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1、基础与主线,先导,具体应用,绪论,一、土力学包括哪些内容？,第一章土的组成和物理性质,第二章土的渗透性与土中渗流,第三章土体中的应力分布及其计算,第四章土的压缩性和地基沉降计算,第五章土的抗剪强度,第六章 挡土结构物上的土压力第七章 土坡稳定性分析第八章 地基承载力,渗透特性变形特性强度特性,特征粒径:d50：平均粒径d60：控制粒径d10：有效粒径d30；,不均匀程度：Cu=d60/d10,不均匀系数,Cu 5,级配不均匀,粗细程度：用d50 表示,第一章 4、粒径级配累积曲线的应用,用途：a)直接了解土的粗细程度，用平均粒径表示土的粗细程度。b)判别土颗粒均匀程度和级配优劣（特征粒径）。,
2、小于某粒径之土质量百分数（）,已知关系五个:,共有九个参数:V Vv Vs Va V/ms m ma m,剩下三个独立变量,物性指标是比例关系:可假设任一参数为1,对于饱和土,Va=0剩下两个独立变量,实验室测定,其它指标,（一）三相草图 P18 表1-5,3土的物理状态,室内测定的三个物理性质指标土的密度、土粒比重、土的含水量,6土的压实性,压实：土体在压实能量作用下，土颗粒克服粒间阻力，产生位移，土中 孔隙减小，密度增大的过程。,压实机理：,颗粒被击碎，土粒定向排列；土粒破碎，粒间联结力被破坏而发生孔隙体积减小；体被挤出或被压缩等。,一、细粒土的压实性土压实的实质：减小土孔隙中气体的含量，
3、使其达到饱和。,（一）最优含水量和最大干密度,最优含水量：对应于最大干密度 的含水量。,试验表明：一般地,第二章（二）影响渗透系数的因素P45,1.土的性质对渗透系数k的影响（1）粒径大小与级配（2）孔隙比e（3）矿物成分（4）结构（5）饱和度Sr2.渗透力其方向与渗透方向一致；其数值与水头梯度成正比；是一种体积力 P41 达西定律及其适用范围（P58（2-51）临界水力坡降公式）,这两个因素对k影响最大,防止流土1）上游做防渗帷幕2)上游做水平防渗铺盖3）下游挖减压沟或打减压井防止管涌(管涌形成的条件P60)1）改变水力条件(渗透力)：减小水力梯度（降水头，增加渗径）如设水平防渗铺盖；2）改
4、变几何条件：在渗流逸出处加盖压重或设置反滤层或垂直防渗墙等。(不均匀系数Cu对管涌有影响,Cu10的土,粗细颗粒相差不多,细粒不容易在孔隙中移动,故不易发生管涌)判断：管涌现象发生于土体表面渗流逸出处，流土发生于土体内部。（）,防止渗透变形的方法,第三章 第二节 地基中的自重应力计算,1、竖直自重应力,（1）若计算点位于地下水位以下，由于水对土体有浮力作用，故水下部分土柱的有效重量应采用浮容重计算。,（2）对于由多层土组成地基，其自重应力采用叠加原理计算。,如图所示，土中任意深度z处的自重应力为：,P70 对一般天然土层，自重应力引起的压缩变形在地质历史上早已完成，不会再引起地基的沉降，附加应
5、力则是由于修建建筑物以后在地基内新增加的应力，因此，它是使地基发生变形，引起建筑物沉降的主要原因。,第三章 第三节 地基中的附加应力计算,第三章 第三节 地基中的附加应力计算二、矩形面积上受各种分布荷载作用时的附加应力计算,（一）矩形面积受竖直均布荷载作用,（1）角点下的附加应力计算,微面积 上作用的集中力所产生的附加应力为：,对整个矩形面积积分，可得M处的附加应力为(P74 3-12),（2）任意点的附加应力计算角点法,基本思想：利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理，推求基础底面任意点的附加应力。,第三章 第五节 有效应力原理,式（3-39）即为饱和土有效应力原理的表达式。本公式适用条件：
6、（1）饱和土（2）粘性土,（3-39）p96,P97 土的压缩变形主要是由于土中哪一部分应力引起的？总应力?有效应力?孔隙水压力?,(3-38)因颗粒间点接触面积As0.03A，即：Aw/A1；而Psv/A代表全面积A上的平均竖向粒间应力，定义为有效应力，用/表示。则式（3-38）可写为：(3-39)式（3-39）即为饱和土有效应力原理的表达式。本公式适用条件：（1）饱和土（2）粘性土,由a-a 面竖向平衡条件得：,思考题：何谓土中应力？它有哪些分类和用途？,式中：A为孔压系数。,对于饱和土：B=1，所以,故有：,P107（3-57）,关系曲线中任意两点间割线斜率。,压缩系数：,即：,（4-3
7、）,*工程中常用压力由 到 时所得的压缩系数,来评价土的压缩性高低：,第四章 土的压缩性 第二节 土的压缩性,P116 根据应力历史可将土（层）分为那三类土（层）？,CV土层的固结系数；,t固结历时；,排水最长距离（cm）；单面排水：取土层厚度；双面排水：取土层厚度的一半。,P145时间因素,第四章 土的压缩性 第四节 饱和土体渗流固结理论,P145 思考：土的固结时间与其透水性有无关系？,第五章 土的抗剪强度二、莫尔库仑定律（1776年 法国学者）,该理论认为当法向应力变化范围不大时，土体的抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线，即：,粘性土：,无粘性土：,对于如图所示的破坏面，依据几何关系
8、，可推导出平衡方程。,进一步整理可得：,P164-P165 三轴剪切试验中，破裂面与大主应力面（试件顶面）成,第五章 第五节 土在剪切中的性状和各类抗剪强度指标,按排水条件，三轴试验可分为哪三种类型？它们有何差别？按剪切前的固结程度和剪切过程中的排水条件，三轴试验可分为不固结不排水剪，固结不排水剪及固结排水剪三种类型。1）不固结不排水试验（UU）：试验过程由始至终关闭排水阀门，土样在加压和剪切过程中，含水量始终保持不变，得到的抗剪强度指标用cu、u表示。P1852）固结不排水试验（CU）：先对土样施加周围压力，开启排水阀门排水至土样完全固结，然后关闭排水阀门，施加竖向压力，使土样在不排水条件下
9、剪切破坏，得到的抗剪强度指标用ccu、cu表示。P1893）固结排水试验（CD）：在固结过程和的施加过程中，都让土样充分排水，不产生孔隙水压力。故施加的应力就是作用于土样上的有效应力，得到的抗剪强度指标用ccd、cd表示。P187,静止土压力E0 挡土墙为刚性不动时，土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。（弹性平衡状态）主动土压力Ea 挡土墙背离填土方向转动或移动时，随着位移量的逐渐增加，墙后土体受到的土压力逐渐减小，当墙后填土达到极限平衡状态时，土压力降为最小值，这时作用在挡土墙上的土压力。被动土压力Ep 挡土墙向着填土方向转动或移动时，随着位移量的逐渐增加，墙后土体受到挤压而引起土压力逐渐增大，当墙后填土达到极限平衡状态时，土压力增大为最大值，这时作用在挡土墙上的土压力。,第六章 挡土结构上的土压力第一节 二、墙体位移与土压力类型 P199 图6-6,P223 为什么朗肯理论计算所得的主动土压力偏大，而被动土压力偏小？P224为什么库仑理论计算所得的主动土压力偏小，而被动土压力偏大？,第六章 挡土结构上的土压力第五节 朗肯理论与库仑理论的比较,地表有均布荷载时粘性土主动土压力计算,主动土压力强度:,临界深度:,作用于墙背面的总土压力为：,
