土力学各章学习要点.ppt

土力学课程复习指导,防灾科技学院 防灾工程系 王振宇,复 习 内 容,土力学的定义 和土力学学习有关的基本概念 土、土与土木工程的关系、与建筑材料相比，地基土有什么工程特点？ 什么是地基？ 什么是基础？ 什么是持力层？ 什么是下卧层？软弱下卧层？ 3 地基基础设计要满足的基本条件是什么？ 4 学习土力学的重要性？,联系与区别？,绪论,第1章 土的组成,1.与土的固相体系有关的几个重要概念,粒度、粒组、粒度分析方法（筛分、水分） 颗粒级配 级配分析方法（级配曲线法） 不均匀系数CU、曲率系数Cc与级配，与地基土密实度间的关系； 原生矿物、次生矿物、粘土矿物(蒙脱石、伊利石、高岭石),2.与土的液相体系有关的重要概念,何谓结合水？,强结合水 弱结合水及工程性质 自由水（毛细水、重力水）及工程性质,3. 土的结构与构造,何谓结构?土的结构类型主要有那些?结构与评价无粘性土、粘性土的工程性质有什么关系？,何谓构造？土的构造类型主要有那些？,层状构造,第2章 土的物理性质及 分类,1. 明确土是三相体系、绘三相图、三相图中各符号的物理意义；,2. 有关土的物理性质指标,一共有几个？哪些指标与土的密度有关？哪些指标与土的含水量有关？哪些指标与土的孔隙有关？,土的3项基本指标是那几个？为什么称它们是基本指标？,土的密度与土粒相对密度指标是否一个概念？区别是什么？,密度与重度指标的换算关系？,4个密度指标的关系？ 在实际工程中控制填土工程的施工质量标准是依据那个指标？,土压实的影响因素？击实功与最大干密度关系？,根据无粘性土与粘性土的物理状态如何分类？,e0.6 为密实的低压缩性土 e1.0 为疏松的高压缩性土,8）判断无粘性土密实度的方法？,9）规范（ GB50007-2002 ）如何评价砂土的密实度？,孔隙比e 相对密实度Dr 标准贯入击数N,10)粘性土灵敏度、触变性？,3. 土的工程分类,（GB50007-2002）对地基土的划分了几类土？具体是什么？,岩石； 碎石类土；粒径2mm的颗粒含量超过50%； 砂土；粒径0.075mm的颗粒含量超过50%； 粉土； IP10、粒径0.075mm的颗粒含量不超过50%； 粘性土；IP10，当1017为粘土; 人工填土六大类。,粘性土划分为几类？是如何划分的？,3） 在特殊土中软土是如何分类的？（即淤泥和淤泥质土是如何分类的）,4）何谓人工填土？分为几类？主要工程特征是什么？,4. 要记住的公式,9个物理性质指标的定义公式？特别是3项基本指标定义公式？量纲？,几个重要的换算公式,5. 关于评价土的物理状态及土的工程分类有关公式；,不带%,第3章 土的渗透性及渗流 第4章 土中应力 第5章 土的压缩性 第6章 地基变形 第7章 土的抗剪强度,1 关于土的力学性质,土的三大基本定律各是什么？ 土的莫尔库仑强度理论、达西渗透定律和太沙基一维渗流固结定律 2） 达西定律的适用条件？影响渗透速度的因素是什么？实际流速与渗流速度关系？ 3）何谓渗流力？临界水头梯度icr？流砂、管涌？在工程实际中一般要采取什么措施？ 4）土的压缩性指标有那几个？定义、量纲？测试条件有什么不同？如何根据压缩性指标定性、定量判定地基土压缩性的高低？ 、 Cc、 Es、 E、 E0、Em、mv,土的抗剪强度指标是什么？在正应力和剪应力坐标系中其几何意义是什么？用有效应力原理如何表示？剪应力最大的面是否就是剪切破裂面？ 6) 在摩尔库仑理论中如何根据摩尔圆和抗剪强度包线确定土的极限平衡状态？ 7) 地基土的破坏实质是什么？ 8) 抗剪强度有那些测定方法？软硬土的关系？ 9) 用三轴压缩试验测定土的抗剪强度指标有什么优越性？有三种标准试验方法？工程中如何选取？ 10) 根据应力历史将土分为哪三类？ 11）三轴压缩试验中的孔隙压力系数？,2 关于土中应力计算,土中应力计算假定条件、计算内容； 综合条件下自重应力计算公式；（成层、地下水、不透水层）,3） 地下水位升降自重应力如何变化，对地基沉降和承载力影响？,基底压力大小分布、计算公式；3种基底压力图形形成条件；,G=20kN/m3，地下水位以下取10kN/m3,基底压力分布图形为梯形,基底压力分布图形为三角形,基底压力为重分布三角形,基底附加压力计算公式，公式中各符号的物理意义；,空间问题地基附加应力计算类型；公式、灵活掌握角点法，迭加法计算原理；,何谓平面问题？平面问题地基附加应力计算类型？公式；,地基附加应力扩散规律基本内容？,分析地基附加应力（z x xz）等值线的特点？,3 地基沉降计算,分层总和法,确定地基沉降计算深度,了解计算步骤,规范法,记住计算公式,掌握计算步骤,要明确公式中各符号的物理意义,要灵活运用角点法, 搜集、分析建筑场地资料绘图。, 分层:原则上按分层总和法并按场地实际地基剖面考虑。, 求各分层的压缩量；, 确定地基沉降计算深度, 确定沉降计算经验系数, 将各分层的压缩量之和加以修正。,地基变形与时间的关系, 渗透固结概念, 太沙基一维固结微分方程建立的思路, 关于时间因数的概念,压缩土层最远的排水距离, 关于地基固结度的概念,地基渗透固结的程度。,第8章 土压力 第9章 地基承载力 第10章 土坡和地基的稳定性,1 土压力计算,何谓土压力？何谓挡土墙？作用在挡土墙的土压力有几种类型？土压力产生条件？在条件相同情况下那种土压力类型最大？,朗金与库仑两种土压力计算理论的假定条件？及其关系？,3） 在计算中重点掌握朗肯土压力计算理论,包括：,超载 成层 有地下水,要记得公式：,计算要点：,临界深度 熟练绘土压力强度分布图,正确计算土压力、侧向压力；（大小、方向、作用点位置）,2 地基承载力,何谓地基承载力？何谓临塑荷载？临界荷载？,地基破坏模式有几种类型？主要特点？,何谓地基的极限承载力？普朗德尔理论公式的假定条件？赖斯纳、太沙基作了那些改进？,3 边坡稳定,1）土坡？何谓无粘性土自然休止角？,2） 边坡稳定分析的基本思路是什么？,3） 粘性土坡稳定性分析常用的几种方法是什么？,重点掌握瑞典条分法,4）滑坡的根本原因？边坡失稳的内、外因有那些？,1.有一完全饱和粘土试样，已知该土IP=15，WL=43%，其体积为32cm3,质量52克，经105度高温烘至恒重为36克，试求：1）该土样的含水量、孔隙比、干密度；2）判断该土的物理状态。,典型例题：,2、某砂土进行三轴剪切试验，施加周围压力3=50kpa,土样剪切破坏时轴向偏应力=100kPa，要求：（1）绘制莫尔应力圆；（2）求砂土的内摩擦角；（3）计算破裂面上的正应力和剪应力各是多少？ 解：（1）画出莫尔圆 （2） （3）,3.在9米厚度粘土层上开挖基坑，粘土层下为砂层。砂层顶面具有7.5米高的承压水头。问：开挖深度为6米时，基坑中水深h至少多大才能防止发生流土现象？,解：令,解得：,4、一墙下条形基础底宽1.5m，埋深1.5m，承重墙传来的中心竖向荷载为195kN/m，地基土天然重度为18.0kN/m3，基础及回填土平均重度为20kN/m3，地下水位在地面下0.8米处，（1）试求基底附加压力； （2）计算第二分层土（厚度500mm）的变形量 。,解：基底压应力为：,5、某挡土墙高7m，墙背竖直光滑，填土面水平，内摩擦角220 、r=18kN/m3、 rsat=19kN/m3 、c=15 kPa，地下水位离墙顶4m，计算总主动土压力与水压力，并绘出土压力分布图。,解：1计算土压力,2计算水压力,3绘制压力分布图,20.24/12.52=x/(4-x),X=2.47m,4计算总压力,5土压力合力作用点距离墙底,6一无限长土坡与水平面成角，土的容重19kN/m3，土与基岩面的抗剪强度指标c0， 30。求安全系数K1.2 时的角容许值。 解：从无限长坡中截取单位宽土柱进行稳