土力學(xué)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)整理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上土力學(xué)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)整理第一章 土的物理性質(zhì)及其工程分類(lèi)1. 土: 巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用后在不同條件下形成的自然歷史的產(chǎn)物。物理風(fēng)化 原生礦物（量變） 無(wú)粘性土風(fēng)化作用化學(xué)風(fēng)化 次生礦物（質(zhì)變） 粘性土生物風(fēng)化 有機(jī)質(zhì)2.土具有三大特點(diǎn)：碎散性、三相體系、自然變異性。3.三相體系:固相（固體顆粒）、液相（土中水）、氣相（氣體）三部分組成。4.固相 :土的固體顆粒，構(gòu)成土的骨架，其大小形狀、礦物成分及組成情況是決定土物理性質(zhì)的重要因素。（1）土的礦物成分:土的固體顆粒物質(zhì)分為無(wú)機(jī)礦物顆粒和有機(jī)質(zhì)。顆粒礦物成分有兩大類(lèi):原生礦物、次生礦物。原生礦物:巖漿在冷凝過(guò)程中形成的礦物，如

2、石英、長(zhǎng)石、云母。次生礦物:原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用的新的礦物，如黏土礦物。粘土礦物的主要類(lèi)型:蒙脫石、伊利石、高嶺石（吸水能力逐漸變?。?）土的粒組: 粒度:土粒的大小。粒組:大小、性質(zhì)相近的土粒合并為一組。（3）土的顆粒級(jí)配：土中所含各顆粒的相對(duì)含量，以及土?？傊氐陌俜?jǐn)?shù)表示。顆粒級(jí)配表示方法:曲線縱坐標(biāo)表示小于某土粒的累計(jì)百分比，橫坐標(biāo)則是用對(duì)數(shù)值表示的土的粒徑。曲線平緩則表示粒徑大小相差很大，顆粒不均勻，級(jí)配良好；反之，則顆粒均勻，級(jí)配不良。反映土顆粒級(jí)配的不均勻程度的指標(biāo):不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc，用來(lái)定量說(shuō)明天然土顆粒的組成情況。公式:不均勻系數(shù)Cu= d60/d10曲率系數(shù)C

3、c=(d30)²/（d60×d10）d60 小于某粒徑的土粒質(zhì)量占土總質(zhì)量60的粒徑，稱(chēng)限定粒徑；d10 小于某粒徑的土粒質(zhì)量占土總質(zhì)量10的粒徑，稱(chēng)有效粒徑；d30 小于某粒徑的土粒質(zhì)量占土總質(zhì)量30的粒徑，稱(chēng)中值粒徑。級(jí)配是否良好的判斷:a.級(jí)配連續(xù)的土:Cu>5，級(jí)配良好;Cu<5級(jí)配不良。b.級(jí)配不連續(xù)的土，級(jí)配曲線呈臺(tái)階狀，同時(shí)滿Cu>5和Cc=13兩個(gè)條件時(shí)，才為級(jí)配良好;反之則級(jí)配不良。顆粒分析實(shí)驗(yàn):確定各個(gè)粒組相對(duì)含量的方法。篩分法 :（粒徑大于0.075mm的粗粒土）水分法 :（沉降分析法、密度計(jì)法）（粒徑小于0.075mm的細(xì)粒土）5.

4、液相 :土中水按存在形態(tài)分為液態(tài)水、固態(tài)水、氣態(tài)水。 土中液態(tài)水分為結(jié)合水和自由水兩大類(lèi)。粘土粒表面吸附水（表面帶負(fù)電荷）結(jié)合水是指受電分子吸引力作用吸附于土粒表面成薄膜狀的水。分類(lèi): 強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。自由水是指存在于土粒表面電場(chǎng)影響范圍以外的土中水。分類(lèi): 重力水和毛細(xì)水。細(xì)粒土的可塑性的本質(zhì)原因:在于結(jié)合水的能力。工程實(shí)踐中的流砂、管涌、凍脹、滲透固結(jié)、滲流時(shí)的邊坡穩(wěn)定等問(wèn)題都與土中水的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。6.氣相 :土中氣體存在于孔隙中未被水所占據(jù)的部位。自由氣體:對(duì)土的性質(zhì)影響不大。封閉氣體:增大土體的彈性和壓縮性。7.土的結(jié)構(gòu)（內(nèi)部特征）三種基本類(lèi)型單粒結(jié)構(gòu):是粗粒土的主要結(jié)構(gòu)形式。（砂粒

5、）（脫水）蜂窩結(jié)構(gòu):是粉粒的主要結(jié)構(gòu)形式。（居中）絮狀結(jié)構(gòu):是黏粒的主要結(jié)構(gòu)形式。（不脫水）8.靈敏度：反映粘土結(jié)構(gòu)性的強(qiáng)弱。St=qu/qu'式中qu、qu'分別為原狀土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、重塑土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度低靈敏度：(1.0st2.0)中等靈敏(2.0st4.0)和高靈敏度(st>4.0)靈敏度愈高，其結(jié)構(gòu)性愈強(qiáng)，受擾動(dòng)后土的強(qiáng)度降低就愈明顯。9.土的構(gòu)造（外部特征）:層狀構(gòu)造;裂隙構(gòu)造;結(jié)核或孔洞。10.土的物理性質(zhì)直接反映土的松密、軟硬等物理狀態(tài)，也間接反映土的工程性質(zhì)。而土的松密和軟硬程度主要取決于土的三相各自在數(shù)量上所占的比例關(guān)系。11. 土的三相比例指標(biāo)：土的

6、三相物質(zhì)在體積和質(zhì)量上的比例關(guān)系12. 土的物理狀態(tài)指標(biāo)（粗粒土的松密程度，粘性土的軟硬程度）三個(gè)基本試驗(yàn)指標(biāo):土的天然密度=m/v（單位：g/cm3)測(cè)試方法：土的密度可采用環(huán)刀法、蠟封法、灌砂法、灌水法等方法測(cè)定，其中環(huán)刀法常用于細(xì)粒土的密度測(cè)定。土的含水率=M/Ms×100注意：含水率是土中所含水分質(zhì)量與土體顆粒質(zhì)量之比，可>100，而含水量必須<100.測(cè)試方法：一般用烘干法測(cè)定，即先稱(chēng)小塊原狀土樣的濕土質(zhì)量m，然后置于烘箱內(nèi)維持100105烘至恒重，再稱(chēng)干土質(zhì)量ms,濕干土質(zhì)量之差m-ms，與干土質(zhì)量ms之比值，就是土的含水率土粒比重Gs:指烘干土粒與同體積4純

7、水之間的質(zhì)量比。 測(cè)試方法：一般用比重瓶法測(cè)定，即將干土粒（ ms ）放入比重瓶，加蒸餾水煮沸除氣，測(cè)得土粒排開(kāi)水的體積Vs，代入上式計(jì)算。天然容重:指天然狀態(tài)下單位體積土的重量。飽和度Sr：指土孔隙中所含水的體積與土中孔隙體積的比值?？紫侗萫:指土中孔隙體積與土中固體顆?？傮w積的比值?？紫堵蕁:指土中孔隙體積與土的總體積之比。對(duì)于同一種土，大小關(guān)系:sat>>d>大'13.判斷無(wú)粘性土密實(shí)度影響砂、卵石等無(wú)黏性土工程性質(zhì)的主要因素是密實(shí)度。判斷方法:(1)用孔隙比e來(lái)描述。e越大表示土中孔隙大，則土質(zhì)疏松。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：未能考慮級(jí)配的因素。(2)用相對(duì)密實(shí)度Dr

8、描述。Dr=（emax-e）/（emax-emin）（e=s×Gs/d-1）Dr 0 0.030.671松散 | 中密 | 密實(shí) |N來(lái)評(píng)價(jià)砂類(lèi)土的密實(shí)度，是一個(gè)行之有效(4)試驗(yàn)法。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)采用重量為63.5kg穿心錘，以76cm的落距自由下落，把標(biāo)準(zhǔn)貫入靴打入土中，先打入15cm不計(jì)數(shù)，接著每打入10cm記下?lián)魯?shù)，累計(jì)打入30cm的錘擊數(shù)，即為標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N。N(錘擊數(shù))0101530 |松散 |稍密 |中密 |密實(shí) (5)碎石根據(jù)野外鑒別方法劃分為密實(shí)、中密、稍密、松散四種狀態(tài)。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現(xiàn)出的稀稠軟硬程度。稠度狀態(tài)：粘土因

9、含水多少而呈現(xiàn)出不同的物理狀態(tài)。土的稠度狀態(tài)因含水率的不同，可表現(xiàn)為固態(tài)、塑態(tài)、流態(tài)三種狀態(tài)。界限含水率：黏性土從一種狀態(tài)變成另一種狀態(tài)的分界。液限：由可塑狀態(tài)變化到流動(dòng)狀態(tài)的界限含水量，用WL表示。塑限：土由半固態(tài)變化到可塑狀態(tài)的界限含水量，用Wp表示?？s限：土由半固態(tài)不斷蒸發(fā)水分，體積逐漸縮小，直到體積不再縮小時(shí)土的界限含水量，用Ws表示。試驗(yàn)得到最優(yōu)含水率wop，工程上取w=wop±23%工程上常采用壓實(shí)度Dc控制（作為填方密度控制標(biāo)準(zhǔn)）𝑫𝒄=填 土干密度室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)最大干 密度=𝝆𝒅x

10、646;𝒅𝒎𝒂𝒙擊實(shí)試驗(yàn)的作用判別在某一擊實(shí)功作用下土的擊實(shí)性能是否良好，土可能達(dá)到的最佳密實(shí)度范圍與相應(yīng)的含水率值研究現(xiàn)場(chǎng)填土的力學(xué)特性時(shí)，提供合理的密度和含水率。 （2） 粘性土的界限含水率測(cè)定方法碟式儀液限試驗(yàn)適用于粒徑小于0.5mm的土搓條法塑限試驗(yàn)土條直徑恰好為3 mm左右土條自動(dòng)斷裂，此時(shí)土條的含水率即為塑限。液、塑限聯(lián)合測(cè)定法坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)于圓錐體入土深度為10mm建筑規(guī)范(17mm公路規(guī)范)和2mm時(shí)土樣的含水率分別為該土的液限和塑限（3）粘性土稠度狀態(tài)評(píng)價(jià)液性指數(shù):L=(-p)/(L -p) L>1，則土處于流

11、態(tài)；0<L<1，則土處于塑態(tài)；L<0，則土處于固態(tài)。（4）土的可塑性：具有可塑狀態(tài)的土（即黏性土）在外力的作用下，可塑成任何形狀而不產(chǎn)生裂縫，當(dāng)外力去掉后，仍可保持原形狀不變。塑性指數(shù):p=L -p p>17為粘土；17p>10為粉質(zhì)粘土；p10為粉土或砂土。影響可塑性的因素：粒徑；礦物成分；活性指數(shù)。15.粘土的壓實(shí)性：d=Gs×w/(1+Gs×w)影響壓實(shí)效果的因素：土的類(lèi)型及級(jí)配；擊實(shí)功能；含水率等16.無(wú)粘性土的壓實(shí)特性壓實(shí)特征： 不存在最優(yōu)含水率 潮濕狀態(tài)下d明顯降低在完全風(fēng)干和飽和兩種狀態(tài)下易于擊實(shí)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：相對(duì)密度控制：Dr>

12、;0.70.75施工過(guò)程中要么風(fēng)干，要么就充分灑水17.土的膨脹與收縮粘性土可能吸水膨脹，也可能失水收縮。無(wú)粘性土就沒(méi)有這種特點(diǎn)。18.土的工程性質(zhì)分類(lèi)（1）目前國(guó)內(nèi)有兩大類(lèi)分類(lèi)體系：建筑工程系統(tǒng)的分類(lèi)體系，它側(cè)重于把土作為建筑地基和環(huán)境，故以原狀土為基本對(duì)象。工程材料系統(tǒng)的分類(lèi)體系，它側(cè)重于把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土地基等工程。該體系以擾動(dòng)土為基本對(duì)象，注重土的組成，不考慮土的天然結(jié)構(gòu)性。（2）目的：便于調(diào)查研究便于分析評(píng)價(jià)便于交流 土的組成（3） 依據(jù)：最能反映土的物理力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo) 土的狀態(tài) 土的結(jié)構(gòu)（4） 土的工程分類(lèi)：直觀上分成兩大類(lèi)：粗粒土(無(wú)黏性土)、細(xì)粒土或者黏性土

13、(有的規(guī)范細(xì)分粉土或黏性土)規(guī)范中把土(巖)作為建筑物地基分為六類(lèi)：巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土。第2章 土的滲透性及有效應(yīng)力原理 1.土的滲透定律（i為水力梯度,z+hw稱(chēng)為測(cè)壓管水頭，代表流體所具有的總勢(shì)能.。hv=v²/2g）（2）達(dá)西滲透定律：（僅適用于層流）式中，k為滲透系數(shù),影響k的因素主要有土顆粒級(jí)配;孔隙比;土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造;封閉氣體等等2. 滲透系數(shù)的測(cè)定（1） 常水頭滲透試驗(yàn)（適用于透水性大的土，例如砂土、粗粒土）試驗(yàn)原理：（2） 變水頭滲透試驗(yàn)（適用于粘性土）（a是變水頭管的內(nèi)截面積）（3） 現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn) 原理：根據(jù)滲流流速處處相等，由微元處

14、的滲流關(guān)系推導(dǎo)出微元體的滲流平衡式，并積分得解。公式：優(yōu)點(diǎn)：可獲得現(xiàn)場(chǎng)較為可靠的平均滲流系數(shù)。缺點(diǎn)：費(fèi)用較高，耗時(shí)較長(zhǎng)3. 成層土的平均滲透系數(shù)水平等效滲透性由滲透性最大的土層決定；垂直等效滲透性由滲透性最小的土層決定。（1） 滲流方向平行于土層（2） 滲流方向垂直于土層三、土的滲透破壞4.滲透力：水流作用在單位體積土體中土顆粒上的力，滲透力是一種體積力。方向：與水流方向一致作用對(duì)象：土骨架5.臨界水力梯度：土顆粒受滲透力作用，剛發(fā)生懸浮時(shí)的水力梯度。6. 土的滲透破壞（1） 流土：滲流作用下局部土體隆起,某一范圍內(nèi)的顆?；蝾w粒群同時(shí)發(fā)生移動(dòng)而流失，有突發(fā)性。基本特征：i > icr；有

15、突發(fā)性；防治：上防滲、下減壓、加蓋重。（2）管涌：在滲透作用下，土中細(xì)顆粒在粗顆粒所形成的孔隙通道中流失，形成貫通的滲流通道，滲流逐漸增大至破壞?；咎卣鳎簾o(wú)粘性土；Cu>10，級(jí)配不連續(xù)；水力梯度過(guò)大（>0.20.25）；防治：降低水力梯度、設(shè)反濾層。4、 二維穩(wěn)定滲流問(wèn)題1. 基本微分方程2. 等勢(shì)線：流場(chǎng)中總水頭均相等的點(diǎn)連成的線。流線：流場(chǎng)中與等勢(shì)線垂直，表征各點(diǎn)滲流方向的線。流場(chǎng)中，等勢(shì)線與流線處處正交（垂直）。3.流網(wǎng)：流網(wǎng)是二維穩(wěn)定滲流基本微分方程的解的圖解表示。特征： （1）流線與等勢(shì)線正交；（2）相鄰等勢(shì)線水頭差相等；（3）相鄰流線流量相等。5、 有效應(yīng)力原理1.

16、 有效應(yīng)力原理：（1）土的任一平面總應(yīng)力可分為有效應(yīng)力和孔隙水壓力兩部分；（2）土的變形及強(qiáng)度取決于有效應(yīng)力。2.土的有效應(yīng)力公式 靜水壓力（水面以下水柱壓力）孔隙水壓力 超靜水壓力（水面以上外力）3.土的變形機(jī)理：（1）土顆粒間克服摩擦相對(duì)滑動(dòng)；（2）接觸點(diǎn)處應(yīng)力過(guò)大而破碎。4.土的強(qiáng)度機(jī)理：土顆粒間的粘聚力與摩擦力5.孔隙水的作用：不能承受剪應(yīng)力第 3 章 土中應(yīng)力計(jì)算 自重應(yīng)力(cz) 土體受到重力所產(chǎn)生的應(yīng)力1.土中的應(yīng)力 強(qiáng)度理論 附加應(yīng)力(z) 外荷載作用在土中所引起的應(yīng)力2土力學(xué)基本假定：連續(xù)；均質(zhì)各向同性；理想彈性。 3.土力學(xué)中應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定（法向應(yīng)力以壓為正，拉為負(fù)；剪應(yīng)力

17、根據(jù)法向應(yīng)力方向和坐標(biāo)軸判斷）基底壓力(P):基礎(chǔ)與地基之間產(chǎn)生接觸壓力(方向向下)?；赘郊訅毫?P0):通常是由于新增的建筑物，在土中附加應(yīng)力的產(chǎn)生的壓力。地基的附加應(yīng)力:由于建筑物荷載引起的應(yīng)力增量。.豎向自重應(yīng)力的分布規(guī)律:土的自重應(yīng)力分布線是條折線，折點(diǎn)在土層交界處或地下水位處，在不透水層面處分布線有突變;自重應(yīng)力隨深度增加而變大;在同一層面自重應(yīng)力各點(diǎn)相等。3. 土中自重應(yīng)力計(jì)算（1） 均質(zhì)土體自重應(yīng)力計(jì)算（2） 土的側(cè)向應(yīng)力（K0為土的側(cè)壓力系數(shù)）（3） 層狀土自重應(yīng)力的計(jì)算（土層中有地下水用有效容重計(jì)算）4. 基底壓力的計(jì)算（1） 基底壓力分布形式影響因素：基礎(chǔ)剛度；壓力幅值；

18、土體類(lèi)型（2） 中心荷載作用時(shí)的基底壓力計(jì)算（其中，通常取=20kN/m³，在地下水位以下取=10kN/m³；d為基礎(chǔ)平均埋深，必須從設(shè)計(jì)地面或室內(nèi)外平均設(shè)計(jì)地面算起。）（3）偏心荷載作用時(shí)的基底壓力計(jì)算雙向偏心：?jiǎn)蜗蚱模浩渲?，W-抵抗矩，m³,; b-力矩M作用方向的基礎(chǔ)邊長(zhǎng)； e-偏心距，m，（4）根據(jù)荷載偏心矩e的大小，基底壓力的分布規(guī)律：當(dāng)eL/6時(shí)，>0基底壓力呈梯形分布。當(dāng)e=L/6時(shí)，=0，基底壓力呈三角形分布。當(dāng)e>L/6時(shí)，<0，也即產(chǎn)生拉應(yīng)力，這就表明產(chǎn)生拉力部分的基底將與地基脫離，不能傳遞荷載。工程上認(rèn)為此時(shí)基底壓力重新分

19、布。（4） 基底附加壓力計(jì)算式中，-基礎(chǔ)標(biāo)高以上天然土層的加權(quán)平均容重；d-基礎(chǔ)平均埋深，必須從天然地面算起。5.地基的附加應(yīng)力計(jì)算集中荷載作用：（是附加應(yīng)力分布系數(shù)，是r/z的函數(shù)）矩形分布荷載作用：（為角點(diǎn)應(yīng)力系數(shù)，是m、n的函數(shù)，n=z/b,m=l/b）矩形三角形分布荷載：（為n=z/b,m=l/b的函數(shù)，必須注意b是沿三角形分布荷載方向的邊長(zhǎng)）圓形均布荷載作用：（是z/的函數(shù)）線荷載作用：條形均布荷載作用（l/b10）:（是n=x/b,m=z/b的函數(shù)）條形三角形荷載作用：（是n=x/b,m=z/b的函數(shù)）（1）集中荷載作用下地基附加應(yīng)力的分布規(guī)律附加應(yīng)力自基底算起，隨深度呈曲線衰減具

20、有一定的擴(kuò)散性。它不僅分布在基底范圍內(nèi)，而且分布在基底荷載面積以外相當(dāng)大的范圍之下?；紫氯我馍疃人矫嫔系?，在基底中軸線上最大，隨距中軸線距離越遠(yuǎn)越小。 （2）角點(diǎn)法計(jì)算附加應(yīng)力: 第四章土的變形性質(zhì)及地基沉降計(jì)算土顆粒的壓縮：基本可以忽略1.土的壓縮原理 水的壓縮：基本可以忽略氣體壓縮：土體彈性變形成因氣體和水排出，顆粒重組：土體變形的重要組成2. 室內(nèi)壓縮試驗(yàn)第i級(jí)荷載下的沉降為： 3. 壓縮性指標(biāo)壓縮系數(shù)：壓縮指數(shù)：壓縮模量：（完全側(cè)限條件）變形模量：（無(wú)側(cè)限條件。式中，為土的泊松比，）體積壓縮系數(shù)：回彈曲線和再壓縮曲線分析 回彈曲線：在進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)壓力加到某一數(shù)值P后，逐級(jí)

21、卸壓，土樣將發(fā)生回彈，土體膨脹，孔隙比增大，若測(cè)得回彈穩(wěn)定后的孔隙比，則可繪制相應(yīng)的孔隙比與壓力的關(guān)系曲線，稱(chēng)為回彈曲線。由圖可見(jiàn)，卸壓后的回彈曲線 并不沿壓縮曲線ab回升，而要平緩得多，這說(shuō)明土受壓縮發(fā)生變形，卸壓回彈，但變形不能恢復(fù)，其中可恢復(fù)的部分稱(chēng)為彈性變形，不能恢復(fù)的稱(chēng)為殘余變形，而土的壓縮變形以殘余變形為主。再壓縮曲線 :重新逐級(jí)加壓，可測(cè)得土的再壓縮曲線。（壓縮指數(shù)；回彈指數(shù)，通常取0.1-0.2）4. 土的固結(jié)狀態(tài)（超固結(jié)狀態(tài)、正常固結(jié)狀態(tài)、欠固結(jié)狀態(tài)）（1） 前期固結(jié)壓力：土層在地質(zhì)歷史過(guò)程中受到過(guò)的最大固結(jié)壓力（包括自重和外荷）。（2） 超固結(jié)比（OCR）:（3） 前期固結(jié)

22、壓力的確定（卡薩格蘭德經(jīng)驗(yàn)圖解法）5. 試驗(yàn)方法測(cè)定土的變形模量（1） 載荷試驗(yàn)（尺寸合理；分級(jí)分時(shí)加載；四個(gè)終止條件）通過(guò)承壓板，對(duì)地基分級(jí)施加壓力p和測(cè)試壓板沉降s，以得到壓力沉降(p-s)關(guān)系曲線。適用條件：一般適合在淺層土中進(jìn)行。優(yōu)點(diǎn)：壓力影響深度可達(dá)1.5-2倍的壓板邊長(zhǎng)，故能很好地反映天然土體的壓縮性。缺點(diǎn)：試驗(yàn)工作量和費(fèi)用較大，時(shí)間較長(zhǎng)。承壓板周?chē)耐撩黠@地側(cè)向擠出；四個(gè)終止條件 沉降s急驟增大，荷載-沉降（p-s）曲線出現(xiàn)陡降段;在某一荷載下，24小時(shí)內(nèi)沉降速率不能達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)；沉降量與承壓板寬度或直徑之比大于或等于0.06變形模量：w-沉降影響系數(shù)，對(duì)剛性方形壓板，w=0.8

23、8;對(duì)剛性圓形壓板，w=0.79-地基的比例界限荷載地基系數(shù)：（指用直徑為30cm的荷載板）（鐵路地基規(guī)范取s=0.125cm時(shí)的p和s比值作為地基系數(shù)）（2） 旁壓試驗(yàn)：利用旁壓儀在原位測(cè)試不同深度上的變形性質(zhì)和強(qiáng)度指標(biāo)的方法。土的旁壓剪切模量：式中，-探頭腔室的初始體積（491cm³）對(duì)于粘性土：查表對(duì)于砂性土：6.粘土地基沉降機(jī)理最終沉降量：6. 地基最終沉降量計(jì)算（1） 分層總和法基本假定a.基底壓力為線性分布;b.附加應(yīng)力用彈性理論;C.只發(fā)生單向沉降變形;d.只計(jì)算固結(jié)沉降;e.整個(gè)地基的最終沉降量為各層沉降量之和.基本原理計(jì)算步驟地基土分層（分層厚度一般不宜大于0.4b

24、）計(jì)算各分層的自重應(yīng)力計(jì)算基底附加應(yīng)力確定計(jì)算深度（一般計(jì)算深度為：；高壓縮性土：）計(jì)算各層上下界面處的平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力求每一層的沉降量求和（2）規(guī)范法7. 飽和土的一維固結(jié)試驗(yàn)飽和土的滲透固結(jié)：在附加應(yīng)力的作用下，飽和土孔隙中的一些自由水將隨時(shí)間而逐漸被排出，同時(shí)孔隙的體積也隨著縮小。8. 太沙基一維固結(jié)理論（連續(xù)性原理；達(dá)西定律；有效應(yīng)力原理）（1） 基本假設(shè)均質(zhì)、完全飽和水、土不可壓縮一維性滲流系數(shù)恒定的達(dá)西流體壓縮系數(shù)（孔隙比/有效應(yīng)力）常數(shù)外荷載一次驟然增加（2） 土的固結(jié)系數(shù)式中，-滲透固結(jié)前土的孔隙比；a-土的壓縮系數(shù)；k-土的滲透系數(shù)（3） 固結(jié)微分方程求解初始條件及

25、邊界條件當(dāng)t=0和0zH時(shí)，u=0<t和z=0,u=00t和z=H,t=和0zH,u=0式中， H-排水最長(zhǎng)距離（cm）。當(dāng)土層為單面排水時(shí)，等于土層厚度；當(dāng)土層為雙面排水時(shí)，H采用一半土層厚度。，時(shí)間因數(shù)。（4） 固結(jié)度某點(diǎn)的固結(jié)度：在 t 時(shí)刻，有效應(yīng)力z與總應(yīng)力p0的比值。平均固結(jié)度：在 t 時(shí)刻，沉降值與最終沉降量的比值。大面積堆載情況下：（5） 固結(jié)系數(shù)時(shí)間平方根法：（H-土樣在該級(jí)荷載作用下平均厚度的一半）時(shí)間對(duì)數(shù)法：（H-土樣在該級(jí)荷載作用下平均厚度的一半）9. 地基變形特征（1）地基變形空間特征：沉降量；沉降差；傾斜；局部?jī)A斜。（2）地基變形控制：砌體承重結(jié)構(gòu)，應(yīng)由局部?jī)A

26、斜控制；框架結(jié)構(gòu)和單層排架結(jié)構(gòu)，應(yīng)由相鄰柱基的沉降差控制；多層或高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)應(yīng)由傾斜控制。第 5 章土的抗剪強(qiáng)度1.土的抗剪強(qiáng)度:土體抵抗剪切破壞的極限能力。即土的強(qiáng)度。2.地基破壞分類(lèi):變形破壞:沉降、位移、不均勻沉降等超過(guò)規(guī)定限值。強(qiáng)度破壞:整體破壞:整體或局部滑移、隆起、土工構(gòu)筑物失穩(wěn)、滑坡。3.簡(jiǎn)述庫(kù)侖定律:砂土的抗剪強(qiáng)度與作用于剪切面上的法向應(yīng)力成正比，比例系數(shù)為摩擦系數(shù)；粘性土的抗剪強(qiáng)度比砂土的抗剪強(qiáng)度增加一項(xiàng)土的粘聚力。砂土：抗剪強(qiáng)度粘性土：抗剪強(qiáng)度（單位：kPa）4.莫爾 -庫(kù)侖強(qiáng)度理論:當(dāng)土體中某點(diǎn)任一平面上的剪應(yīng)力等于土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，將該點(diǎn)即瀕于破壞的臨界狀態(tài)稱(chēng)為&q

27、uot;極限平衡狀態(tài)"。表征該狀態(tài)下各種應(yīng)力之間的關(guān)系稱(chēng)為"極限平衡條件 "。(只要有一個(gè)面上的剪應(yīng)力>抗剪強(qiáng)度:破壞。)5. 土的極限平衡條件法向應(yīng)力：（1）剪應(yīng)力：（2）剪切破壞判定：莫爾圓與抗剪強(qiáng)度包線相離，<，彈性平衡狀態(tài)。莫爾圓與抗剪強(qiáng)度包線相切，=，極限平衡狀態(tài)。莫爾圓與抗剪強(qiáng)度包線相割，>，破壞狀態(tài)。（2） 極限平衡方程簡(jiǎn)答題：土中剪應(yīng)力最大的面在哪個(gè)位置？應(yīng)力最大的面是否是最危險(xiǎn)的面？土中發(fā)生剪切破壞的平面不一定是剪應(yīng)力最大的面，當(dāng)土的內(nèi)摩擦角=0時(shí)，破裂面與最大剪應(yīng)力是一致的，一般情況下，破裂面與最大主應(yīng)力面成。6. 抗剪強(qiáng)度指

28、標(biāo)（）的確定方法直接剪切試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)法 三軸壓縮試驗(yàn)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)室外試驗(yàn)法 十字板剪切試驗(yàn)（1） 直接剪切試驗(yàn) 試驗(yàn)裝備： 應(yīng)力控制式：采用砝碼與杠桿控制直接剪切儀（施加水平剪切荷載方式不同） 應(yīng)變控制式：采用手輪加荷、百分表測(cè)位移試驗(yàn)方法：通過(guò)控制剪切速率來(lái)近似模擬排水條件。（2） 三軸壓縮試驗(yàn)試驗(yàn)裝置組成：壓力室加壓系統(tǒng)量測(cè)系統(tǒng)（3） 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)（4） 十字板剪切試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)原位進(jìn)行，適用于飽和軟粘土7. 粘性土的抗剪強(qiáng)度（1）主要影響因素：顆粒間的凝聚力為了克服剪脹所作的功而需付出的力（能）顆粒間的摩擦力（2）試驗(yàn)中得到的土樣的抗剪強(qiáng)度值，與土樣的應(yīng)力歷史、固結(jié)程度、排水條件均

29、有關(guān)系，注意：正常固結(jié)土：壓力室的固結(jié)壓力（圍壓）大于土樣的前期固結(jié)壓力超固結(jié)土：壓力室的固結(jié)壓力（圍壓）小于土樣的前期固結(jié)壓力（3）三種試驗(yàn)對(duì)比分析：若采用總應(yīng)力表示,將得出完全不同的試驗(yàn)結(jié)果，而以有效應(yīng)力表示則不論采用哪種試驗(yàn)方法,都得到近乎同一條有效應(yīng)力破壞包絡(luò)線。由此可見(jiàn)，土的抗剪強(qiáng)度與有效應(yīng)力有唯一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。正常固結(jié)土，>>，而=0.超固結(jié)土：<<8. 砂土的抗剪強(qiáng)度（慢剪）（1）抗剪強(qiáng)度的三個(gè)組成部分由粒間純滑動(dòng)摩擦提供的剪阻力;顆粒重新排列和重新定向所需的剪阻力;克服咬合作用所需的剪阻力。（2）影響因素顆粒礦物成分、顆粒形狀和級(jí)配；砂土緊密程度；試驗(yàn)或沉

30、積條件；壓力大小等。（3）砂土強(qiáng)度與孔隙比的關(guān)系砂土強(qiáng)度取決于試樣剪切前的有效固結(jié)壓力和剪破時(shí)的孔隙比。體積變化因素：砂土在剪切過(guò)程中是否出現(xiàn)剪縮或剪脹主要取決于初始孔隙比臨界孔隙比：存在一不引起體積改變的初始孔隙比。臨界孔隙比的測(cè)定方法：由CD試驗(yàn)或長(zhǎng)體積試驗(yàn)（CU）來(lái)測(cè)定。9. 應(yīng)力路徑（1）應(yīng)力路徑概念應(yīng)力狀態(tài)：土體中一點(diǎn)（微小單元）上作用的應(yīng)力的大小與方向。應(yīng)力路徑：土體中一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)連續(xù)變化，在應(yīng)力空間（平面）中的軌跡。（2）應(yīng)力路徑表示法 （3）強(qiáng)度包絡(luò)線與破壞主應(yīng)力線破壞包線：在 t坐標(biāo)系中所有破壞狀態(tài)摩爾圓的公切線。破壞主應(yīng)力線：在p q坐標(biāo)系中所有處于極限平衡應(yīng)力狀態(tài)點(diǎn)的集合

31、 第6章 天然地基承載力1.地基承載力是指單位面積上承受荷載的能力。變形要求：建筑物基礎(chǔ)在荷載作用下產(chǎn)生最大沉降量或沉降差，應(yīng)該在該建筑物所允許的范圍內(nèi)（容許承載力）穩(wěn)定要求（強(qiáng)度要求）：建筑物的基底壓力，應(yīng)該在地基所允許的最大承載能力之內(nèi)（極限承載力） 2. 地基土的承載性狀3. 地基的典型破壞形態(tài)4. 確定地基承載力的方法（1） 原位試驗(yàn)法（2） 理論公式法（3） 規(guī)范法（4） 工程地質(zhì)類(lèi)比經(jīng)驗(yàn)法2. 地基臨塑荷載（1）塑性區(qū)的發(fā)展邊界方程（2）塑性區(qū)的最大深度（3） 臨塑荷載式中，-承載力系數(shù)3. 地基極限承載力 土體重度產(chǎn)生的抗力（1） 由三部分抗力組成 基礎(chǔ)兩側(cè)均布荷載產(chǎn)生的抗力 粘

32、聚力產(chǎn)生的抗力（2） 地基承載力一般公式（3） 普朗特爾承載力公式介質(zhì)無(wú)質(zhì)量基本假定 基礎(chǔ)底面完全光滑將基底平面當(dāng)成地基表面，不考慮其剪切內(nèi)力公式 （4） 普朗特爾-瑞斯承載力公式 （考慮基礎(chǔ)埋深）缺點(diǎn)分析：不考慮基底以下土體的重量，即滑動(dòng)土體不產(chǎn)生抗力；不考慮兩側(cè)土體的剪切抗力。（5） 泰勒公式（考慮土重影響）（6） 斯凱普頓軟粘土承載力公式（）計(jì)算地基容許承載力，安全系數(shù)取1.1-1.3條形基礎(chǔ)：矩形基礎(chǔ)：（7） 太沙基極限承載力公式（計(jì)算地基容許承載力，安全系數(shù)取3.0）式中， 圓形基礎(chǔ)：0.50.6，c1.2c方形基礎(chǔ)：0.50.4，c1.2c（8） 漢森極限承載力公式（9） 規(guī)范法4.原位試驗(yàn)確定地基承載力現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)；靜力觸探；動(dòng)力觸探；旁壓試驗(yàn)；十字板剪切試驗(yàn)第7章 土壓力計(jì)算1