土力学知识点总结归纳

塑限：可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限。

液限：指粘性土从流塑状态过度到可塑状态时的界限含水量。

基底压力：建筑物荷载由基础传递给地基，基础底面传递给地基表面的压力。

基底附加应力：由于建筑物产生的基底压力与基础底面处原来的自重应力之差

称为附加应力，也就是在原有的自重应力的基础上新增的应力。

渗透固结：饱和土在受到外荷载作用时，孔隙水从空隙中排除，同时土体中的

孔隙水压减小，有效应力增大，土体发生压缩变形，这一时间过程称为渗透固结。

固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。

固结度：指地基在外荷载作用下，经历时间t产生的沉降量St与基础的最终沉降

量S的比值。

库伦定律：在一般的荷载范围内，土的抗剪强度与法向应力之间呈直线关系，即

τf=c+tanφ式中c，φ分别为土的粘聚力和内摩擦角。

粒径级配：各粒组的质量占土粒总质量的百分数。

静止土压力:当挡土结构物在土压力作用下无任何移动或转动，墙后土体由于墙背

的侧限作用而处于弹性平衡状态时，墙背所受的土压力称为静止土压力。

主动土压力：若挡土墙受墙后填土作用离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时

，作用在墙背上的土压力称为主动土压力。

被动土压力：挡土墙在外力作用下向后移动或转动，达到一定位移时，墙后土体处于

极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力。

土的颗粒级配：土中各粒组相对含量百分数。

土体抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力。

液性指数：是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，用符号IL表示。

基础埋深：指从室外设计地坪至基础底面的垂直距离。

角点法：角点法的实质是利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意

点的附加应力的方法

压缩系数：表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内

孔隙比减少得越多，压缩性就越高。

土的极限状态：土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的极限平衡状态。

软弱下卧层：地基受力层范围内存在有承载力低于持力层的土层。

持力层：直接承受基础荷载的一定厚度的地基土层。

1.土的三相实测指标是什么？其余指标的导出思路主要是什么？

答案：三相实测指标是土的密度、土粒密度和含水量。

换算指标包括土的干密度（干重度）、饱和密度（饱和重度）、有效重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。换算指标可以从其基本定义出发通过三相组成的体积、重量关系导出。2．地基中自重应力的分布有什么特点？

答案：自重应力沿深度方向为线性分布（三角形分布）在土层的分层界面和地下水位处有转折。

集中荷载作用下地基中附加应力的分布规律？

答案：1）在集中荷载作用线上（r=0），附加应力随深度的增加而减小；2）在r>0的竖直线上，

附加应力随深度的增加而先增加后减小；3）在同一水平面上（z=常数），竖直向集中力作用线

上的附加应力最大，向两边则逐渐减小。

简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律？

答案：①附加应力σz自基底起算，随深度呈曲线衰减；②σz具有一定的扩散性。它不仅分布在

基底范围内，而且分布在基底荷载面积以外相当大的范围之下；③基底下任意深度水平面上的σz

，在基底中轴线上最大，随距中轴线距离越远而越小。

3. 朗肯土压力理论和库仑土压力理论的异同点是什么？

答案：相同点：两种土压力理论都是极限平衡状态下作用在挡土墙是的土压力，都属于极限平衡理论。不同点：朗肯是从一点的应力状态出发，先求出土压力强度，再求总土压力，属于极限应力法；库

仑考虑整个滑动楔体静力平衡，直接求出总土压力，需要时在求解土压力强度，属于滑动楔体法。

4. 土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？

答：朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土

和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面，滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面

所夹的土体所组成，墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙，应用面较广，但只适

用于填土为无粘性土的情况

5. 分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设？

①计算土中应力时，地基土是均质、各向同性的半无限体；②地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀

，计算时采用完全侧限条件下的压缩性指标；③采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。

6. 简述变形模量与压缩模量的关系。

答：试验条件不同：土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值；而土的压缩模量

Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标，在理论上是完全可以

相互换算的。

7. 地基最终沉降量通常是由哪三部分组成？

答：瞬时沉降；次固结沉降；固结沉降。

8. 请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素？

答：确定基础埋置深度应综合考虑以下因素：（1）上部结构情况：如建筑物的用途、结构类型及荷载的大小和性质；（2）工程地质和水文地质条件：如地基土的分布情况和物理力学性质；（3）当地冻结深度及河流的冲刷深度；（4）建筑场地的环境条件。

9. 固结沉降是指什么？

答：地基受荷后产生的附加应力，使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降，通常这部分沉降是

地基沉降的主要部分。

10. . 三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法?工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标?

答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时，可选用不固结不排水剪

切试验指标；当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时，可选用固结排水剪切试验指

标；当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。11.地基破坏形式有那几种？各自发生在何种土类地基？

有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏

第一章

1．三相比例指标：土的三相物质在体积和质量上的比例关系。

试验指标：通过试验测得的指标有土的密度，土粒密度和含水量。换算指标：包括土的干密度，饱和密度，有效重度，空隙比，空隙率，饱和度。

2．颗粒级配:土粒的大小组成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。

不均匀系数C u反应了不同粒组的分布情况，Cu＜5的土称为匀粒土，级配不良。Cu＞10的土级配良

好且C s=1~3

3．土结构的三种类型：单粒结构，蜂窝结构，絮状结构。

4．界限含水量：从一种状态到另一种状态的分界点称为分界含水量，流动状态与可塑状态间的分界

含水量称为液限ωL可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限ωP

塑性指标I P=ωL－ωP 液性指标I L =

5．砂土密度判别方法：根据砂土的相对密实度可以将砂土划分为密实，中密，松散三种密实度。

但由于测定砂土的最大空隙率和最小空隙比试验方法的缺陷，实验结果有很大的出入，同时由于

很难在地下水位以下的砂层中取得原状砂样，砂土的天然空隙比很难准确的测定，相对密实度的

应用受到限制。因此在工程实践中通常用标准贯入击数来划分砂土的密实度。

6．地基分类原则：

第三章

1．自重应力：由土体重力引起的应力。附加应力：外荷载作用下，在土中产生的应力增量。

基底压力：建筑物荷载通过基础传递给地基的压力。基底附加应力：上部结构和基础传递到基底

的地基反力与基底处原先存在于土中的自重应力之差。

2．自重应力对地基变形的影响：

第四章

1．土压缩性：我们把这种在外力作用下土的体积缩小的特性称为土的压缩性。原因：

2．分层综合假定（p82）

3．固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。包括主固结或次固结。

固结度：饱和土层或试样在固结过程中，某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始

孔隙水压力(或最终压缩量)比值，以百分率表示。

第五章

1．土的抗剪强度：土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。

2．土的抗剪强度指标试验方法

按排水条件：直剪p109，三轴剪切使用条件p111

压缩系数a：表示土体压缩性大小的指标,是压缩试验所得e-p曲线上某一压力段割线的斜率；一般

采用压力间隔P1=100kPa至P2=200kPa时对应的压缩系数a1-2来评价土的压缩性。

压缩模量Es: 土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比，是通过室内压缩试验得到

的，是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。

变形模量E0：通过现场载荷试验求得的压缩性指标，即在部分侧限条件下，其应力增量与相应的应

变增量的比值。能较真实地反映天然土层的变形特性。

2、固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。包括主固结或次固结。

固结度：饱和土层或试样在固结过程中，某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始孔

隙水压力(或最终压缩量)比值，以百分率表示。

3、分层法假定， Zn的确定；规范法假定，Zn的确定；固结度计算。

分层总和法是指将地基沉降计算深度内的土层按土质和应力变化情况划分为若干分层，分别计

算各分层的压缩量，然后求其总和得出地基最终沉降量。这是计算地基最终沉降量的基本且常用的方法。

第五章土的抗剪强度

1、土抗剪强度：是指土体抵抗剪切破坏的极限强度，包括内摩擦力和内聚力。抗剪强度可通过剪切试

验测定。

土抗剪强度构成：由土的抗剪强度表达式可以看出，砂土的抗剪强度是由内摩阻力构成，而粘性土的抗剪强度则由内摩阻力和粘聚力两个部分所构成。

内摩阻力包括土粒之间的表面摩擦力和由于土粒之间的连锁作用而产生的咬合力。咬合力是指当土体相对滑动时，将嵌在其它颗粒之间的土粒拔出所需的力，土越密实。连锁作用则越强。

粘聚力包括原始粘聚力、固化粘聚力和毛细粘聚力。

2、土的极限平衡条件——由莫尔圆抗剪强度相切几何关系确定。当土体达到极限平衡状态，土的抗剪强度指标C、&与土的应力1，3的关系。

第六章土压力计算

1、静止土压力：挡土结构在土压力作用下，其本身不发生变形和任何位移，土体处于弹性平衡状态，此时作用在挡土结构上的土压力称为静止土压力。

主动土压力：挡土结构物向离开土体的方向移动，致使侧压力逐渐减小至极限平衡状态时的土压力，它是侧压力的最小值。

被动土压力：挡土结构物向土体推移，致使侧压力逐渐增大至被动极限平衡状态时的土压力，它是侧压

力的最大值。

三者辨析：挡土墙上的土压力按照墙的位移情况可分为静止、主动和被动三种。静止土压力是指挡土墙

不发生任何方向的位移，墙后土体施于墙背上的土压力；主动土压力是指挡土墙在墙后土体作用下向前发

生移动，致使墙后填土的应力达到极限平衡状态时，墙后土体施于墙背上的土压力；被动土压力是指挡土

墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土，致使墙后土体的应力达到极限平衡状态时，填土施于墙背

上的土压力。这里应该注意是三种土压力在量值上的关系为Pa

动极限平衡状态的最大值，Pp是被动极限平衡状态时的最小值。

2、朗肯土压力理论假定：墙背垂直、光滑、填土面水平；土体为本无限体；土体强度理论（莫尔-库仑理论；极限平衡状态）。

库仑土压力理论假定：墙后土体为均匀各向同性无粘性土；滑裂面为通过墙踵的平面；将滑动土楔视为刚体。

第九章天然地基基础设计

1、地基：指建筑物下面支承基础的土体或岩体。地基有天然地基和人工地基两类。天然地基是不需要人加

固的天然土层。人工地基需要人加固处理，常见有石屑垫层、砂垫层、混合灰土回填再夯实等。基础：指建

筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。