土力学考试重点(适合本科考试)

第一章：

1．粒组的概念和颗粒级配曲线

2. 土的砂粒、粉粒和粘粒粒径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；级配好坏的判断标准。

d10、d60小于某粒径的土粒含量为10%和60%时所对应的粒径

3. 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。

4.土中的水：结合水（强、弱）、自由水（毛细水、重力水）

5. 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ds 、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 题型：已知其中某些量，求另外的量；P23例1-1、1-2、1-3；作业

6. 相对密实度：Dr =

min

max max e e e e --，评价砂性土的松密程度。

7. 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。 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。 液性指数：L I =

p

L p w w w w --，L I 越大则越软。用途：评价粘性土软硬状态。

I L >1.0时为流塑状态；<0.0时为坚硬状态；0~1之间时为可塑状态。

第二章：

8. 土的渗透性

9. 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。 粘性土一般用变水头试验测定渗透系数。

10. 渗透力的概念：

符号：G d . 渗透水流作用于单位土体内土粒上的作用力。i G w d γ= 11. 渗透变形常见的两种基本形式（流土、管涌）：

联系：由渗透力引起的渗透变形。

区别：a . 流土：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。 发生流沙现象的临界水力梯度：w

cr i γγ'=

12．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。 第三章：

13. 熟练掌握土中自重应力计算（包括分层、有地下水位等情况） P78例3-1（有错）；作业

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 ；

14．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。

15．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）

)61(l e A

G F 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-

基底压力从基础底面算起，自重应力从天然地面算起。

16．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:

课本92页例3-3

第四章：

17．土的三个压缩性指标：压缩系数、压缩指数、侧限压缩模量

压缩系数α的概念及其特性，如何根据α1-2（kPa p kPa p 200,10021==）判断土的压缩性： 压缩系数α：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

压缩指数c C ：曲线p e lg -中直线段的斜率。

α1-2 < 0.1 MPa -1

时，属于低压缩性土。0.1 MPa -1 <α1-2 < 0.5 MPa

-1

时，属于中压缩性土。

α

1-2

≥ 0.5 MPa -1 时，属于高压缩性土。

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。

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。

19. 分层总和法（原理、步骤；对照P125例4-1）

分层总和法计算步骤：

1.分层。将基底以下土分为若干薄层；

2.计算各层自重应力和附加应力，并绘制分布曲线；（注意计算起始位置）

3.确定地基沉降计算深度；

4.计算各分层的平均自重应力和平均附加应力

5.计算各分层沉降量

6.计算基础最终沉降量

20．超固结比的概念以及根据超固结比对土层的分类

超固结比OCR ：前期固结应力 与现有所受的自重应力cz σ之比,即OCR= /cz σ。 OCR>1 超固结土 OCR=1 正常固结土 OCR<1 欠固结土

21．饱和土体渗透固结理论

饱和土体的渗透固结，是土中的孔隙水压力消散、逐渐转移为有效应力的过程。

22．固结度的概念：（了解）

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。

23．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（了解）

2

H

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

22

1

1H t H t =

第五章：

24. 土的抗剪强度概念以及抗剪强度表示法（总应力表示法和有效应力表示法） 25．莫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。

26．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

+

题型：根据一点的应力状态判断该点是否破坏（P168例5-1，作业）

27．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。

第六章：

28．地基的三种破坏形式：整体剪切破坏 、 局部剪切破坏 、 冲切破坏等三种。 29．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。 30．临塑荷载、临界荷载（有线塑性区深度荷载）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（有限塑性区深度荷载）：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

c p c p

于地基表面的荷载。

第七章：

31. 土坡稳定的影响因素

一是外界力的作用破坏了土体内原来的应力平衡状态

二是外界各因素的影响使土的抗剪强度降低

32．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

33．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；天然休止角

34．粘性土坡稳定分析瑞典条分法和毕肖普条分法的基本假定

瑞典条分法基本假设：不考虑土条间的条间力作用。

毕肖普条分法基本假设：忽略条间切向力作用；

第八章：

35．三种土压力的概念和其关系：

静止土压力E0：挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移，墙后土体处于弹性平衡状态。

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。三者的关系：E a< E0

36．朗肯主动土压力的计算（包括分层、有超载和有地下水位(此时存在水压力)等情况）：课本252页，例8-1；作业

37．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