土力学 第1章资料

基础：建筑物最底下的这一部分结构。

地基：承受由基础传来荷载的土层（或岩层）。

持力层：位于基础底面下的第一层土。

下卧层：持力层下的土层。

地基的分类：按地质情况分：土基、岩基。

按设计施工情况分：天然地基：不需处理而直接利用的地基。

人工地基：经过人工处理而达到设计要求的地基。

土的特点：碎散性、压缩性、固体颗粒间的相对移动性及透水性。

连续介质的固体材料。

土的用途：作为地基；作为建筑材料（e.g.路基，堤坎）土力学的研究对象：研究土的本构关系以及土与结构物相互作用的规律。

土的本构关系：即土的应力——应变——强度——时间四变量之间的内在联系。

地基设计中，必须满足的两个技术条件：1、地基的变形条件：（沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜）保证建筑物不因地基变形而损坏或者影响其正常使用。

2、地基的强度条件：要求作用于地基的荷载不超过地基的承载力，保证地基在防止整体破坏方面有足够的安全储备。

基础设计中，必须满足的两个技术条件：基础应当具有足够的强度和耐久性。

土的概念: 土是岩石风化的产物，是母岩风化后经搬运、沉积等地质作用形成的岩石碎屑和土颗粒组成的集合体。

土的分类（1）按有机质含量 :有机土；无机土（2）按粒间粘聚程度: 粘性土,无粘性土土力学的概念 :以土和土体为研究对象，研究其物理、力学特性、稳定性以及土与结构的相互作用的一门学科。

土的性质包括 :物理性质 ,力学性质 ,水理性质 ,工程性质土的成因 :土的形成要经历风化、剥蚀、搬运、沉积等作用过程。

残积土:残积土是残留在原地未被搬运的那一部分岩石风化剥蚀后的碎屑堆积物，其成分与母岩相同，一般没有层理构造，均质性差，孔隙度较大，作为建筑物地基容易引起不均匀沉降。

洪积土:是指在山区或高地由暂时性水流(山洪急流)作用，将大量的残积物、坡积物搬运堆积在山谷中或山前平原上的堆积物。

冲积土:是由河流流水的地质作用，将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物质剥蚀后搬运沉积在河流平缓地带形成的沉积物。

工程地质及土力学复习资料第一章岩石和地质构造一、什么叫矿物质和岩石？说明几种主要的造岩矿物和岩石的种类？矿物：具有一定化学成分和物理性质的自然元素单质和化合物，主要造岩矿物：白云母、角闪石、石英、白云石等。

岩石：是地壳中由一种或多种矿物组成的物质。

岩石有岩浆石、沉积石、变质石等。

何谓岩石的结构和构造?岩石的结构：是指组成岩石的矿物结晶程度、晶粒大小、晶体形状及相互结合的方式。

构造指矿物在岩石中的排列和充填方式所反映出的外貌特征。

二、试结合矿物的标本，阐述矿物主要的物理性质特征如颜色、光泽、解理、断口、结晶形态和硬度等的基本概念。

颜色：矿物的颜色是矿物对白（日）光选择吸收的表现。

当矿物有选择地吸收其中某一或某些波长的光波时，则矿物就呈现剩余波长光波的混合色。

按其不同的成因可分为自色、他色和假色。

条痕色：指矿物粉末的颜色，他排除了矿物因反射所造成的色差，以去掉假色，减弱他色，保存自色，使常见矿物的颜色更为固定，对于鉴别矿物具有实用意义。

透明度：是指矿物透光能力的大小，即光③线透过矿物的程度。

矿物的透明度分为：透明、半透明、不透明三级。

光泽：矿物表面反光的的光亮程度称为光泽。

矿物的光泽按其反射强弱划分如下：①金属光泽；②非金属光泽。

硬度：矿物抵抗外力刻划研磨的能力称为硬度。

各种矿物由于化学成分和内部结构的不同，常具有不同的硬度，这是鉴别矿物的一个重要特征。

解理与断口：矿物受到外力的作用（如敲打），其内部质点间的连接力被破坏，沿一定的方向形成一系列光滑的破裂面的性质，称为解理。

所裂开的光滑破裂面称为解理面。

不具方向性的不规则断裂面，则称为断口。

解理是反映矿物质内部质点相互连接强弱的特征。

根据解理发生的完全程度，把解理分为如下几种：①极完全解理；②完全解理；③中等解理；④不完全解理。

三、试结合矿物的标本，阐述表观鉴别常见矿物的基本方法及几种主要矿物的特征。

鉴别方法：用显微镜观察法、化学分析法、专用仪器分析法、表观鉴别法。

《土力学及地基基础（１）》复习资料一、填空题01.粘性土按含水量不同具有不同的状态，包括固态、半固态、可塑状态、流动状态。

02.若砂土的天然孔隙比与其所能达到的最大孔隙比相等，则该土处于最最疏松的状态03.基础底面与地基之间产生的接触应力称为基底压力，而建筑物新增加于基础底面的压力称为基底附加压力，后者可以通过在建筑物建造后的基底压力中扣除基底标高处原有的土中自重应力得到。

04. 对无粘性土的工程性质影响最大的因素是密实度。

05. 土的三相组成是，土中的固体颗粒、土中的水、土中的气。

06. 若土的压缩曲线(e—p曲线)较陡，则表明土的压缩性土的压缩性较大。

07. 如图所示，若采用角点法计算基础甲中心点0下附加应力，则当计算由本基础产生的附加应力时，0点取为 4 个相等小矩形oabc 的公共角点；当计算由相邻基础乙产生的附加应力时，0点取 2 个相等小矩形oafg和2个与oaed相同的矩形的公共角点。

07题图08．文克尔地基模型适用于_抗剪__强度很低的地基，因为该模型忽略了地基的_剪力__。

09．桩按挤土效应可分为挤土桩、小量挤土桩和非挤土桩。

10．如果因为建筑方面的原因，建筑物的平面造型复杂，这时可以通过设置__沉降缝___来避免建筑物的不均匀沉降产生的结构应力。

11．各级建筑物的基础底面积均应按地基承载力进行计算。

12．基础设计除了要满足基础本身的___承载力____要求之外，还要满足地基_承载力_和_变形_的要求。

13．大面积地面堆载使桩周土层压密，使桩侧产生负摩擦力。

14．竖向抗压桩桩侧的负摩擦阻力会_增大_桩身内力，__增大_桩顶沉降。

15．上部结构荷载在柱下十字交叉基础节点上的分配，一般要求满足_静力平衡__和_变形协调_条件。

16．设计筏板基础底面时，应尽可能使_荷载合力的作用点_和__筏基底面形心_重合，或者通过筏板__外挑长度__来减小偏心。

当不能重合时，在永久荷载与可变荷载准永久组合下，矩形基底的偏心距宜小于或等于_1/60_的基础宽度。

土力学一、名词解释土的干密度：单位体积土中土粒的质量称为土的干密度。

工程上常以土的干密度来评价土的密实程度，并常用这一指标来控制填土的施工质量。

临界水力坡降：指土体开始发生流土破坏时的水力坡降。

附加应力：由建筑物荷载在地基土中引起的、附加在原有自重应力之上的应力。

欠固结土：指在目前自重应力下还未达到完全固结的土体，土体实际固结压力小于现有覆盖土自重应力。

天然休止角：指干燥沙土自然堆积所能形成的最大坡角土的饱和重度：土中空隙完全被水充满时土的重度称为饱和重度。

固结度：地基在某一时刻t的固结沉降与地基最终固结沉降之比。

软化性：指岩石浸水饱和后强度降低的性质超固结：渗透系数：反映土的透水性能的比例系数，相当于水力坡降等于1时的渗透速度。

临塑荷载：地基中即将出现塑性区但未出现塑性区时所感应的基底压力，及相应于塑性区的最大深度等于零时所对应的基底压力。

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之间的相互关系的特征。

粉土：指塑性指数小于或等于10，粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量50%的土。

不固结不排水实验：试样在施加周围压力和随后施加竖向压力直至剪切破坏的整个过程中都不允许排出，自始至终关闭排水阀门的三轴压缩试验。

角点沉降系数：单位均布矩形荷载在其角点处引起的沉降。

极限承载力：地基能承受的最大荷载强度。

二、填空1.在土的三相比例指标中，三项基本的试验指标是土的密度、土粒相对密度、含水量，它们分别可以采用环刀法（灌砂法）、比重瓶法和烘干（烧干、炒干）法测定。

2.实际工程中，土的压缩系数根据土原有的自重应力增加到自重应力和附加应力之和这一压力变化区间来判定，采用的压缩性指标是压缩系数a1-2.3.直接剪切试验：快剪实验、固结快剪实验、慢剪实验；三轴试验：不固结不排水、固结不排水、固结排水4.采用单向压缩分层总和发计算地基沉降时，通常根据室内压缩实验曲线确定压缩性指标，若考虑应力历史对地基沉降的影响，则应根据原始压缩曲线确定压缩性指标。

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。

土力学复习资料整理(总7页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除填空：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，简称“三相体系”。

常见的粘土矿物有：蒙脱石、伊利石和高岭石。

由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度。

如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。

颗粒分析试验方法：对于粒径大于的粗粒土，可用筛分法；对于粒径小于的细粒土，可用沉降分析法（水分法）。

土的颗粒级配评价：根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。

粒径级配曲线：颗粒级配曲线的越陡，说明颗料粒径比较一致，级配不良。

相反，颗粒级配曲线的越缓，说明颗粒不均匀，级配良好。

土中水按存在形式分为：液态水、固态水和气态水。

土中液态水分为结合水和自由水两大类；结合水可细分为强结合水和弱结合水两种。

含水量试验方法：土的含水量一般采用“烘干法”测定；在温度100～105℃下烘至恒重。

塑性指数Ip越大，表明土的颗粒愈细，比表面积愈大，土的粘粒或亲水矿物含量愈高，土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。

塑性指数定名土类按塑性指数：Ip﹥17为粘土；10﹤Ip≦17为粉质粘土。

液性指数：I L=（ω-ωp）/（ωL-ωp）=（ω-ωp）/ Ip。

当土的天然含水量ω﹤ωp时，I L﹤0,土体处于坚硬状态；当ω﹥ωL时，I L﹥0,土体处于流动状态；当ω在ωp和ωL之间时，I L=0～1,土体处于可塑状态。

粘性土根据液性指数可划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态。

土的结构和构造有三种基本类型：单粒结构、蜂窝结构及絮凝结构。

影响土的击实（压实）特性的因素：含水量影响、击实功（能）的影响、土类及级配的影响。

人工填土按组成物质分类：素填土、杂填土和冲填土三类。

有效应力原理，即有效应力等于上层总压力减去等效孔隙压力；其中，等效孔隙压力等于孔隙压力与等效孔隙压力系数之积，等效系数介于0和1之间。

《土力学》作业答案 第一章1—1根据下列颗粒分析试验结果，作出级配曲线，算出Cu 及Cv 值，并判断其级配情况是否良好。

解： 级配曲线见附图。

小于某直径之土重百分数%土粒直径以毫米计习题1-1 颗粒大小级配曲线由级配曲线查得：d 60=0.45，d 10=0.055，d 30=0.2；18.8055.045.01060===d d C u 62.1055.045.02.026010230=⨯==d d d C cC u >5，1<C c <3；故，为级配良好的土。

（2）确定不均匀系数Cu 及曲率系数Cv ，并由Cu 、Cv 判断级配情况。

解：土粒直径以毫米计小于某直径之土重百分数%习题1-2 颗粒大小级配曲线1—3某土样孔隙体积等于颗粒体积，求孔隙比e 为若干？ 若Gs=2.66，求ρd =? 若孔隙为水所充满求其密度ρ和含水量W 。

解：111===s v V V e ； /33.1266.2g V M s d ===ρ.12166.2V M M w s =+=+=ρ%6.3766.21===s w M M ω。

1—4在某一层土中，用容积为72cm 3的环刀取样，经测定，土样质量129.1g ，烘干后质量121.5g ，土粒比重为2.70，问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密度、干密度各是多少？解：3457.25.121cm G MV s ss ===；✞3274572cm V V V s V =-=-=；%26.60626.05.1215.1211.129==-==s w M M ω； 3/79.1721.129cm g V M ===ρ； 3/06.2722715.121cm g V V M v w s sat =⨯+=+=ρρ；3/06.1724515.121'cm g V V M s w s =⨯-=-=ρρ；[或3/06.1106.2'cm g w sat =-=-=ρρρ]；3/69.1725.121cm g V M s d ===ρ。

土力学与基础工程第四版教学设计一、教学目标•理解土力学和基础工程的基本概念和理论•掌握土体力学性质及其变形规律•掌握土壤的固结、沉降及其预测方法•掌握基础工程的设计方法和施工技术•培养学生独立思考和解决实际问题的能力二、教学内容及进度安排第一章：土体的物理力学性质•土体的物理特性•土的孔隙、水分及渗透力•土的应力状态•土的应变规律第二章：土体的力学性质与变形规律•土体的内摩擦角、剪力强度及其影响因素•土的固结与压缩•土的剪切与应变规律第三章：土的液态性质及其变形规律•土的渗透力学性质•土的动力力学特性•土体的地震反应第四章：土壤的固结沉降及其预测•不排水塑性固结及其数学模型•压缩指数的测定及影响因素•土的沉降规律及其预测方法第五章：基础工程的力学分析和设计•基础工程的基本概念•基础的类型及其适用范围•基础的承载能力•基础的设计方法和施工技术第六章：基础工程的施工管理•基础工程施工的基本要求•基础工程施工中的质量控制•基础工程施工过程中的安全管理三、课程评估方式•平时成绩占总成绩的50%•课堂作业、小组讨论、实验报告等，平时成绩会综合考虑•期末考试占总成绩的50%四、教学方法•讲授法：讲解土力学和基础工程的理论知识及其应用，提供相关的例题和作业。

•实验法：通过实验和实车操作，加深学生对理论知识的理解，并提高学生的动手操作能力。

•课程设计：让学生通过阅读有关文献，选择自己感兴趣的选题，撰写相关的研究报告和论文。

五、教材及参考资料教材•《土力学与基础工程》第四版，作者：罗华明参考资料•《岩土工程原理》•《岩土工程概论》•《软土工程导论》•《地基基础》六、总结通过本课程的学习，学生将会掌握土力学和基础工程的基本概念和理论，并通过实践和实验，将理论运用到实际工程中。

同时，学生还将培养独立思考和解决实际问题的能力，在未来的工作和学习中，可以更加自信和从容地应对各种问题和挑战。

1.土由那几部分组成，土中水分为哪几类，其特征如何，对土的工程性质影响如何？土体由固相液相和气相三部分组成；土中水存在形态分为：液态水，固态水，气态水（液态水分为自由水和结合水，结合水分为强结合水和弱结合水，自由水分为重力水和毛细水），特征：固态水存在于颗粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水，液态水是人们日常生活中不可缺少的物质，气态水是土中气的一部分。

影响：土中水并非处于静止状态，而是运动着的。

工程实践中的流沙，管涌，冻胀，渗透固结，渗流时的边坡稳定问题都与土中水的运用有关2.何谓最优含水量，影响填土压实效果的主要因素有哪些？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时的含水量称为土中最优含水量。

影响因素：含水量；击实功；土的性质3.无粘性土和粘性土在土的矿物组成，土的结构，物理状态，及分类方法诸方面有何重要区别？分类方法区别：无粘性土靠密实度划分，而粘性土靠液性指数划分。

物理状态：无粘性土最主要物理状态指标为孔隙比e，相对密度和标准贯入试验击数。

粘性土的物理状态指标为可塑性，灵敏性，触变性。

4.地基土分为几大类，各类土的划分依据是什么，为什么粒度成分和塑性指数可作为土分类的依据，比较这两种分类方法的优缺点和适用条件粗粒土和细粒土两大类；划分依据：粗粒土的工程性质和大程度上取决于土的粒径级配，故按其粒径级配累积曲线再分成细类。

细粒土分类基于长基实验结果统计分析所得结论，多用塑性指数或者液限加塑性指数作为分类指标。

优点：塑性图划分细粒土能较好反映土粒与水相互作用的一些性质。

缺点：却不能反映天然土工程的另一重要因素——土的结构性。

5.淤泥和淤泥质土的生成条件，物理性质和工程特性是什么，能否作为建筑物的地基？生成条件：在静水成缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成。

物理性质和工程特性：孔隙比大于1，天然含水量w>wl，压缩性高，强度低，具有灵敏性，结构性的土层，为不良地基；，故不能作为建筑物的地基6. 土的自重应力分布有何特点？地下水位的升降对自重应力有何影响，如何计算？均质土的自重应力沿水平面均匀分布，且于深度Z成正比，即随深度呈线性增加地下水位升高则土的自重应力减小，反之则增加。

土力学复习资料（整理）土力学复习资料第一章绪论1.土力学的概念是什么？土力学是工程力学的一个分支，利用力学的一般原理及土工试验，研究土体的应力变形、强度、渗流和长期稳定性、物理性质的一门学科。

2.土力学里的"两个理论，一个原理"是什么？强度理论、变形理论和有效应力原理3.土力学中的基本物理性质有哪四个？应力、变形、强度、渗流。

4. 什么是地基和基础？它们的分类是什么？地基:支撑基础的土体或岩体。

分类:天然地基、人工地基基础:结构的各种作用传递到地基上的结构组成部分。

根据基础埋深分为:深基础、浅基础5.★地基与基础设计必须满足的三个条件★①作用于地基上的荷载效应（基底压应力）不得超过地基容许承载力特征值，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。

即满足土地稳定性、承载力要求。

②基础沉降不得超过地基变形容许值。

即满足变形要求。

③基础要有足够的强度、刚度、耐久性。

6.若地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理？需对地基进行基础加固处理，例如采用换土垫层、深层密实、排水固结、化学加固、加筋土技术等方法进行处理，称为人工地基。

7.深基础和浅基础的区别？通常把埋置深度不大(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称为浅基础;反之，若浅层土质不良，须把基础埋置于深处的好地层时，就得借助于特殊的施工方法，建造各种类型的深基础(如桩基、墩基、沉井和地下连续墙等。

)8.为什么基础工程在土木工程中具有很重要的作用？地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程，其勘察、设计、施工质量的好坏直接影响到建筑物的安危、经济和正常使用。

基础工程的特点主要有:①由于基础工程是在地下或水下进行，施工难度大②在一般高层建筑中，占总造价25％，占工期25％~30％③隐蔽工程，一旦出事，损失巨大且补救困难，因此基础工程在土木工程中具有十分重要的作用。

第二章土的性质与工程分类1.土: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。