土力学第一章 土的组成
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土力学复习知识点整理第一章土的物理性质及其工程分类1.土: 岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。
物理风化原生矿物(量变)无粘性土风化作用化学风化次生矿物(质变)粘性土生物风化有机质2.土具有三大特点:碎散性、三相体系、自然变异性。
3.三相体系:固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成。
4.固相:土的固体颗粒,构成土的骨架,其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。
(1)土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。
颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。
原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母。
次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物,如黏土矿物。
粘土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石(吸水能力逐渐变小)(2)土的粒组: 粒度:土粒的大小。
粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。
(3)土的颗粒级配:土中所含各颗粒的相对含量,以及土粒总重的百分数表示。
①△颗粒级配表示方法:曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比,横坐标则是用对数值表示的土的粒径。
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。
②反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc,用来定量说明天然土颗粒的组成情况。
公式:不均匀系数Cu= d60/d10曲率系数Cc=(d30)²/(d60×d10)d60 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径,称限定粒径;d10 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径,称有效粒径;d30 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量30%的粒径,称中值粒径。
级配是否良好的判断:a.级配连续的土:Cu>5,级配良好;Cu<5级配不良。
b.级配不连续的土,级配曲线呈台阶状,同时满Cu>5和Cc=1~3两个条件时,才为级配良好;反之则级配不良。
同济大学物理学复习提纲第一章土的物理性质及其工程分类•学习目标:•掌握土的物理性质和土的物理性质指标计算方法,掌握土的工程分类方法。
•学习基本要求:•1.了解土的成因和组成•2.掌握土的物理性质指标•3.熟练掌握无粘性土和粘性土的物理性质•4.了解土的结构性和击实性•5.掌握土的工程分类原则,土的类别与其工程特性的关系第一节土的三相组成•土是由固体颗粒、水和气体三部分组成的,通常称为土的三相组成。
•随着三相物质的质量和体积的比例不同,土的性质也将不同。
•土中颗粒的大小、成分及三相之间的相互作用和比例关系,反映出土的不同性质。
一、土的固相•土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质,是构成土的骨架最基本的物质,称为土粒。
•对土粒应从其矿物成分、颗粒的大小和形状来描述。
(一)、土的矿物成分土中的矿物成分可以分为原生矿物和次生矿物两大类。
(二)土的粒度成分定量地描述土粒的大小及各种颗粒的相对含量的方法(间接的方法):•对于粒径大于0.075mm地土粒常用筛分析的方法;•而对小于0.075mm的土粒则用沉降分析的方法。
粒度成分:不同粒径颗粒的相对含量。
描述土的颗粒组成情况。
1、土的粒组划分(p6表格自己看着办)粒组:大小相近的土粒合并为组,称为粒组。
2、粒度成分及其表示方法•土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量(以干土质量的百分比表示),它可用以描述土中不同粒径土粒的分布特征。
•常用的粒度成分的表示方法有:表格法、累计曲线法和三角坐标法。
(1)表格法:是以列表形式直接表达各粒组的相对含量的方法。
(2)累计曲线法:是一种图示的方法,通常用半对数纸绘制,横坐标(按对数比例尺)表示某一粒径,纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量。
•在累计曲线上,可确定两个描述土的级配的指标:不均匀系数:;曲率系数:(描述累计曲线整体形状的指标)•d10,d30,d60分别相当于累计百分含量为10%,30%和60%的粒径;•d10 称为有效粒径;•d60称为限制粒径。
第一章绪论一、土力学的研究对象土土体土:天然的地质材料。
岩石:经过风化、搬运/迁移、沉积变成了土。
土是第四纪沉积物,由岩石碎块、矿物颗粒、粘土矿物组成的松散集合体。
土的基本性质:非均质,不连续,各相异性,抗拉强度低,(tension weak)松散性,孔隙性,多相性,在渗流压力下的破碎性,力学压缩性,渗透性。
土力学的研究内容:1、土的工程特性。
2、土工建筑物的变形固结和稳定性。
学科特点:综合性强、经验性强、地区性强(区域土、特殊土)。
土质学是从地质学的角度出发研究土的组成成分、成因、变形机理、强度及其相互关系,并以求能进一步改善土质。
土力学是从工程力学的角度,通过实验来建立物理方程和分析工程特性,即,由控制方程得到土体的应力分布、变形及稳定性。
土力学发展简史沈珠江先生指出现代土力学应该由一个模型、三个理论和四个分支组成,一个模型是指土的本构模型;三个理论是指非饱和土固结理论、液化破坏理论和逐渐破坏理论;四个分支是指理论土力学、计算土力学、试验土力学和应用土力学。
液化破坏理论:动态液化、静态液化、稳定状态稳态强度。
二、土的变形与强度特性1、一般连续介质材料的变形特征(1)、弹性线性弹性、非线性弹性,所谓弹性就是说卸载后没有残余变形,加卸载都是同一路径即沿原曲线回到原点。
弹性的特点:①、加卸载同径,无残余变形 ②、应力应变一一对应③、线弹性时叠加原理成立 ④、与应力路径及应力历史无关σ=E ε;τ=G τ;γ=E/2(1+μ)。
σij p (平面应力) εV (体积应变) εijq (广义剪应力)γ(剪切应变)由上图知:对于弹性材料,剪应力与体积应变无关,而正应力与剪切应变也无关;即平面应力p 于广义剪应变γ无关,广义剪应力q 与体积应变εV 无关。
三向应力状态下的广义胡克定律为:εX = [σX — γ ( σY +σZ )]/E γxy = τXY /G 体积变形模量(Bulk Modulus ):m v vpK σεε==, 3m v m K K σεε==。
《土力学与地基基础》教案第一章:土的性质与分类1.1 教学目标了解土的组成、性质和分类,掌握土的三相指标及土的密度、含水率和塑性指数的概念。
学会使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。
理解土的工程特性及其对地基基础的影响。
1.2 教学内容土壤的组成与结构土壤的物理性质:密度、含水率、塑性指数土壤的力学性质:抗剪强度、压缩性、渗透性土的分类与工程特性土工试验:密度试验、含水率试验、塑性指数试验1.3 教学方法课堂讲授:讲解土壤的性质、分类和工程特性。
实验教学:指导学生使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。
案例分析:分析实际工程案例,理解土壤性质对地基基础的影响。
第二章:土力学基本理论2.1 教学目标掌握土力学的基本概念、原理和定律,包括剪切强度理论、压缩理论和小应变弹性理论。
学会运用土力学理论分析土壤的力学行为。
土力学的基本概念:应力、应变、应力路径剪切强度理论:抗剪强度、库仑定律、莫尔-库仑准则压缩理论:压缩性、压缩系数、压缩模量小应变弹性理论:弹性模量、泊松比、弹性应变2.3 教学方法课堂讲授:讲解土力学的基本概念、原理和定律。
数值分析:运用数值方法分析土壤的力学行为。
案例分析:分析实际工程案例,运用土力学理论解决问题。
第三章:地基基础设计原理3.1 教学目标掌握地基基础的设计原理和方法,包括浅基础、深基础和地下工程的设计。
学会运用土力学和结构力学的知识进行地基基础的设计。
3.2 教学内容浅基础设计原理:承载力计算、基础尺寸确定、沉降计算深基础设计原理:桩基础、沉井基础、地下连续墙地下工程设计原理:隧道、地铁、地下室3.3 教学方法课堂讲授:讲解地基基础的设计原理和方法。
数值分析:运用数值方法分析地基基础的设计问题。
案例分析:分析实际工程案例,运用土力学和结构力学的知识进行地基基础设计。
第四章:地基承载力与稳定性分析掌握地基承载力和稳定性的分析方法,包括极限平衡法、数值方法和实验方法。
学会运用地基承载力和稳定性分析方法解决实际工程问题。
第一章 土的物理性质及工程分类§1.1 §1.2 §1.3 §1.4 §1.5 §1.6 §1.7 土的形成 土的三相组成 土的结构和构造 土的三相比例指标 土的物理状态指标 土的工程分类 土的击实特性§1.1 土的形成土的形成示意图 岩石 地球风化搬运、 搬运、沉积土 地球31 风化物理风化 化学风化 生物风化地表或接近地表条件下,岩石、 在地表或接近地表条件下,岩石、矿 物发生机械破碎的过程。
物发生机械破碎的过程。
主要因素是 岩石的失重和温度变化, 岩石的失重和温度变化,岩石裂隙中 水的结冰等。
水的结冰等。
原生矿物 次生矿物在地表或接近地表条件下, 在地表或接近地表条件下, 岩石、 岩石、矿物发生化学变化并 生成新矿物的过程。
生成新矿物的过程。
主因是 水和氧,前者引起溶解、 水和氧,前者引起溶解、水 化,后者引起氧化等化学反 应。
动植物及微生物 引起的岩石风化。
动植物活动有 机 质物理风化5石灰岩里面 含有二氧化碳的水,渗入石灰岩隙缝中, 里面, 二氧化碳的水 在石灰岩里面,含有二氧化碳的水,渗入石灰岩隙缝中, 会溶解其中的碳酸钙。
这溶解了碳酸钙的水,从洞顶上滴下来时, 会溶解其中的碳酸钙。
这溶解了碳酸钙的水,从洞顶上滴下来时, 由於水分蒸发、二氧化碳逸出,使被溶解的钙质又变成固体(称为固化 称为固化)。
由於水分蒸发、二氧化碳逸出,使被溶解的钙质又变成固体 称为固化 。
由上而下逐渐增长而成的,称为“钟乳石 钟乳石”。
由上而下逐渐增长而成的,称为 钟乳石 。
化学风化62 搬运 由风力、水流、重力等完成 搬运—由风力 水流、 由风力、 沉积—残积 坡积、 残积、 3 沉积 残积、坡积、冲积等根据形成过程,可将土分为两大类: 根据形成过程,可将土分为两大类:残积土 无搬运母岩表层经风化作用破碎 成岩屑或细小颗粒后, 成岩屑或细小颗粒后, 未经搬运残留在原地的 堆积物运积土 有搬运风化所形成的土颗粒, 风化所形成的土颗粒, 受自然力的作用搬运到 远近不同的地点所沉积 的堆积物坡积土洪积物(层)断面 洪积物河流形成冲击土河床、河漫滩、 河床、河漫滩、阶地(平原河谷)冲击物 平原河谷)风积土风积土: 风积土:由风力带动土粒经过一段搬运距离后沉积下来 的堆积物。
/tulixue/COURSE/CHAPTER3/Chap3_3_5.htm 当前位置:课程学习>第一章>第一节土的粒径级配第一节土的粒径级配一、土的粒度成分(粒径级配)二、土的粒径级配的测定方法三、粒径级配累积曲线当前位置:课程学习>第一章>第二节土的矿物成分第二节土的矿物成分一、土中矿物类型二、粘土矿物当前位置:课程学习>第一章>第三节土中的水第三节土中的水土中水和气体是土的基本组成部分,随外界条件的变化,二者比例相继变化,使土的状态和性质也发生改变,土中水对土的性质影响较为显著,气体则不太明显。
一、土粒与水的相互作用二、土中水的类型三、土中的气体当前位置:课程学习>第一章>本章小结第一章土的三相组成本章小结本章主要讨论了土的三相组成,包括土的粒度成分(颗粒级配)、土的矿物成分、土中水的类型、土中的气体等。
这些内容是学习土力学原理和基础工程设计与施工技术所必需的基本知识,也是评价土的工程性质、分析与解决土的工程技术问题时讨论的最基本的内容。
巩固与提高1.何谓土粒粒组?粒组划分的原则是什么?2.岩土工程勘察规范如何划分砂粒粒组与粉粒粒组?3.什么是土的粒度成分(颗粒级配),工程中如何表示粒度成分?4.土的矿物成分种类包括什么?5.常见的粘土矿物有那些?它们的性质如何?自我测试您想测试一下自己对本章基本概念的掌握程度吗?请进入在线测试。
您还可以进一步完成指导教师布置的习题作业,或选择习题库中的习题进行练习。
当前位置:课程学习>第二章>学习指导第二章土的物理性质与工程分类学习指导内容简介土的物理性质是指三相的质量与体积之间的相互比例关系及固、液二相相互作用表现出来的性质。
土的物理性质在一定程度上决定了它的力学性质,其指标在工程计算中常被直接应用。
土的工程分类应能反映土性质的变化规律。
视频导学教学目标掌握土的基本物理性质、粘性土的稠度与可塑性、土的工程分类学习要求1、重点掌握土的各种物理性质指标的定义2、掌握影响各指标大小的因素及各指标的单位与常见值3、掌握各指标之间的关系及求取方法,熟悉各指标的实际应用4、了解土的透水性和土的结构5、熟悉工程分类中的土质分类原则及建设部的土质分类标准6、了解土的压实性能基本概念天然密度、土粒密度、含水量、孔隙比、孔隙度、饱和度、容重、稠度、塑限、液限、塑性指数、液性指数学习内容第一节土的基本物理性质第二节粘性土的稠度与可塑性第三节土的透水性第四节土的结构第五节土的工程分类第六节土的压实性学时安排本章总学时数:7.0学时第一节 2.0学时第二节 2.0学时第三节 1.0学时第四节 0.5学时第五节 1.0学时第六节 0.5学时当前位置:课程学习>第二章>第一节土的基本物理性质第一节土的基本物理性质土的基本物理性质是指三相的质量与体积之间的相互比例关系。
《土力学与地基基础》(校内)习题集主编:孔德成北京交通职业技术学院2012年6月第1章土的组成二、填空题7. 土是的产物,是各种矿物颗粒的集合体。
土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的和。
8.土力学是利用一般原理和技术来研究土的物理性质以及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其规律一门科学。
9.最常用的颗粒分析方法有法和法。
10. 著名土力学家的《土力学》专著问世,标志着现代土力学的开始。
三、选择题2.对粘性土性质影响最大的是土中的( )。
(A)强结合水; (B)弱结合水; (C)自由水; (D)毛细水。
3.土中所含“不能传递静水压力,但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水,称为( )。
(A)结合水; (B)自由水; (C)强结合水; (D)弱结合水。
5.毛细水的上升,主要是水受到下述何种力的作用?( )(A)粘土颗粒电场引力作用; (B)孔隙水压力差的作用(C)水与空气交界面处的表面张力作用。
6.土的可塑性范围与比表面大小有关,下列说法正确的是()(A)粘土的比表面比砂土大,所以可塑性范围大(B)粘土的比表面比砂土小,所以可塑性范围大(C)粘土的比表面与砂土相似,颗粒细,故可塑性范围大10.在工程上,对于粒径分别大于0.075mm及小于0.075mm的土,采用的颗粒级配试验方法为()。
(A)均为筛分法;(B)均为水分法;(C)前者为筛分法后者为水分法。
四、判断改错题1.结合水是液态水的一种,故能传递静水压力。
2.风积土是岩石经物理和化学风化的产物。
3.土的结构最主要的特征是成层性。
第1章参考答案二、填空题7.岩石分化,散粒性,多相性8.力学,土工测试9.筛分,水分10.太沙基(Terzaghi)三、选择题2.C3.D 5.C 6.A 10.C四、判断改错题1.×,不能传递静水压力。
2. ×,由风力搬运形成的土。
3. ×,结构改为构造。
《土力学》名词解释09级考试,名词解释:1.液性指数 2.压缩模量 3.达西定律 4.最优含水率 5.被动土压力6.超固结比7.固结度8.不均匀系数9.砂土相对密实度 10.临塑荷载马亢班小测,名词解释:1.管涌 2.先期固结压力 3.塑性指数 4.灵敏度 5.超固结比 6.压缩系数 7.不均匀系数 8.相对密实度 9。
渗透系数第一章 土的组成(王志磊)1.土的三相:水(液态、固态)气体(包括水气)固体颗粒(骨架)2.原生矿物。
即岩浆在冷凝过程中形成的矿物。
3.次生矿物。
系原生矿物经化学风化作用后而形成新的矿物4.粘土矿物特点:粘土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体,颗粒成片状,是由硅片和铝片构成的晶胞所组叠而成。
5. d60—小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径,称为限定粒径(限制粒径);d10—小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径,称为有效粒径;6.不均匀系数C u : 小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径与小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径的比值。
即C u =d 60/d 10.7.曲率系数C c :C c =d 230/(d 60*d 10).6.毛细水:受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以上的透水层中自由水7.结合水-指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。
这种电分子吸引力高达几千到几万个大气压,使水分子和土粒表面牢固地粘结在一起。
结合水分为强结合水和弱结合水两种。
8.强结合水:紧靠土粒表面的结合水,其性质接近于固体,不能传递静水压力,具有巨大的粘滞性、弹性和抗剪强度,冰点为-78度,粘土只含强结合水时,成固体状态,磨碎后成粉末状态。
9.弱结合水:强结合水外围的结合水膜。
10.土的结构:指土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。
土的结构和构造对土的性质有很大影响。
11.土的构造:物质成分和颗粒大小等都相近的同一土层及其各土层之间的相互关系的特征称之。
第1章土的组成一、填空题1.若某土样的颗粒级配曲线较缓,则不均匀系数数值较,其夯实后密实度较。
2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥且曲率系数为的土。
3.利用曲线可确定不均匀系数Cu;为了获得较大密实度,应选择Cu值较的土作为填方工程的土料。
4.能传递静水压力的土中水是水和水。
5.影响压实效果的土中气是与大气的气体,对工程性质影响不大的土中气是与大气的气体。
6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用法,对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用法。
7.粘性土越坚硬,其液性指数数值越,粘性土的粘粒含量越高,其塑性指数数值越。
8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径,称为粒径,小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径,称为粒径。
二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为:(A)层理构造(B)结核构造(C)层面构造(D)裂隙构造您的选项()2.土的结构为絮状结构的是:(A)粉粒(B)碎石(C)粘粒(D)砂粒您的选项()3.土粒均匀,级配不良的砂土应满足的条件是(C U为不均匀系数,C C为曲率系数):(A)C U< 5(B)C U>10(C)C U> 5 且C C= 1へ3(D)C U< 5 且C C= 1へ3您的选项()4.不能传递静水压力的土中水是:(A)毛细水(B)自由水(C)重力水(D)结合水您的选项()第1章土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土,其界限含水量分别是、。
2.根据塑性指数,粘性土被分为土及土。
3.淤泥是指孔隙比大于且天然含水量大于的土。
4.无粘性土根据土的进行工程分类,碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量的土。
5.冻胀融陷现象在性冻土中易发生,其主要原因是土中水分向冻结区的结果。
6.粘性土的灵敏度越高,受后其强度降低就越,所以在施工中应注意保护基槽,尽量减少对坑底土的扰动。
第一章:土的物理性质指标与工程分类1-1土的形成:物理风化、化学风化。
1-2土的组成:原生矿物,次生矿物,粘土矿物;粒组,级配,颗分试验,级配曲线,不均匀系数,曲率系数,级配良好(或不良);吸着水,自由水。
1-3土的结构:单粒结构,分散结构,絮状结构。
1-4 物理性质指标:3个直接指标,6个间接指标,定义,单位,相互换算(利用三相图法推导)。
注意:含水率的定义是水的质量与土粒质量之比(不是土总质量!!!)1-5 无粘性土的相对密实度,粘性土稠度,压实性:相对密实度D r概念和分类;三个界限含水率定义,测定方法;塑性指数、液性指数,根据液性指数对土状态进行划分;土的压实性概念,击实曲线(最大干密度,最优含水率),击实功,土类和级配影响,粗粒含量影响1-6 土的工程分类:粗粒土按照颗粒组成分类,粘性土按照塑性图分类。
第二章:土体应力计算土体应力划分:自重和附加应力,有效应力和孔隙水应力。
各自计算方法。
第三章:土的渗透性达西渗透定律公式,渗透系数单位,适用条件;渗透系数的测定(室内和现场),成层土的渗透系数,流网(水头满足Laplace方程)特征;渗流力概念;渗透变形形式(流土,管涌);临界水力梯度概念,流土的临界水力梯度公式以及其和不均匀系数、细料含量、渗透系数的关系;有效应力原理;流网确定孔隙水压力。
第四章:土的压缩和固结压缩和固结概念,单向固结模型(应用了有效应力原理),单向固结试验(得到e-p或e-lgp 压缩曲线),压缩性指标(压缩系数,压缩指数,回弹再压缩指数,体积压缩系数,压缩模量,变形模量)及相互关系;前期固结应力,OCR概念;正常固结土,超固结土和欠固结土压缩性大小关系(图4-8);单向压缩量计算公式;分层总和法的概念,计算步骤;e-p曲线和e-lgp曲线法计算地基最终沉降量的方法,及两种方法异同点;太沙基单向固结理论(注意要理解,固结系数和时间因数的公式,固结度的定义,平均固结度的定义);总沉降的组成。
⼟⼒学经典试题及答案试题第1章⼟的组成⼀、简答题1.什么是⼟的颗粒级配?什么是⼟的颗粒级配曲线?2.⼟中⽔按性质可以分为哪⼏类?3.⼟是怎样⽣成的?有何⼯程特点?4.什么是⼟的结构?其基本类型是什么?简述每种结构⼟体的特点。
5.什么是⼟的构造?其主要特征是什么?6.试述强、弱结合⽔对⼟性的影响。
7.试述⽑细⽔的性质和对⼯程的影响。
在那些⼟中⽑细现象最显著?8.⼟颗粒的矿物质按其成分分为哪两类?9.简述⼟中粒度成分与矿物成分的关系。
10.粘⼟的活动性为什么有很⼤差异?11.粘⼟颗粒为什么会带电?⼆、填空题1.根据⼟的颗粒级配曲线,当颗粒级配曲线较缓时表⽰⼟的级配良好。
2.⼯程中常把的⼟称为级配良好的⼟,把的⼟称为级配均匀的⼟,其中评价指标叫。
3.不同分化作⽤产⽣不同的⼟,分化作⽤有、、。
4. 粘⼟矿物基本上是由两种原⼦层(称为晶⽚)构成的,⼀种是,它的基本单元是S i—0四⾯体,另⼀种是,它的基本单元是A1—OH⼋⾯体。
5. 不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cu=、Cc=。
6.砂类⼟样级配曲线能同时满⾜及的⼟才能称为级配良好的⼟。
7. ⼟是的产物,是各种矿物颗粒的集合体。
⼟与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的和。
8.⼟⼒学是利⽤⼀般原理和技术来研究⼟的物理性质以及在所受外⼒发⽣变化时的应⼒、变形、强度、稳定性和渗透性及其规律⼀门科学。
9.最常⽤的颗粒分析⽅法有法和法。
10. 著名⼟⼒学家的《⼟⼒学》专著问世,标志着现代⼟⼒学的开始。
三、选择题1.在⽑细带范围内,⼟颗粒会受到⼀个附加应⼒。
这种附加应⼒性质主要表现为( )(A)浮⼒; (B)张⼒; (C)压⼒。
2.对粘性⼟性质影响最⼤的是⼟中的( )。
(A)强结合⽔; (B)弱结合⽔; (C)⾃由⽔; (D)⽑细⽔。
3.⼟中所含“不能传递静⽔压⼒,但⽔膜可缓慢转移从⽽使⼟具有⼀定的可塑性的⽔,称为( )。
(A)结合⽔; (B)⾃由⽔; (C)强结合⽔; (D)弱结合⽔。
第一章1.土的组成:土是由固体颗粒及其颗粒间孔隙中的水和气体组成。
2.土的三相组成:固体颗粒,液态水,气体.3.粒组:工程上将土颗粒按其大小分为若干粒经范围,每一区段范围为一组。
4.粒径级配曲线陡表示粒径大小相差不多,土粒均匀;曲线缓表示粒径大小相差悬殊,土粒不均匀,称为土的级配良好。
5.C u称土的不均匀系数○1工程上把C u ≤5的土看成均粒土,属级配不良;C u>5时称为不均颗粒; C u>10的土级配良好○2当级配良好时, C u=1~3;因此当C u<1或C u>3时,均表示级配线不连续,这种土一般认为是级配不良的土。
6.土的物理性指标可分两类:○1是必须通过试验测定的,如含水量,密度和土粒相对密度;○2是根据试验测定的指标换算的,如孔隙比,孔隙率和饱和度等。
7.砂土的松密程度还可以用土体相对密度来评价8.Dr=e max−ee max−emine max——最大孔隙比e min——最小孔隙比e——天然孔隙比9.砂土按土体相对密度分类:0<D r≤0.33 疏松0.33<D r≤0.66 中密0.66<D r≤1 密实10.流态:含有大量自由水塑态:含水较固态为大,大量弱结合水和部分自由水固态:○1(半固体状)大量强结合水,部分弱结合水○2(固体状)强结合水11.黏性土的液性指数(相对稠度):天然含水量与塑限的差值和液限与塑限差值之比,其大小能反映土的软硬程度I L=ω−ωP ωL−ωP注:ω——天然含水量;ωL——液限含水量ωP——塑限含水量12.塑性指数:I P=ωL−ωP13.塑性指数表示黏性土具有可塑性的含水量变化范围,塑性指数数值越大,意味着黏性土处于可塑态的含水量变化范围越大。
14.s t=q uq0S t——黏性土的灵敏度q u——原状土的无侧限抗压强度q0——与原状土密度,含水量相同,结构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度①灵敏度(St)反映黏性土结构性的强弱②灵敏度越高的土,其结构性越高,受扰动后土的强度降低就越多15.三相比例指标16.用质量63.5kg重锤,76cm落距自由下落,计入贯入器贯入土层30cm的锤击数,称为标准贯入数N63.5第二章(土的应力)1.基底压力的分布与基础的大小、刚度、形状、埋深、地基土的性质及作用在基础上荷载的大小和分布等因素有关2.基底压力的简化计算:中心荷载下的基底压力:P=F+GA(G=r G Ad; r G=20)偏心荷载下的基底压力:{Pmax=F+GA+MWPmin=F+GA−MW(将W=16b²l;e=MF+G带入)e<b/6(梯形分布);e=b/6(三角形分布);e>b/6(P min<0)3.基底附加压力:作用在基础面的压力与基础底面处原来的土中自重应力之差:P0=P-γ0d4、发生向上渗流时,孔隙水压力增加了r w△h有效应力减少了r w△h;向下渗流时,反之5、矩形荷载下的地基附加应力:n=lb ,m =zb(l为长边,b为短边,z为深度)第三章(土的压缩变形)1、室内侧线压缩试验(固结试验)(实验仪器:压缩仪)是研究土的压缩性的最基本方法2、由于金属环刀和刚性护环的限制,土样在压力作用下只可能发生竖向压缩,而无侧向变形3、压缩性指标(简答题)(1)压缩系数a=e1−e2p2−p1(曲线越陡,随着压力的增加,孔隙比的减小越显著,压缩性越高)(2)压缩指数Cc=(e1-e2)log P1P2(值越大压缩性越高)(3)压缩模量Es=σzεz =1+e1a(侧线压缩模量)(越小土的压缩性越高)4、测定土的压缩性指标,除从室内压缩试验测定外,还可以通过现场原位测试取得5、土的变形模量是指土体在无侧限条件下的应力与应变的比值,用E0表示6、沉降计算方法:弹性理论方法、分层法总和法、应力面积法7、单向压缩层总和法:此深度称为沉降计算深度Zn,按应力比法确定,即在沉降计算深度处,一般土σz=0.2σc;若该深度下有高压缩性土,应继续向下计算至σz=0.1σc深度处8、如果将其与目前土层所受的自重压力P1相比较,天然土层按其固结状态可分为正常固结土、超固结土和欠固结土第四章1.达西定律:是指水在土中的渗透速度与水头梯度成正比,即v=kI q=kIA式中v—渗透速度(m/s)I—水头梯度,即沿着水流方向单位长度上的水头差,a、b两点的水头梯度I=(H1-H2)/l k—渗透系数(m/s)q—渗透流量(m3/s),即单位时间内流过面积A的水量。
第1-1题答案第一章 土的三相组成1-1.取干土重,通过筛分和水分法测得其结果如表1-1。
要求1)绘制土的级配曲线; 2)确定不均匀系数Cu ,并判断其级配好坏。
表1-1 颗粒分析成果表粒径(mm) >2 重量(N) 01-2. 三种土的土颗粒级配分布曲线如下图所示,回答下列说法哪些是正确的? 1) A 的不均匀系数比B 大; 2) A 的有效粒径比B 大;3) C 所含的粘粒百分率最多。
1-3 从干土样中称取1000g 的试样,经标准筛充分过筛后称得各级筛上留下来的土粒质量如下表所示。
试求土中各粒组的质量的百分含量,与小于各级筛孔径的质量累积百分含量。
筛分析试验结果筛孔径(mm ) 底盘 各级筛上的土粒质量(g )100100250350100100第1-2题答案第1-3题答案第二章土的物理性质与工程分类2-1.某地基土试验中,测得土的干重度γd=m3,含水量ω=%,土粒比重Gs=。
求:该土的孔隙比e、孔隙度n及饱和度S r。
2-2.某地基土样数据如下:环刀体积为60cm3,湿土质量0.1204kg,土质量0.0992kg,土粒相对密度为,试计算:天然含水量ω,天然重度γ,干重度γd,孔隙比e。
2-3.测得砂土的天然重度γ=m3,含水量ω=%,比重d s=,最小孔隙比e min=,最大孔隙比e max=,试求砂土的相对密度D r。
2-4.某工地进行基础施工时,需在土中加水以便将土夯实。
现取土样1000g,测其含水量为20%,根据施工要求,将土的含水量增加20%,问应在土样内加多少水。
增加水量43.5g2-5.某工程勘察中,取原状土60cm3,重99.15g,烘干后重78.05g,比重,求此土的孔隙比饱和度。
e=,Sr=%。
第2-1题答案第2-2题答案第2-3题答案2-6.已知某地基土试样有关数据如下:①天然重度γ=m3;干重度γd=m3。
②液限试验,取湿土14.5g,烘干后重10.3g。