土力学复习资料总结

第一章土的构成1、土力学：是在力学和工程地质的基础上研究土木工程相关土的应力、应变、强度稳定性等应用力学的分支。2、地基：建筑物、构筑物承受全部荷载的部分天然或部分人工改造地层。3、地基设计时应满足的基本条件：强度、稳定性、安全度、变形。4、土的定义：岩石风化形成的大小粒子，是根据不同的搬运方式，在各种自然环境中形成的堆积物。 由土粒(固相)、土水(液相)和土中气(气相)组成的三相物质。5、土的工程特性：压缩性大强度低，透水性大。6、土壤形成过程：地壳表层岩石受日光、大气、水和生物等影响而产生风化作用，岩石经崩塌、破碎、流水、风、冰川等动力输送作用，在各种自然环境下堆积。7、风化作用：外力对原岩产生的机械破碎和化学风化作用。风化作用有物理风化、化学风化两种。物理风化：温度变化、水冻胀、波浪冲击、地震等物理力作用于岩体崩解、崩解的过程。化学风化：岩体与空气、水与各种水溶液相互作用的过程。化学风化的类型有水解作用、水合作用、氧化作用3种。水解作用：原生矿物成分分解，水与化学成分交换。水化作用：大量的水和某些矿物被化学反映，形成新的矿物。氧化作用：某矿物与氧结合形成新矿物。8、土特征：分散性：颗粒间无粘结或固定粘结，存在许多空隙，具有透水性。 多相性：土是由固体粒子、水和气体组成的三相体系。 自然变异：土是自然界漫长地质历史时期深化形成的多矿物组合体，是性质复杂、不均匀且随时间变化的材料。9、决定土的物理性质的重要因素有：土粒的大小和形状，矿物组成，组成。10、土粒个体特征：土粒大小、土粒形状。11、粒度：土粒大小。12、粒群：一定粒度范围内的土粒。13、边界粒经：划分粒群的边界尺寸。14、土的粒度成分(粒子倾斜):土粒的大小及其组成状况通常用土中各个粒群的相对含量来表示。15、土粒度成分(粒子群配合)的常用测定方法：筛分法：用于粒径超过0.07mm的粗粒子群. 沉降分析法：用于粒径小于0.07mm的粗粒群。筛分法试验：风干分散的代表性土样，通过从上至下的孔经过大小标准，筛分干土重量，可以求出各粒群的相对含量。 可通过计算得到小于某筛孔径土粒的累积重量和累积百分比含量。沉降分析法：土粒在水中的沉降原理。 土粒沉降速度：土粒形状、粒经、密度、粘性。16、粒经累积曲线：横轴表示土粒经，纵轴表示小于或大于某粒经的土重量。判断：曲线陡：粒经大小相同，土粒均匀，倾斜度差。曲张缓：表示粒经大小差异大，土粒不均匀，倾斜良好。17、限制粒径d60、中值粒径d30、有效粒径d10 . 比某个粒径小土重量的累计含有率分别相当于与60%、30%、10%对应的粒径.d60d30 d1018、不均匀系数：反映大小不同粒群的分布情况。 Cu=d60/d10Cu10段良好曲率系数CC=d302/d10 d60反映出限制了粒径d6和有效粒径d10间各颗粒群的含量分布.砾系土或砂系土： Cu5和Cu=13倾斜良好。如果CC过大或过小，土壤中缺少中间粒群，服务粒群之间空隙的链填充效果降低，群的配合变差。19、结合水：土粒与水相互作用时，土粒吸附水分子的一部分，在土粒表面形成一定厚度的水膜。20 .强键合：指与土粒表面密合的键合膜，性质接近固体，密度约1.22.4 g/cm 3，在冰点-78，21 .极具粘性，具有弹性和剪切强度。22 .弱结合水：与强结合水周围邻接形成的结合水膜无法供养静水压力。23 .自由水：土粒表面电场影响范围外存在的水，性质与正常水相同，可以祭祀静水压力，冰点以下为0，具有溶解能力。24 .重力水：地下水位以下的透水土层中的地下水对土粒有浮力作用。25 .毛管水：存在于地下水位以上，在空气界面受到表面张力作用的自由水。强结合水的特点：具有一定的剪切强度和粘性。 不传递静水压力。 e 1，1.22.4g/cm3。弱结合水的特征：具有一定的塑性静水压力不传递e=11.7 g/cm 3100沸点680、-0.5冰点satd 11、土细孔比：土中细孔体积与土粒体积之比e=VV/VS .e1.0稀疏的高压缩性土12、土的空隙率：土中空隙所占体积与土的总体积之比。 n=VV/V100%(n=e/1 e )13、土饱和度：土中水体积与土中孔隙体积之比。 Sr=VW/VV100%14流塑性(状态):在保持天然构造的原确度的基础上，其含水量达到液限后，不是流动状态。可塑性(状态):只要粘性土在某含水量的范围内，我用力形成任何形状都不会发生龟裂，在外力消除后也能够保持立即得到的形状的性能。15、液限：土从塑化态向流动态转变的极限含水量。 WL塑性极限：土从塑性状态变为半固体的极限含水量。 Wp缩限：土壤持续从半固体蒸发水分时，体积逐渐减小，当体积不再从寺庙收缩时，对应于土壤的极限含水量WS液限WL采用锥式液限代测定。模具Wp用拾取法测定。16、塑性指数：土处于增塑状态的含水量的变化范围(液限与增塑限的差)IP=WL-WP IP越大，土处于可塑状态的含水量的范围越广。粘性土(IP10粘土IP17；粉质粘土10 IP17。17、液性指数：反映土的硬件和软件程度，指粘性土的天然含水量和极限之差与塑性极限指数之比。 IL=W-WP/WL-WP=W-WP/IP。硬度状态： WWP时，ILWL时，IL1。可塑性状态： WPWWL时，为0IL1。IL越大，土质越软，反而越硬。IL:-硬度0硬塑性0.25塑性0.75软塑性1流塑性IL0； 0IL0.25；0.251.0。18、天然稠度：批状土样测定的液限与天然含水量之差与塑性指数之比。 用于确定路基的干燥温度。 WC=WL-WP/IP=WL-W/WL-WP19、粘性土活动度：塑性指数与粘粒含有率之比。 A=IP/mm(粒径0.02mm )粘粒含有率.不活动粘性A0.75正常粘性土0.75A1.2520、粘性土的灵敏度：原状土的强度与该土重建后的强度之比。St=qu/q、u qu现状试料的无侧限抗压强度KPA。重新制作q、u试料的无侧限抗压强度KPA。St越高，结构性越强。 受到干扰的话土壤的强度会下降。21、触变性：粘性土抗剪强度随时恢复的胶体化学性质。22、相对密度(无粘性土砂土、碎石土)Dr=实体：实心松23、粉土的性质：接近于容易液化的砂土易湿冷冻肽接近粘土。24、土的膨胀收缩性：批量粘性土具有吸水膨胀和脱水收缩两个变形特征。25、膨胀土：粘粒成分主要由亲水性矿物组成，具有膨胀收缩性的粘性土。26、土的温度陷阱性：大量土在自重压力下或自重压力和附加压力的综合作用下，浸水后土的结构迅速破坏，产生显着的附加沉陷特征。27、土的冻胀性：大量土的冻胀和冻融危害建筑物和土工建筑物的变形特性。28、土按粒子的倾斜度和塑性指数分开碎石土：粒径2mm以上的粒子含量超过总重量的50%的土。砂土：粒径2mm以上粒子含量不超过总重量的50%，且粒径0.75mm以上的粒子含量超过总重量的50%的土粉土：介于砂土与粘性土之间，塑性指数IP10、粒径超过0.075mm粒子的含量不超过总重量的50%的土；粘性土：塑性指数超过10的土。第三章土的渗透性和渗流1、渗透：液体从物质的细孔透过的现象。渗透性：土具有透过液体的性质。2、砂土渗透规律：地下水在不太加速的情况下持续渗透到土壤的空隙和微小裂缝中，属于层流运动。V=Ki=q/A (砂土、层流)K土的渗透系数相当于滑移和坡度i=1时的渗透速度。i水力坡度、单位渗流尺度下的水头损失i=或者土体局部移动，土体变形在渗流的作用下，水的压力和浮力发生变化，土体成为构造物而压曲。 主要是岩坡滑坡等结构整体失稳。6 .流砂：向上的渗透力使颗粒间的有效应力为零时，会发生颗粒群浮游、移动的现象。7、临界水力坡度：土体发生流沙现象时的水力坡度。8、管涌：由于水流的渗透作用，土中微粒子在粗粒子形成的空隙中移动，随着流失土的细孔扩大渗透速度增加，粗粒子也陆续被水流带走，最终形成贯通土中的渗透管道，引起土体塌陷的现象。9 .管涌防治：改变水力条件改变几何条件减小渗透力过滤渗流的逃逸场所。10、流沙的防治：改变土质为平衡渗透力而加固增加渗透途径减少水头差异。11、层流的原因：土中的空隙通常是极微小的弯曲水在土中受到的粘性阻力大，流速非常慢，因此相邻两个水分子的运动轨迹往往不平行混流。第四章土中应力1、土中应力：大量土体在自重、建筑荷载、交通荷载等因素的作用下，在土中产生的应力。包括自重应力、附加应力。2、自重应力：块体受到自重作用而存在的应力。垂直自重应力：侧方自重应力：m-泊松比ko-土的侧压系数KM/1-M3、自重应力特征：在自重应力的作用下，土不发生侧向变形和剪切变形自重应力沿任意水平面均匀无限分布自重应力一般不使地基变形。天然地下任意z下垂直有效自重应力KPO分层土中自重应力： 6C=n-深度z范围内土层总数第hi-I层土的厚度I-第I层的天然重量。4、基础压力：建筑物载荷通过自己的基础传递到地基，基础底面和地基之间产生载荷效应的基础压力(p )的大小和分布情况有什么关系？载荷的大小和分布基础的刚性基础深埋地基土的性质。5、基础压力P:中心负荷下：基底面积： A=B G=20KN/M3基础上填土总重力G=GAd(d基础埋入深度)矩形基板偏心负荷下：e/b时，远离心载荷的基边的返回力为负值。PMAX=从k-一个方向的偏心作用点到具有最大压力的基边的距离。6、基础附加压力