦角会影响土压力大小，若增大内摩擦角，则(A) A. 被动土压力越大 B.被动土压力越小 C. 被动土压力无影响 D.主动土压力越大 11. 朗肯土压力理论中，当墙后填土达到主动极限平衡状态时，破裂面与水平面的夹角是下列哪个? (C) A.90°－? B.45° C.45°+ 2? D.45°－2 ? 12. 关于自重应力，下列说法错误的是（D ） A 、由土体自重引起； B 、一般不引起地基沉降； C 、沿任一水平面上均匀地无限分布； D 、大小仅与土的天然重度相关 13. 下列基础中，不属于深基础的是（D ） A. 沉井基础 B. 地下连续墙 C. 桩基础 D. 扩展基础 14. 地基整体倾覆的稳定安全系数表达式为（D ） A. K=抗剪切力矩/剪切力矩 B. K=抗倾覆力/倾覆力 C. K=抗滑动力/滑动力 D. K=抗倾覆力矩/倾覆力矩 15. 作用在挡土墙上的土压力，当在墙高、填土物理力学指标相同条件下，对于三种土压力的大小关系，下列表述哪项是正确的? （C ） A.Ea 非饱和土的抗剪强度研究 曹琴 (西南科技大学，绵阳，621010) 摘要：非饱和土的抗剪强度是非饱和土中的基本问题。如何快速经济地确定非饱和土的抗剪强度指标是非饱和土工程应用的关键性问题之一。非饱和土抗剪 强度的黏聚力和内摩擦角是含水指标的函数，通过模拟不同路径下非饱和土抗剪实验，得到黏-饱和度曲线（CDSC曲线），和内摩擦角-饱和度曲线(IFADSC曲线)，进而得到非饱和土抗剪强度指标，在同一路径小区间范围内CDSC和IFADSC 曲线近似为直线，通过抗剪强度路径模拟，用常规试验和含水指标得到非饱和抗剪强度指标，大大地简化了非饱和土抗剪强度指标的确定，为非饱和土土力学理论应用于实际工程提供了有力条件。根据土的卸载抗剪强度的计算方法推导出土的黏聚力和土的内摩擦角两者之间的相互关系，最后分析得到了非饱和 土抗剪强度的计算方法。 关键词：非饱和土抗剪强度指标土的黏聚力土的内摩擦角 导言：非饱和土力学的研究始于上世纪３０年代，是伴随着水文学、土力学及土壤物理学等多学科的发展而形成［1］．与饱和土相比，非饱和土除了由固体颗粒、孔隙水、孔隙气等三相系组成之外，它在液－气交界面上形成的收缩膜作为第四相考虑，并在交界面上产生了基质吸力［2］，因此，有关非饱和土的研究也就紧密地依赖于基质吸力而展开。由于非饱和土复杂的特性，长期以来其研究受测试手段和计算手段的限制，许多针对非饱和土力学的研究仍然停留在试验室研究阶段，理论成果远不能满足实际工程要求．然而，自上世纪九十年代开始，计算机技术被广泛地应用于各学科研究领域，越来越多的学者也尝试将该技术应用于对非饱和土力学特性方面研究，例如应用计算机工具进行自动控制试验、有限元分析及模型计算等．再加上物理学、热力学等多门学科的知识被有效地用于非饱和土力学的相关研究领域，并与新的工程问题相结合，开始不断涌现出了新理论、新认识和新技术．本文将从黏聚力曲线，内摩擦角曲线、线、变形和强度特性、等多方面阐述非饱和土力学的研究现状，并尝试 对非饱和土力学抗剪强度指标进行研究。 1.抗剪强度公式运用 抗剪强度是非饱和土土力学中的基本问题之一，众多专家学者对此进行了 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。 1060d d C u = 60 102 30d d d C c ?=） （ 的粒径，称中值粒径。 占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径，称有效粒径；占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径，称限定粒径；占总质量小于某粒径的土粒质量—%30%10%60301060d d d 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：5u 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0.075mm 的粗粒土，可用筛分法。对于粒径小于0.075mm 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3 3 //m t cm g 或），即V m = ρ。 （2.10） 昆明理工大学 非全日制硕士专业学位研究 生培养方案 ????专业学位名称工程硕士 ?????专业学位领域名称建筑与土木工程 ?????研究生部 制定日期：2011年10月20日 一、专业领域简介 本学科领域紧密结合省情和经济建设需要，坚持理论与实践相结合的发展模式，在大的方向上分为土木工程方向、建筑学方向、工程管理方向。 土木工程方向围绕工程结构（包括钢结构、空间结构、混凝土结构、组合结构、桥隧结构等）基础理论及工程应用、结构安全评价与健康诊断、防灾减灾、工程抗震、岩土工程治理技术、地基基础工程、新型建材、施工技术、市政建筑设施等方面开展全面、系统的研究。 建筑学方向结合地方经济、社会发展需要和城镇人居环境、城乡建设发展、以及全国注册建筑师行业制度，从理论与实践上重点对建筑、城市进行整体、全面、深入的探讨与设计实践。本学位点以建筑设计和城市设计实践为主，致力于研究古今中外建筑的相关理论与设计方法；研究建筑设计和城市设计发展趋势的一般规律，研究城市及其区域发展变化及其对人类活动影响的规律；研究建筑遗产保护等相关技术问题。 工程管理方向以工程实践为导向，重视实践和应用，适应工程建设领域实际工作需要的应用型高层次专门人才。教育的突出特点是学术性与职业性紧密结合，课程学习以理工结合、经济、管理与法规融于一体。 Introduction to Architecture and civil Engineering This research field combines with the Y unnan province affection and the needs of economic construction, insisting to th e combination of theory and practice. In total, it can be divided into three research direction, engineering, architecture, and project management. The engineering research direction focuses on the construction structure (including steel structure, spatial structure, concrete structure, composite structure, bridge and tunnel structure, and so on) theory and application in engineering, structural safety evaluation and health diagnosis, disaster prevention and mitigation engineering, engineering seismology, geotechnical engineering management technique, foundation engineering, new building materials, modern construction technology and pt, municipal engineering, and so on. The architecture research direction combines with local economy, social development need and environment of human settlements, vernacular villages, the local features and characteristics of architectural culture, this major takes emphasis on integral, comprehensive and deep design practices from single building to whole city in the light of the National Registered A rchitects’ industry system. Besides that this major makes studies on design methods and related theory of traditional and modern architecture both in China and foreign countries, on universal laws of 土力学与基础工程作业（总分100分） 2015–2016学年度第二学期 第一题：选择题（30分） 1. 在工程上，岩石是按什么进行分类（D）。 A. 成因和风化程度C. 成因 B. 坚固性和成因D. 坚固性和风化程度 2.土体具有压缩性的主要原因是(B )。 A．主要是由土颗粒的压缩引起的；B．主要是由孔隙的减少引起的；C．主要是因为水被压缩引起的；D．土体本身压缩模量较小引起的3. 摩擦桩的传力机理为（C） A．荷载全部通过桩身侧面传到桩周土层 B. 荷载全部传到桩底端下的土层 C. 大部分荷载传给桩周土层，小部分传给桩端下的土层 D. 大部分荷载传给桩端下的土层，小部分传给桩周土层 4. 土的结构性强弱可用（B）反映。 A. 饱和度 B. 灵敏度 C. 粘聚力 D. 相对密实度 5. 用“环刀法”测定（A ）。 A.土的天然密度 B. 土的浮密度 C. 土的饱和密度 D. 土的干密度 6. 工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是 (D) A. 有效重度 B. 土粒相对密度 C. 饱和重度 D. 干重度 7. 在地基固结过程中，外荷载引起的孔隙水压力逐渐转化为有效应力，土的体积也( B ) A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 与之无关 D. 不变 8. 衡量土的粒径级配是否良好，常用（A ）指标判定。 A、不均匀系数 B、含水量 C、标贯击数 D、内摩擦角 9．太沙基的地基极限承载力理论假设基础底面是( A ) A．粗糙的条形面积B．光滑的条形面积 C．粗糙的矩形面积D．光滑的矩形面积 10. 深度相同时，随着离基础中心点距离的增大，地基中竖向附加应力将如何变化？（ D ） A. 斜线增大 B. 斜线减小 C. 曲线增大 D. 曲线减小第二题：简答题（20分） 1.土是由哪几个部分组成的？各相变化对土的性质有什么影响？答：土是由固体矿物、液体水和气体三部分组成的三相系。固相物质分无机矿物颗粒和有机质，构成土的骨架，骨架之间贯穿着大量孔隙，孔隙中充填着液相的水和空气。土的三相组成的比例，不是固定的。它随着环境的变化，将产生相应的变化，对土的力学性能有很大影响。由于空气易被压缩，水能从土中流出或流进。当土只是由土粒和空气，或是土粒和水组成二相体系时，前者为干土，后者为饱和土。 土力学与地基基础 课程设计 姓名： 学号： 班级： 指导老师： 一、课程大作业 (1)举例说明土力学中涉及的渗透问题、变形问题和强度问题，论述土体的变形理论、强度理论和渗流理论的联系。 答：①渗透问题：当水闸和土坝挡水后，上游的水就会通过坝体或坝基土体的孔隙渗到下游。 变形问题：水利工程中的水闸或装有装有行车的厂房，如果闸门两侧的闸墩或行车两侧的基础产生过大的不均匀沉降，将不能满足拦洪蓄水的要求，而不均匀沉降往往又会引起土坝裂缝，导致集中渗漏，给工程带来很大危害。 强度问题：建筑地基的失稳。 ②联系：土体的变形理论、强度理论和渗流理论为三大理论，土体的渗流问题可能会引起强度的问题，而变形问题与强度问题又息息相关，总之，三者相互联系，相互影响。 (2)结合渝西地区红层泥岩边坡风化现象，分析土的形成过程。说明土的碎散性、三相性、自然变异性的成因，分析论述土的碎散性、三相性、复杂性对土体物理力学性质的影响。（变形、破坏、渗透） 答：①土的形成过程分析：红层泛指外观以红色为主色调的陆相碎屑岩沉积地层。对于红层泥岩边坡快速风化机理的研究可以分为 2 个方面，一是从红层矿物成分、含量、胶结物成分及微观结构等内因人手研究其快速风化机理，另一则是侧重于外因对红层泥岩边坡快速风化的作用。渝西地区位于四川盆地边缘，四川盆地红层泥岩快速风化的主要形式为碎粒状、碎片状和碎块状，并间有块状剥落。风化堆积物坚硬扎手，很少有残积土存在，反映出红层泥岩边坡以物理风化为主。对风化崩解物进行扫描电镜微观分析，发现堆积物微观图像以颗粒形态为主。这也是物理风化产物的特征。目前对影响红层边坡风化的外因的分析，主要集中于温度变化，不可否认。温度变化影响红层边坡的风化进程．处于地下 l5 —30 m 的恒温带以上的红层坡体，受太阳辐射的影响，坡体中的温度场呈周期性变化，从而导致坡体中热应力的生成．当坡面处于高温状态时，边坡岩体中出现拉、压应力集中；而当地面处于低温状态时，边坡岩体中的热应力均为拉应力。但是，仅靠气温变化产生的热应力并不足以使红层快速风化崩解。根据野外观察及原位监测试验，红层泥岩边坡的快速风化主要发生在表层约 10 cm 的范围内。此范围内风化裂隙密布，许多裂隙已全部贯通；挖开已快速风化的表层，岩体中虽有少量风化裂隙。但基本仍处于新鲜状态．这说明，虽然红层坡体处于不断风化的进程中，但快速的物理风化发生在表层约 10 cm范围内。根据红层泥岩边坡风化的原位监测结果，边坡在高温多雨的夏季风化很快，说明水对红层泥岩边坡风化起了很大的作用，水在岩石风化中所起的作用，除溶解、水化、氧化和碳酸化外。还有一个重要作用就是急剧的降温作用。它可以使表层处于高温状态的红层泥岩表面在很短的时间内降至接近于温度较低的水温。因红层岩体均为热的不良导体，导热性差，所以其内部仍基本保持原来的高温状态。从而在岩体内外部产生很高的温差，导致热应力的产生．这种热应力远大于因气温周期性变化产生的热应力。 ②成因分析：土是地壳表层母岩经受强烈风化（包括物理的、化学的和生物的）的产物，是各种矿物颗粒（土粒）的集合体。在自然界，土的形成过程是十分复杂的，可概括为风化、脱落、搬运和堆积四个过程，在这四个过程中土的完整性会大大折减，因而会有碎散性。土是一种松散的颗粒堆积物，它由固相、液相、气相三部分组成。固相主要是土粒，有时还有粒间胶结物和有机质，它们构成土的骨架；液相部分为水及其溶解物；气相部分为空气和其他气体。由于土具有各向异性、结构性以及时空变异性的特点，所以形成了土的自然变异性。 ③影响：土的碎散性说明了土存在孔隙，而水在压力坡降作用下穿过土中连通孔隙发生流动 土力学与基础工程复习题 一、简答题 1、“甲土含水量比乙土大，则甲土的饱和度也比乙土的大”是否正确？说明理由。 2、简述有效应力原理的内容。 3、影响土压力的因素有哪些？ 4、什么是地基承载力的特征值？ 5、说明土的天然容重、饱和容重、浮容重、干容重的物理概念，试比较同一种土的数值大小？ 6、何谓地基土的前期固结压力？如何根据其与地基土现有上覆荷重的大小比较来确定三种应力历史类型的地基土？ 7、简要介绍莫尔—库伦强度理论。 8、什么是地基、基础？什么叫天然地基？ 9、桩基础设计计算步骤如何 10、说明桩侧负摩阻力产生的条件和场合 11、浅基础埋深选择主要应考虑哪些条件？ 12、试述地基特征变形的种类。 13、试述影响单桩轴向承载力的因素？ 14、试述影响地基承载力的主要因素？ 15、试述三轴剪切（压缩）试验的三种方法与实际中哪些条件相近。 16、地基土的破坏类型有哪几种？什么叫临塑荷载？ 17、淤泥等软土的一般工程特征有哪些？换土垫层法中垫层的作用是什么？ 答案： 1. “甲土含水量比乙土大，则甲土的饱和度也比乙土的大” 此种说法不正确，在理解这个问题的时候要注意含水量是质量之间的比值，而饱和度是体积之间的比值，在相同孔隙体积的情况下上述说法成立，假设在相同土粒质量的情况下甲土孔隙体积比乙土大得多的时候，孔隙水所占体积相对孔隙体积就很难确定大小关系。 2. 有效应力原理要点： （1）土中总应力σ等于有效应力'σ与孔隙压力u 之和。即：μσσ+=' （2）土中有效应力控制土的体积和强度的变化。 3. 影响土压力的因素包括：墙的位移方向和位移量，墙后土体所处的应力状态，墙体材料、高度及结构形式；墙后土体的性质，填土表面的形状，墙和地基之间的摩擦特性，地基的变形等。 4、地基承载力的特征值是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。 5.天然容重是天然状态下单位体积土的重量；饱和容重是土的孔隙中都充满水时的单位体积土的重量；浮容重是指扣除地下水对土的浮力以后的土体重量与土的总体积之比；干容重是土的固重量与土的总体积之比； 大小关系依次为：饱和容重＞天然容重＞干容重＞有效容重。 6. 前期固结压力：天然土层在形成历史上沉积固结过程中受到过的最大固结压力 超固结比（OCR ）：先期固结压力和现在所受的固结压力之比，根据OCR 值可将土层分为正常固结土，超固结土和欠固结土。 OCR ＝1，即先期固结压力等于现有的固结压力，正常固结土 OCR 大于1，即先期固结压力大于现有的固结压力，超固结土 OCR 小于1，即先期固结压力小于现有的固结压力，欠固结土。 7、莫尔认为材料的破坏是剪切破坏，当任一平面上的剪应力等于材料的抗 岩土工程 硕士学位研究生培养方案 专业代码：081401；学位授权类别：工学硕士 一、学科概况 岩土工程是土木工程学科中的重要分支。岩土工程学科是以岩土的利用、改造与整治为主要研究对象。本学科范围包括铁路交通、土木、水利及环境工程中的各类地基、基础的强度、变形与稳定问题以及设计、施工、测试技术等的研究。 本学科主要相关学科有工程力学、结构工程、水工结构工程、防灾减灾工程及防护工程、地质工程、桥梁与隧道工程等。 岩土工程学科的勘察、试验测定、方案论证、设计计算、施工监测、反演分析、工程判断等特殊的工作程序是铁路建设的基础保障。本学科的研究与发展对中国高速重载铁路建设具有重要的现实意义。 二、培养目标 1、较好地掌握马克思列宁主义的基本原理，拥护党的基本路线，热爱祖国，遵纪守法，品行端正。具有强烈的事业心和为科学事业献身的精神，具有实事求是、勇于创新、理论联系实际的科学态度，努力为社会主义现代化建设服务。 2、在以铁路运输为特色的岩土工程学科领域内，培养一批具有坚实广博的基础理论、系统的专业知识、缜密的逻辑思维能力，并且深入了解本学科领域的历史、现状和发展动态，又具有较强创新能力的高层次岩土工程人才。 3、熟练掌握一门外国语，能阅读和翻译本专业领域的外文资料。 4、具有健康的体魄和良好的心理素质。 三、研究方向 本专业主要研究方向包括： 1、地基基础及加固技术 主要研究：有关天然地基、深基础、软弱和特殊土路基以及地基处理等方面的理论发展和实践中的问题；地基基础的计算理论和测试技术；软弱地基的加固技术及其应用。 2、土压力和支挡结构 主要研究：土体稳定性的分析计算理论，新型支挡结构加筋土结构的计算方法；土与支挡结构相互作用方面的问题。 《土力学与基础工程》 2020-2021学年第一学期作业（一） 一、填空题：(每题1分, 共8分) 1、土是岩石风化的产物，是矿物颗粒的松散集合体。 2、土一般为三相土，即由固体、液体和气体三部分组成。 3、塑性指数表明粘性土处在可塑状态时的含水率变化的范围，液性指数可作为判定土的软硬程度的指标。 4、水透过孔隙流动的现象称为渗透，土可以被水透过的性质称为土的渗透性。 5、土的压缩随时间变化的过程称为土的固结。 6、粘性土的库仑定律表达式为Tf=C+σtanφ。 7、基坑坑壁的支护和加固措施包括挡板支护、板桩墙支护和混凝土加固。 8、群桩基础的承载力常小于各单桩承载力之和，但有时也可能会大于或等于各种单桩承载力之和，群桩的沉降也明显大于单桩，这种现象叫做群桩效应。 二、单选题：(每题1分, 共12分) 1、下列指标中哪项指标可作为判定土的软硬程度的指标。（D ） A.干密度 B. 稠度 C. 塑性指数 D. 液性指数 2、满足条件（B ）的土为级配良好的土。 A.Cu<5，Cc>3~6 B.Cu>5，Cc=1~3 C.Cu<5，Cc>2~5 D.Cu>5，Cc=2~5 3、《公路土工试验规程》中，粗粒组与细粒组的分界粒径为（A ）。 A.0.074mm B.60mm C.2mm D.0.5mm 4、由土体自重力在地基内所产生的竖向有效应力称（C ）。 A.基底压力 B.基底附加压力 C.自重应力 D.地基附加应力 5、单向偏心荷载作用在矩形基础上，偏心距e满足条件（C ）时，基底压力呈梯形分布。（L为矩形基础偏心方向边长） A.e>L/6 B.e=L/6 C.e< L/6 D.以上都不对 6、竖向集中力作用下沿集中力作用线上的地基附加应力随深度增加而（A ）。 A.减小 B.增大 C.不变 D.以上都不对 7、土的压缩系数a1-2位于（A ）范围时，土为低压缩性土。 昆明理工大学 土力学与基础工程 学习报告 、 学生姓名董伟华指导教师秦昆珍 学院建筑工程学院专业名称工程力学 班级2010学号201011012105 2013年6月10日 土力学与基础工程学习报告 经过一个学期的《土力学与基础工程》学习，我们对土、基础等基础知识有了很大的认识，收获颇多。 土是岩石经过物理、化学、生物等风化作用的产物，是矿物颗粒组成的集合体，多数情况下是有固体颗粒、水和空气组成的三相体。本课程主要包括土力学、地基和基础三个组要内容。下面我分别从这三个部分说明自己的学习心得。(0)绪论 （一）土 是岩石风化的产物。堆积下来的土，在很长的地质年代中发生复杂的物理化学变化，逐渐压密、岩化，形成沉积岩。岩石的风化是岩石在自人界各种因素和外力的作用下遭到破碎和分解，产生颗粒大小及化学成分改变的现象，风化类型有物理风化、化学风化和生物风化三类。土的生成类型主要有两大类残积土和搬运土。土的主要矿物成分有原生矿物：石英、长石、云母次生矿物：主要是粘土矿物，包括三种类型高岭石、伊里石、蒙脱石，有机质。 （二）土中的水 土中水的存在形态为固、液、气；土中的液体一部分以结晶水的形式存在于固体颗粒的内部，形成结合水，另一部分存在于土颗粒的孔隙中，形成自由水。自由水分为重力水和毛细水。土中还有气体，土中的气体存在于孔隙中未被水所占据的的部位。封闭气体对土的渗透性减小，弹性增大，延缓土体变形随时间的发展过程。 （三）土的结构和构造 1.土的结构：土粒的结构是指由土粒的大小、形状、相互排列及其联结关系等形成的综合特征。土的结构一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种。 2．单粒结构及特点 由粗大土粒在水中或空气中下沉而形成，全部粗粒土具单粒结构，粒间力弱。具紧密或疏松单粒结构土的工程特性。 3．蜂窝结构及特点： 粉粒（0.005~0.075mm）水中单个下沉，碰上已沉积土粒时，相互引力大于重力，停止下沉于接触点上，逐步形成连环状单元；很多这样的单元连接起来，就形成孔隙较大的蜂窝状结构，单个孔隙远大于土粒尺寸，上覆压力小时，压缩性大。 4．絮状结构： 粘粒在水中长期悬浮而不下沉，当遇到电解质浓度较大的环境时，结合水膜变薄，凝聚成集粒下沉，并与已沉积的絮状集粒接触，形成类似蜂窝而孔隙更大的絮状结构。 土力学与基础工程作业 2015-2016学年度第一学期 一、选择题 1.对土骨架产生浮力作用的水是（A） (A)重力水(B) 毛细水 (C) 强结合水(D)弱结合水 2.土粒大小及级配，通常用颗粒级配曲线表示，土的颗粒级配曲线越平缓，则表示（C）。 (A)土粒大小均匀，级配良好；(B) 土粒大小不均匀，级配不良；(C) 土粒大小 不均匀，级配良好。 3.毛细水上升高度决定于土粒粒度，下列哪种土毛细水上升高度最大（B ）。 (A)粘性土； (B)粉土； (C)砂土。 4有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率怎样改变？( A) (A)γ增加，减小 (B) γ不变，不变(C)γ增加，增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？( C) (A)天然土的含水率最大不超过液限 (B) 液限一定是天然土的饱和含水率 (C)天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 6. 粘性土的塑性指数越大，表示土的（C ）。 (A)含水量w越大； (B)粘粒含量越高； (C) 粉粒含量越高； (D) 塑限Wp越高。 7.下列哪一种土样更容易发生流砂？（B ） A.砂砾或粗砂 B.细砂或粉砂 C.粉质黏土 D.黏土 8. 下列因素中，与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是（D ） (A)滑动圆弧的圆心位置 (B)滑动圆弧的半径 (C)土坡的高度（D）土坡的坡角 9．评价地基土压缩性高低的指标是（A） (A)压缩系数；(B)固节系数；(C)沉降影响系数； (D)参透系数10．所谓临界荷载，就是指：（ C ） （A）地基持力层将出现塑性区的荷载； （B）地基持力层中出现连续滑动面时的荷载； （C）地基持力层中出现某一允许大小塑性区时的荷载 二、简答题 1.土是由哪几个部分组成的？各相变化对土的性质有什么影响？ 答：土是由固体矿物、液体水和气体三部分组成的三相系。固相物质分无机 土木工程、交通运输工程方面简介 一、建筑与土木工程 领域代码（430114） （一）领域简介 建筑与土木工程是我国基础建设重要的工程领域，也是国家最早批准开展工程硕士研究生培养的领域之一，涵盖我校土木工程一级学科的所有专业，具有宽口径、大系统、覆盖面广的特点，该工程硕士专业学位主要培养从事建筑与土木工程领域的高级专业技术和管理人才。 研究方向包括岩土工程、结构工程、桥梁与隧道工程、防灾减灾工程与防护工程、市政工程、供热、供燃气、通风及空调工程、建筑学、工程管理等，涉及水利水电、交通、地质、材料等相关学科范畴的设计、规划、勘测、施工、维护与管理等工程应用及技术问题。 （二）培养目标 本领域的工程硕士学位获得者应掌握较为扎实和系统的建筑与土木工程领域的基本理论及其宽广的专业知识；了解相应学科的前沿发展动态；具有一定的科研能力；具有运用先进技术方法解决在相应工程领域的规划勘测、设计、施工和维护方面的问题；具有独立担负相应工程领域的技术或管理工作的能力；至少要掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业领域的外文资料；具有熟练掌握计算机的应用能力。 （三）领域范围 1．软土特性及地基基础工程 8．边坡抗滑稳定性力学分析 2．堤坝及道路工程 9．钢筋混凝土结构 3．岩体高边坡及地下工程 10．钢结构与钢-混组合结构 4．土工抗震与防灾减灾 11．桥梁结构设计 5．地质灾害预测与防治 12．桥梁安全监测 6．病险结构物检测、监控与加固 13．市政、道路工程及交通工程 7．桩基础的加固机理及力学性能分析 14．工程管理与项目管理（四）培养年限与学分 工程硕士培养为3-5年。在职攻读工程硕士专业学位研究生课程总学分不少于32个学分。 （五）论文要求 学位论文选题应直接来源于生产实际或具有明确的工程背景与应用价值，并具有一定的技术难度和工作量。可以是一个较为完整的工程技术项目或工程土力学论文
土力学与基础工程复习重点
非全日制建筑与土木工程
土力学与基础工程作业(2016)
土力学与地基基础课程论文
051008[土力学与基础工程]
岩土工程专业硕士学位研究生培养方案
《土力学与基础工程》2020-2021学年第一学期作业(一)
土力学与基础工程论文 (2)
土力学与基础工程作业2016
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