土力学PPT
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土力学
几个基本概念
1、 土:土是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体,岩石是广义的土。土是自然历史的产物,是岩石经风化、搬运、剥蚀、推挤形成的松散集合体。
2、 地基:支撑基础的土体或岩土称为地基,是受土木工程影响的地层。
分类:有天然地基和人工地基两种。
3、 基础:指墙、柱地面以下的延伸扩大部分。
作用:将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
根据其埋置深度可以分为浅基础和深基础。
4、 基础工程:地基与基础的统称。
5、 持力层:埋置基础,直接支撑基础的土层。
6、 下卧层:卧在持力层下方的土层。
7、 软弱下卧层:ff软持软弱下卧层的强度远小于持力层的强度。
8、 土的工程性质
1. 土的散粒性
2. 土的渗透性
3. 土的压缩性
4. 整体强度弱
5.
6. 土的性质及工程分类
1、土的三相组成:在天然状态下,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。
A、 土的固体颗粒(固相)
a、土的矿物成分
土的矿物成分主要取决于母岩的成分及其所经受的风化作用。矿物颗粒成分有两大类:原生矿物,次生矿物。
(1) 原生矿物:即岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、云母、长石等。其矿物成分于母岩相同,其抗水性和抗风化作用都强,故其工程性质比较稳定。若级配好,则土的密度大、强度高,压缩性低。
(2) 次生矿物:原生矿物经风化作用后形成的新矿物。如黏土矿物等。黏土矿物主要由蒙脱石、伊利石和高岭石。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。它的亲水性质差,工程性质好。
b、土粒粒组
土粒的大小称为粒度,在工程中,粒度的不同、矿物成分的不同,土的工程性质就不同,因此工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。而划分粒组的分界尺寸分为界限粒径。土粒组的常用的划分方法,将土粒粒组分为三个传统粒组,再细分为六个粒组:漂石、卵石、砾石、砂砾、粉粒和黏粒。
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土力学原理
土力学原理是土壤力学的基本原理之一,主要研究土壤的力学性质以及土壤与结构物之间的相互作用。
土力学原理包括以下几个方面:
1. 孔隙水压力理论:研究土壤中的孔隙水对土壤的力学性质的影响。孔隙水压力是土壤中水分存在时的一种内部力,它的存在会影响土壤的稳定性和承载能力。
2. 散体力学理论:研究土壤颗粒集合体的力学性质。土壤由颗粒组成,颗粒之间的接触产生颗粒间接触力和颗粒内部力,这些力的分布和作用方式对土壤的力学性质起着重要的影响。
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3. 应力与应变关系:研究土壤中应力与应变之间的关系。应力是土壤内部受力的表现,应变是土壤变形的度量。研究土壤的应力与应变关系可以揭示土壤的本构行为和力学性质。
4. 土体稳定性理论:研究土壤的稳定性问题。土体稳定性是指土体在受到外界作用力时,保持自己的稳定状态的能力。研究土体稳定性可以引导工程实践,预测和评估土壤的变形和破坏。
通过土力学原理的研究,人们可以了解土壤的力学性质以及土壤与结构物的相互作用,从而为土木工程的设计和建设提供科学依据。
土力学原理
土力学原理是土木工程中的一项基础原理,用于研究土体在外力作用下的力学行为。在土壤力学中,有许多重要的原理被广泛应用在土壤的设计和分析中。
土力学的研究对象是土体,土体是由颗粒、水分和空气等组成的多相材料。土力学采用连续介质力学的观点来研究土体的力学性质。其中最重要的三个原理分别是:
1. 应力-应变关系:应力-应变关系描述了土体在外力作用下的应变响应。根据弹性理论,土体的线性弹性行为可以用胡克定律来描述,即应力与应变成正比。这一原理在土体的设计和分析中非常重要。
2. 塑性力学原理:塑性力学原理用于描述土体的塑性行为。在土体达到一定的应力水平后,它会发生塑性变形,即应力超过了土体的弹性极限。塑性力学原理可以用来解释土体的流动、变形和稳定性。在土体的基础工程和边坡稳定性分析中,塑性力学原理是十分重要的。
3. 应力传递原理:应力传递原理是土力学中非常基础的原理,它描述了土体内部应力的传递方式。根据这一原理,土体内部的应力是从上部施加的外力通过土体颗粒之间的相互作用而传递的。应力传递原理在土体的承载力和排水性能的研究中起到了重要的作用。
这些原理为土壤力学的研究提供了基础理论和方法,为土木工程师在设计和分析土体结构时提供了指导。通过深入学习和应用这些原理,可以更好地理解土壤的行为特性,从而做出科学、合理的工程决策。
《土力学》(第二版)卢廷浩主编河海大学出版社
第一章土的物理性质与工程分类
[1-1]:有A、B两个土样,通过室内试验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如表所示,试绘制出它们的粒径分布曲线并求出Cu和Cc值。解:120A土样100B土样)%(量80含粒土的60径粒某40于小2001010.10.010.001
土粒粒径d(mm)对A土样:d10=0.085mm;d30=0.38mm;d60=0.96mm,则
C600.udd9608511.29100.Cd2300.382cd10d0.0850.961.7760对B土样:d10=0.0012mm;d30=0.0028mm;d60=0.005mm,则C600.udd00500124.17100.Cd2300.00282cd10d0.00120.0051.3160
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[1-2]从地下水位以下某粘土层中取出一土样做试验,测得其质量为15.3g,烘干后质量为10.6g,土粒比重为2.70。求试样的含水量、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度、及其相应的重度。解:(1)已知:m=15.3g,m=10.6g,G=2.70,Sr=100%,则
mw=m-m=4.7g
Sr=100%VvVwGmww4.74.7cm31mm10.6V3.93cm3
Gw2.701VwV=V+Vv=8.63(2)wenmw4.7100%100%44.3%m10.6Vv4.71.20V3.93Vv4.7100%100%54.5%V8.63m15.3at1.77g/cm3;atatg1.73kN/m3
V8.63atw0.77g/cm3;g7.5kN/m3
dm10.61.23g/cm3;ddg12.1kN/m3V8.63[1-3]某土样的含水率为6.0%,密度为1.60g/cm3,土粒比重为2.70,若设孔隙比不变,为使土样饱和,问100cm3土样中应加多少水?解:已知w=6.0%,=1.60g/cm3,G=2.70,e1=e2,V=100cm3