土力學總復習

1、土土 力力 學學總總 復復 習習20132013年年1212月月6 6日日土力學期末考試土力學期末考試l 考試時間考試時間 2014年年1月月6日日 下午下午l1. 土力學有一定難度，側重基礎部分土力學有一定難度，側重基礎部分n2. 希望大家重視希望大家重視n3. 考試原則：考試原則：l 難度難度一般一般不會超過作業(yè)和習題課內不會超過作業(yè)和習題課內容，選擇題考察對知識的靈活運用。容，選擇題考察對知識的靈活運用。l 不要求死記硬背，但一些公式不要求死記硬背，但一些公式要記。要記。土力學期末考試土力學期末考試n3. 成績比例成績比例l期末考試期末考試 70； 教學試驗教學試驗 15l作業(yè)作業(yè)5 ；

2、 平時表現(xiàn)平時表現(xiàn)10n4. 考試內容：考試內容：重點：基本概念，約占重點：基本概念，約占50l單選題單選題 40-60分分l問答題問答題 15-20分分l 計算題計算題 25-40分分土 力 學內容復習內容復習土的三大工程問題土的三大工程問題n滲透問題：滲透問題：滲流、滲透破壞（管涌、流土）滲流、滲透破壞（管涌、流土）n變形問題：變形問題：沉降計算；沉降與時間的關系沉降計算；沉降與時間的關系n強度問題：強度問題：土壓力，邊坡穩(wěn)定，地基承載力，液化土壓力，邊坡穩(wěn)定，地基承載力，液化土的工程性質土的工程性質n三大基本性質三大基本性質：滲透特性：達西定律滲透特性：達西定律變形特性：滲流固結理論；有

3、效應力原理變形特性：滲流固結理論；有效應力原理強度特性：莫爾庫侖強度理論強度特性：莫爾庫侖強度理論基本知識基本知識n土的三個特點：土的三個特點：碎散性、多相性、天然性碎散性、多相性、天然性n土的物理性質：土的物理性質：組成、狀態(tài)、結構組成、狀態(tài)、結構n土的應力計算：土的應力計算：自重應力、附加應力、有效應力原理自重應力、附加應力、有效應力原理重點內容重點內容n土的滲透定律和滲透破壞問題土的滲透定律和滲透破壞問題達西定律、一維滲流計算達西定律、一維滲流計算滲透力和滲透破壞、流土條件滲透力和滲透破壞、流土條件n地基沉降量計算以及與時間關系地基沉降量計算以及與時間關系土的壓縮性指標與分層總和法計算沉

4、降量土的壓縮性指標與分層總和法計算沉降量滲流固結理論、沉降量與時間的關系滲流固結理論、沉降量與時間的關系n土的抗剪強度土的抗剪強度莫爾庫倫強度理論、極限平衡條件莫爾庫倫強度理論、極限平衡條件第一章 土的物理性質1.1 土的形成土的形成1.2 土的三相組成土的三相組成1.3 土的物理狀態(tài)土的物理狀態(tài)1.4 土的結構土的結構1.5 土的壓實性土的壓實性1.6 土的工程分類土的工程分類第一章 土的物理性質1.1 土的形成土的形成n風化作用：風化作用：物理、化學、生物物理、化學、生物n搬運沉積方式：搬運沉積方式：殘積土、運積土殘積土、運積土一般了解一般了解第一章 土的物理性質1.2 土的三相組成土的三

5、相組成n固體顆粒固體顆粒粒徑級配：粒組，分析方法，級配曲線粒徑級配：粒組，分析方法，級配曲線級配良好：級配良好：CuCu，Cc; Cc; 特征粒徑特征粒徑礦物成分：原生、次生礦物成分：原生、次生( (高嶺、伊利、蒙脫高嶺、伊利、蒙脫) )顆粒形狀和比表面積顆粒形狀和比表面積n土中水土中水結合水結合水( (強、弱強、弱) )、自由水、自由水( (重力、毛細重力、毛細) )n土中氣土中氣 ( (一般了解一般了解) )重點重點第一章 土的物理性質1.3 土的物理狀態(tài)土的物理狀態(tài)n物理性質指標物理性質指標三相草圖三相草圖試驗指標：密度試驗指標：密度 、土粒比重、土粒比重GsGs、含水量、含水量ww常用

6、指標：常用指標：e, n, w, Sr, , Gs, sat, d, n物理狀態(tài)指標物理狀態(tài)指標粗粒土：密實度粗粒土：密實度相對密度相對密度細粒土：稠度細粒土：稠度 液性指數(shù)液性指數(shù)粘性大小粘性大小塑性指數(shù)塑性指數(shù) dsat重點：各物理量定重點：各物理量定義義重點重點minmaxmaxreeeeD pLpLI 第一章 土的物理性質1.4 土的結構土的結構n粗粒土：粗粒土：單粒結構單粒結構n細粒土：細粒土：分散分散( (片堆片堆) )結構、凝聚結構、凝聚( (片架片架) )結構結構n結構性指標（了解）：結構性指標（了解）：粘性土的靈敏度粘性土的靈敏度粘性土的觸變性粘性土的觸變性第一章 土的物理性

7、質1.5 土的壓實性土的壓實性n細粒土：細粒土：相應于一定壓實功存在最優(yōu)含水量、最大干密度相應于一定壓實功存在最優(yōu)含水量、最大干密度壓實標準：壓實度壓實標準：壓實度n粗粒土：粗粒土：不存在最優(yōu)含水量不存在最優(yōu)含水量全干和飽和狀態(tài)容易壓實全干和飽和狀態(tài)容易壓實壓實標準：相對密度壓實標準：相對密度第一章 土的物理性質1.6 土的工程分類土的工程分類n分類依據(jù)：分類依據(jù)：粗粒土：級配組成粗粒土：級配組成細粒土：礦物成分、親水性細粒土：礦物成分、親水性 ( ( Ip ) )n分類標準（了解）：分類標準（了解）：水電部：粒徑級配、塑性圖水電部：粒徑級配、塑性圖( (塑性指數(shù)、液限塑性指數(shù)、液限) )建設

8、部：粒徑級配、塑性指數(shù)建設部：粒徑級配、塑性指數(shù)第一章 土的物理性質第一章 土的物理性質重點：土的物理性質指標定義式土的物理性質指標定義式土的粒徑級配曲線土的粒徑級配曲線土的三相草圖與三相換算土的三相草圖與三相換算土的物理狀態(tài)指標土的物理狀態(tài)指標第一章 土的物理性質第二章 土的滲透性及水的滲流2.1 土的滲透性與滲透規(guī)律土的滲透性與滲透規(guī)律2.2 平面滲流與流網(wǎng)平面滲流與流網(wǎng)2.3 滲透力與滲透變形滲透力與滲透變形2.1 土的滲透性與滲透規(guī)律n滲透定律：滲透定律：達西定律：達西定律：v = k i v = k i ，適用條件：層流適用條件：層流n滲透系數(shù)滲透系數(shù) 測定方法：常水頭、變水頭試驗測

9、定方法：常水頭、變水頭試驗影響因素：粒徑級配、礦物成分、飽和度影響因素：粒徑級配、礦物成分、飽和度第二章 土的滲透性及水的滲流重點重點重點：一維滲流計重點：一維滲流計算算2.3 滲透力與滲透變形n滲透力：滲透力：孔隙水對土骨架的拖曳力孔隙水對土骨架的拖曳力方向與滲流方向一致方向與滲流方向一致n土體受力分析：土體受力分析：土骨架、土水整體為隔離體土骨架、土水整體為隔離體n滲透破壞：滲透破壞：流土：表層土、向上滲流，流土：表層土、向上滲流，i icr cr / / ww管涌：管涌：Cu10Cu10， ii iicr cr重點重點第二章 土的滲透性及水的滲流第二章 土的滲透性及水的滲流重點：達西定律

10、：達西定律：v = k i, i = H/L, H為為總水頭總水頭差差多層土一維滲流計算多層土一維滲流計算土體受力分析；滲透力的計算：土體受力分析；滲透力的計算： j = i ww流土的發(fā)生條件，臨界水力坡降流土的發(fā)生條件，臨界水力坡降第二章 土的滲透性及水的滲流第三章 土和地基中的應力和分布3.1 地基中的應力狀態(tài)地基中的應力狀態(tài)3.2 土體的自重應力計算土體的自重應力計算3.3 地基中的附加應力計算地基中的附加應力計算3.4 基底壓力計算基底壓力計算3.5 有效應力原理有效應力原理第三章 土和地基中的應力和分布3.1 地基中的應力狀態(tài)n地基中常見的應力狀態(tài)地基中常見的應力狀態(tài)側限應力狀態(tài)：

11、自重應力側限應力狀態(tài)：自重應力平面應變狀態(tài)：附加應力平面應變狀態(tài)：附加應力一般應力狀態(tài)：附加應力一般應力狀態(tài)：附加應力n應力莫爾圓符號規(guī)定應力莫爾圓符號規(guī)定 壓為正、逆時針旋轉為正壓為正、逆時針旋轉為正第三章 土和地基中的應力和分布3.2 土體的自重應力計算n水平地基中的自重應力：水平地基中的自重應力：側限應力狀態(tài)側限應力狀態(tài)均質地基均質地基成層地基成層地基地下水位的影響地下水位的影響 iiszHszsysxK0zsz重點重點第三章 土和地基中的應力和分布 3.3 地基中的附加應力計算n集中力作用：集中力作用：均質等向線彈性均質等向線彈性布氏解應力泡、應力分布特征布氏解應力泡、應力分布特征n分

12、布荷載作用分布荷載作用附加應力系數(shù)、影響因素附加應力系數(shù)、影響因素角點法：矩形、條形基礎荷載角點法：矩形、條形基礎荷載n影響因素：影響因素：各向異性應力集中、應力擴散各向異性應力集中、應力擴散 3.4 基底壓力計算n簡化計算：簡化計算：圣維南原理線性分布圣維南原理線性分布重點重點第三章 土和地基中的應力和分布 3.5 有效應力原理n飽和土體的有效應力原理：飽和土體的有效應力原理：兩條內容兩條內容n有效應力和孔隙水壓力計算有效應力和孔隙水壓力計算自重應力情況：自重應力情況： 靜水位靜水位 穩(wěn)定滲流條件穩(wěn)定滲流條件 兩種隔離體取法：土水整體、土骨架兩種隔離體取法：土水整體、土骨架附加應力情況：孔壓

13、系數(shù)附加應力情況：孔壓系數(shù)A A和和B Bu 滲透力產(chǎn)生有效應力滲透力產(chǎn)生有效應力重點重點第三章 土和地基中的應力和分布第三章 土和地基中的應力和分布重點：自重應力：自重應力：水平、垂直；水下用浮容重水平、垂直；水下用浮容重豎直方向自重應力的計算豎直方向自重應力的計算附加應力：附加應力：布氏解；疊加原理；影響因素布氏解；疊加原理；影響因素: L/B, z/B: L/B, z/B，(x/B)(x/B)有效應力原理：有效應力原理：總應力、有效應力的計算；兩種隔離體總應力、有效應力的計算；兩種隔離體孔壓計算孔壓計算 靜水壓力、滲流中孔壓、超靜孔壓靜水壓力、滲流中孔壓、超靜孔壓( (孔壓系數(shù)孔壓系數(shù))

14、 )第三章 土和地基中的應力和分布第四章 土的變形性質及地基沉降計算4.1 土的壓縮性土的壓縮性4.2 地基最終沉降量的計算地基最終沉降量的計算分層總和法分層總和法4.3 地基沉降與時間的關系地基沉降與時間的關系4.1 土的壓縮性n土的壓縮性：土的壓縮性：壓縮性指標壓縮性指標epep曲線；壓縮系數(shù)；側限壓縮模量曲線；壓縮系數(shù)；側限壓縮模量elgpelgp曲線；先期固結壓力；壓縮指數(shù)曲線；先期固結壓力；壓縮指數(shù)n先期固結壓力的圖解法先期固結壓力的圖解法n原位壓縮曲線的推求原位壓縮曲線的推求重點重點(e0, ) (0.42e0, ) Cc, Ce=Const第四章 土的變形性質及地基沉降計算4.2

15、 地基最終沉降量的計算地基最終沉降量的計算n基本假設基本假設 結果影響結果影響 修正修正材料力學：基底壓力線性分布材料力學：基底壓力線性分布彈性力學：均勻連續(xù)各向同性彈性介質彈性力學：均勻連續(xù)各向同性彈性介質側限應變條件，基礎中點下應力分布側限應變條件，基礎中點下應力分布主固結沉降：公式不計入主固結沉降：公式不計入S Sd d和和S Ss s的影響的影響n單一土層的沉降量計算單一土層的沉降量計算n分層總和法分層總和法重點重點iiiiiiiiHeeeHeeS121111siSS第四章 土的變形性質及地基沉降計算22zuCtuvwvaekC)1 (1固結系數(shù)固結系數(shù)tHCTvv2時間因素時間因素4

16、.3 地基沉降與時間的關系地基沉降與時間的關系n一維滲流固結微分方程及其解答一維滲流固結微分方程及其解答假設條件假設條件滲流固結微分方程滲流固結微分方程微分方程解答微分方程解答n固結度的概念固結度的概念一點的固結度一點的固結度土層平均固結度土層平均固結度重點：土層平均固結度重點：土層平均固結度第四章 土的變形性質及地基沉降計算計算公式計算公式aekCHtCTTfUUSSwvvvvttt)1 (. 4/. 3)(. 2. 112問題問題1：已知：已知 求解求解問題問題2：已知：已知 求解求解tvStCHS,?,tSCHStv123321滲流固結的工程問題：滲流固結的工程問題：室內試驗結果室內試驗

17、結果工程問題工程問題4.3 地基沉降與時間的關系地基沉降與時間的關系重點重點第四章 土的變形性質及地基沉降計算第四章第四章土的變形性質及地基沉降計算重點：土的壓縮性：土的壓縮性：壓縮性指標壓縮性指標分層總和法計算最終沉降量分層總和法計算最終沉降量基本原理：基本原理：假設假設計算方法：計算方法：epep曲線；曲線；elgpelgp曲線曲線沉降與時間的關系：沉降與時間的關系：土層平均固結度土層平均固結度UtUt；TvTv、CvCv沉降計算：固結度沉降計算：固結度 時間時間第四章 土的變形性質及地基沉降計算第五章 土的抗剪強度5.1 土體破壞與強度理論土體破壞與強度理論5.2 土的抗剪強度的測定試驗

18、土的抗剪強度的測定試驗5.3 應力路徑與破壞主應力線應力路徑與破壞主應力線5.4 土的抗剪強度指標土的抗剪強度指標5.5 土的動強度與砂土的振動液化土的動強度與砂土的振動液化5.1 土體破壞與強度理論土的抗剪強度土的抗剪強度土的強度主要是抗剪強度土的強度主要是抗剪強度莫爾莫爾- -庫倫強度理論（三條內容）庫倫強度理論（三條內容）直剪試驗與庫倫公式直剪試驗與庫倫公式應力狀態(tài)與莫爾圓應力狀態(tài)與莫爾圓莫爾莫爾- -庫倫破壞準則庫倫破壞準則土的極限平衡應力狀態(tài)土的極限平衡應力狀態(tài)土破壞與否的判斷土破壞與否的判斷滑裂面的位置滑裂面的位置土的抗剪強度機理土的抗剪強度機理摩擦強度與粘聚強度摩擦強度與粘聚強度

19、tgcf)2/45(2)2/45(213tgctgf2/45重點重點第五章 土的抗剪強度室內試驗室內試驗1.直剪儀：直剪儀：慢剪、固結快剪、快剪慢剪、固結快剪、快剪 2.三軸儀：三軸儀：固結排水、固結不排水、不排水固結排水、固結不排水、不排水3.無側限抗壓儀：無側限抗壓儀： 3 = 0的不排水三軸試驗的不排水三軸試驗4.其他試驗其他試驗野外測試野外測試1.十字板試驗：十字板試驗：測試軟粘土不排水強度指標測試軟粘土不排水強度指標2.其他現(xiàn)場試驗其他現(xiàn)場試驗5.2 土的抗剪強度的測定試驗重點：不同類型三軸試驗重點：不同類型三軸試驗第五章 土的抗剪強度一一. 總應力指標與有效應力指標總應力指標與有效應力指標二二. 三軸試驗強度指標三軸試驗強度指標三三. 直剪試驗強度指標直剪試驗強度指標四四. 土的強度指標的工程