土力學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)

1、第1章 緒論1、基本概念土力學(xué)：是用力學(xué)的觀點(diǎn)研究土各種性能一門科學(xué)地基：直接承受建筑物荷載的那一部分土層基礎(chǔ)：將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到地基中的結(jié)構(gòu)的一部分，通常稱為下部結(jié)構(gòu)持力層：直接與基礎(chǔ)地面接觸的土層下臥層：地基內(nèi)持力層下面的土層軟弱下臥層：地基承載力低于持力層的下臥層天然地基：未經(jīng)人工處理就可滿足設(shè)計(jì)要求的地基人工地基：地層承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求，需進(jìn)行加固處理的地基 基礎(chǔ)埋深：從設(shè)計(jì)地面（一般從室外地面）到基礎(chǔ)底面的垂直距離 淺基礎(chǔ)：埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基礎(chǔ)深基礎(chǔ)：借助于特殊施工方法建造的基礎(chǔ)。如樁基、墩基、沉井和地下連續(xù)墻2、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本條件（

2、1）作用于地基上的荷載效應(yīng)不得超過地基容許承載力值。（2）基礎(chǔ)沉降不得超過地基變形容許值。（3）具有足夠防止失穩(wěn)破壞的安全儲備。第2章 土的物理性質(zhì)和工程分類1、土的結(jié)構(gòu)： （1）單粒結(jié)構(gòu)；（2）蜂窩結(jié)構(gòu)；（3）絮狀結(jié)構(gòu)2、土的構(gòu)造 （1）層狀構(gòu)造；（2）分散構(gòu)造；（3）裂隙構(gòu)造（4）結(jié)核狀構(gòu)造3、土的工程特性 （1）壓縮性高； （2）強(qiáng)度低； （3）透水性大（2）不均勻程度： Cu = d60 / d10 不均勻系數(shù) Cu 5,級配不均勻4、土的顆粒級配（1）土的粒徑： d60 控制粒徑 d10 有效粒徑 d30 中值粒徑（3）連續(xù)程度: Cc = d302 / (d60 d10 ) 曲率系

3、數(shù)5、土的物理性質(zhì)（1）土的物理性質(zhì)指標(biāo)1）土的密度、有效密度、飽和密度、干密度土的重度、有效重度、飽和重度、干重度2）土粒的比重 3）土的飽和度4）土的含水量 5）土的孔隙比和空隙率（2）無粘性土的密實(shí)度 （3）粘性土的物理性質(zhì)：（4）液性指數(shù)和塑性指數(shù)（5）粘性土的靈敏度（6）粘性土的觸變性飽和粘性土受到擾動(dòng)后，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，土的強(qiáng)度降低。當(dāng)擾動(dòng)停止后，土的強(qiáng)度隨時(shí)間又會(huì)逐漸恢復(fù)的現(xiàn)象，稱為觸變性。土的觸變性是土的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)形態(tài)發(fā)生變化引起的，是土微觀結(jié)構(gòu)隨時(shí)間變化的宏觀表現(xiàn)第3章 土的滲透性與工程降水1、水在土中任意一點(diǎn)的水頭： 如果忽略速度水頭，上式可以寫成：2、水力坡降 i ：單位滲流

4、長度上的水頭損失3、達(dá)西定律4、動(dòng)水力J 土體中滲流的水對單位體積土體的骨架作用的力，是水流對土體施加的體積力，kN/m3。水在土中流動(dòng)的過程中將受到土阻力的作用，使水頭逐漸損失。同時(shí)，水的滲透將對土骨架產(chǎn)生拖曳力，導(dǎo)致土體中的應(yīng)力與變形發(fā)生變化。這種滲透水流作用對土骨架產(chǎn)生的拖曳力稱為動(dòng)水壓力。在工程計(jì)算中，將土的臨界水力坡降除以某一安全系數(shù)Fs(23)，作為允許水力坡降i。設(shè)計(jì)時(shí)，為保證建筑物的安全，將滲流逸出處的水力坡降控制在允許坡降i內(nèi) 5、流土和管涌 A：流土：地下水流動(dòng)時(shí)，若水流的方向由上向下，此時(shí)動(dòng)水力的方向與重力方向一致，使土顆粒壓得更緊，對工程有利。如果地下水水流方向相反，動(dòng)

5、水力的方向與重力方向相反。當(dāng)動(dòng)水力足夠大時(shí)，會(huì)將土體沖起，造成破壞。當(dāng)動(dòng)水力GD的數(shù)值等于或者大于土的浮重度時(shí)，土體被水沖起的現(xiàn)象，稱為流土。icr稱為臨界水力坡降，即將產(chǎn)生流土B：管涌 當(dāng)土體顆粒級配不連續(xù)時(shí)，水流可將土體粗?？紫吨谐涮畹募?xì)粒土沖走，破壞土的結(jié)構(gòu)，這種作用稱作管涌。長期管涌的結(jié)果，形成地下土洞，土洞由小變大，可導(dǎo)致地表塌陷。C：流土與管涌的區(qū)別a：流土發(fā)生時(shí)水力梯度i大于臨界水力梯度icr，而管涌可以發(fā)生在任何的情況下b：流土發(fā)生的部位在滲流逸出處，而管涌發(fā)生的部位可在滲流逸出處，也可在土體內(nèi)部；c：流土破壞往往是突發(fā)的，而管涌破壞一般有一個(gè)時(shí)間發(fā)展過程，是一種漸進(jìn)性質(zhì)的破壞

6、； d：流土發(fā)生時(shí)水流方向向上，而管涌發(fā)生時(shí)則沒有此限制；e：只要水力梯度達(dá)到一定數(shù)值，任何類型的土都可以發(fā)生流土破壞；而管涌只發(fā)生在有一定級配（如不均勻系數(shù)Cu10）的無粘性土中，且土中粗顆粒所構(gòu)成的孔隙直徑必須大于細(xì)顆粒的直徑。第3章 土的應(yīng)力與有效應(yīng)力原理1、土中的自重應(yīng)力（1）豎向自重應(yīng)力由cz分布可知豎向自重應(yīng)力的分布規(guī)律為：1） 土的自重應(yīng)力分布線是一條折線，折點(diǎn)在土層交界處和地下水位處，在不透水層面處分布線有突變；2）同一層土的自重應(yīng)力按直線變化；3）自重應(yīng)力隨深度增加而增大；4）在同一平面自重應(yīng)力各點(diǎn)相等。（2）水平向的自重應(yīng)力（3）地下水位的變化對自重應(yīng)力的影響2、基礎(chǔ)底面的

7、壓力（1） 軸心荷載下的基底壓力（2）偏心荷載下的基底壓力3、基底附加壓力4、地基中的附加應(yīng)力第5章 土的壓縮和固結(jié)1、有關(guān)概念：固結(jié)：飽和土壓縮的全過程叫做土的固結(jié) 瞬時(shí)沉降：施加荷載后，土體在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的沉降主固結(jié)沉降：依賴于孔隙水壓力變化而產(chǎn)生的固結(jié)次固結(jié)沉降：指孔隙水壓力完全消散，主固結(jié)沉降完成后的那部分沉降壓縮系數(shù)：一般取壓縮曲線上M1M2兩點(diǎn)切線的斜率值，稱為土的壓縮系數(shù)壓縮指數(shù)：壓縮模量：土在完全側(cè)限條件下豎向應(yīng)力增量與相應(yīng)的應(yīng)變增量的比值變形模量：指的是土體在無側(cè)限的情況下單軸受壓時(shí)的應(yīng)力和應(yīng)變之比體積壓縮系數(shù)：先期固結(jié)壓力：土體在固結(jié)過程中所受的最大豎向有效應(yīng)力正常固結(jié)土

8、：先期固結(jié)壓力等于現(xiàn)時(shí)的土壓力pcp1超固結(jié)土：先期固結(jié)壓力大于現(xiàn)時(shí)的土壓力pcp1欠固結(jié)土：先期固結(jié)壓力小于現(xiàn)時(shí)的土壓力pcp1固結(jié)度（Ut）：土的固結(jié)過程中某一時(shí)間t的固結(jié)沉降量s1與固結(jié)穩(wěn)定的最終沉降量s之比2、地基沉降量計(jì)算的分層總和法 1)劃分薄層hi 不同土層界面； 地下水位標(biāo)高處； 每層厚度0.4b(基礎(chǔ)寬度）； 2)分別計(jì)算每分層界面處的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力，并畫出應(yīng)力圖形 3)確定地基中壓力層厚度zn。采用應(yīng)力比: 一般土層：z/sz 0.2； 軟粘土層：z/sz 0.1 ； 4)計(jì)算每薄層土沉降量Si 5) 計(jì)算地基最終沉降量，實(shí)際就是將各薄層土沉降量之和s=SSi3、地基變

9、形分類（1）沉降量（2）沉降差（3）傾斜（4）局部傾斜第6章 土的抗剪強(qiáng)度1、土的抗剪強(qiáng)度第7章 土壓力1、土壓力的種類2、土壓力的計(jì)算（1）主動(dòng)土壓力（2）被動(dòng)土壓力3、朗肯土壓力理論4、庫倫土壓力理論 庫倫土壓力理論的基本假設(shè)： （1）墻后的填土是理想的散粒體（粘聚力c=0）； （2）滑動(dòng)楔體為剛體； （3）楔體沿著墻背及一個(gè)通過墻踵的平面滑動(dòng)。5、特殊情況下土壓力的計(jì)算（1）填土表面有均布荷載（2）墻后填土分層（c=0）（3）墻后有地下水第8章 地基的承載力地基變形的三個(gè)階段：壓縮階段；剪切階段；塑性流動(dòng)階段地基破壞的三個(gè)模式：整體剪切破壞；局部剪切破壞；沖切剪切破壞（1）臨塑荷載：指在

10、外荷載作用下，地基中剛剛開始產(chǎn)生塑性變形（局部剪切破壞）時(shí)基礎(chǔ)底面單位面積上所承受的荷載。對應(yīng)荷載沉降曲線上的Pcr的值。（2）臨界荷載：地基中塑性變形達(dá)到一定深度時(shí)，基礎(chǔ)底面的壓力。（3）極限荷載：地基在外荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力達(dá)到極限平衡時(shí)的荷載。對應(yīng)荷載沉降曲線上的pu值。地基的容許承載力：第9章 土坡穩(wěn)定分析 簡單土坡的穩(wěn)定分析第10章 淺基礎(chǔ)1、確定基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)考慮的因素2、無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)（1）基礎(chǔ)底面積的確定1）中心受壓2）偏心受壓（2）基礎(chǔ)高度的確定剛性角（3）軟弱下臥層承載力的驗(yàn)算3、擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)（1）墻下條形基礎(chǔ)（2）柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4、減輕建筑物有害變形的措施（1）建

11、筑措施（2）結(jié)構(gòu)措施（3）施工措施第11章 樁基礎(chǔ)1、樁基礎(chǔ)的分類（摩擦型樁和端承樁）按實(shí)用功能分：1豎向抗壓樁（摩擦型樁和端承樁）；2豎向抗拔樁；3水平受荷樁；4復(fù)合受荷樁按樁身材料分;1.混凝土樁2.鋼樁3.組合材料樁按施工方法分：1.灌注樁（沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁）2.預(yù)制樁按成樁過程的擠土效應(yīng)分：1.非擠土樁2.擠土樁3.部分?jǐn)D土樁2、樁基礎(chǔ)的構(gòu)造要求3、單樁承載力的確定 （1）單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 （2）單樁豎向特征值4、樁的負(fù)摩阻力定義 土和樁身發(fā)生相對位移時(shí)，土對樁側(cè)的摩擦力才能發(fā)揮出來。若樁的沉降大于周圍土體的沉降，土就產(chǎn)生向上的支承樁的摩擦力，稱正摩擦力。反之

12、，若樁周上體的沉降大于樁身沉降，則土就對樁產(chǎn)生向下的摩擦力，此種摩擦力，如同施于樁上的荷載，拉樁下沉，稱負(fù)摩阻力。 產(chǎn)生條件：1）欠固結(jié)的軟土或新填土，由于土層在自重下固結(jié)而產(chǎn)生；2）由于軟土表面有大面積堆載或新填土，使樁周的上層產(chǎn)生壓縮變形；3）由于軟土層下面透水層中抽水或其它原因，地下水降低，土中有效應(yīng)力增大而引起樁周土的下沉；4）在自重濕陷性黃土產(chǎn)生自重濕陷時(shí)，也會(huì)使樁上產(chǎn)生負(fù)摩擦力。在樁周圍的土層相對于樁側(cè)作向下的位移時(shí)，土產(chǎn)生于樁側(cè)的摩擦阻力方向向下為負(fù)摩擦力。 5）靈敏度較高的飽水粘性土，受打樁等施工擾動(dòng)(振動(dòng)、擠壓、推移)影響，附加超靜孔隙水壓力增加，軟土觸變增強(qiáng)，隨后又減弱產(chǎn)生新的固結(jié)下沉； 6）大面積軟土地區(qū)打入擠土樁，使原來地面隆起，樁間土內(nèi)總應(yīng)力和孔隙水壓力都普遍增高，隨后這部分樁間土的固結(jié)引起土相對于樁體的下沉； 7）打樁和樁靜載荷試驗(yàn)作業(yè)過程中，當(dāng)卸荷和樁身向上回彈時(shí)，在樁身上部也可能引起樁表面的負(fù)摩擦力。 在上述各種情況下，土的自重和地面上的荷載都將通過負(fù)摩擦力傳遞給樁。由此可見，樁的負(fù)摩擦力問題必定與地基內(nèi)軟弱土層或濕