土力學(xué)復(fù)習(xí)資料總結(jié)

1、 第一章 土的組成1、土力學(xué)：是以力學(xué)和工程地質(zhì)為基礎(chǔ)研究與土木工程有關(guān)的土的應(yīng)力、應(yīng)變、強(qiáng)度穩(wěn)定性等的應(yīng)用力學(xué)的分支。2、地基：承受建筑物、構(gòu)筑物全部荷載的那一部分天然的或部分人工改造的地層。3、地基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足的基本條件：強(qiáng)度，穩(wěn)定性，安全度，變形。4、土的定義：巖石在風(fēng)化作用下形成的大小懸殊顆粒，通過(guò)不同的搬運(yùn)方式，在各種自然環(huán)境中形成的沉積物。由土粒（固相）、土中水（液相）和土中氣（氣相）所組成的三相物質(zhì)。5、土的工程特性： 壓縮性大， 強(qiáng)度低，透水性大。6、土的形成過(guò)程：地殼表層的巖石在陽(yáng)光、大氣、水和生物等因素影響下，發(fā)生風(fēng)化作用，使巖石崩解、破碎，經(jīng)流水、風(fēng)、冰川等動(dòng)力搬運(yùn)作用，

2、在各種自然環(huán)境下沉積。7、風(fēng)化作用：外力對(duì)原巖發(fā)生的機(jī)械破碎和化學(xué)風(fēng)化作用。風(fēng)化作用有兩種：物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化。物理風(fēng)化：用于溫度變化、水的凍脹、波浪沖擊、地震等引起的物理力使巖體崩解，碎裂的過(guò)程?；瘜W(xué)風(fēng)化：巖體與空氣，水和各種水溶液相互作用的過(guò)程?；瘜W(xué)風(fēng)化的類型有三種：水解作用、水化作用、氧化作用。水解作用：指原生礦物成分被分解，并與水進(jìn)行化學(xué)成分的交換。水化作用：批量水和某種礦物發(fā)生化學(xué)反映，形成新的礦物。氧化作用：指某種礦物與氧氣結(jié)合形成新的礦物。8、土的特點(diǎn)：散體性：顆粒之間無(wú)黏結(jié)或一定的黏結(jié)，存在大量孔隙，可以透水透氣。多相性：土是由固體顆粒、水和氣體組成的三相體系。自然變異性：土是

3、在自然界漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期深化形成的多礦物組合體，性質(zhì)復(fù)雜，不均勻，且隨時(shí)間還在不斷變化的材料。9、決定土的物理學(xué)性質(zhì)的重要因素：土粒的大小和形狀，礦物組成，組成。10、土粒的個(gè)體特征：土粒的大小、土粒的形狀。11、粒度：土粒的大小。12、粒組：介于一定粒度范圍內(nèi)的土粒。13、界限粒經(jīng)：劃分粒組的分界尺寸。14、土的粒度成分（顆粒級(jí)配）：土粒的大小及其組成情況，通常以土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量來(lái)表示。15、土的粒度成分（顆粒組配）常用測(cè)定方法：篩分法：用于粒經(jīng)大于0.07mm的粗粒組。沉降分析法：用于粒經(jīng)小于0.07mm的粗粒組。篩分法試驗(yàn)：將風(fēng)干、分散的代表性土樣通過(guò)一套自上而下孔經(jīng)由大到小的標(biāo)

4、準(zhǔn)，篩稱干土重，即可求得各個(gè)粒組的相對(duì)含量。通過(guò)計(jì)算可得到小于某一篩孔直徑土粒的累積重量及累計(jì)百分比含量。沉降分析法：土粒在水中的沉降原理。土粒的下沉速度：土粒形狀、粒經(jīng)、密度、黏滯度。16、粒經(jīng)累計(jì)曲線：橫坐標(biāo)表示土粒粒經(jīng)，縱坐標(biāo)表示小于或大于某粒經(jīng)的土重含量。判斷：曲線較陡：表示粒經(jīng)大小相差不多，土粒較均勻，級(jí)配不良。 曲張平緩：表示粒經(jīng)大小相差懸殊，土粒不均勻，級(jí)配良好。17、限制粒經(jīng)d60，中值粒徑d30，有效粒徑d10。分別相當(dāng)于小于某粒徑土重累計(jì)百分含量為60%、30%、10%對(duì)應(yīng)的粒徑。d60d30 d1018、不均勻系數(shù)：反映大小不同粒組的分布情況。Cu= d60/d10 Cu

5、5 級(jí)配不良 Cu10 級(jí)配良好曲率系數(shù)CC= d302/ d10 d60反映了限制粒徑d60與有效粒徑d10之間各粒組含量分布情況。礫類土或砂類土：當(dāng)Cu5和Cu=13良好級(jí)配。CC過(guò)大或過(guò)小，表明土中缺少中間粒組，務(wù)粒組間孔隙的連鎖充填效應(yīng)降低，組配變差。19、結(jié)合水：當(dāng)土粒與水相互作用時(shí)，土粒會(huì)吸附一部分水分子，在土粒表面形成一定厚度的水膜。20.強(qiáng)結(jié)合水：指緊靠土粒表面的結(jié)合水膜，性質(zhì)接近于固體，密度約為1.22.4g/cm3，冰點(diǎn)-78，有21.極大的黏滯度，彈性和抗剪強(qiáng)度。22.弱結(jié)合水：緊靠于強(qiáng)結(jié)合水的外圍而形成的結(jié)合水膜， 不能祭奠靜水壓力。23.自由水：存在于土粒表面電場(chǎng)影響

6、范圍以外的水，性質(zhì)和正常水一樣，能祭奠靜水壓力，冰點(diǎn)為0，有溶解能力。24.重力水：存在于地下水位以下的透水土層中的地下水，對(duì)土粒有浮力作用。25.毛細(xì)水：存在于地下水位以上，受到水滿天飛空氣交界面處表面張力作用的自由水。強(qiáng)結(jié)合水特點(diǎn)：具有一定的抗剪強(qiáng)度和黏滯度。不傳遞靜水壓力。e1，1.22.4g/cm3。弱結(jié)合水特點(diǎn)：具有一定塑性； 不傳遞靜水壓力；e11.7g/cm3，100沸點(diǎn)680，-0.5冰點(diǎn)-78重力水特點(diǎn)：浮力、流動(dòng)性。毛細(xì)水特點(diǎn)：存在于砂土、粉土中；毛細(xì)水與孔隙大小形狀有關(guān)。25、氣相分為自由氣體：與大氣連通；封閉氣體：與大氣隔絕，在外力作用下，土吉封閉氣體易溶于水，外力沒(méi)了

7、后，溶解的氣體又重新釋放出來(lái)，使土的彈性增加，透水性減小。27、黏性土礦物：主要有黏土礦物和其他化學(xué)膠結(jié)物或有機(jī)質(zhì)，其中黏土礦物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)特征對(duì)黏性土的工程性質(zhì)影響較大。蒙脫石：兩層Si-O四面體，夾一層AL-OH八面體，晶胞松散，水理性強(qiáng)。伊利石：高嶺石：一層Si-O四面體，一層AL-OH八面體28、土的結(jié)構(gòu)形成：?jiǎn)瘟＝Y(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)、絮狀結(jié)構(gòu)。土的構(gòu)造特征：成層性；裂隙性：裂隙、降低土體強(qiáng)度和穩(wěn)定，加大透水。 第二章 土的物理性質(zhì)及分類1、土的物質(zhì)成分包括：土骨架的固態(tài)礦物顆粒；土骨架孔隙中的液態(tài)水；溶解物質(zhì)；孔隙中的氣體。2、反映土粒均勻程度：粒度成分、顆粒級(jí)配。3、決定土的物理力性質(zhì)的因

8、素：大小、形狀、礦物成分、組成狀況。4、三相比例批量標(biāo)：表示土的三相比例關(guān)系的指標(biāo)。包括：土粒相對(duì)密度dS，土的含水量w、密度。5、土粒相對(duì)密度：土粒質(zhì)量與同體積的4時(shí)純水的質(zhì)量之比。dS=mS/vSW1=S/W1mS土粒質(zhì)量; vS土粒體積cm3；S土粒密度，土粒單位體積的質(zhì)量g/ cm3；W1純水在4時(shí)的密度，等于1/ cm3。6、土的含水量：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比。W=mw/mS×100%,用“烘干法”測(cè)定。7、土的密度=m/v= mw+mS/v；用“環(huán)刀法”測(cè)定。8、土的干密度：土單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量。d=mS/v9、飽和密度：土孔隙中充滿水時(shí)的單位體積質(zhì)量。sa

9、t= mS+VVW/v(VV土的體積)10、重度：土單位體積的重力=g(KN/m3)satd satd11、土的孔隙比：土中孔隙體積與土粒體積之比e=VV/VS。e0.6密實(shí)的低壓縮性土e1.0疏松的高壓縮性土12、土的孔隙率：土中孔隙所占體積與土總體積之比。n=VV/V×100%(n=e/1+e)13、土的飽和度：土中水體積與土中孔隙體積之比。Sr= VW/ VV×100%14流塑性（狀態(tài)）：保持天然結(jié)構(gòu)的原準(zhǔn)確度 上，在其含水量達(dá)到液限以后，并不處于流動(dòng)狀態(tài)?？伤苄裕顟B(tài)）：當(dāng)黏性土在某含水量范圍內(nèi)，可用我力塑成任何形狀而不發(fā)生裂紋，并當(dāng)外力移去后仍能保持即得的形狀的性

10、能。15、液限：土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)到流動(dòng)狀態(tài)的界限含水量。WL塑限：土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)為半固態(tài)的界限含水量。Wp縮限：土由半固態(tài)不斷蒸發(fā)水分，則體積繼續(xù)逐漸減小，寺到體積不再收縮時(shí)，對(duì)應(yīng)土的界限含水量WS液限WL采用錐式液限代測(cè)定。塑限Wp采用搓條法測(cè)定。16、塑性指數(shù)：土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍（液限和塑限的差值）IP=WL-WP IP愈大，土處于可塑狀態(tài)的含水量范圍愈大。黏性土（IP10黏土IP17；粉質(zhì)黏土10IP17。17、液性指數(shù)：反映土的軟硬件程度，指黏性土的天然含水量和限的差值與塑限指數(shù)之比。IL=W-WP/WL-WP=W-WP/IP。堅(jiān)硬狀態(tài)：當(dāng)WWP時(shí)，IL0。流動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)WWL

11、時(shí)，IL1?？伤軤顟B(tài)：當(dāng)WPWWL時(shí)，0IL1。IL愈大，土質(zhì)愈軟，反之，愈硬。IL:-堅(jiān)硬0硬塑0.25可塑0.75軟塑1流塑IL0; 0IL0.25;0.25IL0.75; IL1.0。18、天然稠度：批量狀土樣測(cè)定的液限和天然含水量的差值與塑性指數(shù)之比。用于確定路基的干溫程度。WC=WL-WP/IP= WL-W/WL-WP19、黏性土的活動(dòng)度：用塑性指數(shù)與黏粒含量百分?jǐn)?shù)之比值。A=IP/m m（粒徑0.02mm的）黏粒含量百分比。不活動(dòng)黏性A0.75 正常黏性土0.75A1.25活動(dòng)黏性土A1.2520、黏性土的靈敏度：原狀土的強(qiáng)度與該土經(jīng)過(guò)重塑后的強(qiáng)度之比。St=qu/q,u qu原狀

12、試樣的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度KPA。 q,u重塑試樣的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度KPA。St愈高，結(jié)構(gòu)性愈強(qiáng)。受擾動(dòng)后土的強(qiáng)度降低的愈多。21、觸變性：黏性土的抗剪強(qiáng)度隨時(shí)時(shí)恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)。22、相對(duì)密實(shí)度(無(wú)黏性土砂土，碎石土)Dr=密實(shí)： 中實(shí) 松散23、粉土性質(zhì)：易于液化接近砂土；易于濕陷；凍肽接近黏土。24、土的脹縮性：批量黏性土具有吸水膨脹和失水收縮的兩種變形特征。25、膨脹土：黏粒成分主要由親水性礦物組成具有顯著脹縮性的黏性土。26、土的溫陷性：批量土在自重壓力作用下或自重壓力和附加壓力綜合作用下，受水浸溫后土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著附加下陷的特征。27、土的凍脹性：批量土的凍脹和凍融給建筑物或土

13、工建筑物帶來(lái)危害的變形特性。28、土按顆粒級(jí)配和塑性指數(shù)劃分：碎石土：粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)全重50%的土。砂土：粒徑大于2mm的顆粒含量不超過(guò)全重50%，且粒徑大于0.75mm的顆粒含量全重50%的土；粉土：介于砂土與黏性土之間，塑 性 指 數(shù)IP10，粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過(guò)全重50%的土；黏性土：塑性指數(shù)大于10的土。 第三章 土的滲透性及滲流1、滲透：液體從物質(zhì)微孔中透過(guò)的現(xiàn)象。滲透性：土具有被液體透過(guò)的性質(zhì)。2、砂土的滲透定律：地下水在土的孔隙或微小裂縫中以不大的速度連續(xù)滲透時(shí)，屬于層流運(yùn)動(dòng)。V=Ki=q/A （砂土、層流）K土的滲透系數(shù)，相當(dāng)于滴溜溜轉(zhuǎn)和梯度i=

14、1時(shí)的滲流速度。i水力梯度，單位滲流尺度上的水頭損失i=或局部土體產(chǎn)生移動(dòng)，導(dǎo)致土體變形由于滲流作用，使水壓力和浮力發(fā)生變化導(dǎo)致土體成結(jié)構(gòu)物失穩(wěn)。主要變現(xiàn)為巖坡滑動(dòng)等構(gòu)造物整體失穩(wěn)。6.流砂：在向上的滲流力作用下，粒間有效應(yīng)力為零時(shí)，顆粒群發(fā)生懸浮、移動(dòng)的現(xiàn)象。7、臨界水力梯度：使土體發(fā)生流砂現(xiàn)象時(shí)的水力梯度。8、管涌：在水流滲透作用下，土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動(dòng)，以至流失；隨著土的孔隙不斷擴(kuò)大，滲流速度不斷增加，較粗的顆粒也相繼被水流逐漸帶走，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道，造成土體塌陷的現(xiàn)象。9、管涌防治：改變水力條件；改變幾何條件；減小滲流力；滲流逸出處加反濾層。10、流砂防

15、治：改變土質(zhì)；覆蓋壓重以平衡滲透力；增加滲透路徑；減少水頭差。11、層流原因：土中孔隙一般非常微小曲折水在土中所受的粘滯阻力很大，流速十分緩慢，因此，大多數(shù)情況相鄰兩個(gè)水分子運(yùn)動(dòng)軌跡相平行而不混流。 第四章 土中應(yīng)力1、土中應(yīng)力：批量土體在自重、建筑荷載、交通荷載或其他因素的作用下，土中所產(chǎn)生的應(yīng)力。包括：自重應(yīng)力、附加應(yīng)力。2、自重應(yīng)力：批量土體受到自身重力作用而存在的應(yīng)力。豎向自重應(yīng)力：側(cè)向自重應(yīng)力：M波松比 KO土的側(cè)壓力系數(shù) KM/1-M3、自重應(yīng)力特點(diǎn)：在自重應(yīng)力作用下，土不產(chǎn)生側(cè)向變形和剪切變形；沿任一水平面上自重應(yīng)力均勻無(wú)限分布；自重應(yīng)力一般不使地基產(chǎn)生變形。天然地下任意z處的豎

16、向有效自重應(yīng)力KPO成層土中自重應(yīng)力：6C=n深度Z范圍內(nèi)的土層總數(shù)；hi第i層土的厚度i第i層的天然重度。4、基底壓力：建筑物的荷載通過(guò)自身基礎(chǔ)傳給地基，在基礎(chǔ)底面與地基之間使產(chǎn)生了荷載效應(yīng)基底壓力（P）的大小和分布狀況與什么有關(guān)？荷載的大小和分布；基礎(chǔ)的剛度；基礎(chǔ)埋深；地基土的性質(zhì)。5、基底壓力P：中心荷載下：基底面積：A=B G=20KN/M3 基礎(chǔ)其上回填土總重力G=GAd（d基礎(chǔ)埋深）矩形基底偏心荷載下： e/b時(shí)，基底壓力P分布圖呈梯形。e=/b時(shí)，基底壓力P分布圖呈三角形。e/b時(shí)，距心荷載較遠(yuǎn)的基底邊緣 返力為負(fù)值。PMAX=K單向偏心作用點(diǎn)至具有最大壓力的基底邊緣的距離。6、

17、基底附加壓力（DO）：批量基底特號(hào) 除基底處建造前土中自重應(yīng)力。是引起地基附加應(yīng)和和變形的主要原因。7、基底平均附加威力：P基底平均壓力KPU，bch基底處土中自重應(yīng)力。m基底標(biāo)高以上天然土層的加權(quán)平均重度m=（ ）/（ ）地下水位下的重度改為浮重度。 h= 天然地面算起的基礎(chǔ)埋深。8、地基附加應(yīng)力：主要由建筑基礎(chǔ)自重在土體中引起的附于原有自重應(yīng)力之上的應(yīng)力。 第五章 土的壓縮性 1、土的壓縮性：土體在壓力作用下體積縮小的特性。土的壓縮：土中孔隙的體積縮小。土的固結(jié)：在壓力作用下隨土中水所占體積縮小的全過(guò)程。2、側(cè)限條件：土體沿水平方向不發(fā)生壓縮變形的條件。3、壓縮曲線：室內(nèi)土的固結(jié)試驗(yàn)的直接

18、成果，它是土的孔隙比與所受壓力的關(guān)系曲線，從而得到土的壓縮性指標(biāo)。4、壓縮系數(shù)：土體在側(cè)限條件上孔隙比減小量與有效壓應(yīng)力增量的比值。a=P1地基某深度處土中自重應(yīng)力（豎向）P2地基某深度處土中自重應(yīng)力（豎向）與附加應(yīng)力之和。5、壓縮系數(shù)：A1-2：用壓力段由P1=0.1MPA增加到P1=0.1MPA時(shí)的壓縮段 系數(shù)G1-2來(lái)評(píng)定土的壓縮性.6、壓縮指數(shù)CC：土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與有效應(yīng)力常用對(duì)數(shù)值增量的比值。7、壓縮模量ES：土體在側(cè)限條件下，當(dāng)土中應(yīng)力變化不大時(shí)，壓應(yīng)力增量與壓應(yīng)變?cè)隽砍烧?。ES= e1原始孔隙比8、土體的體積壓縮系數(shù)MV：在側(cè)限條件下的豎向應(yīng)變與豎向附加壓應(yīng)力之比

19、。MV=1/ES=A/1+e9、土的固結(jié)：土體的壓縮隨時(shí)間增長(zhǎng)的全過(guò)程。先期固結(jié)壓力：天然土層在歷史上受到過(guò)的最大固結(jié)壓力（PC）有效應(yīng)力：土粒間所傳遞的粒間應(yīng)力，是土中控制壓縮變形抗剪強(qiáng)度的應(yīng)力。11、原始?jí)嚎s曲線：從室內(nèi)高壓固結(jié)試驗(yàn)e-lgp曲線，經(jīng)修正后得出符合現(xiàn)場(chǎng)原始土體的孔隙比與有效應(yīng)務(wù)的關(guān)系曲線。 第六章 地基變形1有效應(yīng)力：通過(guò)土粒接觸點(diǎn)傳遞的粒間應(yīng)力。2、孔隙應(yīng)力：通過(guò)土孔隙傳遞的應(yīng)力。3、總應(yīng)力：土某點(diǎn)的有交往應(yīng)力與孔隙壓力之和。4、靜水壓力：總應(yīng)力為自重應(yīng)力時(shí)，飽和土中的孔隙水壓力。5、超孔隙水壓力：總應(yīng)力為附加應(yīng)力時(shí)，飽和土中開(kāi)始全部由孔隙水壓力傳遞附加應(yīng)力。6、飽和土中

20、的有效應(yīng)力原理：飽和土中任意點(diǎn)的總應(yīng)力b總是等于有效應(yīng)力加上孔隙水壓力，即b=b，+U，或有效應(yīng)力b，總是等于總應(yīng)力減去孔隙水壓力b，=b-U。7、飽和土的固結(jié)：主固結(jié)：由土孔隙中自由水的排出速度決定。次固結(jié)：由土骨架的蠕變速度決定。8、飽和土的滲透固結(jié)：飽和土在附加應(yīng)力作用下，孔隙中相應(yīng)的一些自由水將隨時(shí)間逐漸被排出，同時(shí)孔隙體積也隨之縮小。9、飽和粒性土地基沉降的三個(gè)分量：瞬時(shí)沉降；固結(jié)沉降；次固結(jié)沉降。 第七章 土的抗剪強(qiáng)度1、土的抗剪強(qiáng)度：土體抵抗剪應(yīng)力的極限值。2、土的強(qiáng)度破壞有關(guān)的工程問(wèn)題：建筑物地基的承載力；土工建筑物的土坡穩(wěn)定性；深基坑土壁的穩(wěn)定性；擋土墻地基的穩(wěn)定性。3、庫(kù)侖

21、公式：4、無(wú)黏性土的抗剪強(qiáng)度與剪切面上的法向應(yīng)力成正比，其本質(zhì)是由于土粒之間的滑動(dòng)摩擦以及凹凸面間的鑲嵌作用產(chǎn)生的摩阻力，其大小決定于土粒表面的粗糙度、土密實(shí)度以及顆粒及配等因素。5、影響土的抗剪強(qiáng)度的性質(zhì)：土的性質(zhì) 試驗(yàn)時(shí)的排水條件、剪切速率、應(yīng)和狀態(tài)、應(yīng)力歷史等，其中最主要的是試驗(yàn)時(shí)的排水條件。6、b=1/2(b1+b3)+1/2(b1-b3)cos2xI=1/2(b1-b3)Sin2x7、粘性土和粉土的極限平衡條件：b1=b3=8、無(wú)粘性土的極限平衡條件：b1=b3=9、破裂角：破壞面與大主應(yīng)力b1作用面的夾角為（45o+/2）破壞面與小主應(yīng)力b3作用面的夾角為（45o+/2） 第八章

22、土壓力1土壓力：指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力。2、土壓力要素：性質(zhì)、大小、方向、作用點(diǎn)。3、影響土壓力性質(zhì)、大小及分布規(guī)律的因素：墻體移動(dòng)方向、位移量；墻后填土種類、性質(zhì)及表面形狀；擋土墻、墻背、傾角及光滑程度。4、主動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻向離開(kāi)土體方向偏移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻上的土壓力。5、被動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻向土體方向偏移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻上的土壓力。6、靜止壓力：當(dāng)擋土墻靜止不動(dòng)，土體處于強(qiáng)性平衡狀態(tài)時(shí)，土對(duì)墻的壓力為：7、靜止土壓力計(jì)算：bo=kozko-靜止土壓力系數(shù)；ko=1-Sin,。bo靜止土壓力強(qiáng)度；墻背填土的工，KN/M3EO靜止土壓力，KN/MH擋土墻高度，MEO=1/2（1/2）h2K。EO=作用點(diǎn)在距墻底H/3處。8、主動(dòng)土壓力：（設(shè)墻背光直立，填土面水平、擋土墻偏移土體）無(wú)粘性土：粘性土、粉土：KN朗肯主動(dòng)土壓