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1、土 力 学,总 复 习,2011年06月24日,土力学期末考试,考试时间 2010年7月4日（星期一）晚上1.土力学有一定难度，侧重基础部分2.希望大家重视3.考试原则：难度一般不会超过作业和习题课内容，选择题考察对知识的灵活运用。不要求死记硬背，但一些公式要记。,土力学期末考试,3.成绩比例期末考试 70；教学试验 15作业5；平时表现5 期中考试54.考试内容：重点：基本概念，约占50单选题 50分问答题 20分 计算题 30分,土 力 学,内容复习,土的三大工程问题,渗透问题：渗流、渗透破坏（管涌、流土）变形问题：沉降计算；沉降与时间的关系强度问题：土压力，边坡稳定，地基承载力，液化,土
2、的工程性质,三大基本性质：渗透特性：达西定律变形特性：渗流固结理论；有效应力原理强度特性：莫尔库仑强度理论,基本知识,土的三个特点：碎散性、多相性、天然性土的物理性质：组成、状态、结构土的应力计算：自重应力、附加应力、有效应力原理,重点内容,土的渗透定律和渗透破坏问题达西定律、一维渗流计算渗透力和渗透破坏、流土条件地基沉降量计算以及与时间关系土的压缩性指标与分层总和法计算沉降量渗流固结理论、沉降量与时间的关系土的抗剪强度莫尔库伦强度理论、极限平衡条件,第一章 土的物理性质及工程分类,1.1 土的形成1.2 土的三相组成1.3 土的物理状态1.4 土的结构1.5 土的压实性1.6 土的工程分类,
3、第一章 土的物理性质及工程分类,1.1 土的形成,风化作用：物理、化学、生物搬运沉积方式：残积土、运积土一般了解,第一章 土的物理质及工程分类,1.2 土的三相组成,固体颗粒粒径级配：粒组，分析方法，级配曲线级配良好：Cu，Cc;特征粒径矿物成分：原生、次生(高岭、伊利、蒙脱)颗粒形状和比表面积土中水结合水(强、弱)、自由水(重力、毛细)土中气(一般了解),第一章 土的物理性质及工程分类,重点,1.3 土的物理状态,物理性质指标三相草图试验指标：密度、土粒比重Gs、含水量w常用指标：e,n,w,Sr,Gs,sat,d,物理状态指标粗粒土：密实度相对密度细粒土：稠度 液性指数粘性大小塑性指数,第
4、一章 土的物理性质及工程分类,重点：各物理量定义,重点,1.4 土的结构,粗粒土：单粒结构细粒土：分散(片堆)结构、凝聚(片架)结构结构性指标（了解）：粘性土的灵敏度粘性土的触变性,第一章 土的物理性质及工程分类,1.5 土的压实性,细粒土：相应于一定压实功存在最优含水量、最大干密度压实标准：压实度粗粒土：不存在最优含水量全干和饱和状态容易压实压实标准：相对密度,第一章 土的物理性质及工程分类,1.6 土的工程分类,分类依据：粗粒土：级配组成细粒土：矿物成分、亲水性(Ip)分类标准（了解）：水电部：粒径级配、塑性图(塑性指数、液限)建设部：粒径级配、塑性指数,第一章 土的物理性质及工程分类,第
5、一章 土的物理性质及工程分类,重点：土的物理性质指标定义式土的粒径级配曲线土的三相草图与三相换算土的物理状态指标,第一章 土的物理性质及工程分类,第二章 土的渗透性及渗透稳定,2.1 土的渗透性与渗透规律2.2 平面渗流与流网2.3 渗透力与渗透变形,2.1 土的渗透性与渗透规律,渗透定律：达西定律：v=k i，适用条件：层流渗透系数 测定方法：常水头、变水头试验影响因素：粒径级配、矿物成分、饱和度,第二章 土的渗透性及渗透稳定,重点,重点：一维渗流计算,2.2 平面渗流与流网,平面渗流基本方程：Laplace方程流网等势线与流线流网特征：正交性、曲边正方形 形状与水位无关 均质地基流网形状与
6、渗透系数无关用于求解水头、水力坡降、流速和渗流量,第二章 土的渗透性及渗透稳定,重点：流网的特征,2.3 渗透力与渗透变形,渗透力：孔隙水对土骨架的拖曳力方向与渗流方向一致土体受力分析：土骨架、土水整体为隔离体渗透破坏：流土：表层土、向上渗流，icr/w管涌：Cu10，iicr,第二章 土的渗透性及渗透稳定,重点,第二章 土的渗透性及渗透稳定,重点：达西定律：v=k i,i=H/L,H为总水头差多层土一维渗流计算流网：等势线概念；特征土体受力分析；渗透力的计算：j=i w流土的发生条件，临界水力坡降,第二章 土的渗透性及渗透稳定,第三章 土体中的应力计算,3.1 地基中的应力状态3.2 土体的
7、自重应力计算3.3 地基中的附加应力计算3.4 基底压力计算3.5 有效应力原理,第三章 土体中的应力计算,3.1 地基中的应力状态,地基中常见的应力状态侧限应力状态：自重应力平面应变状态：附加应力一般应力状态：附加应力应力莫尔圆符号规定 压为正、逆时针旋转为正,第三章 土体中的应力,3.2 土体的自重应力计算,水平地基中的自重应力：侧限应力状态均质地基成层地基地下水位的影响 均质土坝的自重应力（一般了解）,第三章 土体中的应力,重点,3.3 地基中的附加应力计算,集中力作用：均质等向线弹性布氏解应力泡、应力分布特征分布荷载作用附加应力系数、影响因素角点法：矩形、条形基础荷载影响因素：各向异性
8、应力集中、应力扩散,第三章 土体中的应力,3.4 基底压力计算,简化计算：圣维南原理线性分布,重点,3.5 有效应力原理,饱和土体的有效应力原理：两条内容有效应力和孔隙水压力计算自重应力情况：静水位 稳定渗流条件 两种隔离体取法：土水整体、土骨架附加应力情况：孔压系数A和B,第三章 土体中的应力,渗透力产生有效应力,重点,第三章 土体中的应力计算,重点：自重应力：水平、垂直；水下用浮容重竖直方向自重应力的计算附加应力：布氏解；叠加原理；影响因素:L/B,z/B，(x/B)有效应力原理：总应力、有效应力的计算；两种隔离体孔压计算 静水压力、渗流中孔压、超静孔压(孔压系数),第三章 土体中的应力,
9、第四章 土的压缩性和地基沉降计算,4.1 土的压缩性4.2 地基最终沉降量的计算分层总和法4.3 地基沉降与时间的关系,4.1 土的压缩性,土的压缩性：压缩性指标ep曲线；压缩系数；侧限压缩模量elgp曲线；先期固结压力；压缩指数先期固结压力的图解法原位压缩曲线的推求,重点,(e0,)(0.42e0,)Cc,Ce=Const,第四章 土的压缩性和地基沉降计算,4.2 地基最终沉降量的计算,基本假设 结果影响 修正材料力学：基底压力线性分布弹性力学：均匀连续各向同性弹性介质侧限应变条件，基础中点下应力分布主固结沉降：公式不计入Sd和Ss的影响单一土层的沉降量计算分层总和法,第四章 土的压缩性和地
10、基沉降计算,重点,固结系数,时间因素,4.3 地基沉降与时间的关系,一维渗流固结微分方程及其解答假设条件渗流固结微分方程微分方程解答固结度的概念一点的固结度土层平均固结度,重点：土层平均固结度,第四章 土的压缩性和地基沉降计算,计算公式,问题1：已知 求解问题2：已知 求解问题3：已知 量测 求解,渗流固结的工程问题：室内试验结果工程问题,4.3 地基沉降与时间的关系,重点,第四章 土的压缩性和地基沉降计算,第四章 土的压缩性和地基沉降计算,重点：土的压缩性：压缩性指标分层总和法计算最终沉降量基本原理：假设计算方法：ep曲线；elgp曲线沉降与时间的关系：土层平均固结度Ut；Tv、Cv沉降计算
11、：固结度 时间,第四章 土的压缩性和地基沉降计算,第五章 土的抗剪强度,5.1 土体破坏与强度理论5.2 土的抗剪强度的测定试验5.3 应力路径与破坏主应力线5.4 土的抗剪强度指标5.5 土的动强度与砂土的振动液化,5.1 土体破坏与强度理论,土的抗剪强度土的强度主要是抗剪强度莫尔-库伦强度理论（三条内容）直剪试验与库伦公式应力状态与莫尔圆莫尔-库伦破坏准则土的极限平衡应力状态土破坏与否的判断滑裂面的位置土的抗剪强度机理摩擦强度与粘聚强度,重点,第五章 土的抗剪强度,室内试验直剪仪：慢剪、固结快剪、快剪 三轴仪：固结排水、固结不排水、不排水无侧限抗压仪：3=0的不排水三轴试验其他试验野外测试
12、十字板试验：测试软粘土不排水强度指标其他现场试验,5.2 土的抗剪强度的测定试验,重点：不同类型三轴试验,第五章 土的抗剪强度,一.应力路径二.p-q平面上的应力路径与莫尔圆 三.强度包线与破坏主应力线sin=tg；a=c cos 四.总应力路径与有效应力路径 总应力状态与有效应力状态 总应力路径与有效应力路径五.粘性土密度-有效应力-抗剪强度的唯一性关系,应力莫尔圆平移,应力点平移,5.3 应力路径与破坏主应力线,第五章 土的抗剪强度,一.总应力指标与有效应力指标二.三轴试验强度指标三.直剪试验强度指标四.土的强度指标的工程应用 一般采用峰值强度；大变形问题采用残余强度不同现场地基情况与施工
13、条件,cd，d,cu，u=0,ccu，cu;c，,cs，s,cq，q,ccq，cq,5.4 土的抗剪强度指标,重点,第五章 土的抗剪强度,砂土液化及液化机理：孔压急剧升高；瞬间丧失承载能力影响砂土液化的因素：饱和度、组成、状态、结构等；粉细砂、粉土场地液化的判断：动力反应分析、现场试验砂土液化的工程防治：加固、围封、桩/深基础,5.5 土的动强度与砂土的振动液化,第五章 土的抗剪强度,第五章 土的抗剪强度,重点：莫尔库伦强度理论库仑公式，强度指标极限平衡条件总应力指标与有效应力指标莫尔圆与应力路径强度指标：三轴试验强度指标间的关系CD，CU，UU砂土的液化：定义；影响因素；可液化土,第五章 土的抗剪强度,土力学答疑安排,时间：7月3日 星期日 晚上：7:309:30地点：土木系二楼铁道教研室,祝大家期末考试取得好成绩！,
