土力學(xué)全知識點

千里之行，始于足下。第2頁/共2頁精品文檔推薦土力學(xué)全知識點第一章：土的物理性質(zhì)及工程分類

第二節(jié)、粒度成分的表示辦法

土的粒度成分是指土中各種別同粒組的相對含量(以干土質(zhì)量的百分比表示)，它用以描述土中別同粒徑土粒的分布特征。

常用的粒度成分的表示辦法有表格法、累計曲線法和二角坐標(biāo)法。

2)累計曲線法：是——種圖示的辦法，通常用半對數(shù)紙繪制，橫坐標(biāo)(核對數(shù)比例尺)表示某—粒徑，縱坐標(biāo)表示小于某一粒徑的土粒的百分含量。

級配的指標(biāo)：

別均勻系數(shù)Cu=d60÷d10

曲率系數(shù)Cs=d302／﹙d60×d10﹚

式中：d10、d20、d60—分不相當(dāng)于累計百分含量為10％、30％和60％的粒徑，d10稱為有效粒徑；d60稱為限制粒徑。

別均勻系數(shù)Cu反映大小別同粒織的分布事情，Cu=5,Cs=1~3的土級配良好。但如cu過大，表示也許缺失中間粒徑，屬別延續(xù)級配，故需并且用曲率系數(shù)來評價。曲率系數(shù)則是報述累計曲線整體形狀的指標(biāo)。

土粒的形狀

土粒形狀對丁土的密實度和十的強度有顯著的妨礙，棱角狀的顆粒互相嵌擠咬合形成比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)．強度較高；磨圓度好的顆粒之間容易滑動，土體的穩(wěn)定性比較差

用體積系數(shù)和形狀系數(shù)描述土粒形狀

體積系數(shù)Vc=6V/﹙πdm3﹚

式中：V———土粒體積(mm3)；

dm——土粒的最大粒徑(mm)。

V愈小，土粒愈接近于圓形。圓球狀的Vc＝1,立方體的Vc＝o．37：棱角狀的土粒Vc更小形狀系數(shù)F

F=AC/B2

式中：A、B、C分不為土粒的最大、中間和最小粒徑

第三節(jié)土的三相比例指標(biāo)

一、試驗指標(biāo)

1．土的密度是單位體積土的質(zhì)量，ρ=m／V

由土的質(zhì)量產(chǎn)生的單位體積的重力稱為重力密度γ，簡稱為重度γ=ρg=W／V

2.土粒比重Gs土粒質(zhì)量ms同體積4℃時純水的質(zhì)量之比Gs=ms／﹙Vsρw1﹚=ρs／ρw1

3．土的含水量ω是土中水的質(zhì)量mw與團體(土粒)質(zhì)量ms之比，ω=mw／ms×100％

二、換算指標(biāo)

1．干密度ρd是土的顆粒質(zhì)量ms與土的總體積V之比，ρd=ms／V

土的干密度越大，土越密實，強度就越高，水穩(wěn)定性也好。

2．土的飽和密度是當(dāng)土的孔隙中全部為水所充滿時的密度，即全部充滿孔隙的水的質(zhì)量mw與固相質(zhì)量ms之和與土的總體積V之比，ρsat=﹙ms+Vvρw﹚／VV--土的孔隙體積

3．當(dāng)上浸沒在水中時，土的固相受到水的浮力作用，單位土體積中土粒的重力扣除同體積水的重力后，即為單位土體積中土粒的有效重度，單位kN／m3γ’=(msg－Vsρw)／V=γsat－γw

4．土的孔隙比是e孔隙隙的體積Vv與土粒體積Vs之比，以小數(shù)計，e=Vv／Vs

5．土的孔隙率n是孔隙隙的體積Vv與土的總體積V之比n=Vv／V×100％

6、土的飽和度Sr是孔隙中水的體積Vw與土的總體積Vv之比Sr=Vw／V×100％

三、三相比例指標(biāo)

第四節(jié)黏性土的界限含水率

粘性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水率；流淌狀態(tài)與可塑狀態(tài)間的界限含水率成為液限ωL；可塑狀態(tài)與半固體間稱為塑限ωp；半固體狀態(tài)與固體狀態(tài)稱為縮限ωs

塑性指數(shù)Ip=ωL－ωp無％，黏粒越多，塑性指數(shù)越大

液性指數(shù)IL=﹙ωL－ωp﹚／Ip=﹙ω－ωp﹚／﹙ωL－ωp﹚有％

沙土相對密度：當(dāng)沙土處于最密實狀態(tài)時，其孔隙比稱為最小孔隙比emin而處于最松散狀態(tài)時稱為最大孔隙比相對密度Dr=﹙emax－e﹚／﹙emax－emin﹚當(dāng)Dr接近1時最密實，當(dāng)Dr接近0時最松散

第六節(jié)土的工程分類

粉土是介于沙土和粘性土之間的過渡土類，它具有沙土和粘性土的某些特征，依照黏粒含量能夠?qū)⒎弁猎賱澐譃樯百|(zhì)粉土和粘質(zhì)粉土

第二章粘性土的物理化學(xué)性質(zhì)

膠體活動性指數(shù)在工程實踐中，提出了一具既能反映粘土礦物成分，又能反映粘土顆粒形狀的綜合指標(biāo)AcAc=Ip／p＜0.002p＜0.002是黏粒﹙＜0.002㎜﹚的百分含量；Ac＜0.75非活動性粘土，0.75＜Ac＜1.25正常粘性土，Ac＞1.25活動性粘性土，Ac越大黏粒對土的可塑性妨礙越大

靈敏度St，把原狀結(jié)構(gòu)的強度與結(jié)構(gòu)破壞后的強度之比定義為靈敏度，普通粘性土St=2~4，靈敏性粘性土4~8，高靈敏性粘性土≥8觸變性

在工程建設(shè)中，可利用粘土礦物顆粒帶電的特性來為生產(chǎn)服務(wù)。將純粘土礦物(高嶺石或蒙脫石）與水制成泥漿時，礦物顆粒吸附大量水化離子和水分子，由于顆粒的水膜非常厚，顆粒與顆粒之間的引力非常薄弱，能夠長階段懸浮在水中。當(dāng)懸浮液在靜止?fàn)顟B(tài)時，顆粒之間的微弱引力，使其聚攏起來，懸液便成為一種糊狀、粘滯度較大的流體，可是。一旦受到振動或擾動時，顆粒之間的聯(lián)結(jié)會立刻喪失，又恢復(fù)成為流淌的液體，這種性質(zhì)稱為觸變性

第三章土中水的運動規(guī)律第二節(jié)達西定律:Ikv=或IFkq=v滲透速度，I水頭梯度I=ΔH／ΔL=﹙H1-H2﹚／Lk滲透系數(shù)（m／s）q滲透流量（m3／s）F截面積v=k（I－I0）I0粘土的起始水頭梯度土的滲透系數(shù)k=QL／ΔHFt常水頭;k=al／Ft㏑﹙H1／H2﹚=2.3al／Ft㏒﹙H1／H2﹚

動水力：GD水流作用在單位體積土體中土顆粒上的力，也稱為滲流力

wwDILh

TGγγ=??=

=(kN/m3)

流沙現(xiàn)象GD=γ’=γsat－γw這時土顆粒間的壓力等于0，土顆粒將處于懸浮狀態(tài)而失去穩(wěn)定，這種現(xiàn)象稱為流沙現(xiàn)象﹙土

體表面，細沙粉砂粉土中﹚臨界水頭梯度Icr=γ’／γw=γsat／γw－1容許水頭梯度I≦[I]＝Icr／K細小顆粒在動水力作用下經(jīng)過粗顆粒的孔隙被水流帶走，稱為管涌﹙局部擴大，任何土﹚

第四章土中應(yīng)力計算第二節(jié)自重應(yīng)力

Zcz?=γσ。砂性土思考浮重。黏性土：LI》1思考浮重，LIe時，基底壓力0min1）和欠固結(jié)土

（OCR<1）,

C

PP

=OCR.

三大模量：1、壓縮模量Es是依照室內(nèi)壓縮試驗得到的，它是指土在徹底側(cè)限條件下，豎向正應(yīng)力與相應(yīng)的變形穩(wěn)定事情下正應(yīng)變的比值；2、變形模量E0是依照現(xiàn)場載荷試驗得到的，它是指土在無側(cè)限（側(cè)向自由膨脹）條件下正

應(yīng)力與相應(yīng)的正應(yīng)變的比值E0=ωpb﹙1－μ2﹚／ss荷載板下沉量，b荷載板寬度，μ泊松比，ω沉落妨礙系數(shù)；3、彈性模量E是指正應(yīng)力σ與彈性正應(yīng)變εd的比值，測法有靜力法和動力法。壓縮和變形模量的應(yīng)變?yōu)榭倯?yīng)變，彈模之包含彈性應(yīng)變E0=βEs

第三節(jié)地基沉落地基沉落是假定地基是均質(zhì)的、各向同性的、線彈性的半無限體。第i層土壓縮模量

isii

ihEPs?=

,

Δsi=εiHi=﹙e1i－e2i﹚／﹙1+e1i﹚×Hi=ai﹙p2i－p1i﹚／﹙1+e1i﹚×Hi，εi平均壓縮應(yīng)變，Hi土厚，e1i第i層上下層面自重應(yīng)力值的平均值p1i=﹙σcz﹙i－1﹚+σcz﹚／2從土的壓縮曲線上得到的孔隙比

第四節(jié)固結(jié)度：深度z的A點在t時間豎向有效應(yīng)力σt’與起始超孔隙水壓力p的比值，稱為A點t時間的固結(jié)度。Ut=1－t時間面積／起始面積固結(jié)度系數(shù)Cv，固結(jié)度是時刻因數(shù)的函數(shù)，時刻因數(shù)Tv越大，固結(jié)度Ut越大。

Tv=Cv×t／H2

Cv=k﹙1＋e﹚／aγw粘性土地基沉落的三時期:1、瞬時沉落2、固結(jié)沉落3、次固結(jié)沉落20為基礎(chǔ)及日填土的平均重度

第六章土的抗剪強度

土的抗剪強度

c

f+=?στtan（kpa），大主應(yīng)力

)

245(tan2)2

45(tan231?

?σσ+??++?=c，小主應(yīng)力

)

245(tan2)2

45(tan213?

?σσ-??--?=c，剪切破碎面與大主應(yīng)力1σ作用平面的夾角為

245?

α+

?=

抗剪強度指標(biāo)的試驗測定辦法：直截了當(dāng)剪切試驗、三軸剪切試驗、無側(cè)限抗壓試驗、十字板剪切試驗

飽和粘性土剪切試驗辦法的挑選：1．別固結(jié)別排水剪(或稱快剪)2．固結(jié)別排水剪(或稱固結(jié)快剪)3．固結(jié)排水剪(或稱慢剪)

在實際工程中應(yīng)當(dāng)具體采納上述哪種試驗辦法，要依照地基土的實際受力事情和排水條件而定。鑒于近年來國內(nèi)房屋建造施工周期縮短，結(jié)構(gòu)荷載增長速率較快，所以驗算施工結(jié)束時的地基短期承載力時，《建造地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GBJ7—89)建議采納別排水剪，以保證工程的安全。該規(guī)范還規(guī)定，關(guān)于施工周期較長，結(jié)構(gòu)荷載增長速率較慢的工程，宜依照建造物的荷載及預(yù)壓荷載作用下地基的固結(jié)程度，采納固結(jié)別排水剪。

第七章土壓力計算

土壓力：擋土結(jié)構(gòu)都承受著來自他們與土體界面上側(cè)向壓力的作用，土壓力算是這些側(cè)向壓力的總稱。分為1、靜止土壓力2、主動土壓力3、被動土壓力

主動土壓力a

aaKczK2p-=γ

,

?

????

-?=245tan2?Ka，c土的黏聚力ψ內(nèi)摩擦角Ka主動土壓力系數(shù)

拉力區(qū)高度

Kacγ2h0=

aE距離墻底（H-0h）/3)

2)(h(21E0aaaKczKH--=γ

被動土壓力

a

aKczK2pp+=γ

,

?

????

+?=245tan2?Ka，填土面有均布荷載主動土壓力a

aaKcKz2qp-+=）（γ

庫侖土壓力理論Ea=Qmax=1／2×γH2KaEax=EaCOSθ=1／2×γH2KacosθEay=Easinθ=1／2×γH2

Kasinθ

Ea位置C1=H／3

第八章土坡穩(wěn)定性分析

土坡滑動系數(shù)﹙土坡未定安全系數(shù)﹚

α?

tantan=

K，α——土坡坡角，?——土的內(nèi)摩擦角。

第三節(jié)圓弧滑動面滑動力矩Ms=WaW重