湖南大學(xué)土力學(xué)復(fù)習(xí)資料

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)名詞解釋:1、潛蝕：在滲流情況下，地下水對(duì)巖土的礦物、化學(xué)成分產(chǎn)生溶蝕、溶濾后這些成分被帶走以及水流將細(xì)小顆粒從較大顆粒的空隙中直接帶走，這種作用稱為潛蝕，前者稱化學(xué)潛蝕，后者稱機(jī)械潛蝕。2、管涌：水在砂性土中滲流時(shí)，細(xì)小顆粒在動(dòng)水力的作用下，通過(guò)粗顆粒形成的孔隙，而被水流帶走的現(xiàn)象叫管涌。流砂或流土：當(dāng)Δh增大到某一數(shù)值(有效重度)時(shí),向上的滲流力克服了土體向下的重力,土體浮起而處于懸浮狀態(tài)失去穩(wěn)定,土粒隨水流動(dòng)的現(xiàn)象3、靈巧度：在不排水條件下，原狀土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與重塑土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比，用表示。4、固結(jié)度：地基在荷載作用下，經(jīng)歷了時(shí)光的沉降量與總算沉降量之比值稱為固結(jié)度，它表示時(shí)光地基完成的固結(jié)程度。<達(dá)同一固結(jié)度，單面排水時(shí)光是雙面排水時(shí)光的4倍>7、土的觸變性：在土的含水量和密度不變的情況下，土因重塑而軟化，又因靜置而逐漸硬化，強(qiáng)度有所恢復(fù)的性質(zhì)。8、角點(diǎn)法：利用角點(diǎn)下的應(yīng)力計(jì)算公式和應(yīng)力疊加原理推求地基中隨意點(diǎn)的附加應(yīng)力的主意稱為角點(diǎn)法。9、滲透固結(jié)：土體中由附加應(yīng)力引起的超靜水壓力隨時(shí)光逐漸消散，附加應(yīng)力轉(zhuǎn)移到土骨架上，骨架上的有效應(yīng)力逐漸增強(qiáng)，土體發(fā)生固結(jié)的過(guò)程稱為滲透固結(jié)。10、壓縮系數(shù)：壓縮曲線上，當(dāng)壓力變化范圍不大時(shí)，孔隙比的變化值與壓力的變化值的比值，即：15、超固結(jié)比：土層目前的自重應(yīng)力等于先期固結(jié)壓力的土層\超固結(jié)土\欠固結(jié)土16、庫(kù)侖定律：當(dāng)土所受法向應(yīng)力不很大時(shí)，土的抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力可近似用線性關(guān)系表示，這一表征土體抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力的公式即為庫(kù)侖定律表達(dá)式17、相對(duì)密實(shí)度:界限含水量：粘性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另外一種狀態(tài)的分界含水量。液限()：粘性土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)到流動(dòng)狀態(tài)的界限含水量。塑限()：粘性土由半固態(tài)轉(zhuǎn)到可塑狀態(tài)的界限含水量。塑性指數(shù)：液限與塑限之差（去掉%）稱為塑性指數(shù)，用下式表示：。反映粘粒含量的多少,反映粘性土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍。液性指數(shù)(IL):反映土的軟硬成度18、最佳含水量：在一定壓實(shí)功作用下，使土最容易壓實(shí)，并能達(dá)到最大干密度時(shí)的含水量。19、附加應(yīng)力：在建造物等外荷載作用下，土體中各點(diǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力增量。自重應(yīng)力:建造物修建以前，地基中由土體本身的有效分量所產(chǎn)生的應(yīng)力。20、臨塑荷載pcr：指地基土中將要而尚未浮上塑性變形區(qū)（即彈性變形階段改變?yōu)閺椝苄宰冃坞A段）時(shí)的基地壓力。極限荷載pu：地基承受基礎(chǔ)荷載的極限壓力。21、強(qiáng)結(jié)合水：緊靠于土顆粒的表面，受電場(chǎng)作用很大，無(wú)安全不能移動(dòng)，表現(xiàn)出固態(tài)特性弱結(jié)合水：強(qiáng)結(jié)合水外，電場(chǎng)作用范圍內(nèi)的水，是一種粘質(zhì)水膜，受力時(shí)可以從水膜厚處向薄處移動(dòng)，也可因電場(chǎng)引力從一個(gè)土粒周圍轉(zhuǎn)移到另一個(gè)土粒周圍，擔(dān)在重力作用下不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。毛細(xì)水:受到水與空氣交界面處表面張力的作用,存在于地下水位以上透水層中的自由水重力水:地下水面以下,土顆粒電分子引力范圍以外的水,僅受重力作用.傳遞靜水壓力產(chǎn)生浮托力.毛細(xì)現(xiàn)象：指土中水在表面張力作用下，沿細(xì)的孔隙向上及其它方向移動(dòng)的現(xiàn)象。22、粒組:介于一定粒度范圍內(nèi)的土粒。界限粒徑：劃分粒組的分界尺寸稱為顆粒級(jí)配:土中各粒組的相對(duì)含量就稱為土的顆粒級(jí)配。（d>0.075mm時(shí)，用篩分法；d<0.075，沉降分析）顆粒級(jí)配曲線：曲線平緩，表示粒徑大小相差懸殊，土粒不勻稱，即級(jí)配良好。不勻稱系數(shù):Cu=d60/d10，反映土粒大小的勻稱程度，Cu越大表示粒度分布范圍越大，土粒越不勻稱，其級(jí)配越好。曲率系數(shù):Cc=d302/(d60*d10)，反映累計(jì)曲線的整體形狀，Cc越大，表示曲線向左凸，粗粒越多。（d60為小于某粒徑的土重累計(jì)百分量為60%，d30、d11分離為限制粒徑、中值粒徑、有效粒徑）23.土的結(jié)構(gòu):指土顆?；蚣象w的大小和形狀、表面特征，羅列形式以及他們之間的銜接特征(單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)、絮凝結(jié)構(gòu))土的構(gòu)造：指土層的層理、裂隙和大孔隙等宏觀特征。（層理構(gòu)造、裂隙構(gòu)造、凝聚構(gòu)造）24、土的壓實(shí)性:影響因素：1）含水量2）擊實(shí)功（能）3）土類及級(jí)配異常土：軟土、紅黏土、黃土、膨脹土、多年凍土、鹽漬土人工填土：素填土、雜填土、沖填土常見(jiàn)的粘土礦物：蒙脫石、伊利石、高嶺石；三者的親水性、膨脹性和收縮性依次降低土的凍脹因素：1）土因素2）水因素3）溫度因素即：在持續(xù)負(fù)溫作用下，地下水位較高處的粉礦、粉土、粉質(zhì)黏土等土層凍脹危害大。26、二維流網(wǎng)的特點(diǎn)：1)流線與等勢(shì)線互相正交；2）流網(wǎng)為曲邊正方形；3）隨意兩相鄰等勢(shì)線之間的水頭損失相等；4）隨意兩相鄰流線間的單位滲流亮相等27、影響滲透系數(shù)的因素有哪些?1）土粒大小與級(jí)配:細(xì)粒含量愈多，土的滲透性愈小，例如砂土中粉粒及粘粒含量愈多時(shí)，砂土的滲透系數(shù)就會(huì)大大減小。2）土的密實(shí)度：同種土在不同密實(shí)狀態(tài)下具有不同的滲透系數(shù)，土的密實(shí)度增大，孔隙比降低，滲透系數(shù)相應(yīng)減小。3）土中封閉氣體含量：土中封閉氣體阻塞滲流通道，使土的滲透系數(shù)降低。封閉氣體含量愈多，土的滲透系數(shù)愈小。4）土的礦物成分：粘土礦物的結(jié)合水占領(lǐng)孔隙。蒙脫土膨脹，阻塞孔隙；淤泥不透水——含有機(jī)質(zhì)?！獫B透系數(shù)減小28、有效應(yīng)力原理:總應(yīng)力由有效應(yīng)力及孔隙水壓力組成;土的變形和強(qiáng)度只與有效應(yīng)力有關(guān)29、土的壓縮性：土在壓力作用下體積縮小的特性。土的壓縮變形快慢與土的滲透性有關(guān)：透水性大的無(wú)粘性土，壓縮過(guò)程短；透水性小的粘性土，壓縮時(shí)光長(zhǎng)。30、土的固結(jié)：土體在外力作用下，壓縮隨時(shí)光增長(zhǎng)的過(guò)程。31、壓縮性指標(biāo)：壓縮系數(shù):曲線上任一點(diǎn)的切線斜率a表示了相應(yīng)于壓力P作用下的壓縮性壓縮指數(shù)：土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與有效壓應(yīng)力常用對(duì)數(shù)增量的比值壓縮模量：土體在徹低側(cè)限條件下，豎向附加應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變?cè)隽恐日f(shuō)明：土的壓縮模量Es與土的的壓縮系數(shù)a成反比，Es愈大，a愈小，土的壓縮性愈低載荷實(shí)驗(yàn)：由加荷穩(wěn)壓裝置、反力裝置、觀測(cè)裝置三部分組成。變形模量：指土體在無(wú)側(cè)限條件下，單軸受壓時(shí)的應(yīng)力與應(yīng)變之比，用E0表示彈性模量：無(wú)側(cè)限條件下彈性階段豎向應(yīng)力與應(yīng)變之比。E0與Es關(guān)系應(yīng)力歷史：土在形成的地質(zhì)年代中經(jīng)歷應(yīng)力變化的情況應(yīng)力路徑:在外力作用下土中某一點(diǎn)的應(yīng)力變化過(guò)程在應(yīng)力坐標(biāo)圖中的軌跡。地基變形與時(shí)光的關(guān)系：主要取決于土的滲透性和土層厚度；飽和土的滲透固結(jié)過(guò)程，就是孔隙水壓力向有效應(yīng)力轉(zhuǎn)化的過(guò)程。粘性土沉降組成:瞬時(shí)沉降:加載后地基瞬時(shí)發(fā)生的沉降;采用彈性理論,采用不排水變形模量主固結(jié)沉降:飽和與臨近飽和的粘性土在基礎(chǔ)荷載作用下,隨著超靜孔隙水壓力的消散,土骨架產(chǎn)生變形所引起的沉降;次固結(jié)沉降:主固結(jié)結(jié)束后,在有效應(yīng)力不變的條件下,土骨架仍隨時(shí)光發(fā)生變形.利用S-lgt曲線,次固結(jié)指數(shù)舉行計(jì)算4、太沙基一維固結(jié)理論的基本假定:土體是均質(zhì)彈性,徹低飽和;土粒和水不能壓縮;水的滲出以及土的壓縮只能沿豎向發(fā)生;水的滲流順從Darcy定理,且滲透系數(shù)k不變;孔隙比的變化與有效應(yīng)力的變化成正比,壓縮系數(shù)a不變;外荷載一次瞬時(shí)施加.5、土的抗剪強(qiáng)度的組成⑴摩擦力滑動(dòng)摩擦:剪切面土粒間表面粗糙所產(chǎn)生的摩擦咬合摩擦:土粒間互相嵌入所產(chǎn)生的咬合力,其引起土的剪脹顆粒的破碎與重羅列⑵粘聚力：由土粒間的膠結(jié)作用和各種物理-化學(xué)鍵力作用的結(jié)果，其大小與土的礦物組成和壓密程度有關(guān)靜電引力:包括庫(kù)侖力侖力和離子-靜電力范德華力:物質(zhì)的極化分子與相鄰另一極化分子間通過(guò)相反的偶極吸引膠結(jié)力:土或水中碳、硅、鉛、鐵等氧化物對(duì)土顆粒形成膠結(jié)作用，其粘聚力可達(dá)幾百千帕表觀粘聚力:如毛細(xì)力、非飽和土中吸力等影響抗剪強(qiáng)度的因素有哪些?摩擦力:剪切面上的法向總應(yīng)力、土的初始密度、土粒級(jí)配、土粒形狀以及表面粗糙程度粘聚力:土中礦物成分、粘粒含量、含水量以及土的結(jié)構(gòu)三種土壓力與位移之間的關(guān)系？三種土壓力之間的大小關(guān)系？被動(dòng)土壓力：墻推土內(nèi)移達(dá)到極限平衡狀態(tài)，此時(shí)作用在墻背上的土壓力稱為被動(dòng)土壓力。主動(dòng)土壓力：土推墻外移達(dá)到極限平衡狀態(tài)，這時(shí)作用在墻背上的土壓力就稱為主動(dòng)土壓力。靜止土壓力：墻靜止不動(dòng),墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)時(shí),作用在墻背的土壓力E0Ea<Eo<Ep7、檔土墻的驗(yàn)算抗壓抗拉強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算驗(yàn)算時(shí)，墻身斷面位置應(yīng)取最不利的位置計(jì)算，如斷面急劇變化或轉(zhuǎn)折處，普通在墻身與基礎(chǔ)接觸處應(yīng)力可能最大8、地基變形的三個(gè)階段：線性、彈塑性、破壞階段，三個(gè)階段各自的特點(diǎn)有哪些？典型p-s曲線：線性變形階段oa段:荷載小,主要產(chǎn)生壓縮變形,荷載與沉降關(guān)系臨近于直線,土中t<tf,地基處于彈性平衡狀態(tài).2.彈塑性變形階段ab段:荷載與沉降關(guān)系呈曲線,地基中局部產(chǎn)生剪切破壞,浮上塑性變形區(qū);3.破壞階段bc段:塑性區(qū)擴(kuò)大,發(fā)展成延續(xù)滑動(dòng)面,荷載增強(qiáng),沉降急劇變化.9、條分法分析步驟：1.按比例繪制土坡剖面圖;2.任選一點(diǎn)O為圓心,以O(shè)a為半徑(R)作圓弧ab得滑動(dòng)圓弧面；3.將滑動(dòng)面以上土體豎直分為寬度相等的若干土條并編號(hào)；抗剪力Si為：4.計(jì)算作用在土條ef上的剪切力Ti和抗剪力Si。土條自重Gi和荷載Qi在滑動(dòng)面ef上的法向反力Ni和切向反力Ti分離為：抗剪力Si為：5.計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)(沿囫圇滑動(dòng)面上的抗剪力與剪切力之比)Ks。6.假定幾個(gè)可能的滑動(dòng)面（例陳惠發(fā)法）,分離計(jì)算相應(yīng)的Ks值,其中Ksmin對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)面則為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面。1、何謂附加應(yīng)力？地基中的附加應(yīng)力分布有何特點(diǎn)？答：建造物荷載在地基中增強(qiáng)的應(yīng)力稱為附加應(yīng)力。地基中的附加應(yīng)力分布有一下邏輯：1)附加應(yīng)力自基底起，隨深度呈曲線衰減2)附加應(yīng)力具有一定蔓延性。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的相當(dāng)大的范圍之3）基底下隨意深度水平面上的附加應(yīng)力，在基地中軸線上最大，隨居中軸線距離越遠(yuǎn)而越小2、簡(jiǎn)述飽和土的滲透固結(jié)過(guò)程？答：飽和土的滲流固結(jié)過(guò)程如下：（1）土體孔隙中自由水逐漸排出；（2）土體孔隙體積逐漸減小；（3）由孔隙水承擔(dān)的壓力逐漸轉(zhuǎn)移到土骨架來(lái)承受，成為有效應(yīng)力。3、土體中發(fā)生剪切破壞的平面，是不是剪應(yīng)力最大的平面？在什么情況下，剪切破壞面與最大剪應(yīng)力面是一致的？答：土體中發(fā)生剪切破壞的平面普通不是剪應(yīng)力最大的平面。當(dāng)土的莫爾破壞包線與軸平行時(shí)，即時(shí)，剪切破壞平面與最大剪應(yīng)力面是一致的。莫爾-庫(kù)倫強(qiáng)度理論:以庫(kù)倫公式作為抗剪強(qiáng)度公式,按照剪力是否達(dá)到抗剪強(qiáng)度作為破壞準(zhǔn)則的理論就稱為莫爾-庫(kù)倫強(qiáng)度理論控制總算沉降量的計(jì)算主意(分層總和法,規(guī)范法的基本假定及其計(jì)算過(guò)程)二者之間的比較基本假定:(1)地基是均質(zhì)、各向同性的半無(wú)限線性變形體(2)地基在外荷載作用下只產(chǎn)生豎向變形，不產(chǎn)生側(cè)向膨脹變形(3)采用基地中央下的附加應(yīng)力計(jì)算地基變形量分層總和法的計(jì)算步驟:(1)分層分層原則;天然土層面及地下水位處(2)繪制基礎(chǔ)中央點(diǎn)下地基中自重應(yīng)力和附加應(yīng)力分布曲線(3)決定地基沉降計(jì)算深度按照(軟土取0.1)決定(4)計(jì)算各分層土的平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力(5)計(jì)算各分層沉降量(6)計(jì)算基礎(chǔ)總算沉降量規(guī)范法的計(jì)算步驟:1）求基底壓力和基底附加壓力2）決定沉降計(jì)算深度,不存在相鄰荷載時(shí)初步取(Zn=b(2.5-0.4lnb)3）沉降計(jì)算4）求平均附加應(yīng)力系數(shù),計(jì)算每層沉降量5）校驗(yàn)Zn(按照決定6）計(jì)算并計(jì)算總算沉降量與及p0與fak的關(guān)系有關(guān)規(guī)范法與分層總和法的比較:相同點(diǎn):基本假定:規(guī)范法是基于分層總和法的基礎(chǔ)之上引進(jìn)平均附加應(yīng)力系數(shù)及經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)的一種簡(jiǎn)化計(jì)算主意,兩者的基本假定相同.不同點(diǎn)：比較項(xiàng)分層總和法規(guī)范法計(jì)算公式計(jì)算深度依(軟土取0.1)決定不存在相鄰荷載時(shí)初步取(Zn=b(2.5-0.4lnb)校驗(yàn)Zn(按照決定分層厚度;天然土層面及地下水位處每層土及地下水位處壓縮模量每一計(jì)算分層均不同同一土層不變經(jīng)驗(yàn)系數(shù)無(wú)有經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)繁瑣程度及決定確性繁瑣,硬土結(jié)果偏小,軟土結(jié)果偏大容易,考慮了大量的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),結(jié)果教確切6．直剪實(shí)驗(yàn)與三軸實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)直剪實(shí)驗(yàn)：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備容易、操作方便、結(jié)果便宜收拾、測(cè)試時(shí)光短缺點(diǎn)：試樣的應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜、應(yīng)變不勻稱、不能控制排水條件、剪切面固定三軸實(shí)驗(yàn)：優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力路徑明確、排水條件清晰，可控制、可量測(cè)孔隙水壓力、了解土中有效應(yīng)力變化情況、破壞面不是人為固定的缺點(diǎn)：設(shè)備相對(duì)復(fù)雜、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)在23軸對(duì)稱條件下舉行、與土體實(shí)際受力情況可能不符7、物理狀態(tài)指標(biāo):三個(gè)基本物理指標(biāo):天然密度（環(huán)刀法）,比重或相對(duì)密度（比重瓶法）,含水量（烘干法）換算指標(biāo)：天然密度ρ:天然狀態(tài)下土單位體積的質(zhì)量(g/cm3)干密度ρd:土單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量(g/cm3)飽和密度ρsat:土孔隙中彌漫水時(shí)的單位體積質(zhì)量(g/cm3)有效密度ρ:單位土體積中土粒的有效質(zhì)量(g/cm3)土粒相對(duì)密度(比重)ds:土的固體顆粒質(zhì)量與同體積4℃時(shí)純水的質(zhì)量之比含水量w:土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比(%)孔隙比e:土中孔隙體積與土顆粒體積之比孔隙率n:土中孔隙體積與總體積之比(%)飽和度Sr:土中水的體積與孔隙體積之比(%)8、朗肯土壓力的基本假定是？庫(kù)倫土壓力的基本假定是？（1）朗肯土壓力基本原理朗肯研究自重應(yīng)力作用下，半無(wú)限土體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力從彈性平衡狀態(tài)發(fā)展為極限平很狀態(tài)的條件，提出計(jì)算擋土墻土壓力的理論。假設(shè)條件a擋土墻背垂直b．墻后填土表面水平c．擋墻背面光潔即不考慮墻與土之間的摩擦力。（2）庫(kù)倫土壓力根據(jù)的原理：楔體平衡理論基本假定：a墻后的填土是理想散粒體b.滑動(dòng)破壞面為通過(guò)墻踵的平面c.滑動(dòng)土楔為一剛塑性體，本身無(wú)變形3.朗肯土壓力與庫(kù)倫土壓力的優(yōu)缺點(diǎn)朗肯土壓力理論:應(yīng)用半空間中的應(yīng)力狀態(tài)和極限平衡理論計(jì)算土壓力，概念比較明確，公式容易，應(yīng)用方便，對(duì)于粘性土和無(wú)粘性土都可以用該公式直接計(jì)算，故在工程中得到青睞。但為了使墻后填土中的應(yīng)力狀態(tài)符合半空間應(yīng)力狀態(tài)，必須假設(shè)墻背是豎立光潔的，填土面是水平的，因而使其應(yīng)用范圍受到限制，并因?yàn)樵摾碚摵雎粤藟Ρ撑c填土之間摩擦的影響，使計(jì)算的主動(dòng)土壓力偏大，被動(dòng)土壓力偏小。庫(kù)侖土壓力理論:按照墻后滑動(dòng)土楔的靜力平衡條件推導(dǎo)得出土壓力計(jì)算公式，考慮了墻背與土之間的摩擦力，并可