“土力学与基础工程”各章掌握知识点
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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。
土力学与地基基础知识点总结一、土力学基础知识点1. 土的物理性质:包括土的颗粒组成、密度、孔隙度、含水量等。
2. 土的力学性质:包括土的强度、变形特性等。
3. 土与水的相互作用:包括渗透流、饱和流等。
4. 土与结构物的相互作用:包括土压力、承载力等。
5. 土与环境的相互作用:包括土壤侵蚀、沉降等。
二、地基基础基础知识点1. 岩石和土壤的分类:岩石按照成因分为火成岩、沉积岩和变质岩;土壤按照成因分为残积土、冲积土和沉积土。
2. 建筑物荷载:建筑物荷载分为永久荷载和可变荷载,其中永久荷载主要来自建筑本身,可变荷载则主要来自人员活动和设备运行等。
3. 地基基础类型:地基基础类型主要有浅基础和深基础两种,其中浅基础包括简单地基(如垫板)、连续墙式地基和筏式地基,深基础包括桩基和墙式基础。
4. 地基处理技术:地基处理技术包括加固、加厚、排水等方法。
5. 地基设计:地基设计主要考虑建筑物荷载、土壤特性、地质条件等因素,以确定合适的地基类型和尺寸。
三、土力学与地基工程实践应用1. 工程勘察:工程勘察是土力学和地基工程实践的重要环节,其目的是了解现场土壤和岩石的特性以及环境条件,为后续工作提供依据。
2. 土体强度试验:土体强度试验包括压缩试验、剪切试验等,可以确定土壤的强度参数,为后续设计提供数据支持。
3. 地下水位测定:地下水位测定是确定渗透流方向和水压力大小的重要手段。
4. 岩土钻探:岩土钻探可以获取现场岩石和土壤样品,进一步了解现场情况。
5. 土壤改良:土壤改良是通过加固、加厚或排水等方法来提高土壤承载力或稳定性的技术手段。
总之,土力学和地基工程是建筑工程中不可或缺的一部分,它们的应用涉及到建筑物的安全性、经济性和环境保护等方面。
在实践中,需要根据具体情况综合考虑各种因素,制定合适的土力学和地基工程方案。
土力学与基础工程复习重点第一章绪论(1)地基:支承基础的土体或岩体。
(2)天然地基:未经人工处理就可以满足设计要求的地基。
(3)人工地基:若地基软弱、承载力不能满足设计要求,则需对地基进行加固处理。
(4)基础:将结构承受的各重作用传递到地基上的结构组成部分。
第二章土的性质及工程分类(1)土体的三相体系: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。
(2)粒度:土粒的大小。
(3)界限粒径:划分粒组的分界尺寸。
(4)颗粒级配:土中所含各粒组的相对量,以土粒总重的百分数表示。
(5)土的颗粒级配曲线.(6)土中的水和气(p9)(7)工程中常用不均匀系数和曲率系数来反映土颗粒级配的不均匀程度。
不均匀系数反映了大小不同粒组的分布情况,曲率系数描述了级配曲线分布整体形态。
工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断:1.对于级配连续的土:,级配良好:,级配良好。
2.对于级配不连续的土,级配曲线上呈台阶状(见图2。
5曲线C),采用单一指标难以全面有效地判断土的级配好坏,同时需满足和两个条件时,才为级配良好,反之则级配不良。
颗粒分析实验:确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析实验。
对于粒径大于0.075mm的粗粒土,可用筛分法。
对于粒径小于0。
075mm的细粒土,则可用沉降分析法(水分法)。
(7)土的物理性质指标三个基本实验指标1.土的天然密度土单位体积的质量称为土的密度(单位为),即。
(2。
10)2.土的含水量土中的水的质量与土粒质量之比(用百分数表示)称为土的含水量,即。
(2.11)3.土粒相对密度土的固体颗粒质量与同体积4时纯水的质量之比,称为土粒相对密度,即(2.12)反映土单位体积质量(或重力)的指标1.土的干密度土单位体积中固体颗粒部分的质量,称为土的干密度,并以表示:。
(2.13)2.土的饱和密度土孔隙中充满水的单位体积质量,称为土的饱和密度,即, (2。
14)式中为水的密度,近似取3.土的有效密度(或浮密度)在地下水位以下,单位体积中土粒的质量扣除同体积水的质量后,即为单位土体积中土粒的有效质量,称为土的有效密度,即。
2024年土力学与基础工程重点概念总结一、土力学与基础工程简介土力学与基础工程是土木工程学科的重要组成部分,主要研究土壤、岩石和地基的性质与行为,以及相应的基础结构的设计与施工。
二、土力学与基础工程的重点概念1. 土体的力学性质土体的力学性质是土力学与基础工程研究的基础,主要包括土体的体积重、孔隙比、含水量、压缩性、剪切强度、渗透性等。
2. 土与结构的相互作用土与结构的相互作用是土力学与基础工程研究的重要内容,主要包括土体对结构的荷载传递、土体与结构的相对位移、土体对结构的支撑等。
3. 土体力学模型土体力学模型是描述土体力学性质的数学模型,包括线弹性模型、非线性弹性模型、塑性模型、本构模型等。
4. 土体压缩与固结土体在负荷作用下会发生压缩与固结,研究土体压缩与固结是土力学与基础工程的重要内容,有关概念包括压缩系数、固结指数、固结压缩等。
5. 土的剪切强度与断裂土体的剪切强度是指土体抵抗剪切破坏的能力,研究土体的剪切强度与断裂是土力学与基础工程的重要内容,有关概念包括内摩擦角、剪切应变、剪切强度参数等。
6. 地基与基础结构设计地基与基础结构设计是土力学与基础工程的主要应用领域,包括浅基础设计、深基础设计、地基处理等。
有关概念包括基础承载力、基础沉降、基础稳定等。
7. 岩土工程材料岩土工程材料是土力学与基础工程的研究对象之一,包括土壤、岩石、地下水等。
岩土工程材料的性质对工程设计和施工具有重要影响。
8. 土壤改良与加固土壤改良与加固是提高地基承载力和稳定性的重要手段,涉及土壤改良材料、加固方法和施工技术等。
有关概念包括土壤改良剂、加固材料、加固方法等。
9. 基础施工技术基础施工技术是土力学与基础工程的实际应用手段,包括基坑开挖、基础浇筑、地基处理等技术。
有关概念包括基坑支护、灌注桩、拔桩技术等。
10. 土力学与基础工程的发展趋势土力学与基础工程领域正朝着深入研究土体的微观性质、多尺度模拟与分析、新材料的应用、智能化施工技术等方向发展。
一、绪论1.1土力学、地基及根底的概念1.土:土是连续、巩固的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的散粒堆积物。
2.地基:地基是指支撑根底的土体或岩体。
〔地基由地层构成,但地层不一定是地基,地基是受土木工程影响的地层〕3.根底:根底是指墙、柱地面下的延伸扩大局部,其作用是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成局部。
〔根底可以分为浅根底和深根底〕4.持力层:持力层是指埋置根底,直接支撑根底的土层。
5.下卧层:下卧层是指卧在持力层下方的土层。
〔软弱下卧层的强度远远小于持力层的强度〕。
6.根底工程:地基与根底是建筑物的根本,统称为根底工程。
7.土的工程性质:土的散粒性、渗透性、压缩性、整体强度〔连接强度〕弱。
8.地基与根底设计必须满足的条件:①强度条件〔按承载力极限状态设计〕:即结构传来的荷载不超过结构的承载能力p f≤;②变形条件:按正常使s≤用极限状态设计,即控制根底沉降的范围使之不超过地基变形的允许值[]二、土的性质及工程分类2.1 概述土的三相组成:土体一般由固相〔固体颗粒〕、液相〔土中水〕、气相〔气体〕三局部组成,简称为三相体系。
2.2 土的三相组成及土的结构〔一〕土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。
矿物颗粒的成分有两大类:〔1〕原生矿物:即岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母等。
〔2〕次生矿物:系原生矿物经化学风化作用后而形成的新的矿物〔如粘土矿物〕。
它们的颗粒细小,呈片状,是粘性土固相的主要成分。
次生矿物中粘性矿物对土的工程性质影响最大 —— 亲水性。
粘土矿物主要包括:高岭石、蒙脱石、伊利石。
蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。
它的亲水性特强工程性质差。
伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。
高岭石,它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞,属于1:1型结构单位层或者两层。
它的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石,更小于蒙脱石,遇水稳定,工程性质好。
桩基征承受偏心荷载地震效应验算公式:减轻建筑物不均匀沉降的措施1.采用柱下条基,筏形基础和箱型基础等结构刚度大,整体性较好的浅基础2.采用桩基和其他深基础3.用各种地基处理方法考虑从地基基础上部结构的相互作用的观点出发,综合选择合理的建筑,结构,施工方案和措施,降低对地基基础处理的要求和难度,同样也可以减轻房屋不均匀沉降的的目的基础变形的类型沉降量沉降差倾斜局部倾斜沉井基础承载力验算公式什么情况下不考虑桩侧负阻桩穿越较厚欠固结土层,进入相对较硬土层。
桩周存在软弱土层,邻近地面将有大面积长期堆载。
桩穿越自重湿陷性黄土进入较硬土层。
判断丙级相关沉降验算地基净反力概念单桩破坏模式有哪些屈曲破坏整体剪切破坏刺入破坏沉井基础设计包括哪两个部分沉静作为整体深基础的计算和施工过程中的结构计算扩展基础板底保护层厚?混凝土强度?100mm C15大概承台平面尺寸与什么因素有关上部结构桩数布桩形式桩基承台设计有哪些验算?承台内力计算受冲切计算受剪计算局部受压计算受弯计算单桩静载荷实验根数确定名词解释承载能力极限状态:对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载更大变形,如地基丧失承载能力而失稳破坏(整体剪切破坏)正常使用极限状态:对应于结构或构件达到正常使用或那就性能的某项规定现值,如影响建筑物正常使用或外观的地基变形沉井是一种利用人工或者机械方法清除井内土石,并借助自重或者添加压重等措施克服井壁摩阻力逐节下沉至设计标高,再浇筑混凝土封底并填塞井孔,成为建筑物的基础的井筒状构造物。
复合地基是指天然地基再地基处理过程中部分土体的到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,加固区是由天然地基土体和增强体两部分组成的共同承担荷载的人工地基无筋扩展基础系指用砖毛石混凝土毛石混凝土灰土三合土等材料组成的墙下条形基础柱下独立基础简答减轻不均匀沉降的措施有哪些建筑措施:建筑物体型简单控制建筑物长高比及合理布置纵横墙设置沉降缝控制相邻建筑物基础的间距调整建筑物的局部标高结构措施:减轻建筑物自重设置圈梁减小或调整基地附加压力增强上部结构刚度或采用非敏感性构件施工措施:合理安排施工顺序注意某些施工方法沉井偏斜原因①土岛表面松软,或制作场地或河底高低不平,软硬不均;②刃脚制作质量差,井璧与刃脚中线不重合;③抽垫方法欠妥,回填不及时;④除土不均匀对称,下沉时有突沉和停沉现象;⑤刃脚遇障碍物顶住而未及时发现,排土堆放不合理,或单侧受水流冲击淘空等导致沉井受力不对称浅基础埋深考虑了哪些条件建筑结构条件和场地环境条件工程地质条件水文地质条件地基冻融条件灌注桩施工方法及简要描述直接在设计桩位成孔,然后在孔内下放钢筋笼,再浇筑混凝土而成。
“土力学与基础工程”各章掌握知识点“土力学与基础工程”各章掌握知识点第2章土的组成及物理性质一、分类1、土的三相组成:固体颗粒、土中水、土中气体2、土的三性:碎散性、多相性、自然变异性3、土中水的状态:结合水和自由水4、土的结构:单粒结构(碎石和砂土)、蜂窝结构(粉粒或细砂)、絮状结构(粘粒)5、土的三相比例指标直接测定的指标及相应的实验方法:如含水量、密度和土的相对密度3个基本指标等。
二、概念或理解1、颗粒级配(grain grading):2、塑限(plastic limit)、液限(liquid limit)3、累计级配曲线与土的均匀性及级配的关系及其应用,级配曲线纵坐标含义三、简述达西定律(Darcy):在层流条件下,土中水渗流速度与水头损失之间关系的渗流定律。
粘性土起始水力梯度产生的原因。
四、计算掌握三相比例指标计算和液、塑限、塑性指数和液性指数计算并判定土的状态1、2、分层厚度确定原则,计算原理或计算步骤3、规范法计算地基沉降(与应力比法对比记忆)4、压缩系数coefficient of compression,工程实践中怎样用压缩系数判断土的压缩性e~p曲线越陡,a就越大,土的压缩性越高e~p曲线越平缓,a就越小,土的压缩性越低第5章土的抗剪一、土的抗剪强度指标:粘聚力c和内摩擦角二、简答1、莫尔-库仑强度理论(Mohr-Coulomb strength theory)的极限平衡方程式的推导。
三、极限平衡方程式的应用。
第6章土压力一、概念1、静止土压力2、主动土压力3、被动土压力4、 朗肯土压力和库仑土压力理论的基本假定5、 土坡的稳定安全系数:砂性土T T K f 滑动力抗滑力=,粘性土ττ平均剪应力平均抗剪强度fK =滑动力矩抗滑力矩=K 三、简答1、 用莫尔圆的变化说明朗金主动土压力和被动土压力的变化过程?2、 条分法的基本原理?是将滑动土体竖直分成若干土条,把土条当成刚体,分别求作用于各土条上的力对圆心的滑动力矩和抗滑力矩,然后按下式求土坡的稳定安全系数K ,这种方法统称为条分法。
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第2章土的组成及物理性质
一、分类
1、土的三相组成:固体颗粒、土中水、土中气体
2、土的三性:碎散性、多相性、自然变异性
3、土中水的状态:结合水和自由水
4、土的结构:单粒结构(碎石和砂土)、蜂窝结构(粉粒或细砂)、
絮状结构(粘粒)
5、土的三相比例指标直接测定的指标及相应的实验方法:如含水
量、密度和土的相对密度3个基本指标等。
二、概念或理解
1、颗粒级配(grain grading):
2、塑限(plastic limit)、液限(liquid limit)
3、累计级配曲线与土的均匀性及级配的关系及其应用,级配曲线
纵坐标含义
三、简述
达西定律(Darcy):在层流条件下,土中水渗流速度与水头损失之间关系的渗流定律。
粘性土起始水力梯度产生的原因。
四、计算
掌握三相比例指标计算和液、塑限、塑性指数和液性指数计算并判定土的状态
第3章土中应力
1、简述
土中的自重应力和地基附加应力沿深度的分布有什么特点?
2、计算
土的自重应力计算
第4章土的压缩性
一、概念
1、压缩模量(modulus of compressibility)
三、简答
1、按应力历史可将土分成哪几类,并解释它们的含义?
2、分层总和法(layerwise summation method)的假设计算深度、
分层厚度确定原则,计算原理或计算步骤
3、规范法计算地基沉降(与应力比法对比记忆)
4、压缩系数coefficient of compression,工程实践中怎样用压缩
系数判断土的压缩性
第5章 土的抗剪
一、土的抗剪强度指标:粘聚力c 和内摩擦角φ
二、简答
1、 莫尔-库仑强度理论(Mohr-Coulomb strength theory )的
极限平衡方程式的推导。
三、极限平衡方程式的应用。
第6章 土压力
一、概念
1、 静止土压力
2、 主动土压力
3、 被动土压力
4、 朗肯土压力和库仑土压力理论的基本假定
5、 土坡的稳定安全系数:砂性土T T K f 滑动力抗滑力=
,粘性土
ττ平均剪应力平均抗剪强度f
K =滑动力矩抗滑力矩=K 三、简答
1、 用莫尔圆的变化说明朗金主动土压力和被动土压力的变化
过程?
2、 条分法的基本原理?
3、 地基的三种破坏模式及破坏曲线?
四、主动土压力、被动土压力计算
第7章天然地基上的浅基础设计
1.浅基础分类(按刚度分类、按基础型式分类),基础埋深概念及影响因素(土质、冻结)
2.浅基础与深基础按埋深怎样划分
3.中心荷载作用下浅基础基底尺寸如何确定(给出必要公式及符号说明)
4.刚性基础高度确定方法、柔性基础高度的确定依据
5.浅基础设计计算(刚性基础底面积、高度、埋深的计算;柔性基础的底面积、高度的计算)
6.防止不均匀沉降的措施(建筑措施、结构措施、施工措施及各自主要内容)
7.确定地基容许承载力的方法有那些?按土的抗剪强度法、荷载试验法、规范表格法
8.刚性基础:设计计算采用的基底压力与地基承载力
9.扩展基础设计采用的是基底净反力,基底净反力的概念及其含义
第8章桩基础、第9章沉井及其它深基础
1. 桩基分类(按承台与地表位置分类、受力、施工方法、设置效应)
2. 端承桩、摩擦桩、端承型摩擦桩、摩擦型端承桩区别
3. 单桩破坏模式及特点
4. 桩负摩阻力概念、形成条件及中性点概念、负摩阻力计算
5. 单桩承载力计算(竖向抗压承载力、竖向抗拔承载力)
6. 群桩基础分分类、群桩效应概念、影响群桩承载力的因素
7. 群桩基础承载力设计值计算
8. 沉井的构造组成:井壁、刃脚、封底、盖板、凹槽、隔墙
9. 深基础主要型式:桩基础、沉井基础、墩基础等
第10章基坑工程第11章特殊土地基第12章软弱地基处理
1.基坑支护主要类型:土钉墙、水泥土墙、钢支撑等
2.湿陷性黄土概念、力学特点(遇水湿陷)、分类(湿陷性和非湿陷性黄土)及其判定标准
(湿陷系数大于0.015为湿陷性黄土)
3.怎样区分自重和非自重湿陷性场地?
4.膨胀土显著特点(吸水膨胀、失水收缩)及其判定标准(膨胀系数大于40%)
5.什么是软弱土地基,常见地基处理措施有哪些?。