土力学06-1

土力学实验报告土力学实验报告一、引言土力学实验是土木工程领域中非常重要的一项研究内容，通过对土壤在不同条件下的力学性质进行测试和分析，可以为工程设计和施工提供科学依据。

本实验报告旨在总结土力学实验的过程、结果和分析，以及对土壤力学性质的理解和应用。

二、实验目的本次土力学实验的目的是通过对土壤的压缩性和剪切性进行测试，了解土壤的力学性质，包括压缩特性、剪切强度和变形特征等。

同时，通过实验结果的分析，掌握土壤的力学行为规律，为土木工程的设计和施工提供参考。

三、实验方法1. 压缩性测试：采用压缩试验仪进行，首先将土样放置在试验仪中，施加一定的压力，然后记录土样的压缩变形和应力变化，最后得出土壤的压缩特性曲线和压缩模量等参数。

2. 剪切性测试：采用剪切试验仪进行，首先将土样放置在试验仪中，施加一定的剪切力，然后记录土样的剪切变形和应力变化，最后得出土壤的剪切强度和剪切模量等参数。

四、实验结果与分析1. 压缩性测试结果：根据实验数据绘制土壤的压缩特性曲线，可以得出土壤的压缩指数和压缩模量等参数。

通过分析曲线的形状和参数的数值，可以判断土壤的压缩性质，如是否具有压缩回弹性、压缩变形的速率等。

2. 剪切性测试结果：根据实验数据绘制土壤的剪切应力-剪切变形曲线，可以得出土壤的剪切强度和剪切模量等参数。

通过分析曲线的形状和参数的数值，可以判断土壤的抗剪强度和剪切变形的特征，如剪切破坏的形态、剪切面的切线斜率等。

五、实验结论通过本次土力学实验，我们得出了以下结论：1. 土壤的压缩性是指土壤在外力作用下发生的体积变化，具有压缩回弹性和压缩变形速率等特征。

2. 土壤的剪切性是指土壤在外力作用下发生的形变和破坏，具有剪切强度和剪切变形特征等。

3. 土壤的力学性质与土壤的颗粒组成、含水量、密实度等因素有关，不同土壤类型具有不同的力学行为规律。

六、实验应用土力学实验的结果和分析对土木工程的设计和施工具有重要的指导意义：1. 在土地开发和基础工程设计中，可以根据土壤的压缩性和剪切性参数，合理选择地基处理措施和结构设计方案，以确保工程的稳定性和安全性。

第1章 土的物理性质及工程分类1、土的三相比例指标的计算2、液限指数、塑限指数的计算及作用3、相对密实度计算4、颗粒级配分析1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)土的粒径级配累积曲线d 60d 50d 10d 30d 60d 10d 30C u C c0.330.0050.06366 2.41特征粒径:d 60: 控制粒径d 10: 有效粒径d 30:中值粒径不均匀系数：C u = d 60 / d 10曲率系数:C c = d 302/ (d 60×d 10 )C u ≥5,级配不均匀一. 固体颗粒§2.1土的三相组成§2 土的物性与分类固体第2章土的渗透性1、达西定义的相关计算（1）水力梯度计算 （2）渗流速度 （3）渗流量 2、渗透力计算 3、临界水力梯度2.达西定律的适用范围th A L V k ...D =Ah第3章土中应力计算1、地基的自重应力计算2、基底压力计算3、地基中的附加应力计算4、有效应力原理5、地下水位升降变化引起的土中应力变化3.2 土体的自重应力计算一、地基自重应力1．假设岩体为均匀连续介质，并为半无限空间体，在距地表深度z 处，土体的自重应力为s c z = g z s c x = s c y = K 0s c z式中：z ——岩体单元的深度（m ）g ——上覆土体的容重（kN/m 3）K 0——侧压力系数= n /（1-n ）若为成层土，则有地下水位以下应采用浮容重å==++=ni ii cz H H H 12211g g g s L s cx地面H 1H 2s czs cy地下水位P s三、基底压力的简化计算（一）、中心荷载作用By2、单向偏心由基底压力计算公式得到单向偏心时yB M M G F p y x +四、基底附加应力(p 0)基底处的地基由于建筑物建造后而增加的应力。

期末土力学复习资料
土力学是土木工程中的重要学科，研究土体的力学性质和行为。

学习土力学对于理解土壤的力学行为和土壤力学参数的计算具有重
要意义。

为了帮助大家复习土力学知识，本文将从土力学的基本概
念和理论开始，介绍土体的力学行为、土壤参数的计算方法以及一
些常见的土力学实验方法。

一、土力学的基本概念和理论
1.土力学的定义和研究对象
土力学是研究岩土体的力学性质和行为的学科，它主要研究土
壤的力学特性、力学参数和应力应变关系等。

2.土壤的基本性质
土壤是由固体颗粒、水分和空气组成的多相多孔介质。

土壤的
基本性质包括颗粒密实度、含水率、孔隙度等。

3.土壤力学的基本假设
在土力学中，常用的基本假设包括孔隙水压力均衡假设、线弹
性假设和等效应力原理等。

二、土体的力学行为
1.土体力学参数
土体力学参数主要包括弹性模量、剪切模量、泊松比、内摩擦角、内聚力等。

这些参数对于描述土体的力学性质和行为至关重要。

2.土壤的压缩性行为
土壤在受到外加压力时会发生压缩行为，这是由于土壤颗粒重
排和水分压缩引起的。

了解土壤的压缩性行为对工程设计和土地利
用具有重要的影响。

3.土体的剪切行为
土体的剪切行为是指土壤在受到剪切应力时的变形和破坏过程。

了解土体的剪切行为对于土方工程的设计和施工至关重要。

三、土壤参数的计算方法
1.黏塑性土壤的力学参数计算。

土力学与地基基础课后习题答案【篇一：土力学与基础工程课后思考题答案[1]】txt>第二章2.1土由哪几部分组成？土中水分为哪几类？其特征如何？对土的工程性质影响如何？土体一般由固相、液相和气相三部分组成（即土的三相）。

土中水按存在形态分为：液态水、固态水和气态水（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，自由水又分为重力水和毛细水）。

特征：固态水是指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。

2.2土的不均匀系数cu及曲率系数cc的定义是什么？如何从土的颗粒级配曲线形态上，cu和cc数值上评价土的工程性质。

不均匀系数cu反映了大小不同粒组的分布情况。

曲率系数cc描述了级配曲线分布的整体形态，表示是否有某粒组缺失的情况。

评价：（1）对于级配连续的土：cu5,级配良好；cu5，级配不良。

（2）对于级配不连续的土：同时满足cu5和cc=1~3，级配良好，反之则级配不良。

2.3说明土的天然重度、饱和重度、浮重度和干重度的物理概念和相互联系，比较同一种土各重度数值的大小。

天然重度、饱和重度、浮重度和干重度分别表示单位体积的土分别在天然、饱和、湿润、干燥状态下的重量，它们反映了土在不同状态下质量的差异。

饱和重度天然重度干重度浮重度2.4土的三相比例指标有哪些？哪些可以直接测定？哪些通过换算求得？为换算方便，什么情况下令v=1，什么情况下令vs=1？三相比例指标有：天然密度、含水量、相对密度、干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱和度。

直测指标：密度、含水量、相对密度。

换算指标：孔隙比、孔隙率、饱和度。

当已知相对密度ds时令vs=1，当已知天然密度时令v=1，如若两者都已知，设v=1或vs=1都行2.5反映无黏性土密实度状态的指标有哪些？采用相对密实度判断砂土的密实度有何优点？而工程上为何应用得并不广泛？指标：孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比。

土力学学习指导及习题习题库[1]•某原状土样经试验测得天然密度P =1.7t/m\含水量、丫=25.2%, 土粒比重Gs=2.72o试求该土的孔隙比e.孔隙率n、饱和度Sr、干重度yd、饱和重度丫sat和有效重度丫 '[2]•某粘性土的夭然含水量w=35.2%,液限wL=40%,塑限wP=25%,试求该土的塑性指数IP和液性指数IL,并确定该土的状态。

[3]•从某天然砂土层中取得的试样通过试验测得其含水率w=ll%,天然密度P=1.70g/cm3最小干密度为l・41g/cm3,最大干密度为1.75g/cin3,试判断该砂土的密实程度。

[4]・塑性指数的物理意义及其影响因素。

[5]・概念解释土的结构性：土的灵敏度[6]・组成粘性土的主要矿物成分是什么。

[7].设做变水头渗透试验的粘土试样的截面积为30cm2,厚度为4cm,渗透仪细玻璃管的内径为0.4cm,试验开始时的水位差为145cm,经时段7分25 秒观察得水位差为130cm,试验时的水温为20°C,试求试样的渗透系数。

[8].简要回答影响土的渗透性的因素主要有那些。

[9].何谓土的渗透性。

达西渗透定律及其影响因素。

[10]・何谓土的渗透系数。

回答土的渗透系数及其影响因素。

[11].什么叫毛细水。

毛细水有何特性。

[12].设有如图所示的多层地基，各土层的厚度及重度示于图中，试求各土层交界面上的自重应力并绘出自重应力沿深度的分布图。

.一—习题12计算图[13].某基础底面尺寸为20mxl0m,其上作用有24000kN竖向荷载，计算：（1）若为轴心荷载，求基底压力；（2）若合力偏心距ey=0, ex=0.5m,如图所示，再求基底压力；（3）若偏心距ex>1.8m时，基底压力又为多少。

习题13计算图[14].有一均布荷载p =100kPa,荷载面积为2m xlm,如图所示。

求荷载面上角点A、边点E.中心点O-以及荷载面外F点和G点各点下z =lm 深度处的附加应力。

土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案第一章 土的物理性质指标与工程分类1-1 解：(1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯(1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯1-2 解：已知：m =15.3g S m =10.6g S G =2.70饱和 ∴r S =1又知：wSm m m =-= 15.3-10.6=4.7g(1) 含水量 w Smmω==4.710.6=0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.71.201.0Sre G Sω⨯=== (3) 孔隙率1.20.54554.5%111.2e e η====++ (4) 饱和密度及其重度32.71.21.77/111.2S s a t wG e g cm e ρρ++===++ 31.771017.7/s a t s a t g k N m γρ=⨯=⨯= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/s a t w g c m ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g k N mγρ=⨯=⨯= (6) 干密度及其重度32.71.01.23/111.2S w d G g cm e γρ⨯===++31.231012.3/d d g kN m γρ=⨯=⨯= 1-3 解：31.601.51/110.06d g cm ρρω===++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω===1.60100150.91110.06s m V m g ρωω⨯====+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯= 1-4 解：w Sm mω=w Sm m m =-sSm m mω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++ 0.16ω∆= ∴ 0.16940150w s m m g ω∆=∆=⨯= 1-5 解：(1) 31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=(2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω===(3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===--1/32/3r D <<∴ 该砂土层处于中密状态。

土力学一、介绍土力学是土木工程中的一个重要学科，研究土壤力学和土木工程中土壤的应力、应变和变形等方面的规律。

土力学的研究对象是土壤及其力学性质，通过对土壤的特性和行为的研究，可以预测和控制土壤在工程中的行为，为土木工程的设计和施工提供科学依据。

二、土壤力学的基本概念1. 土壤物理性质土壤的物理性质包括土壤的颗粒组成、容重、孔隙比、相对密度等。

这些性质直接影响土壤的承载力、抗剪强度和渗透性等力学性质，是土壤力学研究的基础。

2. 土壤力学参数土壤力学参数包括土壤的压缩性、内摩擦角、剪切强度参数等。

这些参数描述了土壤在受力作用下的变形和破坏特性，是土壤力学分析和计算的重要依据。

3. 土壤应力状态土壤应力状态是指土壤中的应力分布情况，包括垂直应力、水平应力和剪应力等。

了解土壤的应力状态可以帮助工程师预测土壤的承载力、变形和破坏状态，从而设计出安全可靠的土木工程。

三、土壤力学的应用1. 土壤的承载力分析土壤的承载力是指土壤在承受外力作用下的最大抵抗能力。

工程师通过对土壤的颗粒组成、孔隙结构、内摩擦角等参数的分析，计算得出土壤的承载力，并根据承载力的大小来设计和选择合适的基础结构和土方工程。

2. 土壤的变形特性研究土壤在受力作用下会发生变形，包括压缩变形、剪切变形和液化等。

了解土壤的变形特性可以帮助工程师预测土壤的沉降和位移，并采取相应的补充措施，确保土木工程的安全和稳定。

3. 土壤的抗剪强度分析土壤的抗剪强度是指土壤在剪切作用下的抵抗能力。

通过对土壤的剪切试验和理论分析，工程师可以确定土壤的剪切强度参数，并结合实际工程条件进行抗剪强度的计算和分析，为土木工程的设计和施工提供重要依据。

四、土力学的挑战与发展土力学作为土木工程中的重要学科，正面临着一系列的挑战和发展机遇。

首先，随着城市化进程的加快和人口增长的需求，工程建设规模不断扩大，对土力学的研究和应用提出了新的要求。

其次，随着科技的进步和实验技术的发展，土力学研究手段和方法也将得到加强和完善，从而能够更加准确和全面地研究土壤的力学性质和行为规律。

土的三相指标图 1-2 土的三相图（ 1 ）土的天然密度或重度单位体积土的质量（重量）。

（ kg/m3 ）（ 1-3a ）（ kN/m3 ）（ 1-3b ）且有关系（ 1-4 ）试验测定方法：环刀法等。

（ 2 ）土的含水量（率）w土中水的质量（重量）与土粒质量（重量）之比，以百分数表示。

（ 1-5 ）试验测定方法：烘干法（ 3 ）土粒相对密度（土粒比重）G s土粒相对密度定义为土粒的质量与同体积 4oC 纯水的质量之比。

（无量纲）（ 1-6 ）试验测定方法：比重瓶煮沸法。

由此还可得到（ 1-7 ）以下指标由基本指标导出。

设土颗粒的体积为 1 ，按照各指标的定义，可得到单元土的三相简图如图 1-3 所示。

图 1-3 单元土的三相简图（ 4 ）孔隙比e孔隙比为土中孔隙何种与土粒体积之比，用小数表示。

（ 1-8 ）（ 5 ）孔隙率n土中孔隙体积与土的总体积之比。

（ 1-9 ）且有或（ 1-10 ）（ 6 ）饱和度Sr土中所含水分的体积与孔隙体积之比 , 反映了土体中孔隙被水充满的程度。

（ 1-11 ）（ 7 ）土的饱和容重和浮重度（有效重度）饱和重度为土处于饱和状态时的重度，浮重度为土浸入水中受到浮力时的重度。

（ 1-12 ）（ 1-13 ）（ 8 ）干重度土中颗粒的重量与土体积之比。

（ 1 － 14 ）（ 9 ）各重度之间的比较（ 1 － 15 ）（ 10 ）最大干容重和最优含水量同一种土，采用同一种方法压密击实时，所能达到的最大干容重与其含水量有关，达到最大干容重时所对应的含水量称为最优含水量，显然干容重最大时，填土的密实度最高。

7 ．土的物理状态土的物理状态主要是指：无粘性土：密实程度，疏松或密实。

粘性土：稠度，即土的软硬程度。

土的干湿软硬松密等状态。

（ 1 ）无粘性土密实程度指标①孔隙比孔隙比愈大，则土愈松散，反之越密实。

孔隙比仅适用于级配相近的土的密实度的比较，且取原状土样测定孔隙比比较困难。

土力学电子教案•土力学基本概念与原理•土的渗透性与渗流分析•土的抗剪强度与稳定性分析•地基承载力与变形计算•土压力理论与挡土墙设计•岩土工程勘察与报告编制土力学基本概念与原理01土力学定义及研究对象土力学的定义土力学是研究土体的物理、化学和力学性质以及土体与建筑物相互作用的学科。

研究对象主要研究土体在各种条件下的变形、强度和稳定性，以及土与结构物的相互作用。

土的物理性质与分类物理性质包括颜色、密度、含水量、孔隙比、液塑限等。

分类根据土的颗粒组成、塑性指数和液性指数等物理指标，可将土分为碎石土、砂土、粉土、黏性土等类型。

土的力学性质及指标力学性质土的力学性质主要包括变形特性、强度特性和渗透特性。

力学指标反映土的力学性质的指标有压缩系数、压缩模量、抗剪强度、内摩擦角、黏聚力等。

变形特性土的变形特性主要表现为压缩性、膨胀性和蠕变性等。

应力与变形关系土体在受力作用下，将产生相应的变形，应力与变形之间的关系可用土的压缩曲线、应力应变曲线等表示。

应力状态土体中的应力状态包括自重应力、构造应力和附加应力等。

土中应力与变形关系土的渗透性与渗流分析02渗透性基本概念及原理渗透性定义土体允许水流通过的性能，是土的重要水理性质之一。

渗透原理水流在土孔隙中的流动受土颗粒大小和排列、孔隙大小和分布等因素的影响。

渗透性指标渗透系数（k）是表示土的渗透性大小的指标，其大小取决于土的孔隙比和水的黏滞度。

渗流定律描述水流在土体中流动的基本定律，包括渗流量、渗流速度和渗流梯度之间的关系。

达西定律在一定条件下，通过土体的渗流量与水力梯度成正比，而与土的性质和水的黏滞度成反比。

该定律适用于层流状态。

达西定律的适用范围主要适用于层流状态，对于紊流状态需进行修正。

渗流定律与达西定律渗透系数测定方法室内试验法通过室内试验测定土的渗透系数，包括常水头法和变水头法。

现场试验法在现场进行渗透试验，如注水试验、抽水试验等，以测定实际土体的渗透系数。