土力学前六章基础知识整理

土力学与基础工程前六章知识整理

目录

第一章 绪论……………………………………………………………2 第二章 土的性质及工程分类……………………………………3-10 第三章 土中应力计算……………………………………………11-14 第四章 土的变形性质及地基沉降计算…………………………15-19 第五章 土的抗剪强度……………………………………………20-21 第六章 土压力、地基承载力和边坡稳定………………………22-30

第一章 绪论

1.1 土力学、地基及基础的概念

1.土力学是利用力学的一般原理，研究土的物理性质，化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。是力学的分支。

2.土是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体。土是历史的产物，岩石是广义的土。

3.地基：支承基础的土体或岩体，受土木工程影响的地层。 未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基。 若地基软弱，承载力不能满足设计要求，需对地基进行加固处理，称为人工地基。

4.基础：墙，柱下面的延伸扩大部分。是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。

根据基础的埋深不同可分为浅基础和深基础。 把埋深不大（3~5m ），只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础成为浅基础。浅基础常规施工。 若浅层土质不良，须把基础埋置于深处的好地质时，就得借助于特殊的施工方法，建造各种类型的深基础。深基础特殊的施工，机械进行施工。 5.持力层：埋置基础，直接支撑基础的土层。

6.下卧层：卧在持力层的下方。 c h i r u a n f f <<时为软弱下卧层。

7.基础工程：地基与基础的统称。起勘察、设计和施工质量的好坏将直接影响到

建筑物的安危、经济和正常使用。

8.土的工程性质：

单粒矿物的强度

弱整体强度（连接强度）土的压缩性

土的渗透性

土的散粒性<<

第二章 土的性质及工程分类

2.1 概述

三相体系：气相（气体）

液相（土中水）固相（固体颗粒）

注：土的物理性质由土的三相数量比例变化决定。

2.2 土的三相组成及土的结构 <一>土的固体颗粒（固相） A.土的矿物成分

1.土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。

2.矿物颗粒的成分有两大类次生矿物

原生矿物

3.三种主要黏土矿物：

水性差

塑性低，压缩性低，亲高岭石：水稳性好，可和蒙脱石之间，力学性质介于高岭石水收缩能力低于蒙脱石伊利石：遇水膨胀、失低渗透性。、高压塑性、低强度、胀，脱水收缩。高塑性蒙脱石：吸水后体积膨

B.土粒粒组

1.土粒的大小称为粒度。

2.常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。

3.划分粒组的分解尺寸称为界限粒径。

4.按规定的界限粒径200mm 、60mm 、2mm 、0.075mm 、0.005mm ，将土粒粒组先粗分为巨粒、粗粒和细粒三个统称，再细分为六个粒组：漂石（块石）、卵石（碎石）、砾粒、砂粒、粉粒和黏粒。 C.土的颗粒级配

1.土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。

2.颗粒级配纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标用对数值表示土的粒径。由曲线的形态课评定土颗粒大小的均匀程度：曲线平缓表示粒径大小相差悬殊，颗粒不均匀，级配良好，反之，颗粒均匀，级配不良。

3.用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土的颗粒级配的不均匀程度。

1060d d C u = 60

102

30)(d d d C c ?=

式中60d ——小于某粒径的土粒质量占总质量60%的粒径，称限定粒径；

10d ——小于某粒径的土粒质量占总质量10%的粒径，称有效粒径；

30d ——小于某粒径的土粒质量占总质量30%的粒径，称中值粒径；

4.(1)对于级配连续的土：u C >5，级配良好；u C <5，级配不良。

(2)对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状，须同时满足u C >5和c C =1~3两个条件是，才为级配良好，反之级配不良。 D.颗粒分析试验

1.确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析试验。

2.对于粒径大于0.075的粗粒土，可以用筛分法。 对于粒径小于0.075的细粒土，可用沉降分析法。

v d 126.1= 是与实际土粒有相同沉降速度的理想球体的直径称为水力直径。

3.移液管法是按规定时间把土样吸出，然后烘干土样，记录留下来的土颗粒质量。

<二>土中的水和气 A.土中水的存在形态：

分

气态水：土中气的一部参与矿物构造的水物的晶体格架内部或是固态水：存在于土粒矿毛细水重力水自由水弱结合水

强结合水结合水液态水?

??

???

???????

B.黏土颗粒与水的相互作用

1.固体颗粒在直流电作用下向某以及移动的现象称为电泳。 水分子向相反电极移动的现象称为电渗。

2.在最靠近土粒表面处，静电引力最强，把水化离子和极性水分子牢固地吸附在颗粒表面上形成固定层。在固定层外围，静电引力比较小，因此水化离子和极性水分子的活动性比在固定层中大些，形成扩散层。由于固定层和扩散层中所含的阳离子与土粒表面的负电荷的点位相反，故称为反离子。该反离子层与土粒表面负电荷一起构成双电层。

3.双电层厚度：

2

1011??

? ??∝n DT K ν双

（1）阳离子的原子价高，双电层的厚度变薄； （2）阳离子的浓度大，双电层的厚度变薄； （3）阳离子的直径大，双电层的厚度变厚； （4）阳离子的交换能力强，双电层的厚度变薄； 常见离子的交换能力顺序如下：

+++++

+++++>>>>>>>>>Li Na H K NH Mg Ca Ba Al Fe 422233

C.毛细水

1.毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在与地下水位以上的透水

层中自由水。

2.土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着系的孔隙向上及向其他方向移动的现象。

3.高度为c h 的水柱的静力平衡条件：απγπcos 22

rT h r w c =得r

h c 15

≈

，表明毛细水上升高度c h 与毛细管半径r 成反比，毛细管半径越小时毛细水上升高度越大。

4.在水和空气分界面上产生的表面张力总是沿着弯液面切线方向作用的，它促使两个土颗粒相互靠拢，在土粒的接触面上产生一个压力，这个压力称为毛细压力

c p ，也称毛细黏聚力。

D.土的冻胀

1.土的冻胀性：冻胀现象、融陷现象。

2.影响冻胀的因素：土的因素，水的因素，温度的因素。

3.结论：在持续负温作用下，地下水位较高处的粉砂、粉土、粉质黏土等土层常具有较大的冻胀危害。

4.主要措施：将构筑物基础底面置于当地冻结深度以下，以防止冻害的影响。 E.土中的气体

含气体的土称为非饱和土。

<三>土的结构和构造

A.土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式以及他们之间的连接特征。

B.土的构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征，亦称宏观结构。

C.土的结构和构造分为三种基本类型：

单粒结构：由粗大土粒在水或空气中下沉而形成的。

蜂窝结构：主要由粉粒（0.005~0.075mm ）组成的土的结构形式。 絮凝结构：在粒间较大的净吸力作用下黏土颗粒容易絮凝成集合体下沉而形成 D.排斥力和吸引力是并存的，当总的吸引力大于排斥力是表现为净吸力，反之为净斥力。若以斥力为主，则土粒间凝聚受阻，土悬浮液则处于分散状态，称为胶溶状态，反之，以引力为主，则产生凝聚，称为胶凝状态。 E.土的构造最主要的特征就是成层性，即层理构造。

2.3 土的物理性质指标

<一>指标的定义：基本指标即可用土工实验的方法直接测出来的指标。 A.三个基本试验指标

1.土的天然密度：土单位体积的质量：V

m

=

ρ 采用“环刀法”测定。 2.土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比：%100?=s

w

m m ω 采用“烘干

法”测定。

3.土粒的相对密度：土的固体颗粒质量与同体积4°C 时纯水的质量之比：

1

11w s

w s s s V m d ρρρ==

采用“比重瓶法”测定。

B.反映土单位体积质量（或重力）的指标。

1.土的干密度：土单位体积中固体颗粒部分的质量：V

m s d =

ρ

2.土的饱和密度：土孔隙中充满水时的单位体积质量：V

V m w

v s sat ρρ+=

3.土的有效密度（浮密度）：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：V

V m w s s ρρ-='

4.土的重力密度，简称重度。土的湿重度g ?=

ργ、干重度g d d ?=ργ、饱和

重度g sat sat ?=ργ、有效重度g ?=''ργ，式中g 为重力加速度各重度指标单位为3m kN

。

C.反映土的孔隙特征、含水程度的指标

1.土的空隙比：土中孔隙体积与土粒体积之比：S

V

V V e =

2.土的孔隙率：土中孔隙体积与总体积之比：%100?=V

V n v

e 和n 越大，土越疏松，反之，土越密实。 e<0.6的土是密实的，土的压缩性小； e>1.0的土是疏松的,压缩性高。

3.土的饱和度：土中水的体积与孔隙体积之比：%100?=v

w

r V V S 土的饱和度反映了土中孔隙被水充满的程度。

(1)如果r S =100%表明土孔隙中充满了水，土是完全饱和的； (2)如果r S =0则土是完全干燥的。

通常可根据饱和度的大小将细砂、粉砂等土划分为稍湿（r S ≤50），很湿（5080）三种状态。

<二>指标的换算。

令s V =1，w w ρρ=1，则e V e V v +==1,，得

w s w s w w s s d m d m d m ρωρωρ)1(,,+===，则

e w d V m w s ++==

1)1(ρρ,ω

ρρρ+=+==11e d V m w s s d 由上式可以得出：

1)1(1-+=

-=

ρ

ρωρρw

s d

w

s d d e

e

e d V V m w s w v s sat ++=

+=1)(ρρρw sat w

w V s w V s w s s V

V V m V V V m V V m ρρρρρρρ-=-+=--=-=

)('

或：e d V V m w

s w s s +-=-=

1)1('ρρρ

e

e V V n v +==

1 e

d V m V V S s

w v w v w r ωρ===

2.4 无黏性土的密实度

1.砂土处于最松散状态的e 称为最大孔隙比max e

2.砂土处于最紧密状态的e 称为最小空隙比min e

3.相对密实度min

max max e e e

e D r --=

根据r D 的值可把砂土的密实度状态分为三类： 0

4.采用标准贯入试验的锤击数N 来评价砂类土的密实度。

N ≤10 松散； 1030 密实。

2.5 黏性土的物理特性 <一>黏性土的界限含水量

1.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。

2.土由可塑状态变化到流动状态的界限含水量称为液限L ω.

3.土由半固态变化到可塑状态的界限含水量称为塑限p ω

4.土由半固体状态不断蒸发水分，体积逐渐缩小，知道体积不在缩小时土的界限含水量称为缩限s ω

<二>黏性土的塑性指数和液性指数

1.液限与塑限之差值定义为塑性指数p L p I ωω-=

2.液性指数：表征土的天然含水量与分界含水量之间相对关系的指标。

p

P

P L p L I I ωωωωωω-=--=

黏性土根据液性指数可划分为： 坚硬L I ≤0； 硬塑01.0

3.土的液限与天然含水量之差和塑性指数之比，称为土的天然稠度：

p

L c I ω

ωω-=

2.6 土的渗透及渗流

1.水透过土孔隙流动的现象，称为渗透或渗流。土被水流透过的性质，称为土的渗透性。

2.层流：相邻两个水分子运动的轨迹相互平行而不混流。层流条件下，土中水渗

透速度与能量（水头）损失之间关系的渗流规律，即达西定律：ki A

q

==ν

（L

h h i 2

1-=：水力梯度或水力坡降，表示水头差与其距离之比）

3.当水力梯度达到某一数值，克服了吸着水的黏滞阻力以后，才能发生渗流。将这一开始发生渗透时的水力梯度称为黏性土的起始水力梯度。此时：

)(b i i k v -=

（式中b i 指密实黏土的起始水力梯度） 4.土的渗透系数hAt

Ql

k ?=

反映了土的渗透性能，测定方法有常水头法、变水头法。

5.静水作用在水中物体上的力称为静水压力。流动的水对单位体积土骨架作用的力，称为动水力，该力是水流对土体施加的体积力，也称为渗流力。动水力的计算公式：i T G w D γ==，大小与水头梯度成正比，方向与水流方向一致。

6.当动水力D G 的数值大于或等于土的浮重度'γ时，土体发生浮起而水水流动，这种现象叫做流砂或流土。这时的水头梯度称为临界水头梯度cr i 。

'γγ==cr w D i G 1'-==

w

s a t

w cr i γγγγ （cr i 近似取1）

7.当地下水流动的水力坡度i 很大时，水流层流变为紊流，此时渗流力将土体粗粒孔隙中充填的细粒土带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。在自然界中在一定条件下同样会发生上述渗透破坏，为了与人类工程活动所引起的管涌相区别，通常称为潜蚀。 8.冲走而形成洞穴。

土变松散，细土粒被水土中易溶盐或胶结物使化学潜蚀：水流溶解了洞穴。

力将细土粒冲走而形成机械潜蚀：渗流的机械潜蚀

2.8 地基土（岩）的工程分类

A.岩石：颗粒间牢固联结，呈整体或具有节理裂隙的岩体。 1.按岩石坚硬程度划分：饱和单轴抗压强度标准值rk f （MPa ） 坚硬岩rk f >60； 较硬岩60≥rk f >30； 较软岩30≥rk f >15； 软岩15≥rk f >5；

极软岩rk f ≤5

2.按岩石的完整程度划分：完整性指数

完整>0.75；较完整0.75~0.56；较破碎0.55~0.35；破碎0.35~0.15；极破碎<0.15 B.碎石土：粒径大于2mm 的颗粒含量超过全重50%的土。

1.根据粒组含量及颗粒形状可分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。

%

50200的颗粒含量超过全重的粒径大于块石：棱角形为主主漂石：圆形及亚圆形为mm ?

??

%5020的颗粒含量超过全重的

粒径大于碎石：棱角形为主主卵石：圆形及亚圆形为mm ???

%502的颗粒含量超过全重的

粒径大于角砾：棱角形为主主圆砾：圆形及亚圆形为mm ???

2.碎石土的密实度可按重型圆锥动力触探锤击数5.63N 分为： 松散5.63N ≤5；稍密5<5.63N ≤10；10<5.63N ≤20；密实5.63N >20。

C.砂土：粒径大于2mm 的颗粒含量不超过全重50%，而粒径大于0.075mm 的颗粒超过全重50%的土。

%

50.0750%

85.0750%50.250%

50.50%50~%252的颗粒含量超过全重粉砂：粒径大于的颗粒含量超过全重细砂：粒径大于的颗粒含量超过全重中砂：粒径大于的颗粒含量超过全重粗砂：粒径大于的颗粒含量占全重砾砂：粒径大于按粒组含量砂土分mm mm mm mm mm D.粉土：粒径大于0.075mm 的颗粒含量不超过全重50%，且塑性指数小于或等

于10的土。它的性质介于黏性土与砂土之间。 E.黏性土：塑性指数p I 大于10的土。

1.按塑性指数：p I >为黏土；10

2.按土的沉积年代分为：老黏性土、一般黏性土和新近沉积的黏性土。

F.人工填土：指由于人类活动二堆填形成的各类土，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、杂填土、冲填土。

G .特殊土：具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土。大体分为软土、红黏土、黄土、膨胀土、多年冻土、盐渍土。 其中软土又分淤泥和淤泥质土。

第三章 土中应力计算

3.1 土的自重应力

1.对于均匀土，在地表以下深度z 处自重应力为：z cz γσ=

2.深度z 处土的自重应力可通过对各层土自重应力求和得到：

∑==+++=n

i i i cz h h h h 1

222211γγγγσ

（n ：自天然地面至深度z 处土的层数；i h ：第i 层土的厚度；i γ：第i 层土的天然重度，对地下水位以下的土层取有效重度'γ）

3.2 基地压力

1.基地压力：在基础里面与地基之间产生接触压力。

2.中心荷载作用时：作用在基底上的荷载合力通过基底形心，基底压力假定为均匀分布，平均压力设计值A

G

F p +=

(F ：基础顶面的竖向力值；Ad G G γ=：基础自重及其上回填土重之和，其中G γ为基础及回填土之平均重度，一般取20kN/3

m ，地下水位以下部分应扣除10kN/3

m 的浮力；d ：基础埋深；A ：基底面积) 3.偏心荷载作用时：)61(max min

l

e A G F W M A G F p

±+=±+=

（M=（F+G ）e ：作用在基底形心上的力矩值；e ：荷载偏心距；W ：基础底面的抵抗距,对矩形基础6/2

bl W =）

当ep 基底压力呈梯形分布； 当e=l /6时，0min =p 基底压力呈三角形分布； 当e=l /6时，0min

2/(3)

(2max e l b G F p -+=

。

4.在计算由建筑物造成的基地附加压力时，应扣除基底标高处土中原有的自重应力cd σ后，才是基底平面处新增加于地基的基地附加压力，基地附加压力

d p p p cd 00γσ-=-=

（0γ：基底标高以上天然土层的加权平均重度，地下水位以下取有效重度）

5.补充：箱型、桩箱型基础：d A

G

F p p c 00γσ-+=-=。

3.3 地基附加应力

1.单个竖向几种力作用时，应力及位移的表达式为：

()()()()()()()()()()()()()()()()?

?

?????-++=??????+--+=??????+--+=-=?-==-=?-==??

?

???++?--+-==??

?

?????????????++-+---+

=

????????????????++-+---+==?=R R z E F z R R y R yz E F z R R x

R xz E F R

Fx R xz F R Fy R yz F z R R z R xy R xyz F z R R z R y z R R z Rz R R

z y F z R R z R x z R R z Rz R R z x F R

F R z F xz zx zy yz yx xy y x z 1122121212121cos 2323cos 2323232123232123232123cos 2323322

2

2

3

522

3

5223

523

23225223232

2523

2

53μπμωμπμνμπμμθππττθππττμπττμπ

σμπσθππσ

式中：z y x σσσ、、：M 点平行于x 、y 、z 轴的正压力； z x yz xy τττ、、：剪应力；

ωνμ、、：M 点沿x 、y 、z 轴方向的位移；

θ

cos 22222z

z r z y x R =

+=++=：集中力作用点至M 点的距离。 2.引入集中力作用下的地基竖向应力系数()[]

2

/521/1

23+=z r πα，则

2z

F z ασ=。

3.多个集中力及不规则分布荷载作用：

i

n

i i n n z F z

z F z F z F ∑==+++=1

2

22222111

αααασ

注：局部荷载法：若局部分布荷载的平面形状或分布规律不规则时，可将荷载面

分成若干形状规则的面积单元，将每个单元上分布荷载是为集中力，再以上式计算地基中某点M 的附加应力。 4.分布荷载作用下地基附加压力：

()()()

[]

02

/522

2

3

,23p z

y x d d y x p z d A

z A z αηξη

ξπ

σσ=+-+-=

=????

5.矩形面积均布荷载作用时土中竖向附加应力：0p c z ασ=其中均布矩形角点下的竖向附加应力系数

(

)

()(

)(

)()

???

?

??

?

?+++++++++=

2222222222222arctan 221z b l z lb

z b l z b z l z b l lbz c π

α 6.矩形面积上作用三角形分布荷载时，土的竖向附加应力：

角点1：01p t z ασ=，()

?

???????+++-+=222223

22121z l b l b z l b z b t πα 角点2：()0201p p t t c z

ααασ=-=

7.圆形面积上作用均布荷载时，土的竖向附加应力

()()

????????+-=???

????????? ??+-=+=?

?

2/320202

/3202200

20

2

/5223

01/1

11230

r z p r z z p z r drd rz p r z π

πθσ； 均布圆形荷载周边下的附加应力为：0p r z ασ= 8.平面作用下的附加应力：

（1）线荷载：

()

()

()

()

()

x z y zy yz yx xy zx xz z z z x x z p R x z z p z p z x z x p R x z z p z p z

x z p z x z z p z p σσμσττττππββπττππββπσππβπσ+=====+====+===+=

+=

=0

22sin cos 222sin cos 222cos 22

2

224

133

2

2

224

1222

22

22

3

2

2

244

（2）均布条形荷载：

(

)

(

)

(

)

(

)

()

.

/,/1614432161441444221arctan 221arctan 161441444221arctan 221arctan 0

2222200222222002222220b x n b z m p m

m n n

m p p m m n m n m m n m n p p m m n m n m m n m n p sxz zx xz sx x sz z ===+-+===???

?????+-+--+++-==???

?????+-+---++-=其中：απτταπσαπσ

第四章 土的变形性质及地基沉降计算

4.1 土的压缩性 <一>基本概念

1.土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。

2.内因：土本身具有压缩性； 外因：建筑物荷载作用。

3.土体在外力作用下，压缩时间随时间增长的过程，称为土的固结。

4.研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法称为压缩试验。

<二>压缩实验及压缩性指标 A.压缩试验

1.压缩试验是在压缩仪中完成的，由于土样受到环刀、压缩容器的约束，在压缩过程中只能发生竖向变形，不可能侧向不变形，这种方法也称为侧限压缩试验。

2.土的初始孔隙比：()1100-+=

ρ

ρωw

s d e

3.一横坐标表示压力p ，纵坐标表示空隙比e ，则可绘制出e-p 曲线，称为压缩曲线。压缩曲线可按两种方式绘制，一种是普通坐标绘制的e-p 曲线；一种的横坐标则按p 的常用对数取值，即采用半对数直角坐标绘制的p e lg -曲线。 B.压缩性指标

1.土的压缩系数是孔隙比对压力的变化率：1

22

1tan p p e e p e dp de a --=??=≈-

=α （式中：1p ：地基某深度处土中竖向自重应力；2p ：地基某深度处自重应力与附加应力之和；1e ：相应于1p 作用下压缩稳定后土的孔隙比；2e ：相应于2p 作用下压缩稳定后土的孔隙比。）

压缩系数是评价地基土压缩性高低的重要指标之一：

为了便于比较，通常采用压力段由1p =100kPa 增加到2p =200kPa 时的压缩系数

21-a 来评定土的压缩性。

（1）1

211.0--

（2）1

211

5.01.0---<≤MPa a MPa 时，为中压缩性土； （3）1

215.0--≥MPa a 时，为高压缩性土； 2.压缩指数：p e lg -曲线的斜率：)lg(lg lg 1

22

11221p p e e p p e e C c -=

--=

2.0c C 时，为高压缩性土；

3.压缩模量：土体在完全侧限条件下，竖向附加应力z σ与相应的应变增量z ε之

比称为压缩模量或侧限压缩模量：a e E s 1

1+=

2.0c C 时，为高压缩性土；

C.土的回弹曲线及弹性模量

1.在进行室内实验过程中，当压力加到某一数值i p 后，逐级卸压，土样将发生回弹，土体膨胀，孔隙比增大，若测得回弹稳定后的孔隙比，则可绘制相应的孔隙比与压力的关系曲线，称为回弹曲线。

2.土的弹性模量的定义是土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。

3.确定土的弹性模量的方法，一般采用室内三轴压缩实验或单轴压缩无限抗压强度试验得到的应力-应变关系曲线所确定的初始切线模量i E 或相当于现场荷载条件下的加荷模量r E 。

<三>土的载荷试验及变形模量 A.载荷试验

静载荷试验是通过承压板，对地基土分级施加压力p 和测试压板的沉降s ，便可得到压力和沉降（p-s ）的关系曲线。然后根据弹性力学公式反求即可得到土的变形模量及地基承载力。

1.现场挖基坑，固定试验装置： （1）加荷稳压装置 （2）反力 （3）观测

2.加载≥8级

3.观测时间

4.终止加荷实验条件：

（1）压板周围的土侧向挤出； （2）沉降急剧增大；

（3）某级荷载沉降速率在一天内达不到稳定标准；

（4）06.0/≥b s 5.整理试验成果 B.变形模量

1.土的变形模量0E 是指土体在无侧限条件下单轴受压时的应力与应变之比。

2.均布荷载下地基沉降公式：E

pb

s )1(2μω-=

土的变形模量：1

12

)

1(s b p E μω-=

3、变形模量与压缩模量的关系

o E 是在现场通过载荷试验测得，土体压缩过程中无侧限； s E 是通过室内压缩试验获得，土体是在完全侧限条件下的压缩。

理论上o E 与s E 有如下换算关系，即s E E β=0

4.2 地基最终沉降量计算

地基最终沉降量是指地基在建筑物等其它荷载作用下，地基变形稳定后的基础底面的沉降量。 <一>分层总和法

假设：1.地基土是均质、各向同性的半无限线性体；

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；

3.采用基底中心点下的附加应力计算地基变形量。

A.计算原理：土层的压缩变形量i i

i

i i h e e e s 1211+-=

?，求的各分土层的变形后，在累积起来即得地基最终沉降量∑

∑==+-=?=n

i i i

i

i n

i i h e e e s s 1

1211

1

B.计算步骤

1.根据地质、地基有关资料按比例绘图；

2.分层，分层原理：（1）厚度b h i 4.0≤（b 为基础密度）

（2）天然土层分界处 （3）地下水位处

3.计算各分层界面的自重应力、附加应力，绘制应力分布曲线；

4.确定地基沉降计算深度。

<二>《建筑地基基础设计规范》方法 《建筑地基基础设计规范》提出的地基沉降计算方法，是一种简化并经修改了的

分层总和法，其关键在于引入了平均附加应力系数的概念，并在总结大量实践经验的基础上，重新规定了地基沉降计算深度的标准及地基沉降计算经验系数。 1.引入了经验系数

s ψ，地基最终沉降修正公式为：

????

??---∑===1101

'i i i i Si

s s z z E p s s n

i ααψψ 2.沉降计算深度n Z 应该满足：∑=?≤?n

i i

n s s 1

'025

.0'

无相邻荷载影响，基础宽度在1~30m 范围内时，)4.05.2(Inb b z n -=

<三>弹性力学方法

1.土的卸荷回弹曲线不与原压缩曲线重合，说明土不是完全弹性体，其中有一部分为不能恢复的塑性变形。

2.土的再压缩曲线比原压缩曲线斜率要小得多，说明土经过压缩后，卸荷再压缩时，其压缩性明显降低。

<四>最终沉降量方法讨论

弹性力学公式计算最终沉降量，由于是按均质线性变形半空间的假设，而实际地基的压缩层厚度总是有限的，无黏性土地基的变形模量随深度增大而增大，所以使计算结果往往偏大。另外，弹性力学方法还无法考虑相邻基础的影响，但是它可以计算刚性基础在短暂荷载下的相对倾斜以及黏性土的瞬时沉降，这时注意取用的模量不是土的变形模量而是弹性模量。

<五>地基最终沉降量的组成

总沉降量s 由三部分组成，即：s=d s +c s +s s

式中：d s ：瞬时沉降；c s ：固结沉降；s s ：次固结沉降

4.3应力历史对地基沉降的影响

1.应力历史是指土在形成的地质年代中经受应力变化的情况。

2.天然土层划分为三种固结状态：（1）超固结状态，（2）正常固结状态，（3）欠固结状态。

4.4 地基变形与时间的关系 <一>饱和土的渗透固结

饱和土中总应力与孔隙水压力、有效应力之间存在如下关系：z u σσ'=+

<二>太沙基—维固结理论

适用条件：荷载面积远大于压缩土层的厚度，地基中孔隙水主要沿竖向渗流。 A.一维固结微分方程

1.基本假定：

（1）土中水的渗流只沿竖向发生，服从达西定律； （2）土的渗透系数和压缩系数为常数； （3）土颗粒和土中水都是不可压缩的； （4）土是完全饱和的均质、各向同性体； （5）外荷是一次瞬时施加。

2.计算过程：ct c t t v S S u u T t →→→→ B.固结度

1.地基在荷载作用下，历经时间t 的固结沉降量ct S 与其最终沉降量c S 之比称为固结度。

2.五种情况处理：

(1)1=α，应力图形为矩形。适用于土层已在自重应力作用下固结，基础底面积较大而压缩层较薄的情况。

(2)0=α，应力图形为三角形。相当于大面积新填土层（饱和时）由于本土层自重应力引起的固结；或者土层由于地下水大幅度下降，在地下水变化范围内，自重应力随深度增加的情况。

(3)1<α，适用于土层在自重应力作用下尚未固结，又在其上修建建筑物基础的情况。

(4)∞=α，基底面积小，土层厚，土层底面附加应力已接近0的情况。 (5)1>α，土层厚度2/b h s >（b 为基础宽度），附加应力随深度增加而减少，但深度s h 处的附加应力大于0。

<三>实测沉降—时间关系的经验公式 1.双曲线公式：沉降s t

t

s t +=

α 2.对数曲线公式：固结度bt

t ae

U --=1

或沉降c bt

ct s ae s )1(--=

第五章 土的抗剪强度

5.1 土的抗剪强度概述

1.土的抗剪强度是指土体抗剪切破坏的极限能力。

2.库伦公式：

砂土抗剪强度表达式：?στtan =f

（f τ：土的抗剪强度；σ：作用在剪切面上的法向应力；?砂土的内摩擦角）适合黏性土的抗剪强度表达式：?στtan +=c f （c ：土的黏聚力）

3.土的有效应力强度表达式：

()()'

tan '''tan ''

tan ''tan ?σ?μστ?σ?μστ+=-+==-=c c f f

其中：'c ：土的有效黏聚力；'?：土的有效内摩擦角；'σ：作用在剪切面上的有效法向应力；μ：孔隙水压力。

4.莫尔-库伦理论：任意截面m-n 上的发向应力和剪应力为：

()()()ασστασσσσσ2sin 2

1

,2cos 2121313131-=-++=

5.为判别M 点的土是否被破坏，可将该点的莫尔应力圆与该土的抗剪强度包线f τσ-绘在同一坐标系上并作相对比较：

（1）M 点的莫尔应力圆整体位于抗剪强度包线的下方，该点未被破坏。 （2）M 点的莫尔应力圆整体与抗剪强度包线相切，土体中M 点的破坏面与大主应力1σ作用面方向夹角为f α。

（3）M 点莫尔应力圆整体与抗剪强度包线相割，M 点早已破坏。

6.土体处于极限平衡状态时：2

45)90(2

1?

?α+

=+= f 。

5.2 抗剪强度的测定方法

抗剪强度的测定方法：直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验。

5.4 土的抗剪强度指标

黏性土在不同固结和排水条件下的抗剪强度指标：

1.固结不排水剪CU ：剪前：01=u ；剪切过程中：)(02不断变化≠=u u ； 适用范围：地基为透水性差的饱和黏性土或排水不良，且建筑物施工速度快，常

用于施工期的强度与稳定验算。

2.不固结不排水剪UU ：剪前：01>u ；剪切过程中：)(021不断变化≠+=u u u ；

适用范围：建筑物竣工后较长时间，突遇荷载增大。如房屋加层、天然土坡上堆

载等。

3.固结排水剪CD ：剪前：01=u ；剪切过程中：)(02任意时刻==u u ； 适用范围：地基的透水性较佳和排水条件良好，而建筑物施工速度又较慢。

5.5 应力路径

为分析应力变化过程对土的抗剪强度的影响，可在应力坐标图中用应力点的移动轨迹来描述土体在加荷过程中应力变化，这种应力点的轨迹就称为应力路径。

土力学与地基基础试题及答案

第一部分选择题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．在土中对土颗粒产生浮力作用的是 ( C ) A．强结合水 B．弱结合水 C．毛细水 D．重力水 2．评价粘性土软硬状态的物理指标是 ( B ) A．含水量 B．孔隙比 C．液性指数 D．内聚力 3．淤泥质土是指 ( ) A．w> w P，e≥1.5的粘性土 B．w> w L，e≥l.5的粘性土 C．w> w P，1.O≤e <1.5的粘性土 D．w> w L，1-O≤e<1.5的粘性土 4．基底附加压力式中d表示 ( B ) A．室外基底埋深 B．室内基底埋深 C．天然地面下的基底埋深 D．室内外埋深平均值 5．为了方便比较，评价土的压缩性高低的指标是 ( A ) A．a1-2 B．a2-3 D．a2-4

C. a1-3 6．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 ( D ) A．液化指标 B．强度提高系数 C．固结系数 D．灵敏度 7．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. E a

土力学与基础工程课后答案

3 2.21 某办公楼工程地质勘探中取原状土做试验。用天平称50cm 湿土质量为95.15g，烘干后质量为75.05g，土粒比重为 2.67 。计算此土样的天然密度、干 密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度。 【解】m= 95.15g ，m s = 75.05g ，m w = 95.15 - 75.05 = 20.1g ，V= 50.0 3 cm，d s = 2.67 。 3 V s = 75.05/(2.67 1.0) = 28.1 cm 3 取g = 10 m/s w = 20.1 cm 2，则V 2，则V 3 V v = 50.0 - 28.1 = 21.9 cm 3 V a = 50.0 –28.1 –20.1 = 1.8 cm 于是， 3 = m/ V=95.15 / 50 = 1.903g/ cm 3 d = m s / V= 75.05 / 50 = 1.501g/ cm 3 s a t= ( m s + w V v )/ V=(75.05 + 1.0 21.9) / 50 = 1.939g/ cm w= m w / m s = 20.1 / 75.05 = 0.268 = 26.8% e = V v / V s = 21.9 / 28.1 = 0.779 n = V v / V = 21.9 / 50 = 0.438 = 43.8% S r = V w / V v = 20.1 / 21.9 = 0.918 2.22 一厂房地基表层为杂填土，厚 1.2m，第二层为粘性土，厚5m，地下水 位深1.8m。在粘性土中部取土样做试验，测得天然密度= 1.84g/ cm 3，土粒比重为2.75 。计算此土样的天然含水率w、干密度d、孔隙比 e 和孔隙率n。 【解】依题意知，S r = 1.0 ，s a t= = 1.84g/ cm 3。 由，得 n = e /(1 + e) = 1.083 /(1 + 1.083) = 0.520 3 g/cm 。 2.23 某宾馆地基土的试验中，已测得土样的干密度 d = 1.54g/ cm 3 ，含水率w = 19.3%，土粒比重为 2.71。计算土的孔隙比e、孔隙率n 和饱和度S r 。又测得该土样的液限与塑限含水率分别为w L = 28.3% ，w p = 16.7% 。计算塑性指数 I p和液性指数I L，并描述土的物理状态，为该土定名。 3 【解】（1）= d (1 + w)= 1.5 4 (1 + 0.193) = 1.84g/ cm

土力学与基础工程习题及答案

《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（?????）?

最新土力学与地基基础知识点整理

地基基础部分 1.土由哪几部分组成？ 土是由岩石风化生成的松散沉积物，一般而言，土是由固体颗粒、液态水和空隙中的气体等三部分组成。 2.什么是粒径级配？粒径级配的分析方法主要有哪些？ 土中土粒组成，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总质量的百分数）来表示，称为土的粒径级配。 对于粒径小于或等于60mm、大于0.075的土可用筛分法，而对于粒径小于0.075的土可用密度计法或移液管法分析。 3.什么是自由水、重力水和毛细水？ 自由水是存在于土粒表面电场范围以外的水，它可以分为重力水和毛细水。 重力水存在于地下水位一下的土骨架空隙中，受重力作用而移动，传递水压力并产生浮力。毛细水则存在于地下水位以上的孔隙中，土粒之间形成环状弯液面，弯液面与土粒接触处的表面张力反作用于土粒，成为毛细压力，这种力使土粒挤紧，因而具有微弱的粘聚力或称为毛细粘聚力。 4.什么是土的结构？土的主要结构型式有哪些？ 土的结构主要是指土体中土粒的排列和联结形式，它主要分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。 5.土的物理性质指标有哪些？哪些是基本物理性质指标？哪些是换算指标？ P6 6.熟练掌握土的各个物理性质指标的概念，并能够进行相互换算。 P7-8 7.无粘性土和粘性土的物理特征是什么？ 无粘性土一般指具有单粒结构的碎石土和砂土。天然状态下无粘性土具有不同的密实度。密实状态时，压缩小，强度高。疏松状态时，透水性高，强度低。 粘性土粒之间存在粘聚力而使土具有粘性。随含水率的变化可分别划分为固态、半固态、可塑及流动状态。 8.什么是相对密度？ P9 9.什么是界限含水量？什么是液限、塑限含水量？ 界限含水率：粘性土由一种状态转换到另一种状态的分界含水率； 液限：由流动状态转为可塑状态的界限含水率； 塑限：有可塑状态转为半固态的界限含水率； 缩限：由半固态转为固态的界限含水率。 10.什么是塑性指数和液性指数？他们各反映粘性土的什么性质？ P10 11.粗粒土和细粒土各采用什么指标进行定名？ 粗粒土：粒径级配 细粒土：塑性指数

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。 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）

2土力学与地基基础考试试题及答案

土力学与地基基础 一、填空题 1. 土的稠度状态依次可分为（固态），（半固态），（可塑态），（流动态），其界限含水量依次是（缩限），（塑限），（液限）。 2. 土的天然容重、土粒相对密度、土的含水界限由实验室直接测定，其测定方法分别是（环刀法），（比重瓶法），（烘干法）。 3. 桩按受力分为（端承桩）和（摩擦桩）。 4. 建筑物地基变形的特征有（沉降量）、（沉降差）、（局部倾斜）和倾斜四种类型。 5 .天然含水量大于（液限），天然孔隙比大于或等于（1.5 ）的粘性上称 为淤泥。 6. 土的结构分为以下三种：（单粒结构）、（蜂窝状结构）、（絮状结构）。 7. 附加应力自（外荷引起的应力）起算，自重应力自（自重引起的应力）起算。 8. 土体受外力引起的压缩包括三部分（固相矿物本身的压缩）、（土中液相水的压缩）、（土中孔隙的压缩）。 1、地基土的工程分类依据为《建筑地基设计规范》，根据该规范，岩土分为（岩石）、（碎石土）、（砂土）、（粉土）、（粘性土）和（人工填土）。 2、地基的极限荷载指（地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的极限荷载）。 3、根据工程（工程重要性）等级、（场地复杂程度）等级和（地基复杂程度）等级，可将岩土工程勘察等级分为甲级、乙级和丙级。 4、按桩的制作分类，可分（预制桩）和（灌注桩）两类。 5、桩身中性点处的摩察力为（ 0 ）。 6、土的颗粒级配是指组成土颗粒的搭配比例，可以用颗粒级配曲线表示。其中横坐标代表（粒径），纵坐标代表（小于某粒质量占全部土粒质量的百分比）。 7、土的稠度状态依次可分为（固态），（半固态），（可塑态），（流动态），其界限含水量依次是（缩限），（宿限），（液限）。 8、附加应力自（外荷引起的应力）起算，自重应力自（自重引起的应力）起算。 9、最优含水率是指（在压实功能一定条件下 , 土最易于被压实、并能达到最大密度时的含水量）。 二、选择题 1. 建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法 宜选用( A )。 (A)不固结不排水剪切试验(B)固结不排水剪切试验(C)排水剪切试验(D)直接剪切试验

土力学与基础工程课后答案

2.21 某办公楼工程地质勘探中取原状土做试验。用天平称50cm3湿土质量为95.15g，烘干后质量为75.05g，土粒比重为2.67。计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度。 【解】m = 95.15g，m s = 75.05g，m w = 95.15 - 75.05 = 20.1g，V = 50.0 cm3，d s = 2.67。 V = 75.05/(2.67?1.0) = 28.1 cm3 s 取g = 10 m/s2，则V w = 20.1 cm3 V = 50.0 - 28.1 = 21.9 cm3 v V = 50.0 – 28.1 – 20.1 = 1.8 cm3 a 于是， ρ = m / V = 95.15 / 50 = 1.903g/ cm3 ρd= m s / V = 75.05 / 50 = 1.501g/ cm3 ρs a t= (m s +ρw?V v)/ V = (75.05 + 1.0 ? 21.9) / 50 = 1.939g/ cm3 w = m / m s = 20.1 / 75.05 = 0.268 = 26.8% w e = V / V s = 21.9 / 28.1 = 0.779 v n = V / V = 21.9 / 50 = 0.438 = 43.8% v S = V w / V v = 20.1 / 21.9 = 0.918 r 2.22 一厂房地基表层为杂填土，厚1.2m，第二层为粘性土，厚5m，地下水位深1.8m。在粘性土中部取土样做试验，测得天然密度ρ= 1.84g/ cm3，土粒比重为2.75。计算此土样的天然含水率w、干密度ρd、孔隙比e和孔隙率n。 【解】依题意知，S r = 1.0，ρs a t= ρ = 1.84g/ cm3。 由，得 n = e /(1 + e) = 1.083 /(1 + 1.083) = 0.520 g/cm3。 2.23 某宾馆地基土的试验中，已测得土样的干密度ρd= 1.54g/ cm3，含水率w= 19.3%，土粒比重为2.71。计算土的孔隙比e、孔隙率n和饱和度S r。又测得该土样的液限与塑限含水率分别为w L = 28.3%，w p = 16.7%。计算塑性指数I 和液性指数I L，并描述土的物理状态，为该土定名。 p 【解】（1）ρ =ρd (1 + w) = 1.54 ? (1 + 0.193) = 1.84g/ cm3 n = e /(1 + e) = 0.757 /(1 + 0.757) = 0.431 （2）I p = w L - w p = 28.3 – 16.7 = 11.6

051008[土力学与基础工程]

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

土力学与地基基础期末试卷及答案

得分评卷人××职业技术学院 2016—2017学年第一学期期末试卷A 2015级建筑工程管理、工程造价专业《土力学与地基基础》 试卷总分：100分考试时间：90分钟 一 1、 , 1、土的三相组成：( )、（）、（）。 2、 2、土的天然孔隙比越大，则土越( )。 3、 3、土的强度是指土体的（）。 4、 4、地基变形的三个阶段（）、（）、（）、 5、按照桩的制作方法不同分为（）、（）。 二、单选题（每题 2 分，共 20 分） 1、中心荷载作用下的基底压力是（）。 A、处处相等 B、处处不等 C、端部存在极值 D、呈线性分布 2、下列选项中不属于桩基础分类的是（）。 A、摩擦桩 B、锥形桩 C、预制桩 D、钢桩 3、土的不均匀系数Cu越大，表示土的级配（）。 A、土粒大小不均匀，级配不好 B、土粒大小均匀，级配不好 C、土粒大小不均匀，级配良好 D、土粒大小均匀，级配良好 4、土的压缩系数可用来判断（）。 A、土的压缩性 B、土的软硬程度 C、土的抗剪强度 D、土的含水情况 5、主要依靠墙身的自重来保持稳定的挡土墙为（）。 A、悬臂式挡土墙 B、重力式挡土墙 C、扶壁式挡土墙 D、加筋式挡土墙 6、为避免因基础不均匀沉降产生裂缝，宜在基础内设置（）。 A、伸缩缝 B、温度缝 C、沉降缝 D、变形缝 7、沉井基础中使沉井在自重作用下易于切土下沉的构造是（）。 A、井壁 B、刃脚 C、凹槽 D、隔墙 8、地下连续墙施工的第一步是（）。 A、修筑导墙 B、制备泥浆 C、成槽 D、槽段的连接 9、持力层下有软弱下卧层，为减小由上部结构传至软弱下 卧层表面的竖向应力，应（）。 A、加大基础埋深，减小基础底面积 B、减小基础埋深，加大基础底面积 C、加大基础埋深，加大基础底面积 D、减小基础埋深，减小基础底面积 10、下列关于土的抗剪强度的说法错误的是( )。 A、土的抗剪强度不是定值，而是受许多因素的影响 B、黏性土内摩擦角的变化范围大致为0°～40°，黏聚力c一般为10～100 kPa C、土的含水量会影响土的抗剪强度 D、土的强度破坏是由土中某点的剪应力达到土的抗剪强度所引起的 三、判断题（每题 2 分，共 10 分） 题号一二 三四五六 总 分 得 分 复 核人姓名： 学号： 专业：班级：试 卷 密 封 线 得分 评卷人 得分 评卷人

土力学与基础工程作业2016

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

土力学与基础工程知识点考点整理汇总

一、绪论 1.1土力学、地基及基础的概念 1.土：土是连续、坚固的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的散粒堆 积物。 2.地基：地基是指支撑基础的土体或岩体。（地基由地层构成，但地层不一 定是地基，地基是受土木工程影响的地层） 3.基础：基础是指墙、柱地面下的延伸扩大部分，其作用是将结构承受的 各种作用传递到地基上的结构组成部分。（基础可以分为浅基础和深基 础） 4.持力层：持力层是指埋置基础，直接支撑基础的土层。 5.下卧层：下卧层是指卧在持力层下方的土层。（软弱下卧层的强度远远小 于持力层的强度）。 6.基础工程：地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 7.土的工程性质：土的散粒性、渗透性、压缩性、整体强度（连接强度） 弱。 8.地基与基础设计必须满足的条件：①强度条件（按承载力极限状态设计）： 即结构传来的荷载不超过结构的承载能力p f ≤；②变形条件：按正常使 s≤ 用极限状态设计，即控制基础沉降的范围使之不超过地基变形的允许值[] 二、土的性质及工程分类 2.1 概述 土的三相组成：土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成，简称为三相体系。 2.2 土的三相组成及土的结构 （一）土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。矿物颗粒的成分有两大类：（1）原生矿物：即岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。（2）次生矿物：系原生矿物经化学风化作用后而形成的新的矿物（如

粘土矿物）。它们的颗粒细小，呈片状，是粘性土固相的主要成分。次生矿物中粘性矿物对土的工程性质影响最大 —— 亲水性。 粘土矿物主要包括：高岭石、蒙脱石、伊利石。蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。它的亲水性特强工程性质差。伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。高岭石，它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞，属于1:1型结构单位层或者两层。它的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石，更小于蒙脱石，遇水稳定，工程性质好。 土粒的大小称为粒度。在工程性质中，粒度不同、矿物成分不同，土的工程性质也就不同。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。而划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组先粗分为巨粒、粗粒和细粒三个统称，再细分为六个粒组：漂石（块石）、卵石（碎石）、砾粒、砂粒、粉粒和黏粒。 土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。土的级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标则是用对数值表示土的粒径。由曲线形态可评定土颗粒大小的均匀程度。若曲线平缓则粒径大小相差悬殊，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。 工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒的不均匀程度。 60 30u d C d = ()2301060c d C d d =? 10d —小于某粒径的土粒质量总土质量10%的粒径，称为有效粒径； 30d —小于某粒径的土粒质量总土质量30%的粒径，称为中值粒径； 60d —小于某粒径的土颗粒质量占总质量的60%的粒径，称限定粒径。 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: Cu 5，级配良好；5Cu ，级配不良。 ② 对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状，采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏，需同时满足Cu 5和13Cu = 两个条件时，才为级配良好，反之级配不良。

《土力学与地基基础》试题及答案

土力学与地基基础考试试题 一、填空题（每小题1分，共10分） 1、根据地质成因条件的不同，有以下几类土：、、、等等。 2、颗粒分析试验对于粒径小于或等于60mm，大于0.075mm的土，可用测定。 3、当动水压力等于或大于土的有效重度时，土粒处于悬浮状态，土粒随水流动，这种现象称为。 4土方开挖遵循、、和的原则。 5深基坑土方开挖方案主要有、、、等。 6 边坡系数是以土方与之比表示。 8 铲运机的特点是能综合完成、、和等土方施工工序。 9 常用的机械压实方法有、、等。 10 碾压法适用于的填土工程。 二、选择题（单选，每小题3分，共30分） 1.土的含水量越大土质越是松软，（） A压缩性高，强度高B压缩性低，强度高 C压缩性高，强度低D压缩性低，强度低 2.填土的压实就是通过夯击、碾压、震动等动力作用使（）减少而增加其密实度。 A土体的孔隙B土体的比重C土体中的水D土体颗粒 3.土压实的目的是为了减少其（），增加土的强度。 A渗透性B压缩性C湿陷性D膨胀性 4、土的天然含水量是指( )之比的百分率。 A．土中水的质量与所取天然土样的质量 B．土中水的质量与土的固体颗粒质量 C．土的孔隙与所取天然土样体积 D．土中水的体积与所取天然土样体积 5、在土方填筑时，常以土的( )作为土的夯实标准。 A．可松性 B．天然密度 C．干密度 D．含水量6、填土的密实度常以设计规定的( )作为控制标准。 A．可松性系数 B．孔隙率 C．渗透系数 D．压实系数 7、基坑(槽)的土方开挖时，以下说法中不正确的是( )。 A．当土体含水量大且不稳定时，应采取加固措施 B．一般应采用“分层开挖，先撑后挖”的开挖原则 C．开挖时如有超挖应立即填平 D．在地下水位以下的土，应采取降水措施后开挖 8、填方工程中，若采用的填料具有不同透水性时，宜将透水性较大的填料( )。 A．填在上部 B．填在中间 C．填在下部 D．与透水性小的填料掺杂 9、填方工程施工( )。 A．应由下至上分层填筑 B．必须采用同类土填筑 C．当天填土，应隔天压实 D．基础墙两侧应分别填筑 10、观察验槽的内容不包括( )。 A．基坑(槽)的位置、尺寸、标高和边坡是否符合设计要求 B．是否已挖到持力层 C．槽底土的均匀程度和含水量情况 D．降水方法与效益 三、名词解释（每小题5分，共20分） 界限含水量： 最优含水率： 钻探： 验槽： 姓名：教学点班级学号：

土力学与基础工程知识点考点整理汇总

一绪论、1.1土力学、地基及基础的概念 1.土：土是连续、坚固的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的散粒堆积物。 2.地基：地基是指支撑基础的土体或岩体。（地基由地层构成，但地层不一定是地基，地基是受土木工程影响的地层） 3.基础：基础是指墙、柱地面下的延伸扩大部分，其作用是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。（基础可以分为浅基础和深基础） 4.持力层：持力层是指埋置基础，直接支撑基础的土层。 5.下卧层：下卧层是指卧在持力层下方的土层。（软弱下卧层的强度远远小。于持力层的强度） 6.基础工程：地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程。、、、整体强度（连接强度）渗透性 7.土的工程性质：土的散粒性压缩性弱。 8.地基与基础设计必须满足的条件：①强度条件（按承载力极限状态设计）：即 结构传来的荷载不超过结构的承载能力p?f；②变形条件：按正常使???s用极限状态设计，即控制基础沉降的范围使之不超过地基变形的允许值 二、土的性质及工程分类 概述2.1 （气体）、气相（固体颗粒）、液相（土中水）土体一般由固相土的三相组成：三部分组成，简称为三相体系。土的三相组成及土的结构2.2 矿物颗粒的成分有分为无机矿物颗粒和有机质。（一）土的固体颗粒物质：即岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、原生矿物1两大类：（）（如系原生矿物经化学风化作用后而形成的新的矿物：次生矿物）2（云母等。． 粘土矿物）。它们的颗粒细小，呈片状，是粘性土固相的主要成分。次生矿物中粘性矿物对土的工程性质影响最大亲水性。——粘土矿物主要包括：高岭石蒙脱石、伊利石。蒙脱石,它的晶胞是由两层、硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。它的亲水性特强工程性质差。伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。高岭石，它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞，属于1:1型结构单位层或者两层。它的亲水性，遇水稳定，、膨胀性和收缩性均小于伊利石，更小于蒙脱石工程性质好。 土粒的大小称为粒度。在工程性质中，粒度不同、矿物成分不同，土的工程性质也就不同。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。而划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组先粗分为巨粒、粗粒和细粒三个统称，再细分为六个粒组：漂石（块石）、卵石（碎石）、砾粒、砂粒、粉粒和黏粒。 土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。土的级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标则是用对数值表

土力学及地基基础试卷及答案

土力学及地基基础标准预测试卷（一） （考试时间150分钟） 第一部分选择题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情况时，若曲线越陡，则表示土的 ( ) A．颗粒级配越好 B．颗粒级配越差 C．颗粒大小越不均匀 D．不均匀系数越大 2．判别粘性土软硬状态的指标是 ( ) A．塑性指数 B．液性指数 C．压缩系数 D．压缩指数 3．产生流砂的充分而必要的条件是动水力 ( ) A．方向向下 B．等于或大于土的有效重度 C．方向向上 D．方向向上且等于或大于土的有效重度 4．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．曲线的 C．折线的 D．直线的 5．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 6．采用条形荷载导出的地基界限荷载P1/4用于矩形底面基础设计时，其结果 ( )

A．偏于安全 B．偏于危险 C．安全度不变 D．安全与否无法确定 7．无粘性土坡在稳定状态下（不含临界稳定）坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( ) A．β<φB．β=φ C．β>φ D．β≤φ 8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是 ( ) A．钻孔柱状图 B．工程地质剖面图 C．地下水等水位线图 D．土工试验成果总表 9．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：Z 为偏心方向的基础边长） ( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 C．e≤b/4 D．e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是 ( ) A．减小液化的可能性 B．减小冻胀 C．提高地基承载力 D．消除湿陷性 第二部分非选择题 二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为____。 12.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数C u值愈____。 13.人工填土包括素填土、冲填土、压实填土和____。

土力学知识点总结归纳

不均匀系数：反映土颗粒粒径分布均匀性的系数定义为限制粒径d60与有效粒径d10之比 塑限：可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限。 液限：指粘性土从流塑状态过度到可塑状态时的界限含水量。 基底压力：建筑物荷载由基础传递给地基，基础底面传递给地基表面的压力。 基底附加应力：由于建筑物产生的基底压力与基础底面处原来的自重应力之差 称为附加应力，也就是在原有的自重应力的基础上新增的应力。 渗透固结：饱和土在受到外荷载作用时，孔隙水从空隙中排除，同时土体中的 孔隙水压减小，有效应力增大，土体发生压缩变形，这一时间过程称为渗透固结。 固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。 固结度：指地基在外荷载作用下，经历时间t产生的沉降量St与基础的最终沉降 量S的比值。 库伦定律：在一般的荷载范围内，土的抗剪强度与法向应力之间呈直线关系，即 τf=c+tanυ式中c，υ分别为土的粘聚力和内摩擦角。 粒径级配：各粒组的质量占土粒总质量的百分数。 静止土压力:当挡土结构物在土压力作用下无任何移动或转动，墙后土体由于墙背 的侧限作用而处于弹性平衡状态时，墙背所受的土压力称为静止土压力。 主动土压力：若挡土墙受墙后填土作用离开土体方向偏移至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。 被动土压力：挡土墙在外力作用下向后移动或转动，达到一定位移时，墙后土体处于 极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力。 土的颗粒级配：土中各粒组相对含量百分数。 土体抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力。 液性指数：是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，用符号IL表示。 基础埋深：指从室外设计地坪至基础底面的垂直距离。 角点法：角点法的实质是利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意 点的附加应力的方法 压缩系数：表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内 孔隙比减少得越多，压缩性就越高。 土的极限状态：土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的极限平衡状态。 软弱下卧层：地基受力层范围内存在有承载力低于持力层的土层。 持力层：直接承受基础荷载的一定厚度的地基土层。 1.土的三相实测指标是什么？其余指标的导出思路主要是什么？ 答案：三相实测指标是土的密度、土粒密度和含水量。 换算指标包括土的干密度（干重度）、饱和密度（饱和重度）、有效重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。换算指标可以从其基本定义出发通过三相组成的体积、重量关系导出。 2．地基中自重应力的分布有什么特点？ 答案：自重应力沿深度方向为线性分布（三角形分布）在土层的分层界面和地下水位处有转折。 集中荷载作用下地基中附加应力的分布规律？ 答案：1）在集中荷载作用线上（r=0），附加应力随深度的增加而减小；2）在r>0的竖直线上， 附加应力随深度的增加而先增加后减小；3）在同一水平面上（z=常数），竖直向集中力作用线 上的附加应力最大，向两边则逐渐减小。 简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律？ 答案：①附加应力σz自基底起算，随深度呈曲线衰减；②σz具有一定的扩散性。它不仅分布在 基底范围内，而且分布在基底荷载面积以外相当大的范围之下；③基底下任意深度水平面上的σz ，在基底中轴线上最大，随距中轴线距离越远而越小。 3. 朗肯土压力理论和库仑土压力理论的异同点是什么？ 答案：相同点：两种土压力理论都是极限平衡状态下作用在挡土墙是的土压力，都属于极限平衡理论。不同点：朗肯是从一点的应力状态出发，先求出土压力强度，再求总土压力，属于极限应力法；库 仑考虑整个滑动楔体静力平衡，直接求出总土压力，需要时在求解土压力强度，属于滑动楔体法。 4. 土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？ 答：朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土 和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面，滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面 所夹的土体所组成，墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙，应用面较广，但只适 用于填土为无粘性土的情况 5. 分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设？ ①计算土中应力时，地基土是均质、各向同性的半无限体；②地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀 ，计算时采用完全侧限条件下的压缩性指标；③采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。 6. 简述变形模量与压缩模量的关系。 答：试验条件不同：土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值；而土的压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标，在理论上是完全可以 相互换算的。 7. 地基最终沉降量通常是由哪三部分组成？ 答：瞬时沉降；次固结沉降；固结沉降。 8. 请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素？ 答：确定基础埋置深度应综合考虑以下因素：（1）上部结构情况：如建筑物的用途、结构类型及荷载的大小和性质；（2）工程地质和水文地质条件：如地基土的分布情况和物理力学性质；（3）当地冻结深度及河流的冲刷深度；（4）建筑场地的环境条件。 9. 固结沉降是指什么？ 答：地基受荷后产生的附加应力，使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降，通常这部分沉降是地基沉降的主要部分。 10. . 三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法?工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标? 答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时，可选用不固结不排水剪 切试验指标；当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时，可选用固结排水剪切试验指 标；当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。11.地基破坏形式有那几种？各自发生在何种土类地基？ 有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏 第一章 1．三相比例指标：土的三相物质在体积和质量上的比例关系。 试验指标：通过试验测得的指标有土的密度，土粒密度和含水量。换算指标：包括土的干密度，饱和密度，有效重度，空隙比，空隙率，饱和度。 2．颗粒级配:土粒的大小组成通常以土中各个粒组的相对含量来表示称为土的颗粒级配。 不均匀系数C u反应了不同粒组的分布情况，Cu＜5的土称为匀粒土，级配不良。Cu＞10的土级配良 好且C s=1~3 3．土结构的三种类型：单粒结构，蜂窝结构，絮状结构。 4．界限含水量：从一种状态到另一种状态的分界点称为分界含水量，流动状态与可塑状态间的分界 含水量称为液限ωL可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限ωP 塑性指标I P=ωL－ωP 液性指标I L = 5．砂土密度判别方法：根据砂土的相对密实度可以将砂土划分为密实，中密，松散三种密实度。 但由于测定砂土的最大空隙率和最小空隙比试验方法的缺陷，实验结果有很大的出入，同时由于 很难在地下水位以下的砂层中取得原状砂样，砂土的天然空隙比很难准确的测定，相对密实度的 应用受到限制。因此在工程实践中通常用标准贯入击数来划分砂土的密实度。 6．地基分类原则： 第三章 1．自重应力：由土体重力引起的应力。附加应力：外荷载作用下，在土中产生的应力增量。 基底压力：建筑物荷载通过基础传递给地基的压力。基底附加应力：上部结构和基础传递到基底 的地基反力与基底处原先存在于土中的自重应力之差。 2．自重应力对地基变形的影响： 第四章 1．土压缩性：我们把这种在外力作用下土的体积缩小的特性称为土的压缩性。原因： 2．分层综合假定（p82） 3．固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。包括主固结或 次固结。 固结度：饱和土层或试样在固结过程中，某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始 孔隙水压力(或最终压缩量)比值，以百分率表示。 第五章 1．土的抗剪强度：土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。 2．土的抗剪强度指标试验方法 按排水条件：直剪p109，三轴剪切使用条件p111 压缩系数a：表示土体压缩性大小的指标,是压缩试验所得e-p曲线上某一压力段割线的斜率；一般 采用压力间隔P1=100kPa至P2=200kPa时对应的压缩系数a1-2来评价土的压缩性。 压缩模量Es: 土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比，是通过室内压缩试验得到 的，是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。 变形模量E0：通过现场载荷试验求得的压缩性指标，即在部分侧限条件下，其应力增量与相应的应 变增量的比值。能较真实地反映天然土层的变形特性。 2、固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。包括主固结或次固结。 固结度：饱和土层或试样在固结过程中，某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始孔 隙水压力(或最终压缩量)比值，以百分率表示。 3、分层法假定，Zn的确定；规范法假定，Zn的确定；固结度计算。 分层总和法是指将地基沉降计算深度内的土层按土质和应力变化情况划分为若干分层，分别计 算各分层的压缩量，然后求其总和得出地基最终沉降量。这是计算地基最终沉降量的基本且常用的方法。 第五章土的抗剪强度 1、土抗剪强度：是指土体抵抗剪切破坏的极限强度，包括内摩擦力和内聚力。抗剪强度可通过剪切试 验测定。 土抗剪强度构成：由土的抗剪强度表达式可以看出，砂土的抗剪强度是由内摩阻力构成，而粘性土 的抗剪强度则由内摩阻力和粘聚力两个部分所构成。 内摩阻力包括土粒之间的表面摩擦力和由于土粒之间的连锁作用而产生的咬合力。咬合力是指当土体相对滑动时，将嵌在其它颗粒之间的土粒拔出所需的力，土越密实。连锁作用则越强。 粘聚力包括原始粘聚力、固化粘聚力和毛细粘聚力。 2、土的极限平衡条件——由莫尔圆抗剪强度相切几何关系确定。当土体达到极限平衡状态，土的抗剪强 度指标C、&与土的应力1，3的关系。 第六章土压力计算 1、静止土压力：挡土结构在土压力作用下，其本身不发生变形和任何位移，土体处于弹性平衡状态，此 时作用在挡土结构上的土压力称为静止土压力。 主动土压力：挡土结构物向离开土体的方向移动，致使侧压力逐渐减小至极限平衡状态时的土压力，它 是侧压力的最小值。 被动土压力：挡土结构物向土体推移，致使侧压力逐渐增大至被动极限平衡状态时的土压力，它是侧压 力的最大值。 三者辨析：挡土墙上的土压力按照墙的位移情况可分为静止、主动和被动三种。静止土压力是指挡土墙 不发生任何方向的位移，墙后土体施于墙背上的土压力；主动土压力是指挡土墙在墙后土体作用下向前发 生移动，致使墙后填土的应力达到极限平衡状态时，墙后土体施于墙背上的土压力；被动土压力是指挡土 墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土，致使墙后土体的应力达到极限平衡状态时，填土施于墙背 上的土压力。这里应该注意是三种土压力在量值上的关系为Pa