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土力学复习总结

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第1章 绪论

1、基本概念

土力学：是用力学的观点研究土各种性能一门科学

地基：直接承受建筑物荷载的那一部分土层

基础：将上部结构的荷载传递到地基中的结构的一部分，通常称为下部结构

持力层：直接与基础地面接触的土层

下卧层：地基内持力层下面的土层

软弱下卧层：地基承载力低于持力层的下卧层

天然地基：未经人工处理就可满足设计要求的地基

人工地基：地层承载力不能满足设计要求，需进行加固处理的地基

基础埋深：从设计地面（一般从室外地面）到基础底面的垂直距离

浅基础：埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基础

深基础：借助于特殊施工方法建造的基础。如桩基、墩基、沉井和地下连续墙

2、地基与基础设计的基本条件

（1）作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力值。

（2）基础沉降不得超过地基变形容许值。

（3）具有足够防止失稳破坏的安全储备。

第2章 土的物理性质和工程分类

1、土的结构：

（1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮状结构

2、土的构造

（1）层状构造；（2）分散构造；（3）裂隙构造（4）结核状构造

3、土的工程特性

（1）压缩性高； （2）强度低； （3）透水性大

4、土的颗粒级配

（1）土的粒径： d60 —控制粒径

d10 —有效粒径

d30 —中值粒径

（3）连续程度:

Cc = d302 / (d60 ×d10 ) — 曲率系数

5、土的物理性质

（1）土的物理性质指标

1）土的密度、有效密度、饱和密度、干密度

土的重度、有效重度、饱和重度、干重度

2）土粒的比重

3）土的饱和度

4）土的含水量

5）土的孔隙比和空隙率

（2）无粘性土的密实度

minmaxmaxeeeeDr （2）不均匀程度：

Cu = d60 / d10 — 不均匀系数

Cu ≥5,级配不均匀

（3）粘性土的物理性质：

（4）液性指数和塑性指数

pLpI

pLpLI

（5）粘性土的灵敏度

（6）粘性土的触变性

饱和粘性土受到扰动后，结构产生破坏，土的强度降低。当扰动停止后，土的强度随时间又会逐渐恢复的现象，称为触变性。土的触变性是土的结构联结形态发生变化引起的，是土微观结构随时间变化的宏观表现

第3章 土的渗透性与工程降水

1、水在土中任意一点的水头： 如果忽略速度水头，上式可以写成：

2、水力坡降 i ：单位渗流长度上的水头损失

3、达西定律

4、动水力J 土体中渗流的水对单位体积土体的骨架作用的力，是水流对土体施加的体积力，kN/m3。水在土中流动的过程中将受到土阻力的作用，使水头逐渐损失。同时，水的渗透将对土骨架产生拖曳力，导致土体中的应力与变形发生变化。这种渗透水流作用对土骨架产生的拖曳力称为动水压力。

在工程计算中，将土的临界水力坡降除以某一安全系数Fs(2～3)，作为允许水力坡降[i]。设计时，为保证建筑物的安全，将渗流逸出处的水力坡降控制在允许坡降[i]内

5、流土和管涌

A：流土：地下水流动时，若水流的方向由上向下，此时动水力的方向与重力方向一致，使土颗粒压得更紧，对工程有利。如果地下水水流方向相反，动水力的方向与重力方向相反。当动水力足够大时，会将土体冲起，造成破坏。当动水力GD的数值等于或者大于土的浮重度时，土体被水冲起的现象，称为流土。

icr称为临界水力坡降，即将产生流土

B：管涌

当土体颗粒级配不连续时，水流可将土体粗粒孔隙中充填的细粒土冲走，破坏土的结构，这种作用称作管涌。长期管涌的结果，形成地下土洞，土洞由小变大，可导致地表塌陷。

C：流土与管涌的区别

a：流土发生时水力梯度i大于临界水力梯度icr，而管涌可以发生在任何的情况下

b：流土发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部；

c：流土破坏往往是突发的，而管涌破坏一般有一个时间发展过程，是一种渐进性质的破坏；

d：流土发生时水流方向向上，而管涌发生时则没有此限制；

e：只要水力梯度达到一定数值，任何类型的土都可以发生流土破坏；而管涌只发生在有一定级配（如不均匀系数Cu>10）的无粘性土中，且土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。

第3章 土的应力与有效应力原理

1、土中的自重应力

（1）竖向自重应力

由σcz分布可知竖向自重应力的分布规律为：

1） 土的自重应力分布线是一条折线，折点在土层

交界处和地下水位处，在不透水层面处分布线有突变；

2）同一层土的自重应力按直线变化；

3）自重应力随深度增加而增大；

4）在同一平面自重应力各点相等。

（2）水平向的自重应力

scrFiii][ninncizizzz12211......

（3）地下水位的变化对自重应力的影响

2、基础底面的压力

（1） 轴心荷载下的基底压力

（2）偏心荷载下的基底压力

AGFPkkkALb

3、基底附加压力

4、地基中的附加应力

第5章 土的压缩和固结

1、有关概念：

固结：饱和土压缩的全过程叫做土的固结

瞬时沉降：施加荷载后，土体在很短时间内产生的沉降

主固结沉降：依赖于孔隙水压力变化而产生的固结

次固结沉降：指孔隙水压力完全消散，主固结沉降完成后的那部分沉降

压缩系数：一般取压缩曲线上M1M2两点切线的斜率值，称为土的压缩系数

压缩指数：

压缩模量：土在完全侧限条件下竖向应力增量与相应的应变增量的比值

变形模量：指的是土体在无侧限的情况下单轴受压时的应力和应变之比

体积压缩系数：

先期固结压力：土体在固结过程中所受的最大竖向有效应力

正常固结土：先期固结压力等于现时的土压力pc＝p1

超固结土：先期固结压力大于现时的土压力pc>p1

欠固结土：先期固结压力小于现时的土压力pc

固结度（Ut）：土的固结过程中某一时间t的固结沉降量s1与固结稳定的最终沉降量s之比

2、地基沉降量计算的分层总和法

1)划分薄层hi

①不同土层界面；

②地下水位标高处；

③每层厚度≤0.4b(基础宽度）；

2)分别计算每分层界面处的自重应力和附加应力，并画出应力图形

3)确定地基中压力层厚度zn。采用应力比:

① 一般土层：σz/σsz ≤0.2；

② 软粘土层：σz/σsz ≤0.1 ；

4)计算每薄层土沉降量Si

5) 计算地基最终沉降量，实际就是将各薄层土沉降量之和s=Si

3、地基变形分类

（1）沉降量（2）沉降差（3）倾斜（4）局部倾斜

第6章 土的抗剪强度

1、土的抗剪强度

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土力学复习资料

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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。

土力学知识点 期末总复习

土力学知识点 期末总复习

1 1、 被誉为现代土力学之父的是太沙基。

1773年，Coulomb向法兰西科学院提交了论文“最大最小原理在某些与建筑有关的静力学问题中的应用”，文中研究了土的抗剪强度，并提出了土的抗剪强度准则（即库仑定律），还对挡土结构上的土压力的确定进行了系统研究，首次提出了主动土压力和被动土压力的概念及其计算方法（即库仑土压理论）。该文在3年后的1776年由科学院刊出，被认为是古典土力学的基础，他因此也称为“土力学之始祖”。

2、 土是由固相、液相、气相组成的三相分散系。

3、 干土是固体颗粒和空气二相组成，饱和土是固体颗粒和水二相组成。

4、 土的颗粒分析方法有筛析法和水分法。不同类型的土，采用不同的分析方法测定粒度成分：筛析法适用于粒径大于0.075mm的土，水分法适用于粒径小于0.075mm的土。

5、 土中各种粒组的重量占该土总重量的百分数，称为土粒的级配。土粒级配常用土粒粒径分布曲线（又称为土的级配曲线或颗分曲线）表示。

6、 同时满足Cu≧5，Cc=1～3的土称为级配良好的土，否则称为级配不良的土。

7、 一般认为Cu＜5，称为均匀土；Cu≥5，称为不均匀土， 。

8、 曲率系数Cc反映颗粒级配分布曲线的整体形状、连续性及细粒含量，

9、 粒径级配累积曲线及指标的用途：

1）粒组含量用于土的分类定名；

2）不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度： Cu ≥ 5, 不均匀土； Cu < 5, 均匀土；

3）曲率系数Cc用于判定土的连续程度： C c = 1 ~ 3, 级配连续土； Cc > 3 或 Cc < 1,级配不连续土；

4）不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的级配优劣：如果 Cu ≥ 5且C c = 1 ~ 3 ，

级配 良好的土；如果 Cu < 5 或 Cc > 3 或 Cc < 1, 级配不良的土。

10、较大土颗粒的比表面积小，较小土颗粒的比表面积大。

土力学与地基基础知识点总结

土力学与地基基础知识点总结

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。

土力学与地基基础复习资料

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绪论

一、概念

1土力学： 是利用力学根本原理和土工测试技术等方法，研究地表土的物理、力学特性及其受力后强度和体积变化规律的学科

土力学里的"两个理论，一个原理"是强度理论、变形理论和有效应力原理

土力学中的根本物理性质有哪四个？应力、变形、强度、渗流。

2地基:支撑根底的土体或岩体。分类:天然地基、人工地基

3根底:结构的各种作用传递到地基上的结构组成局部。根据根底埋深分为:深根底、浅根底

4土:连续、巩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。

二、知识点

1土的工程用途：

（1）建筑物的地基

（2）建筑材料

（3）建筑环境或介质

2地基与根底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、边坡以及地基根底保证具有足够防止失稳破坏的平安储藏。即满足土地稳定性、承载力要求。 ②根底沉降不得超过地基变形容许值。即满足变形要求。

③根底要有足够的强度、刚度、耐久性。

3假设地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理？

需对地基进行根底加固处理，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。

土的结构组成与物理性质

一、概念

1粒组：工程上常把大小、性质相近的土粒合为一组，称粒组

2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。△

3结合水：指受电分子吸引作用吸附于土粒外表的水

4土的结构：指土粒的原位集合体特征，是由颗粒大小、形状、

外表特征相互排列和联结关系等因素形成的综合特征。

5土的构造：指同一土层中成分和大小都相近的颗粒或颗粒集合体相互关系的特征

6界限含水量：黏性土从一种状态变成另一种状态的分界。〔名词解释4分〕

二、知识点

1三相体系:固相〔固体颗粒〕、液相〔土中水〕、气相〔气体〕三局部组成。