土力学复习知识点整理

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土木知识点总结

土木知识点总结

土木知识点总结一、土壤力学1. 土体的力学性质土体是由颗粒和孔隙流体组成的多相体系,具有一定的力学性质。

土体的力学性质主要包括孔隙结构、孔隙水和孔隙气体的存在、孔隙水的渗流、固体颗粒之间的接触、静水压力、动水压力、重力和剪切应力、孔隙压力等。

2. 土体的物理性质土体的物理性质包括土壤的颗粒分布、土壤的孔隙结构、孔隙水和孔隙气体的特性。

3. 土体的力学性质土体的力学性质主要包括固体颗粒之间的所受力,土体受力的形式主要包括静水压力、动水压力、重力和剪切应力等。

4. 土体的流变性质土体是一种非线性流体,其流变性质主要包括黏性、塑性、流变学等,土的流变性质与土的含水量、孔隙率、固机比等有关。

5. 土体的压缩性和固结性土体在受力作用下会发生变形和压缩,不同的土体具有不同的压缩性和固结性。

6. 土体的稳定性土体的稳定性主要包括土体的坍塌、下滑、坡体稳定、基础沉降等问题。

7. 土体力学参数的测定土壤力学参数的测定是土壤力学研究的重要内容,包括土体的强度、压缩性、固结性、流变性等参数的测定方法。

8. 土体力学的应用土壤力学在地基工程、道路工程、基础工程、地下工程、岩土工程等领域有广泛的应用,对于土体的合理利用和土地的开发利用具有重要意义。

二、地基工程1. 地基基础设计原则地基工程是土木工程的重要内容之一,地基基础设计原则主要包括地基基础的选择、地基基础的设计、地基基础的施工等原则。

2. 地基基础的类型地基基础的类型主要包括浅基础、深基础、特殊基础等,不同类型的地基基础适用于不同的地质条件和建筑物要求。

3. 地基土的勘察地基土的勘查是地基工程的前提工作,主要包括地基土的地层分布、地基土的物理性质、地基土的力学性质等。

4. 地基承载力的计算地基承载力是地基基础设计的重要参数之一,地基承载力的计算主要包括沉降计算、基础反力计算、地基地层应力计算等。

5. 地基基础的设计和施工地基基础的设计和施工主要包括地基基础的选择、地基基础的设计、地基基础的施工等,对于保证建筑物的安全、稳定和经济具有重要意义。

土力学重点知识

土力学重点知识

1.相对密度D r 的表达式是 D r =(e max -e)/(e max -e min ) ,D r 等于 1 时砂土处于最紧密-2砂土-大于 2mm 粒径-不超过全重50%,而大于 0.075mm 粒径-超过全重50%的土。

3自重应力自 室外地面 起算,随着深度呈 增加的趋势 。

4、a 1-2表示压力范围p 1= 100kpa ,p 2= 200kpa 时-压缩系数,-a 1-2来评价土的压缩性高低。

5土完全侧限条件下土样压缩稳定后的孔隙比,受压前后的 土粒体积 、 截面面积 。

6.粘性土的极限平衡条件是 σ1=σ3tg 2(45.+φ/2)+2ctg(45.+φ/2 ) 剪切破坏面与大主应力面的夹角为 45。

+φ/2 。

7.确定地基承载力的方法有 理论公式法、 载荷试验法 和经验法等几种。

8.抗剪强度的指标为 内聚力 和 内摩擦角 。

9.钢筋混凝土独立基础应按__冲切___破坏确定,条形基础应按___剪切_____破坏确定。

10.桩静载荷试验时,在同一条件下的试桩数量不宜少于 总桩数的 1﹪,并不应小于 3根。

1.土的粒径越不均匀,颗粒级配曲线越 平缓 ,不均匀系数越 大 。

2.抽取地下水位,地下水位下降,有效自重应力 增加 ,而造成 地面沉陷 的严重后果。

3.抗剪强度曲线与摩尔应力圆在A 点相切,表明A 点所代表的平面的剪应力τ 等于 土的抗剪强度τf ,即该点处于 极限平衡 状态。

4.附加应力自 基础底面 起算,随着深度呈 减小的趋势 。

5.塑性指数Ip 的表达式是 wl -wp 。

粘性土的Ip 越大,说明土中 粘粒 含量越高。

6.土在荷载作用下发生变形总沉降量三部分组成固结沉降、瞬时 沉降和 次固结 沉降。

7.地基的破坏形式有 整体剪切破坏、 局部剪切破坏 、 冲剪破坏 等几种。

10.桩按承载性能分类,可分为 摩擦型桩 和 端承型桩 两类。

1.粘粒在最优含水量时,压实密度最大,同一种土的压实能量越大,最优含水量越大。

土力学复习知识点

土力学复习知识点
Puv=1b0NrSrir/2+ cNcScdcic+ qNqSqdqiq
地基承载力:f= Pu/KK≥2.
影响极限荷载的因素①地基的破坏形式:整体滑动、局部剪切、冲切剪切②地基土的指标:土的内摩擦角、粘聚力c、重度③基础设计的尺寸:基础宽度b、埋深d④载荷作用方向:倾斜、竖向⑤载荷作用时间:短暂、长期
基础建筑物最底下的一部分,由砖石、混凝土或钢筋混凝土等建筑材料建造,将上部结构荷载扩散并传递给地基。
地基受建筑物荷载的那一部分地层。
土粒的矿物成分原生矿物、次生矿物、有机质。
土的粒径分组粘粒、粉粒、砂粒、圆砾、乱石、漂石。
第二章土的压缩性与地基沉降计算
土的压缩性土在压力作用下体积缩小的特性。
蠕变粘性土在长期荷载作用下,变形随时间而缓慢持续的现象。
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。
地基土(岩)的工程分类岩石、碎石土、砂土、粘性土和人工填土。
岩石颗粒间牢固联结、呈整体或具有节理裂隙的岩体。
碎石类土粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。(角砾、圆砾、碎石、卵石、块石、漂石)
砂类土粒径大于2mm的颗粒含量不超过50%,粒径大于0.075mm的颗粒含量超过50%的土。(粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂)
欠固结土土层目前还未完全固结,实际固结压力小于土层自重压力第三章土的抗剪强度及地基承载力
土的抗剪强度土体抵抗剪切破坏的极限能力,其数值等于剪切破坏时滑动面上的剪应力。
破坏准则土体破坏时的应力组合关系。
极限平衡状态当土体中任一点在某方向的平面上的剪应力达到土的抗剪强度的状态。
5、极限平衡条件:
①粘性土:1=3tan2(45°+/2)+2ctan(45°+/2);3=1tan2(45°-/2)-2ctan(45°-/2)

土力学复习资料总结

土力学复习资料总结

第一章土的组成1、土力学:是以力学和工程地质为基础研究与土木工程有关的土的应力、应变、强度稳定性等的应用力学的分支。

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的地层。

3、地基设计时应满足的基本条件:①强度,②稳定性,③安全度,④变形。

4、土的定义:①岩石在风化作用下形成的大小悬殊颗粒,通过不同的搬运方式,在各种自然环境中形成的沉积物。

②由土粒(固相)、土中水(液相)和土中气(气相)所组成的三相物质。

5、土的工程特性:①压缩性大,②强度低,③透水性大。

6、土的形成过程:地壳表层的岩石在阳光、大气、水和生物等因素影响下,发生风化作用,使岩石崩解、破碎,经流水、风、冰川等动力搬运作用,在各种自然环境下沉积。

7、风化作用:外力对原岩发生的机械破碎和化学风化作用。

风化作用有两种:物理风化、化学风化。

物理风化:用于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩体崩解,碎裂的过程。

化学风化:岩体与空气,水和各种水溶液相互作用的过程。

化学风化的类型有三种:水解作用、水化作用、氧化作用。

水解作用:指原生矿物成分被分解,并与水进行化学成分的交换。

水化作用:批量水和某种矿物发生化学反映,形成新的矿物。

氧化作用:指某种矿物与氧气结合形成新的矿物。

8、土的特点:①散体性:颗粒之间无黏结或一定的黏结,存在大量孔隙,可以透水透气。

②多相性:土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。

③自然变异性:土是在自然界漫长的地质历史时期深化形成的多矿物组合体,性质复杂,不均匀,且随时间还在不断变化的材料。

9、决定土的物理学性质的重要因素:①土粒的大小和形状,②矿物组成,③组成。

10、土粒的个体特征:土粒的大小、土粒的形状。

11、粒度:土粒的大小。

12、粒组:介于一定粒度范围内的土粒。

13、界限粒经:划分粒组的分界尺寸。

14、土的粒度成分(颗粒级配):土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量来表示。

土力学全知识点

土力学全知识点

第一章:土的物理性质及工程分类第二节、粒度成分的表示方法土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量(以干土质量的百分比表示),它用以描述土中不同粒径土粒的分布特征。

常用的粒度成分的表示方法有表格法、累计曲线法和二角坐标法。

2)累计曲线法:是——种图示的方法,通常用半对数纸绘制,横坐标(核对数比例尺)表示某—粒径,纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量。

级配的指标:不均匀系数 C u=d60÷d10曲率系数C s=d302/﹙d60×d10﹚式中:d10、d20、d60—分别相当于累计百分含量为10%、30%和60%的粒径,d10称为有效粒径;d60称为限制粒径。

不均匀系数Cu反映大小不同粒织的分布情况,Cu<5的土称为匀粒土,级配不良;Cu越大,表示粒组分布范围比较广,Cu>=5,Cs=1~3的土级配良好。

但如cu过大,表示可能缺失中间粒径,属不连续级配,故需同时用曲率系数来评价。

曲率系数则是报述累计曲线整体形状的指标。

土粒的形状土粒形状对丁土的密实度和十的强度有显著的影响,棱角状的颗粒互相嵌挤咬合形成比较稳定的结构.强度较高;磨圆度好的颗粒之间容易滑动,土体的稳定性比较差用体积系数和形状系数描述土粒形状体积系数Vc=6V/﹙πd m3﹚式中:V———土粒体积(mm3);dm——土粒的最大粒径(mm)。

V愈小,土粒愈接近于圆形。

圆球状的Vc=1,立方体的Vc=o.37:棱角状的土粒Vc更小形状系数FF=AC/B2式中:A、B、C分别为土粒的最大、中间和最小粒径第三节土的三相比例指标一、试验指标1.土的密度是单位体积土的质量,ρ=m/V由土的质量产生的单位体积的重力称为重力密度γ,简称为重度γ=ρg=W/V2.土粒比重Gs 土粒质量m s同体积4℃时纯水的质量之比Gs=m s/﹙Vsρw1﹚=ρs/ρw13.土的含水量ω是土中水的质量m w与团体(土粒)质量m s之比,ω=m w/m s×100%二、换算指标1.干密度ρd是土的颗粒质量m s与土的总体积V之比,ρd=m s/V土的干密度越大,土越密实,强度就越高,水稳定性也好。

土力学复习要点#

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第一章 土的组成土是岩石风化的产物。

风化作用主要包括物理风化和化学风化。

1. 土具有三个主要特点:散体性、多相性(多样性)、自然变异性。

2. 土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。

3. 粗大的土粒其形状呈块状或粒状;细小的土粒主要呈片状。

4. 土粒的大小称为粒度,通常以粒径表示;介于一定粒度范围内的土粒,称为粒组;划分粒组的分界尺寸称为界限粒径,据界限粒径200、60、2、0.075、0.005mm 把土粒分成六大粒组:漂石或块石颗粒、卵石或碎石颗粒、圆砾或角砾颗粒、砂粒、粉粒、黏粒。

5. 土中各个粒组的相对含量(土样各粒组的质量占土粒总质量的百分数)称为粒度成分或者颗粒级配。

6. 粒度成分分析常用筛分法(>0.075)和沉降分析法(<0.075).7. 粒度成分分布曲线:曲线较陡,说明粒径大小相差不多,颗粒较均匀,级配不良;曲线平缓,说明粒径大小相差悬殊,土粒不均匀,级配良好。

8. 不均匀系数,曲率系数,不均匀系数越大,表示粒度的分布范围越大,颗粒越不均匀,其级配越良好。

9. 把的土看作是均粒土,级配不良;把的土,级配良好。

10. 砾类土或砂类土同时满足和两个条件时,则为良好级配砾或良好级配砂。

11. 土中固体颗粒的矿物成分绝大部分是矿物质,或多或少含有有机质。

矿物质分为原生矿物和次生矿物,其中原生矿物主要是石英、长石和云母等,次生矿物主要是黏土矿物、可溶盐和无定形氧化物胶体。

黏土矿物主要是蒙脱石、伊利石和高岭石。

12. 一般液态土中水可视为中性、无色、无味、无臭的液体,其质量密度在4℃时为1g/cm ³ ,重力密度9.81kN/m ³。

存在于土粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造中的水称为矿物内部结合水,可以把矿物内部的结合水当作矿物颗粒的一部分。

13. 存在土中的液态水可以分为结合水和自由水两大类。

土中水是成分复杂的电解质水溶液。

14. 结合水进一步可分为强结合水和弱结合水。

土力学复习资料

土力学一、名词解释土的干密度:单位体积土中土粒的质量称为土的干密度。

工程上常以土的干密度来评价土的密实程度,并常用这一指标来控制填土的施工质量。

临界水力坡降:指土体开始发生流土破坏时的水力坡降。

附加应力:由建筑物荷载在地基土中引起的、附加在原有自重应力之上的应力。

欠固结土:指在目前自重应力下还未达到完全固结的土体,土体实际固结压力小于现有覆盖土自重应力。

天然休止角:指干燥沙土自然堆积所能形成的最大坡角土的饱和重度:土中空隙完全被水充满时土的重度称为饱和重度。

固结度:地基在某一时刻t的固结沉降与地基最终固结沉降之比。

软化性:指岩石浸水饱和后强度降低的性质超固结:渗透系数:反映土的透水性能的比例系数,相当于水力坡降等于1时的渗透速度。

临塑荷载:地基中即将出现塑性区但未出现塑性区时所感应的基底压力,及相应于塑性区的最大深度等于零时所对应的基底压力。

土的构造:在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。

粉土:指塑性指数小于或等于10,粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量50%的土。

不固结不排水实验:试样在施加周围压力和随后施加竖向压力直至剪切破坏的整个过程中都不允许排出,自始至终关闭排水阀门的三轴压缩试验。

角点沉降系数:单位均布矩形荷载在其角点处引起的沉降。

极限承载力:地基能承受的最大荷载强度。

二、填空1.在土的三相比例指标中,三项基本的试验指标是土的密度、土粒相对密度、含水量,它们分别可以采用环刀法(灌砂法)、比重瓶法和烘干(烧干、炒干)法测定。

2.实际工程中,土的压缩系数根据土原有的自重应力增加到自重应力和附加应力之和这一压力变化区间来判定,采用的压缩性指标是压缩系数a1-2.3.直接剪切试验:快剪实验、固结快剪实验、慢剪实验;三轴试验:不固结不排水、固结不排水、固结排水4.采用单向压缩分层总和发计算地基沉降时,通常根据室内压缩实验曲线确定压缩性指标,若考虑应力历史对地基沉降的影响,则应根据原始压缩曲线确定压缩性指标。

土力学重点

1、 土是固体颗粒、水和空气的混合物,常称土为三相系。

2、高岭石 : 亲水能力差伊利石 : 介于二者之间蒙脱石 : 亲水能力强吸水膨胀3/、工程中常用土中各粒组的相对含量,占干土总质量的百分数来表示,称为土的粒径级配。

4、不均匀系数Cu 和曲率系数Cc5、判断好级配土:6、单粒结构(沙土砾石),蜂窝状结构(粉土),絮凝状结构(粘土)7、常用相对密实度Dr划分无粘性土的状态如下:0<Dr ≤1/3 疏松的1/3<Dr ≤2/3 中密的2/3<Dr ≤1 密实的8、液限(WL ):从流动状态转变为可塑状态的界限含水率塑限(Wp )——从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率 w S W p W L 液态固态 塑态 半固态 0 ()6010230d d d C c =Cu 3~1=缩限(Ws )——从半固体状态转变为固体状态的界限含水率,亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水率。

9、塑性指数:液限和塑限之差的百分数值(去掉百分号)。

Ip 是细粒土分类的依据。

Ip>17 粘土10<Ip<17 粉质粘土3<Ip<10 粉土液性指数 当w ≤wp 时,IL ≤0,土处于坚硬状态;wp <w ≤wL 时, 0<IL ≤0.25,土处于硬塑状态; 0.25<IL ≤0.75,土处于可塑状态; 0.75<IL ≤1.0,土处于软塑状态; wL <w 时,IL >1.0,土处于流动状态。

稠度指数 10、粘土的触变性与灵敏度,触变性11、最有含水量:12、影响击实效果的因素:击实功能,击实功能越大,得到的最大干密度越大,而相应的最有含水量越小;土中含水量,当含水率较低时击数的影响较显著,当含水率较高时,提高击实功是无效的;土的粒径级配和夯实时土料的虚铺厚度,粘粒含量高,难pL p w w I -=-=-L c L Pw wI w w压密;级配良好,易压密第二章1、渗透:在水位差作用下,水透过土体孔隙的现象渗透性:土具有被水透过的性能2、达西定律:3、达西定律适用条件砂土的水力梯度与渗透速度呈线性关系,符合达西渗透定律。

土力学重点

土力学重点(仅供参考)第一章(土的成因)土的三相系:固、液、气。

常见到的粘土矿物:高岭石、伊利石、蒙脱石不均匀系数Cu曲率系数Cc土的结构类型:单粒、絮凝、分散。

填空题1.根据土的颗粒级配曲线,当颗粒级配曲线较较平缓时表示土的级配良好。

2.工程中常把CU >10的土称为级配良好的土,把CU<5的土称为级配均匀的土,其中评价指标叫不均匀系数。

3.不同分化作用产生不同的土,分化作用有:物理风化、化学风化、生物分化。

4. 粘土矿物基本上是由两种原子层(称为晶片)构成的,一种是:硅氧晶片(硅片),它的基本单元是Si—0四面体,另一种是:铝氢氧晶片(铝片),它的基本单元是A1—OH八面体。

5.不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cu=d60/ d10、Cc=d230/ (d60×d10)。

6. 砂类土样级配曲线能同时满足Cu ≧5 及Cc = 1~3的土才能称为级配良好的土。

7. 土是岩石分化的产物,是各种矿物颗粒的集合体。

土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的:散粒性和多相性。

8.最常用的颗粒分析方法有筛分法和水分法。

选择题1.在毛细带范围内,土颗粒会受到一个附加应力。

这种附加应力性质主要表现为( C )(A)浮力; (B)张力; (C)压力。

2.对粘性土性质影响最大的是土中的( C )。

(A)强结合水; (B)弱结合水; (C)自由水; (D)毛细水。

3.土中所含“不能传递静水压力,但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水,称为( D )。

(A)结合水; (B)自由水; (C)强结合水; (D)弱结合水。

4.下列粘土矿物中,亲水性最强的是( C )。

(A)高岭石; (B)伊里石; (C)蒙脱石; (D)方解石。

5.毛细水的上升,主要是水受到下述何种力的作用?(C )(A)粘土颗粒电场引力作用; (B)孔隙水压力差的作用6.图粒大小及级配,通常用颗粒级配曲线表示,土的颗粒级配曲线越平缓,则表示( C )。

《土力学》知识点总结

第一章 土的物理性质一 思考题1 土是如何生成的?它与其他材料的最大区别是什么?答:土是地壳岩石经受强烈风化的产物,是各种矿物颗粒的集合体。

与其他材料的最大区别是:①一般的建筑材料可由设计人员指定品种或型号,品种或型号一旦确定,力学性质参数也就确定;土则不同,建筑物以天然土层作为地基。

拟建地点是什么土,设计人员就以这种土作为设计对象,且由于土是自然历史的产物,性质很不均匀,而且复杂多变。

②土的应力-应变关系是非线形的,而且不唯一; ③土的变形在卸荷后一般不能完全恢复; ④土的强度也是变化的; ⑤土对扰动特别敏感。

2 土是由哪几部分组成的?答:自然界的土体由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(土中气体)组成,通常称为三相分散体系。

3 什么叫土粒的颗粒级配?如何从级配曲线的陡缓判断土的工程性质?答:天然土体中包含大小不同的颗粒,为了表示土粒的大小及组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量来表示,称为土的颗粒级配。

根据曲线的坡度和曲率可判断土的级配情况。

如果曲线平缓,表示土粒大小都有,即级配良好;如果曲线较陡,则表示颗粒粒径相差不大,粒径较均匀,即级配不良。

级配良好的土,较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充,因而土的密实度较好。

4 何谓土的结构?土的结构有几种?答:土的结构是指土在成土过程中所形成的土粒的空间排列及其联结形式,与组成土的颗粒大小、颗粒形状、矿物成分和沉积条件有关。

一般可归纳为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。

5 土的物理性质指标有几个?哪些是直接测定的?如何测定?答:土的物理性质指标有:土的密度、土粒相对密度、土的含水量、土的干密度、土的饱和密度、土的有效密度、土的孔隙比和孔隙率等。

土的密度(通过环刀法测定)、土粒相对密度(通过比重瓶法测定)和土的含水量(通过烘干法测定)是直接测定的物理性质指标。

6 土的物理状态指标有几个?答:土的物理状态,对于无粘性土是指土的密实程度,对于粘性土则是指土的软硬程度,也称为粘性土的稠度。

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土力学复习知识点整理第一章土的物理性质及其工程分类1.土: 岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。

物理风化原生矿物(量变)无粘性土风化作用化学风化次生矿物(质变)粘性土生物风化有机质2.土具有三大特点:碎散性、三相体系、自然变异性。

3.三相体系:固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成。

4.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。

(1)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。

粘土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石(吸水能力逐渐变小)(2)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。

(3)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。

①△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。

②反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc,用来定量说明天然土颗粒的组成情况。

公式:不均匀系数Cu= d60/d10曲率系数Cc=(d30)²/(d60×d10)d60 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径,称限定粒径;d10 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径,称有效粒径;d30 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量30%的粒径,称中值粒径。

级配是否良好的判断:a.级配连续的土:Cu>5,级配良好;Cu<5级配不良。

b.级配不连续的土,级配曲线呈台阶状,同时满Cu>5和Cc=1~3两个条件时,才为级配良好;反之则级配不良。

③颗粒分析实验:确定各个粒组相对含量的方法。

筛分法:(粒径大于0.075mm的粗粒土)水分法:(沉降分析法、密度计法)(粒径小于0.075mm的细粒土)5.液相:土中水按存在形态分为液态水、固态水、气态水。

土中液态水分为结合水和自由水两大类。

粘土粒表面吸附水(表面带负电荷)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。

分类: 强结合水和弱结合水。

自由水是指存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。

分类: 重力水和毛细水。

细粒土的可塑性的本质原因:在于结合水的能力。

工程实践中的流砂、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定等问题都与土中水的运动有关。

6.气相:土中气体存在于孔隙中未被水所占据的部位。

①自由气体:对土的性质影响不大。

②封闭气体:增大土体的弹性和压缩性。

7.土的结构(内部特征)三种基本类型①单粒结构:是粗粒土的主要结构形式。

(砂粒)(脱水)②蜂窝结构:是粉粒的主要结构形式。

(居中)③絮状结构:是黏粒的主要结构形式。

(不脱水)8.灵敏度:反映粘土结构性的强弱。

St=qu/qu'式中qu、qu'分别为原状土无侧限抗压强度、重塑土无侧限抗压强度低灵敏度:(1.0<st≤2.0)中等灵敏(2.0<st≤4.0)和高灵敏度(st>4.0)灵敏度愈高,其结构性愈强,受扰动后土的强度降低就愈明显。

9.土的构造(外部特征):①层状构造;②裂隙构造;③结核或孔洞。

10.土的物理性质直接反映土的松密、软硬等物理状态,也间接反映土的工程性质。

而土的松密和软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例关系。

11. ★土的三相比例指标:土的三相物质在体积和质量上的比例关系12. ★土的物理状态指标(粗粒土的松密程度,粘性土的软硬程度)三个基本试验指标:⑴土的天然密度ρρ=m/v(单位:g/cm3)测试方法:土的密度可采用环刀法、蜡封法、灌砂法、灌水法等方法测定,其中环刀法常用于细粒土的密度测定。

⑵土的含水率ωω=Mω/M s×100%注意:含水率是土中所含水分质量与土体颗粒质量之比,可>100%,而含水量必须<100%.测试方法:一般用烘干法测定,即先称小块原状土样的湿土质量m,然后置于烘箱内维持100—105℃烘至恒重,再称干土质量m s,湿干土质量之差m-m s,与干土质量m s之比值,就是土的含水率⑶土粒比重Gs:指烘干土粒与同体积4℃纯水之间的质量比。

测试方法:一般用比重瓶法测定,即将干土粒(ms )放入比重瓶,加蒸馏水煮沸除气,测得土粒排开水的体积Vs,代入上式计算。

天然容重γ:指天然状态下单位体积土的重量。

饱和度Sr:指土孔隙中所含水的体积与土中孔隙体积的比值。

孔隙比e:指土中孔隙体积与土中固体颗粒总体积的比值。

孔隙率n:指土中孔隙体积与土的总体积之比。

对于同一种土,大小关系:γsat>γ>γd>大γ'13.判断无粘性土密实度影响砂、卵石等无黏性土工程性质的主要因素是密实度。

判断方法:(1)用孔隙比e来描述。

e越大表示土中孔隙大,则土质疏松。

优点:简单;缺点:未能考虑级配的因素。

(2)用相对密实度Dr描述。

Dr=(e max-e)/(e max-e min)(e=ρs×Gs/ρd-1)Dr 0——0.03———0.67———1松散| 中密| 密实|N来评价砂类土的密实度,是一个行之有效(4)试验法。

标准贯入试验采用重量为63.5kg穿心锤,以76cm的落距自由下落,把标准贯入靴打入土中,先打入15cm不计数,接着每打入10cm记下击数,累计打入30cm的锤击数,即为标准贯入击数N。

N(锤击数)0——10——15——30——|松散|稍密|中密|密实(5)碎石根据野外鉴别方法划分为密实、中密、稍密、松散四种状态。

14.黏性土的物理特性(1)基本概念稠度:粘土因含水多少而表现出的稀稠软硬程度。

稠度状态:粘土因含水多少而呈现出不同的物理状态。

土的稠度状态因含水率的不同,可表现为固态、塑态、流态三种状态。

界限含水率:黏性土从一种状态变成另一种状态的分界。

液限:由可塑状态变化到流动状态的界限含水量,用WL表示。

塑限:土由半固态变化到可塑状态的界限含水量,用Wp表示。

缩限:土由半固态不断蒸发水分,体积逐渐缩小,直到体积不再缩小时土的界限含水量,用Ws表示。

(2)粘性土的界限含水率测定方法①碟式仪液限试验适用于粒径小于0.5mm的土②搓条法塑限试验土条直径恰好为3 mm左右土条自动断裂,此时土条的含水率即为塑限。

③液、塑限联合测定法坐标上对应于圆锥体入土深度为10mm建筑规范(17mm公路规范)和2mm时土样的含水率分别为该土的液限和塑限(3)粘性土稠度状态评价液性指数:ΙL=(ω-ωp)/(ωL -ωp)ΙL>1,则土处于流态;0<ΙL<1,则土处于塑态;ΙL<0,则土处于固态。

(4)土的可塑性:具有可塑状态的土(即黏性土)在外力的作用下,可塑成任何形状而不产生裂缝,当外力去掉后,仍可保持原形状不变。

塑性指数:Ιp=ωL -ωpΙp>17为粘土;17≥Ιp>10为粉质粘土;Ιp≦10为粉土或砂土。

影响可塑性的因素:①粒径;②矿物成分;③活性指数。

15.粘土的压实性:ρd=Gs×ρw/(1+Gs×w)影响压实效果的因素:土的类型及级配;击实功能;含水率等16.无粘性土的压实特性①压实特征:不存在最优含水率潮湿状态下ρd明显降低在完全风干和饱和两种状态下易于击实②压实标准:相对密度控制:Dr>0.7~0.75施工过程中要么风干,要么就充分洒水17.土的膨胀与收缩粘性土可能吸水膨胀,也可能失水收缩。

无粘性土就没有这种特点。

18.土的工程性质分类(1)目前国内有两大类分类体系:①建筑工程系统的分类体系,它侧重于把土作为建筑地基和环境,故以原状土为基本对象。

②工程材料系统的分类体系,它侧重于把土作为建筑材料,用于路堤、土坝和填土地基等工程。

该体系以扰动土为基本对象,注重土的组成,不考虑土的天然结构性。

(2)目的:①便于调查研究②便于分析评价③便于交流土的组成(3)依据:最能反映土的物理力学性质的指标土的状态土的结构(4)土的工程分类:①直观上分成两大类:粗粒土(无黏性土)、细粒土或者黏性土(有的规范细分粉土或黏性土)②规范中把土(岩)作为建筑物地基分为六类:岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土。

第二章土的渗透性及有效应力原理 1.土的渗透定律(i为水力梯度,z+hw称为测压管水头,代表流体所具有的总势能.。

hv=v²/2g)(2)达西渗透定律:A=q(仅适用于层流)kiA•=v式中,k为渗透系数,影响k的因素主要有土颗粒级配;孔隙比;土的结构构造;封闭气体等等2. 渗透系数的测定(1)常水头渗透试验(适用于透水性大的土,例如砂土、粗粒土)试验原理:(2)变水头渗透试验(适用于粘性土)(a是变水头管的内截面积)(3)现场抽水试验①原理:根据渗流流速处处相等,由微元处的渗流关系推导出微元体的渗流平衡式,并积分得解。

②公式:③优点:可获得现场较为可靠的平均渗流系数。

缺点:费用较高,耗时较长3. 成层土的平均渗透系数水平等效渗透性由渗透性最大的土层决定;垂直等效渗透性由渗透性最小的土层决定。

(1)渗流方向平行于土层(2)渗流方向垂直于土层三、土的渗透破坏4.渗透力:水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力,渗透力是一种体积力。

i w D •=γG方向:与水流方向一致作用对象:土骨架5.临界水力梯度:土颗粒受渗透力作用,刚发生悬浮时的水力梯度。

6. 土的渗透破坏(1)流土:渗流作用下局部土体隆起,某一范围内的颗粒或颗粒群同时发生移动而流失,有突发性。

基本特征:①i > icr ;②有突发性;③防治:上防渗、下减压、加盖重。

(2)管涌:在渗透作用下,土中细颗粒在粗颗粒所形成的孔隙通道中流失,形成贯通的渗流通道,渗流逐渐增大至破坏。

基本特征:①无粘性土;②Cu>10,级配不连续;③水力梯度过大(>0.2~0.25);④防治:降低水力梯度、设反滤层。

四、二维稳定渗流问题1.基本微分方程2.等势线:流场中总水头均相等的点连成的线。

流线:流场中与等势线垂直,表征各点渗流方向的线。

流场中,等势线与流线处处正交(垂直)。

3.流网:流网是二维稳定渗流基本微分方程的解的图解表示。

特征:(1)流线与等势线正交;(2)相邻等势线水头差相等;(3)相邻流线流量相等。

五、有效应力原理1.有效应力原理:(1)土的任一平面总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分;(2)土的变形及强度取决于有效应力。

2.土的有效应力公式静水压力(水面以下水柱压力)孔隙水压力超静水压力(水面以上外力)3.土的变形机理:(1)土颗粒间克服摩擦相对滑动;(2)接触点处应力过大而破碎。

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