土力學(xué)-期末復(fù)習(xí)

1、1土力學(xué)總復(fù)習(xí)土力學(xué)總復(fù)習(xí) 第一部分第一部分 土的基本物理性質(zhì)土的基本物理性質(zhì) 第二部分第二部分 土中應(yīng)力及土體的變形土中應(yīng)力及土體的變形第三部分第三部分 土的滲透性土的滲透性第四部分第四部分 土的抗剪強(qiáng)度及強(qiáng)度試驗(yàn)土的抗剪強(qiáng)度及強(qiáng)度試驗(yàn)第五部分第五部分 幾個(gè)工程問(wèn)題（土壓力、邊坡穩(wěn)定、地幾個(gè)工程問(wèn)題（土壓力、邊坡穩(wěn)定、地基承載力）基承載力）2第一部分第一部分 土的基本物理性質(zhì)土的基本物理性質(zhì) 1土的土的形成形成土土地表巖層經(jīng)風(fēng)化而形成的地表巖層經(jīng)風(fēng)化而形成的散體堆積物散體堆積物，由土顆粒、，由土顆粒、水和氣體水和氣體（三相體系），（三相體系），組成。組成。巖石風(fēng)化分為巖石風(fēng)化分為物理風(fēng)化物理

2、風(fēng)化和和化學(xué)風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化。 2土的組成土的組成 （1）土的固相）土的固相 原生礦物原生礦物：常見(jiàn)的有：常見(jiàn)的有石英、長(zhǎng)石、云母石英、長(zhǎng)石、云母等；等； 次生礦物次生礦物：主要是粘土礦物，常見(jiàn)的粘土礦物有：主要是粘土礦物，常見(jiàn)的粘土礦物有高高嶺石、伊利石和蒙脫石嶺石、伊利石和蒙脫石； 3粘土礦物的晶體結(jié)構(gòu)粘土礦物的晶體結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)可分為晶體和非晶體，以其結(jié)構(gòu)可分為晶體和非晶體，以晶體礦物晶體礦物為主。為主。晶體晶體：指原子、離子在空間有規(guī)律的排列，不同的幾何排：指原子、離子在空間有規(guī)律的排列，不同的幾何排列形式稱為列形式稱為晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)，組成晶體的最小單元稱為，組成晶體的最小單元稱為晶胞晶胞。

3、4土的級(jí)配土的級(jí)配：土中各種大小的粒組中土粒的相對(duì)含量。：土中各種大小的粒組中土粒的相對(duì)含量。土粒的大小和土的級(jí)配土粒的大小和土的級(jí)配某粒組的土粒含量某粒組的土粒含量：該粒組的：該粒組的土粒質(zhì)量土粒質(zhì)量與與干土總質(zhì)量干土總質(zhì)量之比。之比。粒組粒組：把工程性質(zhì)相近的一定尺寸范圍的土粒合并為一組。：把工程性質(zhì)相近的一定尺寸范圍的土粒合并為一組。土的土的顆粒大小分析試驗(yàn)顆粒大小分析試驗(yàn)指測(cè)定土中各粒組顆粒質(zhì)量所占指測(cè)定土中各粒組顆粒質(zhì)量所占該土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，確定粒徑分布范圍的試驗(yàn)。該土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，確定粒徑分布范圍的試驗(yàn)。 篩分法；密度計(jì)法；聯(lián)合測(cè)定篩分法；密度計(jì)法；聯(lián)合測(cè)定5 2）某些特征粒徑

4、，用于建筑材料的選擇和評(píng)價(jià)土級(jí)配的）某些特征粒徑，用于建筑材料的選擇和評(píng)價(jià)土級(jí)配的好壞。好壞。粒徑分布曲線粒徑分布曲線的作用：的作用： 1）土中各粒組的土粒含量，用于粗粒土的分類和大致評(píng)）土中各粒組的土粒含量，用于粗粒土的分類和大致評(píng)估土的工程性質(zhì)；估土的工程性質(zhì)；級(jí)配評(píng)價(jià)不均勻系數(shù)60u10dCd曲率系數(shù)230c6010()dCdd級(jí)配良好的土u5C c1 3C 且6粒組頻率曲線粒組頻率曲線的作用：的作用： 粒組頻率粒組頻率不僅可以確定粒組的相對(duì)含量；不僅可以確定粒組的相對(duì)含量；可用來(lái)可用來(lái)反映反映曲曲線土的級(jí)配的連續(xù)性。若粒組頻率曲線呈單峰則土的級(jí)配連線土的級(jí)配的連續(xù)性。若粒組頻率曲線呈單

5、峰則土的級(jí)配連續(xù)的，若粒組頻率曲線呈雙峰，且谷點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粒組含量續(xù)的，若粒組頻率曲線呈雙峰，且谷點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粒組含量3時(shí)，是連續(xù)的，否則是不連續(xù)的。時(shí)，是連續(xù)的，否則是不連續(xù)的。7（2） 土的液相土的液相吸著水和自由水吸著水和自由水吸著水可分為吸著水可分為強(qiáng)吸著水強(qiáng)吸著水和和弱吸著水弱吸著水。自由水的分類：自由水的分類：毛細(xì)管水（毛管水）毛細(xì)管水（毛管水）和和重力水重力水。8第一部分第一部分 土的基本物理性質(zhì)土的基本物理性質(zhì) 3土的土的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)：指土的物質(zhì)組成（主要指土粒，也包括孔隙）：指土的物質(zhì)組成（主要指土粒，也包括孔隙）在空間的相互排列以及土粒間的聯(lián)結(jié)特征的綜合。在空間的相互排

6、列以及土粒間的聯(lián)結(jié)特征的綜合。 砂、礫等粗粒土在沉積過(guò)程中形成的典型結(jié)構(gòu)。砂、礫等粗粒土在沉積過(guò)程中形成的典型結(jié)構(gòu)。（1）單粒結(jié)構(gòu)單粒結(jié)構(gòu)特征：土粒之間以特征：土粒之間以點(diǎn)與點(diǎn)點(diǎn)與點(diǎn)的接觸為主。的接觸為主。9粘土顆粒組成的細(xì)粒土特有的結(jié)構(gòu)。粘土顆粒組成的細(xì)粒土特有的結(jié)構(gòu)。（2）分散結(jié)構(gòu)分散結(jié)構(gòu)主要存在于細(xì)顆粒所形成的土中。主要存在于細(xì)顆粒所形成的土中。（3）絮狀絮狀(絮凝絮凝)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征：土粒之間以特征：土粒之間以角、邊與面的接觸或邊與邊的搭接角、邊與面的接觸或邊與邊的搭接形形式為主。式為主。特征：土粒之間以特征：土粒之間以面與面面與面的接觸為主。的接觸為主。104.土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的物理

7、性質(zhì)指標(biāo)土的密度和重度土的密度和重度Vm土的總體積土的總質(zhì)量土粒比重土粒比重)C4(/C4owssosVmG時(shí)的密度純水固體顆粒的密度含水率含水率100swmmw固體顆粒質(zhì)量水的質(zhì)量土的孔隙比土的孔隙比svVVe固體顆粒體積孔隙體積（1） 土的物理性質(zhì)的三相基本指標(biāo)11土的飽和度土的飽和度vwrVVS孔隙體積水的體積土的干密度（重度）土的干密度（重度）Vmsd土的總體積固體顆粒質(zhì)量gdd土的飽和密度（重度）土的飽和密度（重度）VVmmwawssat土體總體積質(zhì)量土體孔隙充滿水時(shí)的總satsatg土的有效重度（浮重度）土的有效重度（浮重度）wsat12（2） 三相指標(biāo)的換算三相指標(biāo)的換算2）根據(jù)

8、指標(biāo)的定義，用）根據(jù)指標(biāo)的定義，用、w、Gs表示表示 其他的量，其他的量，然后推導(dǎo)出來(lái)?yè)Q算公式然后推導(dǎo)出來(lái)?yè)Q算公式氣氣水水土粒土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量質(zhì)量m體積體積VVV1）可令）可令Vs 1 (或或V1)135.無(wú)粘性土的相對(duì)密實(shí)度粘性土的稠度及土的壓實(shí)性無(wú)粘性土的相對(duì)密實(shí)度粘性土的稠度及土的壓實(shí)性 1. 無(wú)粘性土的相對(duì)密實(shí)度 （1 1）以相對(duì)密實(shí)度為標(biāo)準(zhǔn)）以相對(duì)密實(shí)度為標(biāo)準(zhǔn)maxrmaxminoeeDee（2 2）以標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)）以標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N N為標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)2. 粘性土的稠度界限含水率（液限、塑限、縮限）稠度稠度：指粘性土的干濕程度或在某一含水率下抵抗指粘性土的干濕程度或在

9、某一含水率下抵抗外力作用而變形或破壞的能力，是粘性土最主要的外力作用而變形或破壞的能力，是粘性土最主要的物理狀態(tài)指標(biāo)。物理狀態(tài)指標(biāo)。14（以小數(shù)表示） 液限測(cè)定方法液限測(cè)定方法 液性指數(shù)液性指數(shù)PLLPwwIww 塑限測(cè)定方法塑限測(cè)定方法（2）液塑限聯(lián)合測(cè)定法 塑性指數(shù)塑性指數(shù)PLPIww（1）滾搓法（去掉百分號(hào)，取整數(shù)）15土的壓實(shí)性：土的壓實(shí)性：指在一定的含水率下，以人工或機(jī)械的方法指在一定的含水率下，以人工或機(jī)械的方法，使土能夠壓實(shí)到某種密實(shí)度的性質(zhì)。，使土能夠壓實(shí)到某種密實(shí)度的性質(zhì)。161）含水率的影響）含水率的影響土的壓實(shí)性：土的壓實(shí)性：指在一定的含水率下，以人工或機(jī)械的方法指在一定

10、的含水率下，以人工或機(jī)械的方法，使土能夠壓實(shí)到某種密實(shí)度的性質(zhì)。，使土能夠壓實(shí)到某種密實(shí)度的性質(zhì)。17土料的最大干密度土料的最大干密度和最優(yōu)含水率不是和最優(yōu)含水率不是常數(shù)。常數(shù)。2）擊實(shí)功的影響）擊實(shí)功的影響當(dāng)含水率較低時(shí)擊當(dāng)含水率較低時(shí)擊數(shù)的影響較顯著。數(shù)的影響較顯著。18粘粒含量越高或塑性指數(shù)越大，越難以壓實(shí)。粘粒含量越高或塑性指數(shù)越大，越難以壓實(shí)。3）土類和級(jí)配的影響）土類和級(jí)配的影響粘性土的擊實(shí)曲線級(jí)配良好的土，容易壓實(shí)，反之則不易壓實(shí)。級(jí)配良好的土，容易壓實(shí)，反之則不易壓實(shí)。19輕型擊實(shí)：輕型擊實(shí)：d5mm；重型擊實(shí)：；重型擊實(shí)：d40mm4）粗粒含量的影響）粗粒含量的影響 土內(nèi)含有

11、大于試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的粒徑時(shí)，先剔除超出土內(nèi)含有大于試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的粒徑時(shí)，先剔除超出粒徑部分的土，然后進(jìn)行試驗(yàn)。粒徑部分的土，然后進(jìn)行試驗(yàn)。 對(duì)于輕型擊實(shí)試驗(yàn)，當(dāng)土內(nèi)粒徑大于對(duì)于輕型擊實(shí)試驗(yàn)，當(dāng)土內(nèi)粒徑大于5mm的土粒含的土粒含量不超過(guò)量不超過(guò)2530（土粒渾圓時(shí)允許達(dá)（土粒渾圓時(shí)允許達(dá)30；土粒呈；土粒呈片狀時(shí)允許達(dá)片狀時(shí)允許達(dá)25）時(shí)，可認(rèn)為土內(nèi)粗粒土粒可均勻分布在）時(shí)，可認(rèn)為土內(nèi)粗粒土?？删鶆蚍植荚诩?xì)土粒內(nèi)，同時(shí)細(xì)土粒達(dá)到了它的最大干密度。實(shí)際土料細(xì)土粒內(nèi)，同時(shí)細(xì)土粒達(dá)到了它的最大干密度。實(shí)際土料的最大干密度和最優(yōu)含水率可按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行修正。的最大干密度和最優(yōu)含水率可按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行修正。20

12、第二部分第二部分 土中應(yīng)力及土體的變形土中應(yīng)力及土體的變形 1土中應(yīng)力的種類土中應(yīng)力的種類 自重應(yīng)力與附加應(yīng)力自重應(yīng)力與附加應(yīng)力 有效應(yīng)力有效應(yīng)力作用在土骨架上并能使土骨架產(chǎn)生變形作用在土骨架上并能使土骨架產(chǎn)生變形的壓力。的壓力。 2土層自重應(yīng)力土層自重應(yīng)力c1nziiih水上取土的天然容重，水下透水時(shí)通常取土的浮容重，不透水時(shí)取土的飽和容重213. 土中附加應(yīng)力（荷載應(yīng)力）土中附加應(yīng)力（荷載應(yīng)力）NGpA中心荷載中心荷載偏心荷載偏心荷載maxmin6(1)NGMNGepAWAl1）剛性基礎(chǔ)基底壓力（矩形基礎(chǔ)）剛性基礎(chǔ)基底壓力（矩形基礎(chǔ)） 2） 基底附加壓力基底附加壓力0oppd224.土的變

13、形特性土的變形特性 土的壓縮性大 壓縮性的主要原因孔隙的減小 飽和粘土的壓縮過(guò)程孔隙減小、孔隙水的排出。沉降過(guò)程持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。1 1）側(cè)限壓縮性指標(biāo)）側(cè)限壓縮性指標(biāo) 壓縮系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)壓縮系數(shù)21ae1e2e1223 壓縮指數(shù) 側(cè)限壓縮模量Es體積壓縮系數(shù)2 2）土層側(cè)限壓縮變形量計(jì)算）土層側(cè)限壓縮變形量計(jì)算12111eehhe 111ahhe 1shEh111vvsaSpHmpHpHeE245.地基的最終沉降量地基的最終沉降量分層總和法 計(jì)算原理 將地基土層分為若干層，分別計(jì)算出其相應(yīng)的壓縮量，累加后得到地基的沉降量。土層只產(chǎn)生豎向變形，側(cè)向無(wú)膨脹變形。 計(jì)算方法與步驟 2）地基土層分層1）選擇沉

14、降）選擇沉降計(jì)算點(diǎn)的位置計(jì)算點(diǎn)的位置；求出；求出基底凈壓力基底凈壓力的大小和分布的大小和分布;25 3）計(jì)算地基中的）計(jì)算地基中的自重應(yīng)力（從自重應(yīng)力（從地面地面算起）算起）分布。分布。5）按）按算術(shù)平均算術(shù)平均求各分層求各分層平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力力； (也可直接計(jì)算各土層中點(diǎn)處的自重應(yīng)力及附加應(yīng)力) 4）計(jì)算地基中的）計(jì)算地基中的附加應(yīng)力附加應(yīng)力（從（從基底基底算起）算起）分布，分布，確定確定壓縮層厚度壓縮層厚度。6）求第）求第i分層的壓縮量。分層的壓縮量。 （不同土層要用不同曲線） 7）將每一分層的壓縮量累加，得地基的總沉降量。）將每一分層的壓縮量累加，得地基

15、的總沉降量。 1niiSS266、應(yīng)力歷史對(duì)地基沉降的影響、應(yīng)力歷史對(duì)地基沉降的影響1）土的回彈曲線和再壓縮曲線）土的回彈曲線和再壓縮曲線272） 正常固結(jié)、超固結(jié)、欠固結(jié)的概念應(yīng)力歷史，固結(jié)應(yīng)力，前期固結(jié)應(yīng)力，超固結(jié)比應(yīng)力歷史，固結(jié)應(yīng)力，前期固結(jié)應(yīng)力，超固結(jié)比1OCR ， 超 固 結(jié) 土1OCR ， 且 土 在 自 重 作 用 下 固 結(jié) 穩(wěn) 定 ， 正 常 固 結(jié) 土1OCR ， 且 土 在 自 重 作 用 下 未 完 全 固 結(jié) ， 欠 固 結(jié) 土對(duì)欠固結(jié)土，其現(xiàn)有有效應(yīng)力即是歷史上曾經(jīng)受到過(guò)的最大有效應(yīng)力，因此，其OCR=1，故欠固結(jié)土實(shí)際上是屬于正常固結(jié)土一類。28eP(kPa)Ce

16、C(Pc)CeBBAeAzBhDzp p eDAeCeBe297、地基沉降與時(shí)間的關(guān)系、地基沉降與時(shí)間的關(guān)系1）地基沉降與時(shí)間的關(guān)系 飽和土的變形：荷 載孔隙水排出變 形2）單向固結(jié)理論 地基固結(jié)度ttsUs30 即時(shí)間為t時(shí)刻的沉降量與最終沉降量之比2v4281TtUe （適用于 ）%30tU H為土層的最大排水距離，雙面排水時(shí)取土層厚度的一半，單面排水時(shí)取土層總厚度。2v/ HtCTv時(shí)間因子1vw1keCa（）土的固結(jié)系數(shù)31第三部分第三部分 土的滲透性土的滲透性土體中的孔隙一般非常微小，水在土體中流動(dòng)時(shí)的粘滯阻力很大、流速緩慢，其流動(dòng)狀態(tài)大多屬于層流。v（mm/s）表示斷面平均滲透速度

17、，k（mm/s）其物理意義是當(dāng)水力坡降i=1時(shí)的滲透速度。1、達(dá)西滲透定律、達(dá)西滲透定律kiLhkvkiAvAqDarcys Law求出的滲透速度是一種假想的平均流速，它假定水在土中的滲透是通過(guò)整個(gè)土體截面進(jìn)行的，而實(shí)際上，滲透水僅僅通過(guò)土體中的孔隙流動(dòng)，實(shí)際平均流速要比假想的平均流速大很多。32實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法：常水頭試驗(yàn)法，透水性大的砂性土 變水頭試驗(yàn)法，透水性小的無(wú)粘性土2、滲透系數(shù)測(cè)定滲透系數(shù)測(cè)定常水頭試驗(yàn)常水頭試驗(yàn)變水頭試驗(yàn)變水頭試驗(yàn)條件條件已知已知測(cè)定測(cè)定計(jì)算計(jì)算取值取值h=consth變化變化h，A，LV，t重復(fù)試驗(yàn)后，取均值重復(fù)試驗(yàn)后，取均值a，A，Lh，t1221lnhaLkhA

18、 ttVLkAht不同時(shí)段試驗(yàn)，取均值不同時(shí)段試驗(yàn)，取均值適用適用粗粒土粗粒土粘性土粘性土33滲流力滲流力：滲透水流：滲透水流施于單位土體內(nèi)土施于單位土體內(nèi)土粒上的拖曳力；滲粒上的拖曳力；滲透力、動(dòng)水壓力。透力、動(dòng)水壓力。4、滲流力滲流力h000hwL貯水器貯水器土樣土樣濾網(wǎng)濾網(wǎng)a bh2h2h1h13-5 3-5 滲流力及滲透穩(wěn)定性滲流力及滲透穩(wěn)定性ijw345、滲透變形滲透變形滲透變形的形式：滲透變形的形式：流土流土：在滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒群同時(shí)起動(dòng)：在滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒群同時(shí)起動(dòng)而流失的現(xiàn)象。主要發(fā)生在地基或土壩下游滲流溢出處。而流失的現(xiàn)象。主要發(fā)生在地基或

19、土壩下游滲流溢出處。管涌管涌：在滲流作用下土體中的細(xì)土粒在粗土粒形成的孔隙通：在滲流作用下土體中的細(xì)土粒在粗土粒形成的孔隙通道中發(fā)生移動(dòng)并被帶出的現(xiàn)象。主要發(fā)生在砂礫土中。道中發(fā)生移動(dòng)并被帶出的現(xiàn)象。主要發(fā)生在砂礫土中。35流土與管涌的比較流土與管涌的比較 流土流土土體局部范圍的顆粒同時(shí)發(fā)生移土體局部范圍的顆粒同時(shí)發(fā)生移動(dòng)或局部土體表面隆起動(dòng)或局部土體表面隆起管涌管涌只發(fā)生在水流滲出的表層只發(fā)生在水流滲出的表層只要滲透力足夠大，只要滲透力足夠大，可發(fā)生在任何土中可發(fā)生在任何土中破壞過(guò)程短破壞過(guò)程短導(dǎo)致下游坡面產(chǎn)生局部滑動(dòng)等導(dǎo)致下游坡面產(chǎn)生局部滑動(dòng)等現(xiàn)象現(xiàn)象位置位置土類土類歷時(shí)歷時(shí)后果后果土體內(nèi)

20、細(xì)顆粒通過(guò)粗粒形成土體內(nèi)細(xì)顆粒通過(guò)粗粒形成的孔隙通道移動(dòng)的孔隙通道移動(dòng)可發(fā)生于土體內(nèi)部和滲流可發(fā)生于土體內(nèi)部和滲流溢出處溢出處一般發(fā)生在特定級(jí)配的一般發(fā)生在特定級(jí)配的無(wú)粘性土或分散性粘土無(wú)粘性土或分散性粘土破壞過(guò)程相對(duì)較長(zhǎng)破壞過(guò)程相對(duì)較長(zhǎng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生塌陷或潰口導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生塌陷或潰口361）在靜水條件下水平面上的孔隙水應(yīng)力和有效應(yīng)力）在靜水條件下水平面上的孔隙水應(yīng)力和有效應(yīng)力12wsathh12wwwuhhh121222wsatwsatwuhhhhhh h2h1粘土層粘土層satsat水水 w ww w1 12 2u u = = h h + + h hw w1 12 2u u = = h h +

21、 + h h2h6、在靜水和有滲流情況下的孔隙水應(yīng)力和有效在靜水和有滲流情況下的孔隙水應(yīng)力和有效應(yīng)力應(yīng)力372）在穩(wěn)定滲流條件下水平面上的孔隙水應(yīng)力和有效應(yīng)力）在穩(wěn)定滲流條件下水平面上的孔隙水應(yīng)力和有效應(yīng)力滲流方向由上向下滲流方向由上向下12wsathh12wwwuhhhh121222wsatwsatwwwuhhhhhhhhh hwhh2h1砂層，排水砂層，排水粘土層粘土層satsat水水 w w12wsathh1wh12wuhhh2whh12wuhhh38滲流方向由下向上滲流方向由下向上12wsathh12wwwuhhhh121222wsatwsatwwwuhhhhhhhhh hhwh2h1

22、砂層，承壓水砂層，承壓水粘土層粘土層satsat水水 w w12wsathh1wh12wuhhh12wuhhh2whh39滲流方向由下向上滲流方向由下向上20whh 2wwhijh流土的有效應(yīng)力臨界條件40第四部分第四部分 土的抗剪強(qiáng)度及強(qiáng)度試驗(yàn)土的抗剪強(qiáng)度及強(qiáng)度試驗(yàn) 1摩爾摩爾庫(kù)侖強(qiáng)度理論庫(kù)侖強(qiáng)度理論 抗剪強(qiáng)度與法向壓應(yīng)力的關(guān)系，強(qiáng)度線，庫(kù)侖的簡(jiǎn)化抗剪強(qiáng)度與法向壓應(yīng)力的關(guān)系，強(qiáng)度線，庫(kù)侖的簡(jiǎn)化公式，摩爾圓的引入，應(yīng)力圓與強(qiáng)度線的相互關(guān)系（判斷公式，摩爾圓的引入，應(yīng)力圓與強(qiáng)度線的相互關(guān)系（判斷土體的狀態(tài)）。土體的狀態(tài)）。 2土中一點(diǎn)應(yīng)力極限平衡土中一點(diǎn)應(yīng)力極限平衡 判斷土體所處狀態(tài)。判斷土體所

23、處狀態(tài)。 1）求法向應(yīng)力，剪應(yīng)力，抗剪強(qiáng)度）求法向應(yīng)力，剪應(yīng)力，抗剪強(qiáng)度 2）應(yīng)力圓與強(qiáng)度線的關(guān)系應(yīng)力圓與強(qiáng)度線的關(guān)系 3）231452tg 4522fftgc41 4）213452tg 4522fftgc3抗剪強(qiáng)度測(cè)定抗剪強(qiáng)度測(cè)定 剪切試驗(yàn)剪切試驗(yàn)測(cè)定土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的試驗(yàn)稱；測(cè)定土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的試驗(yàn)稱；按常用的試驗(yàn)儀器剪切試驗(yàn)可分為按常用的試驗(yàn)儀器剪切試驗(yàn)可分為直接剪切直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和和十字板剪切試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn)四種。四種。42 1）直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)快剪；固結(jié)快剪；慢剪快剪；固結(jié)快剪；慢剪cQ cR cS ，Q

24、R S。432）三軸壓縮試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)三軸試驗(yàn)根據(jù)試樣的固結(jié)和排水條件不同，可分為三軸試驗(yàn)根據(jù)試樣的固結(jié)和排水條件不同，可分為不不固結(jié)不排水剪（固結(jié)不排水剪（UUUU）、固結(jié)不排水剪（固結(jié)不排水剪（CU)CU)和和固結(jié)排水固結(jié)排水剪（剪（CD)CD)三種方法。三種方法。不固結(jié)不固結(jié)或或固結(jié)固結(jié)是對(duì)是對(duì)周圍壓力增量周圍壓力增量而言的；而言的；不排水不排水或或排水排水是對(duì)是對(duì)附加軸向壓力附加軸向壓力而言的。而言的。444剪切形狀剪切形狀松砂松砂應(yīng)變硬化型，體積縮小，剪縮。應(yīng)變硬化型，體積縮小，剪縮。緊砂緊砂應(yīng)變軟化型，體積膨脹，剪脹。應(yīng)變軟化型，體積膨脹，剪脹。砂土的液化砂土的液化ftgu tg

25、45正常固結(jié)飽和粘性土的剪切性狀正常固結(jié)飽和粘性土的剪切性狀0UCUdccc0dCUU f OducUU試驗(yàn)CU0UCU試驗(yàn)CD試驗(yàn)0452f46第四部分第四部分 幾個(gè)工程問(wèn)題幾個(gè)工程問(wèn)題（土壓力、邊坡穩(wěn)定性、地基承載力）（土壓力、邊坡穩(wěn)定性、地基承載力）一、土壓力一、土壓力1土壓力的概念土壓力的概念 根據(jù)位移移動(dòng)方向，主動(dòng)土壓力，被動(dòng)土壓力、靜止根據(jù)位移移動(dòng)方向，主動(dòng)土壓力，被動(dòng)土壓力、靜止土壓力。土壓力。 2靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力計(jì)算 00hcxeKz v v hhzH473主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力200tan452tan 4522azec0c 0c 20tan452aK主動(dòng)土壓主動(dòng)土壓力系

26、數(shù)力系數(shù)aaezK212aaEH K2aaaezKc K48495.土壓力問(wèn)題的討論土壓力問(wèn)題的討論朗肯土壓力理論優(yōu)缺點(diǎn)：朗肯理論基于土單元體的應(yīng)力極限平衡條件得出；計(jì)算簡(jiǎn)單，使用方便；假設(shè)墻背豎直、光滑、填土表面水平；假設(shè)條件較苛刻，應(yīng)用受到限制，工程中多用于擋土樁、板樁、錨樁等的土壓力計(jì)算；朗肯理論忽略了墻背與填土之間的相互作用，使得計(jì)算的主動(dòng)土壓力偏大，而被動(dòng)土壓力偏小；50 庫(kù)侖土壓力理論是基于滑動(dòng)塊體的靜力平衡條件建立的；假定破壞面是通過(guò)墻踵的平面； 適用范圍廣，可用于填土面形狀任意、墻背傾斜的情況，并可以考慮墻背的實(shí)際摩擦角； 墻背與填土間摩擦角較大時(shí)，滑動(dòng)面是曲面；若墻背傾角不大

27、（15度），墻背與土體間摩擦角較?。?5度）時(shí)，主動(dòng)破壞面近似一平面，計(jì)算誤差可接受；墻體向填土移動(dòng)，破壞面近于一對(duì)數(shù)螺旋面，計(jì)算誤差較大，可達(dá)23倍以上； 當(dāng)墻背俯斜，過(guò)于平緩時(shí)，滑動(dòng)土體不一定沿墻背滑動(dòng)，而是沿土體內(nèi)的另一破裂面滑動(dòng)，此時(shí)需考慮第二破裂面的計(jì)算；庫(kù)侖土壓力理論優(yōu)缺點(diǎn)：51第四部分第四部分 幾個(gè)工程問(wèn)題幾個(gè)工程問(wèn)題（土壓力、邊坡穩(wěn)定性、地基承載力）（土壓力、邊坡穩(wěn)定性、地基承載力）二邊坡穩(wěn)定二邊坡穩(wěn)定 一般情況下的無(wú)粘性土土坡穩(wěn)定一般情況下的無(wú)粘性土土坡穩(wěn)定WNTNT52 瑞典條分法：假設(shè)滑動(dòng)面為圓弧面，瑞典條分法：假設(shè)滑動(dòng)面為圓弧面，不考慮條間力不考慮條間力，即，即E Ei i=X=Xi i=0=0，減少，減少3n-33n-3個(gè)未知數(shù)。個(gè)未知數(shù)。 簡(jiǎn)化畢肖普條分法：假設(shè)滑動(dòng)面為圓弧面，簡(jiǎn)化畢肖普條分法：假設(shè)滑動(dòng)面為圓弧面，不考慮切向條不考慮切向條間力間力，即，即X Xi i=0=0，減少，減少n-1n-1個(gè)未知數(shù)。個(gè)未知數(shù)。 楊布條分法：假設(shè)滑動(dòng)面為楊布條分法：假設(shè)滑動(dòng)面為任意面任意面，條間法向作用力的作條間法向作用力的作用點(diǎn)用點(diǎn)在滑面以上在滑面以上1/31/3土條高度處，減少土條高度處，減少n-1n-1個(gè)未知數(shù)。個(gè)未知數(shù)。 其他條分法：假設(shè)滑動(dòng)面為其他條分法：假設(shè)滑動(dòng)面為任意面任意面，法向條間力和切向條，法向條間力和切向條間力之間為某種函數(shù)關(guān)系