土力学复习知识点整理
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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。
分类:重力水和毛细水。
细粒土的可塑性的本质原因:在于结合水的能力。
工程实践中的流砂、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定等问题都与土中水的运动有
关。
6.气相:土中气体存在于孔隙中未被水所占据的部位。
①自由气体:对土的性质影响不大。
②封闭气体:增大土体的弹性和压缩性。
7.土的结构（内部特征）三种基本类型
①单粒结构:是粗粒土的主要结构形式。（砂粒）（脱水）
②蜂窝结构:是粉粒的主要结构形式。（居中）
③絮状结构:是黏粒的主要结构形式。（不脱水）
8.灵敏度：反映粘土结构性的强弱。
St=qu/qu'
式中qu、qu'分别为原状土无侧限抗压强度、重塑土无侧限抗压强度
低灵敏度：(1.0＜st≤2.0)中等灵敏(2.0＜st≤4.0)和高灵敏度(st>4.0)
。
显
愈明
灵敏度愈高，其结构性愈强，受扰动后土的强度降低就
9.土的构造（外部特征）:①层状构造;②裂隙构造;③结核或孔洞。
10.土的物理性质直接反映土的松密、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关系。
11.★土的三相比例指标：土的三相物质在体积和质量上的比例关系
12.★土的物理状态指标（粗粒土的松密程度，粘性土的软硬程度）
三个基本试验指标:
⑴土的天然密度ρ
ρ=m/v（单位：g/cm3)
测试方法：土的密度可采用环刀法、蜡封法、灌砂法、灌水法等方法测定，其中环刀法常用于细粒土的密度测定。
⑵土的含水率ω
ω=Mω/Ms×100％
注意：含水率是土中所含水分质量与土体颗粒质量之比，可>100％，而含水量必须<100％. 测试方法：一般用烘干法测定，即先称小块原状土样的湿土质量m，然后置于烘箱内维持100
—105℃烘至恒重，再称干土质量m s,湿干土质量之差m-m s，与干土质量m s之比值，就是土
的含水率
⑶土粒比重Gs:指烘干土粒与同体积4℃纯水之间的质量比。
测试方法：一般用比重瓶法测定，即将干土粒（ms）放入比重瓶，加蒸馏水煮沸除气，
测得土粒排开水的体积Vs，代入上式计算。
天然容重γ:指天然状态下单位体积土的重量。
饱和度Sr：指土孔隙中所含水的体积与土中孔隙体积的比值。
孔隙比e:指土中孔隙体积与土中固体颗粒总体积的比值。
孔隙率n:指土中孔隙体积与土的总体积之比。
对于同一种土，大小关系:γsat>γ>γd>大γ'
8.判断无粘性土密实度
影响砂、卵石等无黏性土工程性质的主要因素是密实度。
判断方法:
(1)用孔隙比e来描述。
e越大表示土中孔隙大，则土质疏松。优点：简单；缺点：未能考虑级配的因素。
(2)用相对密实度Dr描述。
Dr=（e max-e）/（e max-e min）
（e=ρs×Gs/ρd-1）
Dr0——0.03———0.67———1
松散|中密|密实|
N来评价砂类土的密实度，是一个行之有效
(4)试验法。
标准贯入试验采用重量为63.5kg穿心锤，以76cm的落距自由下落，把标准贯入靴打入土中，先打入15cm不计数，接着每打入10cm记下击数，累计打入30cm的锤击数，即为标准贯
入击数N。
N(锤击数)0——10——15——30——
|松散|稍密|中密|密实
(5)碎石根据野外鉴别方法划分为密实、中密、稍密、松散四种状态。
14.黏性土的物理特性
（1）基本概念
稠度：粘土因含水多少而表现出的稀稠软硬程度。
稠度状态：粘土因含水多少而呈现出不同的物理状态。土的稠度状态因含水率的不同，可表现为固态、塑态、流态三种状态。
界限含水率：黏性土从一种状态变成另一种状态的分界。
液限：由可塑状态变化到流动状态的界限含水量，用WL表示。
塑限：土由半固态变化到可塑状态的界限含水量，用Wp表示。
缩限：土由半固态不断蒸发水分，体积逐渐缩小，直到体积不再缩小时土的界限含水量，用Ws表示。
试验得到最优含水率w op，工程上取w=w op±2~3%
工程上常采用压实度D c控制（作为填方密度控制标准）
填土干密度
室内击实试验最大干密度
击实试验的作用
（2）粘性土的界限含水率测定方法
①碟式仪液限试验
适用于粒径小于0.5mm的土
②搓条法塑限试验
土条直径恰好为3mm左右土条自动断裂，此时土条的含水率即为塑限。
③液、塑限联合测定法
)和2mm时土样的含水率
(17mm公路规范
坐标上对应于圆锥体入土深度为10mm建筑规范
分别为该土的液限和塑限
（3）粘性土稠度状态评价
液性指数:ΙL=(ω-ωp)/(ωL-ωp)
ΙL>1，则土处于流态；0<ΙL<1，则土处于塑态；ΙL<0，则土处于固态。
（4）土的可塑性：具有可塑状态的土（即黏性土）在外力的作用下，可塑成任何形状而不
。
产生裂缝，当外力去掉后，仍可保持原形状不变
塑性指数:Ιp=ωL-ωp
Ιp>17为粘土；17≥Ιp>10为粉质粘土；Ιp≦10为粉土或砂土。
影响可塑性的因素：①粒径；②矿物成分；③活性指数。
9.粘土的压实性：ρd=Gs×ρw/(1+Gs×w)
影响压实效果的因素：土的类型及级配；击实功能；含水率等
10.无粘性土的压实特性
①压实特征：
不存在最优含水率
潮湿状态下ρd明显降低
在完全风干和饱和两种状态下易于击实
②压实标准：
相对密度控制：Dr>0.7~0.75
施工过程中要么风干，要么就充分洒水
11.土的膨胀与收缩
粘性土可能吸水膨胀，也可能失水收缩。无粘性土就没有这种特点。
12.土的工程性质分类
（1）目前国内有两大类分类体系：
①建筑工程系统的分类体系，它侧重于把土作为建筑地基和环境，故以原状土为基本对象。
②工程材料系统的分类体系，它侧重于把土作为建筑材料，用于路堤、土坝和填土地基等
工程。该体系以扰动土为基本对象，注重土的组成，不考虑土的天然结构性。
（2）目的：
①便于调查研究
②便于分析评价
③便于交流土的组成
（3）依据：最能反映土的物理力学性质的指标土的状态
土的结构
（4）土的工程分类：
①直观上分成两大类：粗粒土(无黏性土)、细粒土或者黏性土(有的规范细分粉土或黏性土)
②规范中把土(岩)作为建筑物地基分为六类：岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土。
第二章土的渗透性及有效应力原理
13.土的渗透定律
（i为水力梯度,z+hw称为测压管水头，代表流体所具有的总势能.。hv=v2/2g）
（2）达西渗透定律：qkiAvA（仅适用于层流）
式中，k为渗透系数,影响k的因素主要有土颗粒级配;孔隙比;土的结构构造;封闭气体等等
14.渗透系数的测定
（1）常水头渗透试验（适用于透水性大的土，例如砂土、
粗粒土）
试验原理：
（2）变水头渗透试验（适用于粘性土）
（a是变水头管的内截面积）
（3）现场抽水试验
①原理：根据渗流流速处处相等，由微元处
的渗流关系推导出微元体的渗流平衡式，并
积分得解。
②公式：
③优点：可获得现场较为可靠的平均渗流系
数。
缺点：费用较高，耗时较长
15.成层土的平均渗透系数
水平等效渗透性由渗透性最大的土层决定；垂直等效渗透性由渗透性最小的土层决定。（1）渗流方向平行于土层
（2）渗流方向垂直于土层
三、土的渗透破坏
16.渗透力：水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力，渗透
力是一种体积力。
Gi
Dw
方向：与水流方向一致
作用对象：土骨架
17.临界水力梯度：土颗粒受渗透力作用，刚发生悬浮时的水力梯度。
18.土的渗透破坏
（1）流土：渗流作用下局部土体隆起,某一范围内的颗粒或颗粒群同时发生移动而流失，
有突发性。
基本特征：①i>icr；②有突发性；③防治：上防渗、下减压、加盖重。
（2）管涌：在渗透作用下，土中细颗粒在粗颗粒所形成的孔隙通道中流失，形成贯通的渗流通道，渗流逐渐增大至破坏。
基本特征：①无粘性土；②Cu>10，级配不连续；③水力梯度过大（>0.2~0.25）；④防治：降低水力梯度、设反滤层。
四、二维稳定渗流问题
13.基本微分方程
14.等势线：流场中总水头均相等的点连成的线。
流线：流场中与等势线垂直，表征各点渗流方向的线。
流场中，等势线与流线处处正交（垂直）。
19.流网：流网是二维稳定渗流基本微分方程的解的图解表示。
特征：
（1）流线与等势线正交；
（2）相邻等势线水头差相等；
（3）相邻流线流量相等。
五、有效应力原理
15.有效应力原理：
（1）土的任一平面总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分；
（2）土的变形及强度取决于有效应力。
16.土的有效应力公式
静水压力（水面以下水柱压力）
孔隙水压力
超静水压力（水面以上外力）
17.土的变形机理：
（1）土颗粒间克服摩擦相对滑动；
（2）接触点处应力过大而破碎。
18.土的强度机理：土颗粒间的粘聚力与摩擦力
19.孔隙水的作用：不能承受剪应力
第3章土中应力计算
自重应力(σcz)土体受到重力所产生的应力1.土中的应力强度理论
附加应力(σz)外荷载作用在土中所引起的应力
2土力学基本假定：①连续；②均质各向同性；③理想弹性。
20.土力学中应力符号的规定（法向应力以压为正，拉为负；剪应力根据法向应力方向和坐标轴判断）
①基底压力(P):基础与地基之间产生接触压力(方向向下)。
②基底附加压力(P0):通常是由于新增的建筑物，在土中附加应力的产生的压力。
③地基的附加应力:由于建筑物荷载引起的应力增量。
.④竖向自重应力的分布规律:①土的自重应力分布线是条折线，折点在土层交界处或地下水位处，在不透水层面处分布线有突变;②自重应力随深度增加而变大;③在同一层面自重应力各点相等。
20.土中自重应力计算
（1）均质土体自重应力计算
（2）土的侧向应力
（K0为土的侧压力系数）
（3）层状土自重应力的计算（土层中有地下水用有效容重计算）
21.基底压力的计算
（1）基底压力分布形式影响因素：①基础刚度；②压力幅值；③土体类型
（2）中心荷载作用时的基底压力计算
FG
p（其中Ad
G，通常取G=20kN/m3，在地下水位以下取
G
A ' G
=10kN/m3；d为基础平均埋深，必须从设计地面或室内外平均设计地面算起。）
（3）偏心荷载作用时的基底压力计算
双向偏心：p(x,y)
F G
A M
x
W
x
M
y
W
y
FGMFG6emax
单向偏心：)
p(1
minb
AWA
2
bl
其中，W--抵抗矩，m3,W;
6
b--力矩M作用方向的基础边长；
M
e--偏心距，m，
e
F
G
（4）根据荷载偏心矩e的大小，基底压力的分布规律：
①当e＜L/6时，p min>0基底压力呈梯形分布。
②当e=L/6时，p=0，基底压力呈三角形分布。
min
③当e>L/6时，p<0，也即产生拉应力，这就表明产生拉力部分的基底将与地基脱离，
不
min
能传递荷载。工程上认为此时基底压力重新分布。
'
p max
2(
3(b
F
/2
G)
e)
l
（4）基底附加压力计算
p
p czp0d
式中，0--基础标高以上天然土层的加权平均容重；
d--基础平均埋深，必须从天然地面算起。
21.地基的附加应力计算
集中荷载作用：
z
P 2 z
（是附加应力分布系数，是r/z 的函数） 矩形分布荷载作用： p
z （c 为角点应力系数，是m 、n 的函数，n=z/b,m=l/b ）
c0
矩形三角形分布荷载： z ct p （ct 为n=z/b,m=l/b 的函数，必须注意b 是沿三角形分
0 布荷载方向的边长）
圆形均布荷载作用： z r p （r 是z/r 0的函数）
0 线荷载作用：
3 2pz z()
222 xz
条形均布荷载作用（l/b ≥10）:z s p 0（s 是n=x/b,m=z/b 的函数） 条形三角形荷载作用：
z st p （st 是n=x/b,m=z/b 的函数）
（1）集中荷载作用下地基附加应力的分布规律 ①附加应力自基底算起，随深度呈曲线衰减
②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
z
，在基底中轴线上最大，随距中轴线距离越远越小。
（2）角点法计算附加应力:
第四章土的变形性质及地基沉降计算
土颗粒的压缩：基本可以忽略
22.土的压缩原理水的压缩：基本可以忽略
气体压缩：土体弹性变形成因
气体和水排出，颗粒重组：土体变形的重要组成
23.室内压缩试验
第i 级荷载下的沉降为：
ee i G s (1w) 0w
s i he 01
1e
24.压缩性指标
压缩系数：
atan
e 1 p 2 e 2
p 1 压缩指数： C c lg
e 1 p 2
e 2
lg p 1
压缩模量： E p 2p1e
10
s （完全侧限条件）
a
2112
变形模量：
EE （无侧限条件。式中，为土的泊松比，
0s 2 2 1-
） 体积压缩系数： m
v 1
E s
1
a e 0
回弹曲线和再压缩曲线分析
回弹曲线：在进行室内试验过程中，当压力加到某一数值P后，逐级卸压，土样将发生回弹，土体膨胀，
孔隙比增大，若测得回弹稳定后的孔隙比，则可绘制相应的孔隙比与压力的关系曲线，称为回弹曲线。由图可见，卸压后的回弹曲线并不沿压缩曲线ab回升，而要平缓得多，这说
明土受压缩发生变形，卸压回弹，但变形不能恢复，其中可恢复的部分称为弹性变形，不能恢复的称为残余变形，而土的压缩变形以残余变形为主。
再压缩曲线:重新逐级加压，可测得土的再压缩曲线。
（压缩指数C c tan；回弹指数C e tan，通常取C e0.1-0.2C c）
25.土的固结状态（超固结状态、正常固结状态、欠固结状态）
（1）前期固结压力p
：土层在地质历史过程中受到过的最大固结压力（包括自重和外荷）。
c
（2）超固结比（OCR）: OCR p
c p 0
（3）前期固结压力的确定（卡萨格兰德经验图解法）
26.试验方法测定土的变形模量 E
0 （1）载荷试验（尺寸合理；分级分时加载；四个终止条件）
土力学重点整理第一章至第五章
土力学与地基基础重点整理 （1-5章，第六章以后自行看书） 第一章：工程地质 1、三大岩石：按成因分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）、变质岩。 岩浆岩（火成岩）：由地球内部的岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝而成。 沉积岩（水成岩）：岩石经风化，剥蚀成碎屑，经流水、风或冰川搬运至低洼处沉积，再经压密或化学作用胶结成沉积岩。约占地球陆地面积的75%。 变质岩：是原岩变了性质的一种岩石。变质原因：由于地壳运动和岩浆活动，在高温、高压和化学性活泼的物质作用下，改变了原岩的结构、构造和成分，形成一种新的岩石。 2、第四纪沉积层主要包括残积层、坡积层、洪积层、冲积层、海相沉积层、湖 沼沉积层。 3、残积层、坡积层、洪积层、冲积层的形成原因、特性及如果作为建筑地基需 注意： 残积层：母岩经风化、剥蚀，未被搬运，残留在原地的岩石碎屑。裂隙多，无层次，平面分布和厚度不均匀。如果作为建筑地基，应注意不均匀沉降和土坡稳定性问题。 坡积层：雨水和融雪水洗刷山坡时，将山上的岩屑顺着斜坡搬运到较平缓的山坡或山麓处，逐渐堆积而成。厚薄不均、土质也极不均匀，通常孔隙大，压缩性高。如果作为建筑地基，应注意不均匀沉降和地基稳定性。 洪积层：由暴雨或大量融雪形成的山洪急流，冲刷并搬运大量岩屑，流至山谷出口或山前倾斜平原，堆积而成。靠山谷处窄而陡，谷口外逐渐变成宽而
缓，形如扇状。如果作为建筑地基，应注意土层的尖灭和透镜体引起的不均匀沉降（需精心进行工程地质勘察） 冲积层：由河流的流水将岩屑搬运、沉积在河床较平缓地带，所形成的沉积物。 简答及论述题 1、不良地质条件会对工程造成什么影响？选择工程地址时应注意避开哪些 不良地质条件？ 不良地质条件会引发造成工程建设中的地基下沉、基础不均匀沉降及其它许多的地质灾害现象,使工程质量受到严重影响 :①场址选择时,应避让工程地质条件差,对工程建设存在危险的地段,如果需采用对工程建设不利的地段作为建设场址时,应采取有效的应对措施;②在进行场区规划及总平面布置时,应优先选择工程地质条件较好的区段作为主要建筑物的建筑场地。 2、工程的设计及施工，应如何注意地下水的影响？ ,通常设计基础的埋深深度应不小于地下水位深度；当地下水位埋藏浅、基础埋深大于地下水位深度时，基槽开挖与基础施工必须进行排水。 第二章重点： 一、土的粒径级配P44-46 1、粒径级配：各粒组的相对含量，用质量百分数来表示。这是决定无黏性土的重复指标，是粗粒土的分类定名的标准 2、分析方法： （1）筛析法：适用于粗粒土 粒径>0.075mm
土力学知识点复习
复习内容 1. 什么是地基，基础，土是如何形成的。 2. 什么是人工地基，天然地基，什么是持力层，下卧层。 3. 土的三相是什么意思。s d d ,,,,sat γγγγ'这些符号有什么不同含义。 4. 掌握与土的三相有关的物理性质指标表达式并会应用。 5. 土的颗粒级配系数是怎么得来的。如何判断土的级配是否良好。土的级配曲线陡峭说明什么问题。平缓又说明什么问题。填方用土应采用何种土。 6. 沙雕是不是说明砂土具有粘聚性。 7. 冻土地基，湿陷性黄土地基，软土地基，膨胀土地基等特殊土地基都各有什么特点。 8. 无粘性土的密实度与其工程性质有什么联系。可以采用哪些指标衡量无粘性土的密实度，各有什么优缺点。 9. 什么是界限含水量，W P ，W L 各代表什么含义，如何获得。 10. I P,，I L 的含义，与粘性土的工程性质有何关系，如何计算。 11. 什么是土的灵敏度。 12. 什么是土的最佳含水率。粘性土的击实机理。影响土的击实效果因素。 13. 无粘性土在什么状态下可以取得好的击实效果。 14. 淤泥和淤泥质土是在什么环境下形成的，有什么不同。这种土层有什么特点。 1. 何谓自重应力，附加应力，二者在地基中的分布情况如何。 2. 基底压力与基底附加应力有何不同，如何计算。 3. 在偏心荷载作用下，基底压力如何计算，为何会出现应力重分布情况。 4. 自重应力能产生沉降吗，水位下降能使土体产生压缩变形吗。 1. 什么是土的压缩性，土体积减少的原因是什么。体积减小速度取决于什么因素。 2. 什么是土的固结，什么是土的固结度。 3. 压缩指标表达式及压缩性划分 4. 分层总和法计算地基沉降量的步骤。规范法步骤 5. 什么是渗流，什么是土的渗透性，达西公式说明什么问题。渗透变形有几种。 6. 何谓有效应力原理。 7. 影响土中水的流出速度有哪些？如果想加快土体固结，可采用什么方法。 1. 何谓土的抗剪强度。无粘性土的抗剪强度由什么构成。粘性土的抗剪强度由
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
土力学复习资料(整理)知识讲解
土力学复习资料 第一章绪论 1.土力学的概念是什么？土力学是工程力学的一个分支，利用力学的一般原理及土工试验，研究土体的应力变形、强度、渗流和长期稳定性、物理性质的一门学科。 2.土力学里的"两个理论，一个原理"是什么？强度理论、变形理论和有效应力原理 3.土力学中的基本物理性质有哪四个？应力、变形、强度、渗流。 4. 什么是地基和基础？它们的分类是什么？ 地基:支撑基础的土体或岩体。分类:天然地基、人工地基基础:结构的各种作用传递到地基上的结构组成部分。根据基础埋深分为:深基础、浅基础 5.★地基与基础设计必须满足的三个条件★ ①作用于地基上的荷载效应（基底压应力）不得超过地基容许承载力特征值，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。即满足土地稳定性、承载力要求。 ②基础沉降不得超过地基变形容许值。即满足变形要求。 ③基础要有足够的强度、刚度、耐久性。 6.若地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理？需对地基进行基础加固处理，例如采用换土垫层、深层密实、排水固结、化学加固、加筋土技术等方法进行处理，称为人工地基。 7.深基础和浅基础的区别？ 通常把埋置深度不大(3~5m)，只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称为浅基础;反之，若浅层土质不良，须把基础埋置于深处的好地层时，就得借助于特殊的施工方法，建造各种类型的深基础(如桩基、墩基、沉井和地下连续墙等。) 8.为什么基础工程在土木工程中具有很重要的作用？ 地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程，其勘察、设计、施工质量的好坏直接影响到建筑物的安危、经济和正常使用。基础工程的特点主要有:①由于基础工程是在地下或水下进行，施工难度大②在一般高层建筑中，占总造价25％，占工期25％~30％③隐蔽工程，一旦出事，损失巨大且补救困难，因此基础工程在土木工程中具有十分重要的作用。 第二章土的性质与工程分类 1.土: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，在各种自然环境中生成的沉积物。 2.三相体系:固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成。 3.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。 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。 黏土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石（吸水能力逐渐变小） 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。画图: <——0.05——0.075——2——60——200——>粒径(mm) 粘粒粉粒| 砂粒圆砾| 碎石块石 细粒| 粗粒| 巨粒 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。△ 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。*书本P7 表2.2和图2.5 判断土质的好坏。
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。
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。 6030 u d C d =()2 301060c 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。 确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析试验 ① 筛分法（对于粒径大于0.075mm 的粗粒土）
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 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。 第一章土的物理性质与工程分类 1. 土的物理性质是土的最基本的特征。 2. 土的物理性质由三相物质的性质、相对含量及土的结构构造等因素决定。 3. 土是松散的颗粒集合体，它由固体、液体和气体三部分组成（也成三相体） 4. 划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。根据界限粒径200mm、20mm、2mm、0·075mm 和0·005mm把土粒分成六大组：漂石颗粒、卵石颗粒、圆粒颗粒、沙粒、粉粒和粘粒。 5. 土中各粒组相对含量百分数称为土的颗粒级配。 6. 小于0·075的土颗粒不能采用筛分的方法分析。 7. 由曲线的陡缓可判断土的均匀程度，曲线较陡，则表示颗粒大小相差不多土粒均匀； 反之曲线平缓，则表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀。 8. 颗粒级配曲线中，由于土中粒径相差悬殊，因此横坐标用对数坐标表示，以突出显 示细小颗粒粒径。 9. 不均匀系数反映颗粒的分布情况，Cu越大，表示颗粒分布范围越广，越不均匀， 其级配越好，作为填方工程的土料时，比较容易获得较大的干密度；Cu越小，颗粒越均匀，级配不良。工程中将Cu《5的土称为级配不良的土，Cu 》10的土称为级配良好的土。 10. 土中水对细粒土的性质影响很大。根据存在形式可将其分为结晶水、结合水和自由 水。 11. 土的结构是指土颗粒的大小、形状、表面特征、相互排列及其连接关系的综合特征。 一般分为单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。 12. 在天然状态下单位土体积内湿土的质量称为土的湿密度，简称天然密度或密度。 13. 单位体积土受到的重力称为土的湿重度。 14. 单位土粒的密度与同体积4摄氏度水的密度之比称为土粒的相对密度。 15. 在天然状态下，土中水的质量与土颗粒的质量之比，称为土的含水量。 16. 土的孔隙体积与土粒体积之比称为孔隙比。 17. 土中水的体积与空隙体积只比称为饱和度，用百分数表示。 18. 砂土的密实度可用天然孔隙比衡量，当e《0·6时，属密实砂土，强度高，压缩性 小。当e 》0·95时，为松散状态，强度低，压缩性大。 19. 考虑级配的影响，通常用砂土的相对密度Dr表示，Dr在1之0·67之间为密实土； 在0·67之0·33之间为中密土；在0·33之0之间为松散土。 20. 《规范》用标准贯入试验锤击数N63·5来划分砂土的密实度。N63·5是标准贯入时， 用质量为63·5kg重锤，落距76cm，自由落下，将灌入器竖直击入土中30cm所需的锤击数。 21. 原状土的强度与同一种土经重塑后（含水量保持不变）的强度之比称为土的灵敏度， 用符号St表示。 22. 在一定的击实能量作用下使土最容易压实，并能达到最大密实度时的含水量，称为 土的最优含水量，用w op表示。 23. 作为建筑物地基的岩、土，主要依据他们的工程性质和力学性质能分为岩石、碎石 土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等。 24、地基土的工程分类：粗粒土（粒径大于0·075mm）按颗粒形状与粒径大小分类，细 粒土（粒径小于0·075mm）按塑性指数分类。 土的结构：土颗粒之间的相互排列和联结形式称为土的结构。种类：单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。 工程性质:以密实的单粒结构工程性质最好，蜂窝结构与絮状结构如被扰动破坏天然结构，则强度低、 压缩性高，不可用作天然地基。 土的构造：同一土层中，土颗粒之间相互关系的特征称为土的构造。种类：层状构造、分散构造、结核状构造、裂隙状构造。工程性质：通常分散构造的工程性质最好。结核状结构工程性质好坏取决于细粒土部分。裂隙状构造中，因裂隙强度低、渗透性大，工程性质差。 土的固体颗粒:①土的矿物成分：原生矿物、次生矿物、腐殖质。 土中水：结合水（强结合水、弱结合水）、自由水（重力水、毛细水）、气态水、固态水 土颗粒级配：工程中常用土中各粒组的相对含量，占总质量的百分数来表示，称为土的粒径级配。这是决定无粘性土的重要指标，是粗颗粒土的分类定名的标准。方法：筛选法、密度计法。不均匀系数：Cu=d60/d10在土的粒径累计曲线上，d10为过筛重量占10%的粒径,d60为过筛重量占60%的粒径。Cu<5的土称为匀粒土，级配不良；Cu越大，表示粒组分布越广，Cu>10的土级配良好，但Cu过大，表示可能缺失中间粒径，属不连续级配，故需同时用曲率系数Cc=(d30*d30)/（d60*d10）来评价。砾石和砂土级配C u≧5且Cc=1~3为级配良好；级配不同时满足两个要求时，为级配不良。 土中气体：①自由气体：这种气体为与大气相连通的气体，通常在土层受力压缩时逸出，故对建筑工程无影响②封闭气泡：封闭气泡与大气隔绝，存在粘性土中，当土层受荷载作用时，封闭气泡缩小，卸载时又膨胀，使土体具有弹性，称为“橡皮土”，使土体的压实变得困难。若土中封闭气泡很多时，将使土的渗透性降低。 粘性土的物理状态指标：液限：粘性土呈液限与塑态之间的分界含水率称为液限W L；塑限：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率称为塑限W p。缩态：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水率称为缩限。塑限指数Ip=（W L-W p）*100意义：细颗粒土体处于可塑状态下，含水率变化的最大值。一种土的Ip大表明该土能吸附结合水多，但仍处于可塑状态，亦即该土粘粒含量高或矿物成分吸水能力强。液性指数：I L=（W- W p）/( W L-W p),物理意义：液性指数又称相对稠度，是将土的天然含水率W与W L及W p相比较，以表明W是靠近W L 还是靠近W p，反映土的软硬程度。灵敏度：土的灵敏度是指粘土在未扰动状态下的无侧限抗压强度与其重塑后立即进行试验的无侧限抗压强度之比值。反映粘性土结构性的强弱分，为低灵敏度（<2）、中灵敏度(2~4)和高灵敏度(>4)。土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低就越明显。触变性：触变性是由于黏土颗粒表面吸附的胶体受到扰动后,从凝胶状态变为流动的溶胶状态,使强度迅速下降,但静置后又能部分恢复,强度随之增长的现象。 一、名词解释： 1.基底附加压力：是基底压力与基底处建造前土中自重应力之差。 2.土的压缩模量（Es）：土体在侧限条件下的竖向附加压应力与竖向应变的比值。 3.超固结比OCR:先期固结压力与现有覆盖土体自重应力之比值。 4.地基固结度：地基土层在某一压力作用下，经历时间t所产生的固结变形量与最终固结变形量之比值。 5.临塑荷载：指基础边缘地基中刚要出现塑性变形区时，基底单位面积上所承担的荷载，相当于地基土中应力状态从压缩阶段过渡到剪切阶段的界限荷载。 二、简答题： 1.简述饱和土体的有效应力原理？ （1）饱和土体任一平面上所受到的总应力等于有效应力σ’和孔隙水压力μ σ=σ’+μ （2）土的变形与强度只取决于有效应力。 2.简述一维固结理论的依据。 （1）土质是均质的、各向同性和完全饱和的。 （2）土粒和孔隙水都是不可压缩的。 （3）土中附加应力沿水平面是无限均匀分布的，因此土层的固结和土中水的渗流都是竖向的。 （4）土中水的渗流服从达西定律。 （5）在渗透固结中，土的渗透系数Κ和压缩系数ɑ都是常数。 （6）外荷载是一次性骤然施加，在固结过程中保持不变。 （7）土体变形完全是由土层中超孔隙水压力消散引起的 3.砂土与黏性土的抗剪强度规律有什么不同？同一种土的抗剪强度不是定值，为什么？ 答：（1）砂性土的抗剪强度表达式：；黏性土的抗剪强度表达式： 。粘性土中多了黏聚力一项。式中：c 土的黏聚力、kpa，土的内摩擦角 （2）同一土样的抗剪强度不是一个定值，因为它不仅与土的性质有关，还与试验时的排水条件、剪切速率、应力状态及应力历史有关。 4.简述朗肯土压力理论的基本假定 (1)墙背光滑； 2-4土的物理性质指标有哪些？哪些是实验指标？哪些是推导指标？ 土的物理性质指标常用的有9个。反映土松密程度的指标：孔隙比e、孔隙率n；反映土含水程度的指标：含水量ω、饱和度S r；反映土密度（重度）的指标：密度ρ（γ）、干密度ρd（γd）、饱和密度ρsat（γsat）、有效重度γ′、土粒相对密度G S。其中密度ρ、土粒相对密度G S、含水量ω由试验可直接测出，称之为试验指标，其他指标可通过试验指标和三相图推导出来，称之为推导指标。 2-5无黏性土和黏性土在矿物成分、结构构造、物理状态等方面有何主要区别？无黏性土：单粒结构；一般指碎石土和砂土；对于其最主要的物理状态指标为密实度。无黏性土最主要物理状态指标为孔隙比e、相对密度和标准贯入试验击数。黏性土：集合体结构；最重要的物理状态指标为稠度。黏性土的物理状态指标为可塑性、灵敏度、触变性。2-6塑性指数较高的土具有哪些特点？为什么引入液性指数评价黏性土的软硬程度？ 塑性指数越大，比表面积越大，黏粒含量越多，土的可塑性越好。仅由含水量的绝对值大小尚不能确切的说明黏性土处于什么物理状态。为了说明细粒土的稠度状态，需要提出一个能表达天然含水量与界限含水量相对关系的指标，即液性指数。 2-9按照《建筑地基基础设计规范》土分为几大类？各类土划分的依据是什么？根据成因、粒径级配、塑性指数及土的特殊性等，将土分为碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土以及特殊类土。 3-1什么是Darcy定律？Darcy定律成立的条件是什么？Darcy定律（线性渗透定律）：层流状态下的渗流速度v与水力坡度i的一次方成正比，并与土的透水性质有关。Darcy 定律是由均质砂土试验得到的，只能在服从线性渗透规律的范围内使用。 3-6流网的一般特征有哪些？对于均质各向同性土体，流网具有如下特征：1.流网中相邻流线间的流函数增量相同 2.流网中相邻等水头线间的水头损失相同 3.流线与等势线正交4.每个网格的长宽比相同 5.各流槽的渗流量相同。 3-8什么是渗透、渗透力、临界水力梯度？ 渗透：在饱和土中充满整个孔隙，当不同位置两点存在水位差时，孔隙中的水就从水位较高的点向水位较低的点流动。 渗透力（J）：水流作用在单位体积土体内土颗粒上的力，该力作用方向与水流方向一致。临界水力梯度（J CR）：土颗粒的有效应力为零，土颗粒处于悬浮状态而失去稳定，此时相对应的水利梯度为临界水力梯度。 3-9流土现象和管涌现象有什么区别和联系？ 流土现象：当土在水中发生自上而下渗流时，如向上的渗透力等于土颗粒的有效重力，土颗粒群发生悬浮，移动的现象为流土现象。管涌现象：在渗透力作用下，土的细小颗粒通过粗颗粒间较大的孔隙被水流带走，随着细小颗粒流失，土的孔隙不断增大，渗流速度不断增加，较粗颗粒也逐渐被水流带走，导致土体内形成贯通的管状渗流通道，造成土体结构破坏。 区别：流土发生是瞬时的，管涌发生是一个缓慢的过程。 联系：二者均是由渗透作用引起的。 4-1在计算土中应力时为什么可以做连续、均质、各项同性的半无限空间线弹性体假设？ 1.土的非连续性影响 2.土的非均质、各向异性影响 3.土的非理想弹性体影响 4.关于半无限体影响。 4-2土力学中关于应力的规定与弹性力学中有何不同？在土力学中法向应力以压应力为正、拉应力为负，这与一般固体力学中的符号规定有所不同。 4-3基底压力的分布规律与哪些因素有关？柔性基础与刚性基础基底压力分布规律有何不同？ 基底压力的分布规律受多种因素的影响：主要有地基的性质，地基与基础的相对刚度，荷载大小、性质及其分布情况，基础埋深以及面积大小与形状等。 柔性基础底面压力的分布和大小完全与其上的荷载分布大小相同；刚性基础下的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。土力学期末知识点的总结
土力学重点总结
土力学知识点
土力学考试重点
土力学原理复习重点(1)