《土力学》知识点总结

第一章 土的物理性质

一 思考题

1 土是如何生成的？它与其他材料的最大区别是什么？

答：土是地壳岩石经受强烈风化的产物，是各种矿物颗粒的集合体。 与其他材料的最大区别是：

①一般的建筑材料可由设计人员指定品种或型号，品种或型号一旦确定，力学性质参数也就确定；土则不同，建筑物以天然土层作为地基。拟建地点是什么土，设计人员就以这种土作为设计对象，且由于土是自然历史的产物，性质很不均匀，而且复杂多变。 ②土的应力-应变关系是非线形的，而且不唯一； ③土的变形在卸荷后一般不能完全恢复； ④土的强度也是变化的； ⑤土对扰动特别敏感。 2 土是由哪几部分组成的？

答：自然界的土体由固相（固体颗粒）、液相（土中水）和气相（土中气体）组成，通常称为三相分散体系。 3 什么叫土粒的颗粒级配？如何从级配曲线的陡缓判断土的工程性质？

答：天然土体中包含大小不同的颗粒，为了表示土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量来表示，称为土的颗粒级配。 根据曲线的坡度和曲率可判断土的级配情况。如果曲线平缓，表示土粒大小都有，即级配良好；如果曲线较陡，则表示颗粒粒径相差不大，粒径较均匀，即级配不良。级配良好的土，较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充，因而土的密实度较好。 4 何谓土的结构？土的结构有几种？

答：土的结构是指土在成土过程中所形成的土粒的空间排列及其联结形式，与组成土的颗粒大小、颗粒形状、矿物成分和沉积条件有关。一般可归纳为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。 5 土的物理性质指标有几个？哪些是直接测定的？如何测定？

答：土的物理性质指标有：土的密度、土粒相对密度、土的含水量、土的干密度、土的饱和密度、土的有效密度、土的孔隙比和孔隙率等。

土的密度（通过环刀法测定）、土粒相对密度（通过比重瓶法测定）和土的含水量（通过烘干法测定）是直接测定的物理性质指标。 6 土的物理状态指标有几个？

答：土的物理状态，对于无粘性土是指土的密实程度，对于粘性土则是指土的软硬程度，也称为粘性土的稠度。 描述砂土密实状态的指标有：孔隙比和相对密度；粘性土的稠度状态的指标有：液限、塑限、塑性指数和液性指数等。 7 地基土如何按其工程性质进行分类？

答：根据《地基规范》作为建筑地基上的土（岩），可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 二 习题

1-1 一块原状土样，经试验测得土的天然密度367.1m kN =ρ，含水量为12.9%，土粒相对密度67.2=s d ，求孔隙比e 、孔隙率n

和饱和度r S 。 解：（1）805.0167

.1)

129.01(67.21)1(=-+=

-+=ρ

ρw

s w d e

（2）%6.44805.01805.01=+=+=

e e n

（3）%43805

.067

.2129.0=?==e wd S s r 1-2 某砂土土样的天然密度为3

1.77g cm ，天然含水量为9.8%，土粒的相对密度为

2.67，烘干后测定最小孔隙比为 0.461，最大孔隙比为0.943，试求天然孔隙比e 和相对密度r D ，并评定该砂土的密实度。

解：（1）656.0177.1)

098.01(67.21)1(=-+=

-+=

ρρw

s w d e

（2）595.0461

.0943.0656

.0943.0min max max =--=--=

e e e e D r 判定该砂土的密实度为：中密

1-3粘性土的含水量36.4%w =，液限48%L w =，塑限25.4%p w =，要求：计算该土的塑性指数：根据塑性指数确定该土的名称；

计算该土的液性指数；按液性指数确定土的状态。

解：（1）6.22%4.25%48=-=-=p L p w w I 为粘土

（2）49.04

.25484

.254.36=--=

--=

p

L p L

w w w w I 土的状态为可塑态

第二章 土的渗透性

一 思考题

1 什么是土的毛细性？什么是土的毛细现象？土的毛细现象对工程有什么影响？ 答：土的毛细性是指土能够产生毛细现象的性质。

土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细微孔隙向上及向其他方向移动的现象。 对工程的影响如下：

1） 毛细水的上升是引起路基冻害的因素之一；

2） 对于房屋建筑，毛细水的上升会引起地下室过分潮湿；

3） 毛细水的上升可能引起土的沼泽化和盐渍化，对建筑工程及农业经济都有很大影响。 2 土层中的毛细水带分为几种？有什么特点？

答：分为三种：正常毛细水带；毛细网状水带和毛细悬挂水带。正常毛细水带位于毛细水的下部，与地下潜水连通，它会随着地下水位的升降而做相应的移动；毛细网状水带位于毛细水带的中部，它可以在表面张力和重力作用下移动；毛细悬挂水带位于毛细水带的上部，当地表有大气降水补给时，毛细悬挂水在重力作用下向下移动。 3 何谓动力水？何谓临界水头梯度？

答：我们把水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力称为动水力，也称渗流力。它的作用方向与水流方向一致。

当向上的动水力与土的有效重度相等时，这时土颗粒间的压力等于零，土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定，这种现象就称为流沙现象。这时的水头梯度称为临界水头梯度。

4 土发生冻胀的原因是什么？影响冻胀的因素有哪些？

答：使土发生冻胀的原因是冻结使土中水分向冻结区迁移和积聚。

影响因素有：土的因素；水的因素和温度因素。 二 习题

2-1 某基坑在细砂层中开挖，经施工抽水，待水位稳定后，实测水位从初始水位5.5m 降到3.0m 。渗流路径长10m 。根据场地勘察报告：细砂层饱和重度318.7sat kN m γ=，24.510k mm s -=?，试求渗透水流的平均速度v 和渗流力j ，并判别是否会产生流砂现象。

解： 5.5 3.0

0.2510

i

-=

=

223

4.5100.25 1.12510100.25 2.5w v ki mm s

j i kN m

γ--==??=?==?=

细砂层的有效重度18.7108.7 2.5sat w j γγγ'=-=-=>=

所以不会因基坑抽水而产生流砂现象。

第三章 土中的应力

一 思考题

1 什么是土的自重应力和附加应力？研究自重应力的目的是什么？

答：地基中的自重应力是指土体本身的有效重力产生的应力；附加应力是由于外荷载（建筑荷载、车辆荷载、土中水的渗流力、地震力等）的作用，在土体中产生的应力增量。

研究地基自重应力的目的是为了确定土体的初始应力状态。

2 何谓基底压力？影响基底压力分布的因素有哪些？工程实践中对基底压力分布作了怎样的简化？

答：基底压力：作用于基础底面传至地基的单位面积压力称为基底压力。由于基底压力作用于基础与地基的接触面上，也称为接触压力。其反作用力即地基对基础的作用力，称为地基反力。

影响基底压力分布的因素有很多如：基础的形状、平面尺寸、刚度、埋深、基础上作用荷载的大小及性质、地基土的性质等。精确地确定基底压力是一个相当复杂的问题。目前在工程实践中，一般将基底压力分布近似按直线考虑，根据材料力学公式进行简化计算。 3 在集中荷载作用下地基中附加应力的分布规律是什么？

答：①在荷载面以下同一深度的水平面上，沿荷载轴线上的附加应力最大，向两边逐渐减小；②在荷载轴线上，里荷载面愈远，附加应力愈小。这是由于荷载作用在地基上时，产生应力扩散的结果。 4 何谓角点法？应用角点法时应注意什么问题？

答：计算矩形面积受竖向均布荷载作用下，地基中任一点的附加应力时，可以加几条辅助线，通过需计算的点，将矩形面积划分成n 个矩形，应用公式分别计算各划分的矩形上的荷载产生的附加应力，进行叠加，此法称为角点法。

应用角点法时应注意：①划分的每一个矩形，都有一个角点为所求应力的点；②所有划分的各矩形面积的总和，应等于原有受荷的面积；③所划分的每一个矩形面积中L 为长边，b 为短边。

6 对于上层硬下层软或上层软下层硬的双层地基，在软硬分界面上的应力分布较均质土有何区别？

答：对于上层软下层硬的双层地基，此时，土层中的附加应力比均质土有所增加，即存在所谓的应力集中现象。岩层埋藏越浅，应力集中的影响越明显。对于上层硬下层软的双层地基，则往往出现应力. 二 习题

3-1有一多层地基地质剖面图如图所示：试计算自重应力cz σ。 解：kPa h cz 36218111

=?==γσ

kPa h h cz 561203622112=?+=+=γγσ

kPa h h h cz 671115633

22113=?+='++=γγγσ kPa h h h h h w w cz 99210112674433

22114=?+?+=+'+'++=γγγγγσ

3-2 已知某工程为条形基础，长度为l=18b ，宽度为b 。在偏心荷载作用下，基础底面边缘处附加应力max

min 150,50kPa kPa σσ==。

选择一种最简便方法，计算此条形基础中心点下，深度为：b b b b 0.3,0.2,0.1,5.0,0处地基中的附加应力。 解：最简便方法取：kPa p 1002

200

2

min

max 0==

+=

σσ （1）

,0,18==b

z

b l 查表得：25.01=

c α k P a p c z 1004101==ασ

（2）,5.0,18==b

z

b l 查表得：239.02=

c α

kPa p c z 6.954202==ασ

（3）,1,18==b

z

b l 查表得：205.03=

c α

kPa p c z 824303==ασ

（4）

,2,18==b

z

b l 查表得：137.04=

c α kPa p c z 8.544404==ασ

（5）,3,18==b

z

b l 查表得：099.05=

c α

kPa p c z 6.394505==ασ

第四章 土的压缩性及地基沉降

一 思考题

1 为什么可以说土的压缩变形实际上是土的孔隙体积的减小？

答：土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性。研究表明，在工程实践中可能遇到的压力（600kPa <）作用下，土粒与土中水本身的压缩极为微小，可以忽略不计。因此，土的压缩被认为只是由于孔隙体积减少的结果。 2 地基土的压缩摸量和变形摸量在概念上有什么区别？

答：压缩摸量：土体在侧限条件下竖向压应力与竖向总应变之比。

变形摸量：土体在侧向自由变形条件下竖向压应力与竖向总应变之比。 3 什么叫正常固结土、超固结土和欠固结土？

答：正常固结土：历史上所经受的先期固结压力等于现有上覆荷重的土层；

超固结土：历史上所经受的先期固结压力大于现有上覆荷重的土层； 欠固结土：历史上所经受的先期固结压力小于现有上覆荷重的土层。 4地基变形特征值分为几类？

答：沉降量；沉降差；倾斜和局部倾斜。

6 何谓地基变形计算的分层总和法？它有哪些基本假定？

答：分层总和法把地基土视为直线变形体，在外荷载作用下的变形只发生在有限厚度的范围内，将压缩层厚度内的土体分层，分别求出各分层的应力，然后用土 的应力-应变关系式求出各分层的变形量再总和起来即为地基的沉降量。

分层总和法隐含了以下几个假定：土体单向压缩；采用基础中心点下的 附加应力来进行变形计算；基坑开挖后地基土没有回弹。 二 习题

4-1某厂房为框架结构，柱基底面为正方形，边长4l

b m ==，基础埋置深度为1d m =。上部结构传至基础顶面荷载1440P kN =。

地基为粉质粘土，土的天然重度3

16kN m γ=，土的天然孔隙比0.97e =。地下水位深 3.4m ，地下水位以下土的饱和重度

318.2sat kN m γ=。土的压缩系数：地下水位以上为110.3MPa α-=，地下水位以下为120.25MPa α-=。利用分层总和法计算柱

基中点的沉降量。

解：① 计算地基土的自重应力 基础底面:316m kN d cd

==γσ

地下水面：kPa cw

4.54164.34.3=?==γσ

② 基础底面接触压力σ kPa 110=σ

③基础底面附加应力

k P a d 94160.1100=-=-=γσσ

④地基中的附加应力

基础底面为正方形用角点法计算，分成相等的四小块，计算过程略

⑤ 地基受压层深度n z

m z n 0.6=

⑥ 地基沉降计算分层 计算层每层厚度m b h i 6.14.0=≤。地下水位以上2.4m 分两

层，各1.2m;第三层1.6m;第四层因附加压力很小，可取2m.

⑦地基沉降计算

mm h e s i z i 3.441.699.123.1611

=+++=+=

σα

4-2 建筑物荷载、基础尺寸和地基土的分布与性质同上题。地基土的平均压缩摸量：地下水位以上为1

5.5s E MPa

=，地下水位以下为

2 6.5s E MPa =。地基土承载力标准值94k f kPa =。用《规范》推荐法计算柱基中点的沉降量。

解：①地基受压层计算深度n z

m b b z n 8.7)4ln 4.05.2(4)ln 4.05.2(=-=-= ② 柱基中点沉降量s

mm

a z z E p

z E p s s s s 62)5

.649

.15.5059.2(4.103)5.6858.04.2455.08.75.5858.04.2(941.1)()(1121201110=+?=?-?+???=?

?????-+=ααψ

4-3 厚度H=10m 的粘土层，上覆透水层，下卧不透水层，上下层的压缩应力分别为：235kPa 和157kPa 。已知粘土层的初始孔隙比1

0.8e =，

压缩系数10.00025kPa α-=，渗透系数0.02/k m =年。试求：

（1）加荷一年后的沉降量t S ；

（2）地基固结度达0.75t U =时所需的时间t.

解：①

10.00025235157()10000273110.82z S H mm e ασ+==??=++

2

1(1)0.02(10.8)14.40.0002510v w k e c m αγ+?+===?22

14.410.14410235

1.5

157v v c T t H α=

=?=== 由 1.50.144v T α==及，查图得0.45t U = 则 0.45

273123t t S U S mm ==?= ② 由0.75 1.5,0.47t

v U T α===及查图得

则 2

3.26v v

T H t c ==年

第五章 土的抗剪强度

一 思考题

1 何谓土的抗剪强度？砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同？ 答：土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。 砂土的抗剪强度表达式：tan f

τσ?=

粘性土的抗剪强度表达式：tan f

c τσ?=+

2 测定土的抗剪强度指标主要有哪几种方法？

答：土的抗剪强度指标是通过剪切试验测定的。按常用的剪切试验仪器分类，共有四种：直接剪切试验、三轴剪切试验、无侧限抗压强度试验和十字板剪切试验。

3 土体中发生剪切破坏的平面是不是剪应力最大的平面？在什么情况下，破裂面与最大剪应力面是一致的？一般情况下，破裂面与大主应力面成什么角度？

答：土体中发生剪切破坏的平面不一定是剪应力最大的平面。当破裂面与大主应力面成45角时破裂面与最大剪应力面是一致的。一般情

况下，破裂面与大主应力面成452

?

+

角。

4 何谓土的极限平衡状态和极限平衡条件？

答：当土体的剪应力τ等于土的抗剪强度f τ时的临界状态称谓“极限平衡状态”。当土体处于极限平衡状态时的土的抗剪强度指标之间的关系式，即13,σσ与内摩擦角?、内聚力c 之间的数学表达式称为土的“极限平衡条件”。 5 影响土体抗剪强度的因素有哪些？

答：土的组成、原始密度、孔隙比及含水量等因素；土的结构性；应力历史；加荷条件；土的各向异性；应变强度软化。 二 习题

5-1 某条形基础下地基土中一点的应力为：250z kPa σ=，100x kPa σ=，40xz kPa τ=，已知土的30

?=，0c =，问该点是

否破坏？ 解：根据

xz

x z x

z 2214

)(2τσσσσσ+-++=

和xz

x z x

z 223

4

)(2τσσσσσ+--+=

求出90,26031==σσ

260270)23045(tan 90121=>=+='σσ

所以该点未剪切破坏

5-2 设砂土地基中一点的大小主应力分别为500kPa 和180kPa ，其内摩擦角36

?=，求：

（1）该点最大剪应力是多少？最大剪应力面上的法向应力为多少？ （2）此点是否已达到极限平衡状态？为什么？

（3）如果此点未达到平衡状态，令大主应力不变，而改变小主应力，使该点达到极限平衡状态，这时小主应力应为多少？ （答案：160,340,kPa kPa 未达到极限平衡状态；129.8kPa ）

解：（1）kPa

kPa

3402

18050021602180

5002313

1max =+=+==-=

-=

σσσσστ（2）32213

13027tan 500)245(tan σ?σσ<==-=' 所以该点未剪切破坏 （3）要破坏，kPa 1303

=σ

5-3 某饱和粘性土无侧限抗压强度试验得不排水抗剪强度70u

c kPa =，如果对同一土样进行三轴不固结不排水试验，施加周围压力

3150kPa σ=，问试件将在多大的轴向压力作用下发生破坏？（答案：290kPa ）

解：已知kPa c u 70=，可知：摩尔应力圆直径为140702=?

又 kPa 1503=σ，f τ为水平线 所以 kPa 2901401501=+=σ

第六章 土压力

一 思考题

1 土压力有哪几种？影响土压力大小的因素是什么？ 答：静止土压力，被动土压力和主动土压力。

根据研究，影响土压力的大小和分布的因素很多，处了与土的性质有关外，还和墙体的位移方向、位移量、土体与结构物间的相互作用以及挡土结构物类型有关。

2 试阐述主动、被动、静止土压力产生的条件，并比较三者的大小。

答：当挡土墙具有足够的截面，并且建立在坚实的地基上，墙在墙后填土的推力作用下，不产生任何移动或转动时，墙后土体处于弹性平衡状态，此时，作用于墙背上的土压力称为静止土压力（0E ）。

如果墙基可以变形，墙在土压力作用下产生向着离开填土方向的移动或绕墙根的转动时，墙后土体因侧面所受限制的放松而有下滑趋势。当墙的移动或转到达到某一数量时，滑动面上的剪应力等于土的抗剪强度，墙后土体达到主动极限平衡状态，这时作用在墙上的土推力达到最小值，称为主动土压力（a E ）。

当挡土墙在外力作用下向着填土方向移动或转动时，墙后土体受到挤压，有上滑趋势。为阻止其上滑，土内剪应力反向增加，使得作用在墙背上的土压力加大。直到墙的移动量足够大时，滑动面上的剪应力又等于抗剪强度，墙后土体达到被动极限平衡状态，这时作用在墙上的土抗力达到最大值，称为被动土压力（p E ）。

三者之间的关系：p a

E E E <<0

3 郎肯土压力理论有何假设条件？

答：它是根据半空间土体处于极限平衡状态下的大小主应力之间关系，导出土压力计算方法。它假设：墙体为刚体；墙背垂直、光滑；填土面水平。

4 库仑土压力理论的基本假定是什么？适用于什么范围？

答：假定为：墙后的填土是理想的散粒体；滑动破坏面为通过墙踵的平面；滑动土楔为一刚塑性体，本身无变形。库仑土压力理论的适用范围很广，它可用于填土面形状任意、墙背倾斜情况，并可考虑墙背实际的摩擦角，但应注意只能求解墙后填土为无粘性土，对粘性土不能用该理论求解。

5 挡土墙有哪几种类型？各有什么特点？各自适用于什么条件？

答：①重力式挡土墙。这种形式的挡土墙通常由块石或素混凝土砌筑而成。靠自身的重力来维持墙体稳定，墙体的抗拉、抗剪强度都比较低。它具有结构简单、施工方便、易于就地取材等优点，在工程中应用较广。

②悬壁式挡土墙。一般是用钢筋混凝土建造，它是由三个悬臂组成。墙的稳定主要靠墙踵悬臂上的土重维持，墙体内的拉应力由钢筋承受。这类挡土墙的优点是能充分利用钢筋混凝土的受力特点，墙体截面尺寸较小，在市政工程以及厂矿储库中较常使用。

③扶壁式挡土墙。当墙高较大时，悬臂式挡土墙的立臂推力作用产生的弯矩与挠度较大，为了增加立臂抗弯性能和减少钢筋用量，常沿墙的纵向每隔一定距离设一道扶臂。墙体稳定主要靠扶臂间土重维持。 6 挡土墙设计中需要进行哪些验算？

答：稳定性验算：包括抗倾覆稳定和抗滑移稳定验算，必要时还要进行地基深层稳定性验算；地基承载力验算；墙身强度验算。 二 习题

6-1 挡土墙高6m ，墙背竖直光滑，填土面水平，填土为粘性土，其重度、内摩擦角、内聚力分别为：

kPa

c m kN 8,20,1703===?γ，

试计算主动土压力a E 及作用点位置。 解：墙底处的土压力强度

kPa

c h p a 8.38)2

2045tan(82)22045(tan 617)

245tan(2)245(tan 22=-??--??=---=

?

?γ临界深度：m k c

z a

34.1)2

20

45tan(178

2200

=-

??=

=

γ

主动土压力：m kN E a

/4.908.38)34.16(2

1

=?-?=

主动土压力距墙底的距离为：

m z h 55.13

)

34.16(3)(0=-=- 6-2挡土墙高5m ，墙背竖直光滑,墙后填土为砂土，表面水平， 30?=，墙后地下水位高出墙底2m ，水上填土的重度318kN m γ=，

水下土的饱和重度为3

20m kN sat

=γ，求出总侧压力的大小。

解：各层面得土压力强度为：

kPa

K h h p kPa

K h p p a a a a a 7.24)2

3045(tan 2)1020(18)(18)2

3045(tan 3180

2

2122

110=-??-+='+==-??===

γγγ

主动土压力：m kN E a 7.692)7.2418(21

31821=?++??=

静水压力：m kN E w 202202

1

=??=

总侧侧向压力：m kN E E E w a 7.89=+=

6-3某重力式挡土墙高m 5 ，墙顶宽m 5.0，墙底宽m 7.1。墙背直立，光滑，填土面水平，墙体重度为324m kN k =γ，墙后填土为

无粘性土，内摩擦角 38=?，重度318m kN =γ，墙底摩擦系数0.8μ=，地基承载力设计值kPa f 200=。验算挡土墙的抗倾覆

和抗滑移稳定性。 解：

土压力：m kN h E a

5.53)2

45(tan 2122=-=?

γ 挡土墙的自重：m kN G 132245)7.15.0(2

1

=??+=

稳定性验算：720.860 1.45

1.61 1.6

53.5 1.67

0.8132 1.97 1.3

53.5

t s k k ?+?=

=??==

所以稳定性满足要求。

第七章 土坡稳定分析

一 思考题

1什么是土坡的稳定性分析？常用的分析方法有哪些？最危险的滑动面怎么确定？

答：所谓土坡的稳定性分析，就是用土力学的理论来研究发生滑坡时滑面可能的位置和形式、滑面上的剪应力和抗剪强度的大小、抵抗下滑的因素分析以及如何采取措施等问题，以估计土坡是否安全，设计的坡度是否符合技术和经济的要求。简言之，在工程实践中，分析土坡稳定的目的是检验所设计的土坡断面是否安全与合理，边坡过陡可能发生塌滑，过缓则使土方量增加。土坡的稳定安全度是用稳定安全系数表示的。 土坡稳定分析方法主要有极限平衡法、极限分析法和有限元法等，目前最常用的是极限平衡法。它的一般步骤是先假定土坡沿某一确定的滑动面滑动，根据滑动土体的静力平衡条件和摩尔-库伦破坏准则计算该滑动面滑动的可能性，即安全系数的大小。然后系统选取许多个可能的滑动面，用同样方法计算稳定安全系数，安全系数最小的滑动面就是最可能出现的危险滑动面。 2 导致土坡失稳的因素有哪些？如何防止边坡滑动？

答：导致土坡失稳的因素有：土坡作用力发生变化；土抗剪强度降低；静水压力的作用；地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流常常是边坡失稳的重要因素。防止边坡滑动的措施：①加强岩土工程勘察；②根据当地经验，选取适宜的坡形和坡度；③对于土质边坡或易于软化的岩质边坡，在开挖时应采取相应的排水和坡脚、坡面保护措施，并不得在影响边坡稳定性的范围内积水。④开挖土石方时，宜从上到下依次进行，并防止超挖。⑤若边坡稳定性不足时，可采取放缓坡度，设置减荷平台，分期加荷及设置相应的支挡结构等措施。⑥对软土，特别是灵敏度较高的软土，应注意防止对土的扰动，控制加荷速率。⑦为防止振动等对边坡的影响，桩基施工宜采取压桩、人工挖孔桩或重锤低击、低频锤击等施工方式。 二 习题

7-1 某高层建筑基坑开挖深度为6m ，土坡坡度为1：1。地基土分两层：第一层为粉质粘土，天然重度，内摩擦角、粘聚力和层厚分别为：

3111118, 5.4,20,3kN m c kPa h m

γ?====；第二层为粘土，天然重度，内摩擦角、粘聚力和层厚分别为：

3222219,10,16,10kN m c kPa h m γ?====。试用圆弧法计算此土坡的稳定性。 （答案： 1.0K ≈）

第八章 地基承载力

一 思考题

1 地基的破坏形式有几种？影响地基破坏的因素有哪些？答：根据地基剪切破坏的特征，可将地基破坏分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏三种模式。 影响地基破坏的因素有： ①土的压缩性，这是影响破坏模式的主要因素。 ②与地基土本身的条件，如种类、密度、含水量、压缩性、抗剪强度等有关。 ③与基础条件及加荷速率有关。

2 何谓临塑荷载、临界荷载和极限荷载？答：临塑荷载：是指基础边缘地基中刚要出现塑性区时基底单位面积上所承担的荷载，它相当于地基中应力状态从压缩阶段过渡到剪切阶段时的界限荷载，根据地基塑性区边界方程，即可导出地基临塑荷载。 临界荷载：是指允许地基产生一定范围塑性区所对应的荷载。地基极限荷载：是指地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的极限荷载，或者说是地基内部整体达到极限平衡时所承受的荷载，也称地基极限承载力。

3 影响地基承载力的因素有哪些？答：地基的破坏形式；地基土的指标；基础设计的尺寸；荷载作用方向；荷载作用时间等。

4 确定地基承载力的方法有哪些？答：理论公式法；载荷试验法；规范查表法；当地经验法。 二 习题

8-1 某条形基础，基底宽度m b 5.1=，埋深m d 4.1=，地下水位埋深m 8.7，粉土的天然重度、粘聚力、内摩擦角分别为

kPa c m kN 10,30,1803===?γ，试按太沙基公式计算地基极限荷载u p 。如果安全系数3K =，则地基承载力设计值是多少？ 解：（1）条形 ，由太沙基公式： c q r u cN qN bN p ++=γ2

1

因为

30=?，查曲线得：18,35,19===q c r N N N ，

代入公式有

kPa cN qN bN p c q r u 1.106021

=++=γ

（2）地基承载力 k P a K p f u 4.35331.1060=== 8-2 某条形基础，基底宽度m b 5=，埋深m d 2.1=，建于均质粘性地基土上，粘土的kPa c m kN 15,22,1803===?γ，试求

临塑荷载

14

cr p p 和。

解：根据临塑荷载的表达式求得：

kPa p cr 8.1642.1182

180

2222cot )

22cot 152.118(=?+-

?++?=πππ

根据临塑荷载的表达式求得：

kP

p 7.2192.1182

1802222cot )

451822cot 152.118(4

1=?+-?+?++?=

π

π

π

土力学复习资料总结讲解

第一章土的组成 1、土力学：是以力学和工程地质为基础研究与土木工程有关的土的应力、应变、强度稳定性等的应用力学的分支。 2、地基：承受建筑物、构筑物全部荷载的那一部分天然的或部分人工改造的地层。 3、地基设计时应满足的基本条件：①强度，②稳定性，③安全度，④变形。 4、土的定义：①岩石在风化作用下形成的大小悬殊颗粒，通过不同的搬运方式，在各种自然环境中形成的沉积物。②由土粒（固相）、土中水（液相）和土中气（气相）所组成的三相物质。 5、土的工程特性：①压缩性大， ②强度低，③透水性大。 6、土的形成过程：地壳表层的岩石在阳光、大气、水和生物等因素影响下，发生风化作用，使岩石崩解、破碎，经流水、风、冰川等动力搬运作用，在各种自然环境下沉积。 7、风化作用：外力对原岩发生的机械破碎和化学风化作用。 风化作用有两种：物理风化、化学风化。 物理风化：用于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩体崩解，碎裂的过程。 化学风化：岩体与空气，水和各种水溶液相互作用的过程。 化学风化的类型有三种：水解作用、水化作用、氧化作用。 水解作用：指原生矿物成分被分解，并与水进行化学成分的交换。 水化作用：批量水和某种矿物发生化学反映，形成新的矿物。 氧化作用：指某种矿物与氧气结合形成新的矿物。 8、土的特点：①散体性：颗粒之间无黏结或一定的黏结，存在大量孔隙，可以透水透气。 ②多相性：土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。③自然变异性：土是在自然界漫长的地质历史时期深化形成的多矿物组合体，性质复杂，不均匀，且随时间还在不断变化的材料。 9、决定土的物理学性质的重要因素：①土粒的大小和形状，②矿物组成，③组成。 10、土粒的个体特征：土粒的大小、土粒的形状。 11、粒度：土粒的大小。 12、粒组：介于一定粒度范围内的土粒。 13、界限粒经：划分粒组的分界尺寸。 14、土的粒度成分（颗粒级配）：土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量来表示。 15、土的粒度成分（颗粒组配）常用测定方法：①筛分法：用于粒经大于0.07mm的粗粒组。 ②沉降分析法：用于粒经小于0.07mm的粗粒组。 筛分法试验：①将风干、分散的代表性土样通过一套自上而下孔经由大到小的标准，筛称干土重，即可求得各个粒组的相对含量。②通过计算可得到小于某一筛孔直径土粒的累积重量及累计百分比含量。 沉降分析法：土粒在水中的沉降原理。土粒的下沉速度：土粒形状、粒经、密度、黏滞度。 16、粒经累计曲线：横坐标表示土粒粒经，纵坐标表示小于或大于某粒经的土重含量。 判断：曲线较陡：表示粒经大小相差不多，土粒较均匀，→级配不良。

中国矿业大学矿山岩石力学知识点

矿山岩石力学知识要点 1 Rock mechanics and mining engineering (1)岩石力学定义/definition of rock mechanics ：(P1) (2)岩石力学固有复杂/inherent complexities in rock mechanics ：(P2-4)rock structure/岩石内部普遍存在岩石结构面，size effect ，tensile strength ，effect of groundwater ，weathering (3)岩石力学项目实施过程/implementation of a rock mechanics program ：(P7-9)(Fig ．1．3)通常按照下列五个方面依次进行，即Site characterization/，mine model formulation ，design analysis ，rock performance monitoring ，retrospective analysis ，而基于现场实测的反分析结果又进一步指导进行必要的、新的Site characterisation ，mine model formulation 和designanalysis ，改善实施效果。 2 Stress and infinitesimal strain (1)应力/stress ：(P10)the intensity of internal forces set up in a body under the influence of a set of applied surface forces ． (2)正应力/normal stress component ：(P11)应力在其作用截面的法线方向的分量。 (3)剪应力/shear stress component ：(P11)应力在其作用截面的切线方向的分量。 (4)体力：分布在物体体积内的力。 (5)面力：分布在物体表面上的力。 (6)内力：物体本身不同部分之间相互作用的力。 (7)正面：外法线沿着坐标轴的正方向的截面。正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正，反之为负。 (8)负面：外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正，反之为负。 (9)应力变换公式/stress transformation equation ：(P 15) 22 2ll lm 2() ()()()x xx y yy z zz x y xy y z yz z x zx x x xx y y yy z z zz x y y x xy y z z y yz z x x z zx l l l l l l l l l l m l m l m l m l m l m l m l m l m σσσσσσσσσσσσσσ=+++++=++++++++ (9)主平面/principle plane ：(P15)单元体剪应力等于零的截面。 (1 0)主应力/principle stress ：(P15)主平面上的正应力。 (11)三维主应力方程与应力不变量：(P16) 321231222222230 ()2() P P P xx yy zz xx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=?=++??=+++++??=+-++?? σ1,σ2,σ3 in order of decreasing magnitude,and are identified respectively as the major ，intermediate and minor principal stresses/最大主应力、中间主应力和最小主应力． (12)主应力之间相互正交条件：1212120x x y y z z λλλλλλ++= (13)静水应力分量与主偏应力分量/hydraulic component and major principle deviator stress ：(P17-18) 1112233,,,3 m m m m I S S S σσσσσσσ==-=-=- (14)静力平衡方程/differential equations of static equilibrium ：(P19)；

最新土力学与地基基础知识点整理

地基基础部分 1.土由哪几部分组成？ 土是由岩石风化生成的松散沉积物，一般而言，土是由固体颗粒、液态水和空隙中的气体等三部分组成。 2.什么是粒径级配？粒径级配的分析方法主要有哪些？ 土中土粒组成，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总质量的百分数）来表示，称为土的粒径级配。 对于粒径小于或等于60mm、大于0.075的土可用筛分法，而对于粒径小于0.075的土可用密度计法或移液管法分析。 3.什么是自由水、重力水和毛细水？ 自由水是存在于土粒表面电场范围以外的水，它可以分为重力水和毛细水。 重力水存在于地下水位一下的土骨架空隙中，受重力作用而移动，传递水压力并产生浮力。毛细水则存在于地下水位以上的孔隙中，土粒之间形成环状弯液面，弯液面与土粒接触处的表面张力反作用于土粒，成为毛细压力，这种力使土粒挤紧，因而具有微弱的粘聚力或称为毛细粘聚力。 4.什么是土的结构？土的主要结构型式有哪些？ 土的结构主要是指土体中土粒的排列和联结形式，它主要分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。 5.土的物理性质指标有哪些？哪些是基本物理性质指标？哪些是换算指标？ P6 6.熟练掌握土的各个物理性质指标的概念，并能够进行相互换算。 P7-8 7.无粘性土和粘性土的物理特征是什么？ 无粘性土一般指具有单粒结构的碎石土和砂土。天然状态下无粘性土具有不同的密实度。密实状态时，压缩小，强度高。疏松状态时，透水性高，强度低。 粘性土粒之间存在粘聚力而使土具有粘性。随含水率的变化可分别划分为固态、半固态、可塑及流动状态。 8.什么是相对密度？ P9 9.什么是界限含水量？什么是液限、塑限含水量？ 界限含水率：粘性土由一种状态转换到另一种状态的分界含水率； 液限：由流动状态转为可塑状态的界限含水率； 塑限：有可塑状态转为半固态的界限含水率； 缩限：由半固态转为固态的界限含水率。 10.什么是塑性指数和液性指数？他们各反映粘性土的什么性质？ P10 11.粗粒土和细粒土各采用什么指标进行定名？ 粗粒土：粒径级配 细粒土：塑性指数

土力学知识点总结

土力学知识点总结集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

1.土力学是利用力学一般原理，研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。 2.任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基（天然地基、人工地基）。 3.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，一般应埋入地下一定深度，进入较好的地基。 4.地基和基础设计必须满足的三个基本条件：①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值；②基础沉降不得超过地基变形容许值；③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 5.地基和基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 6.土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒、经过不同的搬运方式，在各种自然坏境中生成的沉积物。 7.土的三相组成：固相（固体颗粒）、液相（水）、气相（气体）。 8.土的矿物成分：原生矿物、次生矿物。 9.黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为：蒙脱石、伊利石和高岭石。 10.土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。 11.土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标

则是用对数值表示土的粒径。 12.颗粒分析实验：筛分法和沉降分析法。 13.土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。 14.重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水，因为在本身重力作用下运动，故称为重力水。 15.毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16.影响冻胀的因素：土的因素、水的因素、温度的因素。 17.土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征，而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征，亦称宏观结构。 18.结构的类型：单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。 19.土的物理性质直接反应土的松密、软硬等物理状态，也间接反映土的工程性质。而土的松密和软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例。 20.黏土就是指具有可塑性状态性质的土，他们在外力作用下，可塑成任何性状而不产生裂缝，当外力去掉后，仍可保持原性状不变。土的这种性质叫做可塑性。 21.黏土从一种状态转变成另一种状态的分界含水量称为界限含水量。土

2020土木工程专业毕业自我鉴定

土木工程专业毕业自我鉴定(一) 转眼间大学生活即将画上句号，回首这段美好的时光，往事历历在目。大学期间，我始终以提高自身的综合素质为目标，以提高自我的全面发展为努力方向，注重在细节中锻炼自己的实践能力和树立正确的人生观、价值观和世界观。 “业精于勤而荒于嬉，行成于思而毁于随”是我大学期间学习和工作的动力，因此我很珍惜这次难得的学习机会。学习中能正确处理“工”学矛盾，按照学校的有关规定，利用上课和业余时间学习好各门课程，通过二年半的学习，现已认真完成了《中国近代史纲要》、《建筑力学》、《管道工程估价》、《工程项目管理与施工组织》、《装饰工程估价》、《施工企业会计》、《建筑法规与合同管理》、《工程经济》、《工程项目管理》等门课程和课程设计，学习期间，无一例补考。学习和工作，理论和实际相互补充，也使我的知识更加丰富，自然工作也有很大的提高。 在校期间，通过《中国近代史纲要》、《马克思主义基本原理》等课程的学习，老师用真心话语和精彩的分析让我在原有认知的基础上对马列主义，毛泽东思想以及在我国现代化建设中发挥的中大作用有了更深入和真实的认识。从思想上，行动上，深深感觉到自己的基础知识有所不足，在以后的生活中，我要更加努力地学习党的知识，关心实事和党的政策;同时从小事做起，遵守国家的法律法规及各项规章制度，积极上进，勇于批评与自我批评，用党员的标准要求自己。 大学校园就是一个大家庭。在这个大家庭中，老师是我们的长辈，所以我对他们尊敬有加，同时老师又是我们的朋友，时常进行交流，同学们就像兄弟姐妹，我们一起学习，一起娱乐，互帮互助，和睦的相处。集体生活使我懂得了要主动去体谅别人和关心别人，也使我变得更加坚强和独立。 毕业，就要离开了，但我会永远记得这段美好的求学经历。是这里培养教育了我，这里是我扬帆起航的起点，我要从这里续写我人生的新篇章。 土木工程专业毕业自我鉴定(二) 通过几年的学习，本人掌握工程力学、流体力学、岩土力学的基本理论，掌握工程规划与选型、工程材料、结构分析与设计、地基处理方面的基本知识，掌握有关建筑机械、电工、工程测量与试验、施工技术与组织等方面的基本技术。 具有工程制图、计算机应用、主要测试和试验仪器使用的基本能力，具有综合应用各种手段(包括外语工具)查询资料、获取信息的初步能力; 了解土木工程主要法规，具有进行工程设计、试验、施工、管理和研究的初步能力。在校学习期间，我热爱社会主义，拥护中国共产党和他的领导。自觉遵守国家的法律和学校的纪律。积极参加各种校内党校活动，向党组织靠拢，并取得了党校结业证书。在学校里，我积极参加各种集体活动，并为集体出谋献策。时刻关心同学，与大家关系融洽。 在课余生活中，我还坚持培养自己广泛的兴趣爱好，坚持体育锻炼，使自己始终保持在

土力学与基础工程知识点考点整理汇总

一、绪论 1.1土力学、地基及基础的概念 1.土：土是连续、坚固的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的散粒堆 积物。 2.地基：地基是指支撑基础的土体或岩体。（地基由地层构成，但地层不一 定是地基，地基是受土木工程影响的地层） 3.基础：基础是指墙、柱地面下的延伸扩大部分，其作用是将结构承受的 各种作用传递到地基上的结构组成部分。（基础可以分为浅基础和深基 础） 4.持力层：持力层是指埋置基础，直接支撑基础的土层。 5.下卧层：下卧层是指卧在持力层下方的土层。（软弱下卧层的强度远远小 于持力层的强度）。 6.基础工程：地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 7.土的工程性质：土的散粒性、渗透性、压缩性、整体强度（连接强度） 弱。 8.地基与基础设计必须满足的条件：①强度条件（按承载力极限状态设计）： 即结构传来的荷载不超过结构的承载能力p f ≤；②变形条件：按正常使 s≤ 用极限状态设计，即控制基础沉降的范围使之不超过地基变形的允许值[] 二、土的性质及工程分类 2.1 概述 土的三相组成：土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成，简称为三相体系。 2.2 土的三相组成及土的结构 （一）土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。矿物颗粒的成分有两大类：（1）原生矿物：即岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。（2）次生矿物：系原生矿物经化学风化作用后而形成的新的矿物（如

粘土矿物）。它们的颗粒细小，呈片状，是粘性土固相的主要成分。次生矿物中粘性矿物对土的工程性质影响最大 —— 亲水性。 粘土矿物主要包括：高岭石、蒙脱石、伊利石。蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。它的亲水性特强工程性质差。伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。高岭石，它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞，属于1:1型结构单位层或者两层。它的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石，更小于蒙脱石，遇水稳定，工程性质好。 土粒的大小称为粒度。在工程性质中，粒度不同、矿物成分不同，土的工程性质也就不同。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。而划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组先粗分为巨粒、粗粒和细粒三个统称，再细分为六个粒组：漂石（块石）、卵石（碎石）、砾粒、砂粒、粉粒和黏粒。 土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。土的级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标则是用对数值表示土的粒径。由曲线形态可评定土颗粒大小的均匀程度。若曲线平缓则粒径大小相差悬殊，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。 工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒的不均匀程度。 60 30u d C d = ()2301060c d C d d =? 10d —小于某粒径的土粒质量总土质量10%的粒径，称为有效粒径； 30d —小于某粒径的土粒质量总土质量30%的粒径，称为中值粒径； 60d —小于某粒径的土颗粒质量占总质量的60%的粒径，称限定粒径。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断 ① 对于级配连续的土: Cu 5，级配良好；5Cu ，级配不良。 ② 对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状，采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏，需同时满足Cu 5和13Cu = 两个条件时，才为级配良好，反之级配不良。

岩土力学总复习

岩土力学总复习内容与要求 第一部分土体力学 绪论 第1章土体中的应力 第2章地基变形计算 第3章土压力理论 第4章土的抗剪强度与地基承载力 第5章土坡稳定性分析 第二部分岩体力学 绪论 第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介 第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质 第3章岩块(石)的变形与强度 第4章结构面的变形与强度 第5章岩体的力学性质 第6章岩体中的天然应力 第7章地下洞室围岩稳定性分析 第8章岩体边坡稳定性分析 符号说明： ◆掌握(含记住) ▲理解 △了解 第一部分土体力学 绪论 ◆土力学的研究对象、研究内容、研究任务及土体的工程特性(与一般连续体相比) ▲土体在工程建筑中的三种用途 第1章土体中的应力 §1.1 概述 ▲地基附加应力σz是引起地基变形破坏的根源 §1.2 土体的自重应力(σcz) ◆σcz的概念 ◆σcz的计算方法(含有地下水与不透水层的情况)

§1.3 基底压力(p)与基底附加压力(p 0) ◆p 、p 0的概念 ◆影响p 的因素有哪些？ ◆计算、的已知斜向偏心荷载竖向偏心荷载竖向中心荷载0p p e ??????? ??????，P13式1-14要求记住。 )B 6e (1A P P max min ±= §1.4 地基中的附加应力(σz ) ◆布氏解的假设前提及其适用范围 ◆局部荷载下σz 的影响因素 ◆矩形基础在?? ???竖向梯形荷载竖向三角形荷载竖向均布荷载 下σz 的计算 其中注意B 边的取法与角点法、等效均布荷载法的应用 ◆条基均布荷载与三角形荷载下σz 的计算 ◆圆形基础均布荷载与三角形荷载下σz 的计算(前者r 范围，后者基底投影内) 说明：σz 计算中，地基附加应力系数可查表！若遇到，会给出表。 ◆非均质地基中的附加应力集中现象与附加应力扩散现象及其概念 第2章 地基变形计算 §2.1 概述 ◆地基变形按成因的分类 ◆地基变形按计算原理的主要方法 §2.2 分层总和法(应力比法) ◆计算原理与主要计算步骤 ▲具体计算方法 §2.3 规范法 ◆计算原理与计算步骤 ▲具体计算方法 ▲平均附加应力系数的含义 △规范法的优点 §2.4 相邻荷载对地基变形的影响 ▲采用分区后叠加法 §2.5 e-lg σ法(考虑应力历史法) ◆正常固结土、超固结土、欠固结土变形计算中的压缩、再压缩与压缩指数

土力学复习知识点整理

土力学复习知识点整理 第一章土的物理性质及其工程分类 1.土: 岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。 物理风化原生矿物（量变）无粘性土 风化作用化学风化次生矿物（质变）粘性土 生物风化有机质 2.土具有三大特点：碎散性、三相体系、自然变异性。 3.三相体系:固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成。 4.固相:土的固体颗粒，构成土的骨架，其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。 （1）土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。 颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。 原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母。 次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物，如黏土矿物。 粘土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石（吸水能力逐渐变小） （2）土的粒组: 粒度:土粒的大小。粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。

（3）土的颗粒级配：土中所含各颗粒的相对含量，以及土粒总重的百分数表示。 ①△颗粒级配表示方法:曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比，横坐标则是用对数值表示的土的粒径。曲线平缓则表示粒径大小相差很大，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。 ②反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc，用来定量说明天然土颗粒的组成情况。 公式: 不均匀系数Cu= d60/d10 曲率系数Cc=(d30)2/（d60×d10） d60 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量60％的粒径，称限定粒径； d10 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量10％的粒径，称有效粒径； d30 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量30％的粒径，称中值粒径。 级配是否良好的判断: a.级配连续的土:Cu>5，级配良好;Cu<5级配不良。 b.级配不连续的土，级配曲线呈台阶状，同时满Cu>5和Cc=1~3两个条件时，才为级配良好;反之则级配不良。 ③颗粒分析实验:确定各个粒组相对含量的方法。 筛分法:（粒径大于0.075mm的粗粒土） 水分法:（沉降分析法、密度计法）（粒径小于0.075mm的细粒土） 5.液相:土中水按存在形态分为液态水、固态水、气态水。 土中液态水分为结合水和自由水两大类。 粘土粒表面吸附水（表面带负电荷） 结合水是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面 成薄膜状的水。 分类: 强结合水和弱结合水。 自由水是指存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。

土力学知识点总结

土力学知识点总结 1、土力学是利用力学一般原理，研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。 2、任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基（天然地基、人工地基）。 3、基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，一般应埋入地下一定深度，进入较好的地基。 4、地基和基础设计必须满足的三个基本条件：①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值；②基础沉降不得超过地基变形容许值；③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 5、地基和基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 6、土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒、经过不同的搬运方式，在各种自然坏境中生成的沉积物。 7、土的三相组成：固相（固体颗粒）、液相（水）、气相（气体）。 8、土的矿物成分：原生矿物、次生矿物。 9、黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为：蒙脱石、伊利石和高岭石。

10、土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。 11、土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标则是用对数值表示土的粒径。 12、颗粒分析实验：筛分法和沉降分析法。 13、土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。 14、重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水，因为在本身重力作用下运动，故称为重力水。 15、毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16、影响冻胀的因素：土的因素、水的因素、温度的因素。 17、土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征，而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征，亦称宏观结构。 18、结构的类型：单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。

地质类各个专业介绍

专业名称：地下水科学与工程 开设课程：地下水科学概论、地下水水力学、地下水水化学、地下水工程 概论、岩土环境工程、地下水资源评价与开发利用、岩土力学、地质灾害 与防治以及数学物理方法、第四纪地质与地貌、综合地质学等。 实践：包括专业认识实习、专业生产实习、毕业实习、专业课程设计、毕业设计（论文）等。 培养目标：本专业旨在培养德、智、体全面发展，具备较扎实的基础理论知识又具有较宽的地下水科学基础理论、基本知识和技能的素质高、有创新精神，适合21世纪社会经济发展需要的高级专门人才。 培养要求：本专业培养学生掌握地下水科学与工程学的基本理论和方法，具备本专业科学研究的技能与能力。 毕业生的知识与能力：1.通过四年的学习，毕业生具有扎实的数理基础知识；四级以上的英语水平；2.掌握计算机基础理论和基本操作，具备一定的编程能力；接受工程制图、科学运算、实验与测试等方面的基本训练，具有较好的人文社会科学素质；3.具有良好的体魄和健康的身心及一定的军事基本知识；4.系统掌握地下水与工程的基本理论和文献检索、资料查询的方法；5.受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学试验训练、具有良好的科学素养；6.初步具备地下水资源评价、勘探、开发、管理以及工程地质、地质灾害的勘查、规划、设计、施工和治理的能力，了解地下水科学与资源工程的发展动向，具有独立分析和解决实际问题的基本能力。 授予学位：工学学士 就业方向：毕业生可在国土资源、水利、城建、环保、煤炭、冶金、交通等部门的相关单位（如水利勘察设计研究院、电力设计研究院、煤炭设计研究院、建筑设计研究院、地热开发设计院及各种工程施工单位等）以及中外合资企业、教育部门、部队的相关领域从事与地下水科学与工程的科研、教学、管理、设计和生产等方面的工作。 专业名称：地质工程

土力学知识点总结归纳

不均匀系数：反映土颗粒粒径分布均匀性的系数定义为限制粒径d60与有效粒径d10之比 塑限：可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限。 液限：指粘性土从流塑状态过度到可塑状态时的界限含水量。 基底压力：建筑物荷载由基础传递给地基，基础底面传递给地基表面的压力。 基底附加应力：由于建筑物产生的基底压力与基础底面处原来的自重应力之差 称为附加应力，也就是在原有的自重应力的基础上新增的应力。 渗透固结：饱和土在受到外荷载作用时，孔隙水从空隙中排除，同时土体中的 孔隙水压减小，有效应力增大，土体发生压缩变形，这一时间过程称为渗透固结。 固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。 固结度：指地基在外荷载作用下，经历时间t产生的沉降量St与基础的最终沉降 量S的比值。 库伦定律：在一般的荷载范围内，土的抗剪强度与法向应力之间呈直线关系，即 τf=c+tanυ式中c，υ分别为土的粘聚力和内摩擦角。 粒径级配：各粒组的质量占土粒总质量的百分数。 静止土压力:当挡土结构物在土压力作用下无任何移动或转动，墙后土体由于墙背 的侧限作用而处于弹性平衡状态时，墙背所受的土压力称为静止土压力。 主动土压力：若挡土墙受墙后填土作用离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时 ，作用在墙背上的土压力称为主动土压力。 被动土压力：挡土墙在外力作用下向后移动或转动，达到一定位移时，墙后土体处于 极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力。 土的颗粒级配：土中各粒组相对含量百分数。 土体抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力。 液性指数：是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，用符号IL表示。 基础埋深：指从室外设计地坪至基础底面的垂直距离。 角点法：角点法的实质是利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意 点的附加应力的方法 压缩系数：表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内 孔隙比减少得越多，压缩性就越高。 土的极限状态：土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的极限平衡状态。 软弱下卧层：地基受力层范围内存在有承载力低于持力层的土层。 持力层：直接承受基础荷载的一定厚度的地基土层。 1.土的三相实测指标是什么？其余指标的导出思路主要是什么？ 答案：三相实测指标是土的密度、土粒密度和含水量。 换算指标包括土的干密度（干重度）、饱和密度（饱和重度）、有效重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。换算指标可以从其基本定义出发通过三相组成的体积、重量关系导出。 2．地基中自重应力的分布有什么特点？ 答案：自重应力沿深度方向为线性分布（三角形分布）在土层的分层界面和地下水位处有转折。 集中荷载作用下地基中附加应力的分布规律？ 答案：1）在集中荷载作用线上（r=0），附加应力随深度的增加而减小；2）在r>0的竖直线上， 附加应力随深度的增加而先增加后减小；3）在同一水平面上（z=常数），竖直向集中力作用线 上的附加应力最大，向两边则逐渐减小。 简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律？ 答案：①附加应力σz自基底起算，随深度呈曲线衰减；②σz具有一定的扩散性。它不仅分布在 基底范围内，而且分布在基底荷载面积以外相当大的范围之下；③基底下任意深度水平面上的σz ，在基底中轴线上最大，随距中轴线距离越远而越小。 3. 朗肯土压力理论和库仑土压力理论的异同点是什么？ 答案：相同点：两种土压力理论都是极限平衡状态下作用在挡土墙是的土压力，都属于极限平衡理论。不同点：朗肯是从一点的应力状态出发，先求出土压力强度，再求总土压力，属于极限应力法；库 仑考虑整个滑动楔体静力平衡，直接求出总土压力，需要时在求解土压力强度，属于滑动楔体法。 4. 土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？ 答：朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土 和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面，滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面 所夹的土体所组成，墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙，应用面较广，但只适 用于填土为无粘性土的情况 5. 分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设？ ①计算土中应力时，地基土是均质、各向同性的半无限体；②地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀 ，计算时采用完全侧限条件下的压缩性指标；③采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。 6. 简述变形模量与压缩模量的关系。 答：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。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。 7. 地基最终沉降量通常是由哪三部分组成？ 答：瞬时沉降；次固结沉降；固结沉降。 8. 请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素？ 答：确定基础埋置深度应综合考虑以下因素：（1）上部结构情况：如建筑物的用途、结构类型及荷载的大小和性质；（2）工程地质和水文地质条件：如地基土的分布情况和物理力学性质；（3）当地冻结深度及河流的冲刷深度；（4）建筑场地的环境条件。 9. 固结沉降是指什么？ 答：地基受荷后产生的附加应力，使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降，通常这部分沉降是地基沉降的主要部分。 10. . 三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法?工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标? 答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时，可选用不固结不排水剪 切试验指标；当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时，可选用固结排水剪切试验指 标；当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。11.地基破坏形式有那几种？各自发生在何种土类地基？ 有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏 第一章 1．三相比例指标：土的三相物质在体积和质量上的比例关系。 试验指标：通过试验测得的指标有土的密度，土粒密度和含水量。换算指标：包括土的干密度，饱和密度，有效重度，空隙比，空隙率，饱和度。 2．颗粒级配:土粒的大小组成通常以土中各个粒组的相对含量来表示称为土的颗粒级配。 不均匀系数C u反应了不同粒组的分布情况，Cu＜5的土称为匀粒土，级配不良。Cu＞10的土级配良 好且C s=1~3 3．土结构的三种类型：单粒结构，蜂窝结构，絮状结构。 4．界限含水量：从一种状态到另一种状态的分界点称为分界含水量，流动状态与可塑状态间的分界 含水量称为液限ωL可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限ωP 塑性指标I P=ωL－ωP 液性指标I L = 5．砂土密度判别方法：根据砂土的相对密实度可以将砂土划分为密实，中密，松散三种密实度。 但由于测定砂土的最大空隙率和最小空隙比试验方法的缺陷，实验结果有很大的出入，同时由于 很难在地下水位以下的砂层中取得原状砂样，砂土的天然空隙比很难准确的测定，相对密实度的 应用受到限制。因此在工程实践中通常用标准贯入击数来划分砂土的密实度。 6．地基分类原则： 第三章 1．自重应力：由土体重力引起的应力。附加应力：外荷载作用下，在土中产生的应力增量。 基底压力：建筑物荷载通过基础传递给地基的压力。基底附加应力：上部结构和基础传递到基底 的地基反力与基底处原先存在于土中的自重应力之差。 2．自重应力对地基变形的影响： 第四章 1．土压缩性：我们把这种在外力作用下土的体积缩小的特性称为土的压缩性。原因： 2．分层综合假定（p82） 3．固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。包括主固结或 次固结。 固结度：饱和土层或试样在固结过程中，某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始 孔隙水压力(或最终压缩量)比值，以百分率表示。 第五章 1．土的抗剪强度：土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。 2．土的抗剪强度指标试验方法 按排水条件：直剪p109，三轴剪切使用条件p111 压缩系数a：表示土体压缩性大小的指标,是压缩试验所得e-p曲线上某一压力段割线的斜率；一般 采用压力间隔P1=100kPa至P2=200kPa时对应的压缩系数a1-2来评价土的压缩性。 压缩模量Es: 土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比，是通过室内压缩试验得到 的，是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。 变形模量E0：通过现场载荷试验求得的压缩性指标，即在部分侧限条件下，其应力增量与相应的应 变增量的比值。能较真实地反映天然土层的变形特性。 2、固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。包括主固结或次固结。 固结度：饱和土层或试样在固结过程中，某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始孔 隙水压力(或最终压缩量)比值，以百分率表示。 3、分层法假定，Zn的确定；规范法假定，Zn的确定；固结度计算。 分层总和法是指将地基沉降计算深度内的土层按土质和应力变化情况划分为若干分层，分别计 算各分层的压缩量，然后求其总和得出地基最终沉降量。这是计算地基最终沉降量的基本且常用的方法。 第五章土的抗剪强度 1、土抗剪强度：是指土体抵抗剪切破坏的极限强度，包括内摩擦力和内聚力。抗剪强度可通过剪切试 验测定。 土抗剪强度构成：由土的抗剪强度表达式可以看出，砂土的抗剪强度是由内摩阻力构成，而粘性土 的抗剪强度则由内摩阻力和粘聚力两个部分所构成。 内摩阻力包括土粒之间的表面摩擦力和由于土粒之间的连锁作用而产生的咬合力。咬合力是指当土体相对滑动时，将嵌在其它颗粒之间的土粒拔出所需的力，土越密实。连锁作用则越强。 粘聚力包括原始粘聚力、固化粘聚力和毛细粘聚力。 2、土的极限平衡条件——由莫尔圆抗剪强度相切几何关系确定。当土体达到极限平衡状态，土的抗剪强 度指标C、&与土的应力1，3的关系。 第六章土压力计算 1、静止土压力：挡土结构在土压力作用下，其本身不发生变形和任何位移，土体处于弹性平衡状态，此 时作用在挡土结构上的土压力称为静止土压力。 主动土压力：挡土结构物向离开土体的方向移动，致使侧压力逐渐减小至极限平衡状态时的土压力，它 是侧压力的最小值。 被动土压力：挡土结构物向土体推移，致使侧压力逐渐增大至被动极限平衡状态时的土压力，它是侧压 力的最大值。 三者辨析：挡土墙上的土压力按照墙的位移情况可分为静止、主动和被动三种。静止土压力是指挡土墙 不发生任何方向的位移，墙后土体施于墙背上的土压力；主动土压力是指挡土墙在墙后土体作用下向前发 生移动，致使墙后填土的应力达到极限平衡状态时，墙后土体施于墙背上的土压力；被动土压力是指挡土 墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土，致使墙后土体的应力达到极限平衡状态时，填土施于墙背 上的土压力。这里应该注意是三种土压力在量值上的关系为Pa

岩土力学 作业 答案

中央广播电视大学人才培养 模式改革与开放教育试点 岩土力学 形成性考核手册 学生姓名： 学生学号： 分校班级： 中央广播电视大学编制

使用说明 本考核手册是中央广播电视大学水利水电工程专业“岩土力学”课程形成性考核的依据，与《岩土力学》教材（主编刘汉东，中央广播电视大学出版社出版）配套使用。 形成性考核是课程考核的重要组成部分，是强化教学管理，提高教学质量，反馈学习信息，提高学员综合素质和能力的重要保证。 “岩土力学”课程是水利水电工程专业的主要专业基础课，其特点是既具有丰富的理论，又具有很强的实践性，而且基本概念多，公式多，系数多，学员有时感到抓不住重点。通过形成性考核有助于学员理解和掌握本课程的基本概念、基本理论、基本计算方法，明确应掌握的课程重点。同时，形成性考核对于全面测评学员的学习效果，督促和激励学员完成课程学习，培养学员自主学习和掌握知识的能力也具有重要作用。 本课程以计分作业方式进行形成性考核。全部课程要求完成4次计分考核作业，分别对应于文字教材的1~3章、4~6章、7~9章和10~12章。学员应按照教学进度按时完成各次计分作业，教师根据学员完成作业的情况评定成绩，每次作业以100分计，并按4次作业的平均成绩计算学员的形成性考核成绩。 形成性考核成绩占课程总成绩的20%，终结性考试成绩占课程总成绩的80%。课程 总成绩满分为100分，60分为及格。 2004年3月10日

岩土力学作业一 说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。 一、填空题（每空1分，共计25分） 1．工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。 2．土是由固相、气相、和液相三部分组成。 3．土体的应力按引起的原因分为自重应力和附加应力两种。 4．对于天然土，OCR>1时的土是超固结土，OCR=1的土属于正常固结土，而OCR<1的土是欠固结土。 5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有筛析法和比重 计法。 6. 土体的变形可分为由正应力引起的体积变形和由剪应力引起 的形状变形。 7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉 土、粘性土和人工填土。 8.根据渗透破坏的机理，渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲 刷。 9.控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏， 保证渗透稳定性。 二、问答题（每小题5分，共计35分） 1．什么是孔隙比e、孔隙率n，二者的关系。 孔隙比为土中孔隙的体积与土粒的体积之比；孔隙率为土中孔隙的体积与土的体积之比；关系为：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n)。 2．固结度指：在某一固结应力作用下，经某一时间t后，土体发生固结或孔 隙水应力消散的程度。 3. 在压力作用下，饱和土体固结的力学本质是什么？

土力学期末知识点的总结

第一章土的物理性质和工程分类 土是由完整坚固岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的；第四纪沉积物有：残积物；坡积物；洪积物；冲积物；海相沉积物；湖沼沉积物；冰川沉积物；风积物。 答：强度低；压缩性大；透水性大。 1）散体性2）多相性3）成层性4）变异性【其自身特性是：强度低，压缩性大，透水性大】 土的三相组成：固体，液体，气体。有关系。当含水量增加时，其抗剪强度降低。 工程上常用不同粒径颗粒的相对含量来描述土的颗粒组成情况，这种指标称为粒度成分。 和弱结合水）；自由水（包括重力水和毛细水） y与土粒粒径x的关系为y=0.5x，则该土的曲率系数为1.5，不均匀系数为6，土体级配不好（填好、不好、一般）。 沿着细小孔隙向上或其它方向移动的现象；对工程危害主要有：路基冻害；地下室潮湿；土地的沼泽化而引起地基承载力下降。 ）土的密度测定方法：环刀法；2）土的含水量测定方法：

烘干法；3）土的相对密度测定方法：比重瓶法 =m/v；土粒密度ρ=ms/vs；含水量；ω=mω/ms；干密度ρd=ms/v；饱和密度ρsat=（mw+ms）/v；浮重度γ’=γsat-γw；孔隙比e=vv/vs；孔隙率n=vv/v；饱和度Sr=vw/vv； 60cm3，质量300g，烘干后质量为260g，则该土样的干密度为4.35g/ cm3。 粘性土可塑性大小可用塑性指数来衡量。用液性指数来描述土体的状态。 1.塑限：粘性土由半固态变到可塑状态的分界含水量，称为塑限。用“搓条法”测定； 2.液限：粘性土由可塑状态变化到流动状态的分界含水量，称为液限。用“锥式液限仪”测定； 3.塑性指数：液限与塑性之差。 （1）粘性土受扰动后强度降低，而静止后强度又重新增长的性质，称为粘性土的触变性；粘性土的触变性有利于预制桩的打入；而静止时又有利于其承载力的恢复。 殊性土 第二章地下水在土体中的运动规律 1.基坑开挖采用表面直接排水可能发生流沙现象；原因是动水力方向与土体重力方向相反，当土颗粒间的压力等于0时，处于悬浮状态而失稳，则产生流沙现象；处理方法为采用人工降低地下水位的方法进行施工。 2.路堤两侧有水位差时可能产生管涌现象；原因是水在砂性土中渗流时，土中的一些细小颗粒在动水力作用下被水流带走；处理方法为在路基下游边坡的水下部分设置反滤层。