土力学与基础工程复习资料_图文

1、 雨水和雪水）的作用，被挟带到山坡或坡脚处聚积起来的堆积物。堆积体内土粒粗细不同，性 质很不均匀。 洪积土残积土和坡积土受洪水冲刷，挟带到山麓处沉积的堆积物。洪积土具有一定的分 选性。搬运距离近的沉积颗粒较粗，力学性质较好；远的则颗粒较细，力学性质较差。 冲积土由于江、河水流搬运所形成的沉积物。分布在山谷、河谷和冲积平原上的土都属 于冲积土。这类土由于经过较长距离的搬运，浑圆度和分选性都更为明显，常形成砂层和粘性 土层交迭的地层。 12. 2. 平面应变问题 土中二维问题往往都是平面应变问题而不是平面应力问题。 当建筑物基础一个方向的尺寸远比另一个方向的尺寸大得多，且每个横截面上的应力大 小和

2、分布形式均一样时， 在地基中引起的应力状态即可简化为二维应变状态， 堤坝或挡土墙下 地基中的应力状态就属于这一类。 这时沿着长度方向切出的任一xoz截面都可以认为是对称面， 应力分量只是x、z两个坐标的函数，并且沿y方向的应变 e y =0。由于对称性， t yx = t yz =0。这 és xx 种应力状态的应力矩阵可表示为 s ij = ê ê 0 ê ë t zx 13. 2. 竖直向自重应力 s s z 由于土体中所有竖直面和水平面上均无剪应力存在， 故地基中任意深度z处的竖直向自重 应力就等于单位面积上的土柱重量。 若z深度内土的天

3、然容重不发生变化时，则该处自重应力应为: s sz = g z 若地基是由几个不同容重的土层组成时，则任意深度z处的自重应力应为 0 s yy 0 t xz ù 0 ú ú s zz ú û s sz = g 1 H1 + g 1 H1 + K = å g i H i i =1 n 式中，n地基中的土层数；g i 第i层土的容重；地下水位以上用天然容重 g ，地下水位 以下用浮容重 g ；Hi第i层土的厚度。 自重应力沿深度成直线分布，在土层界面处和地下水位处将发生转折。 14. 2. 土粒比重 土粒比重 Gs 定义为土粒的质量与同体

4、积纯蒸馏水在 40c 时的质量之比，即 Gs = ms Vs ( r 40 c w = rs rw ； 式中，rs土粒的密度，即单位土粒体积的质量； rw4c40c 时纯蒸馏水的密度。 因为rw4c=1.0g/cm3，故实用上，土粒比重在数值上即等于土粒的密度，是无量纲数。天然土 颗粒是由不同的矿物所组成，这些矿物的比重各不相同。土粒的比重变化范围不大，一般可取 2.65 左右。 15. 2. 物理风化和化学风化 物理风化是指岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的影响，如温度的昼夜和季节变化，降水、 风、冬季水的冻结等原因，导致体积胀缩而发生裂缝，或者在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎。 它们的矿物成分

5、仍与原来的母岩相同，称为原生矿物。物理风化后的土只是颗粒大小上量的变 化。颗粒之间存在着大量的孔隙，可以透水和透气，这就是土的第一个主要的特征碎散性。 化学风化是指母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成新 的矿物，也称次生矿物。环境因素如水、空气以及溶解在水中的氧气和碳酸等。化学风化常见 的反应有：水解作用指矿物成分被分解、并与水进行化学成分的交换，形成新的矿物。例如 正长石经过水解作用后，形成高岭石。水化作用指土中有些矿物与水接触后，发生化学反应。 水按一定的比例加入矿物的组成中，改变矿物原有的分子结构，形成新的矿物。例如硬石膏 （CaSO4）水化后形成含水石膏（C

6、aSO4·2H2O） 。氧化作用指土中的矿物与氧结合形成新的矿 物，例如黄铁矿（FeS2）氧化后变成铁矾（FeSO4） 。其它还有溶解作用，碳酸化作用等等。 16. 2. 粘性土的灵敏度 土的结构形成后就获得某种强度，且结构强度随时间而增长。在含水量不变化的条件下， 将原状土捏碎，重新按原来的密度制备成重塑土样。 由于原状结构彻底破坏，重塑土样的强度较之原状土样将有明显的降低。定义原状土样的 单轴抗压强度（或称无侧限抗压强度）与重塑土样的单轴抗压强度之比为土的灵敏度 St， St = qu / qu 式中，qu原状土的单轴抗压强度； qu 重塑土的单轴抗压强度 显然，结构性愈强的土，

7、其灵敏度 St 愈大。 17. 2.相对密度和密实度标准 工程上为了更好地表明粗粒土（无粘性土）所处的密实状态，采用将土的实际孔隙比与 该种土所能达到最密时的孔隙比 emin 和最松时的孔隙比 emax 相对比的办法， 来表示孔隙比为时 土的密实度。 这种度量密实度的指标称为相对密度 Dr，表示为 Dr = emax - e ; emax - emin 式中，现场粗粒土的孔隙比；emax土的最大孔隙比；emin土的最小孔隙比。当 Dr=0 时，e=emax，表示土处于最松状态。当 Dr=1 时，e=emin，表示土处于最密状态。 相对密度 Dr 判定粗粒土的密实度标准是 Dr £ 1 / 3 1 / 3 < Dr £ 2 / 3 Dr > 2 / 3 疏松 中密 密实 由于在实验室条件下测定土的 emax 和 emin 十分困难，相对密度通常多用于填方的质量控制 中，对于天然土尚难以应用。将孔隙比与干容重的关系式 e = ( r d - r d min rd