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1.土是地壳表层母岩经受强烈物理,化学和生物风化作用的产物,是各种矿物颗粒的集合体土颗粒,水,空气的三相混合体;土的本质在于它是离散的颗粒集合体;剪涨性(三相性;透水性;变形量大;土变形需经一定时间可完成;残余变形)多孔性散体性物理,生物风化作用化学作用——粘结力结合水:强弱;自由水:重力水毛细水2.土的颗粒级配——土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总重的百分数)。表示方法:表格法,级配曲线法,三角坐标法粒度成分试验:筛分法;沉降分析法(0.075mm)土的三相物理指标:密度,土粒比重,含水率(直接试验指标);孔隙比,孔隙率,饱和度3.不均匀系数曲率系数土粒质量累计百分数为10%时,相应的粒径称为有效粒径d10。小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒径用d30表示。当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时,该粒径称为限定粒径d60。CU越大曲线越平缓表示土粒大小的分布范围越大、其级配越良好CU5及Cc=1-3土级配良好4.土的生成条件:搬运沉积,沉积年代,沉积的自然地理环境5.土的结构:单粒结构(工程性质最好),蜂窝结构,絮状结构;土的构造:层状构造,分散构造(工程性质最好),裂隙构造,结核状构造6.土的密实度是指单位体积中固体颗粒含量。无粘性土判别方法:孔隙比确定法;相对密实度法;现场标准贯入试验砾砂,粗砂,中砂:e0.6密实,0.6~0.75中密,0.75~0.85稍密,松散细砂,粉砂:e0.7密实,0.7~0.85中密0.85~0.95稍密,松散相对密实度:0~0.33松散,0.33~0.67中密,0.67~1密实63.5kg锤头提升76cm贯入30cm需次数10松散;30密实孔隙比确定法:简捷,无法反映粒径级配因素;相对密实度法:理论完善,e难以测定7.土由半固态到可塑状态的界限含水率称为塑限(滚搓法,液塑限联合测定法),用wp表示。土由可塑状态到流动状态的界限含水量称为液限(锥式,碟式液限仪测定法),用wL表示塑性指数:粘性土与粉土的液限与塑限的差值,去点百分号。土粒越细,它越大,土能吸附结合水越多。粘性土与粉土的定名标准细颗粒土处于可塑状态下含水量变化的最大区间液性指数:土的含水率与塑限之差除以塑性指数粘性土承载力的重要指标。粘性土天然状态软硬程度0坚硬,0~0.25硬塑,0.25~0.75可塑,0.75~1软塑,1流塑8.土的灵敏度:粘性土的原状土无侧限抗压强度与原结构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值。反映粘性土结构的强弱(2~4)中灵敏土保护基槽9.触变性:含水率和密度不变土因重塑而软化,又因静置而逐渐硬化,强度有所恢复的性质10.土分类:岩石,碎石土,砂土,粉土,粘性土(Ip:10~17粉质粘土;17粘土),人工填土11.击实:提高土强度,增加密实度,降低透水性和压缩性;以获得土的最大干密度与对应的最优含水率的关系;分层压实影响击实效果的因素:同一压实功,含粗粒越多的土,最佳含水率越小,击实曲线的峰点向左上方移动,颗粒级配越均匀,压实曲线的峰值范围就越宽广而平缓;含水率较小时,水处强结合水状态不易被击实,随含水率增加,击实干密度增大,至最优含水率,达最大值,随后干密度减小,含水率不仅改变了土中颗粒间的作用力,并改变了土的结构与状态,土中粘土矿物含量越大,则最优含水率越大;含水率较小时,选用击实功较大的机具,击实功增大,最优含水率减小,相应最大干密度越大。12.达西定律:在层流状态的渗流中,渗流速度v与水力迫降i的一次方成正比,并与土的性质有关;途中水的流速v=ki。K称为渗透系数,反映土的透水性能的比例系数适用条件:层流;大部分砂土,粉土;疏松的粘土及砂性较重的粘性土13.集中荷载下的地基附加应力分布规律:14.有效应力:直接作用于土颗粒骨架上,是在土颗粒之间传递的力,总应力减去孔隙水压力。有效应力原理:饱和土的渗透固结过程就是孔隙水压力向有效应力转化的过程。在任一时刻,有效应力之和孔隙水压力之和始终等于饱和土体中的总应力。影响土的变形和强度的不是总应力而是有效应力。在渗透固结过程中,伴随着孔隙水压力逐渐消散,有效应力在逐渐增长,土的体积也就逐渐减小,强度随之提高。15.土在压力作用下,体积缩小的现象称为土的压缩性。土体产生体积缩小的原因:(1)固体颗粒的压缩;(2)孔隙水和孔隙气体的压缩,孔隙气体的溶解;(3)孔隙水和孔隙气体的排出。16.压缩系数:e~p曲线上任一点的切线斜率。压缩指数:e~logp坐标系统中压缩曲线的斜率越大,土的压缩性越高压缩模量:土在完全侧限条件下的竖向附加压应力与相应的应变增量之比值(MPa)。变形模量:土在侧向自由变形条件下竖向压应力与竖向总应变之比。区别:试验条件不同:土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值;而土的压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。联系:二者同为土的压缩性指标,在理论上是完全可以相互换算的。17.沉降:地基土在建筑物荷载作用下产生竖向变形固结:土体在外力作用下,压缩随时间增长的过程。实质:孔隙水减少,有效应力增大18.地基最终沉降量的计算方法主要有以下方法:分层总和法;规范法;理论公式计算法分层总和法(假设:地基是均匀,各向同性的半无限线性变形体;在压力作用下,地基土不产生侧向变形;取地基中心点下的竖向附加应力计算地基沉降);19.太沙基一维固结理论基本假设:土层是均质、各向同性和完全饱和的;土的压缩完全是由于孔隙体积的减少,土粒和水是不可压缩的;水的渗流和土层的压缩仅在竖向发生;水的渗流遵从达西定律;渗透系数k和压缩系数a保持不变。外荷载一次瞬时施加。20.固结度:把某时间t固结沉降量与最终固结沉降量的比值21.(1)主动土压力:当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时,作用在墙上的土压力称为主动土压力,一般用Ea表示。(2)被动土压力:当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时,作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力,用Ep表示。(3)静止土压力:当挡土墙静止不动,土体处于弹性平衡状态时,土对墙的压力称为静止土压力E0。在相同条件下,主动土压力小于静止土压力,而静止土压力又小于被动土压力22.朗肯土压力理论假设:地基中的任意点都处于满足土体破坏条件时的应力状态;挡土墙墙背竖直,光滑,填土面水平朗肯土压力理论是通过研究弹性半空间体内的应力状态,根据土的极限平衡条件而得出的土压力计算方法23.库伦土压力理论假设:墙后填土是理想的散粒体;滑动破裂面为通过墙踵的平面24.地基的破坏模式:整体剪切破坏,冲剪破坏,局部剪切破坏25.临塑荷载:地基土即将进入塑性状态所对应的荷载,即对地基土所产生塑性区的最大深度对应荷载临界荷载:当地基中的塑性区发展最大深度Z=b/3时所对应的荷载26.土的抗剪强度是指土体抵抗由于荷载作用产生的土颗粒间相互滑动而导致土体破坏的极限能力土的抗剪强度指标是土的粘聚力和摩擦角土中某点发生剪切破坏,称该点处于极限平衡状态土的抗剪指标和抗剪强度的测定:直接剪切试验,无侧限抗压试验,常规三轴压缩试验间接剪切试验,直接剪切试验(直剪,纯剪,十字版剪切)排水条件和剪切强度种类:不固结不排水剪强度,快剪;固结不排水剪强度,固结快剪;固结排水剪强度,慢剪27.地基极限承载力是指地基达到整体剪切破坏时的最小荷载。普朗特尔极限承载力公式:介质是无质量的;外荷载是无限长的条形荷载;荷载版是光滑的,没考虑基础与地基摩擦力
本文标题:土力学复习资料
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