土力学期末总复习课件

土力学总复习土力学总复习土力学期末考试土力学有一定难度，侧重基础部分考试原则：

难度一般不会超过例题和课后习题开卷考试土力学期末考试土力学有一定难度，侧重基础部分土力学期末考试成绩比例：

期末考试70；平时表现30。考试内容：选择题 10题，20分简答题 8题，32分计算题 4题，48分土力学期末考试成绩比例：土力学内容复习土力学内容复习第一章绪论土力学的研究内容什么是土？土有哪些特点？地基和基础的概念第一章绪论第二章土的组成、性质和工程分类§2.2土的形成§2.3土的物质组成§2.5土的结构§2.6土的物理性质指标§2.7土的物理状态指标§2.8土的压实性§2.9土的工程分类第二章土的组成、性质和工程分类§2.2土的形成§2.2土的形成风化作用：物理、化学、生物搬运沉积方式：残积土、运积土一般了解第二章土的组成、性质和工程分类重点§2.2土的形成风化作用：物理、化学、生物第二章土的组§2.3土的物质组成固体颗粒

颗粒级配：粒组，分析方法，级配曲线（用途）

级配良好：Cu，Cc;特征粒径 矿物成分：原生、次生(高岭、伊利、蒙脱-黏土矿物的主要成分) 颗粒形状和比表面积（反映黏性土特征-与水作用）第二章土的组成、性质和工程分类重点d(mm)d(mm)砾石砂粒粉粒粘粒6020.0050.250.5520粗中细粗中细0.075粗粒细粒§2.3土的物质组成固体颗粒第二章土的组成、性质和工程

曲线的连续性、走势的陡缓可以直接判断土的颗粒粗细、颗粒分布的均匀程度及级配的优略，从而评价土的工程性质。颗粒级配曲线的应用1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)d60d50d10d30d50

:平均粒径d60:限定粒径d10

:有效粒径d30

:连续粒径特征粒径（1）不均匀系数Cu（2）曲率系数Cc工程规定:级配曲线光滑连续，不存在平台段，坡度平缓，并满足且，说明该土级配良好，否则该土为级配不良土。如何评价？曲线的连续性、走势的陡缓可以直接判断土的颗粒粗粒径比表面积胀缩性渗透性强度压缩性大10-20m2/g小大大小中80-100m2/g中中中中小800m2/g大小小大比表面积：单位质量土颗粒所拥有的总表面积（氢键联结）高岭石伊利石蒙脱石粒径大中小比表面积：单位质量土颗粒所拥有的总表面积（氢§2.3土的物质组成土中水

结合水(强、弱)、自由水(重力、毛细)土中气(一般了解)土中水OH-H+存在于矿物晶格中高温下析出成水，原晶格破坏水分子存在于矿物晶格中高温下析出成水，原晶格破坏水分子存在于矿物晶胞中加热下析出，矿物种类不变引起矿物分离

强结合水弱结合水

液态水重力水或自由水毛细水气态水固态水结晶水沸石水土粒表面结合水非结合水结构水土孔隙中的水矿物结合水第二章土的组成、性质和工程分类重点§2.3土的物质组成土中水土中水结晶水沸石水土粒表面结§2.6土的物理性质指标三相草图 试验（基本）指标：密度、土粒比重Gs、含水量w 常用指标：e,n,w,Sr,,Gs,sat,d,重点：各物理量定义第二章土的组成、性质和工程分类重点WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积§2.6土的物理性质指标三相草图重点：各物理量定义第二章§2.7土的物理状态指标粗粒土：密实度相对密度细粒土：稠度液性指数 粘性大小塑性指数

(物理意义)第二章土的组成、性质和工程分类重点Dr=1最密状态Dr

=0最松状态

Dr

≤1/3疏松状态1/3<

Dr

≤

2/3中密状态

Dr

>2/3

密实状态粗粒土密实度标准

IL≤0坚硬状态IL=0~1可塑状态

IL=0~0.25硬塑IL=0.25~0.75可塑IL=0.75~1

软塑

IL>1流态粘性土的稠度标准IP=wL-wP§2.7土的物理状态指标粗粒土：密实度相对密度第二章塑限wp液限wL稠度界限固态半固态塑态流态强结合水膜最大出现自由水强结合水弱结合水自由水稠度状态含水量土中水的形态w缩限ws塑限wp液限wL稠度界限固态半固态塑态流§2.8土的压实性细粒土：

相应于一定压实功存在最优含水量、最大干密度 压实标准：压实度粗粒土： 不存在最优含水量 全干和饱和状态容易压实 压实标准：相对密度影响因素第二章土的组成、性质和工程分类重点§2.8土的压实性细粒土：第二章土的组成、性质和工程分§2.9土的工程分类分类依据： 粗粒土：级配组成 细粒土：矿物成分、亲水性(Ip

)分类标准（了解）：《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《土的分类标准》（GBJ145-90)分类法（重点：表2-7）第二章土的组成、性质和工程分类重点§2.9土的工程分类分类依据：第二章土的组成、性质和工重点： 土的物理性质指标定义式 土的粒径级配曲线 土的三相草图与三相换算 土的物理状态指标

第二章土的组成、性质和工程分类重点：第二章土的组成、性质和工程分类第三章土的渗透性和渗流§3.2土的渗透性与渗透定律§3.3渗流破坏和控制第三章土的渗透性和渗流§3.2土的渗透性与渗透定律§3.2土的渗透性与渗透定律渗透定律：

达西定律：v=ki，适用条件：层流渗透系数

测定方法：常水头、变水头试验 影响因素：粒径级配、矿物成分、饱和度重点第三章土的渗透性和渗流§3.2土的渗透性与渗透定律渗透定律：重点第三章土的渗§3.3渗流破坏与控制渗透力： 孔隙水对土骨架的拖曳力 方向与渗流方向一致大小:j=γwi土体受力分析：土骨架、土水整体为隔离体渗透破坏： 流土：表层土、向上渗流，icr＝/w

管涌：Cu>10，i>icr重点第三章土的渗透性和渗流§3.3渗流破坏与控制渗透力：重点第三章土的渗透性和渗重点：

达西定律：v=ki, i=H/L,H为总水头差

渗透力的计算：j=iw 流土的发生条件，临界水力坡降第三章土的渗透性和渗流重点：第三章土的渗透性和渗流第四章土体中的应力计算§4.1概述§4.2土体的自重应力计算§4.3基底压力分布与计算§4.4、4.5土中附加应力的计算§4.6有效应力原理第四章土体中的应力计算§4.1概述§4.1概述计算假定地基中常见的应力状态 侧限应力状态：自重应力 平面应变状态：附加应力 一般应力状态：附加应力应力莫尔圆符号规定 压为正、逆时针旋转为正重点第四章土的渗透性和渗流§4.1概述计算假定重点第四章土的渗透性和渗流§4.2土体的自重应力计算水平地基中的自重应力：侧限应力状态 均质地基 成层地基 地下水位的影响 重点第四章土的渗透性和渗流砂性土应该考虑浮力作用粘性土则视其物理状态而定：IL＞1，土体受浮力作用IL≤0，土体不受浮力作用0＜IL＜1，一般按土体受到浮力作用考虑。如何考虑浮力作用：水下部分土的重度按有效重度计算。§4.2土体的自重应力计算水平地基中的自重应力：侧限应力状γ1不透水层面γ1不透水层面§4.3基底压力分布与计算重点第四章土的渗透性和渗流影响因素荷载条件（大小、方向、分布）地基条件（刚度形状大小埋深）基础条件（土类、密度、土层结构等）分布规律（条形基础，垂直均部荷载）弹性地基，完全柔性基础：均匀分布弹性地基，完全刚性基础：中间小，两端大弹性地基，有限刚度基础简化计算(圣维南原理－线性分布)中心荷载偏心荷载①当e＜l/6时，梯形②当e=l/6时，三角形③当e＞l/6时，基底压力重新分布§4.3基底压力分布与计算重点第四章土的渗透性和渗流影§4.4、4.5地基中的附加应力计算集中力作用：均质等向线弹性

布氏解－应力泡、应力分布特征分布荷载作用 附加应力系数、影响因素 角点法：矩形、条形基础荷载影响因素：各向异性－应力集中、应力扩散重点重点第四章土的渗透性和渗流Frz§4.4、4.5地基中的附加应力计算集中力作用：均质等向§4.6有效应力原理饱和土体的有效应力原理：

两条内容重点第四章土的渗透性和渗流§4.6有效应力原理饱和土体的有效应力原理：重点第四章第四章土体中的应力计算重点：自重应力：水平、垂直；水下用浮容重 竖直方向自重应力的计算

附加应力：

布氏解；叠加原理；影响因素:L/B,z/B，(x/B)有效应力原理第四章土体中的应力计算重点：第五章土的压缩与固结§5.1概述§5.2土体的压缩特性§5.3地基沉降计算§5.5饱和土体的固结理论第五章土的压缩与固结§5.1概述§5.1概述第五章土的压缩与固结重点引起土体变形的原因土体的沉降组成瞬时沉降主固结沉降次固结沉降§5.1概述第五章土的压缩与固结重点引起土体变形的原因§5.2土体的压缩特性土的压缩性：压缩性指标

e~p曲线：压缩系数；侧限压缩模量 e~lgp曲线：压缩指数应力历史对土的压缩性的影响先期固结压力正常固结、超固结、欠固结土（概念、判别）原位压缩曲线的推求（了解）(e0,)(0.42e0,)Cc,Ce=Const第五章土的压缩与固结重点土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土≥0.5中压缩性土0.1-0.5低压缩性土<0.1§5.2土体的压缩特性土的压缩性：压缩性指标(e0,)§5.3地基沉降计算基本假设结果影响修正材料力学：基底压力线性分布弹性力学：均匀连续各向同性弹性介质侧限应变条件，基础中点下应力分布主固结沉降：公式不计入Sd和Ss的影响单一土层的沉降量计算分层总和法*为什么要分层？第五章土的压缩与固结重点§5.3地基沉降计算基本假设结果影响修正第五固结系数：时间因素：§5.5饱和土体的固结理论太沙基一维固结微分方程及其解答 假设条件 渗流固结微分方程 微分方程解答固结度的概念 一点的固结度 土层平均固结度重点：土层平均固结度第五章土的压缩与固结重点固结系数：时间因素：§5.5饱和土体的固结理论太沙基一维固H单面排水时孔隙水压力分布双面排水时孔隙水压力分布zz排水面不透水层排水面排水面HH渗流渗流渗流Tv=0Tv=0.05Tv=0.2Tv=0.7Tv=∞Tv=0Tv=0.05Tv=0.2Tv=0.7Tv=∞u0=pu0=pH单面排水时孔隙水压力分布双面排水时孔隙水压力分布zz排水面计算公式问题1：已知 求解

问题2：已知 求解

渗流固结的工程问题：§5.5饱和土体的固结理论第五章土的压缩与固结重点计算公式问题1：已知渗流固结的工程问题：§5.5饱和土体的第五章土的压缩与固结重点：

土的压缩性：压缩性指标

分层总和法计算最终沉降量 基本原理：假设 计算方法：e~p曲线；e~lgp曲线 沉降与时间的关系：

土层平均固结度U；Tv、Cv 沉降计算：固结度~时间第五章土的压缩与固结重点：第六章土的抗剪强度§6.1概述§6.2土体破坏与强度理论§6.3土的抗剪强度的测定§6.4应力路径§6.5土的应力应变关系特征§6.6砂性土的抗剪强度§6.7黏性土的抗剪强度第六章土的抗剪强度§6.1概述§6.2土体破坏与强度理论土的抗剪强度土的强度主要是抗剪强度莫尔-库伦强度理论（三条内容）直剪试验与库伦公式应力状态与莫尔圆莫尔-库伦破坏准则土的极限平衡应力状态 土破坏与否的判断 滑裂面的位置土的抗剪强度机理摩擦强度与粘聚强度第六章土的抗剪强度重点抗剪强度指标：c：粘聚力：内摩擦角§6.2土体破坏与强度理论土的抗剪强度第六章土的抗剪强度重室内试验直剪试验：优缺点

三轴仪：固结排水、固结不排水、不排水；优缺点无侧限抗压仪：3=0的不排水三轴试验；qu其他试验野外测试十字板试验：测试软粘土不排水强度指标其他现场试验§6.3土的抗剪强度的测定方法重点：不同类型三轴试验第六章土的抗剪强度重点室内试验§6.3土的抗剪强度的测定方法重点：不同类型三轴试第六章土的抗剪强度重点： 莫尔－库仑强度理论 库仑公式，强度指标 极限平衡条件 总应力指标与有效应力指标

莫尔圆与应力路径 强度指标：三轴试验强度指标间的关系 CD，CU，UU

第六章土的抗剪强度重点：第八章土压力计算§8.1概述§8.2静止土压力计算§8.3朗肯(Rankine)土压力理论§8.4库仑(Coulomb)土压力理论§8.5关于土压力计算的讨论第八章土压力计算§8.1概述§8.1概述

三种不同土压力发生的条件和相互之间的关系静止土压力主动土压力被动土压力第八章土压力计算重点EaE0Ep

§8.1概述三种不同土压力发生的条件和相互之间的关系第计算题计算题一、三相指标

1.已知某天然土样的含水量w、Gs、g。计算：土样的孔隙比e，干重度gd和饱和度等。3.能够根据三相指标的定义证明一些简单的等式关系。2.已知某天然土样的体积V＝50cm3，质量m＝0.09kg，土样烘干后的质量ms＝0.068kg，比重Gs=2.69。计算：土样的含水量w，天然重度g和孔隙比e；饱和度Sr和饱和重度等。

注意题目要求：是否用三相草图一、三相指标1.已知某天然土样的含水量w、Gs、g。计算：二、自重应力计算

已知地基土层资料，能够计算自重应力的分布。（注意地下水位）例题4-1课上习题三、土中附加应力计算

已知基础形式和尺寸以及基底附加压力分布，能够计算地基中某点某深度处附加应力的分布。例题4-3课上习题二、自重应力计算已知地基土层资料，能够计算自重应力的分布。四、土体固结

计算公式问题1：已知 求解

问题2：已知 求解

渗流固结的工程问题：已知与固结有关的计算公式，能够分析影响固结度的因素。

注意排水条件：单面？双面？四、土体固结计算公式问题1：已知渗流固结的工程问题：已知与例：某黏土层厚7m，土层的孔隙比e=0.8，压缩系数a=0.4MPa-1，渗透系数k=5×10-8cm/s，土层上下均为透水砂层，地表瞬时施加无限均布荷载p=200kPa。试计算：（1）加载半年后，土层的沉降量；（2）固结度达到70%所需要的时间。因为饱和粘土层为双面排水，所以H＝2.5m，时间因数：固结度：∴该土层的最终沉降量为∴加载半年后，土层的沉降量为：

0.00225cm2/s=7.1×104cm2/y=4500kPa=311.1mm（1）解：（2）由固结度，得由，得到=0.69年。例：某黏土层厚7m，土层的孔隙比e=0.8，压缩系数a=0例：关于土的压缩与固结（单面排水），涉及到下面一些表达式或定义：回答：（1）渗透系数k变化对固结度有什么影响？（2）渗流路径H变化对固结度有什么影响？

（3）当土层是双面排水时，粘土层的最终沉降量以及达到相同固结度所需的时间与单面排水时比是否会发生变化（说明理由）？例：关于土的压缩与固结（单面排水），涉及到下面一些表达式或定五、土的抗剪强度

1.已知抗剪强度指标c，j，以及土样受到s1

，s3

，能判断该土样是否会破坏？例题6－22.已知有效应力抗剪强度指标c′，j′；土样受到s1

，s3

，以及孔隙水压力u，能判断该土样是否会破坏？s1＝s1－us3＝s3－u五、土的抗剪强度1.已知抗剪强度指标c，j，以及土样受到s（1）试样受到的有效应力分别为：共同作用使得土样处于极限平衡状态的有效大主应力为：故该土样不发生破坏。=120-100=20kPa=200-100=100kPa6．对某饱和土样进行固结不排水试验，测得有效应力抗剪强度指标c′=20kPa，j′=20°试回答以下问题：如果该土样受到s1

＝200kPa，s3

＝120kPa的作用，测得孔隙水压力u=100kPa，该土样是否会破坏？（1）试样受到的有效应力分别为：共同作用使得土样处于极限平7．对某饱和砂土样进行固结排水试验，测得有效应力抗剪强度指标c′=0j′=30°，若对该土样进行固结不排水试验，假定剪切破坏时的有效围压s′3

＝30kPa，孔隙水压力u=25kPa。试计算：该土样破坏时的大小主应力。7．对某饱和砂土样进行固结排水试验，测得有效应力抗剪强度指标8．图示挡土墙，墙背垂直、光滑，填土面水平。其物理力学性质指标如图。试计算：（1）用朗肯土压力理论计算作用在挡土墙上的被动土压力分布；（2）画出被动土压力分布图；4m5macq=10kPaj1=20kN/m3c1=12kPaj2=18kN/m3c2=0kPab大主应力8．图示挡土墙，墙背垂直、光滑，填土面水平。其物理力学性质指9.某挡土墙高为6m，墙背垂直、光滑，填土面水平，土面上作用有连续均匀荷载q=15kPa，墙后填土为两层性质不同的土层，其他物理力学指标如图所示。试按照朗肯土压力理论计算作用于该挡土墙上的主动土压力分布，并画出主动土压力分布图。解：由1=30和2=26，可以求得两层土的朗肯主动土压力系数分别为：挡土墙上各点的主动土压力值分别为：a点：pa1=qKa1=15×0.333=4.995kPab点上(在第1层土中)：p′a2=(g1h1+q)Ka1=(18×4+15)×0.333=28.971kPab点下(在第2层土中)：p″a2=(g1h1+q)Ka2=(18×4+15)×0.625=54.375kPac点：pa3=(g1h1+g2h2+q)Ka2=(18×4+21×2+15)×0.625=80.625kPa

28.971kPa54.375kPa80.625kPa4.995kPa4m2macq=15kPa砂土g1=18kN/m3c1=0kPaj1=30°砂土g2=21kN/m3c2=0kPa，j2=26°b9.某挡土墙高为6m，墙背垂直、光滑，填土面水平，土面上作土力学总复习土力学总复习土力学期末考试土力学有一定难度，侧重基础部分考试原则：

难度一般不会超过例题和课后习题开卷考试土力学期末考试土力学有一定难度，侧重基础部分土力学期末考试成绩比例：

期末考试70；平时表现30。考试内容：选择题 10题，20分简答题 8题，32分计算题 4题，48分土力学期末考试成绩比例：土力学内容复习土力学内容复习第一章绪论土力学的研究内容什么是土？土有哪些特点？地基和基础的概念第一章绪论第二章土的组成、性质和工程分类§2.2土的形成§2.3土的物质组成§2.5土的结构§2.6土的物理性质指标§2.7土的物理状态指标§2.8土的压实性§2.9土的工程分类第二章土的组成、性质和工程分类§2.2土的形成§2.2土的形成风化作用：物理、化学、生物搬运沉积方式：残积土、运积土一般了解第二章土的组成、性质和工程分类重点§2.2土的形成风化作用：物理、化学、生物第二章土的组§2.3土的物质组成固体颗粒

颗粒级配：粒组，分析方法，级配曲线（用途）

级配良好：Cu，Cc;特征粒径 矿物成分：原生、次生(高岭、伊利、蒙脱-黏土矿物的主要成分) 颗粒形状和比表面积（反映黏性土特征-与水作用）第二章土的组成、性质和工程分类重点d(mm)d(mm)砾石砂粒粉粒粘粒6020.0050.250.5520粗中细粗中细0.075粗粒细粒§2.3土的物质组成固体颗粒第二章土的组成、性质和工程

曲线的连续性、走势的陡缓可以直接判断土的颗粒粗细、颗粒分布的均匀程度及级配的优略，从而评价土的工程性质。颗粒级配曲线的应用1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒径(mm)d60d50d10d30d50

:平均粒径d60:限定粒径d10

:有效粒径d30

:连续粒径特征粒径（1）不均匀系数Cu（2）曲率系数Cc工程规定:级配曲线光滑连续，不存在平台段，坡度平缓，并满足且，说明该土级配良好，否则该土为级配不良土。如何评价？曲线的连续性、走势的陡缓可以直接判断土的颗粒粗粒径比表面积胀缩性渗透性强度压缩性大10-20m2/g小大大小中80-100m2/g中中中中小800m2/g大小小大比表面积：单位质量土颗粒所拥有的总表面积（氢键联结）高岭石伊利石蒙脱石粒径大中小比表面积：单位质量土颗粒所拥有的总表面积（氢§2.3土的物质组成土中水

结合水(强、弱)、自由水(重力、毛细)土中气(一般了解)土中水OH-H+存在于矿物晶格中高温下析出成水，原晶格破坏水分子存在于矿物晶格中高温下析出成水，原晶格破坏水分子存在于矿物晶胞中加热下析出，矿物种类不变引起矿物分离

强结合水弱结合水

液态水重力水或自由水毛细水气态水固态水结晶水沸石水土粒表面结合水非结合水结构水土孔隙中的水矿物结合水第二章土的组成、性质和工程分类重点§2.3土的物质组成土中水土中水结晶水沸石水土粒表面结§2.6土的物理性质指标三相草图 试验（基本）指标：密度、土粒比重Gs、含水量w 常用指标：e,n,w,Sr,,Gs,sat,d,重点：各物理量定义第二章土的组成、性质和工程分类重点WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积§2.6土的物理性质指标三相草图重点：各物理量定义第二章§2.7土的物理状态指标粗粒土：密实度相对密度细粒土：稠度液性指数 粘性大小塑性指数

(物理意义)第二章土的组成、性质和工程分类重点Dr=1最密状态Dr

=0最松状态

Dr

≤1/3疏松状态1/3<

Dr

≤

2/3中密状态

Dr

>2/3

密实状态粗粒土密实度标准

IL≤0坚硬状态IL=0~1可塑状态

IL=0~0.25硬塑IL=0.25~0.75可塑IL=0.75~1

软塑

IL>1流态粘性土的稠度标准IP=wL-wP§2.7土的物理状态指标粗粒土：密实度相对密度第二章塑限wp液限wL稠度界限固态半固态塑态流态强结合水膜最大出现自由水强结合水弱结合水自由水稠度状态含水量土中水的形态w缩限ws塑限wp液限wL稠度界限固态半固态塑态流§2.8土的压实性细粒土：

相应于一定压实功存在最优含水量、最大干密度 压实标准：压实度粗粒土： 不存在最优含水量 全干和饱和状态容易压实 压实标准：相对密度影响因素第二章土的组成、性质和工程分类重点§2.8土的压实性细粒土：第二章土的组成、性质和工程分§2.9土的工程分类分类依据： 粗粒土：级配组成 细粒土：矿物成分、亲水性(Ip

)分类标准（了解）：《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《土的分类标准》（GBJ145-90)分类法（重点：表2-7）第二章土的组成、性质和工程分类重点§2.9土的工程分类分类依据：第二章土的组成、性质和工重点： 土的物理性质指标定义式 土的粒径级配曲线 土的三相草图与三相换算 土的物理状态指标

第二章土的组成、性质和工程分类重点：第二章土的组成、性质和工程分类第三章土的渗透性和渗流§3.2土的渗透性与渗透定律§3.3渗流破坏和控制第三章土的渗透性和渗流§3.2土的渗透性与渗透定律§3.2土的渗透性与渗透定律渗透定律：

达西定律：v=ki，适用条件：层流渗透系数

测定方法：常水头、变水头试验 影响因素：粒径级配、矿物成分、饱和度重点第三章土的渗透性和渗流§3.2土的渗透性与渗透定律渗透定律：重点第三章土的渗§3.3渗流破坏与控制渗透力： 孔隙水对土骨架的拖曳力 方向与渗流方向一致大小:j=γwi土体受力分析：土骨架、土水整体为隔离体渗透破坏： 流土：表层土、向上渗流，icr＝/w

管涌：Cu>10，i>icr重点第三章土的渗透性和渗流§3.3渗流破坏与控制渗透力：重点第三章土的渗透性和渗重点：

达西定律：v=ki, i=H/L,H为总水头差

渗透力的计算：j=iw 流土的发生条件，临界水力坡降第三章土的渗透性和渗流重点：第三章土的渗透性和渗流第四章土体中的应力计算§4.1概述§4.2土体的自重应力计算§4.3基底压力分布与计算§4.4、4.5土中附加应力的计算§4.6有效应力原理第四章土体中的应力计算§4.1概述§4.1概述计算假定地基中常见的应力状态 侧限应力状态：自重应力 平面应变状态：附加应力 一般应力状态：附加应力应力莫尔圆符号规定 压为正、逆时针旋转为正重点第四章土的渗透性和渗流§4.1概述计算假定重点第四章土的渗透性和渗流§4.2土体的自重应力计算水平地基中的自重应力：侧限应力状态 均质地基 成层地基 地下水位的影响 重点第四章土的渗透性和渗流砂性土应该考虑浮力作用粘性土则视其物理状态而定：IL＞1，土体受浮力作用IL≤0，土体不受浮力作用0＜IL＜1，一般按土体受到浮力作用考虑。如何考虑浮力作用：水下部分土的重度按有效重度计算。§4.2土体的自重应力计算水平地基中的自重应力：侧限应力状γ1不透水层面γ1不透水层面§4.3基底压力分布与计算重点第四章土的渗透性和渗流影响因素荷载条件（大小、方向、分布）地基条件（刚度形状大小埋深）基础条件（土类、密度、土层结构等）分布规律（条形基础，垂直均部荷载）弹性地基，完全柔性基础：均匀分布弹性地基，完全刚性基础：中间小，两端大弹性地基，有限刚度基础简化计算(圣维南原理－线性分布)中心荷载偏心荷载①当e＜l/6时，梯形②当e=l/6时，三角形③当e＞l/6时，基底压力重新分布§4.3基底压力分布与计算重点第四章土的渗透性和渗流影§4.4、4.5地基中的附加应力计算集中力作用：均质等向线弹性

布氏解－应力泡、应力分布特征分布荷载作用 附加应力系数、影响因素 角点法：矩形、条形基础荷载影响因素：各向异性－应力集中、应力扩散重点重点第四章土的渗透性和渗流Frz§4.4、4.5地基中的附加应力计算集中力作用：均质等向§4.6有效应力原理饱和土体的有效应力原理：

两条内容重点第四章土的渗透性和渗流§4.6有效应力原理饱和土体的有效应力原理：重点第四章第四章土体中的应力计算重点：自重应力：水平、垂直；水下用浮容重 竖直方向自重应力的计算

附加应力：

布氏解；叠加原理；影响因素:L/B,z/B，(x/B)有效应力原理第四章土体中的应力计算重点：第五章土的压缩与固结§5.1概述§5.2土体的压缩特性§5.3地基沉降计算§5.5饱和土体的固结理论第五章土的压缩与固结§5.1概述§5.1概述第五章土的压缩与固结重点引起土体变形的原因土体的沉降组成瞬时沉降主固结沉降次固结沉降§5.1概述第五章土的压缩与固结重点引起土体变形的原因§5.2土体的压缩特性土的压缩性：压缩性指标

e~p曲线：压缩系数；侧限压缩模量 e~lgp曲线：压缩指数应力历史对土的压缩性的影响先期固结压力正常固结、超固结、欠固结土（概念、判别）原位压缩曲线的推求（了解）(e0,)(0.42e0,)Cc,Ce=Const第五章土的压缩与固结重点土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土≥0.5中压缩性土0.1-0.5低压缩性土<0.1§5.2土体的压缩特性土的压缩性：压缩性指标(e0,)§5.3地基沉降计算基本假设结果影响修正材料力学：基底压力线性分布弹性力学：均匀连续各向同性弹性介质侧限应变条件，基础中点下应力分布主固结沉降：公式不计入Sd和Ss的影响单一土层的沉降量计算分层总和法*为什么要分层？第五章土的压缩与固结重点§5.3地基沉降计算基本假设结果影响修正第五固结系数：时间因素：§5.5饱和土体的固结理论太沙基一维固结微分方程及其解答 假设条件 渗流固结微分方程 微分方程解答固结度的概念 一点的固结度 土层平均固结度重点：土层平均固结度第五章土的压缩与固结重点固结系数：时间因素：§5.5饱和土体的固结理论太沙基一维固H单面排水时孔隙水压力分布双面排水时孔隙水压力分布zz排水面不透水层排水面排水面HH渗流渗流渗流Tv=0Tv=0.05Tv=0.2Tv=0.7Tv=∞Tv=0Tv=0.05Tv=0.2Tv=0.7Tv=∞u0=pu0=pH单面排水时孔隙水压力分布双面排水时孔隙水压力分布zz排水面计算公式问题1：已知 求解

问题2：已知 求解

渗流固结的工程问题：§5.5饱和土体的固结理论第五章土的压缩与固结重点计算公式问题1：已知渗流固结的工程问题：§5.5饱和土体的第五章土的压缩与固结重点：

土的压缩性：压缩性指标

分层总和法计算最终沉降量 基本原理：假设 计算方法：e~p曲线；e~lgp曲线 沉降与时间的关系：

土层平均固结度U；Tv、Cv 沉降计算：固结度~时间第五章土的压缩与固结重点：第六章土的抗剪强度§6.1概述§6.2土体破坏与强度理论§6.3土的抗剪强度的测定§6.4应力路径§6.5土的应力应变关系特征§6.6砂性土的抗剪强度§6.7黏性土的抗剪强度第六章土的抗剪强度§6.1概述§6.2土体破坏与强度理论土的抗剪强度土的强度主要是抗剪强度莫尔-库伦强度理论（三条内容）直剪试验与库伦公式应力状态与莫尔圆莫尔-库伦破坏准则土的极限平衡应力状态 土破坏与否的判断 滑裂面的位置土的抗剪强度机理摩擦强度与粘聚强度第六章土的抗剪强度重点抗剪强度指标：c：粘聚力：内摩擦角§6.2土体破坏与强度理论土的抗剪强度第六章土的抗剪强度重室内试验直剪试验：优缺点

三轴仪：固结排水、固结不排水、不排水；优缺点无侧限抗压仪：3=0的不排水三轴试验；qu其他试验野外测试十字板试验：测试软粘土不排水强度指标其他现场试验§6.3土的抗剪强度的测定方法重点：不同类型三轴试验第六章土的抗剪强度重点室内试验§6.3土的抗剪强度的测定方法重点：不同类型三轴试第六章土的抗剪强度重点： 莫尔－库仑强度理论 库仑公式，强度指标 极限平衡条件 总应力指标与有效应力指标

莫尔圆与应力路径 强度指标：三轴试验强度指标间的关系 CD，CU，UU

第六章土的抗剪强度重点：第八章土压力计算§8.1概述§8.2静止土压力计算§8.3朗肯(Rankine)土压力理论§8.4库仑(Coulomb)土压力理论§8.5关于土压力计算的讨论第八章土压力计算§8.1概述§8.1概述

三种不同土压力发生的条件和相互之间的关系静止土压力主动土压力被动土压力第八章土压力计算重点EaE0Ep

§8.1概述三种不同土压力发生的条件和相互之间的关系第计算题计算题一、三相指标

1.已知某天然土样的含水量w、Gs、g。计算：土样的孔隙比e，干重度gd和饱和度等。3.能够根据三相指标的定义证明一些简单的等式关系。2.已知某天然土样的体积V＝50cm3，质量m＝0.09kg，土样烘干后的质量ms＝0.068kg，比重Gs=2.69。计算：土样的含水量w，天然重度g和孔隙比e；饱和度Sr和饱和重度等。

注意题目要求：是否用三相草图一、三相指标1.已知某天然土样的含水量w、Gs、g。计算：二、自重应力计算

已知地基土层资料，能够计算自重应力的分布。（注意地下水位）例题4-1课上习题三、土中附加应力计算

已知基础形式和尺寸以及基底附加压力分布，能够计算地基中某点某深度处附加应力的分布。例题4-3课上习题二、自重应力计算已知地基土层资料，能够计算自重应力的分布。四、土体固结

计算公式问题1：已知 求解

问题2：已知 求解

渗流固结的工程问题：已知与固结有关的计算公式，能够分析影响固结度的因素。

注意排水条件：单面？双面？四、土体固结计算公式问题1：已知渗流固结的工程问题：已知与例：某黏土层厚7m，土层的孔隙比e=0.8，压缩系数a=0.4MPa-1，渗透系数k=5×10-8cm/s，土层上下均为透水砂层，地表瞬时施加