土的经验参数(物理指标、压缩、变形模量、剪切强度)

⼟的经验参数（物理指标、压缩、变形模量、剪切强度）有关⼟的经验参数⼀、原状⼟物理性质指标变化范围原状⼟物理性质指标变化范围，见表3-3-28。

注：粘砂⼟3＜I p≤7；砂粘⼟7＜I p≤17⼆、⼟的平均物理、⼒学性质指标，见表3-3-29。

⼟的平均物理、⼒学性质指标，见表3-3-29。

注：①平均⽐重采取：砂——2.66；粘砂⼟——2.70；砂粘⼟——2.71；粘⼟——2.74；②粗砂和中砂的E 0值适⽤于不均匀系数C u = = 3者，当C u ＞5时应按表中所列值减少。

C u 为中间值时E 0 值按内插法确定；③对于地基稳定计算，采⽤⼈摩擦⾓φ的计算值低于标准值2°。

1060d d 32三、⼟的压缩模量⼀般范围值⼟的压缩模量⼀般范围值，见表3-3-3-。

注：砂粘⼟7＜I p≤7；粘⼟I p＞17四、粘性⼟剪强度参考值粘性⼟抗剪强度参考值，见表3-3-31。

注：粘砂⼟3＜I p≤7；砂粘⼟7＜I p≤7；粘⼟I p＞17五、⼟的侧压⼒系数（ξ）和泊松⽐（u）参考值注：粘⼟I p＞17；粉质粘⼟10＜I p≤17；I p≤10五、变形模量于压缩模量的关系变形模量E0是指⼟体在⽆侧限条件下应⼒与应变之⽐，其中的应变包含弹性应变和塑性应变两部分。

因此，变形模量较弹性模量E⼩，通常在⼟与基础的共同作⽤分析中⽤变形模量E。

变形模量⼀般是通过现场载荷试验确定，⼀些地⽅通过静⼒触探、标贯试验与变形模量建⽴了经验公式。

压缩模量Es是在侧限条件下应⼒与应变的⽐值，是通过室内试验获取的参数。

两者的关系：对于软⼟E0近似等于Es；较硬⼟层，E0=βEs，β=2～8，⼟愈坚硬，倍数愈⼤。

有关土的经验参数一、原状土物理性质指标变化范围原状土物理性质指标变化范围，见表3-3-28。

注：粘砂土3＜I p≤7；砂粘土7＜I p≤17二、土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

注：①平均比重采取：砂——2.66；粘砂土——2.70；砂粘土——2.71；粘土——2.74；②粗砂和中砂的E 0值适用于不均匀系数C u = = 3者，当C u ＞5时应按表中所列值减少 。

C u为中间值时E 0 值按内插法确定；③对于地基稳定计算，采用人摩擦角φ的计算值低于标准值2°。

1060d d 32三、土的压缩模量一般范围值土的压缩模量一般范围值，见表3-3-3-。

注：砂粘土7＜I p≤7；粘土I p＞17四、粘性土剪强度参考值粘性土抗剪强度参考值，见表3-3-31。

注：粘砂土3＜I p≤7；砂粘土7＜I p≤7；粘土I p＞17五、土的侧压力系数（ξ）和泊松比（u）参考值注：粘土I p＞17；粉质粘土10＜I p≤17；I p≤10五、变形模量于压缩模量的关系变形模量E0是指土体在无侧限条件下应力与应变之比，其中的应变包含弹性应变和塑性应变两部分。

因此，变形模量较弹性模量E小，通常在土与基础的共同作用分析中用变形模量E。

变形模量一般是通过现场载荷试验确定，一些地方通过静力触探、标贯试验与变形模量建立了经验公式。

压缩模量Es是在侧限条件下应力与应变的比值，是通过室内试验获取的参数。

两者的关系：对于软土E0近似等于Es；较硬土层，E0=βEs，β=2～8，土愈坚硬，倍数愈大。

土的三项基本物理性质指标土的物理力学基本指标知识点主要分为：质量密度；孔隙比；孔隙率；含水量；饱和度；界限含水量；液限；塑限；塑性指数；液性指数；渗透系数；内摩擦角与黏(内)聚力等。

土的物理力学基本指标土的三相(固体颗粒、水和气)组成特性，构成了其许多物理力学特性。

相同成分和结构的土中，土的三相之间具备相同的比例。

土的三相共同组成的重量和体积之间的比例关系相同，则土的重量性质(重、轻情况)、不含水性(含水程度)和孔隙性(规整程度)等基本物理性质各不相同，并随着各种条件的变化而发生改变。

比如对同一成分和结构的土，地下水位的增高或减少，都将发生改变土中水的含量;经过压实,其孔隙体积将增大。

这些情况都可以通过适当指标的具体内容数字充分反映出。

土的物理力学基本指标主要有: ①质量密度；②孔隙比；③孔隙率；④含水量；⑤饱和度；⑥界限含水量:黏性土由一种物理状态向另一种物理状态转变的界限状态所对应的含水量；⑦液限:土由流动状态转入可塑状态的界限含水量，是土的塑性上限，称为液性界限，简称液限；⑧塑限:土由可塑状态转为半固体状态时的界限含水量为塑性下限，称为塑性界限，简称塑限；⑨塑性指数:土的液限与塑限之差值；⑩液性指数:土的天然含水量与塑限差值与塑性指数之比值；⑾渗透系数:土被水透过称为土的渗透性，水在土孔隙中流动则为渗流。

在一定水力梯度下，渗流速度反映土的渗透性强弱，渗透系数是渗流速度与水力梯度成正比的比例系数；⑿内摩擦角与黏(内)聚力:土的抗剪强度由滑动面上土的黏聚力(阻挡剪切)和土的内摩阻力两部分组成，摩阻力又与法向应力成正比，其中内摩擦角反映了土的摩阻性质。

因而内摩擦角与黏聚力是土抗剪强度的两个力学指标。

土的经验参数一、物理指标1.比重：土壤的比重是指单位体积土壤的质量与同体积纯水的质量之比，通常用干重比重和湿重比重表示。

2.含水量：土壤的含水量是指土壤中水分的质量与干重土壤质量之比，常用百分比表示。

3.孔隙度：土壤的孔隙度是指土壤中孔隙体积与总体积之比，常用百分比表示。

4.总容重：土壤的总容重是指单位体积土壤的质量，通常用干重表示。

5.粒径分布：土壤的粒径分布是指不同粒径组分在土壤中的含量分布状况。

二、压缩指标1.压缩系数：土壤的压缩系数是指单位压力下土壤体积变化的比例，通常用体积压缩系数和线性压缩系数表示。

2.压缩指数：土壤的压缩指数是指土壤在其中一固定压力下的压缩变化量与干重土壤质量之比，表示土壤的可压缩性。

3.压缩模量：土壤的压缩模量是指土壤在荷载作用下的压缩刚度，通常用单位应力下的压缩应变表示。

三、变形模量1.杨氏模量：土壤的杨氏模量是指土壤在单位应力下的应变、变形关系，反映土壤的刚度。

2.泊松比：土壤的泊松比是指土壤沿径向收缩时垂直于径向的应变与径向应变之比，反映土壤的可压缩性和变形能力。

3.弯曲模量：土壤的弯曲模量是指土壤在受弯曲荷载作用下的弯曲刚度，通常用单位应力下的弯曲应变表示。

1.内摩擦角：土壤的内摩擦角是指土壤在剪切状态下达到极限强度时，切线与水平方向之间的夹角，反映土壤抗剪性能。

2.剪切模量：土壤的剪切模量是指土壤在剪切应力作用下的应变、剪切关系，反映土壤的刚度。

以上是土的经验参数的主要内容，在土壤工程设计和分析中起到重要的作用。

不同类型的土壤具有不同的参数值，通过对土的经验参数的研究可以更好地了解土壤的物理和力学特性，为土壤工程设计提供依据。

各土层物理力学性能指标土层物理力学性能指标是描述土层在受力下的物理学性能的参数，主要包括强度指标、变形指标和渗流指标。

以下将详细介绍各土层物理力学性能指标。

一、强度指标：1.抗压强度：表示土体抵抗垂直压缩力的能力。

一般分为极限抗压强度和终端抗压强度两种。

极限抗压强度是土体在快速加载下失效破坏的抗压强度，终端抗压强度是土体在无限时间加载下失效破坏的抗压强度。

2.抗剪强度：表示土体抵抗剪切力的能力。

常用的指标有剪切强度、内摩擦角和剪胀特性。

剪切强度是土体在剪切加载下失效破坏的抗剪强度；内摩擦角是土体抗剪切力的一个重要参数，描述土体内部颗粒间的摩擦阻力；剪胀特性是土体在剪切加载下发生的体积变化。

3.抗拉强度：表示土体抵抗拉力的能力。

土体的抗拉强度较弱，一般可忽略。

二、变形指标：1.压缩性：土体在承受一定应力后发生的压缩变形。

常见的指标有压缩模量和压缩指数。

压缩模量是描述土体吸水压缩性质的指标；压缩指数是描述土体吸水压缩特性的指标。

2.鼓包性：土体在受到一定的水平应力作用下发生的体积膨胀。

常见的指标有鼓包应力和鼓包系数。

鼓包应力是描述土体水平膨胀特性的指标；鼓包系数是描述土体鼓包性质的指标。

3.剪切变形：土体在受到剪切应力作用下的变形行为。

常用的指标有剪切模量和剪切变形密度。

剪切模量是描述土体剪切变形特性的指标；剪切变形密度是描述土体变形程度的指标。

三、渗流指标：1.渗透性：土体内部孔隙中水分运动的能力。

常用指标有渗透系数和渗透率。

渗透系数是描述土体渗透性的指标；渗透率是描述土体渗透性的指标。

2.孔隙度：表示土体中有效孔隙体积与全体积之比。

孔隙度是描述土体渗透性和储水性的重要参数。

3.渗透容限：土体在承受应力下发生的渗透变形。

渗透容限是描述土体渗透性变形特性的指标。

以上是各土层物理力学性能指标的详细介绍。

不同土层具有不同的力学性能指标，了解和研究土层的物理力学性能指标对于工程设计和建设具有重要意义。

有关土的经验参数一、原状土物理性质指标变化范围
原状土物理性质指标变化范围，见表3-3-28。

注：粘砂土3＜I p≤7；砂粘土 7＜I p≤17
二、土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

注：①平均比重采取：砂——；粘砂土——；砂粘土——；粘土——；
②粗砂和中砂的E 0值适用于不均匀系数C u = = 3者，当C u ＞5时应按表中所列值减少 。

C u
为中间值时E 0 值按内插法确定；
③对于地基稳定计算，采用人摩擦角φ的计算值低于标准值2°。

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三、土的压缩模量一般范围值
土的压缩模量一般范围值，见表3-3-3-。

注：砂粘土7＜I p≤7；粘土I p＞17
四、粘性土剪强度参考值
粘性土抗剪强度参考值，见表3-3-31。

注：粘砂土3＜I p≤7；砂粘土7＜I p≤7；粘土I p＞17
五、土的侧压力系数（ξ）和泊松比（u）参考值
注：粘土I p＞17；粉质粘土10＜I p≤17；I p≤10
五、变形模量于压缩模量的关系
变形模量E0是指土体在无侧限条件下应力与应变之比，其中的应变包含弹性应变和塑性应变两部分。

因此，变形模量较弹性模量E小，通常在土与基础的共同作用分析中用变形模量E。

变形模量一般是通过现场载荷试验确定，一些地方通过静力触探、标贯试验与变形模量建立了经验公式。

压缩模量Es是在侧限条件下应力与应变的比值，是通过室内试验获取的参数。

两者的关系：对于软土E0近似等于Es；较硬土层，E0=βEs，β=2～8，土愈坚硬，倍数愈大。

土的力学性质指标1．压缩系数土的压缩性通常用压缩系数（或压缩模量）来表示，其值由原状土的压缩试验确定。

压缩系数按下式计算：21211000p p e e a --⨯= （1-1） 式中 1000——单位换算系数；a ——土的压缩系数（MPa -1）；p 1、p 2——固结压力（kPa ）：e 1、e 2——相对应于p 1、p 2时的孔隙比。

评价地基压缩性时，按p 1为100kPa ，p 2为200kPa ，相应的压缩系数值以a 1-2划分为低、中、高压缩性，并应按以下规定进行评价：（1）当a 1-2＜0.1MPa -1时，为低压缩性土；（2）当0.1≤a 1-2＜0.5MPa -1时，为中压缩性土；（3）当a 1-2≥0.5MPa -1时，为高压缩性土。

2．压缩模量工程上也常用室内试验求压缩模量E s 作为土的压缩性指标。

压缩模量按下式计算：ae E s 01+= （1-2） 式中 Es ——土的压缩模量（MPa ）；e 0——土的天然（自重压力下）孔隙比；a ——从土的自重应力至土的自重加附加应力段的压缩系数（MPa -1）。

用压缩模量划分压缩性等级和评价土的压缩性可按表1-1规定。

地基土按E s 值划分压缩性等级的规定 表1-13．抗剪强度土在外力作用下抵抗剪切滑动的极限强度，一般用室内直剪、原位直剪、三轴剪切试验、十字板剪切试验、野外标准贯入、动力触探、静力触探等试验方法进行测定。

它是评价地基承载力、边坡稳定性、计算土压力的重要指标。

（1）抗剪强度计算土的抗剪强度一般按下式计算：τf＝σ·tgφ＋c（1-3）式中τf——土的抗剪强度（kPa ）；σ——作用于剪切面上的法向应力（kPa）；φ——土的内摩擦角（°），剪切试验法向应力与剪应力曲线的切线倾斜角；c——土的粘聚力（kPa），剪切试验中土的法向应力为零时的抗剪强度，砂类土c＝0。

（2）土的内摩擦角φ和粘聚力c的求法同一土样切取不少于4个环刀进行不同垂直压力作用下的剪力试验后，用相同的比例尺在坐标纸上绘制抗剪强度τ与法向应力σ的相关直线，直线交τ值的截距却为土的粘聚力c，砂土的c=0，直线的倾斜角即为土的内摩擦角切，见图6-1。

土的经验参数物理指标压缩变形模量剪切强度1.压缩变形模量：压缩变形模量是描述土体在受到垂直应力加载时的变形能力的物理指标。

它反映了土体在受到压力时的刚度和变形特性。

压缩变形模量可以通过一维压缩试验来测定。

实验测得的压缩变形模量值可以用于工程计算中，以评估土体在受到压力时的变形和承受能力。

2.剪切强度：剪切强度是描述土体抵抗剪切力的能力的物理指标。

它是土体克服剪切力产生的变形并转化为抵抗剪切力的能量。

剪切强度可以通过直剪试验来测定。

实验测得的剪切强度值可以用于工程计算中，以评估土体在受到剪切力时的稳定性和承受能力。

3.土体的物理指标：土体的物理指标是用来描述土体的基本物理性质的参数。

例如，土体的密度、比重、含水量等。

这些指标可以通过实验测定来确定，用于工程设计中土体的水分控制、排水设计等。

土的经验参数在土力学和岩土工程中具有重要的作用。

它们可以帮助工程师了解土体的力学行为，设计合理的土木结构和地基工程，评估土体的稳定性和承载能力，并制定适当的施工措施和地震防护措施。

同时，土的经验参数还可以用于土壤力学理论的研究和发展，为土力学的建立和发展提供理论依据。

因此，对土的经验参数的研究和应用具有重要的理论和实际意义。

在实际工程设计中，根据特定土壤的性质和工程要求，可以采用不同的经验参数。

不同类型的土壤具有不同的力学特性和工程行为，因此需要根据具体情况选择合适的经验参数。

此外，土体的经验参数还会受到其他因素的影响，如土壤的成分、结构和水分状况等。

因此，在使用土的经验参数时需要综合考虑这些因素，并进行合理的修正和调整。

总之，土的经验参数是描述和表征土的力学性质和行为的重要参数。

通过实验测定和工程应用，可以有效地评估土的变形和承载能力，并指导土木工程设计和施工。

在土力学和岩土工程领域，土的经验参数具有重要的理论和实际价值，对土力学的发展和应用起着重要的作用。

各土层物理力学性能指标土层物理力学性能指标是描述土体固体物理性质的指标，可以用来评价土体的稳定性、抗冲刷性、渗透性等，常用指标包括体积重、单位重、孔隙比、含水率、饱和度、压缩性和剪切性能等。

1.体积重：体积重是指单位体积土体所受重力的大小。

体积重与土壤颗粒的密度有关，一般通过测定单位体积土样的质量和体积来计算。

体积重的大小直接关系到土壤的承载力和稳定性。

2.单位重：单位重是指单位体积土体的质量。

它是体积重的倒数，单位是kN/m3、单位重通常用来计算土体的水力学性质、液化性、动力响应等。

3.孔隙比：孔隙比是指土体中孔隙体积与总体积之比，是衡量土质疏松程度和渗透性的重要指标。

孔隙比越大，土体的渗透性越好。

4.含水率：含水率是指土体中含有的自由水的质量与干土质量之比。

含水率的大小直接影响土体的拟静力稳定性、渗透性、压缩性等。

5.饱和度：饱和度是指研究对象中孔隙中所含水的体积与总体积之比。

饱和度直接影响土体的渗透性、固结性、剪切强度等。

6.压缩性：压缩性是指土体在所受应力作用下体积发生变化的能力。

土壤的压缩性与孔隙分布和组成、饱和度、孔隙比等因素密切相关。

7.剪切性能：剪切性能是指土壤在受到剪切应力作用下的变形能力。

剪切性能是评价土体的抗剪强度和变形特性的重要指标。

除了上述指标外，还有其他一些指标也常用于描述土层的物理力学性能。

例如：-泊松比：泊松比是指材料在受到拉伸或压缩时沿着应变方向的变化与垂直方向的变化之比。

泊松比是评价土体的压缩性和弹性度量的重要指标。

-弹性模量：弹性模量是指材料在受力后恢复原状的能力。

弹性模量是衡量土壤抗剪切性能和变形能力的重要参数。

-液塑限度：液塑限度是指土壤从固态过渡到半固态和可塑态的水分含量范围。

液塑限度对土壤的可塑性和压缩性具有重要作用。

这些土层物理力学性能指标可以根据实际需要在实验室中进行土壤试验，以了解土体的性质，为土方工程、地基处理、地质工程设计等提供依据。

土力学知识点总结2020一、土体力学性质1. 土体的物理性质：包括土壤的颗粒级配、密实度和孔隙度等物理性质。

2. 土体的力学性质：包括土壤的受力特性、应力-应变关系、强度特性等力学性质。

3. 土体的水分性质：包括土壤的吸水性、渗透性和饱和性等水分性质。

4. 土体的结构性质：包括土壤的孔隙结构、颗粒结构和结构重组等结构性质。

二、土体力学参数1. 土体的重要力学参数：包括土壤的干密度、容重、孔隙比、饱和度、相对密度等参数。

2. 土体的强度参数：包括土壤的内摩擦角、剪切强度、抗压强度、抗拉强度和黏聚力等参数。

3. 土体的压缩参数：包括土壤的压缩模量、压缩系数、变形指数和固结指数等参数。

4. 土体的渗透参数：包括土壤的渗透系数、渗透速率和渗透能力等参数。

三、土壤力学1. 土体的应力状态：包括一维应力状态、二维应力状态和三维应力状态等应力状态。

2. 土体的应力变化：包括一维应力变化、二维应力变化和三维应力变化等应力变化。

3. 土体的应变状态：包括一维应变状态、二维应变状态和三维应变状态等应变状态。

4. 土体的应变变化：包括一维应变变化、二维应变变化和三维应变变化等应变变化。

四、土体变形1. 土体的弹性变形：包括土壤的弹性模量、泊松比、弹性应变能等弹性变形特性。

2. 土体的塑性变形：包括土壤的塑性模量、塑性指数、塑性势函数等塑性变形特性。

3. 土体的固结变形：包括土壤的固结模量、固结指标、固结应力、固结变形等固结变形特性。

4. 土体的残余变形：包括土壤的残余模量、残余强度、残余应变等残余变形特性。

五、土体破坏1. 土体的破坏模式：包括土壤的拉裂破坏、剪切破坏、抗压破坏和挤压破坏等破坏模式。

2. 土体的破坏表现：包括土壤的应力-应变关系、破坏面形态、破坏模式和破坏机理等破坏表现。

3. 土体的破坏条件：包括土壤的破坏状态、破坏幅度、破坏强度和破坏性质等破坏条件。

4. 土体的破坏规律：包括土壤的破坏机制、破坏过程、破坏特征和破坏规律等破坏规律。