土力学与基础工程知识总结-精选.pdf
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土力学知识点总结土的定义与性质:土是由完整坚固岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的。
土的三相组成:固相(固体颗粒)、液相(水)、气相(气体)。
土的矿物成分:原生矿物、次生矿物。
土粒间的连接关系:接触连接、胶结连接、结合水连接、冰连接。
土的结构分类:絮凝结构(粘性土)、蜂窝结构(粉土)、单粒结构(无粘性土)。
土的构造分类:层状构造、分散构造、结核状构造、裂隙构造。
土的物理性质指标:土的天然密度ρ。
土的含水量ω。
土的相对密实度d。
土的压缩性:e<0.6的土是密实的,土的压缩性小;e>1.0的土是疏松的,压缩性高。
颗粒分析试验:筛分法:用于分析粒径大于0.75mm的土粒。
沉降分析法:用于分析粒径小于0.75mm的土粒。
土的毛细现象与冻胀:土的毛细现象:土中水在表面张力作用下沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。
冻胀影响因素:土、水、温度。
土的强度与塑性:土的强度理论:用于描述土在受力时的强度特性。
塑性指数:液限与塑限之差值,用于衡量粘性土的可塑性大小。
Ip>17为粘土。
Ip 越大,土颗粒愈细,比表面积愈大,黏粒或亲水矿物愈高,可塑状态的含水量变化范围愈大。
土的分类与命名:根据土的颗粒级配、塑性指数等指标,土可分为不同的类型,如砂土、粘土、粉土等。
土的工程性质与应用:土的工程性质包括土的应力-应变关系、土的强度、土的变形等。
土力学在工程中的应用包括地基基础设计、挡土墙设计、土工建筑物设计等。
以上是土力学的一些主要知识点,但土力学作为一门学科,其内容非常丰富和复杂。
为了更深入地理解和掌握土力学的知识,建议参考相关的教材、研究论文和工程实践案例进行深入学习。
(完整版)土力学知识点总结·1.土力学是利用力学一般原理,研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。
2.任何建筑都建造在一定的地层上。
通常把支撑基础的土体或岩体成为地基(天然地基、人工地基)。
3.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分,一般应埋入地下一定深度,进入较好的地基。
4.地基和基础设计必须满足的三个基本条件:①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值;②基础沉降不得超过地基变形容许值;③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。
5.地基和基础是建筑物的根本,统称为基础工程。
6.土是连续、坚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,在各种自然坏境中生成的沉积物。
7.土的三相组成:固相(固体颗粒)、液相(水)、气相(气体)。
8.土的矿物成分:原生矿物、次生矿物。
9.黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。
可分为:蒙脱石、伊利石和高岭石。
10.土力的大小称为粒度。
工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。
划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。
土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。
11.土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示,称为土的颗粒级配。
级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比,横坐标则是用对数值表示土的粒径。
12.颗粒分析实验:筛分法和沉降分析法。
13.土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。
固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。
液态水分为结合水和自由水。
自由水分为重力水和毛细水。
14.重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水,因为在本身重力作用下运动,故称为重力水。
15.毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。
土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下,沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。
16.影响冻胀的因素:土的因素、水的因素、温度的因素。
土力学与基础工程重点概念总结范本土力学与基础工程是土木工程领域中的核心学科,涉及地基工程、基础工程和土木结构等方面。
以下是一份关于土力学与基础工程的重点概念总结范本。
1. 土力学基本原理:- 土体力学性质:包括土体的体积重、孔隙比、含水量、固结性、塑性指数等。
- 土体力学行为:弹性、塑性、黏塑性、强度、变形等。
- 静力平衡原理:土体在受力下达到平衡的条件。
- 应力应变关系:弹性模量、剪切模量、泊松比等。
2. 地基工程:- 地基基础分类:浅基础(如承台、基础板等)和深基础(如桩基、墙体基础等)。
- 地基改良:包括土体固结、振实、排水、加固等。
- 基础设计:根据土体力学性质和工程要求,确定合理的基础尺寸和承载力。
- 地基沉降:预测和控制地基沉降,避免建筑物沉降过大导致损坏。
3. 基础工程:- 地基承载力:地基承载能力能够支撑建筑物荷载的能力。
- 地基沉降:建筑物施工后,地基由于荷载作用而产生的沉降。
- 地基基础类型:表层基础、悬臂基础、连续基础、单桩基础等。
- 基础稳定性:基础稳定性分析和设计,避免因土体不稳定而导致的倒塌。
4. 土木结构:- 结构荷载:设计建筑物承受的荷载,包括自重、人员荷载、雪荷载、风荷载等。
- 结构分析:使用力学和结构力学方法,计算和模拟结构的行为和性能。
- 建筑物抗震设计:设计建筑物能够抵御地震力的作用,确保结构的安全。
- 结构材料:混凝土、钢材、木材等材料在土木结构中的应用和性能。
5. 地震工程:- 地震力作用:地震引起的水平地震力和垂直地震力对建筑物的作用。
- 结构抗震设计:地震力作用下,建筑物能够抵御倒塌的能力和安全性。
- 地震灾害评估:根据地震参数和结构特点,评估地震对结构的破坏程度和安全性。
6. 岩土工程:- 岩土工程参数:包括土体和岩石的强度、抗剪强度、膨胀力、渗透系数等。
- 地下开挖:岩土工程中挖掘地下空间(如隧道、地铁等)的方法和技术。
- 边坡工程:边坡的稳定性分析和设计,防止边坡滑坡和坍塌。
土力学第一章土的物理性质及工程分类1.土的特点:碎散性、三相性(固,液,气) 、天然性(自然变异性)或成层性.2.土粒大小是影响土的性质最主要因素.土性取决于颗粒的形状,大小和矿物成分.3.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.表格法是以列表形式直接表达各粒组的百分含量.它用于粒度成分的分类是十分方便的.2)累计曲线法.该方法是比较全面和通用的一种图解法,适应于各种土级配好坏的相对比较.由累计曲线的坡度可以大致判断土粒的均匀程度或级配是否良好.3)三角坐标法.三角坐标法只适用于划分三个组粒的情况.4.研究土中水必须考虑到水的存在状态及其土粒的相互作用;存在于土中的液态水可分为结合水和自由水两大类.结合水是指受电分子吸引力吸附在土粒表面的土中水.自由水是存在于土粒表面电场影响范围以外的水.5.土中气:土中的气体存在于土孔隙中未被水所占据的部位.含气体的土称为非饱和土,非饱和土的工程性质研究已形成土力学的一个热点.6.我们把粘土颗粒在直流电作用下向阳极移动的现象称为电泳;而水分子向阴极移动的现象称为电渗.7.双电层的厚度既取决于颗粒表面的带电性,又取决于溶液中阳离子的价数.8.粘土间的相互作用力:(1)粒间吸引力土粒间吸引力主要来源于分子间的范德华力.(2)土粒间排斥力9.土的结构:是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征.10.土的构造:土中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分土层之间的相互关系的特征.11.反映土轻重程度的指标:(1)土的天然密度ρ.ρ=m/V (2)土的干密度ρd =m s/V. (3)土的饱和密度ρsat=m s+Vvρw/V (4)土的浮密度ρ′(5)土粒的相对密度12.反映土松密程度的指标(1)孔隙比e:土中孔隙体积与土粒体积之比(2)孔隙率n :土中孔隙体积与总体积之比,以百分数表示.13.反映土含水程度的指标(1)土的含水率ω:土中水的质量与土颗粒质量之比,称为土的含水率,以百分数计.14.影响压实效果的因素:土类、级配、压实功能和含水率,另外土的毛细管压力以及孔隙压力对土的压实性也有一定影响.第二章土中水的运动规律1.孔隙中的自由水在重力(水位差)作用下,发生运动(从土内孔隙中透过)的现象叫渗透.2.土体具有被水透过的性质称为土的渗透性或透水性.3.渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类:一是因渗流力的作用,使土体颗粒流失或局部土体产生移动,导致土体变形甚至失稳,如深基坑中流沙和管涌现象;二是由于渗流作用,使水压力或浮力发生变化,导致土体或结构失稳.4.渗流力:水在土中渗流时,受到土颗粒的阻力T的作用,这个力的作用方向与水流方向相反.5.流沙现象:土颗粒之间的压力等于零,土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定.6.流沙现象的防治原则:(1)减小或消除水头差,如采取基坑外的井点降水法降低地下水位或水下挖掘;(2)增长渗流途径,如打板桩;(3)在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力;(4)土层处理,减小土的渗透系数,如冻结法、注浆法等.7.管涌现象:水在砂性土中渗流时,土中的一些细小颗粒在渗流力作用下,可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走,这种现象称为管涌.8.防治管涌现象,一般从下列三个方面采取措施:(1)改变几何条件,在渗流逸出部位设反滤层是防止管涌破坏的有效措施;(2)改变水力条件,降低水力梯度,如打板桩等;(3)土层处理,减小土的渗透系数.9.流网是由一组流线和一组等势线相互正交组成的网格.流网具有以下特征:(1)流线与等势线相互正交.(2)流线与等势线构成的各个网格的长宽比为常数.(3)相邻等势线之间的水头损失相等.(4)各个流槽(即各相邻两流线间)的渗流量相等.10.土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下,沿着孔隙向上及其他地方移动的现象.这种细微孔隙中的水被称为毛细水.11.影响冻胀的因素:(1)土的因素(2)水的因素(3)温度的因素(4)外载荷的因素第三章土中应力计算1.土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种.土中应力按其作用原理或传递方式可分为有效应力和孔隙应力两种.2.土体的应力-应变关系:(1)土的连续性假定(2)土的线弹性假定(3)土的各向同性假定3.土中某点的自重应力与附加应力之和为土体总的应力.4.在土力学中,正应力以压为正,拉为负.剪应力以逆时针为正.5.地下水位升降,使地基土中自重应力也相应发生变化.6.基底附加压力是指超出原有地基竖向应力的那部分基底压力,也即是作用在基础底面的压力与基底处建造前土中自重应力之差.7.有效应力原理:计算土中应力的目的是为了研究土体受力后的变形和强度问题.8.土中有效应力是指土中固体颗粒(土粒)接触点传递的粒间应力.9.存在土体中某点的总应力有三种情况,即自重应力附加应力、自重应力与附加应力之和.10.有效应力原理:(1)饱和土中任意点的总应力σ总是等于有效应力加上孔隙水压力;(2)土的有效应力控制了土的变形及强度.第四章土的压缩性与地基沉降计算1.土的三大工程问题:渗流、变形、强度.2.在外力作用下土体体积缩小的特性称为土的压缩性.3.土的压缩通常由三部分组成:(1)固体土颗粒被压缩;(2)土中水及封闭气体被压缩;(3)水和气体从孔隙中排出.4.对饱和土来说,土体的压缩变形主要是孔隙水的排出.5沉降:在建筑物荷载作用下,地基土主要由于压缩而引起基础的竖向位移.6.计算地基沉降时,必须取得土的压缩性指标.土的压缩性指标可以通过室内压缩试验或现场原位试验的方式获得.7.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.变形模量是反映土的压缩性的重要指标之一.8.土的弹性模量的定义是土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力-应变模量.9.变形顺序:初始沉降、固结沉降、次固结沉降.10.几种沉降计算方法:分层总和法、应力面积法和弹性理论方法.第五章土的抗剪强度1.土的抗剪强度是指土抵抗剪切破坏的极限能力.2.土的c和ф统称为土的抗剪强度指标.3.土的抗剪强度是决定建筑物地基和土工建筑物稳定性的关键因素.4.无粘性土的抗剪强度决定于有效法向应力和内摩擦角.5.应力路径是指在外力作用下,土中某一点的应力变化过程在应力坐标图中的轨迹.它是描述土体在外力作用下应力变化情况或过程的一种方法.第六章土压力与挡土墙1.用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌,保持土体稳定性的一种建筑物,俗称挡土墙.2.土压力是设计挡土墙结构物断面及验算其稳定性的主要外载荷.3.根据挡土墙的方向,大小及墙后填土处的应力状态,将土压力分为静止土压力,主动土压力,被动土压力三种.4.影响土压力的最主要因素:墙体位移条件.5.挡土墙的类型:重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚定板及锚杆式挡土墙.第七章地基承载力1.地基承载力是指单位面积上地基所能承受的荷载.2.地基破坏模式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏及冲切破坏三种。