(完整版)土力学知识点总结·
- 格式:docx
- 大小:20.77 KB
- 文档页数:6
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。
土力学知识点总结土的定义与性质:土是由完整坚固岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的。
土的三相组成:固相(固体颗粒)、液相(水)、气相(气体)。
土的矿物成分:原生矿物、次生矿物。
土粒间的连接关系:接触连接、胶结连接、结合水连接、冰连接。
土的结构分类:絮凝结构(粘性土)、蜂窝结构(粉土)、单粒结构(无粘性土)。
土的构造分类:层状构造、分散构造、结核状构造、裂隙构造。
土的物理性质指标:土的天然密度ρ。
土的含水量ω。
土的相对密实度d。
土的压缩性: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。
颗粒分析试验:筛分法:用于分析粒径大于0.75mm的土粒。
沉降分析法:用于分析粒径小于0.75mm的土粒。
土的毛细现象与冻胀:土的毛细现象:土中水在表面张力作用下沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。
冻胀影响因素:土、水、温度。
土的强度与塑性:土的强度理论:用于描述土在受力时的强度特性。
塑性指数:液限与塑限之差值,用于衡量粘性土的可塑性大小。
Ip>17为粘土。
Ip 越大,土颗粒愈细,比表面积愈大,黏粒或亲水矿物愈高,可塑状态的含水量变化范围愈大。
土的分类与命名:根据土的颗粒级配、塑性指数等指标,土可分为不同的类型,如砂土、粘土、粉土等。
土的工程性质与应用:土的工程性质包括土的应力-应变关系、土的强度、土的变形等。
土力学在工程中的应用包括地基基础设计、挡土墙设计、土工建筑物设计等。
以上是土力学的一些主要知识点,但土力学作为一门学科,其内容非常丰富和复杂。
为了更深入地理解和掌握土力学的知识,建议参考相关的教材、研究论文和工程实践案例进行深入学习。
土木知识点总结一、土壤力学1. 土体的力学性质土体是由颗粒和孔隙流体组成的多相体系,具有一定的力学性质。
土体的力学性质主要包括孔隙结构、孔隙水和孔隙气体的存在、孔隙水的渗流、固体颗粒之间的接触、静水压力、动水压力、重力和剪切应力、孔隙压力等。
2. 土体的物理性质土体的物理性质包括土壤的颗粒分布、土壤的孔隙结构、孔隙水和孔隙气体的特性。
3. 土体的力学性质土体的力学性质主要包括固体颗粒之间的所受力,土体受力的形式主要包括静水压力、动水压力、重力和剪切应力等。
4. 土体的流变性质土体是一种非线性流体,其流变性质主要包括黏性、塑性、流变学等,土的流变性质与土的含水量、孔隙率、固机比等有关。
5. 土体的压缩性和固结性土体在受力作用下会发生变形和压缩,不同的土体具有不同的压缩性和固结性。
6. 土体的稳定性土体的稳定性主要包括土体的坍塌、下滑、坡体稳定、基础沉降等问题。
7. 土体力学参数的测定土壤力学参数的测定是土壤力学研究的重要内容,包括土体的强度、压缩性、固结性、流变性等参数的测定方法。
8. 土体力学的应用土壤力学在地基工程、道路工程、基础工程、地下工程、岩土工程等领域有广泛的应用,对于土体的合理利用和土地的开发利用具有重要意义。
二、地基工程1. 地基基础设计原则地基工程是土木工程的重要内容之一,地基基础设计原则主要包括地基基础的选择、地基基础的设计、地基基础的施工等原则。
2. 地基基础的类型地基基础的类型主要包括浅基础、深基础、特殊基础等,不同类型的地基基础适用于不同的地质条件和建筑物要求。
3. 地基土的勘察地基土的勘查是地基工程的前提工作,主要包括地基土的地层分布、地基土的物理性质、地基土的力学性质等。
4. 地基承载力的计算地基承载力是地基基础设计的重要参数之一,地基承载力的计算主要包括沉降计算、基础反力计算、地基地层应力计算等。
5. 地基基础的设计和施工地基基础的设计和施工主要包括地基基础的选择、地基基础的设计、地基基础的施工等,对于保证建筑物的安全、稳定和经济具有重要意义。
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。
第一章土的组成1、土力学:是以力学和工程地质为基础研究与土木工程有关的土的应力、应变、强度稳定性等的应用力学的分支。
2、地基:承受建筑物、构筑物全部荷载的那一部分天然的或部分人工改造的地层。
3、地基设计时应满足的基本条件:①强度,②稳定性,③安全度,④变形。
4、土的定义:①岩石在风化作用下形成的大小悬殊颗粒,通过不同的搬运方式,在各种自然环境中形成的沉积物。
②由土粒(固相)、土中水(液相)和土中气(气相)所组成的三相物质。
5、土的工程特性:①压缩性大,②强度低,③透水性大。
6、土的形成过程:地壳表层的岩石在阳光、大气、水和生物等因素影响下,发生风化作用,使岩石崩解、破碎,经流水、风、冰川等动力搬运作用,在各种自然环境下沉积。
7、风化作用:外力对原岩发生的机械破碎和化学风化作用。
风化作用有两种:物理风化、化学风化。
物理风化:用于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩体崩解,碎裂的过程。
化学风化:岩体与空气,水和各种水溶液相互作用的过程。
化学风化的类型有三种:水解作用、水化作用、氧化作用。
水解作用:指原生矿物成分被分解,并与水进行化学成分的交换。
水化作用:批量水和某种矿物发生化学反映,形成新的矿物。
氧化作用:指某种矿物与氧气结合形成新的矿物。
8、土的特点:①散体性:颗粒之间无黏结或一定的黏结,存在大量孔隙,可以透水透气。
②多相性:土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。
③自然变异性:土是在自然界漫长的地质历史时期深化形成的多矿物组合体,性质复杂,不均匀,且随时间还在不断变化的材料。
9、决定土的物理学性质的重要因素:①土粒的大小和形状,②矿物组成,③组成。
10、土粒的个体特征:土粒的大小、土粒的形状。
11、粒度:土粒的大小。
12、粒组:介于一定粒度范围内的土粒。
13、界限粒经:划分粒组的分界尺寸。
14、土的粒度成分(颗粒级配):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来表示。
第一章 土的组成土是岩石风化的产物。
风化作用主要包括物理风化和化学风化。
1. 土具有三个主要特点:散体性、多相性(多样性)、自然变异性。
2. 土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。
3. 粗大的土粒其形状呈块状或粒状;细小的土粒主要呈片状。
4. 土粒的大小称为粒度,通常以粒径表示;介于一定粒度范围内的土粒,称为粒组;划分粒组的分界尺寸称为界限粒径,据界限粒径200、60、2、0.075、0.005mm 把土粒分成六大粒组:漂石或块石颗粒、卵石或碎石颗粒、圆砾或角砾颗粒、砂粒、粉粒、黏粒。
5. 土中各个粒组的相对含量(土样各粒组的质量占土粒总质量的百分数)称为粒度成分或者颗粒级配。
6. 粒度成分分析常用筛分法(>0.075)和沉降分析法(<0.075).7. 粒度成分分布曲线:曲线较陡,说明粒径大小相差不多,颗粒较均匀,级配不良;曲线平缓,说明粒径大小相差悬殊,土粒不均匀,级配良好。
8. 不均匀系数,曲率系数,不均匀系数越大,表示粒度的分布范围越大,颗粒越不均匀,其级配越良好。
9. 把的土看作是均粒土,级配不良;把的土,级配良好。
10. 砾类土或砂类土同时满足和两个条件时,则为良好级配砾或良好级配砂。
11. 土中固体颗粒的矿物成分绝大部分是矿物质,或多或少含有有机质。
矿物质分为原生矿物和次生矿物,其中原生矿物主要是石英、长石和云母等,次生矿物主要是黏土矿物、可溶盐和无定形氧化物胶体。
黏土矿物主要是蒙脱石、伊利石和高岭石。
12. 一般液态土中水可视为中性、无色、无味、无臭的液体,其质量密度在4℃时为1g/cm ³ ,重力密度9.81kN/m ³。
存在于土粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造中的水称为矿物内部结合水,可以把矿物内部的结合水当作矿物颗粒的一部分。
13. 存在土中的液态水可以分为结合水和自由水两大类。
土中水是成分复杂的电解质水溶液。
14. 结合水进一步可分为强结合水和弱结合水。
第五章-土力学基本知识第五章地基基础第一节土力学基本知识1.土是固体颗粒、水和蔼体三部分组成的。
2.粘性土的界限含水量(1)粘性土的状态粘性土的稠度状态因含水量的不同,可表现为固态,塑态与流态三种状态。
(2)界限含水量粘性土从一种状态变到另一种状态的含水量分界点称为界限含水量。
流动状态与可塑状态间的分界含水量称为液限WL,可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限WP,半固体状态与固体状态间的分界含水量称为缩限Ws 。
(3)塑性指数:可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量变化范围来衡量,从液限到塑限含水量的变化范围愈大,土的可塑性愈好。
这个范围称为塑性指数Ip。
粘性土的分类第 1 页/共9 页(4)液性指数液性指数是表示天然含水量与界限含水量相对关系的指标,其表达式为:可塑状态的土的液性指数在0到1之间,液性指数越大,表示土越软,液性指数大于1的土处于流动状态,小于0的土则处于固体状态或半固体状态。
粘性土的状态可按照液性指数分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑。
3.地基变形特征(1)因为建造物等的荷载作用在土中产生的附加于原有应力之上的应力,称附加应力。
基底附加压力,是作用在基础底面处因为建造修造后压力的改变量,是引起地基变形、基础沉降的主要因素。
(2)地基承受荷载后,土粒互相挤紧,因而引起地基土的压缩变形,这种性质叫土的压缩。
地基内由增强应力引起的应力-应变随时光变化的全过程(包括总算变形)叫地基固结。
(3)地基变形特征分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。
①沉降量:指基础中央的沉降量。
②沉降差:指相邻单独基础沉降量的差值。
③倾斜:指单独基础倾斜方向两端点的沉降差和距离的比值。
④局部倾斜:指砌体承重结构沿纵墙6~10m之内基础两点的沉降差与其距离的比值。
4.土的抗剪强度(1)测定土的抗剪强度指标的实验主意主要有室内剪切实验和现场剪切实验两大类。
室内剪切实验常用的主意有直接剪切实验、三轴剪切实验和无侧限抗压强度实验等;现场剪切实验常用的主意有十字板剪切实验。
土力学重点(仅供参考)第一章(土的成因)土的三相系:固、液、气。
常见到的粘土矿物:高岭石、伊利石、蒙脱石不均匀系数Cu曲率系数Cc土的结构类型:单粒、絮凝、分散。
填空题1.根据土的颗粒级配曲线,当颗粒级配曲线较较平缓时表示土的级配良好。
2.工程中常把CU >10的土称为级配良好的土,把CU<5的土称为级配均匀的土,其中评价指标叫不均匀系数。
3.不同分化作用产生不同的土,分化作用有:物理风化、化学风化、生物分化。
4. 粘土矿物基本上是由两种原子层(称为晶片)构成的,一种是:硅氧晶片(硅片),它的基本单元是Si—0四面体,另一种是:铝氢氧晶片(铝片),它的基本单元是A1—OH八面体。
5.不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cu=d60/ d10、Cc=d230/ (d60×d10)。
6. 砂类土样级配曲线能同时满足Cu ≧5 及Cc = 1~3的土才能称为级配良好的土。
7. 土是岩石分化的产物,是各种矿物颗粒的集合体。
土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的:散粒性和多相性。
8.最常用的颗粒分析方法有筛分法和水分法。
选择题1.在毛细带范围内,土颗粒会受到一个附加应力。
这种附加应力性质主要表现为( C )(A)浮力; (B)张力; (C)压力。
2.对粘性土性质影响最大的是土中的( C )。
(A)强结合水; (B)弱结合水; (C)自由水; (D)毛细水。
3.土中所含“不能传递静水压力,但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水,称为( D )。
(A)结合水; (B)自由水; (C)强结合水; (D)弱结合水。
4.下列粘土矿物中,亲水性最强的是( C )。
(A)高岭石; (B)伊里石; (C)蒙脱石; (D)方解石。
5.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6.图粒大小及级配,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 )。
第一部分:概念总结1.土的密度:单位体积土的质量。
2.相对密度:土粒密度与4 ℃时纯水密度之比。
3.土的含水率:土中水的质量与土粒质量之比4.孔隙比:土中孔隙体积与土粒体积之比。
5.孔隙率:土中孔隙体积与土总体积之比以百分数计。
6.土的饱和度:土中被水充满孔隙体积与空隙总体积之比。
7.土的饱和密度:土中孔隙被水充满时土的密度。
8.土的干密度;单位体积中土粒的质量。
9.土的有效重度:对于地下水以下的土体,由于受到水的浮力作用,将扣除水浮力后单位体积所受的重力。
10.渗透力:水在土体中渗流,受到土骨架的阻力,同时水也对土骨架施加推力,单位体积所受到的水推力。
11.临界水力梯度:土颗粒之间压力等到零,土颗粒处于悬浮状态,而失去稳定时的水头。
12.管涌:水在土中渗流时,土中的一些细小颗粒在渗透力作用下,可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走的现象。
13.流砂:土颗粒之间压力等于零,处于悬浮状态而失去稳定的现象。
14.有效应力:土中总应力的一部分由土颗粒间接触面承担的力。
15.孔隙水压力:土中总应力的一部分由土体孔隙的水及气体承担的力。
16.超净孔隙水压力:由渗流所引起的,即超过静水位的那部分测压管水柱所产生的孔隙水应力。
17.土的抗剪强度:指土体对外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。
18.地基承载力:指地基土单位面积上所能承受荷载的能力。
第二部分:简答论述总结1.粗粒划分原则(1)应满足在一定粒度范围内,土的工程性质相近原则,超过了这个粒径范围,土的性质就要发生质的变化。
(2)粗粒界限的确定,则视起主导作用的特性而定,而且要考虑与目前粒度成分的测定技术相适应。
2.颗粒级配的测定即表示方法(1)测定方法①筛选法②静水沉降分析法②静水分析法又分为:比重计法和移液管法(2)表示方法有①列表法②累计曲线法累计曲线法又分为:粒径分布曲线和粒组频率曲线。
3.土按颗粒级配的分类①巨粒:漂石(块石)粒(d > 200mm) 卵石(碎石)粒(200mm > d > 60mm )②粗粒:砾粒{粗砾(60mm > d > 20mm ) ,细粒(20mm > d > 2 mm) } ;砂粒(2mm > d > 0.075mm )③细粒:粉粒(0.075 mm > d > 0.05mm ) ,粘粒(d > 0.05 mm)4.土的工程分类的一般原则及分类和我国主要的土的性质分类情况(1)分类原则:综合考虑了粒度和塑性的影响,粗粒土考虑粒度为主,细粒土考虑塑性特性为主。
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。
土力学知识点总结PDF土力学是土木工程领域中的一个重要分支,它研究土体物理性质、力学性质和变形规律等内容。
土力学知识的掌握对于土木工程的设计、施工和管理具有重要意义。
本文将对土力学的相关知识进行总结,包括土体力学性质、土体压缩、土体强度等内容。
一、土体力学性质1. 土的物理性质:土体的物理性质包括密度、孔隙度、含水率等指标。
其中密度是土体的质量和体积之比,孔隙度是土体含水空隙的体积占总体积的比重,含水率是土体中水分的质量占总质量的比值。
2. 土的力学性质:土的力学性质包括固体土体和饱和土体的力学性质。
固体土体的力学性质由其颗粒间的摩擦力和粘聚力决定,而饱和土体的力学性质受到孔隙水的影响。
3. 土的变形规律:土体在外力作用下会发生变形,其变形规律可以用黏弹性理论进行描述。
土体的压缩变形和剪切变形是土体力学研究的重要内容。
二、土体压缩1. 土体压缩的原因:土体在受到外力作用时会发生压缩变形,其原因主要包括土颗粒间的调配和孔隙水的排出。
2. 土体压缩指标:土体压缩的指标包括压缩系数和压缩模量。
压缩系数表示单位压力下土体的体积变化量与初始体积的比值,压缩模量表示单位压力下土体的应变与应力之比。
3. 土体压缩计算:土体压缩的计算可以采用理论模型和实测数据相结合的方法。
一般通过试验和实测数据来确定土体的压缩系数和压缩模量,然后进行压缩计算。
三、土体强度1. 土体的强度指标:土体的强度指标包括内摩擦角和粘聚力。
内摩擦角是土体颗粒之间的摩擦阻力,粘聚力是土体颗粒间粘聚的力量。
2. 土体强度计算:土体的强度计算可以采用摩擦角和粘聚力的理论模型,通过实验和实测数据来确定土体的强度指标,然后进行强度计算。
4. 土体的抗剪强度:土体在受到剪切应力作用时会发生剪切破坏,其抗剪强度是土体的重要力学性质。
抗剪强度通过直剪试验来确定,它是土体强度的重要指标之一。
四、土体稳定性分析1. 土体的稳定性分析:土体在承受外部荷载作用下可能发生破坏,其稳定性分析是土力学研究的重要内容。
土力学知识点总结一、土的物理性质1. 水分对土体的影响水分对土体的影响是土力学研究的重要内容之一。
水分含量对土体的力学性质、变形特性、渗流特性等都有较大的影响。
合理的水分含量可以提高土体的抗剪强度,减小土体的变形量,增加土体的稳定性。
但是过多或者过少的水分含量都会影响土体的力学性质,使得土体的强度和稳定性降低。
因此,合理控制土体的水分含量是土力学研究的一个重要方向。
2. 颗粒度对土体的影响土体的颗粒度分布对土体的物理性质有着重要的影响。
颗粒度分布越均匀,土体的孔隙结构越稳定,孔隙率越大,渗透性越好。
而颗粒度分布越不均匀,土体的孔隙结构越不稳定,孔隙率越小,渗透性也越差。
因此,颗粒度对土体的渗透性、压缩性等性质都有着重要的影响。
3. 土体的密实度土体的密实度对其强度和变形特性有着直接影响。
密实的土体具有较高的抗剪强度和较小的压缩变形量,而疏松的土体则具有较低的抗剪强度和较大的压缩变形量。
因此,在土力学的研究中,对土体的密实度进行严格把控是非常重要的。
二、土的力学特性1. 土的剪切强度土的剪切强度是研究土体力学性质的重要指标之一。
土的剪切强度受到诸多因素的影响,包括土体的颗粒组成、水分含量、密实度、应力状态等。
合理掌握土的剪切强度是进行土力学分析和工程设计的重要基础。
2. 土的压缩性土体在受到外力作用时会发生压缩变形,压缩性是研究土体变形特性的重要参数。
土的压缩性与土体的类型、颗粒度分布、含水量等因素有关。
在土力学的研究中,对土的压缩特性进行充分的了解和分析是非常重要的。
3. 土的渗透性土的渗透性是指土体内部水分的渗流性能。
渗透性对于土体的排水性能和稳定性有着重要的影响。
合理掌握土的渗透性对于水利工程、地基基础、岩土工程等领域的工程设计和施工具有重要意义。
三、土的力学参数1. 弹性模量土的弹性模量是研究土体的弹性变形特性的重要参数。
弹性模量大小与土体的颗粒组成、密实度、水分含量等因素有关,在土力学中对土体的弹性模量进行分析和测定具有重要的意义。
第一章土的物理性质与工程分类1. 土的物理性质是土的最基本的特征。
2. 土的物理性质由三相物质的性质、相对含量及土的结构构造等因素决定。
3. 土是松散的颗粒集合体,它由固体、液体和气体三部分组成(也成三相体)4. 划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。
根据界限粒径200mm、20mm、2mm、0·075mm和0·005mm把土粒分成六大组:漂石颗粒、卵石颗粒、圆粒颗粒、沙粒、粉粒和粘粒。
5. 土中各粒组相对含量百分数称为土的颗粒级配。
6. 小于0·075的土颗粒不能采用筛分的方法分析。
7. 由曲线的陡缓可判断土的均匀程度,曲线较陡,则表示颗粒大小相差不多土粒均匀;反之曲线平缓,则表示粒径大小相差悬殊,土粒不均匀。
8. 颗粒级配曲线中,由于土中粒径相差悬殊,因此横坐标用对数坐标表示,以突出显示细小颗粒粒径。
9. 不均匀系数反映颗粒的分布情况,Cu越大,表示颗粒分布范围越广,越不均匀,其级配越好,作为填方工程的土料时,比较容易获得较大的干密度;Cu越小,颗粒越均匀,级配不良。
工程中将Cu《5的土称为级配不良的土,Cu 》10的土称为级配良好的土。
10. 土中水对细粒土的性质影响很大。
根据存在形式可将其分为结晶水、结合水和自由水。
11. 土的结构是指土颗粒的大小、形状、表面特征、相互排列及其连接关系的综合特征。
一般分为单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。
12. 在天然状态下单位土体积内湿土的质量称为土的湿密度,简称天然密度或密度。
13. 单位体积土受到的重力称为土的湿重度。
14. 单位土粒的密度与同体积4摄氏度水的密度之比称为土粒的相对密度。
15. 在天然状态下,土中水的质量与土颗粒的质量之比,称为土的含水量。
16. 土的孔隙体积与土粒体积之比称为孔隙比。
17. 土中水的体积与空隙体积只比称为饱和度,用百分数表示。
18. 砂土的密实度可用天然孔隙比衡量,当e《0·6时,属密实砂土,强度高,压缩性小。
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。
知识归纳整理土力学知识点1、课程性质土力学是一门专业基础课。
土力学研究的对象课概括为:研究土的本构关系以及土与结构的物相互作用的规律。
2、土的本构关系即土的应力、应变、强度和时光这四个变量之间的内在关系。
3、为确保建造物的安全和使用良好,在地基与基础设计中必须满足哪两个技术条件?1、地基的强度条件:要求建造物地基保持稳定型,不发生滑动破坏,必须有一定的地基强度安全系数2、地基的变性条件:要求建造物的变形不能大于地基变形允许值。
4、组成岩石的矿物称为造岩矿物5、矿物的种类:原生矿物和次生矿物6、矿物的主要物理性质?形态、色泽、光泽、硬度、解理、断口解理:矿物在受外力作用时,能沿一定的方向裂开成光滑平面的性能。
断口:矿物在受外力打击后断裂成不规则的形态。
7、矿物的鉴定想法:肉眼鉴定法和偏光显微镜法8、岩石分类?按成因分:岩浆岩、沉积岩、变质岩按坚固性分:硬质岩石、软质岩石按风化程度分:未风化、微风化、中等风化、强风化求知若饥,虚心若愚。
9、第四纪沉积层:地表的岩石,经物理化学风化、剥蚀成岩屑、粘土矿物及化学溶解物质;又经搬运、沉积而成的沉积物,年代不长,未压密硬结成岩石之前,呈松散状态,称为第四级沉积层,即“土”10、第四纪沉积层分类:残积层、坡积层、洪积层、冲击层、海相沉积层、湖沼沉积层11、常见的不良地质条件有?断层、岩层节理发育的场地、滑坡、河床冲淤、岸坡失稳、河沟侧向位移12、地下水分类:上层滞水、潜水、承压水13、初见水位:工程勘察钻孔时,当钻头带上水时所测的水位稳定水位:钻孔完毕,讲将钻孔的孔口保护好,待二十四小时后再测得的水位14、土是由岩石,经物理化学风化、剥蚀、搬运、沉积,形成固体矿物、流体水和蔼体的一种集合体。
15、土的结构:土颗粒之间的互相罗列和联结形式称为土的结构分类:单粒结构、蜂窝结构、絮状结构16、土的构造:同一层土中,土颗粒之间相互关系的特征称为土的构造。
分类:层状构造、分散构造、结核状构造、裂隙状构造17:土与其它延续介质的建造材料相比,具有哪三个显著的工程特性?1、压缩性高2、强度低3、透水性大18、土粒中的矿物分为三类:原生矿物、次生矿物、腐殖质19、工程中常用的土中各粒径的含量占总质量的百分比称为土的粒径级配。
《土力学》知识点总结土力学(土木工程力学)是土木工程学中的一个重要分支,研究土体的力学性质和行为,为工程结构的设计、施工和维护提供依据。
下面是对土力学的知识点进行总结:一、土体的力学性质1.基本物理性质:包括土体的密度、含水量和孔隙度等。
2.英特尔以太网卡性质:包括土体的强度、变形特性和渗透性等。
3.变形特性:主要包括固结、压缩、膨胀和剪切等。
4.渗透特性:土体的渗透性是指水或气体通过土体的能力,主要影响土体的稳定性和渗透阻力。
5.特殊性质:热力学性质(热膨胀、热传导性等)、电性能(电阻率、电解质迁移等)和化学性能(酸碱性、腐蚀性等)等。
二、土体力学理论1.应力分布:土体中的应力分布受到多因素的影响,包括重力、土体的密度和孔隙度等。
2.应变特性:包括线弹性、松弛、蠕变和塑性等。
3.孔隙水力学:研究土体中的水分运动和水力特性,包括渗流、孔隙水压和渗透系数等。
4.孔隙水力固结和蠕变:研究土体中孔隙水位置和压力的变化对土体力学性质的影响。
5.刚性塑性力学:研究土体的强度和变形特性,包括内摩擦角、剪切强度和塑性指数等。
三、地基与基础工程1.增加地基承载力:通过加固地基、挖掘或替换土体等方法来提高土体的承载能力。
2.土的膨胀性:研究土体在含水量变化时的膨胀和收缩特性,对地基设计和施工起到重要作用。
3.土的稳定性:包括坡面稳定、边坡稳定和基坑的支护设计等。
4.地基沉降:研究地基在荷载作用下的沉降和沉降速度,对基础设计和施工起到重要作用。
四、土的试验与仪器设备1.土体取样与制样:包括岩土样品的卸样、取样和标本制作等。
2.土体力学试验:包括直剪试验、压缩试验和固结试验等,用于分析土体的强度和变形特性。
3.土体渗透性试验:包括渗透试验和渗透系数试验等,用于分析土体的渗透性和渗透阻力。
4.土体稳定性试验:包括坡度稳定试验和抗剪试验等,用于分析土体的稳定性和抗剪强度。
5.仪器设备:包括直剪仪、压实仪、渗透仪和测角仪等,用于方便进行土体力学试验。
土力学全知识点关键信息项:1、土的物理性质:包括土的三相组成、土的颗粒级配、土的比重、土的含水量、土的密度、土的孔隙比、土的孔隙率等。
2、土的渗透性:渗透系数的测定方法、达西定律及其适用范围、渗透力与渗透变形。
3、土中应力:自重应力、附加应力的计算方法,有效应力原理。
4、土的压缩性:压缩试验、压缩指标、地基最终沉降量计算方法。
5、土的抗剪强度:库仑定律、莫尔库仑强度理论、直剪试验与三轴压缩试验。
6、土压力:静止土压力、主动土压力、被动土压力的计算方法及影响因素。
7、地基承载力:确定地基承载力的方法,如理论公式法、原位测试法等。
8、土坡稳定性:土坡稳定分析方法,如瑞典条分法、毕肖普条分法等。
11 土的物理性质111 土的三相组成土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。
固体颗粒构成土的骨架,水和气体填充在骨架的孔隙中。
112 土的颗粒级配土的颗粒级配是指土中不同粒径颗粒的相对含量。
通过颗粒分析试验确定,常用的方法有筛分法和比重计法。
113 土的比重土的比重是指土粒的质量与同体积 4℃时纯水的质量之比。
114 土的含水量土中水的质量与土粒质量之比称为土的含水量。
115 土的密度单位体积土的质量称为土的密度。
116 土的孔隙比土中孔隙体积与土粒体积之比称为孔隙比。
117 土的孔隙率土中孔隙体积与总体积之比称为孔隙率。
12 土的渗透性121 渗透系数的测定方法常采用室内渗透试验和现场抽水试验来测定土的渗透系数。
122 达西定律及其适用范围达西定律表明在层流状态下,土中水的渗透速度与水力梯度成正比。
但在紊流状态下,达西定律不再适用。
123 渗透力与渗透变形渗透力是指水流通过土孔隙时对土颗粒产生的拖拽力。
当渗透力过大时,可能导致流土、管涌等渗透变形现象。
13 土中应力131 自重应力土在自重作用下产生的应力称为自重应力。
132 附加应力由于建筑物等外荷载在地基中引起的应力称为附加应力。
133 有效应力原理有效应力等于总应力减去孔隙水压力,它是控制土的变形和强度的重要因素。
(完整版)土力学知识点总结·1.土力学是利用力学一般原理,研究土的物理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。
2.任何建筑都建造在一定的地层上。
通常把支撑基础的土体或岩体成为地基(天然地基、人工地基)。
3.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分,一般应埋入地下一定深度,进入较好的地基。
4.地基和基础设计必须满足的三个基本条件:①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值;②基础沉降不得超过地基变形容许值;③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。
5.地基和基础是建筑物的根本,统称为基础工程。
6.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,在各种自然坏境中生成的沉积物。
7.土的三相组成:固相(固体颗粒)、液相(水)、气相(气体)。
8.土的矿物成分:原生矿物、次生矿物。
9.黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。
可分为:蒙脱石、伊利石和高岭石。
10.土力的大小称为粒度。
工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。
划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。
土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。
11.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。
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。
12.颗粒分析实验:筛分法和沉降分析法。
13.土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。
固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。
液态水分为结合水和自由水。
自由水分为重力水和毛细水。
14.重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水,因为在本身重力作用下运动,故称为重力水。
15.毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。
土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下,沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。
16.影响冻胀的因素:土的因素、水的因素、温度的因素。
17.土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征,而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。
18.结构的类型:单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。
19.土的物理性质直接反应土的松密、软硬等物理状态,也间接反映土的工程性质。
而土的松密和软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例。
20.黏土就是指具有可塑性状态性质的土,他们在外力作用下,可塑成任何性状而不产生裂缝,当外力去掉后,仍可保持原性状不变。
土的这种性质叫做可塑性。
21.黏土从一种状态转变成另一种状态的分界含水量称为界限含水量。
土由可塑状态变化到流动状态的界限含水量称为液限(锥式液限仪)。
土由半固态变化到可塑状态的界限含水量称为塑限。
土由半固态状态不断蒸发水分,体积逐渐缩小,直到体积不再缩小时土的界限含水量称为缩限。
22.液限与塑限之差值定义为塑性指数。
Ip。
表征土的天然含水量与分解含水量之间相对关系的指标是液性指数。
23.根据灵敏度可将饱和粘性土分为低灵敏、中等灵敏、高灵敏。
24.粘性土结构遭到破坏,强度降低,但随时间发展土体强度恢复的胶体化学性质称为土的触变性。
25.影响土渗透性的主要因素:颗粒大小、级配、密度以及土中封闭气泡。
其他因素:土的矿物成分、结合水膜厚度、土的结构构造、土中气体。
26.土的压实性是指土体在压实能量的作用下,土颗粒克服粒间阻力,产生位移,使土中孔隙减小,土体密度增大的这种特性。
27.在一定的压实功能下使土最容易压实,并能达到最大密实度的含水量称为土的最优含水量。
28.影响击实效果的因素:含水量、击实功、土的性质。
29.土体液化是指饱和状态砂土或粉土在一定强度的动荷载作用下表现出类似液体性质而完全丧失承载力的现象。
30.砂土液化造成灾害:喷砂冒水、震陷、滑坡、上浮。
31.影响土液化的主要因素:土的密度、土的初始应力状态、往复应力强度和往复次数。
32.《建筑地基基础设计规范》把土分为:岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。
33.岩石根据坚硬程度分为:坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。
34.碎石土:漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾。
密实度:松散、稍密、中密、密实。
35.砂土分为:砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂。
36.黏性土是指塑限指数Ip大于10的土。
Ip>17为黏土,10<Ip≤17为粉质黏土。
黏性土分为:坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。
37人工填土:素填土、杂填土、冲填土。
38.附加应力是指由于外荷载的作用,在土中产生的应力增量。
39.在基础底面与地基之间产生的接触压力称为基底压力。
40.土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。
土体在外力作用下,压缩随时间增长的过程称为土的固结。
41.压缩系数是评价地基土压缩性高低的重要指标之一压缩模量Es 与压缩系数a成反比,Es越大,a就越小,土的压缩性越低。
42.地基最终沉降流量是指基土在建筑荷载作用下,不断产生压缩,直至压缩稳定时地表面的沉降量。
43,分层法假设:a.地基土是均质、各向同性的半无限线性体;b.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;c.采用基底中心点下的附加应力计算地基变形量。
44.分层法步骤:①分层;②计算基底压力及基底附加压力;③计算各分层面上土的自重应力和附加应力,并绘制分布曲线;④确定沉降计算深度;⑤计算各分层土的平均自重应力和平均附加应力;⑥按公式计算每一分层土的变形量△Si;⑦计算地基最终沉降量。
45.地基最终沉降量=瞬时沉降+固结沉降+次固结沉降。
46.根据超固结比(OCR)可把天然土层分为:超固结状态、正常固结状态、欠固结状态。
47.土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。
48.当土体中某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时,将该点即濒于破坏的临界状态称为极限平衡状态。
49.剪切试验实验室常用仪器:直接剪切试验、三轴压缩仪、无侧限抗压仪、单剪仪。
现场试验十字板剪切仪。
50.直剪仪优点:操作简便,并符合某些特定条件。
缺点:a.剪切过程中试样内的剪应变和剪应力分布不均匀;b.剪切面认为地限制在上下盒的接触面上;c.剪切过程中试样面积逐渐减小,且垂直荷载发生偏心,但计算抗剪强度时却按照受剪面积不变和剪切应力均匀计算;d.不能控制排水条件,不能两侧试样中的空隙水压力;f.主应力无法确定。
51.黏性土在不固结和排水条件下的三种标准试验:固结不排水剪、不固结不排水剪、固结排水剪。
52.挡土墙的结构形式:重力式、悬臂式、扶壁式。
53挡土墙的土压力是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。
54.主动土压力:当挡土墙向离开土体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。
55.被动土压力:当挡土墙在外力作用下,向土体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。
56.静止土压力:当挡土墙静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态时,作用在墙背上的土压力。
57.朗金土压力理论是通过研究弹性半空间体内的应力状态,根据土体的极限平衡条件而得出的土压力计算方法。
58.库伦土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时,从楔体的静止平衡条件得出的土压力计算理论。
基本假设:墙后填土是理想的散粒体、滑动破裂面为通过墙踵的平面。
59.挡土墙的设计包括:墙形选择、稳定性验算、地基承载力验算、墙身材料强度验算以及一些设计中的构造要求和措施。
60.重力式挡土墙根据墙背倾斜方向:仰斜、直立、俯斜。
(衡重)61.地基破坏形式:整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。
62.地基承载力:地基承受荷载的能力。
63.影响土坡稳定的因素:土坡作用力发生变化、土体抗剪强度降低、水压力的作用。
64.基础是连接上部结构和地基之间的过渡结构,起承上启下作用。
地基:天然地基、人工地基。
基础:浅基础、深基础。
65.天然地基上浅基础设计的内容和一般步骤:a.掌握拟建场地的工程地质条件和地质勘测资料;b.在研究地基勘测资料的基础上,结合上部结构的类型,荷载和性质、大小和分布,建筑布置和使用要求及拟建基础对原有建筑设备和坏境的影响,并了解当地建筑经验、施工条件、材料供应、保护坏境、先进技术的推广应用等其他有关情况,综合考虑选择基础类型和平面布置方案;c.选择地基持力层和基础埋置深度;d.确定地基承载力e.按地基承载力确定基础底面尺寸;f.进行必要的地基稳定性和变形验算;g.进行基础的结构设计;f.绘绘制基础施工图。
66.整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,这一特定状态称为该功能的极限状态;可分为:承载能力极限状态、正常使用极限状态。
67.地基基础设计和计算满足三项基本原则:a.有足够的安全度;b.控制地基的变形c.基础的材料、形式、尺寸和构造应适应上部结构、符合使用要求,满足地基承载力和变形要求,还应满足对基础结构强度、刚度和耐久性的要求。
68.直接支承基础的土层称为持力层,其下的各土层称为下卧层。
69.地基承载力按三种设计原则:安全系数设计原则、容许承载力设计原则、概率极限设计原则。
70.地基变形特征:沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。
71.倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。
72.局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。
73.地基基础设计丙级建筑物的情况:a.地基承载力小于130kPa,且体型复杂的建筑;b.在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;c.软弱地基上相邻建筑存在偏心荷载时;d.相邻建筑过近,可能发生倾斜式;e.地基土内有厚度较大或薄厚不均匀的填土,其自重固结尚未完成时。