土力学完整版
土力学清华习题答案完整版

土力学清华习题答案完整版土力学清华习题答案完整版土力学是土木工程中的一门重要学科,研究土壤的力学性质和行为规律。
在土木工程设计和施工中,土力学的知识是不可或缺的。
清华大学土力学课程是土木工程专业的必修课之一,下面将为大家提供土力学清华习题的完整答案。
第一章:土与土体的物理性质1.1 什么是土力学?土力学是研究土壤的力学性质和行为规律的学科。
它主要研究土壤的物理性质、力学性质以及土体的变形和破坏等。
1.2 什么是土的颗粒成分?土的颗粒成分是指土壤中的颗粒状颗粒物质,包括砂粒、粉粒和粘粒。
1.3 什么是土的孔隙成分?土的孔隙成分是指土壤中的孔隙空间,包括毛细孔隙、微孔隙和宏孔隙。
1.4 什么是土的含水量?土的含水量是指单位质量土壤中所含水分的质量占总质量的百分比。
1.5 什么是土的容重和饱和容重?土的容重是指单位体积土壤的质量。
饱和容重是指土壤在饱和状态下的容重。
1.6 什么是土的干密度和饱和密度?土的干密度是指单位体积土壤的质量。
饱和密度是指土壤在饱和状态下的密度。
第二章:土的应力状态2.1 什么是应力?应力是指物体内部相邻两部分之间的相互作用力。
2.2 什么是应变?应变是指物体由于受到外力作用而发生的形变。
2.3 什么是应力张量?应力张量是指描述应力状态的二阶张量,它可以用一个3x3的矩阵表示。
2.4 什么是应变张量?应变张量是指描述应变状态的二阶张量,它可以用一个3x3的矩阵表示。
2.5 什么是黏性土?黏性土是指含有较高黏性成分的土壤,其含水量较高,易形成胶状物质。
2.6 什么是黏聚力?黏聚力是指黏性土在无侧限条件下的抗剪强度。
第三章:土的变形与固结3.1 什么是土的变形?土的变形是指土壤在受到外力作用下发生的形状和体积的改变。
3.2 什么是土的固结?土的固结是指土壤在受到外力作用下,由于颗粒重新排列而使体积减小的过程。
3.3 什么是固结指数?固结指数是指土壤固结过程中,单位体积土壤的体积减小量与初始体积的比值。
第1章土力学

如何从曲线上确定? 如何从曲线上确定?
工程上: P15) 工程上: (P15) 对于级配连续的土: 仅用C 即可判定土的级配) ①对于级配连续的土:(仅用Cu即可判定土的级配) 一般: 10的土 的土, 一般:Cu>10的土,级配良好 的土,是均粒土, Cu<5的土,是均粒土,级配不良 对于级配不连续的土(级配曲线出现台阶状): ②对于级配不连续的土(级配曲线出现台阶状): 单用C 难以有效判定土的级配优劣, 单用Cu难以有效判定土的级配优劣,与Cc共同判定 更合理 对砂、砾类土: =1~ 对砂、砾类土:当同时满足 Cu≥5,Cc=1~3时, 级配良好;若不同时满足时,则级配不良(P15) 级配良好;若不同时满足时,则级配不良(P15) •颗粒级配是决定粗粒土工程性质的重要因素 颗粒级配是决定粗粒土工程性质的重要因素 •级配良好的土适宜作填方土料 级配良好的土适宜作填方土料 为什么?( ?(P15) 为什么?( ) •级配良好的土,易获得较大的密实度,此时地基土的 级配良好的土, 级配良好的土 易获得较大的密实度, 强度和稳定性较好,透水性和压缩性较小( 强度和稳定性较好,透水性和压缩性较小(P15~16) ~ )
土粒的大小, 粒度 指土粒的大小,通常以粒径表示 粒组 指介于一定粒径范围内的土粒 •常用的粒组划分方法: 常用的粒组划分方法: 常用的粒组划分方法 根据5个界限粒径:200、20、2、0.075、 0.005㎜ 根据 个界限粒径:200、20、 0.075、 0.005㎜ 将土粒分成六大粒组(注意:粒组名称和特征) 土粒分成六大粒组(注意:粒组名称和特征)
粘土矿物的种类、 粘土矿物的种类、含量对粘性土的工程性质影响很 大,如对膨胀土往往起决定作用 P21~22) 三种常见的粘土矿物:(P21~22) 蒙脱石→亲水性最强, 极大胀缩性与可塑性 蒙脱石→亲水性最强,具极大胀缩性与可塑性 伊利石→亲水性、胀缩性与可塑性居中 伊利石→亲水性、胀缩性与可塑性居中 与可塑性 高岭石→亲水性最弱,胀缩性与可塑性 与可塑性小 高岭石→亲水性最弱,胀缩性与可塑性小 •比表面 单位体积(或质量)颗粒的总表面积(P22) 比表面 单位体积(或质量)颗粒的总表面积(P22) •亲水性 指矿物颗粒表面与水相互作用的能力 亲水性 土粒越小,比表面越大, 土粒越小,比表面越大,亲水性越强 •土中粘土矿物越多,土的粘性、塑性和胀缩性越大 土中粘土矿物越多,土的粘性、 土中粘土矿物越多 有机质比粘土矿物有更强的胶体特性和更高的亲水性 比粘土矿物有更强的胶体特性和更高的亲水性, 有机质比粘土矿物有更强的胶体特性和更高的亲水性, 例如在天然状态下有机质含量超过5%的粘性土 的粘性土, 例如在天然状态下有机质含量超过 的粘性土,其 含水量显著增大, 含水量显著增大,呈现高压缩性和低强度等
(完整版)土力学名词解释、简答、论述

一名词解释:1、孔隙比:土的孔隙体积与土的颗粒体积之比称为土的孔隙比e。
142、可塑性指标:是指黏土受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积。
用来描述土可塑性的物理指标。
143、渗流力:水流经过时必定对土颗粒施加一种渗流作用力,而单位体积土颗粒所受到的渗流作用力为渗流力。
144、变形模量:在部分侧限条件下,土的应力增量与相应的应变增量的比值。
145、应力路径:对加荷过程中的土体内某点,其应力状态的变化可在应力坐标图中以应力点的移动轨迹表示,这种轨迹称为应力路径。
146、弱结合水:是指紧靠于强结合水的外围而形成的结合水膜,亦称薄膜水。
137、塑性指数:是指液限和塑限的差值(省去%符号),即土处在可塑状态的含水量变化范围。
138、有效应力:通过土粒接触点传递的粒间应力。
139、地基固结度:是指地基土层在某一压力作用下,经历时间t所产生的固结变形量与最终固结变形量之比值,或土层中(超)孔隙水压力的消散程度。
1310、砂土液化:当饱和松砂受到动荷载作用,由于孔隙水来不及排出,孔隙水压力不断增加,就有可能使有效应力降到零,因而使砂土像流体那样完全失去抗剪强度。
1311、土体抗剪强度:土体抵抗剪切破坏的受剪强度。
1212、地基承载力:地基承担荷载的能力。
1213、主动土压力:当挡土墙离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时,作用在墙上的土压力称为主动土压力。
1114、地基极限承载力:是指地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的极限荷载。
1015、塑限:土由半固状态转到可塑状态的界限含水量称为塑限,用符号W p表示。
1016、毛细水:存在于地下水位以上,受到水与空气界面的表面张力作用的自由水。
0917、压缩系数:土体在侧限条件下孔隙比减小量与竖向有效压力增量的比值。
0818、弹性模量:土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。
0719、有效应力原理:饱和土中任意点的总应力总是等于有效应力加上孔隙水压力;或有效应力总是等于总应力减去孔隙水压力。
土力学答案完整版(河海大学出版社)

土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案第一章 土的物理性质指标与工程分类1-1 解:(1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯(1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯1-2 解:已知:m =15.3g S m =10.6g S G =2.70饱和 ∴r S =1又知:wSm m m =-= 15.3-10.6=4.7g(1) 含水量 w Smmω==4.710.6=0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.71.201.0Sre G Sω⨯=== (3) 孔隙率1.20.54554.5%111.2e e η====++ (4) 饱和密度及其重度32.71.21.77/111.2S s a t wG e g cm e ρρ++===++ 31.771017.7/s a t s a t g k N m γρ=⨯=⨯= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/s a t w g c m ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g k N mγρ=⨯=⨯= (6) 干密度及其重度32.71.01.23/111.2S w d G g cm e γρ⨯===++31.231012.3/d d g kN m γρ=⨯=⨯= 1-3 解:31.601.51/110.06d g cm ρρω===++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω===1.60100150.91110.06s m V m g ρωω⨯====+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯= 1-4 解:w Sm mω=w Sm m m =-sSm m mω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++ 0.16ω∆= ∴ 0.16940150w s m m g ω∆=∆=⨯= 1-5 解:(1) 31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=(2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω===(3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===--1/32/3r D <<∴ 该砂土层处于中密状态。
土力学基础工程ppt课件(完整版)精选全文

b d 0[x ()2z2]2
z p [ n (am n r a cr tn m c a 1 ) t n ( n a m ( 1 n ) n 2 1 ) m 2 ] s p 0
2.4 土的压缩性
土的压缩性高低,常用压缩性指标定量 表示。压缩性指标,通常由工程地质勘 察取天然结构的原状土样,进行室内压 缩试验测定。
<0.005
0 4 0
小 于 某 粒 径 的 土 粒 质 量 /%
100
80
60
40
20
0 10
1
0 .1
0 .0 1
1 E -3
粒 径 /mm
1.1.2 土中水
(1)结合水
强结合水、弱结合水
(2)自由水
重力水、毛细水
(3)气态水
(4)固态水
双电层
• 结合水概念
强结合水、弱结合水
• 双电层概念
k l e 2
2.2.4 基底附加压力
p 0p ch p 0 h
2.3 地基附加应力
2.2.1 基本概念
1、定义
附加应力是由于外荷载作用,在地基中产生的应力增 量。
2、基本假定
地基土是各向同性的、均质的线性变形体,而且在深 度和水平方向上都是无限延伸的。
2.2.2 竖向集中力作用时的地基附加 应力布辛奈斯克解答
• 均布条形荷载下地基中附加应力的分布规律:
(1) 地基附加应力的扩散分布性; (2) 在离基底不同深度处各个水平面上,以基底中心点下轴
线处最大,随着距离中轴线愈远愈小; (3) 在荷载分布范围内之下沿垂线方向的任意点,随深度愈
向下附加应力愈小。
4、三角形分布条形荷载
dp pd
土力学

第一章 土的物理性质及分类1.1 概述土是由固体颗粒、水、气体三部分组成的三相体系。
土=土粒(固相)+水(液相)+空气(气相)1.固相——包括多种矿物成分组成的土的骨架。
2.液相——主要是水(溶解有少量的可溶盐类)。
3.气相——主要是空气、水蒸气,有时还有沼气等。
各相的性质及相对含量的大小直接影响土体的性质,土粒大小和形状、矿物成分及排列和联结特征是决定土的物理力学性质的重要因素。
土粒矿物成分与土粒大小有关:粗大土粒:往往保留原生矿物,多呈块状或柱状。
细小土粒:主要是次生矿物,多呈片状。
无粘性土——当土样中巨粒(土粒粒径大于60mm )和粗粒(60~0.075mm )的含量超过全重50%时属无粘性土。
土中水影响粉性土和粘性土的可塑性、胀缩性、湿陷性、冻胀性等物理特征。
1.2 土的组成一、 固体颗粒(土粒)⎩⎨⎧ :有机质组成由原生矿物和次生矿物无机矿物颗粒土粒 原生矿物:由岩石经物理风化生成的颗粒,它的成分与母岩的相同,如:石英、长石、辉石、角闪岩、云母等。
特性:颗粒一般较粗,多呈浑圆形、块状或板状;吸附水的能力弱,性质比较稳,无塑性。
次生矿物:由原生矿物经化学风化生成的新矿物,它的成分与母岩的完全不同。
如:由长石风化成的高岭石、由辉石或角闪石风化成的绿泥石等。
特性:颗粒极细,且多呈片状;性质活泼,有较强的吸附水能力(尤其是由蒙脱石组成的颗粒),具塑性。
遇水膨胀。
粗大土粒一般是化学性质较稳定的原生矿物颗粒,有单矿物颗粒和多矿物颗粒两种形态。
细小土粒主要是次生矿物颗粒和生成过程中介入的有机物质。
二、土粒粒度分析方法土是由大小不同的土粒组成的。
土粒的大小、形状、矿物成分和级配对土的物理性质有明显影响。
土粒的粒径由粗到细逐渐变化时,土的性质相应地发生变化。
例如土的性质随着粒径的变细可由无粘性变化到有粘性。
(一)几个概念粒度——土粒的大小称为粒度,常以粒径表示。
粒组——界于一定粒度范围内的土粒,称为粒组。
土力学习题答案(完整版)

《土力学》作业答案 第一章1—1根据下列颗粒分析试验结果,作出级配曲线,算出Cu 及Cv 值,并判断其级配情况是否良好。
解: 级配曲线见附图。
小于某直径之土重百分数%土粒直径以毫米计习题1-1 颗粒大小级配曲线由级配曲线查得:d 60=0.45,d 10=0.055,d 30=0.2;18.8055.045.01060===d d C u 62.1055.045.02.026010230=⨯==d d d C cC u >5,1<C c <3;故,为级配良好的土。
(2)确定不均匀系数Cu 及曲率系数Cv ,并由Cu 、Cv 判断级配情况。
解:土粒直径以毫米计小于某直径之土重百分数%习题1-2 颗粒大小级配曲线1—3某土样孔隙体积等于颗粒体积,求孔隙比e 为若干? 若Gs=2.66,求ρd =? 若孔隙为水所充满求其密度ρ和含水量W 。
解:111===s v V V e ; /33.1266.2g V M s d ===ρ.12166.2V M M w s =+=+=ρ%6.3766.21===s w M M ω。
1—4在某一层土中,用容积为72cm 3的环刀取样,经测定,土样质量129.1g ,烘干后质量121.5g ,土粒比重为2.70,问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密度、干密度各是多少?解:3457.25.121cm G MV s ss ===;✞3274572cm V V V s V =-=-=;%26.60626.05.1215.1211.129==-==s w M M ω; 3/79.1721.129cm g V M ===ρ; 3/06.2722715.121cm g V V M v w s sat =⨯+=+=ρρ;3/06.1724515.121'cm g V V M s w s =⨯-=-=ρρ;[或3/06.1106.2'cm g w sat =-=-=ρρρ];3/69.1725.121cm g V M s d ===ρ。
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19.土力学是利用力学一般原理,研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。
2.任何建筑都建造在一定的地层上。
通常把支撑根底的土体或岩体成为地基〔天然地基、人工地基〕。
根底是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成局部,一般应埋入地下一定深度,进入较好的地基。
地基和根底设计必须满足的三个根本条件:①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值;②根底沉降不得超过地基变形容许值;③挡土墙、边坡以及地基根底保证具有足够防止失稳破坏的平安储藏。
地基和根底是建筑物的根本,统称为根底工程。
土是连续、巩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,在各种自然坏境中生成的沉积物。
7.土的三相组成:固相〔固体颗粒〕、液相〔水〕、气相〔气体〕。
8. 土的矿物成分:原生矿物、次生矿物。
黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。
可分为:蒙脱石、伊利石和高岭石。
土力的大小称为粒度。
工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。
划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。
土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。
土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示,称为土的颗粒级配。
级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比,横坐标那么是用对数值表示土的粒径。
颗粒分析实验:筛分法和沉降分析法。
土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。
固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。
液态水分为结合水和自由水。
自由水分为重力水和毛细水。
重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水,因为在本身重力作用下运动,故称为重力水。
毛细水是受到水与空气交界面处外表张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。
土的毛细现象是指土中水在外表张力作用下,沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。
影响冻胀的因素:土的因素、水的因素、温度的因素。
土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、外表特征、排列形式及他们之间的连接特征,而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征,亦称宏观结构。
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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 17. 中值粒径d30:小于某粒径的土里质量累计百分数为 18. 限定粒径d60:小于某粒径的土里质量累计百分数为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/d1020. 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/d10d6021. 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。
10%时的有效粒径。
30%时的有效粒径。
60%时的有效粒径。
强结合水是指紧靠土粒表面得结合水膜,亦称吸着水;弱结合水是指紧靠于强结合水的外围而形成的结合水膜,亦称薄膜水。
重力水:是存在于地下水位以下的透水层中的地下水,它是在重力或水头压力作用下运 动的自由水,对土粒有浮力作用。
自由水:是存在于土粒表面电场影响范围以外的水(重力水,毛细水)传递静水压力, 有融解。
毛细水:是存在于地下水位以上,收到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。
粘土颗粒(黏粒)的矿物成分主要有黏土矿物和其他化学胶结物或有机质,其中黏土矿 物的结晶结构特征对黏性土木工程性质影响较大。
蒙脱石:连接松散,水理性质强,遇水膨胀,央水收缩。
(膨胀土)伊利石:具有一定的水理性质,膨胀量收缩量均没有蒙脱石大。
(水理性离岭石:水理性质非常弱,受水影响小。
土粒比重(土粒的相对密度)ds : 土粒质量与同体积的(4° c 时纯)水的质量之比,称土的干密度:?d:土单位体积中固体颗粒部分的质量, 土的饱和密度 「sat : 土孔隙中充满水时的单位体积质量,称为土的饱和密度m s +v vPw3, 'satV土的有效密度 °:在地下水位以下,土单位体积中土粒的质量与同体积水的质量之差, 称为土的浮密度 F ,g/cm3,,m WV 土的孔隙比e : 土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比e 二土V s土的空隙率n : 土的孔隙率是土中孔隙体积与孔隙总体积之比,以百分数计 n 亠 100%v土的饱和度 Sr :土中水的体积与土中孔隙突击之比称为土的饱和度,以百分数计V wSr 100% V v24. 25.26. 27. 28. 29. 30. 31. 32.33. 34.35. 36. 37. 38. 39.40. 41.m a =0m= mi s + mi为土粒相对密度ds ,无量纲。
m sds 二V:-si w1土里含水量:土中水的质量与土粒质量之比,称为m w w 100% m s土的含水量 W ,以百分数计土的密度?:土单位体积的质量称为土的(湿)密度匚 g/cm3,―印vm s 称为土的干密度心,g/cm3,":V「sat , g/cm指标时换算:v s = l,v^ e, v =1 ev v⑸n =v塑性指标:土的液性指数是指液限和塑限的差值 (省去%符号),即土必在可塑状态的含 水量变化范围,用符号 Ip 表示,I P =W L _W P ,I P < 10粉土 10V Ip V 17,黏土 Ip > 17 , 粉质粘土液性指数:土的液性指数是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比,用I LW — W P W — W P,I L V 0,坚硬。
I L > 1.流塑。
0V I L V 1,可塑。
w L —WPI P灵敏度S :土的灵敏度是与土的强度与该土重塑(土的结构性彻底破坏)后的强度之比来表示,重塑式样具有与原状试样相同的尺寸,密度和含水量触变性:饱和粘性土的结构受到扰动,导致强度降低,但当扰动停止后,土的强度又随 时间而逐渐部分恢复。
这种抗剪强度随时间回复的胶体化学性质称为触变性。
e — e相对密实度:D r 沁巳e max _e min土的冻胀性:是指土的冻胀和冻融给建筑物或土工建筑物带来危害的变形特性。
影响土的渗透系数的主要因素有:(1 )土的粒度成份。
(2) 土的密实度。
(3)土的饱和度。
(4) 土的结构。
(5) 土的湿度。
(6) 土的构造。
渗流引起的渗流破坏问题主要有两大类:一是由于渗流力的作用,使土颗粒流失或局部 土体产生移动导致土体变形甚至失稳;二是由于渗流作用,是水压力或浮力发生变化, 导致土体或结构失稳。
渗流力:单位体积土颗粒所受到的渗流作用力为渗流力或动水力。
42. 43. 44. 45.46.47. 48. 49. 50.51.e =v s ,ds 二m s V s :-w1m w ,wm s(1)p m (1+w)dsP w(1 w)ds®1;-dm sds :、w: — ds ---- ~ -------- = ---------- — 1 w 1 e (1 w)「w:d "r"w'satm s 亠 V v i w ds :w e :w ds ev w ⑹Sr =v vwds ?wwds「w e表示,|L q up d ( p d _ p d .)d max d d minD r°d( °d max - °d min )流沙现象:在向上的渗流力作用下,粒间有效应力为0时,颗粒群发生悬浮,移动的现象称为流沙现象或流土现象。
流沙现象的产生:不仅取决于渗流力的大小,同时与土的颗粒级配密度及透水性等条件有关。
流沙现象的防治原则:1.减小或消除水头差,如采取基坑外的井点降水法降低地下水位, 或采取水下挖掘;2.增长渗流路径,如打板桩;3.在向上渗流出口处地表用透水材料覆 盖压重以平衡渗流;4. 土层加固处理.达西定律:q = kAi v = q = kiA管涌:在水流动渗透作用下,土中的细颗粒在粗颗粒形成的空隙中移动,以至流失;随 着土的空隙不断扩大,渗流速度不断增加,较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走,最终导 致土体内形成贯通的渗流管道,造成土体坍塌,这种现象称为管涌。
潜蚀:在自然界中,在一定条件下同样会发生上述渗透破坏作用,为了与人类工程活动 所引起的管涌相区别,通常称为潜蚀。
防治管涌现象的措施:1.改变水力条件,降低水力坡度,如打板桩;2.改变几何条件,在渗流溢出部位铺设反滤层是防止管涌破坏的有效措施。
土中应力分类:按其起因可分为自重应力和附加应力,按土骨架和土中空隙的分担作用 可分为有效应力和孔隙应力。
土中自重应力:是指土体受到自身重力作用而存在的应力。
土中附加应力:土中附加应力是指土体受到外荷载(包括建筑物荷载,交通荷载,堤坝 荷载等)以及地下水渗流,地震等作用下附加产生的应力增量,这是产生地基变形的主 要原因,也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。
总应力:土中某点的有效应力与孔隙压力之和,称为总应力。
土中有效应力:指土粒所传递的粒间应力,它是控制土的体积变形和强度两者变化的土 中应力。
土中孔隙应力:指土中水和土中气所传递的应力,土中水传递的孔隙水应力即孔隙水压 力。
基地附加压力:基地压力扣除基地标高处的自重应力。
地基附加应力:建筑物荷重在土体引起的附加于原有自重应力之上的应力。
土的压缩性:指土体在压力作用下体积缩小的特性。
压缩曲线:是室内土的固结试验的直接成果,它是土的孔隙比与所受压力的关系曲线, 从而得到土的压缩性指标。
F 亠G 中心荷载下的基地压力:P( G= c Ad , G 取20 KN m 3 /)AF +G M F +G ' . 6e ' 偏心荷载下的基地压力:P = --------- + — = ----------- 1 士 —A W lb I 丨丿> =tan e =巴弋,通常采用压力段由P P 2 一卩1p 1 =0.1Mpa 增加到p 2=0.2Mpa 时的压缩系数a 1 2来评定土的压缩性。
如下:a^2<0.1Mpa52. 53. 54. 55.56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67.68. 69.70.71.土的压缩性系数:土体在侧限条件下,孔隙比减小量与有效压应力增量的比值-4、(MP a )即e-p 曲线中某一压力段的割线斜率。