《土力学》期末考试复习资料.docx

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1、土力学期末考试复习资料13.土的三相组成，即固相、液相和气相 14.土中各粒组的相对含量用各粒组质量占土粒总质量的百分数表示，称为土的颗粒级配。 15.渗透变形一般有流土和管涌两种基本形式：流土是指在渗透力的作用下，土体表面某一部分土体整体被水流冲走的现象。管涌是指土中小颗粒在大颗粒空隙中移动而被带走的现象。 16.地下水对自重应力的影响：由于土体是由许多颗粒组成的，在地下水位以下的透水层中，地下水存在于土粒间孔隙当中，土粒相当于浸没在水当中，也就会受到水的浮力作用，从而使得土粒间相互传递的自重作用减小。这样，对于含水层，用浮重度来计算自重应力，正好相当于扣除了浮力的作用。 17.基底压力是指

2、基础底面处，由建筑物荷载作用给地基土体单位面积上的压力。 18.基底附加压力也就是基底净压力，是指在基础底面处的地基面上受到的压力增量。 19.压缩系数越大，曲线越陡，土的压缩性越高；压缩系数值与土所受的荷载大小有关。 20.分层总和法计算原理：分层总和法一般取基底中心点下地基附加应力来计算各分层土的竖向压缩量，认为基础的平均沉降量s为各分层上竖方向压缩量si之和。 21.土压力：静止土压力、主动土压力、被动土压力 22.级配良好的土必须同时满足上述两个条件，即Cu大于或者等于5且Cu=13；若不能同时满足这两个条件，则称为级配不良的土。 23塑性指数Ip：液限与塑限的差值，去掉百分数符号，称

3、为塑性指数。液性指数IL 24.分层总和法计算步骤：地基土分层。计算各分层界面处土的自重应力。计算基底压力及基底附加应力。计算各分层界面处附加应力。确定计算深度。计算各风层上的压缩量。计算总形变量。 25.土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力 1深基础与浅基础区别？ 1.埋深不同：深基础一般大于5米，浅基础在3至5米。2.施工方法不同：浅是一般施工方法，如明挖，而深要采用特殊施工工艺。3.传递荷载方式不同：浅地面很大，荷载传给基础，在由基础传给地基。深荷载传给基础，基础传给两侧土体和地基。 2基础设计的基本原则？ 1.控制地基发生剪切破坏，防止失稳，具有足够安全性。 2.

4、控制地基的变形量，使之不超过建筑物的地基特征变形允许值。3.基础本身具有足够的强度，刚性和耐久性。 3地基基础上部结构相互作用？ 地基，基础，上部结构三者间受荷前后的变形时连续的，是三者相互联系成整体承担荷载而发生的变形，都按各自的刚度对变形产生相互制约作用，从而使整个体系的内力和变形发生变化。三者之间必须同时满足静力平衡条件和变形协调两个条件。 4郎肯土压力与库仑土压力的异同？ 相同点：两者的极限平衡条件。 不同点：1.朗肯采用半空间的应力状态和土的极限平衡条件，而库仑是墙后土体极限平衡状态，楔体静力平衡条件。2.各自理论的假设条件不同。3.朗肯理论适于粘性土和无粘性，而库仑理论仅适于无粘性

5、土.4.朗肯理论忽略墙与填土之 间的摩擦力，使Ea偏大，Ep偏小，库仑理论考虑摩擦力，Ep大，Ea小。5.朗肯理论概念明确，计算简单，使用方便，而库仑理论较复杂。 5影响土坡的稳定因数？ 1.土坡作用力发生变化。2.土体抗剪强度降低。3.水压力作用。4.边坡岩石性质及地质构造。5.边坡的坡形与坡度。6.地下水在土坝或基坑等边坡中渗流多引起的渗流力。 6分层总和法和规范法的异同点？ 相同点：两者都采用侧限条件下的指标，采用了基底中心点的地基附加应力计算。计算步骤大致相同。 不同点：规范法运用了平均附加应力系数，规定了地基变形计算深度的新标准，提出沉降计算的经验修正系数，使结果更加接近实际。 7规

6、范法步骤？ 1.求基底压力和基底附加压力。2.确定沉降计算深度。3.求平均竖向附加应力系数。4.Zn校核。5.确定沉降经验系数。6.计算基础最终沉降量。 8成层土自重应力分布特点 1.天然地面处自重应力为零。2.斜率是重度。3.在均匀土里，自重应力随深度呈直线分布，在成层地基中程折线分布。4.在土层分界处和地下水位处发生转折。5.有不透水层时，自重应力分布线在不透水层处发生突变，顶面下为上覆水土总重。 9分层总和法步骤？ 1.根据基础形状，地基土层形状，基础上的荷载计算基底压力和其分布。2.将基地分层，土层交界面和地下水位处。3.计算地基中的自重应力分布。4.计算地基中的附加应力分布。5.求各

7、分层平均自重应力和平均附加应力。6.确定地基沉降计算深度Zn。7各分层Si的计算。8计算总沉降s 10桩基础有什么优越性？什么情况下才用？ 承载力高，稳定性好沉降量小而均匀，便于机械化施工，适应性强。 1.地基上层土质太差而下层土质好或地基软硬不均或荷载不均，不能满足上部结构对不均匀变形的要求。2.地基软弱，采用地基加固措施不合适或地基土形特殊。3.处承受较大垂直荷载外，尚有较大偏心荷载，水平荷载，动力或周期性荷载。4.上部结构对基础不均匀沉降相当敏感或建筑物受到大面积地面超载范围。5地下水位很高，采用其他基础施工困难，或位于水中的构筑物。6.需要长期保存具有历史意义的建筑物. 11分层总和法

8、和规范法的原理 分:取基底中心点下地基附加应力来计算各分层土的竖向压缩量,认为基础的平均沉降量s为各分层上竖向压缩量si之和.在计算出si时,假设地基土在竖向发生压缩变形,没有侧向变形,故利用了侧限压缩指标进行计算. 规范:应力面积法一般按地基土的天然分层面划分计算土层,引入土层平均附加应力,通过平均附加应力系数,将基底中心以下地基中zc-1zc深度范围内的的附加应力按等面积原则化为相同深度范围内矩形分布时的分布应力大小,在按矩形分布应力情况计算土层压缩量,各土层压缩量的总和即为地基计算的沉降量. 12土体抗剪强度的影响因素? 1.摩擦力强度 滑动摩擦 咬合摩擦颗粒间破裂和重排,影响因素:密度

9、,颗粒级配,粒径形状,颗粒矿物成分,剪切面上的法向应力,应力历史,结构,含水量 2.粘聚力 地质历史,粘土颗粒的矿物组成成分,密度含水量. 13地基破坏的三种形式? 整体破坏 局部剪切破坏 冲剪破坏. 14土的压力有几种,定义,并比较大小? 1.静止土压力:挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移,墙后填土处于弹性平衡状态时,作用在挡土墙被的土压力 2.主动土压力:在土压力作用下挡土墙离开土体向前移至一定数值,墙后土体达到主动极限平衡状态时,作用在墙的土压力.3.被动土压力:在外力作用下 挡土墙推挤土体向后移动一定数值,墙后土体达到被动极限平衡状态时,作用在墙上的土压力. EaEoEp 土力学与

10、基础工程 1.支撑基础的土体或岩体称为地基。分为天然地基和人工地基两类。 2.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。分为浅基础和深基础。 3.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。 4.土中水按存在形态分有液态水、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，是指存在于土粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水。液态水通常分为自来水、井水、河水与海水。 5.土中液态水分为结合水和自由水两类。结合水是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面成薄膜状的水，分为强结合水和弱结合水两种；自由水是存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水，按所受作用力不同，可

11、分为重力水和毛细水。 6.土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形状以及他们之间的连接特征，一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种基本类型。 7.土的构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征，亦称宏观结构，分为层状构造、分散构造和裂隙构造三种形式。 8.界限含水量：黏性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量。 液限：土由可塑状态变化到流动状态的界限含水量。 塑限：土由半固态变化到可塑状态的界限含水量。 9.塑性指数Ip：液限与塑限之差。 公式： Ip越大，表明土的颗粒越细，比表面积越大，土的黏粒或亲水矿物含量越高，土处在可塑状态的含水量变化范围就越大。也就是说，塑性指数能

12、综合反映土的矿物成分和颗粒大小的影响，因此，塑性指数常作为工程上对黏性土进行分类的依据。 10.液性指数IL:表征土的天然含水量与分界含水量之间对应关系的指标。 公式： 黏性土的状态 状态 坚硬 硬塑 可塑 软塑 流塑 液性 指数 11.常见的渗透破坏有流砂和管涌两种。 12.土的工程分类：岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土六类。 13. 黏性土是指塑性指数大于10的土，Ip17为黏性土， 10Ip17为粉质黏土。 14.目前工程实践当中的特殊土主要有:软土、红黏土、黄土、膨胀土、多年冻土、盐渍土等。 15.土的压缩性：土在压力下体积缩小的特性。 16.地基最终沉降量：地基土在建筑荷载

13、作用下，不断产生压缩，直至压缩稳定时地基表面的沉降量。计算方法有分层总和法、建筑地基基础设计规范推荐的方法和弹性力学公式。 17.分层总和法的假设：地基土是均质、各向同性的班无限线性体；地基土在外荷载作用下，只产生竖向变形，侧向不发生膨胀变形；采用基底中心点下的附加应力计算地基变形量。 18.分层原则：厚度hi0.4b；天然土层分界处；地下水位处。 19.建筑地基基础设计规范方法的改进之处：引入了平均附加应力系数的概念；重新规定了地基沉降计算深度的标准；地基沉降计算经验系数。 20.地基最终沉降量的组成 21.土的抗剪强度指标有：内摩擦角和土的黏聚力。 22.当土体中某点任一平面上的剪应力等于

14、土的抗剪强度时，该点即濒于破坏的临界状态称为“极限平衡状态”。 23.抗剪强度的测定方法：直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验和十字板剪切试验。 24.主动土压力Ea：当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力。 被动土压力Ep：当挡土墙在外力作用下，向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力。 静止土压力Eo：当挡土墙静止不动，墙后土体处于弹性平衡状态时，作用在墙背上的土压力。 EaEoEp 25.郎金土压力理论的基本假设：挡土墙墙背竖直、光滑，填土面水平。 分析方法：土体极限平衡条件 26.库仑土压力理论的基本假设：墙后填土

15、是理想的散粒状，即黏聚力为零；滑动破裂面为通过接踵的平面。 分析方法：静力平衡条件 27.朗金土压力理论与库仑土压力理论的区别和联系 区别：假设不同，分析方法不同，计算范围不同，计算误差不同。 联系：特例。 28.重力式挡土墙依靠墙身自重抵抗土压力引起的倾覆弯矩。主要形式有：俯斜、直立、仰斜和衡重。 29.地基的破坏形式：整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏。 30.地基基础设计的基本内容：基底压力平均值不能超过修正后的地基承载力特征值；地基的变形不能超过容许变形值。 31.临塑荷载：地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基底压力。 塑性荷载：指地基塑性区开展到一定深度对应的基底压力。 32.地

16、基承载力确定方法： 原位测试法：载荷试验 理论公式：临塑荷载公式、塑性荷载：指受压土的周围受到限制，受压过程中基本上不能向侧面膨胀，只能发生垂直方向变形。 4、压缩系数是表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高。 5、高压缩性土：a1-20.5 Mpa-1 6、当基础无相邻荷载影响时，基础中心点以下地基沉降计算深度也按下式参数取值。 ZnB 1、相对密度：土的固体颗粒质量与同体积4C时纯水质量之比。 2、塑性指数：液限与塑限之差 3、基地附加应力：由建筑物荷载引起的应力增量。 4、弹性模量：土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。 5、变

17、形模量：土体在无侧限条件下单轴受压时的应力与应变之比。 6、固结度：地基在荷载作用下，经历时间t的固结沉降量与其最终沉降量之比。 7、土的固结：指的是在荷载或其它作用下，土体孔隙中水分逐渐被排出，体积压缩，密度增大的现象。 8、应力路径：土中应力传递的有效路径。 9、侧磨阻力：桩侧摩阻力是桩截面对桩周围相对位移的函数。 10、负摩阻力：当桩周围土层相对于桩侧向下移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。 11、群桩效应：桩端处压力比单桩时大得多，桩端以下压缩土层的厚度也比单桩要深，此时群桩中各桩的工作状态与单桩明显不同，其承载力小于各单桩承载力之和，沉降量大雨单桩各自的沉降量。 1、影响基础埋置

18、深度的因素 建筑结构条件与场地环境条件，工程地质条件，水文地质条件，地基冻融条件。 2、最优含水量：在一定的压实功能下，使土最容易受压，并能打到最大密度时的含水量。 3、土的结构：单粒结构，蜂窝结构，絮凝结构。 4、地基的破坏形态：整体剪切破坏，局部剪切破坏，冲剪破坏。 5、极限平衡状态：当土体中某点在任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时的状态。 6、土的抗剪强度：指土体抵抗剪切破坏的极限能力。 7、朗金土压力依据：通过研究弹性半空间体内的应力状态，根据图的极限平衡条件而得到的土压力计算方法。假定挡土墙墙背竖直光滑，填土面水平。 8、库伦土压力依据：根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体

19、时，从楔体得静力平衡条件得出的土压力计算理论，假设：墙后填土是理想的散粒体；滑动破裂面为通过墙踵的平面。 9、太沙基维固结理论假定： 土中的渗流只沿竖向发生，而且渗流服从达面定律；相对于土的孔隙，土中水喝土颗粒都是不可压缩的；土是完全饱和的，土的体积压缩量同土空隙中排出的水量相等，而压缩变形的速率取决于土中水的渗流速率。 10、土的压缩性指标：压缩系数，压缩指数，压缩模量。 11、渗透固结：饱和粘性土在压力作用下，孔隙水将随时间的变迁而逐渐被排除，同时孔隙体积也随之减小。 12、无粘性土坡的稳定性与破高无关：而仅与坡角有关；只要，土坡就是稳定的。 13、土的抗剪强度特点：当土体受到荷载作用后，

20、土中各点将产生剪应力，若某点的剪应力达到其抗剪强度，在剪切面两侧的土体将产生相对位移而产生滑动破坏，该剪切面也称滑动面。随着荷载继续增加，土中的剪应力达到抗剪强度的区域越来越大，最后各滑动面连成整体，土体将发生整体剪切破坏而丧失稳定性。 14、地基附加应力的分布规律 附加应力自基地算起，随深度成曲线衰减；具有一定的扩散性，它不仅分布在基地范围内，而且分布在基地荷载面积以外的相当大的范围之下；基地下任意深度水平面上的Z，在基地中轴线上最大，随距中轴线的距离越远而越小。 15、分层总和法假定 地基土是均质、各向同性的半无限线性体；地基土在外荷载作用下，只产生竖向的变形，侧向不会发生膨胀变形；采用基

21、地中心点下的附和应力计算地基变形量。 16、固结沉降：荷载作用下，随着土空隙水分逐渐被排出，孔隙体积相应减少，土里逐渐压缩而产生的沉降。 17、应力路径：为了分析应力变化过程对土的抗剪强度的影响，可在应力坐标图上用应力点的轨迹来描述土体在加荷载过程中的应力变化。 18、常用挡土墙形式：重力式、悬臂式、锚杆及锚定板式、加筋挡土墙等 19、挡土墙不安全时处理措施：增大挡土墙的断面尺寸；加大X0，伸长墙趾；墙背做成仰斜，可减小土压力；在挡土墙垂直墙背上做卸荷台，形状如牛腿。 20、地基破坏形态特点 整体剪切破坏：最终在地基中形成一连续的滑动面，基础急剧下沉或向一侧倾斜，同时土体被挤出，挤出四周地面隆

22、起，地基发生整体剪切破坏。 局部剪切破坏：滑动面并不延伸到地面，基础四周地面虽有隆起迹象，但是不会出现明显的倾斜和倒塌。 冲剪破坏：随着荷载的增加，基础下土层发生压缩变形，当荷载继续增加，基础四周土体发生竖向的剪切破坏，但地基中不会出现明显的滑动面，基础四周地面不隆起。 21、基础的类型：无筋扩展基础，扩展基础，柱下条形基础，筏型基础，壳体基础，岩石锚杆基础。 22、单桩在轴向荷载下破坏：屈曲破坏，整体剪切破坏，刺入破坏。 23、土体液化：指土体饱和状态以后，沙土或粉土在一定强度的动荷载作用下表现出类似液体性质而完全丧失承载力的现象。 第四章 土的压缩与固结 1、固结：土的压缩随时间而增长的过

23、程。 2、沉降：在附加应力作用下，地基土将产生体积缩小，从而引起建筑物基础的竖直方向的位移称为沉降。分为瞬时沉降，固结沉降水排出而引起沉降，次固结沉降蠕变。 3、固结度：某一附加应力下，经某一时间T后，土体发生固结或空隙水应力消散的程度。 4、压缩系数：单位压力增量所引起的空隙比改变。 5、压缩指数：elgp曲线近似为直线后的坡度。 6、变形模量：土体在无侧限条件下应力与应变之比。 7、压缩模量：土体在无侧向变形条件下，竖向压力与竖向应变之比。 8、体积压缩系数：土体在单位应力作用下单位体积的体积变化。 9、前期固结压力：土在历史上曾受到过的最大有效应力。 10、单向固结理论的基本假定：土是均

24、质、各向同性且饱和的；土粒和孔隙水是不可压缩的，土的压缩完全由空隙体积的减小引起；土的压缩和固结仅在竖直方向发生；孔隙水的向外排出符合达西定律，土的固结快慢决定于它的渗透速度；在整个过程中，土的渗透系数，压缩系数等均视为常数；地面上作用者连续均布荷载并且是一次施加的。 第五章 土的抗剪强度 1、抗剪强度：土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。 2、莫尔圆：土单元体的应力状态的轨迹。圆心落在轴上，与坐标原点距离为(1+3)/2，半径为(1+3)/2。 3、应力路径：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。 4、灵敏度：原状试样的无侧限抗压强度与相同含水率下重塑试样的无侧限

25、抗压强度之比。 5、莫尔库伦理论基本思想： 第六章 挡土结构物上的土压力 1、静止土压力：挡土墙为刚性不动时，土体处于静止状态不产生位移和变形，此时作用在挡土墙上的土压力。 2、主动土压力：挡土墙背离填土方向转动或移动时，随位移增加墙后土压力减小，达到极限平衡状态时土压力的最小值。 3、被动土压力：向着，增大，最大值。 4、郎肯/库伦土压力理论基本假定，区别：郎肯：土体是具有水平表面的半无限体，墙背竖直光滑；库伦：滑动面是平面，滑动体为刚性体。 第七章 边坡稳定分析 1、边坡：具有倾斜坡面的岩土体。 2、滑坡：边坡丧失其原有稳定性，一部分岩土体相对于另一部分岩土体发生滑动的现象。 3、安全系数：整个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比。 第八章 地基承载力 1、临塑荷载：条形基础边缘处地基土开始产生塑性平衡区时的荷载强度 2、极限荷载：地基所能承受的最大基底压力。 3、容许承载力：地基极限承载力除以一个安全系数后的值。 4、地基破坏三种形式：整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。