土力學各章學習要點

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,土力學課程復習指導,防災科技學院,防災工程系,王振宇,教學內(nèi)容,學時分配,合計,講課,實驗,討論,/,習題,0,緒論,2,2,第,1,章 土的組成,2,2,第,2,章 土的物理性質(zhì)及分類,4,2,2,（第,1-2,章）,6,第,3,章 土的滲透性與滲流,4,2,2,（第,3,章）,6,第,4,章 土中應力,4,4,第,5,章 土的壓縮性,4,2,8,第,6,章 地基變形,6,2,（第,4-6,章）,10,第,7,章 土的抗剪強度,6,2,2,（第,7,章）,8,第,8,章 土壓力,4,2,（第,8,章）,6,第,9,章 地基承載力,4,4,第,10,章 土坡和地基的穩(wěn)定性,4,2,（第,9-10,章）,8,合 計,44,8,12,64,復 習 內(nèi) 容,土力學的定義,和土力學學習有關的基本概念,土、土與土木工程的關系、與建筑材料相比，地基土有什么工程特點？,什么是地基？,什么是基礎？,什么是持力層？,什么是下臥層？軟弱下臥層？,3,地基基礎設計要滿足的基本條件是什么？,4,學習土力學的重要性？,聯(lián)系與區(qū)別？,緒論,第,1,章,土的組成,1.,與土的固相體系有關的幾個重要概念,粒度、粒組、,粒度分析方法,（篩分、水分）,顆粒級配,級配分析方法（級配曲線法）,不均勻系數(shù),C,U,、,曲率系數(shù),C,c,與級配，與地基土密實度間的關系；,原生礦物、次生礦物、,粘土礦物,(,蒙脫石、伊利石、高嶺石,),2.,與土的液相體系有關的重要概念,何謂結合水？,強結合水,弱結合水及工程性質(zhì),自由水（毛細水、重力水）及工程性質(zhì),3.,土的結構與構造,何謂結構?土的結構類型主要有那些?結構與評價無粘性土、粘性土的工程性質(zhì)有什么關系？,何謂構造？土的構造類型主要有那些？,分散構造,裂隙構造,層狀構造,第,2,章,土的物理性質(zhì)及,分類,1.明確土是三相體系、繪三相圖、三相圖中各符號的物理意義；,2.,有關土的物理性質(zhì)指標,一共有幾個？哪些指標與土的密度有關？哪些指標與土的含水量有關？哪些指標與土的孔隙有關？,土的3項基本指標是那幾個？為什么稱它們是基本指標？,土的密度與土粒相對密度指標是否一個概念？區(qū)別是什么？,密度與重度指標的換算關系？,4個密度指標的關系？在實際工程中控制填土工程的施工質(zhì)量標準是依據(jù)那個指標？,土壓實的影響因素？,擊實功與最大干密度關系,？,根據(jù)無粘性土與粘性土的物理狀態(tài)如何分類？,e0.6,為密實的低壓縮性土,e1.0,為疏松的高壓縮性土,8,）,判斷,無粘性土密實度,的方法？,密實度,密實,中密,稍密,松散,標貫擊數(shù),N,N30,30N15,15 N10,N10,9,）,規(guī)范（,GB50007-2002,）如何,評價砂土的密實度,？,孔隙比,e,相對密實度,D,r,標準貫入擊數(shù),N,10),粘性土靈敏度、觸變性,？,3.,土的工程分類,（,GB50007-2002）,對地基土的劃分了幾類土？具體是什么？,巖石；,碎石類土；粒徑,2,mm,的顆粒含量超過,50%,；,砂土；粒徑,0.075,mm,的顆粒含量超過,50%,；,粉土；,I,P,10,、,粒徑,0.075,mm,的顆粒含量不超過,50%,；,粘性土；,I,P,10,，當,1017,為粘土,;,人工填土,六大類,。,粘性土劃分為幾類？是,如何劃分,的？,3,）在特殊土中軟土是如何分類的？（即淤泥和淤泥質(zhì)土是如何分類的）,4,）何謂人工填土？分為幾類？主要工程特征是什么？,4.,要記住的公式,9個物理性質(zhì)指標的定義公式？特別是,3項基本指標定義公式？量綱？,幾個重要的換算公式,5.,關于評價土的物理狀態(tài)及土的工程分類有關公式；,不帶%,第,3,章 土的滲透性及滲流,第,4,章 土中應力,第,5,章 土的壓縮性,第,6,章 地基變形,第,7,章 土的抗剪強度,1,關于土的力學性質(zhì),土的三大基本定律各是什么？,土的莫爾,庫侖強度理論、達西滲透定律和太沙基一維滲流固結定律,2,）達西定律的,適用條件,？影響滲透速度的因素是什么？,實際流速與滲流速度關系,？,3,）何謂,滲流力,？,臨界水頭梯度,i,cr,？,流砂、管涌,？在工程實際中一般要采取什么措施？,4,）土的壓縮性指標有那幾個？定義、量綱？測試條件有什么不同？如何根據(jù)壓縮性指標定性、定量判定地基土壓縮性的高低？,、,Cc,、,Es,、,E,、,E,0,、,E,m,、,m,v,土的抗剪強度指標是什么？在正應力和剪應力坐標系中其幾何意義是什么？,用有效應力原理如何表示？,剪應力最大的面是否就是剪切破裂面？,6),在摩爾庫侖理論中如何根據(jù)摩爾圓和抗剪強度包線確定土的,極限平衡狀態(tài),？,7),地基土的,破壞實質(zhì),是什么？,8),抗剪強度有那些測定方法？軟硬土的,關系？,9),用三軸壓縮試驗測定土的抗剪強度指標有什么優(yōu)越性？有,三種標準試驗方法,？,工程中如何選取,？,10),根據(jù)應力歷史將土分為哪三類,？,11,）三軸壓縮試驗中的,孔隙壓力系數(shù),？,2,關于土中應力計算,土中應力計算假定條件、計算內(nèi)容；,綜合條件下自重應力計算公式；（成層、地下水、不透水層）,3,）,地下水位升降自重應力如何變化，對地基沉降和承載力影響？,基底壓力大小分布,、計算公式；3種基底壓力圖形形成條件；,G,=20kN/m,3,，地下水位以下取,10kN/m3,基底壓力分布圖形為梯形,基底壓力分布圖形為三角形,基底壓力為重分布三角形,基底附加壓力計算公式,，公式中各符號的物理意義；,空間問題地基附加應力計算類型；公式、靈活掌握角點法，迭加法計算原理；,何謂平面問題？平面問題地基附加應力計算類型？公式；,地基附加應力擴散規(guī)律基本內(nèi)容？,分析地基附加應力（,z,x,xz,）,等值線,的特點？,3,地基沉降計算,分層總和法,確定,地基沉降計算深度,了解計算步驟,規(guī)范法,記住計算公式,掌握計算步驟,要明確公式中各符號的物理意義,要靈活運用角點法,搜集、分析建筑場地資料,繪圖,。,分層,:原則上按分層總和法并按場地實際地基剖面考慮。,求各,分層的壓縮量,；,確定地基沉降計算深度,確定沉降計算經(jīng)驗系數(shù),將各分層的壓縮量之和加以修正。,地基變形與時間的關系,滲透固結概念,太沙基一維固結微分方程建立的思路,關于時間因數(shù)的概念,壓縮土層最遠的排水距離,關于地基固結度的概念,地基滲透固結的程度。,第,8,章 土壓力,第,9,章 地基承載力,第,10,章 土坡和地基的穩(wěn)定性,1,土壓力計算,何謂土壓力？何謂擋土墻？作用在擋土墻的土壓力有幾種類型？,土壓力產(chǎn)生條件,？在條件相同情況下那種土壓力類型最大？,朗金與庫侖兩種土壓力計算理論的假定條件？及其關系？,3,）在計算中重點掌握朗肯土壓力計算理論,包括：,超載,成層,有地下水,要記得公式：,計算要點：,臨界深度,熟練繪土壓力強度分布圖,正確計算土壓力、側向壓力；（大小、方向、作用點位置）,2,地基承載力,何謂地基承載力？何謂,臨塑荷載？臨界荷載,？,地基破壞模式有,幾種類型,？主要特點？,何謂地基的,極限承載力,？普朗德爾理論公式的假定條件？賴斯納、太沙基作了那些改進？,3,邊坡穩(wěn)定,1,）土坡？何謂無粘性土,自然休止角,？,2,）邊坡穩(wěn)定分析的基本思路是什么？,3,）粘性土坡穩(wěn)定性分析常用的幾種方法是什么？,重點掌握瑞典條分法,4,）滑坡的根本原因？邊坡失穩(wěn)的內(nèi)、外因有那些？,1.,有一完全飽和粘土試樣，已知該土,I,P,=15,，,W,L,=43%,，其體積為,32cm3,質(zhì)量,52,克，經(jīng),105,度高溫烘至恒重為,36,克，試求：,1,）該土樣的含水量、孔隙比、干密度；,2,）判斷該土的物理狀態(tài)。,質(zhì)量,m,V,s,V,v,=,e,土粒,m,s,m,w,水,體積,V,典型例題：,2,、某砂土進行三軸剪切試驗，施加周圍壓力,3,=50kpa,土樣剪切破壞時軸向偏應力,=100kPa,，要求：（,1,）繪制莫爾應力圓；（,2,）求砂土的內(nèi)摩擦角；（,3,）計算破裂面上的正應力,和剪應力,各是多少？,解,：（,1,）畫出莫爾圓,（,2,）,（,3,）,50,150,120,0,3.,在,9,米厚度粘土層上開挖基坑，粘土層下為砂層。砂層頂面具有,7.5,米高的承壓水頭。問：開挖深度為,6,米時，基坑中水深,h,至少多大才能防止發(fā)生流土現(xiàn)象？,解：令,解得：,F,k,=195kN/m,40kPa,20kPa,30kPa,70kPa,4,、一墻下條形基礎底寬,1.5m,，埋深,1.5m,，承重墻傳來的中心豎向荷載為,195kN/m,，地基土天然重度為,18.0kN/m,3,，基礎及回填土平均重度為,20kN/m,3,，地下水位在地面下,0.8,米處，（,1,）試求基底附加壓力；,（,2,）計算第二分層土（厚度,500mm,）的變形量。,P(kPa),0,50,100,200,300,400,e,1.36,1.22,1.12,1.05,1.00,0.96,F,k,=195kN/m,40kPa,20kPa,30kPa,70kPa,解：基底壓應力為：,P(kPa),0,50,100,200,300,400,e,1.36,1.22,1.12,1.05,1.00,0.96,5,、某擋土墻高,7m,，墻背豎直光滑，填土面水平，內(nèi)摩擦角,22,0,、,r=18kN/m,3,、,r,sat,=19kN/m,3,、,c=15,kPa,，地下水位離墻頂,4m,，計算總主動土壓力與水壓力，并繪出土壓力分布圖。,4m,3m,1,2,3,解：,1,計算土壓力,2,計算水壓力,3,繪制壓力分布圖,20.24/12.52=x/(4-x),X=2.47m,4m,3m,1,2,3,30,20.24,12.52,24.81,2.47,1.53,4,計算總壓力,5,土壓力合力作用點距離墻底,6,一無限長土坡與水平面成,角，土的容重,19kN/m,3,，土與基巖面的抗剪強度指標,c,0,，,30,。求安全系數(shù),K,1.2,時的,角容許值。,解：從無限長坡中截取單位寬土柱進行穩(wěn)定分析，單寬土柱的安全系數(shù)與全坡相同。,土柱重量：,W=,r,H,沿基面滑動力：,T=W sin,沿基面抗滑力：,R=W cos tan,土柱兩側的作用力，大小相等，,方向沿坡面，對穩(wěn)定無影響，故：,k=(W cos tan)/(W sin),=tan/tan,tan=tan/K=0.577/1.2=0.48,得：,=25.7,