三上总复习土力学与工程地质

1、土力学与工程地质Soil Mechanics & Engineering Geology土力学Soil Mechanics2土力学的概念 土力学（Soil Mechanics）：以土体为研究对象，是研究土体的应力（Stress）、变形（Deformation）、强度（Strength）、渗流（Seepage）以及稳定性（Stability）的一门力学分支学科。3土有哪些特点？ 岩石风化的产物碎散性受力以后易变形体积变化主要是孔隙变化剪切变形主要由颗粒相对位移引起强度低zz非连续介质zz土有哪些特点？ zzz固相土骨架液相水气相空气三相体系受力后由土骨架、孔隙介质共同承担存在复杂的相互作

2、用孔隙流体多相介质5土有哪些特点？ 自然界的产物l 非均匀性l 各向异性l 结构性l 时空变异性自然变异性6土有哪些特点？ 碎散性zzz变形特性强度特性渗透特性力学特性复杂三相体系自然变异性7课程主要内容研究土体的物理、力学、水理性质。l 物理性质及分类l 渗透性与土中渗流l 土中应力l 压缩性与地基沉降l 抗剪强度l 土l 土坡稳定性l 地基承载8第1章土的物理性质及分类第1节第2节第3节第4节第5节第6节第7节第8节概述土的组成（） 土的结构和构造土的基本物理指标（） 无黏性土的密实度（） 黏性土的物理特性（） 土的分类土的压实特性（）9第1章重点内容1.土粒粒组及级配颗粒级配曲线颗粒级配

3、指标2. 土的结构和构造3. 土的基本物理指标：孔隙比、孔隙率、含水率、饱和度、密度、土粒比重；10 Sr = 1.0 g ' = r '×g Sr = 1.0 g d = rd × g Sr = 0.0 11土的物理性质指标干密度r= msdV浮密度r ' = ms -Vs rwVg sat = rsat × g饱和密度r= ms + rw ×Vv satV土的含水量w(%) = mw ´100ms饱和度VSr =wVv孔隙率n(%) = Vv ´100V孔隙比e = VvVs= e = Gs rw (1+

4、w) -1Vvr= Gs rw (1+ w)VrGs12换算指标土的物性指标换算关系mw = wrs = wGs rwma » 0Va = e - wGsr'= Gs rw - rw = rw(Gs -1) 1+e1+eS = wGs =wGs rreG r (1+ w) - rswr =Gsrw(1+w)1+en =e= 1-r1+ eGs rw (1+ w)r= Gs rw d1+ ee = Gs rw (1+ w) -1rw直接测试指标：ms = rs = Gs rwVs = 1m=Gsrw(1+w)Vw = wGsV = 1+ e第1章重点内容4. 无黏性土相对密实度

5、5. 黏性土9塑性指数9液性指数9灵敏度 、触变性6. 土的压实特性 土的压实机理 土的压实系数 土的压实效果的影响因素 最优含水率13第2章土的渗透性与土中渗流第1节第2节第3节第4节第5节概述达西定律（）渗透系数的测定（） 渗流力和渗透变形（）二维渗流和流网14第2章重点内容1. 达西定律(Darcy' law)假设条件含义2. 渗透试验(Permeability test)室内、现场成层土3. 流砂(Flowing soil)、管涌(Piping)产生和机理发生条件防治4.流网(Flow net)15第3章土中应力第1节第2节第3节第4节第5节概述有效应力原理土中自重应力基底地基

6、附加应力16第3章重点内容1.有效应力原理有效应力、有效应力原理2.自重应力、有效自重应力、基底力 、附加应力、基底附加压土中应力计算方法假定：连续、均匀、各向同性、弹性体。3.土中自重应力均质、成层、水升降、渗流17第3章重点内容4.基底轴心、偏心、附加5.地基附加应力竖向集中力- Boussinesq解答均布的矩形荷载三角形分布的矩形荷载均布的圆形荷载线荷载和条形荷载18第4章土的压缩性与基础沉降计算原理第1节第2节第3节第4节第5节概述土的压缩特性（） 基础沉降计算（）土的单向固结理论（）基础沉降计算简要讨论19第4章重点内容1.土的压缩特性压缩的及来源室内固结试验及压缩性指标2.基础沉

7、降计算单向压缩量计算分层总和法地础设计规范推荐公式e-lgp法20分层总和法分层总和ayerwise summation method）计算步骤(Calculation steps)：1） 确定计算剖面，选择沉降计算点位置。2） 地基分层。3） 计算各分层面处的自重应力。4） 计算各分层面处的竖向附加应力。5） 计算各分层的平均自重应力和平均附加应力。6） 确定基础沉降计算深度。7） 计算每一分层的压缩变形量。8） 将各分层的压缩变形量求和。214-3e-lgp法基础沉降计算（1） 选择沉降计算断面和计算点，确定基底（2） 将地基分层；（3） 计算地基中各分层面的自重应力及土层平均自重应力；（

8、4） 计算地基中各分层面的竖向附加应力及土层平均附加应力（5） 用卡萨格兰德方法根据室内压缩曲线确定前期固结应力； 判定土层是属于正常固结土、超固结土或欠固结土；推求现场压缩曲线；（6） 对正常固结土、超固结土和欠固结土分别用不同的方法求各分层的压缩量，然后将各分层的压缩量累加得总沉降量，即；S=Si。3.单向固结理论固结太沙基一维固结理论固结度某一时刻t的固结度与沉降量达到某一固结度所需要的时间23固结度 1、求某一时刻t的固结度与沉降量 (Settlement)t Tv=Cvt/H2St=Ut S¥2428- p TU= 1-e 4vt ,(Tv )p2固结度Ut= St /S&

9、#165;25T H2t =vCv从 Ut 查表（计算）确定 Tv2、求达到某一沉降量(固结度)所需要的时间 (Time)第5章 土的抗剪强度第1节第2节第3节第4节第5节第6节概述土的抗剪强度理论（）土的抗剪强度试验（）三轴试验中孔隙水系数及应力路径饱和黏性土的抗剪强度（）无黏性土的抗剪强度26第5章重点内容1.土的抗剪强度理论莫尔-库伦强度理论极限平衡条件 摩尔圆2.土的抗剪强度试验直剪试验三轴压缩试验无侧限抗压强度试验十字板剪切试验273.饱和黏性土的抗剪强度不固结不排水固结不排水 固结排水抗剪强度指标的选用4. 无黏性土的抗剪强度紧砂、松砂临界孔隙比砂土液化28第6章第1节第2节第3节

10、第4节第5节概述土静止土类型与影响因素（）的计算朗肯土库伦土理论（）理论（）29第6章1.土重点内容的类型不同土大小和位移量计算2. 静止土3.4.朗肯土理论依据和假设主动土土库仑土理论依据和假设主动、土30第7章土坡稳定性分析第1节第2节第3节第4节概述均质无黏性土坡的稳定性分析黏性土坡的稳定性分析土坡稳定性分析的几个问题（了解）31第7章重点内容1.无黏性简单土坡稳定安全系数无渗流、有渗流2.黏性土坡圆弧滑动法条分法瑞典条分法、毕肖普法、简布法32第8章地基承载力第1节第2节第3节第4节第5节概述浅基础的地基破坏模式地基的临界荷载（*） 地基极限承载力（*）地基承载力的确定（自学）33第8章重点内容1.浅