土力学复习完美笔记汇总

1、第一章：土的物理性质和工程分类土为三相体固相(土粒子)、液相(土水)和气相(土中空气)。固相：由难溶于水或不溶于水的各种矿物粒子和一部分有机质组成。2 .土粒粒子倾斜(粒度)2 .土粒的大小及其粒群划分b .土粒粒子倾斜(粒度成分)土中各粒群的相对含有率称为土的粒度或粒子倾斜。粒径在0.075mm以上的粒子可以用筛分法区分。粒径在0.075mm以下的粒子用水分法区分。粒子倾斜曲线倾斜：粒径范围内的粒子的含量。 急-对应粒子群品质集中的缓慢-对应粒子群含量少的平台：对应粒子群不足。特征粒径： d50 :的平均粒径； 控制d60 :粒径d10 :的有效粒径； d30粗细：用d50表示。 曲线的陡、

2、缓或不均匀度：不均匀系数Cu=d60/d10、Cu 5、倾斜均匀、Cu10、倾斜良好连续度：曲率系数Cc=d302/(d60 d10 )。 大粒子不足，Cc减少小粒子不足，Cc增大。 Cc=1 3，倾斜连续性好。粒径梯度累积曲线和指标的用途：1、粒群含量用于土的分类名2 )不均匀系数Cu用于判定土的不均匀度： Cu5，不均匀土； Cu 5、均匀土； 3 )曲率系数Cc用于判定土的连续度： c=13、使连续土倾斜的Cc 3或Cc 1、倾斜不连续土。 4 )不均匀系数Cu和曲率系数Cc用于判定土的位次的优劣：如果Cu5，c=13，则位次好的土Cu 5或Cc 3或Cc 1，使不良的土倾斜。土粒的矿物

3、成分矿物分为原生矿物和二次矿物。原生矿物：岩浆在凝结过程中形成的矿物(圆状、浑圆状、角状)。二次矿物：原生矿物是随着化学风化而变化形成的。 (针状、片状、扁平状)粗粒土：原岩直接破碎，基本上是原生矿物，其成分与生成它们的母岩相同。粘性土(细粒土)由二次矿物组成，主要是粘土矿物。 (粘土粒子本身带负电)二、土中水土中的水存在于土体的空隙，或存在于土粒表面，可分为与自由水结合的水。 所谓自由水，我们一般说的是地下水，所谓结合水，是通过电分子的引力而吸附在土粒表面的水。结晶水矿物内部的水结合水吸附在土粒子表面的水(强结合水和弱结合水)自由水电场引力的作用范围外的水(重力水和毛管水)重力水：通过重力在

4、土中自由流动。 毛管水：存在于固气之间，通过重力和表面张力能够在土粒间的间隙中自由移动三.土中气体自由气体：与大气连通，不太影响土的性质封闭气体：提高土的弹性，堵塞渗透流路的话，有可能成为“橡胶土”。土的三相比例指标将反映三相组成间的数量关系的指标称为三相比例指标。 是评价土体工程性质的基本参数。m水、土总质量、公斤； ms土粒子质量、kg； mw土中水的质量，公斤。 m=毫秒。V-土体总体积，m3； Vs-土粒体积，m3； Vw-土包水体积，m3； Va-土中气体体积，m3； VV-土中细孔体积，m3。 且V=Vs VV； PK=PK S。土的三个基本物理指标密度:每体积土的质量常见值：重力

5、密度:每体积土的重量常见值：土粒密度s :土中固体粒子每单位体积的质量也就是说土粒相对密度ds :与土粒重量同体积4C时纯水的重量比。一般值：砂土26.526.9粉土27.027.1粘性土27.227.4土的含水量:土中水的质量与固体粒子的质量之比一般值：砂土(04)%； 粘性土(2060)%土的六个导出指标1、孔隙比e :土中孔隙体积与土粒子体积之比常见值：砂土0.51.0、e 0.6为紧密状态，良好地基粘性土0.51.2、e 1.0时为软土地基2、气孔率n :土中气孔体积与土总体积之比一般值： n=(3050)%第三章饱和度sr :空隙充满水程度的一般值：01第四章干密度：土的固体粒子质量

6、与总体积之比5、饱和密度：土壤中的空隙完全充满水时，单位体积质量饱和容量：6、有效密度：地下水位以下，浮力作用于土体时，单位体积的质量有效重度(浮容重):导出指标间换算指标和基本指标的关系粘性土的物理特性指标粘性土的极限含水量及其测定粘性土所在的物理状态(硬软状态)与土的含水量密切相关。水分量小的话，感觉很硬，因为外力粉碎成粉体状，我们处于固体状态，不加一点水，充分湿润加压后，感觉有点软，力被压碎，形成边缘破裂的派状，被称为半固体。加水充分湿润后，加入有一定可塑性的水。 粘性土从一种状态变化到另一种状态，含水量需要边界值，我们称为边界含水量，分别称为液限、塑限、收缩限。1 .液限WL粘性土从塑

7、性状态变化为流动状态时含水量的边界值称为粘性土的液限，记为WL。2 .可塑限Wp粘性土从可塑状态变化为半固体状态时的含水量的边界值称为粘性土的可塑限，记作Wp3 .光圈Ws从半固体状态变化到固体状态时的含水量的边界值称为粘性土的光圈，记为Ws。塑性指数Ip :粘性土液，塑性极限差(百分比符号除外)称为粘性土的塑性指数，记为Ip。 Ip=WL -Wp塑性指数反映粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围的粘性土和水的作用能力的大小与粒径密切相关，该范围越大， 显示土体中细粒土的含量越多，土体中的蒙脱土矿物的含量越多，土体中的弱结合水的含量越多，吸附在土粒表面的阳离子层的厚度越厚，因此可以推测，土中的低

8、价格离子的含量越多，土的渗透性越差，防水性越好。 因此，塑性指数Ip是粘性土的各种影响因素作用后的综合反映，在一定程度上反映了粘性土的工程性质。 是粘性土命名的根据。 在工程中，用塑性指数Ip对粘性土进行工程分类。 Ip 17粘土10Ip 17粉质粘土液态指数IL粘性土的天然含水量和塑性极限的差和塑性指数的比记为IL。 粘度指标表示粘性土柔软度、硬度，即天然含水量在塑性极限Wp以下时，土体为固体或半固体，此时反映IL为0以下的天然含水量在液体极限WL以上时，土体处于流动状态，此时IL在1.0以上的天然含水量在液体极限WL和塑性极限Wp间变化各种规范根据IL值的大小，把粘性土的硬软状态分为土硬、

9、硬塑性、塑性、软塑性、流动性等几个状态。0坚硬0.25坚硬的塑料0.75可塑性1.0柔软的塑料。流线型液塑性极限的测定1 .液限测定：国家标准：圆锥式液限计。 根据经验整理土样(整理成土湖状)，分层放入填土盆中，用小刀使填土盆的表面平坦，使锥顶角30、重量76g的圆锥尖对准土样的表面，放松手，用自重使其下沉，5s沉入土中的深度正好10mm时，土样2 .塑性极限Wp :拾取法。 用手摩擦泥条，直径3mm，正好在土条表面开始产生均匀裂纹时的含水量是有限的。灵敏度粘性土的原土强度与结构完全被破坏的重建土的相应强度之比。 灵敏度反映粘性土的结构强弱。st-粘性土的灵敏度。 qu-原状土(粘性土)没有侧

10、限抗压强度。 重建qu-土(粘性土)的无侧限抗压强度砂土的密度粘土粒子之间有凝聚力，呈凝聚状态的砂土不是这样的话，粒子之间几乎没有连接，粒子的排列的紧密度直接决定着其承载能力，砂土的密度决定着砂土的承载能力。 孔隙比是反映土体致密度的一个指标，但土体孔隙比的值与土的粒径组成有关。 在某一定的粒度条件下，在最稀疏的状态下制备试样，就能够达到其最大孔比emax，振动、加压、印章后能够得到最小孔比emin。在砂土相对密度Dr的天然状态下，若设其空隙率为e，则该砂土在天然状态下的密合度为天然空隙率最大emax、最小空隙率emin间的相对位置、即相对密度dr:e=emax、Dr=0时表示土体处于最稀疏状

11、态的e=emin 一般来说，可以用相对密度Dr的值区分砂土的密集度：0 Dr 1/3松； 1/3 Dr 2/3秘密2/3 Dr 1.0实体。第二章：土的渗透特性土水运动规则土的渗透性。 渗透：水透过土体空隙的现象。 渗透性：土允许水透过的性质称为土的渗透性。 土石坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝坝达西法则水向土的渗透速度与土的水力梯度成比例的v=ki (水力梯度I，也就是渗透方向上每单位距离的水头损失)。密集的粘土，必须克服结合水的粘性阻力才能渗透，同时渗透系数和水力坡降规律偏离达西定律，呈非线性关系。 达西定律适用于层流，不适用于湍流。1 .常水头试验试验中，水头不变。

12、适用于透水性大(k10-3cm/s )土，例如砂土。2 .变水头试验整个试验过程水头随时间变化。 适用于透水性差、渗透系数小的粘性土。设任一时刻t水位差为h，经过期间dt时细玻璃管的水位下降到dh，期间dt内流过样品的水量dQ=-adh在期间dt内流过样品的水量dQ=k.I.A.dt=k.A.h/L.dt的管内减少水量=流过样品的水量- a.DH=k .3 .现场抽水试验单一土层可以在室内采样测定，实际上土体是层，有时室内的测定结果很难代表现场的实际，此时也可以使用现场的测定方法确定k值。 根据井底土层的状况，该井可分为完全井(井底在不透水层)和非完全井(井底在透水土层)两种类型，假设抽水孔挖

13、到不透水层的话，就是完全的井。 钻头1个抽水孔，12个观测孔，开始抽水！在t期间，假设抽水量为q，在土中形成下降漏斗，任何半径的水头梯度都是常数，即i=dh/dr，在任何点上，过水断面都是2.r.h。 q=k.I.a .t=k.(DH/dr ).a .t=k.(DH/dr ).(2. r.h )t4 .水平渗流层状地基的等效渗透系数条件：等效渗透系数：即得：截面积a常水头变成水头H1H2H3hhk1k2k3xz轴q1xq3xq2xl1122不透水层观测孔现场抽水水平渗流H1H2H3hhk1k2k3xz轴v受到水压垂直渗流层土渗透系数4 .垂直渗流层状地基的等效渗透系数条件：等效渗透系数kz:v

14、j=kj (hj/Hj )为6 .层成土的渗透系数在实际工程中为层成土，其渗透分为纵向渗透和水平渗透两种。a .水平方向渗流的平均渗透系数kx各层土的渗透系数分别为k1、k2、k3，层厚分别为H1、H2、H3，面积分别为F1、F2、F3，流量为Q1、Q2、Q3，总流量为q，则Q1=k1.i1. F1.t，Q2=k2.i2. F2.t、q3=。 因为各层土的水头坡度都相同，即i=i1=i2=i3的总截面积F=F1 F2 F3，总流量Q=Q1 Q2 Q3，即总流量q=KH.I.f.t=k1.i1.f1.T2.I2.F3.T3.tb .纵向渗流的平均渗透系数kz此时，总流量与各层的流量即Q=Q1=Q

15、2=Q3相等，总水头损失与各层的水头损失之和相等的渗流面积相等： F=F1=F2=F3，h=h1h2h3，影响渗透性的因素1 .土粒的大小和倾斜的细粒的含量越多，土的渗透性越小，例如土砂中的粉粒和粘粒的含量越多，土砂的渗透系数越大地减少。2 .土的实体度同种土在不同实体状态下具有不同的渗透系数，土的实体度增大，空隙率降低，土的渗透性也减少了。3 .水的动力粘性系数动力粘性系数随水温而明显变化。 水温越高，水的动力粘性系数越小，土的渗透系数越大。4 .土中封闭气体含量土中封闭气体封闭了渗透流路，降低了土的渗透系数。 封闭气体含量越多，土的渗透性越小。动水力-渗透力、渗透力水流作用于单位体积土体中土粒子的力GDGD=J/V=wh/L=wi渗透变形土工建筑物及地基的渗流作用引起的变形或破坏。 基本类型：流沙和管涌。6、流砂：由于向上的渗透作用，表层局部土体粒子同时浮游移动的现象。形成原因：与土的密度有关。(2)管涌：