土力学总结

土力学总复习资料：

1. 地基（持力层和下卧层）与基础（浅基础和深基础）的概念

受建筑物荷载影响的那一部分地层称为地基；向地基传递建筑物荷载的下部结构称为基础。

2. 高岭石、伊利石和蒙脱石三种粘土矿物及其性质；

蒙脱石：亲水性强（吸水膨胀、脱水收缩）,表面积最大，最不稳定。

伊利石：亲水性中等，介于蒙脱石和高岭石之间。

高岭石：亲水性差，表面积最小，最稳定。

3. 土的砂粒、粉粒和粘粒界限范围和不均匀系数的概念及其用途；

砂粒：0.075～2mm 粉粒：0.005 ～ 0.075 mm 粘粒：≤0.005mm

不均匀系数：Cu = 10

60d d ，评价砂性土级配的好坏。

d10、d60小于某粒径的土粒含量为10%和60%时所对应的粒径

4. 土的九个三相比例指标及其换算（哪三个是试验指标？四个重度指标的大小关系）；

a. 实验指标：土的密度ρ、土粒比重Gs 、含水率ω

b. 孔隙比e 和孔隙率n 、土的饱和度Sr 、饱和密度ρsat 、干密度ρd 、有效重度γ '

重度γ 、干重度γd 、饱和重度γsat 和有效重度（浮重度）γ ' 大小关系:

饱和重度γsat > 重度γ > 干重度γd > 有效重度γ ' 可以记为饱水的 > 平常的 > 干的 > 减水的

5. 液限、塑限、液性指数、塑性指数的概念、计算及其用途:

液限：土体在流动状态与可塑状态间的分界含水量ωL

塑限：土体从可塑状态转入到半固体状态的分界含水量ωP

塑性指数：I P = ωL -ωP ，液限和塑限的差值，去除百分数。用途：对粘性土进行分类和评价。

液性指数：L I = p

L p w w w w --，L I 越大则越软。用途：评价粘性土软硬和干湿状态。 I L >1.0时为流塑状态；<0.0时为半固体状态；0~1之间时为可塑状态。

6. 粉土和粘性土的分类标准

a. 都是粒径大于0.075mm 的颗粒含量不超过全重的50%

b. 塑性指数I P ≤10的为粉土，I P > 10的为粘性土。其中10< I P ≤17的为粉质粘土。

7. 相对密实度：Dr = min

max max e e e e --，评价砂性土的松密程度。 8. 土的达西渗透定律及渗透系数的室内测定方法（常水头、变水头）:

达西定律：Q = kAI 单位时间内的过水流量=渗透系数x 过断面截面面积x 水头梯度（△h/l ）

达西定律：v = ki 速度=系数x 水头梯度 达西定律只能用于常水头即层流，不能用于变水头即紊流。

9. 渗透力的概念：

符号： j . 渗透水流作用于单位土体内土粒上的作用力。

10. 渗透变形常见的两种基本形式（流砂、管涌）：

联系：由渗透力引起的渗透变形。

区别：a . 流砂：向上渗透力大于土有效自重时发生的渗透变形。突发，位置在渗流溢出处。 b . 管涌：渗透水流首先将大颗粒间的小颗粒冲走，形成管道，最后引起土体渗透破坏。渐进，土体任意位置。

11. 熟练掌握土中自重应力计算（包括分层、有地下水位等情况）

土中各点的自重应力计算如下：

A 点：σcA = 0kPa ；

B 点：Z=1m ，σcB = 19×1=19kPa ；

C 点：Z=2m ，σcC = 19×1+9.9×1=28.9kPa ；

D 点：Z=4m ，σcD = 19×1+9.9×1+6.55×2=42kPa ；

12．熟练掌握基底压力和基底附加压力的基本概念及计算:

基底压力：上部结构和基础作用传递到基础底面的应力。（地基反力）W

M A G F p ±+= 基底附加压力：作用于地基表面，由于建造建筑物而新增加的压力称为基底附加压力，即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力。0p =d p 0γ-

13．了解角点法计算矩形均布荷载作用下地基中的附加应力的思路:

14．压缩系数α的概念及其特性，如何根据α0.1-0.2判断土的压缩性：

压缩系数：土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值

α0.1-0.2 < 0.1 MPa -1 时，属于低压缩性土。0.1 MPa -1 <α0.1-0.2 < 0.5 MPa -1 时，属于中压缩性土。

α0.1-0.2 ≥ 0.5 MPa -1 时，属于高压缩性土。

15．压缩模量、变形模量和弹性模量的概念、测定及应用范围 压缩模量S E ： 侧限条件下，土体竖向应力增量与应变增量之比。由室内侧限压缩试验得到。用于地基最终沉降计算。

变形模量0E ： 无侧限条件下，竖向压应力与竖向总应变的比值。由载荷试验结果根据弹性理论得到。用于最终沉降估算。 弹性模量E ： 无侧限条件下，正应力与弹性正应变的比值。由室内三轴仪试验得到。用于最终沉降估算。

16．土的有效应力原理

a. u +='σσ

b. 强度、变形，只取决于'σ，与σ、u 无直接关系。

17．固结度的概念：（本概念的计算要求取消了，不用看了）

某土层在某时刻已消散的孔压分布面积与初始时刻的孔压分布面积之比。

18．时间因素T V 的含义及其计算公式中各符号的含义，固结沉降与时间的关系

2H t c T v V = ，H 表示最长渗径，t 表示固节时间。 在同样的土体条件下：22

2

211H t H t = 19. 粘性土地基沉降的三个阶段 饱和粘性土地基最终沉降量从机理上分析，是由瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三个部分组成。

20．摩尔库仑抗剪强度理论

a. 土的破坏是剪切破坏；

b. 土内任一点的抗剪强度是其法向应力的线性函数；

c. 土体内某点任一面上的剪应力达到抗剪强度值时，认为该点破坏。

21．土中一点的极限平衡条件，土体剪切破环面与大主应力面的夹角：2

45φ+ 22．土的抗剪强度指标的常用试验方法（三种直剪试验、三种三轴试验）

三种直剪试验方法：快剪、固结快剪和慢剪。

三种三轴试验方法：不固结不排水剪 、 固结不排水剪 和 固结排水剪。

23．无侧限抗压强度试验和十字板剪切试验的适用范围。

无侧限抗压强度试验适用于测定 饱和软粘土 的不排水强度。

十字板剪切试验多用来在现场测定 饱和软粘土 的不排水抗剪强度。

24．三种土压力的概念和其关键影响因素：

静止土压力E 0：挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移。

主动土压力E a ：在土压力作用下，挡土墙离开土体向前位移至一定数值，墙后土体达到主动极限平衡状态。 被动土压力E p ：在外力作用下， 挡土墙推挤土体向后位移至一定数值，墙后土体达到被动极限平衡状态。

影响因素为：（土压力的大小和分布主要受）挡土结构侧向位移的大小和方向、土的性质、挡土结构的刚度和高度等。最主要和最关键的是挡土结构的相对位移的大小和方向。

25．朗肯主动土压力的计算（包括分层、有超载和有地下水位等情况）：

课本170~178页，其中例6.3~6.5看懂，会做另外会做作业三中的计算。

26．朗肯土压力和库仑土压力的假设条件

朗肯土压力基本假设:1.挡土墙背垂直、光滑 2.墙后填土水平且无限延伸

库仑土压力基本假定:1.墙后的填土是理想散粒体2.滑动面为过墙踵的平面 3.滑动楔体为刚性体

27．无粘性土坡和粘性土坡的滑动面形状

无粘性土土坡滑动面为平面；均质粘性土土坡滑动面的形式为圆弧形

28．无粘性土坡稳定的关键影响因素

无粘性土坡的稳定性主要取决于坡角与土体内摩擦角间的相对关系

29．粘性土坡稳定分析费伦纽斯条分法和毕削普条分法的基本假定

费伦纽斯条分法基本假设：不考虑土条间的条间力作用。

毕削普条分法：基本假设：①忽略条间竖向剪应力作用；②滑动面上的切向力的大小作了规定

30．地基的三种破坏形式：整体剪切破坏 、 局部剪切破坏 、 刺入剪切破坏等三种。

s c d s s s s ++=

31．整体剪切破坏的三个发展阶段：压密阶段、剪切阶段 、破坏阶段。

32．临塑荷载、临界荷载的概念

临塑荷载：地基开始出现剪切破坏（即地基中即将出现塑性区时）时，地基所承受的基底压力。 临界荷载：地基中塑性区开展深度在某一特定深度且尚未出现连续滑动面时，作用于地基表面的荷载。

33．无筋扩展基础的受力特点: 不能承受拉力或弯矩

34．浅基础的常用类型:独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础及壳体基础等（按形状大小分） 无筋扩展基础（刚性基础） 和 扩展基础（柔性基础）

35．掌握地基承载力的修正公式

36．熟练掌握地基持力层和软弱下卧层的承载力验算：课本293页，例题10.3

37．了解地基变形特征值（沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜）

1) 沉降量——独立基础或刚性特别大的基础中心的沉降量S ；

2) 沉降差——相邻两个柱基的沉降量S 1-S 2之差；

3) 倾斜——在倾斜方向基础两端点的沉降差S 1-S 2与其距离b 的比值，

4) 局部倾斜——砖石承重结构沿纵墙6~10m 内基础两点的沉降差S 1-S 2与其距离L 的比值； ()()5.03-+-+=d b f f m d b ak a γηγη