第1章土力学的重要知识
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土力学复习知识点整理第一章土的物理性质及其工程分类1.土: 岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。
物理风化原生矿物(量变)无粘性土风化作用化学风化次生矿物(质变)粘性土生物风化有机质2.土具有三大特点:碎散性、三相体系、自然变异性。
3.三相体系:固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成。
4.固相:土的固体颗粒,构成土的骨架,其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。
(1)土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。
颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。
原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母。
次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物,如黏土矿物。
粘土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石(吸水能力逐渐变小)(2)土的粒组: 粒度:土粒的大小。
粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。
(3)土的颗粒级配:土中所含各颗粒的相对含量,以及土粒总重的百分数表示。
①△颗粒级配表示方法:曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比,横坐标则是用对数值表示的土的粒径。
曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。
②反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc,用来定量说明天然土颗粒的组成情况。
公式:不均匀系数Cu= d60/d10曲率系数Cc=(d30)²/(d60×d10)d60 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径,称限定粒径;d10 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径,称有效粒径;d30 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量30%的粒径,称中值粒径。
级配是否良好的判断:a.级配连续的土:Cu>5,级配良好;Cu<5级配不良。
b.级配不连续的土,级配曲线呈台阶状,同时满Cu>5和Cc=1~3两个条件时,才为级配良好;反之则级配不良。
第一章1. 矿物是地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物。
组成岩石的矿物称为造岩矿物(30余种)。
矿物的种类有原生矿物和次生矿物。
原生矿物是由岩浆冷凝而成,属于物理风化,如石英、长石、角闪石、辉石、云母等。
次生矿物通常由原生矿物风化产生,属于化学风化,如长石风化产生高岭石、辉石或角闪石风化产生绿泥石。
次生矿物也有从水溶液中析出生成的,如方解石与石膏等。
2.矿物的主要物理性质------形态、颜色、光泽、硬度、解理、断口。
3.矿物的鉴定方法------肉眼鉴定法、偏光显微镜法。
肉眼鉴定法可用小刀、放大镜和10%浓度的稀盐酸等简单物品,根据矿物的各项物理性质进行鉴定。
4.石英与方解石的鉴定:硬度不同,前者为7度,后者为3度;前者无解理,后者为完全解理;将稀盐酸滴在矿物上,前者无反应,后者起泡。
5.岩石的类型:按成因分类:岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩)、变质岩。
按岩石坚固性:硬质岩石、软质岩石。
按岩石风化程度:未风化、微风化、中等风化、强风化。
6.达西定律:P337.埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上的具有自由水面的地下水称为潜水。
8.原岩经风化作用而残留在原地的碎屑物,称为残积土。
复习思考题:1.2、1.3、1.4、1.10、1.14、1.15习题:1.7、1.8第二章(重点)1.土的概念:土建工程所称的土,有狭义和广义两种概念。
狭义的土是岩石风化后的产物, 即指覆盖在地表上松散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物;而广义概念所指的土则是将整体岩石也视为土。
2. 土的工程特性:P413. 粒径:高岭石>伊利石>蒙脱石;比表面积:高岭石<伊利石<蒙脱石;亲水性:高岭石<伊利石<蒙脱石;渗透性:高岭石>伊利石>蒙脱石;强度:高岭石>伊利石>蒙脱石4. 固体+气体(液体=0)为干土。
此时黏土呈坚硬状态。
固体+液体+气体为湿土,此时黏土多为可塑状态固体+液体(气体=0)为饱和土。
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=d 60/d10曲率系数:Cc= d 302/d 10* d 60d io (有效粒径)、d3o、d6o (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、土的重度丫: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4C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d :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sat: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。
第一章土的物理性质和工程分类1.1 土的形成1、工程上遇到的大多数土都是在第四纪地质历史时期内所形成的。
第四纪地质年代的土又可划分为更新世、全新世两类。
其中第四纪全新世(Q4)中晚期沉积的土,亦即在人类文化期以来所沉积的土称为新近代沉积土,一般为欠固结土(未完全固结的土,会有持续的沉降),强度较低。
表1 土的生成年代2、土的分类:第四纪土由于其搬运和堆积方式不同,又可分为残积土(通常为粗粒土)、运积土(通常为细粒土)两大类;3、残积土:残积土是指母岩表层经风化作用破碎成为岩屑或细小矿物颗粒后未经搬运,残留在原地的堆积物。
他的特征是颗粒粗细不均、表面粗糙、多棱角、无层理。
4、运积土:是指风化所形成的土颗粒,受自然力的作用,搬运到远近不同的地点所沉积的堆积物。
其特点是颗粒经过滚动和相互摩擦,颗粒因摩擦作用而变圆滑,具有一定的浑圆度。
5、根据搬运的动力不同,运积土又可分为如下几类:坡积土、洪积土、冲积土、湖泊沼泽沉积土、海相沉积土、冰碛土、风积土。
6、风化作用包括:物理风化(原生矿物)、化学风化(次生矿物)、生物风化。
7、物理风化:岩石和土的粗颗粒受机械破坏积各自气候因素影响的作用,产生的矿物称为原生矿物(土颗粒/土块的大小发生变化,成分未发生变化)。
8、化学风化:岩石和土受环境作用而改变其矿物的化学成分,形成新的矿物,也称次生矿物。
9、土的主要特点:碎散性、三相性、自然变形性(性质复杂、不均匀、各向异性且随时间变化)。
1.2土的三相组成1、土颗粒骨架构成的三要素:颗粒级配、矿物成分、颗粒的形状和比表面积。
2、土的粒组分类:表1-2土的粒组分类备注:1、摘自水利行业标准《土工试验规程》(SL237-1999)2、属于粒径范围指该范围粒径占总颗粒50%以上;3、粒径级配分析方法:主要有:筛分法、水分法(比重计法)。
粗粒组应采用筛分法,细粒组应采用水分法;4、级配曲线:d10--有效粒径、d30--用于描述级配曲线的特征粒径、d50--平均粒径、d60--控制粒径(或限制粒径);5、不均匀系数Cu:Cu=d60/d10,(表征土颗粒的均匀性)(1)Cu=d60/d10,Cu越大、d60与d10的差距越大→土体越不均匀、级配曲线越平缓→故一般级配良好的土要求Cu≤5;→Cu≥5的土称为不均匀土,反之称为均匀土。
1.相对密度D r 的表达式是 D r =(e max -e)/(e max -e min ) ,D r 等于 1 时砂土处于最紧密-2砂土-大于 2mm 粒径-不超过全重50%,而大于 0.075mm 粒径-超过全重50%的土。
3自重应力自 室外地面 起算,随着深度呈 增加的趋势 。
4、a 1-2表示压力范围p 1= 100kpa ,p 2= 200kpa 时-压缩系数,-a 1-2来评价土的压缩性高低。
5土完全侧限条件下土样压缩稳定后的孔隙比,受压前后的 土粒体积 、 截面面积 。
6.粘性土的极限平衡条件是 σ1=σ3tg 2(45.+φ/2)+2ctg(45.+φ/2 ) 剪切破坏面与大主应力面的夹角为 45。
+φ/2 。
7.确定地基承载力的方法有 理论公式法、 载荷试验法 和经验法等几种。
8.抗剪强度的指标为 内聚力 和 内摩擦角 。
9.钢筋混凝土独立基础应按__冲切___破坏确定,条形基础应按___剪切_____破坏确定。
10.桩静载荷试验时,在同一条件下的试桩数量不宜少于 总桩数的 1﹪,并不应小于 3根。
1.土的粒径越不均匀,颗粒级配曲线越 平缓 ,不均匀系数越 大 。
2.抽取地下水位,地下水位下降,有效自重应力 增加 ,而造成 地面沉陷 的严重后果。
3.抗剪强度曲线与摩尔应力圆在A 点相切,表明A 点所代表的平面的剪应力τ 等于 土的抗剪强度τf ,即该点处于 极限平衡 状态。
4.附加应力自 基础底面 起算,随着深度呈 减小的趋势 。
5.塑性指数Ip 的表达式是 wl -wp 。
粘性土的Ip 越大,说明土中 粘粒 含量越高。
6.土在荷载作用下发生变形总沉降量三部分组成固结沉降、瞬时 沉降和 次固结 沉降。
7.地基的破坏形式有 整体剪切破坏、 局部剪切破坏 、 冲剪破坏 等几种。
10.桩按承载性能分类,可分为 摩擦型桩 和 端承型桩 两类。
1.粘粒在最优含水量时,压实密度最大,同一种土的压实能量越大,最优含水量越大。
第一章土的组成一、简答题1. 什么是土的颗粒级配?什么是土的颗粒级配曲线?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(各粒组占土粒总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级配(粒度成分)。
根据颗分试验成果绘制的曲线(采用对数坐标表示,横坐标为粒径,纵坐标为小于(或大于)某粒径的土重(累计百分)含量)称为颗粒级配曲线,它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。
2. 土中水按性质可以分为哪几类?3. 土是怎样生成的?有何工程特点?土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,经过不同的搬运方式,在各种自然环境中生成的沉积物。
与一般建筑材料相比,土具有三个重要特点:散粒性、多相性、自然变异性。
4. 什么是土的结构?其基本类型是什么?简述每种结构土体的特点。
土的结构是指由土粒单元大小、矿物成分、形状、相互排列及其关联关系,土中水的性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。
基本类型一般分为单粒结构、蜂窝结(粒径0.075~0.005mm)、絮状结构(粒径<0.005mm)。
单粒结构:土的粒径较大,彼此之间无连结力或只有微弱的连结力,土粒呈棱角状、表面粗糙。
蜂窝结构:土的粒径较小、颗粒间的连接力强,吸引力大于其重力,土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。
絮状结构:土粒较长时间在水中悬浮,单靠自身中重力不能下沉,而是由胶体颗粒结成棉絮状,以粒团的形式集体下沉。
5. 什么是土的构造?其主要特征是什么?土的宏观结构,常称之为土的构造。
是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。
其主要特征是层理性、裂隙性及大孔隙等宏观特征。
6. 试述强、弱结合水对土性的影响。
强结合水影响土的粘滞度、弹性和抗剪强度,弱结合水影响土的可塑性。
7. 试述毛细水的性质和对工程的影响。
在那些土中毛细现象最显著?毛细水是存在于地下水位以上,受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。
土中自由水从地下水位通过土的细小通道逐渐上升。
第一章:土的物理性质及工程分类第二节、粒度成分的表示方法土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量(以干土质量的百分比表示),它用以描述土中不同粒径土粒的分布特征。
常用的粒度成分的表示方法有表格法、累计曲线法和二角坐标法。
2)累计曲线法:是——种图示的方法,通常用半对数纸绘制,横坐标(核对数比例尺)表示某—粒径,纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量。
级配的指标:不均匀系数 C u=d60÷d10曲率系数C s=d302/﹙d60×d10﹚式中:d10、d20、d60—分别相当于累计百分含量为10%、30%和60%的粒径,d10称为有效粒径;d60称为限制粒径。
不均匀系数Cu反映大小不同粒织的分布情况,Cu<5的土称为匀粒土,级配不良;Cu越大,表示粒组分布范围比较广,Cu>=5,Cs=1~3的土级配良好。
但如cu过大,表示可能缺失中间粒径,属不连续级配,故需同时用曲率系数来评价。
曲率系数则是报述累计曲线整体形状的指标。
土粒的形状土粒形状对丁土的密实度和十的强度有显著的影响,棱角状的颗粒互相嵌挤咬合形成比较稳定的结构.强度较高;磨圆度好的颗粒之间容易滑动,土体的稳定性比较差用体积系数和形状系数描述土粒形状体积系数Vc=6V/﹙πd m3﹚式中:V———土粒体积(mm3);dm——土粒的最大粒径(mm)。
V愈小,土粒愈接近于圆形。
圆球状的Vc=1,立方体的Vc=o.37:棱角状的土粒Vc更小形状系数FF=AC/B2式中:A、B、C分别为土粒的最大、中间和最小粒径第三节土的三相比例指标一、试验指标1.土的密度是单位体积土的质量,ρ=m/V由土的质量产生的单位体积的重力称为重力密度γ,简称为重度γ=ρg=W/V2.土粒比重Gs 土粒质量m s同体积4℃时纯水的质量之比Gs=m s/﹙Vsρw1﹚=ρs/ρw13.土的含水量ω是土中水的质量m w与团体(土粒)质量m s之比,ω=m w/m s×100%二、换算指标1.干密度ρd是土的颗粒质量m s与土的总体积V之比,ρd=m s/V土的干密度越大,土越密实,强度就越高,水稳定性也好。
土是由完整坚固岩石答:强度低;压缩性大;透水性大。
)多相性3)成层性4)变异性【其自土的工程上常用不同粒径颗粒的相对含量来描述土的颗粒组成情况,这种指标称y与土粒粒径x的关系为y=0.5x,6,土体级配不好(填好、不好、一般)。
)土的密度测定方法:环刀法;2)土的含水量测定方法:=m/v;土粒密度sat=(mw+ms)/v;浮重;4.35g/ cm3。
1.塑限:粘性土2.液限:粘性土由可塑状态变化到流动状态的分界含水量,称为液限。
用“锥式液限仪”测定;3.塑性(1)粘性土受悬浮状态而失稳,则产生流沙现象;处理方法为采用人工降低地下水位的方法进行施工。
2.路堤两侧有水位差时可能产生管涌现象;原因是水在砂性土中渗流时,土中的一些细260 g,恰好成为液态时质量为m/s,则当2动水力答:其主要原因是,冻结时土中,水的因素,温度的因素第三章土中应力计算3)荷要来源于季节性冻土的冻融,影响因素如下:1.土的因素:土粒较细,亲水性强,毛细作用明显,水上升高度大、速度快,水分迁移阻力小,土体含水量增大,导致强度降低,路面松软、冒泥;2.水的因素:地下水位浅,水分补给充足,所以冻害严重,导致路面开裂;3.温度的因素。
冬季温度降低,土体冻胀,导致路面鼓包、开裂。
春季温度升高,。
2m,宽1m,自重5kN,上部载荷20kN,当载荷轴线与矩形中心重合1/12土土体中的总【】压缩试验过程:现场1.装置;2.实验方法:P1=const p1=rd s1;P2=const p2 s2;;3.加载及观测标准:(1)n>=8;(2)在每级荷载下定时观测下沉速率《=0.1mm\h(连续两个小时可以提高荷载级数)4.破坏标准:(1)承压板周围的土明显侧向挤出或产生裂缝(2)p-s曲线出现陡降(3)在某级荷载下,24小时内某沉降速率仍=0.08b(荷载板宽或直径),即静力法和动力法;前者采用静三轴仪,测得二是土的压缩特1.计算结果更精1.渗透系数2.压缩模量ES值3.时间4.渗流路径。
土力学知识点土力学是研究土体力学性质和工程上土体力学问题的一门学科,它是土木工程和岩土工程领域的重要基础学科。
本文将介绍土力学的基本概念和几个重要的知识点。
一、土体力学性质土体力学性质是指土体在力学作用下的变化规律和力学行为特性。
了解土体力学性质有助于我们分析和解决土力学问题,保证工程的安全可靠。
1. 压缩性与压缩参数压缩性是指土体在受到外力作用下而发生体积变化的性质。
常用的压缩参数有压缩模量、压缩系数和顶部收缩等。
- 压缩模量:压缩模量是衡量土体抗压缩性能的一个重要参数,表示单位应力下土体相对应的应变。
压缩模量越大,土体的抗压缩性能越好。
- 压缩系数:压缩系数是衡量土体压缩性能的另一个参数,表示土体在应力作用下单位体积的体积变化。
压缩系数与压缩模量存在一定的关系,常用来评估土体的变形性状。
- 顶部收缩:顶部收缩是指土体在受到外部压力时,顶部产生下沉或变形的现象。
在工程中需要特别注意顶部收缩对建筑物和结构物的影响。
2. 剪切性与剪切参数剪切性是指土体在受到切割作用时的变形和破坏特性。
了解土体的剪切性有助于我们研究土体的侧向稳定性和土体力学性质。
- 剪切模量:剪切模量是衡量土体抗剪切性能的参数,表示单位剪应力下土体相对应的剪应变。
剪切模量越大,土体的抗剪切性能越好。
- 内聚力和摩擦角:内聚力和摩擦角是衡量土体抗剪切能力的两个重要参数。
内聚力表示土体颗粒间的黏结能力,摩擦角表示土体颗粒间的摩擦阻力大小。
内聚力和摩擦角的大小直接影响土体的抗剪切性能。
二、土力学应用土力学的研究成果广泛应用于土木工程和岩土工程领域,为工程设计和施工提供了理论基础和技术支持。
1. 地基工程地基工程是土力学的一个重要应用领域,主要涉及土壤基础、地基承载力、沉降和地基处理等问题。
通过研究和分析土体力学性质,可以评估地基的稳定性和承载力,指导地基的设计和处理工作。
2. 土石坝工程土石坝工程是利用土石材料堆筑成的坝体,土力学是其设计和安全评估的基础。
第一章 土的物理性质一 思考题1 土是如何生成的?它与其他材料的最大区别是什么?答:土是地壳岩石经受强烈风化的产物,是各种矿物颗粒的集合体。
与其他材料的最大区别是:①一般的建筑材料可由设计人员指定品种或型号,品种或型号一旦确定,力学性质参数也就确定;土则不同,建筑物以天然土层作为地基。
拟建地点是什么土,设计人员就以这种土作为设计对象,且由于土是自然历史的产物,性质很不均匀,而且复杂多变。
②土的应力-应变关系是非线形的,而且不唯一; ③土的变形在卸荷后一般不能完全恢复; ④土的强度也是变化的; ⑤土对扰动特别敏感。
2 土是由哪几部分组成的?答:自然界的土体由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(土中气体)组成,通常称为三相分散体系。
3 什么叫土粒的颗粒级配?如何从级配曲线的陡缓判断土的工程性质?答:天然土体中包含大小不同的颗粒,为了表示土粒的大小及组成情况,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。
根据曲线的坡度和曲率可判断土的级配情况。
如果曲线平缓,表示土粒大小都有,即级配良好;如果曲线较陡,则表示颗粒粒径相差不大,粒径较均匀,即级配不良。
级配良好的土,较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充,因而土的密实度较好。
4 何谓土的结构?土的结构有几种?答:土的结构是指土在成土过程中所形成的土粒的空间排列及其联结形式,与组成土的颗粒大小、颗粒形状、矿物成分和沉积条件有关。
一般可归纳为单粒结构、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几个?哪些是直接测定的?如何测定?答:土的物理性质指标有:土的密度、土粒相对密度、土的含水量、土的干密度、土的饱和密度、土的有效密度、土的孔隙比和孔隙率等。
土的密度(通过环刀法测定)、土粒相对密度(通过比重瓶法测定)和土的含水量(通过烘干法测定)是直接测定的物理性质指标。
6 土的物理状态指标有几个?答:土的物理状态,对于无粘性土是指土的密实程度,对于粘性土则是指土的软硬程度,也称为粘性土的稠度。
绪论地基:受建筑物荷载影响的那一部分地层。
基础:建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构。
持力层:直接支承基础的地层。
第一章地基岩土和地下水岩石:形成年代较长,颗粒间牢固联结,呈整体或具有节理裂隙的岩体。
土:是松散的沉积物,它是岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而成。
形成年代较短,又称第四纪沉积物。
岩石的成因类型:岩浆岩、沉积岩和变质岩。
岩浆岩:是由岩浆侵入地壳或喷出地表而形成的。
岩浆喷出地表后冷凝形成的称为喷出岩,在地表以下冷凝形成的称为侵入岩。
常见岩浆岩有:花岗岩、正长岩、玄武岩等。
沉积岩:是在地表条件下,由原岩经风化剥蚀作用而形成的岩石碎屑变质岩:组成地壳的岩石由于地壳运动和岩浆活动等的影响,使其在固态下发生矿物成分,结构构造的改变,从而形成新的岩石。
土的成因类型:残积土、坡积土、洪积土、冲积土。
残积土:原岩经风化作用而残留在原地的碎屑物。
坡积土:高处的岩石风化产物,由于受到雨雪水流的搬运,或由于重力的作用而沉积在较平缓的山坡上,这种沉积土称为坡积土。
洪积土:由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流,将大量的基岩风化产物剥蚀、搬运、堆积于山谷冲沟出口或山前倾斜平原而成。
冲积土:河流两岸的基岩及其上部覆盖的松散物质,被河流流水剥蚀后,经搬运、沉积于河流坡降平缓地带而形成的沉积土。
特点:具有明显的层理构造和分选现象。
土的组成:固体颗粒(固相)、水(液相)、气体(气相)。
土粒大小与哪些因素有关:与其颗粒形状、矿物成分、结构构造存在一定的关系。
土的粒径级配:土中土粒大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量来表示,称为土的粒径级配。
土的粒径级配的测定方法:对于粒径大于0.075mm的粒组可用筛分法测定。
对于粒径小于0.075mm的颗粒则用比重计法或移液管法测定。
粒径级配曲线:如曲线较陡,则表示颗粒大小差不多,土粒较均匀,级配不良。
如曲线平缓,则表示粒径相差悬殊,土粒级配良好。
不均匀系数Cu:Cu=d60/d10 (其中d60为限制粒径,d10为有效粒径)Cu<5的土,看做级配不良,Cu>10的土看做级配良好。
《土力学》重点、难点及主要知识点一、课程重点、难点1、土的物理性质及工程分类1.1概述、1.2土的组成、1.3土的三相比例指标、1.4无粘性土的密实度、1.5粘性土的物理性质、1.6土的击实性、1.7土的工程分类。
掌握重点:土的物理性质指标、无粘性土和粘性土的物理性质、土的击实性、土的工程分类原则难点:土的物理状态。
2、土的渗透性与渗流2.1概述、2.2土的渗透性、2.3土中二维渗流及流网简介、2.4渗透力与渗透破坏掌握重点:土的渗透规律、二维渗流及流网、渗透力与渗透破坏难点:土的渗透变形。
3、土的压缩性和固结理论3.1土的压缩特性、3.2土的固结状态、3.3有效应力原理、3.4太沙基一维固结理论。
掌握重点:土的压缩性,有效应力原理难点:有效应力原理、一维固结理论4、土中应力和地基沉降计算4.1地基中的自重应力、4.2地基中的附加应力、4.3常用沉降计算方法、4.4地基沉降随时间变化规律的分析掌握重点:地基自重应力及附加应力的计算方法、不同变形阶段应力历史的沉降计算方法、地基最终沉降量计算方法、地基沉降随时间变化规律。
难点:角点法计算附加应力,分层总和法计算地基沉降量。
5、土的抗剪强度5.1土的抗剪强度理论和极限平衡条件、5.2土的剪切试验、5.3三轴压缩试验中孔隙压力系数、5.4饱和粘性土的抗剪强度、5.5应力路径在强度问题中的应用、5.6无粘性土的抗剪强度掌握重点:库仑定律的物理意义、极限平衡条件式、直剪试验测定土的抗剪强度指标、不同排水条件下测定土的抗剪强度指标的方法、剪切试验的其它方法、剪切试验方法的选用、砂土的振动液化、应力路径的概念难点:极度限平衡条件式、抗剪强度指标的选用、应力路径6、土压力6.1土压力类型和静止土压力计算、6.2朗肯土压力理论、6.3库仑土压力理论、6.4几种常见情况下土压力计算。
掌握重点:静止土压力、主动土压力、被动土压力的形成条件、朗肯和库伦土压力理论难点:有超载、成层土、有地下水情况的土压力计算7、地基极限承载力7.1地基变形和破坏类型、7.2地基的临塑荷载及临界荷载、7.3地基承载力的确定掌握重点:握地基承载力确定方法、地基变形和破坏的类型、地基临塑荷载及临界荷载确定地基承载力、根据试验方法确定地基承载力。
土力学基本知识总结第一章、绪论我感觉绪论部分主要就是要掌握几个基本术语,如下:1、土:是自然历史的产物,是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体,形成过程是岩石经过分化、剥蚀、搬运、堆积。
2、地基:支承基础的土体或岩体,是受土木工程的地层。
3、基础:是墙、柱地面以下的延伸扩展部分,是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
4、持力层:埋置基础,直接支持基础的土层。
5、下卧层:卧在持力层下的土层。
6、基础工程:地基与基础是建筑物的根本,统称基础工程。
第二章、土的性质及工程分类这一章主要介绍了土的三相组成,以及土的物理性质、力学性质、水理性质和工程性质。
我感觉重点部分主要是土的九个物理性质指标,以及无粘性土的密实度划分,和粘性土的物理特性,比如塑性指数、液性指数,地基土的工程分类等等。
一、土的三相组成1、土的三相组成固相固体颗粒液相土中水气相气体,土的三相数量比例决定了土的物理性质和状态。
2、三种主要的粘土矿物蒙脱石−−亲水性强,工程性质差伊利石−−其力学性质介于蒙脱石和高岭石之间高岭石−−水稳定性好,工程性质好3、土粒粒组粒度:土粒的大小。
粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。
界限粒径:划分粒组的分界尺寸。
4、土的颗粒级配:土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示。
其反应的是土粒粗细搭配的程度。
一般用颗粒级配曲线来评定颗粒大小的均匀程度,曲线平缓则表示粒径大小相差悬殊,颗粒不均匀级配良好;相反,则表示级配不良。
主要通过两个系数来定量的反应级配的不均匀程度,不均匀系数C u和曲率系数C c。
5、土的级配判断方法:Cu=d60d10,C c=(d30)2d10×d60对于级配连续的土,C u>5,级配良好;C u<5,级配不良。
对于级配不连续的土,C u>5且C c=1~3时,级配良好;反之,则级配不良。
6、土的颗粒分析实验:用来确定土中各个粒组相对含量的方法,主要有筛分法和沉降分析法。
土力学全知识点土力学是一门研究土的物理、化学和力学性质及其在工程中的应用的学科。
它对于土木工程、地质工程、水利工程等领域都具有重要的意义。
一、土的物理性质1、土的三相组成土是由固体颗粒、水和气体三相组成的。
固体颗粒构成土的骨架,水和气体则填充在骨架的孔隙中。
土的三相比例不同,土的性质也会有很大差异。
2、土的颗粒级配土颗粒的大小和分布情况称为颗粒级配。
通过筛分试验可以确定不同粒径颗粒的含量,从而了解土的级配情况。
良好的级配意味着土的密实度和工程性质较好。
3、土的比重土颗粒的比重是指土颗粒的质量与同体积 4℃时纯水的质量之比。
它反映了土颗粒的矿物成分。
4、土的含水量土中水的质量与土颗粒质量之比称为含水量。
含水量对土的强度和变形特性有重要影响。
5、土的密度土的密度包括天然密度、干密度和饱和密度。
天然密度是指土在天然状态下单位体积的质量;干密度是指土在干燥状态下单位体积的质量;饱和密度是指土在饱和状态下单位体积的质量。
6、土的孔隙比和孔隙率孔隙比是土中孔隙体积与土颗粒体积之比;孔隙率是土中孔隙体积与总体积之比。
它们反映了土的孔隙特征。
7、土的饱和度土中水的体积与孔隙体积之比称为饱和度。
饱和度反映了土中孔隙被水填充的程度。
二、土的渗透性1、达西定律水在土中的渗透速度与水力梯度成正比,这就是达西定律。
它是研究土的渗透性的重要基础。
2、渗透系数渗透系数是衡量土的渗透性强弱的指标,其大小与土的颗粒级配、孔隙比等因素有关。
3、渗透力和渗透变形渗透水流作用在土颗粒上的力称为渗透力。
当渗透力过大时,可能导致流土、管涌等渗透变形现象,危及工程安全。
三、土的压缩性1、压缩试验通过压缩试验可以测定土的压缩系数、压缩模量等指标,从而了解土的压缩特性。
2、压缩系数压缩系数是表征土压缩性大小的指标,它表示单位压力增量引起的孔隙比的减小。
3、压缩模量压缩模量是土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的应变增量之比。
4、地基最终沉降量计算根据分层总和法等方法,可以计算地基在建筑物荷载作用下的最终沉降量。
⼟⼒学重点整理第⼀章⾄第五章⼟⼒学与地基基础重点整理(1-5章,第六章以后⾃⾏看书)第⼀章:⼯程地质1、三⼤岩⽯:按成因分为岩浆岩(⽕成岩)、沉积岩(⽔成岩)、变质岩。
岩浆岩(⽕成岩):由地球内部的岩浆侵⼊地壳或喷出地⾯冷凝⽽成。
沉积岩(⽔成岩):岩⽯经风化,剥蚀成碎屑,经流⽔、风或冰川搬运⾄低洼处沉积,再经压密或化学作⽤胶结成沉积岩。
约占地球陆地⾯积的75%。
变质岩:是原岩变了性质的⼀种岩⽯。
变质原因:由于地壳运动和岩浆活动,在⾼温、⾼压和化学性活泼的物质作⽤下,改变了原岩的结构、构造和成分,形成⼀种新的岩⽯。
2、第四纪沉积层主要包括残积层、坡积层、洪积层、冲积层、海相沉积层、湖沼沉积层。
3、残积层、坡积层、洪积层、冲积层的形成原因、特性及如果作为建筑地基需注意:残积层:母岩经风化、剥蚀,未被搬运,残留在原地的岩⽯碎屑。
裂隙多,⽆层次,平⾯分布和厚度不均匀。
如果作为建筑地基,应注意不均匀沉降和⼟坡稳定性问题。
坡积层:⾬⽔和融雪⽔洗刷⼭坡时,将⼭上的岩屑顺着斜坡搬运到较平缓的⼭坡或⼭麓处,逐渐堆积⽽成。
厚薄不均、⼟质也极不均匀,通常孔隙⼤,压缩性⾼。
如果作为建筑地基,应注意不均匀沉降和地基稳定性。
洪积层:由暴⾬或⼤量融雪形成的⼭洪急流,冲刷并搬运⼤量岩屑,流⾄⼭⾕出⼝或⼭前倾斜平原,堆积⽽成。
靠⼭⾕处窄⽽陡,⾕⼝外逐渐变成宽⽽缓,形如扇状。
如果作为建筑地基,应注意⼟层的尖灭和透镜体引起的不均匀沉降(需精⼼进⾏⼯程地质勘察)冲积层:由河流的流⽔将岩屑搬运、沉积在河床较平缓地带,所形成的沉积物。
简答及论述题1、不良地质条件会对⼯程造成什么影响?选择⼯程地址时应注意避开哪些不良地质条件?不良地质条件会引发造成⼯程建设中的地基下沉、基础不均匀沉降及其它许多的地质灾害现象,使⼯程质量受到严重影响:①场址选择时,应避让⼯程地质条件差,对⼯程建设存在危险的地段,如果需采⽤对⼯程建设不利的地段作为建设场址时,应采取有效的应对措施;②在进⾏场区规划及总平⾯布臵时,应优先选择⼯程地质条件较好的区段作为主要建筑物的建筑场地。
土力学》知识点总结第一章土的物理性质思考题1.土是如何形成的?与其他材料最大的区别是什么?答:土是地壳岩石经过强烈风化后形成的一种集合体,由各种矿物颗粒组成。
与其他材料不同的是,建筑材料的品种或型号可以由设计人员指定,而土则是以天然土层作为地基,因此设计人员必须以当地土壤作为设计对象。
由于土是自然历史的产物,其性质不均匀且复杂多变,应力-应变关系非线性且不唯一,变形在卸荷后一般不能完全恢复,强度也是变化的,对扰动特别敏感。
2.土由哪几部分组成?答:自然界的土体由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(土中气体)组成,通常称为三相分散体系。
3.什么是土粒的颗粒级配?如何从级配曲线的陡缓判断土的工程性质?答:土粒的颗粒级配是指天然土体中包含大小不同的颗粒,通常用土中各个粒组的相对含量来表示。
根据级配曲线的坡度和曲率,可以判断土的级配情况。
如果曲线平缓,表示土粒大小差异较大,即级配良好;如果曲线较陡,则表示颗粒粒径相差不大,粒径较均匀,即级配不良。
级配良好的土,较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充,因此土的密实度较好。
4.什么是土的结构?土的结构有哪些类型?答:土的结构是指土在成土过程中形成的土粒的空间排列和联结形式,与土的颗粒大小、形状、矿物成分和沉积条件有关。
一般可归纳为单粒结构、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?哪些是直接测定的?如何测定?答:土的物理性质指标包括土的密度、土粒相对密度、土的含水量、土的干密度、土的饱和密度、土的有效密度、土的孔隙比和孔隙率等。
土的密度(通过环刀法测定)、土粒相对密度(通过比重瓶法测定)和土的含水量(通过烘干法测定)是直接测定的物理性质指标。
6.土的物理状态指标有哪些?答:对于无粘性土,土的物理状态指的是土的密实程度,对于粘性土则是指土的软硬程度,也称为粘性土的稠度。
描述砂土密实状态的指标有孔隙比和相对密度,描述粘性土的稠度状态的指标有液限、塑限、塑性指数和液性指数等。