土力学知识点
土力学复习知识点整理
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。
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第一章1. 矿物是地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物。
组成岩石的矿物称为造岩矿物（30余种）。
矿物的种类有原生矿物和次生矿物。
原生矿物是由岩浆冷凝而成，属于物理风化，如石英、长石、角闪石、辉石、云母等。
次生矿物通常由原生矿物风化产生，属于化学风化，如长石风化产生高岭石、辉石或角闪石风化产生绿泥石。
次生矿物也有从水溶液中析出生成的，如方解石与石膏等。
2.矿物的主要物理性质------形态、颜色、光泽、硬度、解理、断口。
3.矿物的鉴定方法------肉眼鉴定法、偏光显微镜法。
肉眼鉴定法可用小刀、放大镜和10%浓度的稀盐酸等简单物品，根据矿物的各项物理性质进行鉴定。
4.石英与方解石的鉴定：硬度不同，前者为7度，后者为3度；前者无解理，后者为完全解理；将稀盐酸滴在矿物上，前者无反应，后者起泡。
5.岩石的类型：按成因分类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）、变质岩。
按岩石坚固性：硬质岩石、软质岩石。
按岩石风化程度：未风化、微风化、中等风化、强风化。
6.达西定律：P337.埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上的具有自由水面的地下水称为潜水。
8.原岩经风化作用而残留在原地的碎屑物，称为残积土。
复习思考题：1.2、1.3、1.4、1.10、1.14、1.15习题：1.7、1.8第二章（重点）1.土的概念：土建工程所称的土，有狭义和广义两种概念。
狭义的土是岩石风化后的产物， 即指覆盖在地表上松散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物；而广义概念所指的土则是将整体岩石也视为土。
2. 土的工程特性：P413. 粒径：高岭石>伊利石>蒙脱石;比表面积:高岭石<伊利石<蒙脱石;亲水性:高岭石<伊利石<蒙脱石;渗透性:高岭石>伊利石>蒙脱石;强度：高岭石>伊利石>蒙脱石4. 固体+气体（液体=0）为干土。
此时黏土呈坚硬状态。
固体+液体+气体为湿土，此时黏土多为可塑状态固体+液体（气体=0）为饱和土。
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。
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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
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。
第五章土力学基本知识
第五章-土力学基本知识第五章地基基础第一节土力学基本知识1.土是固体颗粒、水和蔼体三部分组成的。
2.粘性土的界限含水量（1）粘性土的状态粘性土的稠度状态因含水量的不同，可表现为固态，塑态与流态三种状态。
（2）界限含水量粘性土从一种状态变到另一种状态的含水量分界点称为界限含水量。
流动状态与可塑状态间的分界含水量称为液限WL，可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限WP，半固体状态与固体状态间的分界含水量称为缩限Ws 。
（3）塑性指数:可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量变化范围来衡量，从液限到塑限含水量的变化范围愈大，土的可塑性愈好。
这个范围称为塑性指数Ip。
粘性土的分类第 1 页/共9 页（4）液性指数液性指数是表示天然含水量与界限含水量相对关系的指标，其表达式为：可塑状态的土的液性指数在0到1之间，液性指数越大，表示土越软，液性指数大于1的土处于流动状态，小于0的土则处于固体状态或半固体状态。
粘性土的状态可按照液性指数分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑。
3.地基变形特征（1）因为建造物等的荷载作用在土中产生的附加于原有应力之上的应力，称附加应力。
基底附加压力，是作用在基础底面处因为建造修造后压力的改变量，是引起地基变形、基础沉降的主要因素。
（2）地基承受荷载后，土粒互相挤紧，因而引起地基土的压缩变形，这种性质叫土的压缩。
地基内由增强应力引起的应力-应变随时光变化的全过程（包括总算变形）叫地基固结。
（3）地基变形特征分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。
①沉降量：指基础中央的沉降量。
②沉降差：指相邻单独基础沉降量的差值。
③倾斜：指单独基础倾斜方向两端点的沉降差和距离的比值。
④局部倾斜：指砌体承重结构沿纵墙6～10m之内基础两点的沉降差与其距离的比值。
4.土的抗剪强度（1）测定土的抗剪强度指标的实验主意主要有室内剪切实验和现场剪切实验两大类。
室内剪切实验常用的主意有直接剪切实验、三轴剪切实验和无侧限抗压强度实验等；现场剪切实验常用的主意有十字板剪切实验。
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。
土力学知识点
1.矿物硬度等级分为：滑石（1度），石膏（2度），方解石（3度），萤石（4度），磷灰石（5度），正长石（6度），石英（7度），黄玉（8度），刚玉（9度），金刚石（10度）2.浅成侵入岩体的产状---岩脉，岩墙，岩床，岩盘岩3.岩浆岩的结构：显晶质结构，隐晶质结构，玻璃质结构4.沉积岩结构：碎屑结构，泥质结构，化学结晶结构，生物结构5.矿物受力敲击后，沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为节理6.相对年代通常用①地层层序法：（地层是指在一定地质时期内所形成的层状岩石的总称。
未经构造运动改变的岩层大都是水平岩层，且按照下老上新的规律排列，若后期构造运动使某些岩层发生变动(倾斜、直立或倒转)，可利用沉积物中的某些构造特征(如斜层理泥裂、波痕等)来恢复岩层顶底面,进步判断岩层之间的相对新老关系)。
②古生物法（自然界中的生物由无到有，由简单到复杂，由低级到高级不断发展、变化着，而且这种演化是不可逆转的。
不同地质时期形成的地层中会保存不同的古生物化石,这样可以根据岩层中化石的复杂与繁简程度，来推断地层的相对新老关系）。
③地层接触关系法（不同时期形成的岩层，其分界面的特征即互相接触关系，可以反映各种构造运动和古地理环境等在空间和时间上的发展演变过程。
因此，它是确定和划分地层年代的重要依据。
）7.褶皱的类型：直立褶皱，倾斜褶皱，平卧褶皱，倒转褶皱，翻卷褶皱8.张节理特征：①:节理面粗糙不平，无擦痕；②：张节理多开口，一般被其他物质填充；③：在砾岩或砂岩中的张节理常常绕过砾石和沙粒；④：张节理一般较稀疏，间距大，而且延伸不远；⑤：张节理有时延先期形成的剪节理发育而成，被称为追踪张节理9.剪节理特征：①节理面平直光滑,有时可见擦痕;②剪节理一般是闭合的，没有充填物;③在砾岩或砂岩中的剪节理常常切穿砾石或砂粒; ④ 剪节理产状较稳定，间距小、延伸较远;⑤发育完整的剪节理呈X型。
若X型剪节理发育良好，则可将岩石切割成棋盘状10.断层基本类型：正断层，逆断层，平移断层11.断层标志：地貌标志（主要有断层崖，断层三角面，错断的山脊，串珠状湖泊洼地，泉水的带状分布），地层标志(岩层沿走向突然中断，而和另一端岩层相触，垂直岩层走向，若发现地层出现不对称的重复或缺失，则可判定有断层发生)，构造标志（擦痕和阶步，牵引构造，构造岩）12.地表或接近地表的岩石,在大气、水和生物活动等因素的影响下,结构、构造、化学成分发生改变。
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土的结构：土颗粒之间的相互排列和联结形式称为土的结构。
种类：单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。
工程性质:以密实的单粒结构工程性质最好，蜂窝结构与絮状结构如被扰动破坏天然结构，则强度低、
压缩性高，不可用作天然地基。
土的构造：同一土层中，土颗粒之间相互关系的特征称为土的构造。
种类：层状构造、分散构造、结核状构造、裂隙状构造。
工程性质：通常分散构造的工程性质最好。
结核状结构工程性质好坏取决于细粒土部分。
裂隙状构造中，因裂隙强度低、渗透性大，工程性质差。
土的固体颗粒:①土的矿物成分：原生矿物、次生矿物、腐殖质。
土中水：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
土颗粒级配：工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示，称为土的粒径级配。
这是决定无粘性土的重要指标，是粗颗粒土的分类定名的标准。
方法：筛选法、密度计法。
不均匀系数：Cu=d60/d10在土的粒径累计曲线上，d10为过筛重量占10%的粒径,d60为过筛重量占60%的粒径。
Cu<5的土称为匀粒土，级配不良；Cu越大，表示粒组分布越广，Cu>10的土级配良好，但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Cc=(d30*d30)/（d60*d10）来评价。
砾石和砂土级配C u≧5且Cc=1~3为级配良好；级配不同时满足两个要求时，为级配不良。
土中气体：①自由气体：这种气体为与大气相连通的气体，通常在土层受力压缩时逸出，故对建筑工程无影响②封闭气泡：封闭气泡与大气隔绝，存在粘性土中，当土层受荷载作用时，封闭气泡缩小，卸载时又膨胀，使土体具有弹性，称为“橡皮土”，使土体的压实变得困难。
若土中封闭气泡很多时，将使土的渗透性降低。
粘性土的物理状态指标：液限：粘性土呈液限与塑态之间的分界含水率称为液限W L；塑限：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率称为塑限W p。
缩态：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水率称为缩限。
塑限指数Ip=（W L-W p）*100意义：细颗粒土体处于可塑状态下，含水率变化的最大值。
一种土的Ip大表明该土能吸附结合水多，但仍处于可塑状态，亦即该土粘粒含量高或矿物成分吸水能力强。
液性指数：I L=（W- W p）/( W L-W p),物理意义：液性指数又称相对稠度，是将土的天然含水率W与W L及W p相比较，以表明W是靠近W L 还是靠近W p，反映土的软硬程度。
灵敏度：土的灵敏度是指粘土在未扰动状态下的无侧限抗压强度与其重塑后立即进行试验的无侧限抗压强度之比值。
反映粘性土结构性的强弱分，为低灵敏度（<2）、中灵敏度(2~4)和高灵敏度(>4)。
土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低就越明显。
触变性：触变性是由于黏土颗粒表面吸附的胶体受到扰动后,从凝胶状态变为流动的溶胶状态,使强度迅速下降,但静置后又能部分恢复,强度随之增长的现象。