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。
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:
Cu= d60/d10 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:①级配连续的土:Cu>5，级配良好;Cu<5级配不良。②级配不连续的土，级配曲线呈台阶状，同时满足Cu>5和Cc=1~3两个条件时，才为级配良好。反之则级配不良。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）
4.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。
黏土粒表面吸附水（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。
5.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。
6.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絮凝结构:是黏粒的主要结构形式。（不脱水）
7.土的构造（外部特征）:①层状结构;②分散结构;③结合状结构;④裂隙状结构
8.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。
9.★土的三相比例指标★物理状态指标（9个）计算题(10分)
三个基本试验指标:⑴土的天然密度ρ(单位g/cm3) ρ=m/v
⑵土的含水量ω=Mω/Ms×100％
⑶土粒的相对密实度ds（ds为一个数值）保留小数点后两位
ds=Ms/Vs×1/ρw1=ρs/ρw1（其中ρw1=1g/cm3或1t/m3）(比重瓶法)
六个推导指标:
⑴土的孔隙比e e=Vv/Vs ⑵土的孔隙率n n=Vv/V×100％
⑶土的饱和度Sr Sr=Vw/Vv×100％
Sr=100％→Vw=Vv→完全饱和土湿度状态划分：↓稍湿:Sr≤50
Sr=0 →Vw=0 →干土↓很湿:50≤Sr≤80
↓饱和:Sr>80
⑷土的干密度ρd ρd=ms/v
⑸土的饱和密度ρsat=(ms+Vv·ρw)/V(其中ρw=1g/cm3)
重度:土的重力密度(单位:KN/m3)
土的湿重度:γ=ρ×g(其中g=10N/kg) 干重度:γd=ρd×g
饱和重度γsat=ρsat×g 有效重度γ'=ρ'×g
大小关系:γsat>γ>γd>γ' 大小排序:ρsat>ρ>ρd>ρ'(浮密度最小)
水的重度γw=ρwg=10KN/m^3
10.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=emax-e/emax-emin 0——0.03———0.67———1—>Dr
松散| 中密| 密实|
③试验法。规范中采用标准贯入式试验的锤击数N来评价砂类土的密实度，是一个行之有效的方法。可将砂土分为:——10——15——30——>N(锤击数)
| 松散| 稍密| 中密| 密实|
④采用圆锥动力触探，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。
11.黏性土的物理特性
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。
界限含水量：黏性土从一种状态变成另一种状态的分界。（名词解释4分）
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。图示: ——缩限Ws———塑限Wp——液限Wl——>含水量
固态| 半固态| 可塑状态| 流动状态
黏性土的界限含水量
液限的测定：我国目前采用锥式液限仪。塑限的测定：多用"搓条法"，刚好搓至3mm时产生裂缝并开始断裂。现在发展到液限、塑限联合测定法。
塑性指数Ιp=ωL-ωp (可塑状态上限与下限含水量之差。) Ιp ↑——>比表面积↑ 土的黏粒或亲水矿物↑ 可塑性↑
液性指数ΙL=(ω-ωp)/(ωL-ωp)=(ω-ωp)/lp
灵敏度St=qu/qu' 低灵敏度：(1.0＜s t≤2.0) 中等灵敏(2.0＜st≤4.0)和高灵敏度(st>4.0) 灵敏度愈高，其结构性愈强，受扰动后土的强度降低就愈明显。
12.土的渗透性：土孔隙中的自由水在重力作用下，因为水头差，土被水流过的性质。
渗透：水透过孔隙流动的现象。
13.影响土的渗透性的主要因素:
砂性土:颗粒大小、级配、密度以及土中封闭气泡。
黏性土:土的矿物成分、结合水膜厚度、土的结构构造以及土中气体。
14.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3章土中应力计算
1.★自重应力(σcz)★:建筑物修建以前，地基中的土体本身的有效重量产生的力。
★附加应力(σz)★:建筑物修建以后，建筑物重量等外荷载在地基中引起的应力，所谓"附加"是指在原来的基础上增加的压力。(名词解释，4分)
2.弹性理论公式:也就是把地基土视为均匀的、各项同性的半无限弹性体。在计算地基中附加应力之前，首先要确定作用在地理表面(即基础底面)的压力。
3.基底压力(P):基础与地基之间产生接触压力(方向向下)。
4.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。
5.地基的附加应力:由于建筑物荷载引起的应力增量。
6.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;③自重应力随深度增加而变大;④在同一层面自重应力各点相等。
7.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，由式3.6基底压力呈梯形分布。
②当e=L/6时，Pmin=0，基底压力呈三角形分布。
③当e>L/6时，Pmin<0，也即产生拉应力，由于基底与地基之间不能承受拉应力，此时产生拉应力部分的基底将与地基土局部脱开，致使基底压力重新分布。根据偏心荷载与基底反力平衡的条件，荷载合力F+G应通过三角形反力分布图的形心。
Pmax=2(F+G)/3b(l/2-e)
8.角点法计算附加应力:计算时，通过M'点下的四种情况(M'表示M点在荷载作用面上的水平投影，并表示任意深度z处)。计算时，通过M'点将荷载面积划分为若干个矩形面积，而M'点必须是划分出来的各个矩形面积的公共角点，然后再按式(3.22)计算每个矩形面积角点下同一深度z处的附加应力σz，并求代数和。这种方法称为"角点法"。
9.P60σz、σx、τx的等值线图。
10.均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律:①附加应力σz自基底算起，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越小。P61的图3.24 对比典型分布荷载作用下σ的分布(P52图3.10)
11.★饱和土的有效应力原理★(8分)
有效应力原理:饱和土中的应力(总应力)为有效应力和孔隙水压力之和。或者说有效应力σ'等于总应力σ减去孔隙水压力u。土中的附加应力是指有效应力。
12.★地下水位的升降，对土的自重应力的影响？★讨论(4-8分)
当地下水位上升，由于浮力的存在会使土中的自重应力减小，反之，地下水位下降会使土中的自重应力增大。
★地下水位升降应注意哪些问题？★①深基坑降水②回灌③严格控制抽水量。
13.★自重应力的计算★(10-15'~20分) 14.★基底压力的计算★
15.★附加压力的计算★
第4章土的变形性质与地基沉降计算
1.压缩性:土在压力作用下体力缩小的特性。
压缩系数:是描述土体压缩性大小的物理量。曲线上任一点的切线斜率α就表示了相应压力P作用下的压缩性。α≈tanα=△e/
2.如何理解地基土被压缩？土是三相分散体系，所以可以理解为:①固体土颗粒被压缩②土中水及封闭气体被压缩③水和气体从孔隙中被挤出。(本质:土孔隙体积缩小)
3.土的固结:土体在外力作用下，压缩量随时间增长的过程。
4.压缩实验:研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法。土层厚度较小时采用测限压缩试验研究。
5.压缩试验的过程是什么？通过测定稳定变形量Si可绘制e-p曲线。p70
6.评价土体压缩性的指标有哪些？这些指标是如何确定的？
①评价土体压缩性指标包括: 压缩系数、压缩指数、压缩模量。
②压缩系数(斜率)的确定:α≈tan=△e/△p=(e1-e2)/p1-p2. 在工程实践中，通常采用压力间隔由
P1=100kpa(0.1MPa)增加到P2=200KPa(0.2MPa)时所得的压缩系数a1-2来评定土的压缩性高低。当:
a1-2<0.1MPa-1时，为低压缩性土;
0.1 MPa-1≤a1-2<0.5MPa-1时，为中压缩性土;
a1-2>0.5MPa-1时，为高压缩性土。
压缩指数的确定:如果采用e-lgp曲线，它的后段接近直线，其斜率Cc为:
Cc=(e1-e2)/(logp2-logp1)=(e1-e2)/log(p2/p1)
压缩模量的确定:土体在完全侧限条件下，竖向附加应力σz与相应的应变增量εz之比，成为压缩模量，用符号Es表示。Es=(1+e1)/a 单位:KPa或MPa
由此可知，压缩模量Es与压缩系数a成反比，Es愈大，a就愈小，土的压缩性愈低。
Es<4MPa时为高压缩性土;Es>15MPa时为低压缩性土;Es=4~15MPa时属中压缩性土。
10.什么是回弹曲线？在进行室内试验过程中，当压力加到某一数值Pi(e-p曲线的b点)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(图4.7中虚线bc)，称为回弹曲线。
由图可见，卸压后的回弹曲线bc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。P72
11.再压缩曲线:重新逐级加压，可测得土的再压缩。(曲线cdf段)
12.弹性模量:土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。画e-p曲线
13.静荷载试验:通过承压板，对地基土分级施加压力的沉降s，便可得到压力和沉降(P-S) 的关系曲线。然后根据弹性力学公式反求即可得到土的变形模量及地基承载力。
14.天然土层可分为三种固结状态:超固结状态、正常固结状态、欠固结状态。(填空题)
15.测量土最基本的方法:室内侧限压缩实验。(2分)
16.变形模量:土体在部分侧限条件下单轴受压时的应力与
应变之比，用符号Eo表示。土的变形中包括弹性变形和
残余变形两部分，这是土的变形模量与一般材料的弹性
模量相区别之处。E=ω(1-μ2)p1b/s1 P74 画p-s曲线
17.变形模量与压缩模量的关系(一维固结理论):E0是在现场通过静荷载试验测得，土体压缩过程中部分侧限;而Es是通过室内压缩试验获得，土体是在完全侧限条件下的压缩。k0、μ、β的经验值。
18.地基最终沉降量:地基土在建筑荷载的作用下，不断产生压缩，直至压缩稳定时地基表面的沉降量。
18.地基沉降量的计算方法:分层总和法、规范法、弹性力学公式法。
19.分层总和法:假定地基土为直线变形体，在外荷载作用下的变形只发生在有限厚度的范围内(即压缩层)，将压缩层厚度内的地基土分为若干层，分别求出各分层地基的应力，然后用土的应力-应变关系式求出各分层的变形量，总合起来就是地基的最终沉降量。
20.分层总和法的假设(目的:应用第3章附加应力计算公式和室内侧限压缩试验指标。)
①地基土是均质、各向同性的半无限线性体。(可用弹性理论计算土中应力)
②地基土在外荷载作用下，只产生竖向变形，侧向不发生膨胀变形。(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变形量。(为了避免假定条件下所引起的误差，以基底中心的沉降代表整个基础的平均沉降。)
21.分层总和法计算原理:先将地基土分为若干水平土层，若以基底中心下截面面积为A、高
度为hi的第i层小土柱为例，此时土柱上作用有自重应力和附加应力。但这时(实际情况)的eli应是自重应力pli作用下相应的孔隙比;e2i应是压力从p1i增大到p2i(相当于自重应力与附加应力之和)时，压缩稳定后的孔隙比。这样按式 4.1可求得该土层的压缩变形量△si 为:△si=(e1i-e2i)/(1+e1i) *hi
22.★简述分层总和法的计算步骤★(8分) P78
⑴分层
⑵计算基底压力P及基底附加压力Po
⑶计算各分层面上的自重应力σczi
(4)附加应力σzi,并绘制分布曲线。
(5)确定沉降计算深度Ζn。
(6)计算各分层土的平均自重应力和平均附加应力。
(7)按公式计算每一分层土的变形量△si
(8)计算地基最终沉降量s
(9)结果的修正s'
23.规范法(又叫做应力面积法)是一种简化并经修正了的分层总和法。其关键在于引入了平均附加应力系数的概念，并在总结大量实践经验的基础上，重新规定了地基沉降计算深度的标准及地基沉降计算经验系数。P81
24.地基最终沉降量S由三部分组成，即: S=Sd+Sc+Ss
式中:Sd——瞬时沉降Sd——固结沉降Ss——次固结沉降P87
25.弹簧—活塞固结模型:可用来说明饱和土的渗透固结。在一个盛满水的圆筒中，装一个带有弹簧的活塞，弹簧表示土的颗粒骨架，圆筒内的水表示土中的自由水，带孔的活塞则表征土的透水性。P91
第5章土的抗剪强度
1.土的抗剪强度:土体抵抗剪切破坏的极限能力。即土的强度。(名词解释4分)
2.地基破坏分类:①变形破坏:沉降、位移、不均匀沉降等超过规定限值。②强度破坏:整体破坏:整体或局部滑移、隆起、土工构筑物失稳、滑坡。
3.简述库仑定律:土的抗剪强度是剪切面上的法向总应力σ的线性函数。(5分)
总应力法砂土:τf=σtanΨ 黏性土:τf=c+σtanΨ P99
有效应力法砂土:τf=(σ-u)tanΨ' 黏性土:τf=c'+σtanΨ' P100
4.莫尔-库仑强度理论:当土体中某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时，将该点即濒于破坏的临界状态称为"极限平衡状态"。表征该状态下各种应力之间的关系称为"极限平衡条件"。(只要有一个面上的剪应力>抗剪强度:破坏。)
5.P101公式5.4法向应力σ和剪应力τ的公式。
6.土中剪应力最大的面在哪个位置？应力最大的面是否是最危险的面？土中发生剪切破坏的平面不一定是剪应力最大的面，当土的内摩擦角Ψ=0时，破裂面与最大剪应力是一致的，一般情况下，破裂面与最大主应力面成45°+Ψ/2。
7.P101莫尔应力圆与土的抗剪强度包线σ-τi三种位置关系:相离、相割、相切。掌握极限极限平衡状态的公式。P101-P102的公式黏性土:5.5-5.9 无黏性土5.10-5.12
8.抗剪强度的测定方法:直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验。
9.在土力学有关稳定性的计算分析工作中，抗剪强度指标是其中最重要的计算参数。能否正确选择土的抗剪强度指标，同样关系到工程设计质量和成败的关键所在。
10.三轴试验方法(3种):①固结不排水剪(又称固结快剪，符号CU)②不固结不排水(又称快剪，符号UU)③固结排水剪(又称慢剪，符号CD)
只有三轴压缩试验才能严格控制试件固结和剪切过程中的排水条件，而直剪试验因限于仪器条件则只能近似模拟工程中可能出现的固结和排水情况。
1.挡土墙是防止土体坍塌的构筑物。
2.挡土墙的土压力是指挡土墙后填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。
3.地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力。
4.土坡分为天然土坡和人工土坡。天然土坡是指由于地质作用天然形成的土坡。人工土坡是指因人类平整场地、开挖基坑等而形成的土坡。
5.土压力的三种类型。根据挡土墙位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为三种:主动土压力、被动土压力、静止土压力。(3分)
6.主动土压力:当挡土墙向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力。一般用Ea表示。
7.被动土压力:当挡土墙在外力作用下，向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背的土压力。一般用Ep表示。
8.静止土压力:当挡土墙静止不动，墙后土体处于弹性平衡状态时，作用在墙背上的土压力。用E0表示。
静止土压力沿墙高呈三角形分布，如取单位墙长，则作用在墙上的静止土压力为: E0=1/2γh2k0 h——挡土墙墙高(m) E0的作用点在距墙底h/3处。
10.三种土压力与挡土墙位移的关系。图6.2
11.经验表明，一般△δa为(0.001~0.005)h,而△δp为(0.01~0.1)h。
12.三种土压力的大小关系。在相同的墙高和填土条件下:Ea 13.朗金土压力理论: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。 14.★朗金土压力理论假定★:①挡土墙墙背竖直②光滑③填土面水平(5分) 14.库仑土压力理论:根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。 15.库仑土压力理论的基本假设:①墙后填土是理想的散粒体(黏聚力c=0)②滑动破裂面为通过墙踵的平面。 16.库仑土压力理论适用范围:砂土或碎石填料的挡土墙计算，可考虑墙背倾斜以及墙背与填土间的摩擦等多种因素的影响。分析时，一般沿墙长度方向取1m考虑。 17.挡土墙设计包括墙型选择、稳定性验算、地基承载力验算、墙身材料强度验算以及一些设计中的构造要求和措施等。 18.常用的挡土墙形式有重力式、悬臂式、扶壁式、锚定板及锚杆式和加筋土挡土墙等。 19.建筑地基剪切破坏形式分为整体性破坏、局部剪切破坏及冲剪破坏。 P143图6.35 地基破坏形式的三个阶段:O-A线性变形阶段A-B弹塑性变形阶段(局部剪切) B-C(塑性)破坏阶段 20.一般紧密的砂土、硬黏性土地基常属整体剪切破坏。中等密实的砂土地基常发生局部剪切破坏。松砂及软土地基常发生冲剪破坏。 21.地基的极限承载力(Pu):是地基承受基础荷载的极限压力。 22.计算极限承载力常用的计算公式:⑴普朗德尔公式⑵太沙基公式⑶汉森公式⑷地基承载力的安全度。P144-146 23.土坡滑动一般系指土坡在一定范围内整体沿某一滑动面向下和向外滑动而丧失稳定性。 24.影响土坡稳定的因素:①土坡作用力②土体抗剪强度降低③水压力的作用④其他(边坡岩石性质及地质构造、边坡的坡形与坡度、地下水渗流等) 25.简单土坡:土坡的坡度不变，顶面和底面水平，且土质均匀，无地下水。稍复杂水可由此引申分析。 26.土坡的稳定性分析:①无黏性土坡的稳定性分析②黏性土坡稳定性分析 27.地基稳定性问题包括地基承载力不足而失稳、构筑物基础在水平荷载作用下的倾覆和滑动失稳，以及边坡失稳等。 第7章浅基础设计 1.地基基础设计依据:上部结构条件、工程地质条件。 2.地基基础设计方案:⑴天然地基上的浅基础⑵人工地基上的浅基础⑶人工地基深基础(或桩基础) 3.★天然地基上浅基础设计的内容和一般步骤★ ⑴充分掌握拟建场地的工程地址条件和地质勘察资料⑵综合考虑选择基础类型和平面布置方案⑶选择地基持力层和基础埋置深度⑷确定地基承载力⑸按地基承载力(包括持力层和软弱下卧层)确定基础底面尺寸⑹进行必要的地基稳定性和变形验算⑺进行基础的结构设计⑻绘制施工图。 4.★地基基础设计等级包括★:甲级、乙级、丙级。(填空题)P154表7.1 5.★地基基础设计和计算应满足的三项基本原则★:(满足强度、沉降、稳定性要求) ⑴具有足够的安全度⑵控制地基的变形⑶满足对基础结构的强度、刚度、耐久性的要求。 6.应作地基变形验算的情况: ⑴地基承载力特征值小于130kpa,且体型复杂的建筑; ⑵在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时; ⑶软弱地基上建筑物存在偏心荷载时; ⑷相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时; ⑸地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。P154 7.浅基础的类型:①无筋扩展基础(刚性基础)②扩展基础(柔性基础)③柱下条形基础④筏形基础⑤壳体基础⑥岩层锚杆基础 8.无筋扩展基础:指砖、毛石、混凝土、灰土、三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础，适用于多层民用建筑和轻型厂房。 9.最常见的一种无筋扩展基础是砖基础，砌筑方式:二皮一收、二一间隔收。 10.扩展基础:指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。 11.柱下条形基础可采用十字交叉条形基础。 12.筏板基础可分为:平板式和梁板式。 13.持力层:直接支撑基础的土层。下卧层:其下的各土层。 14.基础埋置深度是指基础底面至地面(天然地坪面)的距离。 15.选择基础埋置深度时应考虑的主要因素？也即选择合适的地基持力层。 ⑴建筑物结构条件与场地环境条件⑵工程地质条件⑶水文地质条件⑷地基冻融条件。 16.★地基承载力★ 地基承载力特征值(fuk)、修正后的地基承载力特征值(fa)。 轴心荷载作用下Pk≤fu 偏心荷载作用下:Pk≤fa且Pkmin≤1.2fa ⑴按土的抗剪强度指标确定 理论公式: e≦0.033b 以浅基础地基的临界荷载P1/4为基础。 地基承载力特征值:fa=Mbγb+Mdγmd+McCk P164 ⑵按地基载荷试验确定: ①载荷试验确定地基土承载力特征值fak a.当P-S曲线上有比例界限Pcr时，取该比例界限所对应的荷载值。 b.当极限荷载Pu小于对应比例界限Pcr的荷载值的2倍时，取极限荷载Pu的一半； c.当上述两点都不能确定时，如压板面积为0.25~0.50m2,可取s/b=0.01~0.015所对应的荷载，但其值不能大于最大加载值的一半。 对同一土层，应选择三个以上的试验点。级差不超过平均值的30％，取平均值为特征值fak ②其他原位测试地基承载力特征值fak 其他原位测试:静力触探、动力触探、标准贯入式试验。 ⑶按地基规范承载力表确定: fa=fak+ bγ(b-3)+ bγm(d-0.5) P167 18.地基承载力确定方法:①原位测试法(载荷试验法)②理论公式法(临塑荷载公式、塑性荷载公式、地基极限承载公式、《建筑地基设计规范》公式) 19.★基础底面尺寸的确定★ ⑴按地基持力层的承载力计算基底尺寸: ①中心荷载作用下的基础: Pk=(Fk+Gk)/A Gk=rGdA (rG=20KN/m3,水下rG=10KN/m3) 条件:Pk≤fa A≥Fk/(fa-rG·d)(矩形基础) b≥Fk/(fa-rG·d)(条形基础)(Fk单位:KN/m) ②偏心荷载作用下的基础: Pkmax=(Fk+Gk)/A±Mk/W=(Fk+Gk)/l·b(1±6ek/l) min 条件:Pkma x≤1.2fa 软弱下卧层验算: Pz+Pcz≤faz 矩形基础:Pz=lb(Pk-γmd)/(l+ztanθ)(b+2ztanθ) 条形基础:Pz=b(Pk-γmd)/(b+2ztanθ) 19.★验算★:Pk≦fa Pkmax≦1.2fa 存在软弱下卧层:Pz+Pcz≦faz 20.基础底面尺寸确定方法:①按地基持力层土的承载力计算②软弱下卧层的验算 21.地基变形特征有哪些？分别表示什么含义？(图片描述参见P177) ①沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。 ②地基变形特征的含义:沉降量s:基础某点的沉降值。沉降差s1-s2:一般指相邻柱基中点的沉降量之差。倾斜(s1-s2)/l:基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。局部倾斜(s1-s2)/l:砌体承重结构沿纵向6~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。 第8章桩基础 1.采用深基础方案的情况:当建筑场地浅层地基土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，也不宜采用地基处理等措施时，往往需要以地基深层坚实土层或岩层作为地基持力层。 2.深基础的类型:桩基础、沉井基础、墩基础和地下连续墙。 3.桩基础的组成:桩、承台。 4.柱基础的特点:承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、便于机械化施工、适应性强。 5.★桩基础的适用条件(简答)★P209 答:①荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时②地基计算沉降过大或结构对不均匀沉降敏感③当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施工困难和避免水下施工④在地震区、可液化地基中，采用桩基础可增加结构物的抗震能力。⑤需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。 6.★桩基础设计的内容(简答)★P210(精简)或P239(详细) 答:①场地勘察②提出勘察报告③确定桩机持力层④确定桩型、外形尺寸和构造⑤确定单桩承载力⑥确定桩数和布桩，拟定承台尺寸和埋深⑦根据荷载条件验算作用在桩上的力⑧验算承台的结构强度，必要时验算桩基的整体承载力和沉降量，验算下卧层强度。⑩单桩设计，绘制桩、承台施工图。 7.单桩基础:桩基础的一种。采用单根桩的形式承受和传递上部结构荷载的独立基础。 8.群桩基础:由2根或2根以上的多根桩组成群桩，由承台将桩群在上部联结成一个整体，建筑物的荷载通过承台分配给给各根桩，桩群再把荷载传递给地基。 9.基桩:群桩基础中的单桩。 7.桩基的分类:⑴分为单桩基础和群桩基础⑵分为低承台桩基和高承台桩基。 8.桩的分类:⑴按承载性状分:摩擦型桩、端承型桩⑵按施工方法分:预制桩、灌注桩⑶按桩的设置效应分:非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。⑷按桩的材料分:钢筋混凝土桩、钢桩、木桩、组合材料桩等⑸按桩径大小分:小桩(d≤250mm)、普通桩(250mm＜d<800mm)和大直径桩(d≥800mm) 9.桩的质量检验方法:开挖检查、抽芯法、声波透射法、动测法。 9.桩顶荷载一般包括:轴向力、水平力、力矩。 10.单桩的破坏模式:屈曲破坏、整体剪切破坏、刺入破坏。 11.桩侧负阻摩力:桩土之间相对位移的方向决定了桩侧摩阻力的方向，当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下。 12.按经验参数确定单桩竖向承载力:一般灌注桩及中小直径灌注桩(<800mm)公式8.17 表8.6 表8.7的使用。P222~224 计算题部分: 第二章:P19例题2.1 P44练习题2.3 P45练习题2.10、2.12 第三章:P47例题3.1 P67练习题3.1 3.3 3.6 第四章:P79例题4.1(分层总和法) P84例题4.2(规范法) P97习题4.1 4.3 第五章:P121习题5.1习题5.4 第六章:P128例题6.2 习题6.3 习题6.8 第七章:P209 习题7.2 习题7.4 第八章:P248 习题8.1 常用的计算公式: 补充问题: 1.简述直剪试验的优缺点。 答:优点:直剪仪构造简单，操作方便，并符合某些特定条件。缺点:①剪切过程中试样内的剪应变和剪应力分布不均匀。②剪切面人为地限制在上、下盒的接触面上，而该平面并非是该试样抗剪最弱的剪切面。③剪切过程中试样面积逐渐减小，且垂直荷载发生偏心，但计算抗剪强度时却接受剪面积不变和剪应力均匀分布计算。④不能严格控制排水条件，因而不能测量试样中的孔隙水压力。(第4点为主要缺点)⑤根据试样破坏时的法向应力和剪应力，虽可算出大、小主应力σ1、σ3的数值，但中主应力σ2无法确定。(直接剪切试验原理P103图5.7) 2.简述三轴压缩试验优缺点。 答:优点:①试验中能严格控制试样的排水条件，准确测定试样在剪切过程中孔隙水压力变化，从而可定量获得土中有效应力的变化情况(最大优点)②与直剪试验对比起来，试样中的应力状态相对地较为明确和均匀，不硬性指定破裂面位置③除抗剪强度指标外，还可测定如土的灵敏度、测压力系数、孔隙水压力系数等力学指标。缺点:试件中的应力与应变仍然不够均匀的缺点，由于试件上、下端的侧向变形分别受到刚性试样帽和底座的限制，而试件的中间部分不受约束。因此，当试件接近破坏时，试件常被挤压成鼓形。 3.桩的分类: ⑴按承载性状分类，根据桩侧与桩端阻力的发挥程序和分担比例，将桩分为摩擦型桩和端承型桩。①摩擦型桩，又分为摩擦桩和端承摩擦桩;②端承型桩，又分为端承桩和摩擦端承桩⑵按施工方法分类，主要可分为预制桩和灌注桩①预制桩:包括钢筋混凝土桩、钢桩、木桩;②灌注桩:包括沉管灌注桩、钻孔灌注桩、挖孔桩、爆扩桩。 4.通常在下列情况下应考虑桩侧负摩阻力作用: ⑴在软土地区，大范围内地下水位下降，使桩周土中有效应力增大，导致桩侧土层沉降; ⑵桩侧地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载(包括填土)时; (3)桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层、液化土层进入相对较硬土层时; ⑷冻土地区，由于温度升高而引起桩侧土的缺陷。 5.管涌:在渗流作用下，土体中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中流失的现象。 6.临塑荷载:指地基土中将要出现而尚未出现塑性变形区时的基底压力。 7.流砂:当地下水流动，动力水的数值等于或大于土的浮重度时，土体发生浮起而随水流动，这种现象称为流砂。 8.塑性荷载:指地基塑性区开展到一定深度对应的基地压力。 9.固态水:又称矿物内部结晶水或内部结合水，是指存在于矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水。 10.达西定律:层流条件下，土中水渗透速度与能量损失之间关系的渗流规律，表明在层流状态的渗流中，渗流速度与水力梯度的一次方成正比。 11.瞬时沉降:加荷载瞬间土间隙中水来不及排除，空隙体积尚未变化，地基土在荷载作用下仅发生剪切变形时的地基沉降。 12.固结沉降:在荷载作用下，随着空隙水分的逐渐排除，空隙体积相应减少，土体逐渐压密而产生的沉降。 13.次固结沉降:土体中孔隙水已经消散，有效应力增长基本不变之后仍随时间而缓慢增长所引起的沉降。 14.动水力:水流作用在单位面积土中颗粒的力。 15."M"法:考虑土的弹性抗力在地面或最大冲刷线处为零，随深度成直线比例增长的计算算法。 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。 填空： 土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）和气相（气体）三部分组成，简称“三相体系二 常见的粘土矿物有：蒙脱石、伊利石和高岭石。 由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度。如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。 颗粒分析试验方法：对于粒径大于0. 075mm的粗粒土，可用筛分法；对于粒径小于0. 075mm的细粒土，可用沉降分析法（水分法）。 土的颗粒级配评价：根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。 粒径级配曲线：颗粒级配曲线的越陡，说明颗料粒径比较一致，级配不良。相反，颗粒级配曲线的越缓，说明颗粒不均匀，级配良好。 土中水按存在形式分为：液态水、固态水和气态水。土中液态水分为结合水和自由水两大类；结合水可细分为强结合水和弱结合水两种。 含水量试验方法：土的含水量一般采用“烘干法”测定；在温度100?105°C下烘至恒重。 塑性指数1P越大，表明土的颗粒愈细，比表面积愈大，土的粘粒或亲水矿物含量愈高，土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。 槊性指数定名土类按槊性指数：Ip >17为粘土；10 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 2020土力学期末考试题及答案 一、单项选择题 1．用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情况时，若曲线越陡，则表示土的( B ) A．颗粒级配越好B．颗粒级配越差 C．颗粒大小越不均匀D．不均匀系数越大 2．判别粘性土软硬状态的指标是( B ) A．塑性指数B．液性指数 C．压缩系数D．压缩指数 3．产生流砂的充分而必要的条件是动水力( D ) A．方向向下B．等于或大于土的有效重度 C．方向向上D．方向向上且等于或大于土的有效重度 4．在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是( D ) A．均匀的B．曲线的 C．折线的D．直线的 5．在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是( C ) A．附加应力的变化B．总应力的变化 C．有效应力的变化D．自重应力的变化 6．采用条形荷载导出的地基界限荷载P1/4用于矩形底面基础设计时，其结果( A ) A．偏于安全B．偏于危险 C．安全度不变D．安全与否无法确定 7．无粘性土坡在稳定状态下（不含临界稳定）坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( A ) A．β<φB．β=φ C．β>φD．β≤φ 8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是( C ) A．钻孔柱状图B．工程地质剖面图 C．地下水等水位线图D．土工试验成果总表 9．对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准 值φk、Ck按公式确定地基承载力的特征值。偏心距的大小规定为（注：Z为偏心方向的基础边长）( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 C．e≤b/4 D．e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是( C ) A．减小液化的可能性B．减小冻胀 C．提高地基承载力D．消除湿陷性 第二部分非选择题 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为____。 12.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数C u值愈____。 13.人工填土包括素填土、冲填土、压实填土和____。 14.地下水按埋藏条件可分为上层滞水、________和承压水三种类型。 15.在计算地基附加应力时，一般假定地基为均质的、应力与应变成________关系 <<<<<<精品资料》》》》》 填空: 土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）和气相（气体）三部分组成，简称“三相体系”。 常见的粘土矿物有：蒙脱石、伊利石和高岭石。 由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度。如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。 颗粒分析试验方法：对于粒径大于0.075mm的粗粒土，可用筛分法；对于粒径小于0.075mm的细粒土，可用沉降分析法（水分法）。 土中水按存在形式分为：液态水、固态水和气态水。土中液态水分为结合水和自由水两大类；结合水可细分为强结合 水和弱结合水两种。 含水量试验方法：土的含水量一般采用“烘干法”测定；在温度100?105C下烘至恒重。 塑性指数Ip越大，表明土的颗粒愈细，比表面积愈大，土的粘粒或亲水矿物含量愈高，土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。 塑性指数定名土类按塑性指数：Ip > 17为粘土； 10 < Ip W 17为粉质粘土。 液性指数：I L= ( 3 - 3 p) / ( 3 L- 3 p) = ( 3 - 3 p) / Ip。当土的天然含水量 3 < 3 P时，1 L < 0, 土体处于坚硬状态; 当3 > 3 L时，I L > 0, 土体处于流动状态；当3在3 p和3 L之间时，| L = 0?1, 土体处于可塑状态。粘性土根据液性指数可划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态。 土的结构和构造有三种基本类型：单粒结构、蜂窝结构及絮凝结构。 影响土的击实（压实）特性的因素：含水量影响、击实功（能）的影响、土类及级配的影响。 人工填土按组成物质分类：素填土、杂填土和冲填土三类。 压缩系数a1-2给土分类：1）；a1-2<0.1 MPa-1为低压缩性土；2）0.1 MPa-1毛1-2<0.5 MPa-1为中压缩性土； 3）a1-2> 0.5 MPa-1属高压缩性土。 分层厚度 抗剪强度指标的测定方法选用：直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验。 剪切破坏面位置： 抗剪强度指标C、?值的确定：粗粒混合土的抗剪强度C、?值通过现场剪切试验确定。 地基破坏形式分为：整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。 荷载效应组合：1）作用短期效应组合；2）作用长期效应组合。 地基基础方案类型：浅基础和深基础。 浅基础进行稳定性验算内容：1.基础倾覆稳定性验算；2?基础滑动稳定性验算。 摩擦桩的传力机理：大部分荷载传给桩周土层，小部分传给桩端下的土层 水中基坑的围堰工程类型：土围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰、地下连续墙围堰。 桩基础组成：多根桩组成的群桩基础。 桩按受力（承载性状）分类：竖向受荷桩、横向受荷桩、桩墩。 桩基础按设置效应分类：挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩。 <<<<<<精品资料》》》》》 ：正常毛细水带、毛细网状水带、毛细悬挂水带三种。：不固结不排水 剪、固结不排水剪、固结排水剪。形式有：整体剪切破坏、局部剪切破坏、刺入剪切破坏；，小于某粒径土的百分含量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）试验土样体积60cm3，质量300g ，烘干后质量为260g ，则该土样的干密度为4.35g/ cm 3 。为300g ，恰好成为塑态时质量为260 g ，恰好成为液态时质量为340 g ，则该土样的液性指数为0.5，自然状态下土体处于可塑状态。流速度为0.1m/s ，该土样的渗透系数为5×10-8 m/s ，则当水在土样中流动时产生的动水力为2×1010 N/m 3。2m ，宽1m ，自重5kN ，上部载荷20kN ，当载荷轴线与矩形中心重合时，基底压力为12.5kN/m 2；当载荷轴线偏心距为基础宽度1/12时，基底最大压力为18.75kN/m 2，基底最 小压力为6.25kN/m 2。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，计算地下水位以下土层的自重应力时应当用有效重度。可用塑性指数来衡量。用液性指数来描 水在砂性土体中渗流过程中，渗流速度与水头梯度成正比。动水力指水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力。：土的有效应力等于总应力减去孔隙水压力；土的有效应力控制了土的变形及强度性能。：外界力的作用破坏了土体内原有的应力平衡状态；土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低。 答：土的密度ρ=m/v ；土粒密度ρ=ms/vs ；含水量；ω=m ω/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 。答：土的矿物成分、颗粒形状和级配；含水量；原始密度；粘性土触变 、液限、塑性指数和液性指数？怎样测定？答：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。4.液限指数：IL=（ω-ωp ）/（ωL -ωp ）， 天然含水量用“烘干法”测定。？其测定方法有哪些？答：1.土体抵抗剪切破坏的极限承载能力，称为土的抗剪强度 2.测定方法有：直接剪切试验；三轴剪切试验；无侧限抗压试验；十字板剪切试验；大型 有哪几种确定方法？答：1.是指地基土单位面积上所能承受荷载的能力；2.确定方法有：现场载荷试验；理论计算；规范法。 及冻胀现象对工程的危害？答：1.其主要原因是，冻结时土中未冻结区水分向冻结区迁移和积聚的结果；2.对工程危害：使道路路基隆起、鼓包，路面开裂、折断等；使建筑物或桥梁抬起、开裂、倾斜或倒塌。 ，可能出现怎样的工程危害，试根据所学土力学知识说明危害成因及处理方法？答：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。前许多都出现了下述现象：路面松软、开裂、冒泥（翻浆）。试根据所学土力学知识说明现象成因及影响因素？答：成因主要来源于季节性冻土的冻融，影响因素如下：1.土的因素：土粒较细，亲水性强，毛细作用明显，水上升高度大、速度快，水分迁移阻力小，土体含水量增大，导致强度降低，路面松软、冒泥；2.水的因素：地下水位浅，水分补给充足，所以冻害严重，导致路面开裂；3.温度的因素。冬季温度降低，土体冻胀，导致路面鼓包、开裂。春季温度升高，土体又会发生融沉；。 地基荷载是否为基底压力？请说明原因？答：不是。1.由于桥墩基础埋置较深，基础底面荷载是作用在地基内部某深度处；2.因此计算附加应力时应去除基础所占空间处原有土体自重的影响， 即计算桥墩基础下的地基附加应力时应用P 0计算；3.P 0=p-γD （p-基底压力，γ-土体重度，D-基础埋深）土坡、粘性土土坡的坡高是否受限制？请说明原因？答：1.砂性土土坡的坡高不受限制；根据土坡稳定性分析理论，砂性土的安全系数为：K=tan Φ/tan β,所以只要坡角不超过其内摩擦角即可，与坡高无关；;2.粘性土土坡的坡高受 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 得分评卷人××职业技术学院 2016—2017学年第一学期期末试卷A 2015级建筑工程管理、工程造价专业《土力学与地基基础》 试卷总分：100分考试时间：90分钟 一 1、 , 1、土的三相组成：( )、（）、（）。 2、 2、土的天然孔隙比越大，则土越( )。 3、 3、土的强度是指土体的（）。 4、 4、地基变形的三个阶段（）、（）、（）、 5、按照桩的制作方法不同分为（）、（）。 二、单选题（每题 2 分，共 20 分） 1、中心荷载作用下的基底压力是（）。 A、处处相等 B、处处不等 C、端部存在极值 D、呈线性分布 2、下列选项中不属于桩基础分类的是（）。 A、摩擦桩 B、锥形桩 C、预制桩 D、钢桩 3、土的不均匀系数Cu越大，表示土的级配（）。 A、土粒大小不均匀，级配不好 B、土粒大小均匀，级配不好 C、土粒大小不均匀，级配良好 D、土粒大小均匀，级配良好 4、土的压缩系数可用来判断（）。 A、土的压缩性 B、土的软硬程度 C、土的抗剪强度 D、土的含水情况 5、主要依靠墙身的自重来保持稳定的挡土墙为（）。 A、悬臂式挡土墙 B、重力式挡土墙 C、扶壁式挡土墙 D、加筋式挡土墙 6、为避免因基础不均匀沉降产生裂缝，宜在基础内设置（）。 A、伸缩缝 B、温度缝 C、沉降缝 D、变形缝 7、沉井基础中使沉井在自重作用下易于切土下沉的构造是（）。 A、井壁 B、刃脚 C、凹槽 D、隔墙 8、地下连续墙施工的第一步是（）。 A、修筑导墙 B、制备泥浆 C、成槽 D、槽段的连接 9、持力层下有软弱下卧层，为减小由上部结构传至软弱下 卧层表面的竖向应力，应（）。 A、加大基础埋深，减小基础底面积 B、减小基础埋深，加大基础底面积 C、加大基础埋深，加大基础底面积 D、减小基础埋深，减小基础底面积 10、下列关于土的抗剪强度的说法错误的是( )。 A、土的抗剪强度不是定值，而是受许多因素的影响 B、黏性土内摩擦角的变化范围大致为0°～40°，黏聚力c一般为10～100 kPa C、土的含水量会影响土的抗剪强度 D、土的强度破坏是由土中某点的剪应力达到土的抗剪强度所引起的 三、判断题（每题 2 分，共 10 分） 题号一二 三四五六 总 分 得 分 复 核人姓名： 学号： 专业：班级：试 卷 密 封 线 得分 评卷人 得分 评卷人 《土力学》期末试卷及答案 一、填空题(每空1分,共20分) 1、无粘性土的性质主要取决于颗粒的粒径、级配 2、用三轴试验测定土的抗剪强度指标，在其它条件都相同的情况下，测的抗剪强度指标值最大的是固结排水剪切、试验，最小的是不固结不排水剪切试验。 3、评价粗颗粒土粒径级配的指标有不均匀系数、曲率系数和。 4、τf表示土体抵抗剪切破坏的极限能力，当土体中某点的剪应力τ=τf时，土体处 于状态；τ>τf时，土体处于状态；τ<τf时，土体处于状态。 5、桩按受力分为和。 6、用朗肯土压力理论计算土压力时，挡土墙墙背因、，墙后填土表面因。 7、桩的接头方式有、和。 8、建筑物地基变形的特征有、、和倾斜四种类型。 二、选择题(每小题2分,共10分) 1、采用搓条法测定塑限时，土条出现裂纹并开始断裂时的直径应为（） (A)2mm (C) 4mm(D) 5mm 2、《地基规范》划分砂土的密实度指标是（） (A)孔隙比(B)相对密度(D) 野外鉴别 3、建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法宜选用（） B）固结不排水剪切试验（C）排水剪切试验（D）直接剪切试验 4、地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（）。 （A）临塑荷载（B）临界荷载（D）地基承载力 5、夯实深层地基土宜采用的方法是 ( ) （B）分层压实法（C）振动碾压法（D）重锤夯实法 三、简答题(每小题5分,共20分) 1、直剪试验存在哪些缺点？ 2、影响边坡稳定的因素有哪些？ 3、产生被动土压力的条件是什么？ 4、什么是单桩竖向承载力？确定单桩承载力的方法有哪几种？ 四、计算题(共50分) 1、某土样重180g，饱和度S r=90%，相对密度为2.7，烘干后重135g。若将该土样压密，使其干密度达到1.5g/cm3。试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。（10分） 1、解：由已知条件可得原土样的三相数值为： m=180g m s=135g m w=180－135=45g V s=135/2.7=50cm3 V w=45 cm3 V v=45/0.9=50cm3 V=50＋50=100 cm3 土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cm3 V v=90－50=40 cm3 V w=40 cm3 m w=40g m=135＋40=175g γ=175/90×10=19.4 kN/m3 w=40/135×40%=30% e=40/50=0.8 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。△ 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） 精选教育类文档，如果需要，欢迎下载，希望能帮助到你们！ 土力学期末考试题及答案 一、单项选择题 1．用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情况时，若曲线越陡，则表示土的( B ) A．颗粒级配越好B．颗粒级配越差 C．颗粒大小越不均匀D．不均匀系数越大 2．判别粘性土软硬状态的指标是( B ) A．塑性指数B．液性指数 C．压缩系数D．压缩指数 3．产生流砂的充分而必要的条件是动水力( D ) A．方向向下B．等于或大于土的有效重度 C．方向向上D．方向向上且等于或大于土的有效重度4．在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是( D ) A．均匀的B．曲线的 C．折线的D．直线的 5．在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是( C ) A．附加应力的变化B．总应力的变化 C．有效应力的变化D．自重应力的变化 6．采用条形荷载导出的地基界限荷载P1/4用于矩形底面基础设 计时，其结果( A ) A．偏于安全B．偏于危险 C．安全度不变D．安全与否无法确定 7．无粘性土坡在稳定状态下（不含临界稳定）坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( A ) A．β<φB．β=φ C．β>φD．β≤φ 8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是( C ) A．钻孔柱状图B．工程地质剖面图 C．地下水等水位线图D．土工试验成果总表 9．对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck按公式确定地基承载力的特征值。偏心距的大小规定为（注：Z为偏心方向的基础边长）( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 C．e≤b/4 D．e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是( C ) A．减小液化的可能性B．减小冻胀 C．提高地基承载力D．消除湿陷性 第二部分非选择题 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为 一、单项选择题 1．用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情况时，若曲线越陡，则表示土的 ( B ) A．颗粒级配越好 B．颗粒级配越差 C．颗粒大小越不均匀 D．不均匀系数越大 2．判别粘性土软硬状态的指标是 ( B ) A．塑性指数 B．液性指数 C．压缩系数 D．压缩指数 3．产生流砂的充分而必要的条件是动水力 ( D ) A．方向向下 B．等于或大于土的有效重度 C．方向向上 D．方向向上且等于或大于土的有效重度 4．在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是 ( D ) A．均匀的 B．曲线的 C．折线的 D．直线的 5．在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是 ( C ) A．附加应力的变化 B．总应力的变化 C．有效应力的变化 D．自重应力的变化 6．采用条形荷载导出的地基界限荷载P1/4用于矩形底面基础设计时，其结果 ( A ) A．偏于安全 B．偏于危险 C．安全度不变 D．安全与否无法确定 7．无粘性土坡在稳定状态下（不含临界稳定）坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( A ) A．β<φB．β=φ C．β>φ D．β≤φ 8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是 ( C ) A．钻孔柱状图 B．工程地质剖面图 C．地下水等水位线图 D．土工试验成果总表 9．对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck 按公式确定地基承载力的特征值。偏心距的大小规定为（注：Z 为偏心方向的基础边长） ( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 C．e≤b/4 D．e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是 ( C ) A．减小液化的可能性 B．减小冻胀 C．提高地基承载力 D．消除湿陷性 第二部分非选择题 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为____。 12.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数C u值愈____。 13.人工填土包括素填土、冲填土、压实填土和____。 14.地下水按埋藏条件可分为上层滞水、________和承压水三种类型。 15.在计算地基附加应力时，一般假定地基为均质的、应力与应变成________关系的半空间。 16.前期固结压力大于现有土自重应力的土称为________土。 17.土的抗剪强度指标在室内通过直接剪切试验、三轴压缩试验和________验测定。 18.无粘性土土坡的稳定性大小除了与土的性质有关外，还与____有关。 19.墙后填土为粘性土的挡土墙，若离填土面某一深度范围内主动土压力强度为零，则该深 土力学复习资料(整理) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 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: 土力学与基础工程 0.土：地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而形成的、覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。 1.土的主要矿物成分：原生矿物：石英、长石、云母 次生矿物：主要是粘土矿物，包括三种类型 高岭石、伊里石、蒙脱石 2.粒径：颗粒的大小通常以直径表示。称为粒径（mm）或粒度。 3.粒组：粒径大小在一定范围内、具有相同或相似的成分和性质的土粒集合。 4.粒组的划分：巨粒(>200mm) 粗粒(0.075~200mm) 卵石或碎石颗粒(20~200mm) 圆砾或角砾颗粒(2~20mm) 砂(0.075~2mm) 细粒(<0.075mm)粉粒(0.005~0.075mm) 粘粒(<0.005mm) 5.土的颗粒级配：土由不同粒组的土颗粒混合在一起所形成，土的性质主要取决于不同粒组的土粒的相对含量。土的颗粒级配就是指大小土粒的搭配情况。 6.级配曲线法：纵坐标：小于某粒径的土粒累积含量 横坐标：使用对数尺度表示土的粒径，可以把粒径相差上千倍的粗粒都表示 出来，尤其能把占总重量少，但对土的性质可能有主要影响的颗粒部分清楚 地表达出来. 7.不均匀系数：可以反映大小不同粒组的分布情况，Cu越大表示土粒大小分布范围广，级配良好。 8.曲率系数：描述累积曲线的分布范围，反映曲线的整体形状 9.土中水-土中水是土的液体相组成部分。水对无粘性土的工程地质性质影响较小，但粘性 土中水是控制其工程地质性质的重要因素，如粘性土的可塑性、压缩性及其抗剪性等，都直接或间接地与其含水量有关。 10.结晶水：土粒矿物内部的水。 11.结合水：受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。 12.自由水：存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。 13.表示土的三相组成部分质量、体积之间的比例关系的指标，称为土的三相比例指标。主 要指标有：比重、天然密度、含水量（这三个指标需用实验室实测）和由它们三个计算得出的指标干密度、饱和密度、孔隙率、孔隙比和饱和度。 14.稠度：粘性土因含水量的不同表现出不同的稀稠、软硬状态的性质称为粘性土的稠度。 15.粘性土的界限含水量：同一种粘性土随其含水量的不同，而分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。由一种状态转变到另一种状态的分界含水量，叫界限含水量 16.可塑性是粘性土区别于砂土的重要特征，可塑性的大小用土处在可塑状态时的含水量的变化范围来衡量，从液限到塑限含水量的变化范围越大，土的可塑性越好。 17.塑性指数：指液限和塑限的差值（省去%号），即土处在可塑状态的含水量变化范围，用IP表示。 18.塑性指数是粘性土的最基本、最重要的物理指标，其大小取决于吸附结合水的能力，即与土中粘粒含量有关，粘粒含量越高，塑性指数越高（粘土矿物成分、水溶液）。 19.液性指数：粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，用I L表示。 20.液性指数表证天然含水量与界限含水量间的相对关系，可塑状态的土的液性指数在0~1之间；液性指数大于1，处于流动状态；液性指数小于0，土处于固态或半固体状态。21.渗透：土孔隙中的自由水在重力作用下发生运动的现象称为水的渗透，而土被水流透过的性质，称为土的渗透性。 22.土渗透性的影响因素：土的粒度成分及矿物成分、合水膜厚度、土的结构构造、水的粘滞度、土中气体 23.渗透水流施于单位土体内土粒上的力称为渗流力、动水压力。 《土力学》期末考试模拟试卷一及答案 一、判断改错题 1.地基破坏模式主要有整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏三种。 2.对均匀地基来说，增加浅基础的底面宽度，可以提高地基的临塑荷载和极限承载力。不能提高临塑荷载。 3.地基临塑荷载可以作为极限承载力使用。临塑荷载和极限承载力是两个不同的概念。 4.地基的临塑荷载P cr 作为地基承载力特征值，对于大多数地基来说，将是十分危险的。不仅不危险，反而偏于保守。 5.由于土体几乎没有抗拉强度，故地基土的破坏模式除剪切破坏外，还有受拉破坏。土体的破坏通常都是剪切破坏。 6.地基承载力特征值在数值上与地基极限承载力相差不大。地基承载力特征值与地基承载力的关系是，为安全系数，其值大于1。 7.塑性区是指地基中已发生剪切破坏的区域。随着荷载的增加，塑性区会逐渐发展扩大。√ 8.太沙基极限承载力公式适用于均匀地基上基底光滑的浅基础。改“光滑”为“粗糙” 9.一般压缩性小的地基土，若发生失稳，多为整体剪切破坏模式。√ 10.地基土的强度破坏是剪切破坏，而不是受压破坏。√ 11.地基的临塑荷载大小与条形基础的埋深有关，而与基础宽度无关，因此只改变基础宽度不能改变地基的临塑荷载。√ 12.局部剪切破坏的特征是，随着荷载的增加，基础下的塑性区仅仅发生到某一范围。√ 13.太沙基承载力公式适用于地基土是整体或局部剪切破坏的情况。√ 二、填空题 1.确定地基承载力的方法一般 有、、、等。 2.地基极限承载力的公式很多，一般讲有和公式等。(给出任意两个) 3.一般来讲，浅基础的地基破坏模式有三 种：、和。 4. 是指地基稳定具有足够安全度的承载力，它相当于地基极限承载力除以一个安全系数k，且要验算地基变形不超过允许变形值。 答案：1.原位试验法、理论公式法、规范表格法、当地经验法 2.太沙基、汉森、魏西克、斯凯普顿(答对任意两个都行，英文人名也对) 3.整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲切剪切破坏 4.地基容许承载力 三、选择题 1.下面有关P cr 与P 1/4 的说法中，正确的是（A）。 A. P cr 与基础宽度b无关，P 1/4 与基础宽度b有关 B. P cr 与基础宽度b有关，P 1/4 与基础宽度b无关 C. P cr 与P 1/4 都与基础宽度b有关 D. P cr 与P 1/4 都与基础宽度b无关 2.一条形基础b= 1.2m ，d= 2.0m ，建在均质的粘土地基上，粘土的Υ=18KN/m 3 ，φ=150，c=15KPa,则临塑荷载P cr 和界线荷载P 1/ 4 分别为（A） A. 155.26KPa, 162.26KPa B.162.26KPa, 155.26KPa C. 155.26KPa, 148.61KPa D.163.7KPa, 162.26Kpa 3.设基础底面宽度为b，则临塑荷载P cr 是指基底下塑性变形区的深度z max =（ D ）的基底压力。 A.b/3 B.> b/3 C. b/4 D.0，但塑性区即将出现 4.浅基础的地基极限承载力是指（ C ）。 A.地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载 B.地基中的塑性区发展到一定范围时的荷载 C.使地基土体达到整体剪切破坏时的荷载 D.使地基土中局部土体处于极限平衡状态时的荷载 5.对于（ C ），较易发生整体剪切破坏。 A.高压缩性土 B.中压缩性土 C.低压缩性土 D.软土 6.对于（ D ），较易发生冲切剪切破坏。土力学复习资料总结讲解
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