第一章 土的物理力学性质
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二、课程的基本要求学完“土力学”后,应达到以下基本要求:①认识土为松散体这一特点,并以此解释土的变形规律、渗透性质、强度特性;②掌握土的物理性质及其基本指标,土的分类,确定土的物理状态和土的定名,以及土的物理性质指标和土的强度和变形的关系;③掌握土中应力分布,地基变形,一维渗透固结理论,库仑——莫尔强度理论;④要求掌握库仑、朗金土压力计算理论及适用范围,以及几种常见情况的土压力计算;⑤掌握土坡稳定的一些基本概念和土坡稳定计算的条分法,了解摩擦圆法和增加土坡稳定的一些措施。
三、课程的基本内容以及重点难点绪论介绍“土力学”的主要内容、任务和工程应用成就。
第一章土的物理力学性质讲授内容:土的生成,土的粒径组成和矿物成分,土中的水和气体,土的三相含量指标,土的物理状态及指标,土的工程分类。
自学内容:土的结构及其联结,土的膨胀、收缩及冻胀。
重点:土的组成,三相含量指标和物理状态指标的计算,土的分类。
上述实验方法和资料整理。
难点:认识土的物理指标和状态指标的变化对土性质的影响。
第二章土的渗透性及水的渗流、第三章土中应力和地基应力分布讲授内容:土中一点的应力状态和应力平衡方程,土的渗透性,饱和土的有效压力和孔隙水压力,在简单受力条件下地基中应力分布,基底的接触应力,刚性基础基底压力简化算法,弹性半无限体内的应力分布。
自学内容:部分饱和土的孔隙压力及有效压力,孔隙压力系数。
重点:土的渗透性和有效压力的概念,饱和土的有效压力和孔隙水压力计算,弹性半无限体内的应力分布计算。
难点:在渗透条件下,土的有效压力和孔隙水压力计算。
第四章土的变形性质及地基沉降计算讲授内容:土的弹性变形性质,土的压缩性,饱和粘土的渗透固结和太沙基一维固结理论,试验方法测定土的变形模量,地基沉降计算,沉降差与倾斜,饱和粘土的沉降过程。
自学内容:太沙基一维固结方程的详细推导和固结度公式的推导。
重点:土的压缩性和压缩性指标,土的固结概念,地基沉降的计算。
土的物理性质及工程分类课题: 第一章土的物理性质及工程分类一、教学目的:1.了解土的生成和工程力学性质及其变化规律;2.把握土的物理性质指标的测定方法和指标间的相互转换;3.熟识土的抗渗性与工程分类。
二、教学重点:土的组成、土的物理性质指标、物理状态指标。
三、教学难点:指标间的相互转换及应用。
四、教学时数: 6 学时。
五、习题:第一章土的物理性质及工程分类一、土的生成与特性1.土的生成工程领域土的概念:土是指掩盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒积累物,土与岩石的区分仅在于颗粒胶结的强弱,土和石没有明显区分。
土的生成:岩石在各种风化作用下形成的固体矿物、流体水、气体混合物。
不同风化形成不同性质的土,有下列三种:(1)物理风化:只转变颗粒大小,不转变矿物成分。
由物理风化生成土为粗粒土(如块碎石、砾石、砂土),为无粘性土。
(2)化学风化:矿物发生转变,生成新成分—次生矿物。
由化学风化生成土为细粒土,具有粘结力(粘土和粘质粉土),为粘性土。
(3)生物风化:动植物与人类活动对岩体的破坏。
矿物成分没有变化。
2.土的结构和构造(1)土的结构定义:土颗粒间的相互排列和联结形式称为土的结构。
1)种类:单粒结构:每一个颗粒在自重作用下单独下沉并达到稳态。
蜂窝结构:单个下沉,遇到已下沉的土颗粒,因土粒间分子引力大于重力不再下沉,形成大孔隙蜂窝状结构。
絮状结构:微粒极细的粘土颗粒在水中长期悬浮,相互碰撞吸引形成小链环状土集粒。
小链之间相互吸引,形成大链环,称絮状结构。
图土的结构3)工程性质:密实的单粒结构工程性质最好,蜂窝结构与絮状结构如被扰动破坏自然结构,则强度低、压缩性高,不行用做自然地基。
(2)土的构造1)定义:同一土层中,土颗粒之间的相互关系。
2)种类:层状结构:由不同颜色或不同粒径的土组成层理,一层一层相互平行。
分散构造:土粒分布匀称,性质相近,如砂与卵石层为分散构造。
结核状构造:在细粒土中混有粗颗粒或各种结核,属结核状构造。
第一章土的物理性质及工程分类填空题:1、土(区别于其它工程材料)主要工程特性是_________、__________和渗透性大。
2、土是由__________风化生成的松散沉积物。
它由__________、__________和气体三相组成的。
3、砂土是指粒径大于__________的颗粒不超过总质量50%,而粒径大于__________的颗粒超过总质量50%的土。
4、土的含水量为土中的__________与__________之比。
5、工程上按__________的大小对粘性土进行分类,将粘性土分为粘土和粉质粘土两大类。
粘性土的软硬状态由__________划分,据其将粘性土分为坚硬、硬塑、可塑、流塑五种不同的状态。
6、作为建筑地基的土,可分为__________、碎石土、__________、粉土、__________和人工填土。
7、工程上常用不均匀系数Cd来反映粒径级配的不均匀程度,把__________的土看作级配均匀,把__________的土看作级配良好。
8、在土的三相比例指标中,三项基本的试验指标是__________、__________和__________,它们分别可以采用__________、__________和比重瓶法。
选择题:1、下列指标可用来评价砂土密实度的是()。
(A)、含水量(B)、孔隙比(C)、土粒比重(D)、相对密实度2、颗粒级配曲线很陡时说明()。
(A)、颗粒分布范围较小(B)、颗粒分布范围较大(C)、颗粒形状为扁平状(D)、颗粒形状为针状3、不同状态下同一种土的重度由大到下排列顺序是()。
(A)、γsat≥γ≥γd>γ’(B)、γsat≥γ’≥γ>γd(C)、γd≥γ≥γsat>γ’(D)、γd≥γ’≥γ>γsat4、不均匀系数的表达式为()。
(A)、(B)、(C)、(D)、5、由某土的颗粒级配曲线获得,,则该土的不均匀系数Cu为()。
(A)50%(B)6(C)、155(D)、10.9356、在土的三相比例指标中,通过土工试验直接测定的是()。
土力学期末知识点总结第一章土的物理性质和工程分类在地基设计中,需要满足地基的强度条件和变形条件这两个条件。
土是由完整坚固岩石经过风化、剥蚀、搬运和沉积而形成的。
根据成因的不同,第四纪沉积物可以分为残积物、坡积物、洪积物、冲积物、海相沉积物、湖沼沉积物、冰川沉积物和风积物。
与其他材料(如钢材)相比,土具有强度低、压缩性大和透水性大的特性。
与一般建筑材料相比,土具有散体性、多相性、成层性和变异性等特性。
土的三相组成包括固体、液体和气体。
它们的比例与土的物理力学性质有关系。
当含水量增加时,土的抗剪强度会降低。
粒度成分是工程上常用来描述土的颗粒组成情况的指标,它是不同粒径颗粒的相对含量。
土中的水可以按静电引力的不同分为结合水和自由水。
结合水包括强结合水和弱结合水,自由水包括重力水和毛细水。
在粒度分析累计曲线法中,小于某粒径土的百分含量y与土粒粒径x的关系为y=0.5x,则该土的曲率系数为1.5,不均匀系数为6,土体级配不好。
土的毛细现象是指土在表面张力作用下,沿着细小孔隙向上或其它方向移动的现象。
它会对工程产生不利的影响,如路基冻害、地下室潮湿和土地的沼泽化等,从而引起地基承载力下降。
土粒间的连接关系包括接触连接、胶结连接、结合水连接和冰连接。
土的结构包括单粒结构、蜂窝结构和絮状结构。
土的构造包括层状构造、分散构造、结核状构造和裂隙构造。
土的基本指标测定方法包括土的密度测定方法(环刀法)、土的含水量测定方法(烘干法)和土的相对密度测定方法(比重瓶法)。
土的三相比例指标包括土的密度、土粒密度、含水量、干密度、饱和密度、浮重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。
它们的计算公式分别为ρ=m/v、ρ=ms/vs、ω=mω/ms、ρd=ms/v、ρsat=(mw+ms)/v、γ’=γsat-γw、e=vv/vs、n=vv/v和XXX。
例如,试验土样体积为60cm3,质量为300g,烘干后质量为260g,则该土样的干密度为4.35g/cm3.粘性土的可塑性大小可以用塑性指数来衡量,而液性指数可以用来描述土体的状态。
(完整版)⼟⼒学地基基础复习知识点汇总第⼀章⼟的物理性质及⼯程分类1、⼟:是由岩⽯,经物理化学风化、剥蚀、搬运沉积,形成固体矿物、液体⽔和⽓体的⼀种集合体。
2⼟的结构:⼟颗粒之间的相互排列和联接形式。
3、单粒结构:粗矿物颗粒在⽔或空⽓中在⾃重作⽤下沉落形成的结构。
4、蜂窝状结构:颗粒间点与点接触,由于彼此之间引⼒⼤于重⼒,接触后,不再继续下沉,形成链环单位,很多链环联结起来,形成孔隙较⼤的结构。
5、絮状结构:细微粘粒⼤都呈针状或⽚状,质量极轻,在⽔中处于悬浮状态。
悬液介质发⽣变化时,⼟粒表⾯的弱结合⽔厚度减薄,粘粒互相接近,凝聚成絮状物下沉,形成孔隙较⼤的结构。
6、⼟的构造:在同⼀⼟层中的物质成分和颗粒⼤⼩等都相近的各部分间的相互关系的特征。
7、⼟的⼯程特性:压缩性⾼、强度低(特指抗剪强度)、透⽔性⼤8、⼟的三相组成:固相(固体颗粒)、液相(⼟中⽔)、⽓相(⼟中⽓体)9、粒度:⼟粒的⼤⼩10 粒组:⼤⼩相近的⼟颗粒合并为⼀组11、⼟的粒径级配:⼟粒的⼤⼩及其组成情况,通常以⼟中各个粒组的相对含量,占⼟粒总质量的百分数来表⽰。
12、级配曲线形状:陡竣、⼟粒⼤⼩均匀、级配差;平缓、⼟粒⼤⼩不均匀、级配好。
13、不均匀系数:Cu=d60/d10曲率系数:Cc= d302/d10*d60d10(有效粒径)、d30、d60(限定粒径):⼩于某粒径的⼟粒含量为10%、30%和60%时所对应的粒径。
14、结合⽔:指受电分⼦吸引⼒作⽤⽽吸附于⼟粒表⾯成薄膜状的⽔。
15、⾃由⽔:⼟粒电场影响范围以外的⽔。
16、重⼒⽔:受重⼒作⽤或压⼒差作⽤能⾃由流动的⽔。
17、⽑细⽔:受⽔与空⽓界⾯的表⾯张⼒作⽤⽽存在于⼟细孔隙中的⾃由⽔。
14、⼟的重度γ:⼟单位体积的质量。
15、⼟粒⽐重(⼟粒相对密度):⼟的固体颗粒质量与同体积的4℃时纯⽔的质量之⽐。
16、含⽔率w:⼟中⽔的质量和⼟粒质量之⽐17、⼟的孔隙⽐e:⼟的孔隙体积与⼟的颗粒体积之⽐18、⼟的孔隙率n:⼟的孔隙体积与⼟的总体积之⽐19、饱和度Sr:⼟中被⽔充满的孔隙体积与孔隙总体积之⽐20、⼲密度ρd :单位⼟体体积⼲⼟中固体颗粒部分的质量21、⼟的饱和密度ρsat:⼟孔隙中充满⽔时的单位⼟体体积质量22、⼟的密实度:单位体积⼟中固体颗粒的含量。