土力學(xué)復(fù)習(xí)資料總結(jié)

1、土力學(xué)復(fù)習(xí)資料總結(jié)第一章土的組成1、土力學(xué)：是以力學(xué)和工程地質(zhì)為基礎(chǔ)研究與土木工程有關(guān)的土的應(yīng)力、應(yīng)變、強(qiáng)度穩(wěn)定性等的應(yīng)用力學(xué)的分支。2、地基：承受建筑物、構(gòu)筑物全部荷載的那一部分天然的或部分人工改造的地層。3、地基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足的基本條件：強(qiáng)度，穩(wěn)定性，安全度，變形。4、土的定義：巖石在風(fēng)化作用下形成的大小懸殊顆粒，通過不同的搬運(yùn)方式，在各種自然環(huán)境中形成的沉積物。由土粒（固相）、土中水（液相）和土中氣（氣相）所組成的三相物質(zhì)。5、土的工程特性：壓縮性大， 強(qiáng)度低，透水性大。6、土的形成過程：地殼表層的巖石在陽光、大氣、水和生物等因素影響下，發(fā)生風(fēng)化作用，使巖石崩解、破碎，經(jīng)流水、風(fēng)、冰川等動(dòng)

2、力搬運(yùn)作用，在各種自然環(huán)境下沉積。7、風(fēng)化作用：外力對(duì)原巖發(fā)生的機(jī)械破碎和化學(xué)風(fēng)化作用。風(fēng)化作用有兩種：物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化。物理風(fēng)化：用于溫度變化、水的凍脹、波浪沖擊、地震等引起的物理力使巖體崩解，碎裂的過程?；瘜W(xué)風(fēng)化：巖體與空氣，水和各種水溶液相互作用的過程。化學(xué)風(fēng)化的類型有三種：水解作用、水化作用、氧化作用。水解作用：指原生礦物成分被分解，并與水進(jìn)行化學(xué)成分的交換。水化作用：批量水和某種礦物發(fā)生化學(xué)反映，形成新的礦物。氧化作用：指某種礦物與氧氣結(jié)合形成新的礦物。8、土的特點(diǎn)：散體性：顆粒之間無黏結(jié)或一定的黏結(jié)，存在大量孔隙，可以透水透氣。 多相性：土是由固體顆粒、水和氣體組成的三相體系。自

3、然變異性：土是在自然界漫長的地質(zhì)歷史時(shí)期深化形成的多礦物組合體，性質(zhì)復(fù)雜，不均勻，且隨時(shí)間還在不斷變化的材料。9、決定土的物理學(xué)性質(zhì)的重要因素：土粒的大小和形狀，礦物組成，組成。10、土粒的個(gè)體特征：土粒的大小、土粒的形狀。11、粒度：土粒的大小。12、粒組：介于一定粒度范圍內(nèi)的土粒。13、界限粒經(jīng)：劃分粒組的分界尺寸。14、土的粒度成分（顆粒級(jí)配）：土粒的大小及其組成情況，通常以土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量來表示。15土的粒度成分（顆粒組配）常用測(cè)定方法：篩分法：用于粒經(jīng)大于0.07mm的粗粒組c沉降分析法：用于粒經(jīng)小于0.07mm的粗粒組。篩分法試驗(yàn)：將風(fēng)干、分散的代表性土樣通過一套自上而下孔經(jīng)

4、由大到小的標(biāo)準(zhǔn)，篩稱干土重，即可求得各個(gè)粒組的相對(duì)含量。通過計(jì)算可得到小于某一篩孔直徑土粒的累積重量及累計(jì)百分比含量。沉降分析法：土粒在水中的沉降原理。土粒的下沉速度：土粒形狀、粒經(jīng)、密度、黏滯度。16、粒經(jīng)累計(jì)曲線：橫坐標(biāo)表示土粒粒經(jīng)，縱坐標(biāo)表示小于或大于某粒經(jīng)的土重含量。判斷：曲線較陡：表示粒經(jīng)大小相差不多，土粒較均勻，一級(jí)配不良。曲張平緩：表示粒經(jīng)大小相差懸殊，土粒不均勻，一級(jí)配良好。17、限制粒經(jīng)d60,中值粒徑d30,有效粒徑d10。分別相當(dāng)于小于某粒徑土重累計(jì)百分含量為60%30%10%寸應(yīng)的粒徑。d60>d30>d1018、不均勻系數(shù)：反映大小不同粒組的分布情況。Cu

5、=d60/d10CiK5級(jí)配不良Cu>10級(jí)配良好曲率系數(shù)CC=d302/d10d60反映了限制粒徑d60與有效粒徑d10之間各粒組含量分布情況。礫類土或砂類土：當(dāng)CuA5和Cu=1s3良好級(jí)配。CC過大或過小，表明土中缺少中間粒組，務(wù)粒組間孔隙的連鎖充填效應(yīng)降低，組配變差。19、結(jié)合水：當(dāng)土粒與水相互作用時(shí)，土粒會(huì)吸附一部分水分子，在土粒表面形成一定厚度的水膜。20、強(qiáng)結(jié)合水：指緊靠土粒表面的結(jié)合水膜，性質(zhì)接近于固體，密度約為1.22.4g/cm3冰點(diǎn)-78C，有21.極大的黏滯度，彈性和抗剪強(qiáng)度。22. 弱結(jié)合水：緊靠于強(qiáng)結(jié)合水的外圍而形成的結(jié)合水膜，不能祭奠靜水壓力。自由水：存在于

6、土粒表面電場(chǎng)影響范圍以外的水，性質(zhì)和正常水一樣，能祭奠靜水壓力，冰點(diǎn)為0C,有溶解能力。23. 重力水：存在于地下水位以下的透水土層中的地下水，對(duì)土粒有浮力作用。24. 毛細(xì)水：存在于地下水位以上，受到水滿天飛空氣交界面處表面張力作用的自由水。強(qiáng)結(jié)合水特點(diǎn)：具有一定的抗剪強(qiáng)度和黏滯度。不傳遞靜水壓力。e>1,1.2S.4g/cm3。弱結(jié)合水特點(diǎn)：具有一定塑性；不傳遞靜水壓力；e=1s1.7g/cm3,100C沸點(diǎn)V680C,-0.5冰點(diǎn)V-78C重力水特點(diǎn)：浮力、流動(dòng)性。毛細(xì)水特點(diǎn)：存在于砂土、粉土中；毛細(xì)水與孔隙大小形狀有關(guān)。25、氣相分為自由氣體：與大氣連通；封閉氣體：與大氣隔絕，在

7、外力作用下，土吉封閉氣體易溶于水，外力沒了后，溶解的氣體又重新釋放出來，使土的彈性增加，透水性減小。27、黏性土礦物：主要有黏土礦物和其他化學(xué)膠結(jié)物或有機(jī)質(zhì)，其中黏土礦物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)特征對(duì)黏性土的工程性質(zhì)影響較大。 蒙脫石：兩層Si-O四面體，夾一層AL-OH八面體，晶胞松散，水理性強(qiáng)。 伊利石：高嶺石：一層Si-O四面體，一層AL-OH八面體28、土的結(jié)構(gòu)形成：單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)、絮狀結(jié)構(gòu)。土的構(gòu)造特征：成層性；裂隙性：裂隙、降低土體強(qiáng)度和穩(wěn)定，加大透水。 第二章土的物理性質(zhì)及分類1、土的物質(zhì)成分包括：土骨架的固態(tài)礦物顆粒；土骨架孔隙中的液態(tài)水；溶解物質(zhì);孔隙中的氣體。2、反映土粒均勻程度：粒

8、度成分、顆粒級(jí)配。3、決定土的物理力性質(zhì)的因素：大小、形狀、礦物成分、組成狀況4、三相比例批量標(biāo)：表示土的三相比例關(guān)系的指標(biāo)。包括：土粒相對(duì)密度dS,土的含水量W、密度p05、土粒相對(duì)密度：土粒質(zhì)量與同體積的4C時(shí)純水的質(zhì)量之比。dS=mS/vSpW1=pS/pW1mS>土粒質(zhì)量;vS土粒體積cm3;pSt土粒密度，土粒單位體積的質(zhì)量g/cm3;pW純水在4C時(shí)的密度，等于1/cm3。6、土的含水量：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比。W=mw/mS100%用“烘干法”測(cè)定。7、土的密度p=m/v=mw+mS/v;用"環(huán)刀法"測(cè)定。8、土的干密度：土單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)

9、量。pd=mS/v9、飽和密度：土孔隙中充滿水時(shí)的單位體積質(zhì)量。psat=mS+VVpW/v（VV土的體積）10、重度：土單位體積的重力y=pg（KN/m3）psatApApd>p'ysat?了a了d>y'11、土的孔隙比：土中孔隙體積與土粒體積之比e=VV/VSev0.6密實(shí)的低壓縮性土e>1.0疏松的高壓縮性土12、土的孔隙率：土中孔隙所占體積與土總體積之比。n=VV/Vx100%（n=e/1+e）13、土的飽和度：土中水體積與土中孔隙體積之比。Sr=VW/VVx100%14流塑性（狀態(tài)）：保持天然結(jié)構(gòu)的原準(zhǔn)確度上，在其含水量達(dá)到液限以后，并不處于流動(dòng)狀態(tài)

10、?？伤苄裕顟B(tài)）：當(dāng)黏性土在某含水量范圍內(nèi)，可用我力塑成任何形狀而不發(fā)生裂紋，并當(dāng)外力移去后仍能保持即得的形狀的性能。15、液限：土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)到流動(dòng)狀態(tài)的界限含水量。WL塑限：土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)為半固態(tài)的界限含水量。Wp縮限：土由半固態(tài)不斷蒸發(fā)水分，則體積繼續(xù)逐漸減小，寺到體積不再收縮時(shí)，對(duì)應(yīng)土的界限含水量WS液限WL采用錐式液限代測(cè)定。塑限Wp采用搓條法測(cè)定。16、塑性指數(shù)：土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍（液限和塑限的差值）IP=WL-WPIP愈大，土處于可塑狀態(tài)的含水量范圍愈大。 黏性土（IP>10T黏土IP>17;粉質(zhì)黏土10VIP<17。17、液性指數(shù)：反映土的軟硬件程

11、度，指黏性土的天然含水量和限的差值與塑限指數(shù)之比。IL=W-WP/WL-WP=W-WP/IP堅(jiān)硬狀態(tài)：當(dāng)WWFM,ILV0。流動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)WWLM,IL>1?？伤軤顟B(tài)：當(dāng)WR：WWL時(shí)，0VIL<10IL愈大，土質(zhì)愈軟，反之，愈硬。IL:堅(jiān)硬0硬塑0.25可塑0.75軟塑1流塑IL<0;0vIL<0.25;0.25VIL<0.75;IL>1.0。18、天然稠度：批量狀土樣測(cè)定的液限和天然含水量的差值與塑性指數(shù)之比。用于確定路基的干溫程度。WC=WL-WP/IP=WL-W/WL-WP19、黏性土的活動(dòng)度：用塑性指數(shù)與黏粒含量百分?jǐn)?shù)之比值。A=IP/mm一（粒徑v

12、0.02mm的）黍占粒含量百分比。不活動(dòng)黏性AV0.75正常黏性土0.75VAV1.25活動(dòng)黏性土A>1.2520、黏性土的靈敏度：原狀土的強(qiáng)度與該土經(jīng)過重塑后的強(qiáng)度之比。St=qu/q,uqu原狀試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度KPAq,u-重塑試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度KPASt愈高，結(jié)構(gòu)性愈強(qiáng)。受擾動(dòng)后土的強(qiáng)度降低的愈多。21、觸變性：黏性土的抗剪強(qiáng)度隨時(shí)時(shí)恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)。22、相對(duì)密實(shí)度（無黏性土砂土，碎石土）Dr=密實(shí)：中實(shí)松散23、粉土性質(zhì)：易于液化接近砂土；易于濕陷；凍肽接近黏土。24、土的脹縮性：批量黏性土具有吸水膨脹和失水收縮的兩種變形特征。25、膨脹土：黏粒成分主要由親水性礦物組成

13、具有顯著脹縮性的黏性土。26、土的溫陷性：批量土在自重壓力作用下或自重壓力和附加壓力綜合作用下，受水浸溫后土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著附加下陷的特征。27、土的凍脹性：批量土的凍脹和凍融給建筑物或土工建筑物帶來危害的變形特性。28、土按顆粒級(jí)配和塑性指數(shù)劃分： 碎石土：粒徑大于2mm勺顆粒含量超過全重50%勺土。50% 砂土：粒徑大于2mm勺顆粒含量不超過全重50%且粒徑大于0.75mm的顆粒含量全重I粉土：介于砂土與黏性土之間，塑性指數(shù)IP<10,粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重50%勺土；黏性土：塑性指數(shù)大于10的土。第三章土的滲透性及滲流1、滲透：液體從物質(zhì)微孔中透過的現(xiàn)象

14、。滲透性：土具有被液體透過的性質(zhì)。2、砂土的滲透定律：地下水在土的孔隙或微小裂縫中以不大的速度連續(xù)滲透時(shí)，屬于層流運(yùn)動(dòng)。V=Ki=q/A（砂土、層流）K->土的滲透系數(shù)，相當(dāng)于滴溜溜轉(zhuǎn)和梯度i=1時(shí)的滲流速度。i水力梯度，單位滲流尺度上的水頭損失i=或局部土體產(chǎn)生移動(dòng)，導(dǎo)致土體變形由于滲流作用，使水壓力和浮力發(fā)生變化導(dǎo)致土體成結(jié)構(gòu)物失穩(wěn)。主要變現(xiàn)為巖坡滑動(dòng)等構(gòu)造物整體失穩(wěn)。6、流砂：在向上的滲流力作用下，粒間有效應(yīng)力為零時(shí)，顆粒群發(fā)生懸浮、移動(dòng)的現(xiàn)象。7、臨界水力梯度：使土體發(fā)生流砂現(xiàn)象時(shí)的水力梯度。8、管涌：在水流滲透作用下，土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動(dòng)，以至流失；隨著土的孔隙

15、不斷擴(kuò)大，滲流速度不斷增加，較粗的顆粒也相繼被水流逐漸帶走，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道，造成土體塌陷的現(xiàn)象。9、管涌防治：改變水力條件；改變幾何條件；減小滲流力；滲流逸出處加反濾層。10、流砂防治：改變土質(zhì)；覆蓋壓重以平衡滲透力；增加滲透路徑；減少水頭差。11、層流原因：土中孔隙一般非常微小曲折水在土中所受的粘滯阻力很大，流速十分緩慢，因此，大多數(shù)情況相鄰兩個(gè)水分子運(yùn)動(dòng)軌跡相平行而不混流。第四章土中應(yīng)力1、土中應(yīng)力：批量土體在自重、建筑荷載、交通荷載或其他因素的作用下，土中所產(chǎn)生的應(yīng)力。包括：自重應(yīng)力、附加應(yīng)力。2、自重應(yīng)力：批量土體受到自身重力作用而存在的應(yīng)力。 豎向自重應(yīng)力： 側(cè)向自

16、重應(yīng)力：M波松比KO一土的側(cè)壓力系數(shù)KM/1-M3、自重應(yīng)力特點(diǎn)：在自重應(yīng)力作用下，土不產(chǎn)生側(cè)向變形和剪切變形；沿任一水平面上自重應(yīng)力均勻無限分布；自重應(yīng)力一般不使地基產(chǎn)生變形。天然地下任意z處的豎向有效自重應(yīng)力KPO成層土中自重應(yīng)力：6C=n一深度Z范圍內(nèi)的土層總數(shù)；hi第i層土的厚度yi第i層的天然重度。4、基底壓力：建筑物的荷載通過自身基礎(chǔ)傳給地基，在基礎(chǔ)底面與地基之間使產(chǎn)生了荷載效應(yīng)基底壓力(P)的大小和分布狀況與什么有關(guān)？ 荷載的大小和分布；基礎(chǔ)的剛度；基礎(chǔ)埋深；地基土的性質(zhì)。5、基底壓力P:中心荷載下： 基底面積:A=pByG=20KN/M3基礎(chǔ)其上回填土總重力-G=yGAd(d基

17、礎(chǔ)埋深)矩形基底偏心荷載下：evp/b時(shí)，基底壓力P分布圖呈梯形。(2) e=p/b時(shí)，基底壓力P分布圖呈三角形。e>p/b時(shí)，距心荷載較遠(yuǎn)的基底邊緣返力為負(fù)值PMAX=K一單向偏心作用點(diǎn)至具有最大壓力的基底邊緣的距離。6、基底附加壓力（DQ:批量基底特號(hào)除基底處建造前土中自重應(yīng)力。是引起地基附加應(yīng)和和變形的主要原因。7、基底平均附加威力:P一基底平均壓力KPUbch一基底處土中自重應(yīng)力"基底標(biāo)高以上天然土層的加權(quán)平均重度m=（）/（）地下水位下的重度改為浮重度。h=天然地面算起的基礎(chǔ)埋深。8、地基附加應(yīng)力：主要由建筑基礎(chǔ)自重在土體中引起的附于原有自重應(yīng)力之上的應(yīng)力。第五章土的

18、壓縮性1、土的壓縮性：土體在壓力作用下體積縮小的特性。土的壓縮：土中孔隙的體積縮小。土的固結(jié)：在壓力作用下隨土中水所占體積縮小的全過程。2、側(cè)限條件：土體沿水平方向不發(fā)生壓縮變形的條件。3、壓縮曲線：室內(nèi)土的固結(jié)試驗(yàn)的直接成果，它是土的孔隙比與所受壓力的關(guān)系曲線，從而得到土的壓縮性指標(biāo)。4、壓縮系數(shù)：土體在側(cè)限條件上孔隙比減小量與有效壓應(yīng)力增量的比值。a=P1地基某深度處土中自重應(yīng)力（豎向）P2地基某深度處土中自重應(yīng)力（豎向）與附加應(yīng)力之和。5、壓縮系數(shù)：A1-2:用壓力段由P1=0.1MPA增加到P1=0.1MPA時(shí)的壓縮段系數(shù)G1-2來評(píng)定土的壓縮性.6、壓縮指數(shù)CC土體在側(cè)限條件下孔隙比

19、減小量與有效應(yīng)力常用對(duì)數(shù)值增量的比值。7、壓縮模量ES:土體在側(cè)限條件下，當(dāng)土中應(yīng)力變化不大時(shí)，壓應(yīng)力增量與壓應(yīng)變?cè)隽砍烧?。ES=e1原始孔隙比8、土體的體積壓縮系數(shù)MV在側(cè)限條件下的豎向應(yīng)變與豎向附加壓應(yīng)力之比。MV=1/ES=A/1+e9、土的固結(jié)：土體的壓縮隨時(shí)間增長的全過程。先期固結(jié)壓力：天然土層在歷史上受到過的最大固結(jié)壓力（PQ有效應(yīng)力：土粒間所傳遞的粒間應(yīng)力，是土中控制壓縮變形抗剪強(qiáng)度的應(yīng)力11、原始?jí)嚎s曲線：從室內(nèi)高壓固結(jié)試驗(yàn)e-lgp第六章地基曲線，經(jīng)修正后得出符合現(xiàn)場(chǎng)原始土體的孔隙比與有效應(yīng)務(wù)的關(guān)系曲線。變形1有效應(yīng)力：通過土粒接觸點(diǎn)傳遞的粒間應(yīng)力。2、孔隙應(yīng)力：通過土孔隙

20、傳遞的應(yīng)力。3、總應(yīng)力：土某點(diǎn)的有交往應(yīng)力與孔隙壓力之和。4、靜水壓力：總應(yīng)力為自重應(yīng)力時(shí)，飽和土中的孔隙水壓力。5、超孔隙水壓力：總應(yīng)力為附加應(yīng)力時(shí)，飽和土中開始全部由孔隙水壓力傳遞附加應(yīng)力6、飽和土中的有效應(yīng)力原理：飽和土中任意點(diǎn)的總應(yīng)力b總是等于有效應(yīng)力加上孔隙水壓力，即b=b,+U,或有效應(yīng)力b,總是等于總應(yīng)力減去孔隙水壓力b,=b-U。7、飽和土的固結(jié)：主固結(jié)：由土孔隙中自由水的排出速度決定。次固結(jié)：由土骨架的蠕變速度決定。8、飽和土的滲透固結(jié)：飽和土在附加應(yīng)力作用下，孔隙中相應(yīng)的一些自由水將隨時(shí)間逐漸被排出，同時(shí)孔隙體積也隨之縮小。9、飽和粒性土地基沉降的三個(gè)分量：瞬時(shí)沉降；固結(jié)沉

21、降；次固結(jié)沉降。第七章土的抗剪強(qiáng)度1、土的抗剪強(qiáng)度：土體抵抗剪應(yīng)力的極限值。2、土的強(qiáng)度破壞有關(guān)的工程問題： 建筑物地基的承載力；土工建筑物的土坡定性；深基坑土壁的穩(wěn)定性；擋土墻地基的穩(wěn)定性。3、庫侖公式：4、無黏性土的抗剪強(qiáng)度與剪切面上的法向應(yīng)力成正比，其本質(zhì)是由于土粒之間的滑動(dòng)摩擦以及凹凸面間的鑲嵌作用產(chǎn)生的摩阻力，其大小決定于土粒表面的粗糙度、土密實(shí)度以及顆粒及配等因素。5、影響土的抗剪強(qiáng)度的性質(zhì)：土的性質(zhì)試驗(yàn)時(shí)的排水條件、剪切速率、應(yīng)和狀態(tài)、應(yīng)力歷史等，其中最主要的是試驗(yàn)時(shí)的排水條件。6、b=1/2(b1+b3)+1/2(b1-b3)cos2xI=1/2(b1-b3)Sin2x7、粘性

22、土和粉土的極限平衡條件：b1=b3=8、無粘性土的極限平衡條件：b1=b3=9、破裂角：破壞面與大主應(yīng)力b1作用面的夾角為(45。+了/2)破壞面與小主應(yīng)力b3作用面的夾角為(45o+y/2)第八章土壓力1土壓力：指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力2、土壓力要素：性質(zhì)、大小、方向、作用點(diǎn)。3、影響土壓力性質(zhì)、大小及分布規(guī)律的因素:墻體移動(dòng)方向、位移量；墻后填土種類、性質(zhì)及表面形狀；擋土墻、墻背、傾角及光滑程度。4、主動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻向離開土體方向偏移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻上的土壓力。5、被動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻向土體方向偏移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻上的土壓力。6、靜止壓力：當(dāng)擋土墻靜止不動(dòng)，土體處于強(qiáng)性平衡狀態(tài)時(shí)，土對(duì)墻的壓力為：7、靜止土壓力計(jì)算：bo=koyzko-靜止土壓力系數(shù)；ko=1-Sinp,。bo靜止土壓力強(qiáng)度；Y一墻背填土的工，KN/M3E3靜止土壓力，KN/MHL擋土墻高度，MEO=1/2(1/2)yh2K。£。=乍用點(diǎn)在距墻底H/3處。8、主動(dòng)土壓力：(設(shè)墻背光直立，填土面水平、擋土墻偏移土體)無粘性土：粘性土、粉土：K&