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1、土力学复习知识点整理第一章土的物理性质及其工程分类1. 土：岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。L物理风化原生矿物（量变）无粘性土风化作用化学风化次生矿物（质变）粘性土 生物风化有机质2土具有三大特点：碎散性、三相体系、自然变异性。3三相体系 :固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成。4固木目:土的固体颗粒，构成 土的骨架，其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。（1）土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。颗粒矿物成分有两大类：原生矿物、次生矿物。原生矿物：岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母。次生矿物：原生矿物经

2、化学风化作用的新的矿物，如黏土矿物。粘土矿物的主要类型：蒙脱石、伊利石、高岭石（吸水能力逐渐变小）（2）土的粒组:粒度:土粒的大小。粒组：大小、性质相近的土粒合并为一组。（3）土的颗粒级配 :土中所含各颗粒的相对含量，以及土粒总重的百分数表示。 颗粒级配表示方法:曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比，横坐标则是用对数值表 示的土的粒径。曲线平缓则表示粒径大小相差很大，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒 均匀，级配不良。 反映十颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数 Cu和曲率系数 Cc,用来定量说明天然土颗粒的组成情况。公式：不均匀系数Cu= d60/d10曲率系数 Cc=(d30)2 (d6

3、0 x d10)d60小于某粒径的土粒质量占土总质量60 %的粒径，称限定粒径;d10小于某粒径的土粒质量占土总质量10 %的粒径，称有效粒径;d30 小于某粒径的土粒质量占土总质量30 %的粒径，称中值粒径。级配是否良好的判断:a.级配连续的土 ：Cu5,级配良好；Cu5和Cc=13两个条件时，才为级配良好0.075mm的细粒土）气态水。b.级配不连续的土，级配曲线呈台阶状， 同时满 反之则级配不良。 颗粒分析实验:确定各个粒组相对含量的方法。 筛分法：（粒径大于0.075mm的粗粒土） 水分法：（沉降分析法、密度计法）（粒径小于5液相 :土中水按存在形态分为液态水、固态水、土中液态水分为结

4、合水和自由水两大类。 粘土粒表面吸附水（表面带负电荷）结合水是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面 成薄膜状的水。分类：强结合水和弱结合水。自由水是指存在于土粒表面电场影响范围以外的 土中水。分类：重力水和毛细水。细粒土的可塑性的本质原因：在于结合水的能力。工程实践中的流砂、 管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定等问题都与土中水的运动有 关。6气相:土中气体存在于孔隙中未被水所占据的部位。 自由气体：对土的性质影响不大。 封闭气体：增大土体的弹性和压缩性。7土的结构（内部特征）三种基本类型 单粒结构：是粗粒土的主要结构形式。（砂粒）（脱水） 蜂窝结构：是粉粒的主要结构形式。（居中） 絮状结构：

5、是黏粒的主要结构形式。（不脱水）8灵敏度：反映粘土结构性的强弱。St=qu/qu式中qu、qu分别为原状土无侧限抗压强度、重塑土无侧限抗压强度低灵敏度：（1.0 v stw 2.0）中等灵敏（2.0v stw 4.0）和高灵敏度（st4.0） 灵敏度愈高，其结构性愈强，受扰动后土的强度降低就愈明显。9. 土的构造（外部特征）：层状构造；裂隙构造：结核或孔洞。10. 十的物理性质直接反映十的松密、软硬等物理状态，也间接反映十的工程性质。而十的 松密和软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例关系。11. 土的三相比例指标：土的三相物质在体积和质量上的比例关系12. 土的物理状态指标（粗粒土

6、的松密程度，粘性土的软硬程度）三个基本试验指标：土的天然密度Pp =m/v （单位：g/cm3）环刀法常用测试方法：土的密度可采用环刀法、蜡封法、灌砂法、灌水法等方法测定，其中 于细粒土的密度测定。土的含水率33 =M 3 /M sx 100 %注意：含水率是土中所含水分质量与土体颗粒质量之比，可100%，而含水量必须 丫 y d大丫 13. 判断无粘性土密实度影响砂、卵石等无黏性土工程性质的主要因素是密实度。判断方法：用孔隙比e来描述。e越大表示土中孔隙大，则土质疏松。优点：简单；缺点：未能考虑级配的因素。(2)用相对密实度Dr描述。Dr= (emax-e) / (e max-emin )(

7、e=p sXGs/p d-1)Dr 00.03 0.671松散I中密 I 密实IN来评价砂类土的密实度，是一个行之有效（4）试验法。标准贯入试验采用重量为 63.5kg穿心锤，以76cm的落距自由下落，把标准贯入靴打入土中， 先打入15cm不计数，接着每打入10cm记下击数，累计打入 30cm的锤击数，即为标准贯入击数N。N（锤击数）0101530|松散|稍密|中密|密实（5）碎石根据野外鉴别方法划分为密实、中密、稍密、松散四种状态。14. 黏性土的物理特性（1 ）基本概念土的稠度状态因含水率的不同，可表稠度：粘土因含水多少而表现出的稀稠软硬程度。 稠度状态：粘土因含水多少而呈现出不同的物理状

8、态。 现为固态、塑态、流态三种状态。界限含水率：黏性土从一种状态变成另一种状态的分界。WL表示。Wp表示。直到体积不再缩小时土的界限含水量，用液限：由可塑状态变化到流动状态的界限含水量，用 塑限：土由半固态变化到可塑状态的界限含水量，用 缩限：土由半固态不断蒸发水分，体积逐渐缩小，Ws表示。1Vvr+vC1固态半固态可塑态鼻！ZL . 士 v 料hicJ J匚 1A.m * .： a：；：*： A. . %：.： JA： I：；：；.yvy *a r l A 1 .l-l. |- a J 1图l-w粘土的界限含水率（2 ）粘性土的界限含水率测定方法 碟式仪液限试验适用于粒径小于 0.5mm的土

9、 搓条法塑限试验土条直径恰好为3 mm左右土条自动断裂，此时土条的含水率即为塑限。 液、塑限联合测定法坐标上对应于圆锥体入土 深度为10mm建筑规范（17mm公路规范）和2mm时土样的含水率 分别为该土的液限和塑限（3）粘性土稠度状态评价液性指数：I L=（3 -3 P）/（ 3 L -3 p）I L1，则土处于流态；0I L1,则土处于塑态；I L17为粘土； 17 I p10为粉质粘土； I pW 10为粉土或砂土。 影响可塑性的因素：粒径； 矿物成分；活性指数。15. 粘土的压实性：P d=Gsxp w/(1+GsW)影响压实效果的因素：土的类型及级配；击实功能；含水率等性严2/120%

10、04812 162024 28试验得到最优含水率 r工程上取尸叫卩23% 工程上常采用压实度0控制（作为填方密度控制 标准）n 填土干密度上丄f_室内击实试验最大干密度_ Pdmax16. 无粘性土的压实特性 压实特征：不存在最优含水率潮湿状态下p d明显降低在完全风干和饱和两种状态下易于击实 压实标准：相对密度控制：Dr0.70.75施工过程中要么风干，要么就充分洒水 17土的膨胀与收缩粘性土可能吸水膨胀，也可能失水收缩。无粘性土就没有这种特点。18土的工程性质分类（1 ）目前国内有两大类分类体系： 建筑工程系统的分类体系， 它侧重于把土作为建筑地基和环境，故以原状土为基本对象。 工程材料系

11、统的分类体系，它侧重于把土作为建筑材料，用于路堤、土坝和填土地基等 工程。该体系以扰动土为基本对象，注重土的组成，不考虑土的天然结构性。（2）目的： 便于调查研究 便于分析评价厂土的组成 便于交流（3）依据：最能反映土的物理力学性质的指标土的状态土的结构（4 ）土的工程分类： 直观上分成两大类：粗粒土 （无黏性土）、细粒土或者黏性土 （有的规范细分粉土或黏性土 ） 规范中把土（岩）作为建筑物地基分为六类：岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填 土。第二章 土的渗透性及有效应力原理1. 土的渗透定律渗透性的量化渗透速夏-真实水流速度E =矗4截面孔隙面积考虑到真实孔隙面积难以度 量,AA没有实

12、用价值口般情况下j V icr ；有突发性；防治：上防渗、下减压、加盖重。（2）管涌：在渗透作用下，土中细颗粒在粗颗粒所形成的孔隙通道中流失，形成贯通的 渗流通道，渗流逐渐增大至破坏。基本特征：无粘性土；Cu10，级配不连续； 水力梯度过大（0.20.25）;防治: 降低水力梯度、设反滤层。四、二维稳定渗流问题1. 基本微分方程 d2h d2hY：*（）2h d2h + 7-0（均匀渗流条件2. 等势线：流场中总水头均相等的点连成的线。流线：流场中与等势线垂直，表征各点渗流方向的线。 流场中，等势线与流线处处正交（垂直）。3流网：流网是二维稳定渗流基本微分方程的解的图解表示。 特征：（1）流线

13、与等势线正交；（2）相邻等势线水头差相等;五、有效应力原理1. 有效应力原理：（1）土的任一平面总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分;（2）土的变形及强度取决于有效应力。2土的有效应力公式CT(7 + U孔隙水压力-静水压力（水面以下水柱压力）-超静水压力（水面以上外力）3. 土的变形机理：（1 ）土颗粒间克服摩擦相对滑动；（2）接触点处应力过大而破碎。4. 土的强度机理：土颗粒间的粘聚力与摩擦力5. 孔隙水的作用：不能承受剪应力第3章土中应力计算自重应力（d CZ）-土体受到重力所产生的应力（3）相邻流线流量相等。附加应力（d z）外荷载作用在土中所引起的应力1.土中的应力强度理论一2 土

14、力学基本假定： 连续；均质各向同性；理想弹性。3土力学中应力符号的规定（法向应力以压为正，拉为负；剪应力根据法向应力方向和坐标 轴判断） 基底压力（P）:基础与地基之间产生接触压力（方向向下）。 基底附加压力（P0）:通常是由于新增的建筑物，在土中附加应力的产生的压力。 地基的附加应力：由于建筑物荷载引起的应力增量。竖向自重应力的分布规律：土的自重应力分布线是条折线，折点在土层交界处或地下水 位处，在不透水层面处分布线有突变：自重应力随深度增加而变大：在同一层面自重应力各点相等。3. 土中自重应力计算（1）均质土体自重应力计算电=问（2）土的侧向应力%盂=cy = K。“口 （KO为土的侧压力

15、系数）试验层得土芯=泅 + Y1 2 + 工程层中有地下水用有工容程上取采用压实度-D；控制（作为填方密度控制标重最优含土率吟-_ _ _ + ymnm常1准）侍IVw=Wop 23%?4. 基底压力曲计算填土干密度室内击实试验最大干密度 ？?（1 ）基底压力分布形式影响因素： 基础刚度；压力幅值；土体类型 击实试验的作基底压力计算 判别在某一击实功作用下土的击实性能是否良好，土 可能达到的最佳密实度范围与相应的含水率值 研究现场填土的力学特性时，提供合理的密度和含水(其中G GAd，通常取G =20kN/m3，在地下水位以下取=10kN/m3; d为基础平均埋深，必须从设计地面或室内外平均设

16、计地面算起。)(3)偏心荷载作用时的基底压力计算F g双向偏心：p(x, y)MxWxWy其中，W-抵抗矩,m3,Wbl2Ab-力矩M作用方向的基础边长；心、口匚Me-偏心距，m, e -F G(4) 根据荷载偏心矩 e的大小，基底压力的分布规律： 当ev L/6时，pmh 0基底压力呈梯形分布。 当e=L/6时，Pmin =0,基底压力呈三角形分布。 当eL/6时，Pmin 10zsPo ( s 是 n=x/b,m=z/b 的函数)条形三角形荷载作用：zstPo( st是 n=x/b,m=z/b的函数）（1）集中荷载作用下地基附加应力的分布规律 附加应力自基底算起，随深度呈曲线衰减 具有一定

17、的扩散性。它不仅分布在基底范围内，而且分布在基底荷载面积以外相当大的 范围之下。（2）角点法计算附加应力星原法计剽磚点附加应力山升=P *1#卄f!3 叫H +耳3）A确内部烹 口磁外部点第四章土的变形性质及地基沉降计算土颗粒的压缩：基本可以忽略1土的压缩原理_水的压缩：基本可以忽略气体压缩：土体弹性变形成因气体和水排出，颗粒重组：土体变形的重要组成eoGs (1W)w2. 室内压缩试验第i级荷载下的沉降为：s e-eLh01 eo3. 压缩性指标压缩系数：ataneiP2eP1压缩指数：Ccee2lg P2lgP1压缩模量：EsP2Pie （完全侧限条件）21a1 22 2变形模量：EoEs

18、（无侧限条件。式中，为土的泊松比，1-)体积压缩系数：mv -1aEs 1eo-压缺mm中压缩性0.10.50.2 f 0.4斗 E, 0.5Q 0.4I PO Pc未达到固结拐点 OCR=1 Po =Pc刚达到固结拐点 OCR Pc-已超过固结拐点回弹曲线和再压缩曲线分析回弹曲线：在进行室内试验过程中，当压力加到某一数值P后，逐级卸压，土样将发生回弹，土体膨胀， 孔隙比增大，若测得回弹稳定后的孔隙比，则可绘制 相应的孔隙比与压力的关系曲线，称为回弹曲线。由图可见，卸压后的回弹曲线并不沿压缩曲线 ab回升，而要平缓得多，这说明土受压缩发生变形，卸压回弹，但变形不能恢复，其中可恢复的部分称为弹性

19、 变形，不能恢复的称为残余变形， 而土的压缩变形以 残余变形为主。再压缩曲线：重新逐级加压，可测得土的再压缩曲线。（压缩指数Cc tan；回弹指数Ce tan，通常取Ce 0.1-0.2CQ4. 土的固结状态 （超固结状态、正常固结状态、欠固结状态）（1 ）前期固结压力Pc :土层在地质历史过程中受到过的最大固结压力（包括自重和外荷）（2）超固结比（OCR ：OCR cPo九的判定CasagrandcjJ小副曲线的转折点处”找 岀最小曲率半径的点创口过。点作水平线讥切线 叫以及角切牡的平分线 ad延氏2哥曲线的直线段 与线段加交点芒所对应 的应力就是先期应力5. 试验方法测定土的变形模量Eo（

20、1）*载荷试验（ 尺寸合理；分级分时加载；四个终止条件）通过承压板，对地基分级施加压力p和测试压板沉降S,以得到压力沉降（p-s）关系曲线。适用条件：一般适合在浅层土中进行。优点：压力影响深度可达1.5-2倍的压板边长，故能很好地反映天然土体的压缩性。缺点：试验工作量和费用较大，时间较长。 承压板周围的土明显地侧向挤出；四个终止条件_沉降s急骤增大，荷载-沉降（p-s）曲线出现陡降段 在某一荷载下，24小时内沉降速率不能达到稳定标准; 沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于0.06变形模量：E0w（12) Per bW-沉降影响系数，对刚性方形压板，w=0.88;对刚性圆形压板,w=0.79P

21、er -地基的比例界限荷载地基系数：K30 -（指用直径为30cm的荷载板）s（铁路地基规范取 s=0.125cm时的p和s比值作为地基系数）（2）旁压试验：利用旁压仪在原位测试不同深度上的变形性质和强度指标的方法。土的旁压剪切模量：Gm （Vc V0 -V）? p/ V式中，Vc-探头腔室的初始体积（491cm3）对于粘性土：查表_对于砂性土： E0 K?Gm6. 粘土地基沉降机理最终沉降量：S Sd Sc Ss次誰沉话*s.型密!塑燮t$c:千i瞬沉降2初始沉降（瞬时沉降岛地基由于发生侧向位移I即剪切变形）引起主固结沉降（渗流固结沉降）乂茬孔陣水压力逐渐向有效应力转化而发生的土港透固结变形

22、引起的变形次固结沉降氏 土骨架的喘变特性引起磁形6.地基最终沉降量计算（1）分层总和法基本假定a. 基底压力为线性分布；b. 附加应力用弹性理论；C只发生单向沉降变形；d只计算固结沉降；e.整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和 基本原理 计算步骤 地基土分层（分层厚度一般不宜大于0.4b）计算各分层的自重应力qziodnhi in 1计算基底附加应力 zi i Pood)确定计算深度（一般计算深度为:z 0.2qz;高压缩性土:z 0.1qz)n 1 计算各层上下界面处的平均自重应力和平均附加应力1 ( z(i 1)zi)1 /qzi2（qz（i 1）qzi 丿 zi求每一层的沉降量Shi1e

23、iiMiSi求和SnSi（2）规范法规范法理论构架*分层总和法的不足理论假定与实际存在差异 室内试验推导原状土性状不准地基与上部共同作用效应未考虑_种改进计算方法层有效应力面积以弧线精确计算口等代矩形面积表示弧面引入平均附加应力系数： 辺（表心）-必要参数平均附加应力系数心（表牛5 ）压缩模屋&经验系数公式对比槪念简单日不捲硝规范改进公式 b 竺（送血附加应力面积扎、*采用等效矩形结 果更恬确按简化公式地面fJFM J/-*v沉惜计算深度iKL s_.规范法参数补充规定经验系数帙压I宿模量E$取应力面积 的加权平均/ij y可二乙爲计算深度?n第打层土的变形量小于总变形量的三40无相邻荷载影响

24、，基础 宽度在卜Vhn范围内时f zn = b（2.5 U.4 In b）步骤分解确定计算深度為（4.36 ） % = M2-5 - 0.4 In b）1 +已确定各层变形模量島Esi =巳一；.（切一 Pli） I各层的荻附加应力系数禺（曉*5）巾p各层Iffijfl应力面积心= Po（可印习-1印-1）计算单层变形童5i S=寻（z问= 土 A计算等姬缩模量应f得聽验系数 站A最终沉降公式:S三屮Es7. 饱和土的一维固结试验饱和土的渗透固结：在附加应力的作用下，饱和土孔隙中的一些自由水将随时间而逐渐被排 出，同时孔隙的体积也随着缩小。u0J0Cv一维固结模型示意图8.太沙基一维固结理论(

25、连续性原理；达西定律；有效应力原理) 一维性 渗流系数恒定的达西流体压缩系数av (孔隙比/有效应力)常数(3)固结微分方程求解初始条件及边界条件当 t=0 和 ow z W H 时，u=p00t W8和 z=0,u=0(1 )基本假设均质、完全饱和水、土不可压缩外荷载一次骤然增加(2) 土的固结系数k(1 式中，6-渗透固结前土的孔隙比；a- 土的压缩系数；k- 土的渗透系数 a wow t “禾口 Z=H,0zt= 8和 0 Wz W H,u=0状态描述P从0到釀的过程中: 口孔除水排出,水圧减小 土骨架承压F有效应増加際in叙|严 m=i式中，Mm /(m 1,3,5.)2H-排水最长距

26、离(cm)。当土层为单面排水时，等于土层厚度；当土层为双面排水时, H采用一半土层厚度。Tv C2，时间因数。H2(4)固结度某点的固结度：在t时刻，有效应力b z与总应力p0的比值。z UouzUzP0U0平均固结度：在t时刻，沉降值与最终沉降量的比值。大面积堆载情况下:(5 )固结系数时间平方根法：Cv时间对数法：CvH 20.848(H- 土样在该级荷载作用下平均厚度的一半)t900 1962H2 ( H- 土样在该级荷载作用下平均厚度的一半)9.地基变形特征(1)地基变形空间特征：沉降量；沉降差； 倾斜；局部倾斜。(2 )地基变形控制： 砌体承重结构，应由局部倾斜控制； 框架结构和单层

27、排架结构，应由相邻柱基的沉降差控制； 多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜控制。第5章土的抗剪强度i土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力。即土的强度。2地基破坏分类：变形破坏：沉降、位移、不均匀沉降等超过规定限值。强度破坏：整体破 坏:整体或局部滑移、隆起、土工构筑物失稳、滑坡。 3简述库仑定律:砂土的抗剪强度与作用于剪切面上 的法向应力b成正比，比例系数为摩擦系数；粘性 土的抗剪强度比砂土的抗剪强度增加一项土的粘聚 力。砂土：抗剪强度 f tan粘性土：抗剪强度 f tan c （单位：kPa）4莫尔-库仑强度理论:当土体中某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时，将该点即濒于破坏的临界状态

28、称为”极限平衡状态”。表征该状态下各种应力之间的关系称为 ”极限平衡 条件”。（只要有一个面上的剪应力 抗剪强度：破坏。）法向应力:（1厂剪应力：i( 113)-( i- 3)cos2212( 1- 3)sin2应力圆（莫尔圆）5. 土的极限平衡条件/任意一点的应力状态由应力圆唯V走/待走截面与基准应力面的夹角r恰为应（2 ）剪切破坏判定：莫尔圆与抗剪强度包线相离， f，破坏状态。（2）极限平衡方程里2电2巧=巧 tanz（45 + *） +45a + =比怡打（4驴一弓2c tan 45 简答题：土中剪应力最大的面在哪个位置？应力最大的面是否是最危险的面？土中发生剪切破坏的平面不一定是剪应力

29、最大的面，当土的内摩擦角屮=0时，破裂面与最大剪应力是一致的，一般情况下，破裂面与最大主应力面成45。-。450 26.抗剪强度指标（c、）的确定方法直接剪切试验1室内试验法T三轴压缩试验_无侧限抗压强度试验室外试验法9十字板剪切试验（J直接剪切试验试验装备：应力控制式：采用砝码与杠杆控制直接剪切仪（施加水平剪切荷载方式不同）L应变控制式：采用手轮加荷、百分表测位移劣势 i趨成果分析尸在不同的垂言压加下进行剪切试验，得相应的抗剪强度“,绘制 叶。曲拥得到抗期號包线直剪优劣分析优势设备简单，操作方便 z试样应力状态复杂结果便于整理泌试时间短应变不均匀:不能控制排水条件前切面固定 - 2MKF10

30、 二 SIMFaO - DIKP1快(?)固ts快萄恥砂何1垂言压加作用时St样不固结试艇结腳週结勇力咻用时试樺不林试样排7Kcq *先Cff *“T %试验方法：通过控制剪切速率来近似模拟排水条件。甸加反杆Tr = W + 疔 tdti 0(2) 三轴压缩试验三轴压缩试验试验仪器和原理周围压力系统施加四顶部附加应力的至土依破坏描绘围压5临界破坏聶俟 系试验过程首先试样施加静水压力一室压 (围压0U =的+lQ护0（不断童化）CD试验ui-OM 0（枉意时刻cf（3）三种试验对比分析: 若采用总应力表示，将得出完全不同的试验结果，而以有效应力表示则不论采用哪种试验方 法，都得到近乎同一条有效应

31、力破坏包络线。由此可见，土的抗剪强度与有效应力有唯一的 对应关系。正常固结土，d cu u，而u=0.超固结土： CdCcuCu科牺焜（快期的透咖休条叶良，建筑物施工速理快1肆吉不HE水磐 髀快剪）建鎖物竣工以后較久f荷载又突然增大 或Jfe基鉗特介琢种IW况间曲冰剪（慢剪）地基土的透水性好盼豹牛雌，建筑物加荷辭较慢I8. 砂土的抗剪强度（慢剪）（1）抗剪强度的三个组成部分 由粒间纯滑动摩擦提供的剪阻力 ； 颗粒重新排列和重新定向所需的剪阻力； 克服咬合作用所需的剪阻力。（2 ）影响因素 颗粒矿物成分、颗粒形状和级配； 砂土紧密程度； 试验或沉积条件； 压力大小等。（3）砂土强度与孔隙比的关系

32、 砂土强度取决于试样剪切前的有效固结压力和剪破时的孔隙比。曲线对比松砂（剪缩现象）临界孔隙比ecr :存在一不引起体积改变的初始孔隙比。临界孔隙比的测定方法：由 CD试验或长体积试验（CU）来测定。9.应力路径（1）应力路径概念应力状态：土体中一点（微小单元）上作用的应力的大小与方向。 应力路径：土体中一点应力状态连续变化，在应力空间（平面）中的轨迹。（2 ）应力路径表示法通常选择最大剪应力面（与主应力面成45度的斜面）保持巾为常数，增大巧两个参数定义应力平面莫尔圆心5 +眄莫尔圆半径体积变化因素：砂土在剪切过程中是否 出现剪缩或剪胀主要取决于初始孔隙比于极限平衡应力状态点的集合（3）强度包络

33、线与破坏主应力线破坏包线 p ：在b t坐标系中所有破坏状 态摩尔圆的公切线。破坏主应力线 K f :在p q坐标系中所有处第六章天然地基承载力1地基承载力是指单位面积上承受荷载的能力。变形要求：建筑物基础在荷载作用下产生最大沉降量或沉降差，应该在该建筑物所允许的范围内（容许承载力）稳定要求（强度要求）：建筑物的基底压力，应该在地基所允许的最大承载能力之内（极限承载力）2. 地基土的承载性状典型地基变形的三个阶段*/ 主要产牛庄土中Z rf盘段r W垦中扃破坏.出荷酩沉降拓呈性区扩犬.续焉动面形区pp.-Wc刃錘荷载跌载3. 地基的典型破坏形态三种剪切破坏密史砂土或坯粘土 基础埋置较;担荷载

34、快速増加申密砂土或一股結性土星駝埋深轻大吋松砂 if莒不能宜援作污地基4. 确定地基承载力的方法(1) 原位试验法(2) 理论公式法(3) 规范法(4) 工程地质类比经验法2. 地基临塑荷载(1)塑性区的发展边界方程(p d) sinsinC cot(2) 塑性区的最大深度ZmaxP - COt - 2 +C cot(3 )临塑荷载Pcr ? od Nc?C式中，Nq、Nc-承载力系数cotN 2qcot2Nccotcot23. 地基极限承载力 土体重度产生的抗力(1 )由三部分抗力组成 r基础两侧均布荷载产生的抗力-粘聚力产生的抗力(2 )地基承载力一般公式鼻极限承载力増大条件外因扒増大内因

35、入G華増大Ny . g、Nf均随着(pt曽大而t曾大(3) 普朗特尔承载力公式介质无质量 基本假定基础底面完全光滑将基底平面当成地基表面，不考虑其剪切内力 公式 PucNc Nc (e tan ?tan2(45o -) 1)cot（4）普朗特尔-瑞斯承载力公式Pu eNc qNq Nc （Nq 1）cot （考虑基础埋深）缺点分析：不考虑基底以下土体的重量，即滑动土体不产生抗力； 不考虑两侧土体的剪切抗力。（5 ）泰勒公式1Pu bNeNc qNq （考虑土重影响）（6）斯凯普顿软粘土承载力公式（0 ）计算地基容许承载力，安全系数取1.1-1.3条形基础：Pu 5.14c q 5.14c0do

36、d矩形基础:3.0)（7 ）太沙基极限承载力公式（计算地基容许承载力，安全系数取Pu 2 BNcNc qNq式中，Nq2)tan)2Nc (Nq 1)cotN1.8( Nq 1)tan圆形基础：0.5t0.6, CT 1.2c方形基础：0.5t0.4, ct 1.2c（8）汉森极限承载力公式（9）规范法建筑地基规范确定极限承载力-应用条偏心距（e ） 3m t dO.5mfa = fak+lb （b - 3） +（d - 0.5）关于埋深第7章土压力计算1土压力：由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙 后填土的侧向压力。2挡土结构物是为了防止土体坍塌、失稳的立式

37、结构物按结构形式分类：重力式挡土墙；悬臂式挡土墙：扶臂式挡土墙：锚杆式挡土墙；加 筋土挡土墙。按受力特征分类：刚性挡土墙；柔性挡土墙。3. 挡土墙验算稳定性验算 抗倾覆 抗滑移地基的承载力验算墙身强度验算4土压力分类静止土压力Eo :当挡土墙静止不动，墙后土体处于弹性平衡状态时，作用在墙背上的土压 力。用E0表示。主动土压力Ea :当挡土墙向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上 的土压力。一般用Ea表示。被动土压力E p ；当挡土墙在外力作用下，向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时, 作用在墙背的土压力。一般用Ep表示Ep Eo Ea4. 静止土压力愛止土匡力的计算计算

38、公式Po = Ko 和-静止土压力系数砂性土粘性土超固结土I 1一血)0.95 sin(prI VOCR(1 smcp1 ；5朗肯土压力理论 :通过研究弹性半空间体内的应力状态，根据土的极限平衡条件 而得出的土压力计算方法。（1）基本假设：墙背光滑、垂直 填土表面水平、均质 墙后各点均处于极限平衡状态（2）土压力计算无粘性土：主动土压力PaZKaKata n2 (452）Ea-H22Ka被动土压力PpzKpKatan2 (452EpH22Kp粘性土：主动土压力 Pa ZKa-2C Ka1 22 c22 H2Ka-2cH ., Ka被动土压力 PpzKp 2c., Kp1 2 Ep H2Kp 2cH . Kpy百 t _ J ik