土力學複習整理

2022-03-17 03:43:49 字數 4917 閱讀 4262

1.土力學—利用力學的一般原理,研究土的物理、化學和力學性質及土體在荷載、水、溫度等外界因素作用下工程性狀的應用科學。它是力學的乙個分支。

2.地基:為支承基礎的土體或岩體。在結構物基礎底面下,承受由基礎傳來的荷載,受建築物影響的那部分地層。地基分為天然地基、人工地基。

3.基礎:將結構承受的各種作用傳遞到地基上的結構組成部分。基礎依據埋置深度不同劃分為淺基礎、深基礎

第二章土的三相組成及土的結構

1.土的三相:水(液態、固態)氣體(包括水氣)固體顆粒(骨架)

2.原生礦物。即岩漿在冷凝過程中形成的礦物。

3.次生礦物。系原生礦物經化學風化作用後而形成新的礦物

4.粘土礦物特點:粘土礦物是一種復合的鋁—矽酸鹽晶體,顆粒成片狀,是由矽片和鋁片構成的晶胞所組疊而成。

5. d60—小於某粒徑的土粒質量占土總質量60%的粒徑,稱為限定粒徑(限制粒徑);

d10—小於某粒徑的土粒質量占土總質量10%的粒徑,稱為有效粒徑;

6.毛細水:受到水與空氣交介面處表面張力的作用、存在於地下水位以上的透水層中自由水

7.結合水-指受電分子吸引力作用吸附於土粒表面的土中水。這種電分子吸引力高達幾千到幾萬個大氣壓,使水分子和土粒表面牢固地粘結在一起。結合水分為強結合水和弱結合水兩種。

8.強結合水:緊靠土粒表面的結合水,其性質接近於固體,不能傳遞靜水壓力,具有巨大的粘滯性、彈性和抗剪強度,冰點為-78度,粘土只含強結合水時,成固體狀態,磨碎後成粉末狀態。

9.弱結合水:強結合水外圍的結合水膜。

10.土的結構:指土粒單元的大小、形狀、相互排列及其聯結關係等因素形成的綜合特徵。土的結構和構造對土的性質有很大影響。

7.土的構造:物質成分和顆粒大小等都相近的同一土層及其各土層之間的相互關係的特徵稱之。

第三章1.土的天然密度:土單位體積的質量稱為土的密度(單位為g/cm3或t/m3),

2.土的含水量:土中水的質量與土粒質量之比(用百分數表示)

3.土粒相對密度(比重):土的固體顆粒質量與同體積4℃時純水的質量之比。

4. 土的孔隙比:土中孔隙體積與土顆粒體積之比

5. 塑性指數

液性指數

il0堅硬狀態 0< il 0.25 硬塑狀態0.25< il 0.75 可塑狀態 0.75< il 1 軟塑狀態 il>1 流塑狀態

6. 土的水理性質:指土在水作用下表現出的性狀特點。粘性土的脹縮性、 粘性土的崩解性、飽和砂粉土的液化性、 土的凍脹性

7.觸變性:粘性土結構遭到破壞,強度降低,但隨時間發展土體強度恢復的膠體化學性質稱為土的觸變性。也就是說土的結構逐步恢復而導致強度的恢復。

(了解)8.碎石土分類:碎石土:粒徑大於2mm的顆粒含量超過全重50%的土。

漂石塊石圓形及亞圓形為主稜角形為主粒徑大於200mm的顆粒超過全質量50%

卵石碎石圓形及亞圓形為主稜角形為主粒徑大於20mm的顆粒超過全質量50%

圓礫角礫圓形及亞圓形為主稜角形為主粒徑大於2mm的顆粒超過全質量50%

(了解)9. 砂土分類:砂土:粒徑大於2mm的顆粒含量不超過全重的50%、粒徑大於0.075mm的顆粒超過全重的50%。

礫砂粒徑大於2mm的顆粒占全質量25 -- 50% 粗砂粒徑大於0.5mm的顆粒超過全質量50% 中砂粒徑大於0.25mm的顆粒超過全質量50% 細砂粒徑大於0.

075mm的顆粒超過全質量85%粉砂粒徑大於0.075mm的顆粒超過全質量50%

(了解)10.淤泥類土特性①高孔隙比、飽水、天然含水量大孔隙比常見值為1.0~2.0;液限一般為40%

~60%,飽和度一般》90%,天然含水量多為50~70%。淤泥類土天然含水量大於液限;

②未擾動時,處於軟塑狀態,一經擾動,結構破壞,處於流動狀態;③透水性極弱:一般垂直方向的滲透係數較水平方向小些;④高壓縮性:a1~2一般為0.

7~1.5mpa-1,且隨天然含水率的增大而增大;⑤抗剪強度很低,且與加荷速度和排水固結條件有關;⑥有較顯著的觸變性和蠕變性;

⑦分為:淤泥(e≥1.5)、淤泥質土(1.0≤e<1.5)。

11. 人工填土特性①性質很不均勻,分布和厚度變化上缺乏規律性;②物質成分異常複雜。有天然土顆粒,有磚瓦碎片和石塊,以及人類活動和生產所拋棄的各種垃圾;③是一種欠壓密土,一般具有較高的壓縮性,孔隙比很大;④往往具有浸水濕陷性;⑤按照成分和堆填方式分為:

素填土、雜填土、吹填土。

第四章土中的應力計算

1. 自重應力:未修建建築物之前,由土體重力在土中產生的應力。

2.附加應力:修建建築物後,由建築物荷重在土體中產生的應力增量,稱為附加應力。

3. 中心荷載作用下基底壓力計算

基底附加壓力(p0)

第五章土的力學性質

1. 受力平衡方程

2.有效應力原理總應力; 』—有效應力; u —孔隙水壓力。

飽和土的有效應力原理的完整表述:土的的有效應力等於總應力減去孔隙水壓力;

②土的有效應力控制了土的變形和強度效能

3.壓縮係數a土體在側限條件下孔隙比減少量與豎向壓應力增量的比值

4.先期固結壓力pc :土在其生成歷史中曾受過的最大有效固結壓力。

5.莫爾—庫侖強度理論(簡答。。自己總結要點) 莫爾(mohr)2023年提出當法向應力範圍較大時,抗剪強度線往往呈非線性性質的曲線形狀。

抗剪強度指標c和φ並非恆定值,而應由該點的切線性質決定。c隨σ的增大而增加,φ隨σ的增大而減小。莫爾認為土中某點達到該點的抗剪強度時,即土發生破壞。

莫爾認為 f =f()為曲線, f=f()用直線(庫侖定律代替(將莫爾曲線簡化為直線),稱之為莫爾—庫侖強度理論。

當土體中某點任一平面上的剪應力等於土的抗剪強度時,將該點即瀕於破壞的臨界狀態稱為「極限平衡狀態」。表徵該狀態下各種應力之間的關係稱為「極限平衡條件」

第六章1.地基最終沉降量分層總和法計算步驟(簡答)

(a)計算原地基中自重應力分布(b)基底附加壓力p0 (c)確定地基中附加應力z分布(d)確定計算深度zn (e)地基分層hi ①不同土層介面;②地下水位線;③每層厚度不宜大於0.4b或4m; ④z 變化明顯的土層,適當取小。(f)計算每層沉降量si(g) 各層沉降量疊加si

第七章土壓力理論與土坡穩定分析

1擋土牆(結構)—為了防止土體邊坡的坍塌失穩,保護邊坡的穩定,人工完成的構築物.

2.主動土壓力擋土牆在填土壓力作用下,向著背離填土方向移動或沿牆跟的轉動,直至土體達到主動平衡狀態,形成滑動面,此時的土壓力稱為主動土壓力ea

3.被動土壓力:擋土牆在外力作用下向著土體的方向移動或轉動,土壓力逐漸增大,直至土體達到被動極限平衡狀態,形成滑動面。此時的土壓力稱為被動土壓力ep。

4. 朗肯理論與庫侖理論的比較 (簡答)

相同點:朗肯與庫侖土壓力理論均屬於極限狀態,計算出的土壓力都是牆後土體處於極限平衡狀態下的主動與被動土壓力ea和ep。

不同點:①研究出發點不同:朗肯理論是從研究土中一點的極限平衡應力狀態出發,首先求出的是pa或pp及其分布形式,然後計算ea或ep —極限應力法。

庫侖理論則是根據牆背和滑裂面之間的土楔,整體處於極限平衡狀態,用靜力平衡條件,首先求出ea或ep,需要時再計算出pa或pp及其分布形式—滑動楔體法。

②研究途徑不同:朗肯理論在理論上比較嚴密,但應用不廣,只能得到簡單邊界條件的解答。庫侖理論是一種簡化理論,但能適用於較為複雜的各種實際邊界條件,應用廣泛。

第八章岩土工程勘察概述

1 不良地質作用:由地球內力或外力產生的對工程可能造成災害的地質作用。

2.岩土工程勘察:根據建設工程的要求,查明、分析、評價建設場地的地質、環境特徵和岩土工程條件,編制勘察檔案的活動。

3.地質災害:由不良地質作用引發的危及人生、財產、工程或環境安全的事件。

第九章天然地基上淺基礎的常規設計

極限承載力:使地基發生剪下破壞、失去整體穩定時的基礎底面最小壓力,亦即地基能承受的最大荷載強度

1. 地基基礎設計應滿足下列三項基本原則

(1)對防止地基土體剪下破壞和喪失穩定性方面,應具有足夠的安全度;(強度要求)

(2)應控制地基變形,使之不超過建築物的地基變形允許值,以免引起基礎和上部結構的損壞,或影響建築物的正常使用功能和外觀;

(3)基礎的材料、型式、尺寸和構造,除了應能適應上部結構、符合使用要求、滿足地基承載力(穩定性)和變形要求外,還應滿足對基礎結構的強度、剛度和耐久性的要求。

2. 天然地基上淺基礎設計的內容和一般步驟

(1)充分掌握擬建場地的岩土工程地質條件和工程勘察資料。

(2)在研究地基勘察資料的基礎上,結合上部結構的型別,荷載的性質、大小和分布,建築布置和使用要求以及擬建基礎對原有建築設施或環境的影響,並充分了解當地建築經驗、施工條件、材料**、保護環境、先進技術的推廣應用等其他有關情況,綜合考慮選擇基礎型別和平面布置方案;

(3)選擇地基持力層和基礎埋置深度;

(4)確定地基承載力;

(5)按地基承載力(包括持力層和軟弱下臥層)確定基礎底面尺寸;

(6)進行必要的地基穩定性和變形驗算,使地基的穩定性得到充分保證, 並使地基的沉降不致引起結構損壞、建築傾斜與開裂, 或影響其正常使用和外觀;

(7)進行基礎的結構設計,按基礎結構布置進行結構的內力分析、強度計算,並滿足構造設計要求,以保證基礎具有足夠的強度、剛度和耐久性;

(8)繪製基礎施工圖,並提出必要的技術說明。

3.某建築場地表以下土層依次為:(1)中砂,厚2.0m,孔隙比e=0.650,土粒相對密度ds=

2.65,潛水面在地表下1m處;(2)粘土隔水層厚2.0m,重度為19kn/m3; (3)粗砂,含承壓水,承壓水位高出地表2.0m(取γw=9.80kn/m3)。

問:基坑開挖深達1m時,坑底有無隆起開裂的危險?若基礎埋深d=1.5m,施工時除將中砂層內地下水面降到坑底外,還須設法將粗砂層中的承壓水位至少降低幾公尺才行

答案:有,1.1

解釋:應使承壓含水層頂部的靜水壓力(μ)與總覆蓋壓力(σ)的比值

μ/σ<1對寬坑宜取μ/σ<1,否則應設法降低承壓水頭。

式中μ=γw·h,h可按預估的最高承壓水位確定,或以孔隙壓力計測定; σ=γlzl+γ2z2,γl及γ2分別為各層土的重度, 對地下水位以下的土取飽和重度。

土力學複習 整理

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