土力學復習資料

土力學復習資料第一章緒論1.土力學的概念是什么？土力學是工程力學的一種分支，運用力學的一般原理及土工試驗，研究土體的應力變形、強度、滲流和長期穩(wěn)定性、物理性質(zhì)的一門學科。2.土力學里的"兩個理論，一種原理"是什么？強度理論、變形理論和有效應力原理3.土力學中的基本物理性質(zhì)有哪四個？應力、變形、強度、滲流。4.什么是地基和基礎(chǔ)？它們的分類是什么？地基:支撐基礎(chǔ)的土體或巖體。分類:天然地基、人工地基基礎(chǔ):構(gòu)造的多種作用傳遞到地基上的構(gòu)造構(gòu)成部分。根據(jù)基礎(chǔ)埋深分為:深基礎(chǔ)、淺基礎(chǔ)5.★地基與基礎(chǔ)設(shè)計必須滿足的三個條件★①作用于地基上的荷載效應（基底壓應力）不得超過地基容許承載力特性值，擋土墻、邊坡以及地基基礎(chǔ)保證具有足夠防止失穩(wěn)破壞的安全儲備。即滿足土地穩(wěn)定性、承載力規(guī)定。②基礎(chǔ)沉降不得超過地基變形容許值。即滿足變形規(guī)定。③基礎(chǔ)要有足夠的強度、剛度、耐久性。6.若地基軟弱、承載力不滿足設(shè)計規(guī)定怎樣處理？需對地基進行基礎(chǔ)加固處理，例如采用換土墊層、深層密實、排水固結(jié)、化學加固、加筋土技術(shù)等措施進行處理，稱為人工地基。7.深基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)的區(qū)別？一般把埋置深度不大(3~5m)，只需通過挖槽、排水等一般施工程序就可以建造起來的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ);反之，若淺層土質(zhì)不良，須把基礎(chǔ)埋置于深處的好地層時，就得借助于特殊的施工措施，建造多種類型的深基礎(chǔ)(如樁基、墩基、沉井和地下持續(xù)墻等。)8.為何基礎(chǔ)工程在土木工程中具有很重要的作用？地基與基礎(chǔ)是建筑物的主線，統(tǒng)稱為基礎(chǔ)工程，其勘察、設(shè)計、施工質(zhì)量的好壞直接影響到建筑物的安危、經(jīng)濟和正常使用?；A(chǔ)工程的特點重要有:①由于基礎(chǔ)工程是在地下或水下進行，施工難度大②在一般高層建筑中，占總造價25％，占工期25％~30％③隱蔽工程，一旦出事，損失巨大且補救困難，因此基礎(chǔ)工程在土木工程中具有十分重要的作用。第二章土的性質(zhì)與工程分類1.土:持續(xù)、結(jié)實的巖石在風化作用下形成的大小懸殊的顆粒，通過不一樣的搬運方式，在多種自然環(huán)境中生成的沉積物。2.三相體系:固相（固體顆粒）、液相（土中水）、氣相（氣體）三部分構(gòu)成。3.固相:土的固體顆粒，構(gòu)成土的骨架，其大小形狀、礦物成分及構(gòu)成狀況是決定土物理性質(zhì)的重要原因。土的礦物成分:土的固體顆粒物質(zhì)分為無機礦物顆粒和有機質(zhì)。顆粒礦物成分有兩大類:原生礦物、次生礦物。原生礦物:巖漿在冷凝過程中形成的礦物，如石英、長石、云母。次生礦物:原生礦物經(jīng)化學風化作用的新的礦物，如黏土礦物。黏土礦物的重要類型:蒙脫石、伊利石、高嶺石（吸水能力逐漸變?。┩恋牧＝M:粒度:土粒的大小。粒組:大小、性質(zhì)相近的土粒合并為一組。畫圖:<——0.05——0.075——2——60——200——>粒徑(mm)粘粒粉粒|砂粒圓礫|碎石塊石細粒|粗粒|巨粒土的顆粒級配：土中所含各顆粒的相對含量，以及土粒總重的百分數(shù)表達?！黝w粒級配表達措施:曲線縱坐標表達不不小于某土粒的合計比例，橫坐標則是用對數(shù)值表達的土的粒徑。曲線平緩則表達粒徑大小相差很大，顆粒不均勻，級配良好；反之，則顆粒均勻，級配不良。*書本P7表2.2和圖2.5判斷土質(zhì)的好壞。反應土顆粒級配的不均勻程度的指標:不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc，用來定量闡明天然土顆粒的構(gòu)成狀況。公式:Cu=d60/d10Cc=(d30)2/d60×d10d60——不不小于某粒徑的土粒質(zhì)量占土總質(zhì)量60％的粒徑，稱限定粒徑;d10——不不小于某粒徑的土粒質(zhì)量占土總質(zhì)量10％的粒徑，稱有效粒徑;d30——不不小于某粒徑的土粒質(zhì)量占土總質(zhì)量30％的粒徑，稱中值粒徑。級配與否良好的判斷:①級配持續(xù)的土:Cu>5，級配良好;Cu<5級配不良。②級配不持續(xù)的土，級配曲線呈臺階狀，同步滿足Cu>5和Cc=1~3兩個條件時，才為級配良好。反之則級配不良。顆粒分析試驗:確定各個粒組相對含量的措施。篩分法:（粒徑不小于0.075mm的粗粒土）水分法:（沉降分析法、密度計法）（粒徑不不小于0.075mm的細粒土）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。黏土粒表面吸附水（表面帶負電荷）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:強結(jié)合水和弱結(jié)合水。自由水是指存在于土粒表面電場影響范圍以外的土中水。分類:重力水和毛細水。細粒土的可塑性的本質(zhì)原因:在于結(jié)合水的能力。工程實踐中的流砂、管涌、凍脹、滲透固結(jié)、滲流時的邊坡穩(wěn)定等問題都與土中水的運動有關(guān)。5.氣相:土中氣體存在于孔隙中未被水所占據(jù)的部位。①自由氣體:對土的性質(zhì)影響不大。②封閉氣體:增大土體的彈性和壓縮性。6.土的構(gòu)造（內(nèi)部特性）三種基本類型:①單粒構(gòu)造:是粗粒土的重要構(gòu)造形式。（砂粒）（脫水）②蜂窩構(gòu)造:是粉粒的重要構(gòu)造形式（居中）③絮凝構(gòu)造:是黏粒的重要構(gòu)造形式。（不脫水）7.土的構(gòu)造（外部特性）:①層狀構(gòu)造;②分散構(gòu)造;③結(jié)合狀構(gòu)造;④裂隙狀構(gòu)造8.土的物理性質(zhì)直接反應土的松密、軟硬等物理狀態(tài)，也間接反應土的工程性質(zhì)。而土的松密和軟硬程度重要取決于土的三相各自在數(shù)量上所占的比例關(guān)系。9.★土的三相比例指標★物理狀態(tài)指標（9個）計算題(10分)三個基本試驗指標:⑴土的天然密度ρ(單位g/cm3)ρ=m/v⑵土的含水量ω=Mω/Ms×100％⑶土粒的相對密實度ds（ds為一種數(shù)值）保留小數(shù)點后兩位ds=Ms/Vs×1/ρw1=ρs/ρw1（其中ρw1=1g/cm3或1t/m3）(比重瓶法)六個推導指標:⑴土的孔隙比ee=Vv/Vs⑵土的孔隙率nn=Vv/V×100％⑶土的飽和度SrSr=Vw/Vv×100％Sr=100％→Vw=Vv→完全飽和土濕度狀態(tài)劃分：↓稍濕:Sr≤50Sr=0→Vw=0→干土↓很濕:50≤Sr≤80↓飽和:Sr>80⑷土的干密度ρdρd=ms/v⑸土的飽和密度ρsat=(ms+Vv·ρw)/V(其中ρw=1g/cm3)重度:土的重力密度(單位:KN/m3)土的濕重度:γ=ρ×g(其中g(shù)=10N/kg)干重度:γd=ρd×g飽和重度γsat=ρsat×g有效重度γ'=ρ'×g大小關(guān)系:γsat>γ>γd>γ'大小排序:ρsat>ρ>ρd>ρ'(浮密度最小)水的重度γw=ρwg=10KN/m^310.判斷無粘性土密實度影響砂、卵石等無黏性土工程性質(zhì)的重要原因是密實度。判斷措施:①用孔隙比e來描述。e越大表達土中孔隙大，則土質(zhì)疏松。長處:簡樸缺陷:未能考慮級配的原因。②用相對密實度Dr描述。Dr=emax-e/emax-emin0——0.03———0.67———1—>Dr松散|中密|密實|③試驗法。規(guī)范中采用原則貫入式試驗的錘擊數(shù)N來評價砂類土的密實度，是一種行之有效的措施。可將砂土分為:——10——15——30——>N(錘擊數(shù))|松散|稍密|中密|密實|④采用圓錐動力觸探，碎石根據(jù)野外鑒別措施劃分為密實、中密、稍密、松散四種狀態(tài)。11.黏性土的物理特性可塑性：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，當外力去掉后，仍可保持原形狀不變。界線含水量：黏性土從一種狀態(tài)變成另一種狀態(tài)的分界。（名詞解釋4分）液限：由可塑狀態(tài)變化到流動狀態(tài)的界線含水量，用WL表達。塑限：土由半固態(tài)變化到可塑狀態(tài)的界線含水量，用Wp表達?？s限：土由半固態(tài)不停蒸發(fā)水分，體積逐漸縮小，直到體積不再縮小時土的界線含水量，用Ws表達。圖示:——縮限Ws———塑限Wp——液限Wl——>含水量固態(tài)|半固態(tài)|可塑狀態(tài)|流動狀態(tài)黏性土的界線含水量液限的測定：我國目前采用錐式液限儀。塑限的測定：多用"搓條法"，剛好搓至3mm時產(chǎn)生裂縫并開始斷裂。目前發(fā)展到液限、塑限聯(lián)合測定法。塑性指數(shù)Ιp=ωL-ωp(可塑狀態(tài)上限與下限含水量之差。)Ιp↑——>比表面積↑土的黏?；蛴H水礦物↑可塑性↑液性指數(shù)ΙL=(ω-ωp)/(ωL-ωp)=(ω-ωp)/lp敏捷度St=qu/qu'低敏捷度：(1.0＜st≤2.0)中等敏捷(2.0＜st≤4.0)和高敏捷度(st>4.0)敏捷度愈高，其構(gòu)造性愈強，受擾動后土的強度減少就愈明顯。12.土的滲透性：土孔隙中的自由水在重力作用下，由于水頭差，土被水流過的性質(zhì)。滲透：水透過孔隙流動的現(xiàn)象。13.影響土的滲透性的重要原因:砂性土:顆粒大小、級配、密度以及土中封閉氣泡。黏性土:土的礦物成分、結(jié)合水膜厚度、土的構(gòu)造構(gòu)造以及土中氣體。14.土的工程分類：①直觀上提成兩大類：粗粒土(無黏性土)、細粒土或者黏性土(有的規(guī)范細分粉土或黏性土)②規(guī)范中把土(巖)作為建筑物地基分為六類：巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土。第3章土中應力計算1.★自重應力(σcz)★:建筑物修建此前，地基中的土體自身的有效重量產(chǎn)生的力。★附加應力(σz)★:建筑物修建后來，建筑物重量等外荷載在地基中引起的應力，所謂"附加"是指在本來的基礎(chǔ)上增長的壓力。(名詞解釋，4分)2.彈性理論公式:也就是把地基土視為均勻的、各項同性的半無限彈性體。在計算地基中附加應力之前，首先要確定作用在地理表面(即基礎(chǔ)底面)的壓力。3.基底壓力(P):基礎(chǔ)與地基之間產(chǎn)生接觸壓力(方向向下)。4.基底附加壓力(P0):一般是由于新增的建筑物，在土中附加應力的產(chǎn)生的壓力。5.地基的附加應力:由于建筑物荷載引起的應力增量。6.豎向自重應力的分布規(guī)律:①土的自重應力分布線是條折線，折點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;③自重應力隨深度增長而變大;④在同一層面自重應力各點相等。7.根據(jù)荷載偏心矩e的大小，基底壓力的分布規(guī)律:①當e＜L/6時，由式3.6基底壓力呈梯形分布。②當e=L/6時，Pmin=0，基底壓力呈三角形分布。③當e>L/6時，Pmin<0，也即產(chǎn)生拉應力，由于基底與地基之間不能承受拉應力，此時產(chǎn)生拉應力部分的基底將與地基土局部脫開，致使基底壓力重新分布。根據(jù)偏心荷載與基底反力平衡的條件，荷載合力F+G應通過三角形反力分布圖的形心。Pmax=2(F+G)/3b(l/2-e)8.角點法計算附加應力:計算時，通過M'點下的四種狀況(M'表達M點在荷載作用面上的水平投影，并表達任意深度z處)。計算時，通過M'點將荷載面積劃分為若干個矩形面積，而M'點必須是劃分出來的各個矩形面積的公共角點，然后再按式(3.22)計算每個矩形面積角點下同一深度z處的附加應力σz，并求代數(shù)和。這種措施稱為"角點法"。9.P60σz、σx、τx的等值線圖。10.均布矩形荷載下地基附加應力的分布規(guī)律:①附加應力σz自基底算起，隨深度呈曲線衰減②σz具有一定的擴散性。它不僅分布在基底范圍內(nèi)，并且分布在基底荷載面積以外相稱大的范圍之下。③基底下任意深度水平面上的σz，在基底中軸線上最大，隨距中軸線距離越遠越小。P61的圖3.24對比經(jīng)典分布荷載作用下σ的分布(P52圖3.10)11.★飽和土的有效應力原理★(8分)有效應力原理:飽和土中的應力(總應力)為有效應力和孔隙水壓力之和?；蛘哒f有效應力σ'等于總應力σ減去孔隙水壓力u。土中的附加應力是指有效應力。12.★地下水位的升降，對土的自重應力的影響？★討論(4-8分)當?shù)叵滤簧仙捎诟×Φ拇嬖跁雇林械淖灾貞p小，反之，地下水位下降會使土中的自重應力增大?！锏叵滤簧祽⒁饽男﹩栴}？★①深基坑降水②回灌③嚴格控制抽水量。13.★自重應力的計算★(10-15'~20分)14.★基底壓力的計算★15.★附加壓力的計算★第4章土的變形性質(zhì)與地基沉降計算1.壓縮性:土在壓力作用下體力縮小的特性。壓縮系數(shù):是描述土體壓縮性大小的物理量。曲線上任一點的切線斜率α就表達了對應壓力P作用下的壓縮性。α≈tanα=△e/2.怎樣理解地基土被壓縮？土是三相分散體系，因此可以理解為:①固體土顆粒被壓縮②土中水及封閉氣體被壓縮③水和氣體從孔隙中被擠出。(本質(zhì):土孔隙體積縮小)3.土的固結(jié):土體在外力作用下，壓縮量隨時間增長的過程。4.壓縮試驗:研究土的壓縮性大小及其特性的室內(nèi)試驗措施。土層厚度較小時采用測限壓縮試驗研究。5.壓縮試驗的過程是什么？通過測定穩(wěn)定變形量Si可繪制e-p曲線。p706.評價土體壓縮性的指標有哪些？這些指標是怎樣確定的？①評價土體壓縮性指標包括:壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、壓縮模量。②壓縮系數(shù)(斜率)確實定:α≈tan=△e/△p=(e1-e2)/p1-p2.在工程實踐中，一般采用壓力間隔由P1=100kpa(0.1MPa)增長到P2=200KPa(0.2MPa)時所得的壓縮系數(shù)a1-2來評估土的壓縮性高下。當:a1-2<0.1MPa-1時，為低壓縮性土;0.1MPa-1≤a1-2<0.5MPa-1時，為中壓縮性土;a1-2>0.5MPa-1時，為高壓縮性土。壓縮指數(shù)確實定:假如采用e-lgp曲線，它的后段靠近直線，其斜率Cc為:Cc=(e1-e2)/(logp2-logp1)=(e1-e2)/log(p2/p1)壓縮模量確實定:土體在完全側(cè)限條件下，豎向附加應力σz與對應的應變增量εz之比，成為壓縮模量，用符號Es表達。Es=(1+e1)/a單位:KPa或MPa由此可知，壓縮模量Es與壓縮系數(shù)a成反比，Es愈大，a就愈小，土的壓縮性愈低。Es<4MPa時為高壓縮性土;Es>15MPa時為低壓縮性土;Es=4~15MPa時屬中壓縮性土。10.什么是回彈曲線？在進行室內(nèi)試驗過程中，當壓力加到某一數(shù)值Pi(e-p曲線的b點)后，逐層卸壓，土樣將發(fā)生回彈，土體膨脹，孔隙比增大，若測得回彈穩(wěn)定后的孔隙比，則可繪制對應的孔隙比與壓力的關(guān)系曲線(圖4.7中虛線bc)，稱為回彈曲線。由圖可見，卸壓后的回彈曲線bc并不沿壓縮曲線ab回升，而要平緩得多，這闡明土受壓縮發(fā)生變形，卸壓回彈，但變形不能恢復，其中可恢復的部分稱為彈性變形，不能恢復的稱為殘存變形，而土的壓縮變形以殘存變形為主。P7211.再壓縮曲線:重新逐層加壓，可測得土的再壓縮。(曲線cdf段)12.彈性模量:土體在無側(cè)限條件下瞬時壓縮的應力應變模量。畫e-p曲線13.靜荷載試驗:通過承壓板，對地基土分級施加壓力的沉降s，便可得到壓力和沉降(P-S)的關(guān)系曲線。然后根據(jù)彈性力學公式反求即可得到土的變形模量及地基承載力。14.天然土層可分為三種固結(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)。(填空題)15.測量土最基本的措施:室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗。(2分)16.變形模量:土體在部分側(cè)限條件下單軸受壓時的應力與應變之比，用符號Eo表達。土的變形中包括彈性變形和殘存變形兩部分，這是土的變形模量與一般材料的彈性模量相區(qū)別之處。E=ω(1-μ2)p1b/s1P74畫p-s曲線17.變形模量與壓縮模量的關(guān)系(一維固結(jié)理論):E0是在現(xiàn)場通過靜荷載試驗測得，土體壓縮過程中部分側(cè)限;而Es是通過室內(nèi)壓縮試驗獲得，土體是在完全側(cè)限條件下的壓縮。k0、μ、β的經(jīng)驗值。18.地基最終沉降量:地基土在建筑荷載的作用下，不停產(chǎn)生壓縮，直至壓縮穩(wěn)定期地基表面的沉降量。18.地基沉降量的計算措施:分層總和法、規(guī)范法、彈性力學公式法。19.分層總和法:假定地基土為直線變形體，在外荷載作用下的變形只發(fā)生在有限厚度的范圍內(nèi)(即壓縮層)，將壓縮層厚度內(nèi)的地基土分為若干層，分別求出各分層地基的應力，然后用土的應力-應變關(guān)系式求出各分層的變形量，總合起來就是地基的最終沉降量。20.分層總和法的假設(shè)(目的:應用第3章附加應力計算公式和室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗指標。)①地基土是均質(zhì)、各向同性的半無限線性體。(可用彈性理論計算土中應力)②地基土在外荷載作用下，只產(chǎn)生豎向變形，側(cè)向不發(fā)生膨脹變形。(側(cè)限條件下的壓縮性指標。)③采用基底中心點下的附加應力計算地基變形量。(為了防止假定條件下所引起的誤差，以基底中心的沉降代表整個基礎(chǔ)的平均沉降。)21.分層總和法計算原理:先將地基土分為若干水平土層，若以基底中心下截面面積為A、高度為hi的第i層小土柱為例，此時土柱上作用有自重應力和附加應力。但這時(實際狀況)的eli應是自重應力pli作用下對應的孔隙比;e2i應是壓力從p1i增大到p2i(相稱于自重應力與附加應力之和)時，壓縮穩(wěn)定后的孔隙比。這樣按式4.1可求得該土層的壓縮變形量△si為:△si=(e1i-e2i)/(1+e1i)*hi22.★簡述分層總和法的計算環(huán)節(jié)★(8分)P78⑴分層⑵計算基底壓力P及基底附加壓力Po⑶計算各分層面上的自重應力σczi(4)附加應力σzi,并繪制分布曲線。(5)確定沉降計算深度Ζn。(6)計算各分層土的平均自重應力和平均附加應力。(7)按公式計算每一分層土的變形量△si(8)計算地基最終沉降量s(9)成果的修正s'23.規(guī)范法(又叫做應力面積法)是一種簡化并經(jīng)修正了的分層總和法。其關(guān)鍵在于引入了平均附加應力系數(shù)的概念，并在總結(jié)大量實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，重新規(guī)定了地基沉降計算深度的原則及地基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)。P8124.地基最終沉降量S由三部分構(gòu)成，即:S=Sd+Sc+Ss式中:Sd——瞬時沉降Sd——固結(jié)沉降Ss——次固結(jié)沉降P8725.彈簧—活塞固結(jié)模型:可用來闡明飽和土的滲透固結(jié)。在一種盛滿水的圓筒中，裝一種帶有彈簧的活塞，彈簧表達土的顆粒骨架，圓筒內(nèi)的水表達土中的自由水，帶孔的活塞則表征土的透水性。P91第5章土的抗剪強度1.土的抗剪強度:土體抵御剪切破壞的極限能力。即土的強度。(名詞解釋4分)2.地基破壞分類:①變形破壞:沉降、位移、不均勻沉降等超過規(guī)定限值。②強度破壞: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.簡述庫侖定律:土的抗剪強度是剪切面上的法向總應力σ的線性函數(shù)。(5分)總應力法砂土:τf=σtanΨ黏性土:τf=c+σtanΨP99有效應力法砂土:τf=(σ-u)tanΨ'黏性土:τf=c'+σtanΨ'P1004.莫爾-庫侖強度理論:當土體中某點任一平面上的剪應力等于土的抗剪強度時，將該點即瀕于破壞的臨界狀態(tài)稱為"極限平衡狀態(tài)"。表征該狀態(tài)下多種應力之間的關(guān)系稱為"極限平衡條件"。(只要有一種面上的剪應力>抗剪強度:破壞。)5.P101公式5.4法向應力σ和剪應力τ的公式。6.土中剪應力最大的面在哪個位置？應力最大的面與否是最危險的面？土中發(fā)生剪切破壞的平面不一定是剪應力最大的面，當土的內(nèi)摩擦角Ψ=0時，破裂面與最大剪應力是一致的，一般狀況下，破裂面與最大主應力面成45°+Ψ/2。7.P101莫爾應力圓與土的抗剪強度包線σ-τi三種位置關(guān)系:相離、相割、相切。掌握極限極限平衡狀態(tài)的公式。P101-P102的公式黏性土:5.5-5.9無黏性土5.10-5.128.抗剪強度的測定措施:直接剪切試驗、三軸壓縮試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗、十字板剪切試驗。9.在土力學有關(guān)穩(wěn)定性的計算分析工作中，抗剪強度指標是其中最重要的計算參數(shù)。能否對的選擇土的抗剪強度指標，同樣關(guān)系到工程設(shè)計質(zhì)量和成敗的關(guān)鍵所在。10.三軸試驗措施(3種):①固結(jié)不排水剪(又稱固結(jié)快剪，符號CU)②不固結(jié)不排水(又稱快剪，符號UU)③固結(jié)排水剪(又稱慢剪，符號CD)只有三軸壓縮試驗才能嚴格控制試件固結(jié)和剪切過程中的排水條件，而直剪試驗因限于儀器條件則只能近似模擬工程中也許出現(xiàn)的固結(jié)和排水狀況。11.三種試驗措施的選擇(簡答題)P117表5.3試驗措施合用范圍UU試驗地基為透水性差的飽和黏性土或排水不良，且建筑物施工速度快。常用于施工期的強度與穩(wěn)定驗算。CU試驗建筑物竣工后較長時間，突遇荷載增大。如房屋加層、天然土坡上堆載等。CD試驗地基的透水性較佳(如砂土等低塑性土)和排水條件良好(如黏土層中夾有砂層)，而建筑物施工速度又較慢。第6章土壓力、地基承載力和土坡穩(wěn)定1.擋土墻是防止土體坍塌的構(gòu)筑物。2.擋土墻的土壓力是指擋土墻后填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側(cè)向壓力。3.地基承載力是指地基單位面積上承受荷載的能力。4.土坡分為天然土坡和人工土坡。天然土坡是指由于地質(zhì)作用天然形成的土坡。人工土坡是指因人類平整場地、開挖基坑等而形成的土坡。5.土壓力的三種類型。根據(jù)擋土墻位移狀況和墻后土體所處的應力狀態(tài)，土壓力可分為三種:積極土壓力、被動土壓力、靜止土壓力。(3分)6.積極土壓力:當擋土墻向土體方向偏移至墻后土體到達極限平衡狀態(tài)時，作用在墻背上的土壓力。一般用Ea表達。7.被動土壓力:當擋土墻在外力作用下，向土體方向偏移至墻后土體到達極限平衡狀態(tài)時，作用在墻背的土壓力。一般用Ep表達。8.靜止土壓力:當擋土墻靜止不動，墻后土體處在彈性平衡狀態(tài)時，作用在墻背上的土壓力。用E0表達。靜止土壓力沿墻高呈三角形分布，如取單位墻長，則作用在墻上的靜止土壓力為:E0=1/2γh2k0h——擋土墻墻高(m)E0的作用點在距墻底h/3處。10.三種土壓力與擋土墻位移的關(guān)系。圖6.211.經(jīng)驗表明，一般△δa為(0.001~0.005)h,而△δp為(0.01~0.1)h。12.三種土壓力的大小關(guān)系。在相似的墻高和填土條件下:Ea<E0<Ep。(2分選擇題)13.朗金土壓力理論:通過研究彈性半空間體內(nèi)的應力狀態(tài)，根據(jù)土的極限平衡條件而得出的土壓力計算措施。14.★朗金土壓力理論假定★:①擋土墻墻背豎直②光滑③填土面水平(5分)14.庫侖土壓力理論:根據(jù)墻后土體處在極限平衡狀態(tài)并形成一滑動楔體時，從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計算理論。15.庫侖土壓力理論的基本假設(shè):①墻后填土是理想的散粒體(黏聚力c=0)②滑動破裂面為通過墻踵的平面。16.庫侖土壓力理論合用范圍:砂土或碎石填料的擋土墻計算，可考慮墻背傾斜以及墻背與填土間的摩擦等多種原因的影響。分析時，一般沿墻長度方向取1m考慮。17.擋土墻設(shè)計包括墻型選擇、穩(wěn)定性驗算、地基承載力驗算、墻身材料強度驗算以及某些設(shè)計中的構(gòu)造規(guī)定和措施等。18.常用的擋土墻形式有重力式、懸臂式、扶壁式、錨定板及錨桿式和加筋土擋土墻等。19.建筑地基剪切破壞形式分為整體性破壞、局部剪切破壞及沖剪破壞。P143圖6.35地基破壞形式的三個階段:O-A線性變形階段A-B彈塑性變形階段(局部剪切)B-C(塑性)破壞階段20.一般緊密的砂土、硬黏性土地基常屬整體剪切破壞。中等密實的砂土地基常發(fā)生局部剪切破壞。松砂及軟土地基常發(fā)生沖剪破壞。21.地基的極限承載力(Pu):是地基承受基礎(chǔ)荷載的極限壓力。22.計算極限承載力常用的計算公式:⑴普朗德爾公式⑵太沙基公式⑶漢森公式⑷地基承載力的安全度。P144-14623.土坡滑動一般系指土坡在一定范圍內(nèi)整體沿某一滑動面向下和向外滑動而喪失穩(wěn)定性。24.影響土坡穩(wěn)定的原因:①土坡作用力②土體抗剪強度減少③水壓力的作用④其他(邊坡巖石性質(zhì)及地質(zhì)構(gòu)造、邊坡的坡形與坡度、地下水滲流等)25.簡樸土坡:土坡的坡度不變，頂面和底面水平，且土質(zhì)均勻，無地下水。稍復雜水可由此引申分析。26.土坡的穩(wěn)定性分析:①無黏性土坡的穩(wěn)定性分析②黏性土坡穩(wěn)定性分析27.地基穩(wěn)定性問題包括地基承載力局限性而失穩(wěn)、構(gòu)筑物基礎(chǔ)在水平荷載作用下的傾覆和滑動失穩(wěn)，以及邊坡失穩(wěn)等。第7章淺基礎(chǔ)設(shè)計1.地基基礎(chǔ)設(shè)計根據(jù):上部構(gòu)造條件、工程地質(zhì)條件。2.地基基礎(chǔ)設(shè)計方案:⑴天然地基上的淺基礎(chǔ)⑵人工地基上的淺基礎(chǔ)⑶人工地基深基礎(chǔ)(或樁基礎(chǔ))3.★天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計的內(nèi)容和一般環(huán)節(jié)★⑴充足掌握擬建場地的工程地址條件和地質(zhì)勘察資料⑵綜合考慮選擇基礎(chǔ)類型和平面布置方案⑶選擇地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度⑷確定地基承載力⑸按地基承載力(包括持力層和軟弱下臥層)確定基礎(chǔ)底面尺寸⑹進行必要的地基穩(wěn)定性和變形驗算⑺進行基礎(chǔ)的構(gòu)造設(shè)計⑻繪制施工圖。4.★地基基礎(chǔ)設(shè)計等級包括★:甲級、乙級、丙級。(填空題)P154表7.15.★地基基礎(chǔ)設(shè)計和計算應滿足的三項基本原則★:(滿足強度、沉降、穩(wěn)定性規(guī)定)⑴具有足夠的安全度⑵控制地基的變形⑶滿足對基礎(chǔ)構(gòu)造的強度、剛度、耐久性的規(guī)定。6.應作地基變形驗算的狀況:⑴地基承載力特性值不不小于130kpa,且體型復雜的建筑;⑵在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，也許引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時;⑶軟弱地基上建筑物存在偏心荷載時;⑷相鄰建筑距離過近，也許發(fā)生傾斜時;⑸地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未完畢時。P1547.淺基礎(chǔ)的類型:①無筋擴展基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ))②擴展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))③柱下條形基礎(chǔ)④筏形基礎(chǔ)⑤殼體基礎(chǔ)⑥巖層錨桿基礎(chǔ)8.無筋擴展基礎(chǔ):指磚、毛石、混凝土、灰土、三合土等材料構(gòu)成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ)，合用于多層民用建筑和輕型廠房。9.最常見的一種無筋擴展基礎(chǔ)是磚基礎(chǔ)，砌筑方式:二皮一收、二一間隔收。10.擴展基礎(chǔ):指柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。11.柱下條形基礎(chǔ)可采用十字交叉條形基礎(chǔ)。12.筏板基礎(chǔ)可分為:平板式和梁板式。13.持力層:直接支撐基礎(chǔ)的土層。下臥層:其下的各土層。14.基礎(chǔ)埋置深度是指基礎(chǔ)底面至地面(天然地坪面)的距離。15.選擇基礎(chǔ)埋置深度時應考慮的重要原因？也即選擇合適的地基持力層。⑴建筑物構(gòu)造條件與場地環(huán)境條件⑵工程地質(zhì)條件⑶水文地質(zhì)條件⑷地基凍融條件。16.★地基承載力★地基承載力特性值(fuk)、修正后的地基承載力特性值(fa)。軸心荷載作用下Pk≤fu偏心荷載作用下:Pk≤fa且Pkmin≤1.2fa⑴按土的抗剪強度指標確定理論公式:e≦0.033b以淺基礎(chǔ)地基的臨界荷載P1/4為基礎(chǔ)。地基承載力特性值:fa=Mbγb+Mdγmd+McCkP164⑵按地基載荷試驗確定:①載荷試驗確定地基土承載力特性值faka.當P-S曲線上有比例界線Pcr時，取該比例界線所對應的荷載值。b.當極限荷載Pu不不小于對應比例界線Pcr的荷載值的2倍時，取極限荷載Pu的二分之一；c.當上述兩點都不能確定期，如壓板面積為0.25~0.50m2,可取s/b=0.01~0.015所對應的荷載，但其值不能不小于最大加載值的二分之一。對同一土層，應選擇三個以上的試驗點。級差不超過平均值的30％，取平均值為特性值fak②其他原位測試地基承載力特性值fak其他原位測試:靜力觸探、動力觸探、原則貫入式試驗。⑶按地基規(guī)范承載力表確定:fa=fak+bγ(b-3)+bγm(d-0.5)P16718.地基承載力確定措施:①原位測試法(載荷試驗法)②理論公式法(臨塑荷載公式、塑性荷載公式、地基極限承載公式、《建筑地基設(shè)計規(guī)范》公式)19.★基礎(chǔ)底面尺寸確實定★⑴按地基持力層的承載力計算基底尺寸:①中心荷載作用下的基礎(chǔ):Pk=(Fk+Gk)/AGk=rGdA(rG=20KN/m3,水下rG=10KN/m3)條件:Pk≤faA≥Fk/(fa-rG·d)(矩形基礎(chǔ))b≥Fk/(fa-rG·d)(條形基礎(chǔ))(Fk單位:KN/m)②偏心荷載作用下的基礎(chǔ):Pkmax=(Fk+Gk)/A±Mk/W=(Fk+Gk)/l·b(1±6ek/l)min條件:Pkmax≤1.2fa軟弱下臥層驗算:Pz+Pcz≤faz矩形基礎(chǔ):Pz=lb(Pk-γmd)/(l+ztanθ)(b+2ztanθ)條形基礎(chǔ):Pz=b(Pk-γmd)/(b+2ztanθ)19.★驗算★:Pk≦faPkmax≦1.2fa存在軟弱下臥層:Pz+Pcz≦faz20.基礎(chǔ)底面尺寸確定措施:①按地基持力層土的承載力計算②軟弱下臥層的驗算21.地基變形特性有哪些？分別表達什么含義？(圖片描述參見P177)①沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜。②地基變形特性的含義:沉降量s:基礎(chǔ)某點的沉降值。沉降差s1-s2:一般指相鄰柱基中點的沉降量之差。傾斜(s1-s2)/l:基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值。局部傾斜(s1-s2)/l:砌體承重構(gòu)造沿縱向6~10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離的比值。第8章樁基礎(chǔ)1.采用深基礎(chǔ)方案的狀況:當建筑場地淺層地基土質(zhì)不能滿足建筑物對地基承載力和變形的規(guī)定，也不適宜采用地基處理等措施時，往往需要以地基深層堅實土層或巖層作為地基持力層。2.深基礎(chǔ)的類型:樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)和地下持續(xù)墻。3.樁基礎(chǔ)的構(gòu)成:樁、承臺。4.柱基礎(chǔ)的特點:承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻、便于機械化施工、適應性強。5.★樁基礎(chǔ)的合用條件(簡答)★P209答:①荷載較大，地基上部土層軟弱，合適的地基持力層位置較深，采用淺基礎(chǔ)或人工地基在技術(shù)上、經(jīng)濟上不合理時②地基計算沉降過大或構(gòu)造對不均勻沉降敏感③當施工水位或地下水位較高時，采用樁基礎(chǔ)可減小施工困難和防止水下施工④在地震區(qū)、可液化地基中，采用樁基礎(chǔ)可增長構(gòu)造物的抗震能力。⑤需要長期保留、具有重要歷史意義的建筑物。6.★樁基礎(chǔ)設(shè)計的內(nèi)容(簡答)★P210(精簡)或P239(詳細)答:①場地勘察②提出勘察匯報③確定樁機持力層④確定樁型、外形尺寸和構(gòu)造⑤確定單樁承載力⑥確定樁數(shù)和布樁，確定承臺尺寸和埋深⑦根據(jù)荷載條件驗算作用在樁上的力⑧驗算承臺的構(gòu)造強度，必要時驗算樁基的整體承載力和沉降量，驗算下臥層強度。⑩單樁設(shè)計，繪制樁、承臺施工圖。7.單樁基礎(chǔ):樁基礎(chǔ)的一種。采用單根樁的形式承受和傳遞上部構(gòu)造荷載的獨立基礎(chǔ)。8.群樁基礎(chǔ):由2根或2根以上的多根樁構(gòu)成群樁，由承臺將樁群在上部聯(lián)結(jié)成一種整體，建筑物的荷載通過承臺分派給給各根樁，樁群再把荷載傳遞給地基。9.基樁:群樁基礎(chǔ)中的單樁。7.樁基的分類:⑴分為單樁基礎(chǔ)和群樁基礎(chǔ)⑵分為低承臺樁基和高承臺樁基。8.樁的分類:⑴按承載性狀分:摩擦型樁、端承型樁⑵按施工措施分:預制樁、灌注樁⑶按樁的設(shè)置效應分:非擠土樁、部分擠土樁、擠土樁。⑷按樁的材料分:鋼筋混凝土樁、鋼樁、木樁、組合材料樁等⑸按樁徑大小分:小樁(d≤250mm)、一般樁(250mm＜d<800mm)和大直徑樁(d≥800mm)9.樁的質(zhì)量檢查措施:開挖檢查、抽芯法、聲波透射法、動測法。9.樁頂荷載一般包括:軸向力、水平力、力矩。10.單樁的破壞模式:屈曲破壞、整體剪切破壞、刺入破壞。11.樁側(cè)負阻摩力:樁土之間相對位移的方向決定了樁側(cè)摩阻力的方向，當樁周土層相對于樁側(cè)向下位移時，樁側(cè)摩阻力方向向下。12.按經(jīng)驗參數(shù)確定單樁豎向承載力:一般灌注樁及中小直徑灌注樁(<800mm)公式8.17表8.6表8.7的使用。P222~224計算題部分:第二章:P19例題2.1P44練習題2.3P45練習題2.10、2.12第三章:P47