土力學總結復習ppt課件

1、根底與主線根底與主線先導詳細運用緒論一、土力學包括哪些內(nèi)容？一、土力學包括哪些內(nèi)容？第一章土的組成和物理性質(zhì)第一章土的組成和物理性質(zhì)第二章土的浸透性與土中滲流第二章土的浸透性與土中滲流第三章土體中的應力分布及其計算第三章土體中的應力分布及其計算第四章土的緊縮性和地基沉降計算第四章土的緊縮性和地基沉降計算第五章土的抗剪強度第五章土的抗剪強度第六章第六章 擋土構造物上的土壓力擋土構造物上的土壓力第七章第七章 土坡穩(wěn)定性分析土坡穩(wěn)定性分析第八章第八章 地基承載力地基承載力浸透特性浸透特性變形特性變形特性強度特性強度特性d60d10d30CuCc0.330.005 0.063662.41v特征粒徑特征

2、粒徑: vd50 ：平均粒徑：平均粒徑vd60 ：控制粒徑：控制粒徑vd10 ：有效粒徑：有效粒徑vd30 ；v不均勻程度：不均勻程度：vCu = d60 / d10 不均勻系數(shù)Cu 5,級配不均勻級配不均勻v粗細程度：粗細程度： 用用d50 表示表示 第一章第一章 4 4、粒徑級配累積曲線的運用、粒徑級配累積曲線的運用 小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)1009080706050403020100105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑粒徑(mm) 土的粒徑級配累積曲線土的粒徑級配累積曲線d60 d50d10d30WaterAirSoilVaVwV

3、sVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積 VVVVVVVavas Vm0mmmmmaas知關系五個知關系五個: :共有九個參數(shù)共有九個參數(shù): V Vv Vs Va V / ms m ma m剩下三個獨立變量剩下三個獨立變量物性目的是比例關系物性目的是比例關系: :可假設任一參數(shù)為可假設任一參數(shù)為1 1對于飽和土對于飽和土, Va=0剩下兩個獨立變量剩下兩個獨立變量實驗室測定實驗室測定其它目的其它目的一三相草圖一三相草圖 P18 P18 表表1-51-53 3土的物理形狀土的物理形狀室內(nèi)測定的三個物理性質(zhì)目的室內(nèi)測定的三個物理性質(zhì)目的土的密度、土粒比重、土的含水量土的密度、土粒比重、土的含水量

4、6 6土的壓實性土的壓實性壓實：土體在壓實能量作用下，土顆粒抑制粒間阻力，產(chǎn)生位移，土中壓實：土體在壓實能量作用下，土顆粒抑制粒間阻力，產(chǎn)生位移，土中 孔隙減小，密度增大的過程?？紫稖p小，密度增大的過程。壓實機理：壓實機理：v顆粒被擊碎，土粒定向陳列；v土粒破碎，粒間結合力被破壞而發(fā)生孔隙體積減?。惑w被擠出或被緊縮等。一、細粒土的壓實性一、細粒土的壓實性土壓實的本質(zhì)：減小土孔隙中氣體的土壓實的本質(zhì)：減小土孔隙中氣體的含量，使其到達飽和。含量，使其到達飽和。最優(yōu)含水量最優(yōu)含水量 ：對應于最大干密度：對應于最大干密度 的含水量。的含水量。maxdopw實驗闡明： 普通地popww2oppww第二章

5、二影響浸透系數(shù)的要素P45 1.土的性質(zhì)對浸透系數(shù)k的影響 1粒徑大小與級配 2孔隙比e 3礦物成分 4構造 5飽和度Sr 2.浸透力 其方向與浸透方向一致； 其數(shù)值與水頭梯度成正比； 是一種體積力 P41 達西定律及其適用范圍P58 2-51臨界水力坡降公式這兩個要素對k影響最大v 防止流土防止流土v 1 1上游做防滲帷幕上游做防滲帷幕v 2)2)上游做程度防滲鋪蓋上游做程度防滲鋪蓋v 3 3下游挖減壓溝或打減壓井下游挖減壓溝或打減壓井v 防止管涌防止管涌( (管涌構成的條件管涌構成的條件P60)P60)v 1 1改動水力條件改動水力條件( (浸透力浸透力) )：減小水力梯度降水頭，添加滲徑

6、如設程度：減小水力梯度降水頭，添加滲徑如設程度防滲鋪蓋；防滲鋪蓋；v 2 2改動幾何條件：在滲流逸出處加蓋壓重或設置反濾層或垂直防滲墻等。改動幾何條件：在滲流逸出處加蓋壓重或設置反濾層或垂直防滲墻等。( (不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)CuCu對管涌有影響對管涌有影響, Cu10, Cu10的土的土, ,粗細顆粒相差不多粗細顆粒相差不多, ,細粒不容易在細粒不容易在孔隙中挪動孔隙中挪動, ,故不易發(fā)生管涌故不易發(fā)生管涌) )v 判別：管涌景象發(fā)生于土體外表滲流逸出處，流土發(fā)生于土體內(nèi)部。判別：管涌景象發(fā)生于土體外表滲流逸出處，流土發(fā)生于土體內(nèi)部。防止浸透變形的方法防止浸透變形的方法zsz地 面zzsxs

7、ysz1H2H3H12311H22H33Hsz3221132211)(HHHHHHwsatsz P70 對普通天然土層，自重應力引起的緊縮變形在地質(zhì)歷史上早已完成，不會再引起地基的沉降，附加應力那么是由于建筑建筑物以后在地基內(nèi)新添加的應力，因此，它是使地基發(fā)生變形，引起建筑物沉降的主要緣由。一矩形面積受豎直均布荷載作用一矩形面積受豎直均布荷載作用zMORxzADLdPdAByCp252223532323zyxdxdyzpRzdPdz微面積微面積 上作用的集中力所產(chǎn)生的上作用的集中力所產(chǎn)生的附加應力為：附加應力為： dxdy BoLozzyxdxdyzp52223)(23PKnmmnnmnmmn

8、ps)1arctan()111(122222222sKBZnBLm,adbcM1324pKKKKSSSSzM4321第三章第三章 第五節(jié)第五節(jié) 有效應力原理有效應力原理uwsvAuPAAAuAPwsvu31ABuA式中：式中：AA為孔壓系數(shù)。為孔壓系數(shù)。 對于飽和土：對于飽和土：B=1B=1，所以，所以31AuA31AuA故有：故有：關系曲線中恣意兩點間割線斜率。關系曲線中恣意兩點間割線斜率。 e緊縮系數(shù)：緊縮系數(shù)：即：ea 4-3 kpap1001kpap2002*工程中常用壓力由 到 時所得的緊縮系數(shù)21a來評價土的緊縮性高低：來評價土的緊縮性高低：eeP116 根據(jù)應力歷史可將土層分為那

9、三類土層？根據(jù)應力歷史可將土層分為那三類土層？ v2TvCtHCV土層的固結系數(shù)；t固結歷時； 排水最長間隔cm；單面排水：取土層厚度；雙面排水：取土層厚度的一半。 P145時間要素P145 思索： 土的固結時間與其透水性有無關系？第五章第五章 土的抗剪強度土的抗剪強度二、莫爾二、莫爾庫侖定律庫侖定律17761776年年 法國學者法國學者 該實際以為當法向應力變化范圍不大時，土體的抗剪強該實際以為當法向應力變化范圍不大時，土體的抗剪強度與法向應力的關系近似為一條直線，即：度與法向應力的關系近似為一條直線，即：ctgftgf f = tan f砂土砂土Sand f =c+ tan粘土粘土Clay

10、c fbaO3f12245033f1f12450cO對于如下圖的破壞面，根據(jù)幾何關系，可推導出平衡方程。對于如下圖的破壞面，根據(jù)幾何關系，可推導出平衡方程。ctgcctgcSin2)()(313131213121進一步整理可得：進一步整理可得：Sinc2cos23131)245(2)245(231tgctg)245(2)245(213tgctgP164-P165 三軸剪切實驗中，破裂面與大主應力面試件頂面成3452第五章 第五節(jié) 土在剪切中的性狀和各類抗剪強度目的按排水條件，三軸實驗可分為哪三種類型？它們有何差別？按排水條件，三軸實驗可分為哪三種類型？它們有何差別？按剪切前的固結程度和剪切過程

11、中的排水條件，三軸實驗可分為不固結不排按剪切前的固結程度和剪切過程中的排水條件，三軸實驗可分為不固結不排水剪，固結不排水剪及固結排水剪三種類型。水剪，固結不排水剪及固結排水剪三種類型。1不固結不排水實驗不固結不排水實驗UU：實驗過程由始至終封鎖排水閥門，土樣在加：實驗過程由始至終封鎖排水閥門，土樣在加壓和剪切過程中，含水量一直堅持不變，得到的抗剪強度目的用壓和剪切過程中，含水量一直堅持不變，得到的抗剪強度目的用cu、u表示。表示。P1852固結不排水實驗固結不排水實驗CU：先對土樣施加周圍壓力，開啟排水閥門排水至：先對土樣施加周圍壓力，開啟排水閥門排水至土樣完全固結，然后封鎖排水閥門，施加豎向

12、壓力土樣完全固結，然后封鎖排水閥門，施加豎向壓力，使土樣在不排水條件，使土樣在不排水條件下剪切破壞，得到的抗剪強度目的用下剪切破壞，得到的抗剪強度目的用ccu、cu表示。表示。P1893固結排水實驗固結排水實驗CD：在固結過程和：在固結過程和的施加過程中，都讓土樣充分排的施加過程中，都讓土樣充分排水，不產(chǎn)生孔隙水壓力。故施加的應力就是作用于土樣上的有效應力，得到水，不產(chǎn)生孔隙水壓力。故施加的應力就是作用于土樣上的有效應力，得到的抗剪強度目的用的抗剪強度目的用ccd、cd表示。表示。P187v靜止土壓力靜止土壓力E0E0v 擋土墻為剛性不動時，土處于靜止形狀不擋土墻為剛性不動時，土處于靜止形狀不

13、產(chǎn)生位移和變形，此時作用在擋土墻上的土壓力。產(chǎn)生位移和變形，此時作用在擋土墻上的土壓力。彈性平衡形狀彈性平衡形狀v自動土壓力自動土壓力EaEav 擋土墻背叛填土方向轉(zhuǎn)動或挪動時，隨著擋土墻背叛填土方向轉(zhuǎn)動或挪動時，隨著位移量的逐漸添加，墻后土體遭到的土壓力逐漸減位移量的逐漸添加，墻后土體遭到的土壓力逐漸減小，當墻后填土到達極限平衡形狀時，土壓力降為小，當墻后填土到達極限平衡形狀時，土壓力降為最小值，這時作用在擋土墻上的土壓力。最小值，這時作用在擋土墻上的土壓力。v被動土壓力被動土壓力EpEpv 擋土墻向著填土方向轉(zhuǎn)動或挪動時，隨著擋土墻向著填土方向轉(zhuǎn)動或挪動時，隨著位移量的逐漸添加，墻后土體遭到擠壓而引起土壓位移量的逐漸添加，墻后土體遭到擠壓而引起土壓力逐漸增大，當墻后填土到達極限平衡形狀時，土力逐漸增大，當墻后填土到達極限平衡形狀時，土壓力增大為最大值，這時作用在擋土墻上的土壓力。壓力增大為最大值，這時作用在擋土墻上的土壓力。 P223