《土力学》考试大纲

《土力学》考试大纲
《土力学》考试大纲

适用专业代码:081401、081405、081406

适用专业名称:岩土工程、防灾减灾及防护工程、桥梁与隧道工程

课程编号:801 课程名称:土力学

一、考试的总体要求

考察学生对土力学的基本知识、基本原理、常用试验方法及试验原理的掌握程度。

二、考试内容及比例

1、土的物理性质及工程分类。要求掌握土的基本物理性质指标的定义、应用及计算方法,熟悉土的工程分类。试题比例为10-15%。

2、土中水的运动规律。要求掌握土的毛细性、渗透性。试题比例为5-10%。

3、土中应力。要求掌握土中应力的计算方法和有效应力原理。试题比例为5-10%。

4、土的压缩性。要求掌握土的压缩性指标、沉降计算方法及沉降与时间的关系。试题比例为25-30%。

5、土的抗剪强度。要求掌握土的抗剪强度理论,熟悉影响土的抗剪强度的因素。试题比例为20-25%。

6、土压力计算。要求掌握朗金土压力理论、库仑土压力理

论及土压力计算方法、,熟悉特殊情况下土压力计算方法。试题比例为20-25%。

7、土坡稳定。熟悉土坡稳定分析的基本概念。试题比例为5%。

8、地基承载力。要求掌握地基承载力、临塑荷载、临界荷载、极限荷载的概念;要求掌握地基承载力的计算方法。试题比例为10-15%。

9、土的动力性质和压实性。要求掌握土的压实性和土体的振动液化性质。试题比例为5-10%。

10、土力学试验。要求掌握土的颗粒分析、液塑限、压缩、剪切、击实等试验的基本原理,熟悉操作过程,了解数据处理方法与所得指标的工程应用。试题比例为5-10%。

要求掌握的内容为主要考点。

三、试卷类型及比例

问答题及论述题70%

计算题30%

四、考试形式及时间

考试形式为闭卷笔试,考试时间为3小时。

五、主要教材及参考书目

1、《土质学与土力学》(第三版),人民交通出版社,袁聚云,2010。

2、《土力学与基础工程》,武汉工业大学出版社,赵明华,2003。

3、《土力学》,清华大学出版社,陈仲颐,周景星,王洪瑾,2007。

4、《岩体力学》,同济大学出版社,沈明荣,陈建峰,2012。注:参考其中任意一本教材均可,隧道专业的学生除《土力学》外,还要求掌握《岩体力学》的基本概念。

土力学名词解释

土力学——研究土的物理、化学和力学性质及土体在外力、水流和温度的作用下的 应力、变形和稳定性的学科。 土——矿物或岩石碎屑构成的松散物。 形成土的三种风化作用---物理、化学、生物。 土的矿物成分——原生矿物、次生矿物、有机质。 干土----天然状态的土一般由固体液体和气体三部分组成若土中的孔隙全部由气体填充时称干土 最大击实干容重——在实验室中得到的最密实状态下的干容重。 土中水——土中水分为结合水和自由水。结合水又可分为:强结合水和弱结合 水。自由水分为重力水和毛细水。 饱和土——土体孔隙被水充满的土。 最大干密度——击实或压实试验所得的干密度与含水率关系曲线上峰值点对应的干密度。饱和度——土体中孔隙水体积与孔隙体积之比值。 最优含水量——在一定功能的压实(或击实、或夯实)作用下,能使填土达到最大干密度(干容量)时相应的含水量。液性指数 IL ——I L=(ω-ωp)/(ωL-ωp)。 液性指数≤0坚硬;0< 液性指数≤0.25硬塑;0.25< 液性指数≤0.75可塑;0.75<液性指数≤1软塑;液性指数>1 流塑。 塑性指数——I p=ωl-ωp 土的可塑性——土壤在一定含水量时,在外力作用下能成形,当外力去除后仍能保持塑形的 性质。 湿化变形——因非饱和土浸水而使吸力减少,使土体产生较大的变形,土体软化, 称为非饱和土湿化。 界限含水量 ----粘性土的状态随着含水量的变化而变化,当含水量不同时,粘性 土可分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态,粘性土从一种状态转到另一种 状态的分界含水量称为界限含水量。 砂土的相对密度——Dr=(emax-e)/(emax-emin) 孔隙比 ----土体中空隙体积与固体颗粒体积之比值。 孔隙率——土体中空隙体积与土总体积之比,以百分率表示。 颗粒级配——反映构成土的颗粒粒径分布曲线形态的一种特征。 土粒级配——土中各粒组质量含量的百分比。 不均匀系数 ----反映土颗粒粒径分布均匀性的系数。定义为限制粒径(d60)与有效 粒径(d10)之比值。 曲率系数 ----反映土颗粒粒径分布曲线形态的系数。定义为 Cc=d30 ·d30/(d10·d60),其中d30 为粒径分布曲线上小于该粒径的土粒质量占土总质量的30%的粒径。 级配良好的土——土的级配不均匀(Cu大于等于5),且级配曲线连续( Cc=1-3)的土,称为级配良好的土。 触变性——黏质土受到扰动作用导致结构破坏,强度丧失;当扰动停止后,强度逐 渐恢复的性能。 基础——直接与地基接触用于传递荷载的结构物的下部扩展部分。 刚性基础——主要承受压应力的基础,一般用抗压性能好,抗拉、抗剪性能较差的 材料(如混凝土、毛石、三合土等)建造。 地基——承受结构物荷载的岩体、土体。地基破坏的类型——整体剪切破坏、刺入剪

土力学复习重点概念

第一章 1.地下水分类:1.上层滞水:积聚在局部隔水层上的水称 为上层滞水2.潜水:埋藏在地表下第一个连续分布的 稳定隔水层以上,具有自由水面的重力水 3.承压水: 埋藏在两个连续分布的隔水层之间完全充满的有压地 下水 2.动力水:土体中渗流的水对单位体积土体的骨架作用 的力 3.流土:当动水力的数值等于或大于土的浮重度时土体 被水冲起的现象 4.管涌:当土体级配不连续时,水流将土体粗粒空隙中 充填的细粒土带走,破坏土的结构 5.土的结构:单粒结构,蜂窝结构,絮状结构 6.土颗粒的大小:粗土粒的压缩性低,强度高,渗透性 大 7.土的粒径级配:各粒组的相对含量,占总质量的百分 数来表示 8.土中水的形式:结合水(强结合水,弱结合水)自由 水(重力水,毛细水)气态水,固态水 9.无粘性土密实度:1.孔隙比2.相对密度:相对密度越大, 越密实3.标准贯入试验N 10.粘性土的物理状态指标:塑性指数Ip:表示细颗粒土 体在可塑状态下,含水率变化的最大区间,Ip越大说 明吸附结合水越多,粘粒含量高吸水强 液性指数IL:表示粘性土的稠度,IL越大,稠度越大 活动度A:表示粘性土的塑性指数与土中脚力含量百 分数的比值 灵敏度St:粘性土的原状土无侧限抗压强度与原土结 构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值 11.触变性:当粘性土结构受扰动后,土的强度就降低。 但静置一段时间,土的强度有逐渐增长 12.压缩模量Es:土的试样单向受压,应力增量与应变增 量之比 13.压缩系数a:表示在单位压力增量作用下土的孔隙比的 减小值,压缩系数越大,土的压缩性越好 14.正常固结土:指土层历史上经受的最大压力,等于现 有覆盖土的自重压力。 15.超固结土:指该土层历史上曾经受过大于现有覆盖土 重的前期固结压力 16.欠固结土:指土层目前还没有达到完全固结,土层实 际固结压力小于土层自重压力 17.减小沉降量的措施:①外因方面:减小基底的附加应 力,采取:1)上部结构采用轻质材料,减小基底接触 应力。2)当地基中无软弱下卧层时,加大基础埋深② 内因方面:修造建筑物之前,预先对地面进行加固处 理 18.减小沉降差的措施:①设计时尽量使上部荷载中心受 压,均匀分布②遇到高低层相差悬殊或地基软硬突变 等情况,可合理设置沉降缝③增加上部结构对地基不 均匀沉降的调整作用④妥善安排施工顺序⑤人工补救第四章 1 影响抗剪强度指标的因素:1,土的物理性质的影响:1)土的矿物成分:砂土中石英含量高,内摩擦角大;云母矿物含量多,则内摩擦角小。2)土的颗粒形状与级配:土颗粒越粗,表面越粗糙,内摩擦角越大。土的级配良好,内摩擦角越大。土粒均匀,内摩擦角小3)土的原始密度:原始密度越大,内摩擦角越大,同时图的原始密度越大,土的孔隙小,接触紧密,黏聚力也必然大4)土的含水率增加时,内摩擦角减小。对于粘性土,含水率增加,将使抗剪强度降低5)土的结构:粘性土受扰动,则黏聚力降低2,孔隙水压力的影响在外荷载作用下,随时间的增长,孔隙水压力因排水而逐渐消散,同时有效应力相应的增加。有效应力影响图的内摩擦强度1)三轴固结排水剪,测得的抗剪强度值最大2)三轴不固结不排水剪,测得的抗剪强度值最小3)三轴固结不排水剪。固结:孔隙压力水的消散,同时有效应力的增加,土体逐渐被压密的过程。 2 地基的临塑荷载:在外荷载作用下,地基中刚开始产生塑性变形即局部剪切破坏时基础底面单位面积上所受的载荷。地基的临界荷载:地基中的塑性变形区最大深度时相对应的基础底面压力。 3 地基的极限荷载:地基在外荷作用下产生的应力达到极限平衡时的荷载。 4 影响极限载荷的因素: 1,地基的破坏形式1)地基整体滑动破坏:当地基土良好或中等,上部荷载超过地基极限荷载时,地基中的塑性变形区扩展成整体,导致地基发生整体滑动破坏。2)地基局部剪切破坏:当基础埋深大,加荷速度快时,因基础旁侧荷载大,阻止地基整体滑动破坏,使地基发生基础底部局部剪切破坏。3)地基冲切剪切破坏:当地基为松砂或软土,在外荷作用下使地基产生大量沉降,基础竖向切入土中,发生冲切剪切破坏。 2,地基土的指标:强度指标c,φ和重度。它们越大,则极限载荷越大。 3,基础尺寸:基础宽度增大,极限荷载增大。基础埋深加大时,则基础旁侧荷载加大,因而极限荷载加大。 4,荷载作用方向:1)荷载为倾斜方向:倾斜角越大,极限荷载越小。为不利因素。2)荷载为竖直方向:则极限荷载大。 5,荷载作用时间:时间短暂,极限荷载可以提高。长期作用下,极限荷载降低。 第五章 土压力的种类:1.静止土压力:当挡土墙静止不动时,墙后 土体由于墙的侧限作用而处于静止状态。 2.主动土压力:当挡墙在墙后土体的推力作用 下,向前移动,墙后土体随之向前移动。土 体下方阻止移动的强度发挥作用,使作用在 墙背上的土压力减小。当墙后土体达到主动 极限平衡状态时,墙背上的土压力减小至最 小。产生主动土压力条件:密砂:-△=0.5%H (H为挡土墙高度)。密实粘性土:-△ =1%~2%H 3.被动土压力:挡土墙在较大的外力作用下, 向后移动推向填土,则填土受墙的挤压,使 作用在墙背上的土压力增大。当土体达到被 动极限平衡状态,墙背上作用的土压力增至 最大。墙体在外力作用下向后位移+△,密 实土若+△≈5%H产生被动土压力;粉质土 +△=10%H产生被动土压力 影响土压力因素:1.挡土墙位移方向和位移量的大小事影响 土压力大小的最主要因素。 2.挡土墙形状:挡土墙剖面形状包括墙背竖 直或是倾斜,墙背光滑或是粗糙。 3.挡土墙性质:包括填土松密程度即重度、 干湿程度即含水率、土的强度指标内摩擦角 和黏聚力大小c的大小以及填土表面形状 (水平、上斜、下斜) 库伦土压力理论:研究课题——①墙背俯斜②墙背粗糙,墙 与土之间有摩擦角③填土为理想散粒体,粘 聚力为0④填土表面倾斜 基本假定:①挡土墙向前移动②墙后填土沿墙背和填土中某 一平面同时下滑形成滑动楔体③土楔体处 于极限平衡状态不及本身压缩变形④楔形 体对墙背的推力即为主动土压力Pa 第七章 1、地基坚实均匀,可以采用天然地基浅基础。地基上部软弱,下部坚实,可考虑用桩基础。有的地基软弱层很厚,可采用人工加固基础。 2、地基基础方案的类型:①天然地基上的浅基础(基础简单,工程量小,施工方便,造价低廉,优先选用):当建筑场地上土质均匀,坚实,性质良好,地基承载力特征值大于120KPa,对于一般多层建筑可做在千层天然土层上。②不良地基人工处理后的浅基础:遇到地基土层软弱,压缩性高,强度低,无法承受上部结构荷载时,需经过人工加固后作为地基。③桩基础:当建筑地基上部土层软弱,深层土质坚实时,可采用桩基础,上部结构荷载通过桩基础穿过软弱土层传到下部坚实土层。④深基础:若上部结构荷载很大,一般浅基础无法承受,或相邻建筑不允许开挖基槽施工以及有特殊用途时。 3、天然地基上浅基础的设计内容和步骤:①初步设计基础的结构形式,材料与平面布置。②确定基础的埋置深度③计算地基承载力特征值,并经深度和宽度修正,确定修正后的地基承载力特征值④根据作用在基础顶面荷载F和深宽修正后的地基承载力特征值,计算基础的底面积⑤计算基础高度并确定剖面形状⑥若地基持力层下部存在软弱土层时,则需要验算软弱下卧层的承载力⑦地基基础设计等级为甲乙级建筑物和部分丙级建筑物应计算地基的变形⑧验算建筑物或构建物的稳定性⑨基础细部结构和构造设计⑩绘制基础施工图 4、浅基础的结构类型:①独立基础②条形基础(砖混结构的墙基、挡土墙基础)③十字交叉荷载(上部荷载较大时,采用条形基础不能满足承载力要求)④筏板基础(上部荷载较大,地基软弱或地下防渗要求时)⑥箱型基础(高层建筑荷载大,高度大,按照地基稳定性要求,基础埋置深度应加深,采用箱型基础) 5、基础的材料:①无筋扩展基础(刚性基础):材料抗压强度较大,不能承受拉力或弯矩。技术简单,材料充足,造价低廉,施工方便,多层砌体结构采用这种形式。②扩展基础(柔性基础)由钢筋混凝土材料建造的基础,不受刚性角的限制,基础剖面做成扁平状,用较小的基础高度把上部荷载传到较大的基础底面上去以适应承载力要求。设计宽基浅埋已解决存在软弱下卧层强度太低时采用这种基础。 6、箱型基础筏型基础从室外标高算起,而条形基础或独立基础从室内标高算起 7、基础通常放在地下水位以上,若在地下水位以下则要进行基槽排水。当地基为粘性土时候,下层卵石层有承压水时候,在基槽开挖时,保留粘性土槽底安全厚度,防止槽底土层发生流土破坏。 8、防止冻害的措施 在冻胀,强冻胀,特强冻胀地基上,应采用以下措施 1.对在地下水位以上的基础,基础侧面应回填非冻胀性的 中砂或者粗砂,其厚度不应小于10cm。对在地下水位 以下的基础,可采用桩基础,自锚式基础(冻土层下有 扩大板或扩地短柱) 2.宜选择地势高,地下水位低,地表排水良好的建筑场地。 对低洼场地,宜在建筑物四周向外一倍冻深距离范围 内,使室外地坪至少高出自然地面300~500mm

高等土力学课程简介和教学大纲

Advanced soil mechanics Course No.: Course name: Advanced soil mechanics Class hours per week: 4 Credits: 2.0 Course type: Optional Prerequisite course:Engineering geology, Soil mechanics Teaching object: civil engineering Teaching method: multimedia and blackboard Teaching target and fundamental review: Understanding of the main differences in terms of engineering behaviour of soils in comparison to other civil engineering materials. This will include: the application of mechanics to a particulate media, understanding the importance of fluid flow and fluid pressure between particles in influencing the behaviour of soils. Understanding the development and application of soil behavioural models. Applying soil models in order to understand the behaviour of slopes, shallow foundations, and retaining walls. Course introduction: This course identifies the important aspects of soils which makes them different to other engineering materials, and thus introduces concepts that allow the appropriate modelling of the behaviour of soils, especially pore water pressure, permeability, and the influence of void ratio on the engineering behaviour of soils. These elements connected in order to show the development of soil behavioural models including Cam-clay, and Cam-clay based models. The final section of the course will show the application of basic soil mechanics methods for the purpose of solving typical engineering problems. Main contents and time quotient: Section 1: soil classification and behaviour 2 hours Section 2: permeability and fluid flow 4 hours Section 3: consolidation and settlement solutions 4 hours 10 hours Section 4: stress, strain, and strength; traditional solutions to critical state theory Section 5: slope stability and analysis 4 hours Section 6: K0 concepts, lateral earth pressures, and 4 hours retaining wall design Section 7: bearing capacity and foundation design 4 hours Tutorial Sheets: One sheet per week, 3-6 problems per sheet. Final Examination: Closed-book Grading Scale: Tutorial Sheets 30% Final Examination 70% Recommended reference book: 1.Barnes, G., 2010, Soil Mechanics principles and practice. Palgrave Macmillan; 3rd Edition 549pp. Additional Reading Material: 1.Permeability and fluid flow: Freeze, R. A. and Cherry, J. A., 1979, Groundwater. Prentice Hall; 1st Edition, 604pp. 2.Consolidation, settlement, bearing capacity and foundation design: Tomlinson, M. J., 2001, Foundation Design and Construction. Prentice Hall; 7th Edition, 569pp.

工程地质与土力学期末考复习提纲

选择题 1.下面不属于矿物物理性质的是() A.光泽 B.颜色 C.软化性D.硬度 2.下列构造中,属于岩浆岩构造的是() A.片麻状构造B.层面构造 C.流纹状构造D.板状构造 3.表示岩层在空间倾斜角大小的是() A.走向B.倾角 C.倾向D.走向角 4.用以衡量土透水性大小的指标是() A.水力梯度B.相对密实度 C.动水力D.渗透系数 5.按照摩氏硬度等级比较,下列四种矿物中硬度最小的是()A.石英B.正长石 C.方解石D.萤石 6.按冷凝成岩的地质环境的不同,岩浆岩可分为深成岩、浅成岩和()A.白云岩B.喷出岩 C.大理岩D.火山角砾岩 7.上盘沿断层面相对下滑,下盘沿断层面相对上升的断层称为 A.正断层 B.逆断层 C.平移断层 D.逆掩断层 8.下列属于沉积岩构造的是() A.片麻状构造B.层理构造 C.流纹状构造D.块状构造 9.上盘相对上移、下盘相对下移的断层是( ) A.正断层B.逆断层 C.平移断层D.走向断层 10.在岩浆岩中,常常具有杏仁状或气孔状构造的岩石类型是( ) A.深成岩B.浅成岩 C.喷出岩D.花岗斑岩 11.变质岩的分类首先考虑是( )。 A 矿物组成 B 构造特征 C 结构特征 D 化学成分 12.下列哪种构造不是沉积岩构造()。 A 层理构造B块状构造 C 片理构造 D 层面构造 13.土的天然容重是通过()试验测定。 A环刀法B比重瓶法C比重计法D烘干法 14.若某砂土的天然孔隙比与其所能达到的最大孔隙比相等,则该土()。 A 处于最密实的状态B处于最松散的状态 C处于中等密实的状态D相对密实度Dr=1 15.粘性土的天然含水量增大时,随之增大的是()。 A 塑限 B 液限 C 塑性指数 D 液性指数 16.标准贯入锤击数越大,土的孔隙比()。 A 越大B越小C不变D不能确定 17.对无粘性土的工程性质影响最大的因素是()。 A含水量 B 密实度C矿物成分 D 颗粒的均匀程度 18.土的重度(或密度)是通过()试验测定。 A 环刀法 B 比重瓶法C比重计法 D 烘干法

土力学完整版!!

1.土力学:土力学是研究土体的一门力学。它以力学和工程地质学为基础,研究土体的应 力,变形,强度,渗流及长期稳定性的一门学科。 2.地基:承受建筑物,构筑物全部荷载的那一部分天然的或部分人工改造地层。 3.地基设计时应满足的基本条件:强度,稳定性,安全度,变形。 4.土:土是由岩石经理物理,化学,生物风化作用以及剥蚀,搬运,沉积作用等交错复杂 的自然环境中所生成的各类沉积物。 5.土粒:土中的固体颗粒经岩石风化后的碎屑物质,简称土粒。 6.土是由土粒(固相),土中水(液相)和土中气(气相)所组成的三相物质。Eg:“冻土” 是固体颗粒,液体水,冰,气四相体。 7.物理风化:由于温度变化,水的膨胀,波浪冲击,地震等引起的物理力使岩体崩解,碎 裂的过程,这种作用使岩体逐渐变成细小的颗粒。(只改变大小,不改变性质) 8.化学风化:岩体(或岩块,岩屑)与空气,水和各种水溶液相互作用的过程,这种作用 不仅使岩石颗粒变细,更重要的是使岩石成分发生变化,形成大量细微颗粒(黏粒)和可溶岩类(发生质的变化)。 9.残积土:指岩石经风化后未被搬运而残留于原地的碎屑堆积物。它的基本特征是颗粒表 面粗糙,多棱角,六分选,天层理,分布在宽广的分水岭地带,变形大,不稳定,属于不良地质。 10.坡积土:残积土受重力和暂时性流水(雨水,雪水)的作用,搬运到山坡或坡脚处沉积 起来的土坡积颗粒随斜坡自上而下呈现由粗而细的分选性和局部层理。分布在山脚或山腰平缓部位上部与残积物相连,厚度变化大。矿物成分宇母岩不同,不稳定,属于不良地质。 11.洪积土:残积土和坡积土受洪水冲刷,搬运,在山沟出口处或山前平原沉积下来的土。 随离山由近及远有一定的分选性,近山区颗粒粗大,远山区颗粒细小,密实,颗粒有一定的磨圆度。 12.粒度:土粒的大小称为粒度,通常以粒径表示。 13.粒组:介于一定的粒度范围内的土粒,称为粒组。 14.颗粒级配:以土中各个粒组的相对含量(各个组粒占总量的百分比)表示土中颗粒大小 及其组成情况。 15.粒径成分分布曲线(颗粒级配):采用粒径累计曲线表示土的颗粒级配。曲线较陡,表 示粒径大小相差不多,土粒较均匀,级配不良;曲线平缓,则表示粒径大小相差悬殊,土里不均匀,级配良好。 16.有效粒径d10:小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时的有效粒径。 17.中值粒径d30:小于某粒径的土里质量累计百分数为30%时的有效粒径。 18.限定粒径d60:小于某粒径的土里质量累计百分数为60%时的有效粒径。 19.不均匀系数Cu:反映大小不同粒组的分布情况,即土粒大小或粒度程度,系数越大, 表示粒度的分布范围越大,土粒越不均匀,其级配越好。Cu<5级配不良,Cu>10级配良好。Cu=d60/d10 20.曲率系数Cc:指累计曲线分布的整体形态,反应了限制颗粒d60与有效粒径d10之间 各粒组含量的分布情况。砾性土或砂性土同时满足Cu>=5,Cc=1-3,两个条件时,则为良好级配的砾或砂;反之,则为级配不良。Cc=d30d30/d10d60 21.源生矿物:原岩生成的经物理风化后产生的一般颗粒较大,无粘性土矿物。 22.次生矿物:原岩经过化学(生物)风化形成的颗粒小,粘性矿物。 23.结合水:当土粒与水结合作用时,土粒会吸附一部分水分子,在土粒表面形成一定厚度 的水膜,成为结合水。

土力学知识点复习

复习内容 1. 什么是地基,基础,土是如何形成的。 2. 什么是人工地基,天然地基,什么是持力层,下卧层。 3. 土的三相是什么意思。s d d ,,,,sat γγγγ'这些符号有什么不同含义。 4. 掌握与土的三相有关的物理性质指标表达式并会应用。 5. 土的颗粒级配系数是怎么得来的。如何判断土的级配是否良好。土的级配曲线陡峭说明什么问题。平缓又说明什么问题。填方用土应采用何种土。 6. 沙雕是不是说明砂土具有粘聚性。 7. 冻土地基,湿陷性黄土地基,软土地基,膨胀土地基等特殊土地基都各有什么特点。 8. 无粘性土的密实度与其工程性质有什么联系。可以采用哪些指标衡量无粘性土的密实度,各有什么优缺点。 9. 什么是界限含水量,W P ,W L 各代表什么含义,如何获得。 10. I P,,I L 的含义,与粘性土的工程性质有何关系,如何计算。 11. 什么是土的灵敏度。 12. 什么是土的最佳含水率。粘性土的击实机理。影响土的击实效果因素。 13. 无粘性土在什么状态下可以取得好的击实效果。 14. 淤泥和淤泥质土是在什么环境下形成的,有什么不同。这种土层有什么特点。 1. 何谓自重应力,附加应力,二者在地基中的分布情况如何。 2. 基底压力与基底附加应力有何不同,如何计算。 3. 在偏心荷载作用下,基底压力如何计算,为何会出现应力重分布情况。 4. 自重应力能产生沉降吗,水位下降能使土体产生压缩变形吗。 1. 什么是土的压缩性,土体积减少的原因是什么。体积减小速度取决于什么因素。 2. 什么是土的固结,什么是土的固结度。 3. 压缩指标表达式及压缩性划分 4. 分层总和法计算地基沉降量的步骤。规范法步骤 5. 什么是渗流,什么是土的渗透性,达西公式说明什么问题。渗透变形有几种。 6. 何谓有效应力原理。 7. 影响土中水的流出速度有哪些?如果想加快土体固结,可采用什么方法。 1. 何谓土的抗剪强度。无粘性土的抗剪强度由什么构成。粘性土的抗剪强度由

《土力学》教学大纲

《土力学》课程教学大纲 一、课程的性质和目的 《土力学》是土木工程专业的专业基础课。开设《土力学》课程的目的,主要是为了使学生掌握土力学的基本概念和基本原理及土力学实验技术,初步了解土力学原理在土木工程中的应用。 二、课程基本要求 通过本课程学习,学生应达到下列要求: 1、了解土的基本性质,理解由于土的特殊性而引起的特殊工程性质以及相应的工程问题。初步掌握土力学实验原理与技术。 2、理解土的固结、压缩以及渗透等基本的力学概念,掌握土的有效应力原理,能够进行地基沉降及固结计算。 3、掌握土的破坏和极限平衡条件,深入理解极限平衡条件在地基承载力、土坡稳定性和土压力问题中的应用。掌握地基承载力的确定方法、土坡稳定性分析常用的瑞典条分法、土压力计算的基本原理与方法。 三、课程教学基本内容(44学时) 该课程主要讲述土的基本物理性质,土的固结、压缩以及渗透理论,土的强度破坏理论和极限平衡条件,地基承载力的确定、土压力和土坡稳定性的计算问题。 (一)土的物理性质及工程分类(6学时) 1. 土的生成、特点;土三相(土粒、水、气)组成、土的颗粒级配曲线(2学时) 2 土的物理状态;(3学时) 3土的结构;土的分类;土的压实性(2学时) (二) 土的渗透性和渗流问题(2学时) 1渗透定律、渗透系数(1学时) 2渗透力及临界梯度; (1学时) (三) 土体中的应力计算(8学时) 1土的应力状态土体的自重应力计算;(2学时) 2附加应力计算;基底接触压力计算(2学时) 3 有效应力原理;(2学时)

4 孔压系数,应力路径;(2学时) (四) 土的压缩性(7学时) 1土的压缩性(2学时) 2 地基沉降计算(压缩层厚确定、分层)(2学时) 3饱和粘土地基一维渗透固结理论;(2学时) 4地基的容许沉降量及措施(1学时) (五)土的抗剪强度(6学时) 1库仑定律、土中一点应力的极限平衡方程;(2学时) 2土抗剪强度试验方法;土抗剪强度机理及影响因素;(2学时) 3 各类抗剪强度指标;(2学时) (六) 挡土结构物上的土压力(6学时) 1土压力的概念, 静止土压力(2学时) 2 朗肯土压力计算, 几种常见主动土压力计算(2学时) 3 库仑土压力;朗肯理论与库仑理论比较(2学时) (七)土坡稳定分析(4学时) 1土坡稳定的概念,无粘性土坡稳定分析;(2学时) 2粘性土坡的稳定分析(条分法)(2学时) (八)地基承载力(4学时) 1 地基变形失稳形式;(2学时) 2地基容许承载力的确定。(2学时) 四、实验内容(12学时) 1 筛分试验:土级配曲线绘制及级配状态分析(2学时) 2 土界限含水量的测定:液限、塑限的测定方法及应用目的(4学时) 3 土的压缩试验:e~p曲线测定、压缩系数、压缩模量计算(4学时) 4 抗剪强度试验:强度指标c、φ的确定(2学时) 五、先修课程要求 高等数学、材料力学、水力学,建筑材料 六、教材及教学参考书 《土力学》,梁钟琪主编,中国铁道出版社

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填空: 土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(气体)三部分组成,简称“三相体系二 常见的粘土矿物有:蒙脱石、伊利石和高岭石。 由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度。如曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之, 则颗粒均匀,级配不良。 颗粒分析试验方法:对于粒径大于0. 075mm的粗粒土,可用筛分法;对于粒径小于0. 075mm的细粒土,可用沉降分析法(水分法)。 土的颗粒级配评价:根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。 粒径级配曲线:颗粒级配曲线的越陡,说明颗料粒径比较一致,级配不良。相反,颗粒级配曲线的越缓,说明颗粒不均匀,级配良好。 土中水按存在形式分为:液态水、固态水和气态水。土中液态水分为结合水和自由水两大类;结合水可细分为强结合水和弱结合水两种。 含水量试验方法:土的含水量一般采用“烘干法”测定;在温度100?105°C下烘至恒重。 塑性指数1P越大,表明土的颗粒愈细,比表面积愈大,土的粘粒或亲水矿物含量愈高,土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。 槊性指数定名土类按槊性指数:Ip >17为粘土;10 3|,时,lL>0, 土体处于流动状态;当3在3p和3|,之间时,Il,二0?1, 土体处于可塑状态。粘性土根据液 性指数可划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态。 土的结构和构造有三种基本类型:单粒结构、蜂窝结构及絮凝结构。 影响土的击实(压实)特性的因素:含水量影响、击实功(能)的影响、土类及级配的影响。 人工填土按组成物质分类:素填土、杂填土和冲填土三类。 有效应力原理,即有效应力等于上层总压力减去等效孔隙压力;其中,等效孔隙压力等于孔隙压力与等效孔隙压力系数之积,等效系数介于0和1之间。 饱和的有效应力原理:(1)饱和土体内任一平面上受到的总应力等于有效应力加孔隙水压力之和;(2)土的强度的变化和变形只取决于土中有效应力的变化。 压缩系数。1.2给土分类:1); ai.2<0.1 MPa1为低压缩性土;2) 0.1 MPa-y0.2vO.5MP广为中压缩性土;3) (7I.2>0.5 MPa*1属高压缩性土。 分层厚度 抗剪强度指标的测定方法选用:直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验。 弟切破坏而位置: 抗剪强度指标c、(P值的确定:粗粒混合土的抗剪强度c、(P值通过现场剪切试验确定。 地基破坏形式分为:整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。 荷载效应组合:1)作用短期效应组合;2)作用长期效应组合。 地基基础方案类型:浅基础和深基础。 浅基础进行稳定性验算内容:1.基础倾覆稳定性验算;2.基础滑动稳定性验算。 摩擦桩的传力机理:大部分荷载传给桩周土层,小部分传给桩端下的土层 水中基坑的围堰工程类型:土围堰、草(麻)袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰、地下连续墙围堰。 桩基础组成:多根桩组成的群桩基础。 桩按受力(承载性状)分类:竖向受荷桩、横向受荷桩、桩墩。 桩基础按设置效应分类:挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩。 桩基础按承台位置分类:高桩承台基础和低桩承台基础。 我国主要的区域性特殊土类型:湿陷性黄土、膨胀土、软土和冻土。

土力学名词解释

填空 土是由(固体颗粒)(液体水)和(气体)等三相的物质组成 土的颗粒级配分析方法有(筛析法)(比重计法)筛析法适用于粒径大于0.075mm的土。土的级配越好,则土的级配曲线越(缓) 土中水包括(毛细水)(结合水)(重力水)(结晶水) 土处于固体状态时,仅含有(结合水) 土中封闭气体使土的透水性(降低) 土的结构包括(单粒结构)(蜂窝结构)和(絮状结构) 土的密度测定方法有(环刀法)(灌砂法)和(灌水法) 土的塑性指数IP越大,土中粘粒含量(越多) 土的灵敏度越大,结构受到扰动后,强度降低的(程度高) 土粒单元的大小,形状,排列及其联结关系等因素形成的综合特征成为(土的结构) 土产生渗流的最小水力梯度称为(初始水力梯度) 土产生流砂的最小水力梯度称为(临界水力梯度) 土粒承受和传递的应力称为(有效应力) 土体自重在地基中产生的应力称为(自重应力) 土的压缩试验是在(侧限变形)条件下完成的,压缩系数反映了(土的压缩性) 土的强度破坏通常是指(抗剪强度抗剪强度)破坏 土中某点处于极限平衡状态时,剪破面与最大主应力面成(45度+fai/2) 土的含水量增加,则粘聚力(下降),有效应力(增大)抗剪强度(增强) 土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态,称为土的(极限平衡)状态 土的抗剪强度指标有(粘聚力C)和(内摩擦角fai) 土的含水量增加,土坡的稳定性(下降) 土体抵抗剪切破坏的极限能力称为(土的抗剪强度) 土的固结程度越高,强度一(越大) 土压力可分为(静止土压力Eo)(主动土压力Ea)(被动土压力Ep)在相同条件下,三种土压力的关系为(Eo0.075mm的颗粒为45%,塑性指数为9,则该土命名为(粉土) 某土液限为34%,塑限为17%,则该土命名为(粉质粘土) 某土的内摩擦角为30度,则土体剪破面与大主应力面的夹角为(60)度 某砂土的饱和重度rsat=20.5KN/m3,要使该土不产生流土,则要求水力梯度i(<=1.05) 某土在压力为100kPa,200kPa时对应的孔隙比分别为0.85和0.82,则该土的压缩性(中)某挡土墙墙背垂直,光滑,填土面水平,填土为中砂,若墙高为2M时作用于墙背上的主动土压力为20kN/m,则墙高为4M时,作用于墙背上的主动土压力为(40)kN/m 重力式挡土墙依靠(自身重力)维持稳定性,按墙背倾角不同分为(倾斜式)(直立式)(俯斜式) 某地基临塑荷载为240kPa,临界荷载P1/3=280kPa,则临界荷载P1/4等于(270)kPa. 黏性土从一种状态到另一种状态的含水量界限值称为(界限含水量)

土力学与基础工程复习重点

土力学与基础工程复习重点 第一章绪论 (1)地基:支承基础的土体或岩体。 (2)天然地基:未经人工处理就可以满足设计要求的地基。 (3)人工地基:若地基软弱、承载力不能满足设计要求,则需对地基进行加固处理。(4)基础:将结构承受的各重作用传递到地基上的结构组成部分。 第二章土的性质及工程分类 (1)土体的三相体系:土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(气体)三部分组成。 (2)粒度:土粒的大小。 (3)界限粒径:划分粒组的分界尺寸。 (4)颗粒级配:土中所含各粒组的相对量,以土粒总重的百分数表示。 (5)土的颗粒级配曲线。 (6)土中的水和气(p9)

(7)工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒级配的不均匀程度。 1060d d C u = 60 102 30d d d C c ?=) ( 的粒径,称中值粒径。 占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径,称有效粒径;占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径,称限定粒径;占总质量小于某粒径的土粒质量—%30%10%60301060d d d 不均匀系数u C 反映了大小不同粒组的分布情况,曲率系数c C 描述了级配曲线分布整体形态。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断: 1.对于级配连续的土:5>u C ,级配良好:5u C 和3~1=c C 两个条件时,才为级配良好,反之则级配不良。 颗粒分析实验:确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析实验。对于粒径大于0.075mm 的粗粒土,可用筛分法。对于粒径小于0.075mm 的细粒土,则可用沉降分析法(水分法)。 (7)土的物理性质指标 三个基本实验指标 1.土的天然密度ρ 土单位体积的质量称为土的密度(单位为3 3 //m t cm g 或),即V m = ρ。 (2.10)

《土力学与地基基础》教学大纲

《土力学与地基基础》教学大纲 一、课程的性质、地位与任务 《土力学与地基基础》是建筑设计业的选修课程,它以土力学的基本理论为基础,研究土力学的基础理论及其在地基与基础工程设计与计算中的应用的一门学科,是一门理论性和实践性较强、专业技术含量较高的土建类专业课程。 二、教学基本要求 了解土力学的基本概念和基础理论,理解一般地基基础设计的理论和方法。掌握土力学中土的物理性质、地基的应力、变形、抗剪强度、地基承载力和土压力的基本概念、基本理论和计算方法,并能根据建筑物的要求和地基勘察资料选择一般地基基础方案,运用土力学的原理进行一般地基基础的设计,为今后的工作打下坚实基础 第一章土的物理性质与工程分类 2学时 本章教学目的和要求: 了解土的成因、结构、构造、组成、软弱地基等概念,讨论了土的三相比例关系、土的物理性质指标、土的物理状态指标、土的工程特性、岩土的工程分类与野外鉴别以及软弱地基的处理原理与方法。 教学重点:土的成因、结构、构造、工程特性等概念,土的组成对土体性质的影响,土的物理性质指标、物理状态指标及其在工程中的应用,岩土的工程分类。 教学难点:地基处理方法的分类、工作原理、适用范围以及设计、施工要点,本地区常用地基处理方法的基本原理、适用范围、设计与施工要点。 第一节土的成因与组成

一、土的成因 二、土的组成 第二节土的物理性质指标 一、土的三相简图 二、试验指标(基本指标) 三、导出指标(换算指标) 第三节土的物理状态指标与工程特性 一、黏性土的物理状态指标 二、粉土的物理状态指标 三、无黏性土的物理状态指标 四、土的工程特性 第四节建筑地基岩土的工程分类与野外鉴别 一、建筑地基岩土的工程分类 二、岩土的野外鉴别方法 第五节软弱地基处理 一、概述 二、机械压实法 三、强夯法 四、换土垫层法 五、预压排水固结法 六、挤密法和振冲法 七、化学加固法 八、托换法 第二章地基中应力计算 6学时 本章教学目的和要求: 本章主要讨论自重应力、基底压力、基底附加压力与地基中附加应力的概念;土中附加应力与地基变形的关系;自重应力与附加应力在地基中的分布规律。 教学重点:土的自重应力计算方法及其分布规律;轴心受压及单向偏心受压状态下基底压力与基底附加压力的计算及其分布形态;均布矩形荷载以及均布条形荷载作用下地基中附加应力的计算方法。 教学难点:角点法计算均布荷载作用下矩形基础任意点下的附加应力;均布条形荷载作用下条形基础(平面问题)任意点下的附加应力。 第一节概述 一、土的自重应力 二、竖向自重应力的计算 三、水平自重应力的计算 四、地下水和不透水层对自重应力的影响 第三节基底压力 一、基底压力的分布 二、基底压力的简化计算 三、基底附加压力 第四节地基中竖向附加应力

土力学原理复习重点(1)

v1.0 可编辑可修改 2-4土的物理性质指标有哪些哪些是实验指标哪些是推导指标 土的物理性质指标常用的有9个。反映土松密程度的指标:孔隙比e、孔隙率n;反映土含水程度的指标:含水量ω、饱和度S r;反映土密度(重度)的指标:密度ρ(γ)、干密度ρd(γd)、饱和密度ρsat(γsat)、有效重度γ′、土粒相对密度G S。其中密度ρ、土粒相对密度G S、含水量ω由试验可直接测出,称之为试验指标,其他指标可通过试验指标和三相图推导出来,称之为推导指标。2-5无黏性土和黏性土在矿物成分、结构构造、物理状态等方面有何主要区别无黏性土:单粒结构;一般指碎石土和砂土;对于其最主要的物理状态指标为密实度。无黏性土最主要物理状态指标为孔隙比e、相对密度和标准贯入试验击数。黏性土:集合体结构;最重要的物理状态指标为稠度。黏性土的物理状态指标为可塑性、灵敏度、触变性。2-6塑性指数较高的土具有哪些特点为什么引入液性指数评价黏性土的软硬程度 塑性指数越大,比表面积越大,黏粒含量越多,土的可塑性越好。仅由含水量的绝对值大小尚不能确切的说明黏性土处于什么物理状态。为了说明细粒土的稠度状态,需要提出一个能表达天然含水量与界限含水量相对关系的指标,即液性指数。 2-9按照《建筑地基基础设计规范》土分为几大类各类土划分的依据是什么根据成因、粒径级配、塑性指数及土的特殊性等,将土分为碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土以及特殊类土。 3-1什么是Darcy定律Darcy定律成立的条件是什么Darcy定律(线性渗透定律):层流状态下的渗流速度v与水力坡度i的一次方成正比,并与土的透水性质有关。Darcy 定律是由均质砂土试验得到的,只能在服从线性渗透规律的范围内使用。 3-6流网的一般特征有哪些对于均质各向同性土体,流网具有如下特征:1.流网中相邻流线间的流函数增量相同 2.流网中相邻等水头线间的水头损失相同 3.流线与等势线正交4.每个网格的长宽比相同5.各流槽的渗流量相同。 3-8什么是渗透、渗透力、临界水力梯度 渗透:在饱和土中充满整个孔隙,当不同位置两点存在水位差时,孔隙中的水就从水位较高的点向水位较低的点流动。 渗透力(J):水流作用在单位体积土体内土

土力学复习资料(整理)知识讲解

土力学复习资料 第一章绪论 1.土力学的概念是什么?土力学是工程力学的一个分支,利用力学的一般原理及土工试验,研究土体的应力变形、强度、渗流和长期稳定性、物理性质的一门学科。 2.土力学里的"两个理论,一个原理"是什么?强度理论、变形理论和有效应力原理 3.土力学中的基本物理性质有哪四个?应力、变形、强度、渗流。 4. 什么是地基和基础?它们的分类是什么? 地基:支撑基础的土体或岩体。分类:天然地基、人工地基基础:结构的各种作用传递到地基上的结构组成部分。根据基础埋深分为:深基础、浅基础 5.★地基与基础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、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。即满足土地稳定性、承载力要求。 ②基础沉降不得超过地基变形容许值。即满足变形要求。 ③基础要有足够的强度、刚度、耐久性。 6.若地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理?需对地基进行基础加固处理,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。 7.深基础和浅基础的区别? 通常把埋置深度不大(3~5m),只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称为浅基础;反之,若浅层土质不良,须把基础埋置于深处的好地层时,就得借助于特殊的施工方法,建造各种类型的深基础(如桩基、墩基、沉井和地下连续墙等。) 8.为什么基础工程在土木工程中具有很重要的作用? 地基与基础是建筑物的根本,统称为基础工程,其勘察、设计、施工质量的好坏直接影响到建筑物的安危、经济和正常使用。基础工程的特点主要有:①由于基础工程是在地下或水下进行,施工难度大②在一般高层建筑中,占总造价25%,占工期25%~30%③隐蔽工程,一旦出事,损失巨大且补救困难,因此基础工程在土木工程中具有十分重要的作用。 第二章土的性质与工程分类 1.土: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,在各种自然环境中生成的沉积物。 2.三相体系:固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成。 3.固相:土的固体颗粒,构成土的骨架,其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。 土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。 颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。 原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母。 次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物,如黏土矿物。 黏土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石(吸水能力逐渐变小) 土的粒组:粒度:土粒的大小。粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。画图: <——0.05——0.075——2——60——200——>粒径(mm) 粘粒粉粒| 砂粒圆砾| 碎石块石 细粒| 粗粒| 巨粒 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。△ 颗粒级配表示方法: 曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比,横坐标则是用对数值表示的土的粒径。曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。*书本P7 表2.2和图2.5 判断土质的好坏。