土力學(xué)期末考試重點(diǎn)復(fù)習(xí)資料

第一章土的形成和物理性質(zhì)指標(biāo)1、土質(zhì)學(xué)：從工程地質(zhì)學(xué)范疇發(fā)展起來，從土的成因和成分出發(fā)，研究土的工程性質(zhì)的本子與機(jī)理（地質(zhì)特性）。2、土力學(xué)：從工程力學(xué)范疇發(fā)展起來，把土作為物理-力學(xué)系統(tǒng)，用數(shù)學(xué)力學(xué)方法求解土在各種條件下的應(yīng)力分布、變形及土壓力、地基承載力與邊坡穩(wěn)定等問題（工程特性）。4、土：是由母巖風(fēng)化，經(jīng)過多種地質(zhì)作用和搬移作用形成的，土是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物。5、物理風(fēng)化：只改變顆粒的大小和性質(zhì)，不改變巖石的礦物成（量變）。6、化學(xué)風(fēng)化：不僅改變顆粒的大小和性質(zhì)，不改變巖石的礦物成（質(zhì)變）。7、土的組成固體顆粒固相(Solid)構(gòu)成土體骨架起決定作用土中水液相(Liquid)重要影響土中氣體氣相(Air)次要作用8、成土礦物原生礦物(物理風(fēng)化，砂卵石料)：顆粒較粗(cm~m)，一般為無黏性土；主要有石英、長石、云母等；吸水力弱、穩(wěn)定、無塑性；性質(zhì)由礦物本身的性質(zhì)反映，如顆粒大小組成、礦物類型、顆粒形狀、表面特征、硬度等。次生礦物(化學(xué)風(fēng)化，黏土礦物)：顆粒較細(xì)(<5μm)，一般為黏土礦物；主要有高嶺石、伊利石、蒙脫石；吸水力強(qiáng)、活潑、有塑性。9、黏土礦物：是一種復(fù)合的鋁-硅鹽晶體，顆粒呈片狀，是由硅片和鋁片構(gòu)成的晶包所組疊而成，可分成高嶺石、蒙脫石和伊利石三種類型。10、高嶺石：產(chǎn)于酸性環(huán)境，是花崗巖風(fēng)化后的產(chǎn)物，通常來源于長石的水解。1：1型晶格，1硅片＋1鋁片=1晶層，晶層靠氫鍵連接，一個(gè)顆粒、多達(dá)近百個(gè)晶層。特點(diǎn)：水穩(wěn)性好，可塑性低，壓縮性低。11、蒙脫石：常由火山灰、玄武巖等轉(zhuǎn)變而來，一般在堿性、排水不良的環(huán)境里風(fēng)化形成。2：1型晶格：2硅片＋1鋁片＝1晶層，晶層沒有鉀離子連接，連接弱,水分子進(jìn)入。特點(diǎn)：高塑性、高壓縮性，低強(qiáng)度，遇水膨脹。12、伊利石：堿性介質(zhì)中風(fēng)化產(chǎn)物，2：1型晶格，2硅片＋1鋁片＝1晶層，晶層靠鉀離子連接，比較穩(wěn)定，但不如氫鍵。特點(diǎn)：遇水膨脹，脫水收縮的能力低于蒙脫石，其力學(xué)性質(zhì)介于高嶺石與蒙脫石之間。13、土粒的大小和土的級(jí)配粒徑：土粒大小mm；粒組：按粗細(xì)進(jìn)行分組，將粒徑接近的歸成一類界限粒徑；粗粒土(Coarse-gainsoil)：礫石和砂粒為主要組成的土，也稱無黏性土；細(xì)粒土(Fine-grainsoil)：粉粒、黏粒和膠粒為主組成的土，也稱黏性土；土的級(jí)配：土中各種大小的粒組中土粒的相對含量；14、顆粒大小分析試驗(yàn)：測定土中各粒組顆粒質(zhì)量所占該土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，確定粒徑分布范圍的試驗(yàn)。15、分析方法篩分法：粗粒土，粒徑>0.075mm。利用一套孔徑由大到小的篩子，將按規(guī)定方法取得的一定質(zhì)量的干試樣放入一次疊好的篩中，置振篩機(jī)上充分振搖后，稱出留在各級(jí)篩上的土粒的質(zhì)量，計(jì)算出小于某土粒粒徑的土粒含量百分?jǐn)?shù)X（％）密度計(jì)法：細(xì)粒土，粒徑<0.075mm。利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來確定小于某粒徑的土粒含量的方法。16、土的粒徑分布曲線17、土的粒徑分布曲線用途土中各粒組的土粒含量，用于粗粒土的分類和大致評(píng)估土的工程性質(zhì)；某些特征粒徑，用于建筑材料的選擇和評(píng)價(jià)土級(jí)配的好壞。土的粗細(xì)度：用d50表示；土的不均勻程度：不均勻系數(shù)Cu=d60/d10；連續(xù)程度:曲率系數(shù)Cc土的分類標(biāo)準(zhǔn)（GBJ145-90）：純凈礫、砂，Cu>=5，且Cc=1~3時(shí)，級(jí)配良好18、土的液相吸著水：土顆粒表面電分子力吸附在土粒表面的一層水，不能傳遞壓力。自由水：不受顆粒電場引力作用的孔隙水毛細(xì)水：由于土體孔隙的毛細(xì)作用升至自由水面以上的水。毛細(xì)水承受表面張力和重力的作用重力水：自由水面以下的孔隙自由水，在重力作用下可在土中自由流動(dòng)(傳遞水壓力，浮力、滲流力)19、毛細(xì)現(xiàn)象:由于毛細(xì)張力的作用，會(huì)形成如圖所示的彎液面，使毛細(xì)角邊水產(chǎn)生負(fù)壓力，顆粒則受正壓力。20、土顆粒間的相互作用力化學(xué)鍵、范得華力、離子—靜電力、毛細(xì)水壓力21、土的結(jié)構(gòu)：指土的物質(zhì)組成（主要指土粒，也包括孔隙）在空間的相互排列以及土粒間的聯(lián)結(jié)特征的綜合。單粒結(jié)構(gòu)、分散結(jié)構(gòu)、絮狀結(jié)構(gòu)。22、土的物理性質(zhì)指標(biāo)：反映組成土體的固體顆粒、孔隙中的水和氣體三項(xiàng)所占的體積和質(zhì)量（重量）的比例關(guān)系的指標(biāo)。土的密度ρ：單位體積土的質(zhì)量，用ρ表示，單位為kg/m3(或g/cm3)。測量方法：黏性土：環(huán)刀法、臘封法；粗粒土：灌砂法、灌水法土的重度γ：亦稱為容重，定義為單位體積土的重量，用γ表示，單位為kN/m3。土粒比重GS：土粒的質(zhì)量（或重量）與同體積4℃時(shí)純水的質(zhì)量（或重量）之比（無因次）。測量方法：比重瓶法：適用于粒徑小于5mm的土。事先將比重瓶注滿純水，稱瓶加水的質(zhì)量。然后把烘干土若干克裝入該空比重瓶內(nèi)，再加純水至滿，稱瓶加土加水的質(zhì)量。土的含水率:為土中水的質(zhì)量與土粒的質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示。測定方法：烘干法：適用于黏質(zhì)土、粉質(zhì)土、砂類土和有機(jī)質(zhì)土類。先稱出天然土的質(zhì)量，然后放在烘箱中，在100℃～105℃常溫下烘干，稱得干土質(zhì)量。土的孔隙比e：土中孔隙的體積與土粒的體積之比，以小數(shù)表示。土的孔隙率n：土中孔隙的體積與土的總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示。土的飽和度Sr：土中孔隙水的體積與孔隙體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示。土的干密度ρd：單位體積內(nèi)土粒的質(zhì)量。土的干重度γd：單位體積內(nèi)土粒的重量。飽和密度ρsat：土中孔隙完全被水充滿土處于飽和狀態(tài)時(shí)單位體積土的質(zhì)量。飽和重度γsat：在飽和狀態(tài)下，單位體積土的重量稱為飽和重度。浮重度（有效重度）γ’：土在水下，受到水的浮力作用，其有效重量減小。土的浮密度ρ’是單位體積內(nèi)的土粒質(zhì)量與同體積水質(zhì)量之差 23、相對密實(shí)度Dr用來衡量無黏性土的松緊程度式中：Dr——相對密實(shí)度；emax——無黏性土處在最松狀態(tài)時(shí)的孔隙比；emin——無黏性土處在最密狀態(tài)時(shí)的孔隙比；e0——無黏性土的天然孔隙比或填筑孔隙比。24、相對密實(shí)度Dr劃分無黏性土的狀態(tài)如下：0＜Dr≤1/3疏松的1/3＜Dr≤2/3中密的2/3＜Dr≤1密實(shí)的25、稠度：指黏性土的干濕程度或在某一含水率下抵抗外力作用而變形或破壞的能力，是黏性土最主要的物理狀態(tài)指標(biāo)。26、可塑性：土在外力作用下可改變形狀但不顯著改變其體積也不開裂，外力卸除后仍能保持已有的形狀。27、稠度界限或阿太堡界限：用于區(qū)分黏性土從一種狀態(tài)過渡到另一種狀態(tài)的界限含水率被稱為稠度界限或阿太堡界限液限（WL）——從流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)的上限含水率；塑限（Wp）——從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)的下限含水率；縮限（Ws）——從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的界限含水率，亦即黏性土隨著含水率的減小而體積開始不變時(shí)的含水率。28、界限含水率的測定方法測定塑限：搓滾法，液、塑限聯(lián)合測定法測定液限：碟式儀法，液、塑限聯(lián)合測定法測定縮限：收縮皿法29、塑性指數(shù)：液限和塑限之差的百分?jǐn)?shù)值（去掉百分號(hào)）。用Ip=WL-WP表示，取整數(shù)。塑性指數(shù)越高，吸著水能力越高，土的黏粒含量越高。30、液性指數(shù)：表征了土的天然含水率與界限含水率之間的相對關(guān)系，表達(dá)了天然土所處的狀態(tài)。31、土的壓實(shí)性：指在一定的含水率下，以人工或機(jī)械的方法，使土能夠壓實(shí)到某種密實(shí)度的性質(zhì)。32、土的壓實(shí)性影響因素：含水率、擊實(shí)功能、土類和級(jí)配。33、雙電層：土粒表面的負(fù)電荷，受土粒表面影響的陽離子層(反離子層)。雙電層電位隨距離的增大呈指數(shù)衰減。雙電層厚度與離子價(jià)、離子濃度的平方根成反比。34、雙電層的影響因素孔隙水中離子濃度的影響：濃度高，厚度小；離子價(jià)數(shù)的影響：價(jià)數(shù)高，厚度??；溫度與溶液的介電常數(shù)的影響：溫度高、導(dǎo)電性強(qiáng)，厚度大；pH值的影響：pH值與pHe差值大，厚度大；第二章土體應(yīng)力計(jì)算1、太沙基有效應(yīng)力原理：土中的應(yīng)力按土體中土骨架和土中孔隙流體（水、氣）的應(yīng)力承擔(dān)作用原理或應(yīng)力傳遞方式可分為有效應(yīng)力和孔隙應(yīng)（壓）力。有效應(yīng)力：由土骨架傳遞（或承擔(dān)）的應(yīng)力?？紫稇?yīng)力：由土中孔隙流體（水和氣體）傳遞（或承擔(dān)）的應(yīng)力?？倯?yīng)力：有效應(yīng)力＋孔隙應(yīng)力。2、土體的應(yīng)力按引起的原因分為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力自重應(yīng)力——由土體自身重量所產(chǎn)生的應(yīng)力；附加應(yīng)力——由外荷（靜的或動(dòng)的）引起的土中應(yīng)力；3、側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)：指側(cè)向應(yīng)變?yōu)榱愕囊环N應(yīng)力狀態(tài)。4、靜止側(cè)壓力系數(shù)K0：是土體在無側(cè)向變形條件下側(cè)向（水平向）有效應(yīng)力與豎向有效應(yīng)力之比。通常小于1，但對于超固結(jié)粘土和壓實(shí)土也可能會(huì)大于1。5、靜止側(cè)壓力系數(shù)的確定方法可通過現(xiàn)場或室內(nèi)試驗(yàn)確定:K由泊松比v計(jì)算:K土或正常固結(jié)粘土:K0=1-sin超固結(jié)粘土：K6、成層土應(yīng)力的計(jì)算7、基底附加應(yīng)力：基底壓力扣除因基礎(chǔ)埋深所開挖土體的自重應(yīng)力后在基底處施加于地基上的單位面積壓力。8、中心荷載下的基底壓力9、偏心荷載下的基底壓力10、傾斜偏心荷載下的基底壓力11、附加應(yīng)力是由于修建建筑物之后在地基內(nèi)新增加的應(yīng)力，它是使地基發(fā)生變形從而引起建筑物沉降的主要原因。12、計(jì)算假定：地基土是各向同性的、均質(zhì)的、線性變形體，而且在深度和水平方向上都是無限的。13、豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力——半無限空間體彈性力學(xué)基本解 14、地基中的附加應(yīng)力計(jì)算步驟計(jì)算上部結(jié)構(gòu)荷載P和基礎(chǔ)及其上回填土的自重G；計(jì)算基底壓力；根據(jù)基礎(chǔ)埋深和埋深范圍內(nèi)土體的重度計(jì)算基底凈壓力；確定是平面問題還是空間問題，并建立相應(yīng)的坐標(biāo)系；根據(jù)計(jì)算點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算m和n并查對應(yīng)的附加應(yīng)力系數(shù)（注意：線性插值）；根據(jù)附加應(yīng)力系數(shù)和基底凈壓力計(jì)算地基中的附加應(yīng)力；注意：對空間和平面問題，若基底凈壓力為均布或三角形分布時(shí)，z=0處（即基底面）的附加應(yīng)力直接用基底凈壓力。 第三章土的滲透性和滲透變形1、滲透所引起的問題水的問題：水自身的量、質(zhì)、賦存位置（地下水位）的變化所引起的問題（排水、擋水、污水、地下水開采）。土的問題：由于水的滲透引起土體內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的變化或土體、地基本身的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等的變化，從而影響建筑物或地基的穩(wěn)定性或產(chǎn)生有害變形的問題。2、達(dá)西滲透定律參數(shù)定義層流：流體向前流動(dòng)時(shí)，各質(zhì)點(diǎn)間相互平行，互不干擾；紊流：流體除向前流動(dòng)外，碎成許多漩渦，而與側(cè)邊流體混合；過渡流：從層流向紊流過度的中間狀態(tài)，流體行為不穩(wěn)定，時(shí)而層流時(shí)而紊流；位置水頭：到基準(zhǔn)面的豎直距離，代表單位重量的液體從基準(zhǔn)面算起所具有的位置勢能；壓力水頭：水壓力所能引起的自由水面的升高，表示單位重量液體所具有的壓力勢能；測管水頭：測管水面到基準(zhǔn)面的垂直距離，等于位置水頭和壓力水頭之和，表示單位重量液體的總勢能；總水頭：單位重量水體所具有的能量；式中：位置水頭Z：水體的位置勢能（任選基準(zhǔn)面）；壓力水頭u/gw：水體的壓力勢能（u孔隙水壓力）；流速水頭v2/(2g)：水體的動(dòng)能（對滲流多處于層流≈0）滲流的總水頭：也稱測管水頭，是滲流的總驅(qū)動(dòng)能，滲流總是從水頭高處流向水頭低處；

水力坡降：單位滲流長度上的水頭損失，i=?H/L滲透系數(shù):反映土的透水性能的比例系數(shù)，其物理意義為水力坡降i＝1時(shí)的滲流速度。3、水利水電工程地質(zhì)勘察滲透系數(shù)規(guī)范4、達(dá)西定律的適用條件層流（線性流動(dòng)）發(fā)生于砂土或一般黏土絕大數(shù)滲流，均屬層流范圍，故達(dá)西定律均可使用。從層流轉(zhuǎn)換為紊流時(shí)的雷諾系數(shù)Re一般為0.1~7.5的范圍，達(dá)西滲透定律適用條件Re≤1密實(shí)黏土黏土顆粒外具有較厚的弱結(jié)合水膜，因此達(dá)西定律不適用。5、滲透系數(shù)的測定室內(nèi)試驗(yàn)測定方法：常水頭試驗(yàn)法、變水頭試驗(yàn)法；現(xiàn)場試驗(yàn)測定方法：滲壓計(jì)法、試坑法、單環(huán)法、雙環(huán)法、井孔抽水試驗(yàn)、井孔注水試驗(yàn)；6、常水頭法7、變水頭法：透水性弱的黏性土8、常見土體的滲透系數(shù)9、成層土的滲透系數(shù)10、滲流和流網(wǎng)的定義等勢線：在任一條等勢線上各點(diǎn)的總水頭是相等的，或者說，在同一條等勢線上的測壓管水位都是同高的。流線：代表滲流的方向。流網(wǎng)：等勢線和流線交織在一起形成的網(wǎng)格叫流網(wǎng)。11、流網(wǎng)的特征流線與等勢線彼此正交；每個(gè)網(wǎng)格的長寬比為常數(shù)，為了方便常取1，這時(shí)的網(wǎng)格就成為正方形或曲邊正方形；相鄰等勢線間的水頭損失相等；各流槽的滲流量相等；12、滲流力：滲透水流施于單位土體內(nèi)土粒上的拖曳力，滲流力是體積力，方向與滲流方向一致。j=J/V=gwDh/L=gwi13、臨界水力坡降：向上滲流存在時(shí)，濾網(wǎng)支持力減少。當(dāng)濾網(wǎng)支持力為零時(shí)的水力坡降稱為臨界水力坡降icr，它是土體開始發(fā)生流土破壞時(shí)的水力坡降。14、滲透穩(wěn)定性滲透變形：滲透水流作用于土體上的滲流力達(dá)到一定值時(shí)，土體中一些顆粒甚至整體就會(huì)發(fā)生移動(dòng)而被滲流帶走，引起巖土體的結(jié)構(gòu)變松、強(qiáng)度降低、甚至整體發(fā)生破壞，這種現(xiàn)象稱為滲透變形。流土：在滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒群同時(shí)起動(dòng)而流失的現(xiàn)象，與土的密實(shí)度有關(guān)，主要發(fā)生在地基或土壩下游滲流溢出處。流土在黏性土和無黏性土中均可以發(fā)生。黏性土發(fā)生流土破壞的外觀表現(xiàn)為：土體隆起鼓脹、浮動(dòng)、斷裂等。無黏性土發(fā)生流土破壞的外觀表現(xiàn)是：泉眼（群）、砂沸、土體翻滾最終被滲透托起等。管涌：在滲流作用下土體中的細(xì)土粒在粗土粒形成的孔隙通道中發(fā)生移動(dòng)并被帶出的現(xiàn)象，主要發(fā)生在砂礫土中。內(nèi)因：有足夠多的粗顆粒形成大于細(xì)粒直徑的孔隙；外因：滲透力足夠大。15、流土可能性判別在自下而上的滲流逸出處，任何土包括黏性土和無黏性土，只要滿足滲透坡降大于臨界水力坡降這一水力條件，均要發(fā)生流土。i<icr:土體處于穩(wěn)定狀態(tài)i>icr:土體發(fā)生流土破壞i=icr:土體處于臨界狀態(tài)管涌型土的臨界水力梯度17、防止?jié)B透變形措施防治流土：上游延長滲徑、下游減小水壓、下游增加透水蓋重。防治管涌：改善幾何條件：設(shè)反濾層等、改善水力條件：減小滲透坡降。第四章土的壓縮與固結(jié)1、壓縮：在外力作用下，土顆粒重新排列，土體體積縮小的現(xiàn)象稱為壓縮。2、單向壓縮：當(dāng)土體的側(cè)向被限制就只有在一個(gè)方向可能產(chǎn)生變形。3、固結(jié)：土的壓縮隨時(shí)間增長的過程。滲透性大的土，壓縮完成得快；滲透性小的土，壓縮完成得慢。4、瞬時(shí)沉降：是指在加荷后立即發(fā)生的沉降飽和黏土，瞬時(shí)沉降是在沒有體積變形的條件下發(fā)生的，它主要是由于土體的側(cè)向變形引起的，是形狀變形。5、主固結(jié)：在荷載作用下飽和土體中孔隙水的排出導(dǎo)致土體體積隨時(shí)間逐漸縮小，有效應(yīng)力逐漸增加，是總沉降的主要部分。6、次固結(jié)：土體在主固結(jié)沉降完成之后在有效應(yīng)力不變下還會(huì)隨著時(shí)間的增長進(jìn)一步產(chǎn)生沉降。7、單向固結(jié)：飽和土體在某一壓力作用下，壓縮隨著孔隙水的逐漸向外排出而增長。如果孔隙水只沿一個(gè)方向排出，土的壓縮也只在一個(gè)方向發(fā)生（一般指豎直方向），此時(shí)的固結(jié)為單向固結(jié)。8、單向固結(jié)的原理：飽和土體在某一壓力作用下的固結(jié)過程就是土體中各點(diǎn)的超靜孔隙水應(yīng)力不斷消散、附加有效應(yīng)力相應(yīng)增加的過程，或者說超靜孔隙水應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力的過程，而在轉(zhuǎn)化過程中，任一時(shí)刻任一深度處的應(yīng)力始終遵循有效應(yīng)力原理。9、室內(nèi)固結(jié)試驗(yàn)裝置10、土的壓縮性指標(biāo)相同點(diǎn)：都是反映土的壓縮性指標(biāo)。不同點(diǎn)：壓縮系數(shù)隨初始?jí)毫皦毫υ隽康拇笮《悾ú皇嵌ㄖ担瑝嚎s指數(shù)在較高的壓力范圍內(nèi)是常數(shù)。11、其他壓縮指標(biāo)體積壓縮系數(shù)mv：土體在單位應(yīng)力作用下單位體積的體積變化；m壓縮模量Es:土體在無側(cè)向變形條件下，豎向應(yīng)力豎向應(yīng)變之比；E變形模量E：土體在無側(cè)限條件下應(yīng)力與應(yīng)變之比；12、應(yīng)力歷史應(yīng)力歷史：土體在歷史上曾經(jīng)受到過的應(yīng)力狀態(tài)；固結(jié)應(yīng)力：能夠使土體產(chǎn)生固結(jié)或壓縮的應(yīng)力，以p0表示；前期固結(jié)應(yīng)力：土在歷史上曾受到過的最大有效應(yīng)力,以pc表示；超固結(jié)比：前期固結(jié)應(yīng)力與現(xiàn)有有效應(yīng)力poˊ之比，以O(shè)CR表示，即OCR=pc/poˊ。13、無側(cè)向變形條件下單向壓縮量計(jì)算假設(shè)土的壓縮完全是由于孔隙體積減小導(dǎo)致骨架變形的結(jié)果，土粒本身的壓縮可忽略不計(jì)；土體僅產(chǎn)生豎向壓縮，而無側(cè)向變形；土層均質(zhì)且在土層厚度范圍內(nèi)壓力是均勻分布的。14、單向壓縮量公式15、分層總和法按土的特性和應(yīng)力狀態(tài)的變化將地基分為若干（n）層，假定每一分層土質(zhì)均勻且應(yīng)力沿厚度均勻分布，然后對每一分層分別計(jì)算其壓縮量Si，將各分層的壓縮量總和起來，即得地基表面的最終沉降量S。16、確定壓縮層厚度的方法17、地基沉降計(jì)算的e-p曲線法選擇沉降計(jì)算點(diǎn)位置；求出基底凈壓力的大小和分布；將地基分層。水工建筑物地基，每層厚度可控制在Hi=2~4m或Hi≤0.4b。土層交界面、地下水位應(yīng)為分層面；計(jì)算地基中的自重應(yīng)力（從地面算起）分布；計(jì)算地基中的附加應(yīng)力分布(從基底算起)，確定壓縮層厚度；按算術(shù)平均求各分層平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力；求第i分層的壓縮量；每一分層壓縮量累加，得地基總沉降量。例題：有一矩形基礎(chǔ)放置在均質(zhì)黏土層上，如圖（a）所示。基礎(chǔ)長度L=10m，寬度B=5m，埋置深度D=1.5m，其上作用著中心荷載P=10000kN。地基土的天然濕重度為20kN/m3，土的壓縮曲線如圖（b）所示。若地下水位距基底2.5m，試求基礎(chǔ)中心點(diǎn)的沉降量。確定壓縮層厚度。第4點(diǎn)處σz4/σs4＝0.195<0.2，取壓縮層厚度為10m。計(jì)算各分層的平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力。地基沉降計(jì)算的e-lgp曲線法19、卡薩格蘭德法20、正常固結(jié)土的沉降計(jì)算21、太沙基向固結(jié)理論假定土是均質(zhì)、各向同性且飽和的；土粒和孔隙水是不可壓縮的，土的壓縮完全由孔隙體積的減小引起；土的壓縮和固結(jié)僅在豎直方向發(fā)生；孔隙水的向外排出符合達(dá)西定律，土的固結(jié)快慢決定于它的滲流速度；整個(gè)固結(jié)過程中，土的滲透系數(shù)、壓縮系數(shù)等均視為常數(shù)；地面上作用著連續(xù)均布荷載并且是一次施加的，總應(yīng)力不變。22、固結(jié)度：是指在某一附加應(yīng)力下，經(jīng)某一時(shí)間t后，土體固結(jié)或超孔隙水應(yīng)力消散的程度。土層的平均固結(jié)度是時(shí)間因數(shù)Tv的單值函數(shù)，它與所加的附加應(yīng)力的大小無關(guān)，但與附加應(yīng)力的分布形態(tài)有關(guān)。23、例題第五章土的抗剪強(qiáng)度1、土的抗剪強(qiáng)度：土體對于外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力。2、莫爾應(yīng)力圓：在σ-τ坐標(biāo)平面內(nèi)，土單元體應(yīng)力狀態(tài)的軌跡是一個(gè)圓，圓心落在σ軸上，與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為(σ1+σ2)/2，半徑為(σ1-σ2)/2。3、土的極限平衡條件：可以把莫爾應(yīng)力圓與庫侖抗剪強(qiáng)度定律互相結(jié)合起來。通過兩者之間的對照來對土所處的狀態(tài)進(jìn)行判別。把莫爾應(yīng)力圓與庫侖抗剪強(qiáng)度線相切時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)確定為破壞狀態(tài)—稱為莫爾－庫侖破壞準(zhǔn)則，它是目前判別土體（土體單元）所處狀態(tài)的最常用或最基本的準(zhǔn)則。4、莫爾－庫侖強(qiáng)度理論土單元的某一個(gè)平面上的抗剪強(qiáng)度τf是該面上作用的法向應(yīng)力σ的單值函數(shù)，τf=f(σ)；在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)，可以用線性函數(shù)近似τf=c+σtgφ；某土單元的任一個(gè)平面上τ=τf，該單元就達(dá)到了極限平衡應(yīng)力狀態(tài)；5、莫爾－庫侖強(qiáng)度的相關(guān)公式6、常見剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)(現(xiàn)場)。7、直接剪切試驗(yàn)為了考慮固結(jié)程度和排水條件對抗剪強(qiáng)度的影響，根據(jù)加荷速率的快慢將直剪試驗(yàn)劃分為三種試驗(yàn)類型：快剪（Q）、固結(jié)快剪（R）、慢剪（S）。8、快剪試驗(yàn)適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的細(xì)粒土。試驗(yàn)時(shí)在試樣上施加垂直壓力后，拔去固定銷釘，立即以0.8mm/min的剪切速度進(jìn)行剪切，使試樣在3min~5min內(nèi)剪破。試樣每產(chǎn)生剪切位移0.2mm~0.4mm測記測力計(jì)和位移讀數(shù)，直至測力計(jì)讀數(shù)出現(xiàn)峰值，或繼續(xù)剪切至剪切位移為4mm時(shí)停機(jī)，記下破壞值；當(dāng)剪切過程中測力計(jì)讀數(shù)無峰值時(shí)，應(yīng)剪切至剪切位移為6mm時(shí)停機(jī)。試驗(yàn)所得的強(qiáng)度稱為快剪強(qiáng)度，相應(yīng)的指標(biāo)稱為快剪強(qiáng)度指標(biāo)，以cQ，φQ表示。9、固結(jié)快剪試驗(yàn)適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的細(xì)粒土。試驗(yàn)時(shí)對試樣施加垂直壓力后，每小時(shí)測讀垂直變形一次，直至變形穩(wěn)定。變形穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為變形量每小時(shí)不大于0.005mm。再拔去固定銷，剪切過程同快剪試驗(yàn)。所得強(qiáng)度稱為固結(jié)快剪強(qiáng)度，相應(yīng)指標(biāo)稱為固結(jié)快剪強(qiáng)度指標(biāo)，以cR，φR表示。10、慢剪試驗(yàn)是對試樣施加垂直壓力后，待固結(jié)穩(wěn)定后，再拔去固定銷，以小于0.02mm/min的剪切速度使試樣在充分排水的條件下進(jìn)行剪切。這樣得到的強(qiáng)度稱為慢剪強(qiáng)度，其相應(yīng)的指標(biāo)稱為慢剪強(qiáng)度指標(biāo)，以cS，φS表示。11、直接剪切試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：直剪試驗(yàn)的設(shè)備簡單，試樣的制備和安裝方便，且操作容易掌握，至今仍為工程單位廣泛采用。缺點(diǎn)：（1）剪破面固定；（2）排水條件不易控制；（3）應(yīng)力分布不均，主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)；（4）剪切盒內(nèi)壁與試樣間有摩擦。12、三軸壓縮試驗(yàn)直接量測的是試樣在不同恒定周圍壓力下的抗壓強(qiáng)度，然后利用莫爾－庫侖強(qiáng)度準(zhǔn)則間接推求土的抗剪強(qiáng)度。13、常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)由于壓力室和試樣均為圓柱形，因此兩個(gè)側(cè)向（或稱周圍）的應(yīng)力相等并為小主應(yīng)力σ3，而豎向（或軸向）的應(yīng)力為大主應(yīng)力σ1。在增加σ1時(shí)保持σ3不變，這樣條件下的試驗(yàn)稱為常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)。根據(jù)試樣的固結(jié)和排水條件不同，可分為不固結(jié)不排水剪（UU）、固結(jié)不排水剪（CU)、固結(jié)排水剪（CD)。14、三軸壓縮（剪切）試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力路徑明確；排水條件清楚，可控制；破壞面不是人為固定的；單元體試驗(yàn)缺點(diǎn)：設(shè)備相對復(fù)雜，現(xiàn)場試驗(yàn)困難。15、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)又稱無側(cè)限壓力試驗(yàn)或單軸壓力試驗(yàn)是周圍壓力σ3=0的三軸壓縮試驗(yàn)，此時(shí)q=σ1。測得的土樣所能承受的最大軸向壓力稱為無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，以qu表示。試驗(yàn)用圓柱狀試樣，可在專門的無側(cè)限儀上進(jìn)行，也可在三軸儀上進(jìn)行。16、十字板剪切試驗(yàn)是一種利用十字板剪切儀在現(xiàn)場測定土的抗剪強(qiáng)度的方法。這種試驗(yàn)方法適合于在現(xiàn)場測定飽和粘性土的原位不排水強(qiáng)度，特別適用于均勻的飽和粘性土。17、孔隙應(yīng)力系數(shù)B不排水條件下，各向相等壓力增量Δσ3，孔隙應(yīng)力增量為Δu1B=B是在各向施加相等壓力條件下的孔隙應(yīng)力系數(shù)。它是反映土體在各向相等壓力作用下，孔隙應(yīng)力變化情況的指標(biāo)，也是反映土體飽和程度的指標(biāo)。18、孔隙應(yīng)力系數(shù)A、A-軸向應(yīng)力增量q（即主應(yīng)力差Δσ1－Δσ3）作用，孔隙水應(yīng)力為Δu2

A=BA是在偏應(yīng)力條件下的孔隙應(yīng)力系數(shù)，其數(shù)值與土的種類、應(yīng)力歷史等有關(guān)。AA-19、孔隙應(yīng)力系數(shù)B-20、砂土的內(nèi)摩擦角由于砂土的透水性強(qiáng)，它在現(xiàn)場的受剪過程大多相當(dāng)于固結(jié)排水剪情況，由固結(jié)排水剪試驗(yàn)求得的強(qiáng)度包線一般為通過坐標(biāo)于原點(diǎn)的直線，可表達(dá)為τf=σtgφd式中：φd—固結(jié)排水剪求得的內(nèi)摩擦角。砂土抗剪強(qiáng)度受密度、顆粒形狀、表面粗糙度和級(jí)配影響；21、粘性土的殘余強(qiáng)度粘土的結(jié)構(gòu)性損傷、土粒的排列變化及粒間引力減??；吸著水層中水分子的定向排列和陽離子的分布因受剪而遭到破壞。22、重塑土：在含水率不變的條件下，使其原有結(jié)構(gòu)受徹底擾動(dòng)的土體（樣）。23、靈敏度：原狀試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與相同含水率下重塑試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比St=qu/qu′；St—粘土的靈敏度；qu—原狀試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；qu′—重塑試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。24、觸變性：在含水率不變的條件下粘土因重塑而軟化（強(qiáng)度降低），軟化后又隨靜置時(shí)間的延長而硬化（強(qiáng)度增長）的這種性質(zhì)稱為粘土的觸變性。25、蠕變是指在恒定剪應(yīng)力作用下應(yīng)變隨時(shí)間而增長的現(xiàn)象。第六章土壓力1、擋土結(jié)構(gòu)物（擋土墻）：用來支撐天然或人工斜坡不致坍塌以保持土體穩(wěn)定性，或使部分側(cè)向荷載傳遞分散到填土上的一種結(jié)構(gòu)物。按剛度及位移方式：剛性擋土墻、柔性擋土墻。2、土壓力：土體作用在擋土結(jié)構(gòu)物上的壓力稱為土壓力。根據(jù)墻體位移條件分為主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力、靜止土壓力。3、主動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻在墻后填土壓力作用下離開填土移動(dòng)，墻后的填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)（或破壞）時(shí)，作用在墻上的土壓力稱為主動(dòng)土壓力。4、被動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻在外力作用下向著填土擠壓，墻后的填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)（或破壞）時(shí)，作用在墻上的土壓力稱為被動(dòng)土壓力。5、靜止土壓力：擋土墻為剛性，完全沒有側(cè)向移動(dòng)時(shí)作用在墻上的土壓力稱為靜止土壓力。6、靜止土壓力計(jì)算土層表面水平，沒有側(cè)向變形，稱土體處于靜止?fàn)顟B(tài)。E0=12墻后有水時(shí)7、朗肯土壓力基本原理和基本假定墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，與墻背接觸的任一土單元都處于極限平衡狀態(tài)，根據(jù)土單元處于極限平衡狀態(tài)時(shí)應(yīng)力所滿足的條件來建立土壓力的計(jì)算公式。假定擋土墻背面豎直且光滑，土體為表面水平的半無限體。8、朗肯主動(dòng)土壓力的計(jì)算9、朗肯被動(dòng)土壓力的計(jì)算10、庫倫土壓力基本原理和基本假定（墻后填土為無粘性土）滑動(dòng)面為通過墻踵的平面，滑動(dòng)體為剛性楔體，滑面上處于極限平衡狀態(tài)。11、無粘性土主動(dòng)土壓力的計(jì)算12、庫爾曼圖解法過墻腳A點(diǎn)作軸助線AF與水平線的夾角為φ，再引輔助