2023年土力学全知识点.doc

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1、第一章 ：土的物理性质及工程分类第二节、粒度成分的表达方法 土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量(以干土质量的比例表达)，它用以描述土中不同粒径土粒的分布特性。常用的粒度成分的表达方法有表格法、累计曲线法和二角坐标法。2)累计曲线法：是种图示的方法，通常用半对数纸绘制，横坐标(核对数比例尺)表达某粒径，纵坐标表达小于某一粒径的土粒的百分含量。级配的指标： 不均匀系数 Cu=d60d10 曲率系数Cs=d302d60d10式中：d10、d20、d60分别相称于累计百分含量为10、30和60的粒径，d10称为有效粒径；d60称为限制粒径。 不均匀系数Cu反映大小不同粒织的分布情况，Cu=5,

2、Cs=13的土级配良好。但如cu过大，表达也许缺失中间粒径，属不连续级配，故需同时用曲率系数来评价。曲率系数则是报述累计曲线整体形状的指标。土粒的形状土粒形状对丁土的密实度和十的强度有显著的影响，棱角状的颗粒互相嵌挤咬合形成比较稳定的结构强度较高；磨圆度好的颗粒之间容易滑动，土体的稳定性比较差用体积系数和形状系数描述土粒形状 体积系数Vc=6V/dm3式中：V土粒体积(mm3)； dm土粒的最大粒径(mm)。 V愈小，土粒愈接近于圆形。圆球状的Vc1,立方体的Vco37：棱角状的土粒Vc更小 形状系数F F=AC/B2式中：A、B、C分别为土粒的最大、中间和最小粒径第三节 土的三相比例指标一、

3、实验指标 1土的密度是单位体积土的质量，=mV由土的质量产生的单位体积的重力称为重力密度，简称为重度=g=WV2.土粒比重Gs 土粒质量ms同体积4时纯水的质量之比Gs=msVsw1=sw13土的含水量是土中水的质量mw与团队(土粒)质量ms之比，=mwms100二、换算指标1干密度d是土的颗粒质量ms与土的总体积V之比，d=msV土的干密度越大，土越密实，强度就越高，水稳定性也好。2土的饱和密度是当土的孔隙中所有为水所充满时的密度，即所有充满孔隙的水的质量mw与固相质量ms之和与土的总体积V之比，sat=ms+VvwV V-土的孔隙体积3当上浸没在水中时，土的固相受到水的浮力作用，单位土体积

4、中土粒的重力扣除同体积水的重力后，即为单位土体积中土粒的有效重度，单位kNm3 =(msgVsw)V=satw4土的孔隙比是e孔隙隙的体积Vv与土粒体积Vs之比，以小数计，e=VvVs5土的孔隙率n是孔隙隙的体积Vv与土的总体积V之比 n=VvV1006、土的饱和度Sr是孔隙中水的体积Vw与土的总体积Vv之比 Sr=VwV100三、三相比例指标第四节 黏性土的界线含水率粘性土从一种状态转到另一种状态的分界含水率；流动状态与可塑状态间的界线含水率成为液限L；可塑状态与半固体间称为塑限p；半固体状态与固体状态称为缩限s塑性指数Ip=Lp 无，黏粒越多，塑性指数越大液性指数IL=LpIp=pLp 有

5、沙土相对密度：当沙土处在最密实状态时，其孔隙比称为最小孔隙比emin而处在最松散状态时称为最大孔隙比 相对密度Dr=emaxeemaxemin 当Dr接近1时最密实，当Dr接近0时最松散第六节 土的工程分类粉土是介于沙土和粘性土之间的过渡土类，它具有沙土和粘性土的某些特性，根据黏粒含量可以将粉土再划分为砂质粉土和粘质粉土第二章 粘性土的物理化学性质胶体活动性指数 在工程实践中，提出了一个既能反映粘土矿物成分，又能反映粘土颗粒形状的综合指标Ac Ac=Ipp0.002 p0.002是黏粒0.002的百分含量；Ac0.75非活动性粘土，0.75Ac1.25正常粘性土，Ac1.25活动性粘性土，Ac

6、越大黏粒对土的可塑性影响越大灵敏度St，把原状结构的强度与结构破坏后的强度之比定义为灵敏度，一般粘性土St=24，灵敏性粘性土48，高灵敏性粘性土8触变性在工程建设中，可运用粘土矿物颗粒带电的特性来为生产服务。将纯粘土矿物(高岭石或蒙脱石）与水制成泥浆时，矿物颗粒吸附大量水化离子和水分子，由于颗粒的水膜很厚，颗粒与颗粒之间的引力很薄弱，可以长时期悬浮在水中。当悬浮液在静止状态时，颗粒之间的薄弱引力，使其聚集起来，悬液便成为一种糊状、粘滞度较大的流体，可是。一旦受到振动或扰动时，颗粒之间的联结会立刻丧失，又恢复成为流动的液体，这种性质称为触变性第三章 土中水的运动规律第二节 达西定律 : 或 v

7、渗透速度，I-水头梯度I=HL=H1-H2L k-渗透系数（ms） q-渗透流量（m3s） F-截面积 v=k（II0） I0-粘土的起始水头梯度 土的渗透系数 k=QLHFt-常水头; k=alFtH1H2=2.3alFtH1H2动水力：GD水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力，也称为渗流力 (kN/m3)流沙现象GD=satw这时土颗粒间的压力等于0，土颗粒将处在悬浮状态而失去稳定，这种现象称为流沙现象土体表面，细沙粉砂粉土中 临界水头梯度Icr=w=satw1允许水头梯度IIIcrK细小颗粒在动水力作用下通过粗颗粒的孔隙被水流带走，称为管涌局部扩大，任何土第四章土中应力计算第二节 自重应

8、力。砂性土考虑浮重。黏性土：1考虑浮重，0不考虑浮重，01）和欠固结土（OCR1）,.三大模量：1、压缩模量Es是根据室内压缩实验得到的，它是指土在完全侧限条件下，竖向正应力与相应的变形稳定情况下正应变的比值；2、变形模量E0是根据现场载荷实验得到的，它是指土在无侧限（侧向自由膨胀）条件下正应力与相应的正应变的比值E0=pb12s s荷载板下沉量，b荷载板宽度，泊松比，沉降影响系数；3、弹性模量E是指正应力与弹性正应变d的比值，测法有静力法和动力法。压缩和变形模量的应变为总应变，弹模之包含弹性应变E0=Es第三节 地基沉降 地基沉降是假定地基是均质的、各向同性的、线弹性的半无限体。第层土压缩模

9、量, si=iHi=e1ie2i1+e1iHi=aip2ip1i1+e1iHi，i平均压缩应变，Hi土厚，e1i第i层上下层面自重应力值的平均值p1i=czi1+cz2从土的压缩曲线上得到的孔隙比 第四节 固结度：深度z的A点在t时刻竖向有效应力t与起始超孔隙水压力p的比值，称为A点t时刻的固结度。Ut=1t时刻面积起始面积 固结度系数Cv，固结度是时间因数的函数，时间因数Tv越大，固结度Ut越大。Tv=CvtH2 Cv=k1eaw 粘性土地基沉降的三阶段:1、瞬时沉降2、固结沉降3、次固结沉降 20为基础及日填土的平均重度第六章 土的抗剪强度 土的抗剪强度（kpa），大主应力，小主应力，剪切

10、破裂面与大主应力作用平面的夹角为抗剪强度指标的实验测定方法：直接剪切实验、三轴剪切实验、无侧限抗压实验、十字板剪切实验饱和粘性土剪切实验方法的选择：1不固结不排水剪(或称快剪)2固结不排水剪(或称固结快剪)3固结排水剪(或称慢剪) 在实际工程中应当具体采用上述哪种实验方法，要根据地基土的实际受力情况和排水条件而定。鉴于近年来国内房屋建筑施工周期缩短，结构荷载增长速率较快，因此验算施工结束时的地基短期承载力时，建筑地基基础设计规范(GBJ789)建议采用不排水剪，以保证工程的安全。该规范还规定，对于施工周期较长，结构荷载增长速率较慢的工程，宜根据建筑物的荷载及预压荷载作用下地基的固结限度，采用固

11、结不排水剪。第七章 土压力计算土压力：挡土结构都承受着来自他们与土体界面上侧向压力的作用，土压力就是这些侧向压力的总称。分为1、静止土压力2、积极土压力3、被动土压力积极土压力 , ， c土的黏聚力 内摩擦角 Ka积极土压力系数拉力区高度 距离墙底（H-）/3 被动土压力 , ，填土面有均布荷载积极土压力库仑土压力理论Ea=Qmax=12 H2Ka Eax=EaCOS=12 H2Kacos Eay=Easin=12 H2Kasin Ea位置C1=H3 第八章 土坡稳定性分析土坡滑动系数土坡未定安全系数，土坡坡角，土的内摩擦角。第三节 圆弧滑动面 滑动力矩Ms=Wa W重力，aW对圆心o的力臂

12、稳定力矩Mr=fLR f土的抗剪强度L圆弧长R半径第九章 地基承载力地基承载力是指地基土单位面积上所能承受菷载的能力，kPa地基破坏过程：压密、剪切、破坏阶段，临朔荷载，临界荷载 B基础宽度，N、Nq、Nc承载力系数与有关，c黏聚力名 称符号三相比例表达式用实验指标计算的公式用其他指标计算的公式换算指标孔隙比 饱和重度饱和度 干重度孔隙率有效重度 液性指数IL状 态液性指数IL状 态IL0坚 硬0.75IL1软 塑0IL0.25硬 塑IL1流 塑0.25IL0.75可 塑细粒土分类粉土划分土的名称塑性指数Ip土的名称黏粒含量黏土Ip17砂质粉土 粒径小于0.005mm的颗粒质量小于等于总重量的10%粉质粘土10Ip17黏质粉土 粒径小于0.005mm的颗粒质量超过总重量的10%粉土Ip10