海事大学土力学期末总复习交工

土力学总复习土力学期末考试1.土力学有一定难度，侧重基础部分2.必修课，希望大家重视3.考试原则：难度一般不会超过作业和课堂教学内容不要求死记硬背，但一些公式必须记土力学期末考试4.成绩比例期末考试80%；试验及试验报告10%

平时及作业10%5.考试内容： 重点：基本概念，约占50％选择题14题,21分简答题 7题，28分填空题11个空格，每空1分，共11分计算题 4题，40分土力学内容复习土力学的三大理论土中应力分布理论

自重应力、基底附加应力和地基中附加应力的计算固结理论

太沙基一维固结理论、有效应力原理、沉降计算、沉降与时间的关系强度理论极限平衡条件、摩尔库仑强度理论，三轴试验应用

土压力，边坡稳定，地基承载力，渗透变形基本知识土的三个特点：

碎散性、多相性、天然性土的物理性质：

组成、状态、结构土的应力计算：

自重应力、附加应力、有效应力原理重点内容地基沉降量计算以及与时间关系

土的压缩性指标与分层总和法计算沉降量 渗流固结理论、沉降量与时间的关系土的抗剪强度

莫尔－库伦强度理论、极限平衡条件 三轴试验与抗剪强度指标第2章土的物理性质和工程分类§1.1土的形成§1.2土的三相组成§1.3土的结构构造§1.4土的三相物理性质指标的测定及计算§1.5无粘性土的特性§1.6粘性土及粉土的特性§1.8土的工程分类第2章土的物理性质土的三相组成固体颗粒

粒径级配：粒组，分析方法，级配曲线

级配良好：Cu，Cc;特征粒径 矿物成分：原生、次生(高岭、伊利、蒙脱)

颗粒形状和比表面积土中水

结合水(强、弱)、自由水(重力、毛细)土中气(一般了解)第2章土的物理性质土的物理状态物理性质指标

三相草图 试验指标：密度、土粒比重Gs、含水量w

常用指标：e,n,w,Sr,,Gs,sat,d,物理状态指标

无粘性土：密实度相对密度 粘性土：稠度液性指数 粘性大小塑性指数重点：各物理量定义第2章土的物理性质土的压实性细粒土：

相应于一定压实功能存在最优含水量、最大干密度 压实标准：压实密度粗粒土： 不存在最优含水量 全干和饱和状态容易压实 压实标准：相对密度第2章土的物理性质

土的工程分类分类依据： 无粘性土：颗粒级配组成 粘性土：矿物成分、亲水性(Ip

)分类标准（了解）： 水电部：粒径级配、塑性图(塑性指数、液限)

建设部：粒径级配、塑性指数第2章土的物理性质重点： 土的物理性质指标定义式 土的粒径级配曲线 土的物理状态指标土的三相草图与三相换算

第一章土的物理性质第2章土的物理性质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渗流力与渗透变形§3.4有效应力原理§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第3章土的渗透性及渗流变形渗透力： 孔隙水对土骨架的拖曳力 方向与渗流方向一致土体受力分析：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土体受力分析；渗透力的计算：j=iw

流土的发生条件，临界水力坡降重点饱和土体的有效应力原理：

有效应力和孔隙水压力计算 自重应力情况： 静水位 稳定渗流条件

两种隔离体取法：土水整体、土骨架重点第3章土的渗透性和渗流第3章土的渗透性及渗流变形第4章土体应力计算§4.2土体的自重应力计算§4.3基底接触应力分布及简化计算§4.4地基中的附加应力计算§4.5地基中附加应力—平面问题的解

地基中的应力状态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 空间应力状态：附加应力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、应力扩散第3章地基中的应力重点重点：自重应力：垂直；水下用浮容重 竖直方向自重应力的计算基底接触应力的计算及应力分布图

附加应力：

布氏解；叠加原理；影响因素:L/B,z/B，(x/B)第3章地基中的应力第5章土的压缩和固结§5.1概述§5.3土的压缩性及压缩指标§5.4应力历史对地基沉降的影响§5.5单向压缩公式、地基的沉降计算§5.6地基沉降与时间的关系

—太沙基的固结理论基本概念沉降、固结、压缩变形第5章土的压缩性和地基沉降计算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§5.3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应力历史对地基沉降的影响土的回弹曲线和再压缩曲线应力历史的概念（前期固结压力）天然土层的应力历史（OCR）第5章土的压缩性和地基沉降计算§5.4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？步骤第五章土的压缩与固结重点（2）几点注意事项1）大面积堆载、地下水位下降、较薄土层等引起的沉降量计算时：地基中的附加应力均按均匀分布考虑(即附加应力不随深度变化)，且可按一层土计算。2）地下水位下降时：水位下降范围内土的容重由未下降之前的浮容重

变化到下降以后的饱和容重

。因>，故下降范围内土的重量增加，引起地面下沉(这就是大量开采地下水导致地面开裂、下沉的原因)。3）计算一层土的压缩量

时，通常将该层内曲线分布的附加应力简化为直线分布，并且，对正常固结土，起始孔隙比e1和压缩稳定时的孔隙比e2分别由该层中的平均自重应力和平均附加压力查e~p曲线确定。§5.4地基沉降计算饱和土的渗流固结：孔隙水被逐渐排水、孔隙体积逐渐减小、土的变形逐渐增大的过程。(超静)孔隙水压力逐渐消散减小、有效应力逐渐增大的过程。饱和土的有效应力原理：

作用在饱和土上的外荷(总应力)由孔隙水和土粒之间传递的应力共同承担。其中孔隙水承担的压力称为孔隙水压力u，土粒之间传递的应力称为有效应力

。

在饱和土的固结过程中，孔隙水压力逐渐减小，有效应力逐渐增大；

土的变形和强度取决于土粒之间传递的有效应力。因此，随着土的固结，土的固结度、压缩量（变形）和抗剪强度均逐渐增加。§5.5饱和土体的固结理论固结系数：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=p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§6.2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§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

第7章土压力和挡土墙§7.1挡土墙上的土压力及工程应用§7.2静止土压力计算§7.3郎肯土压力理论§7.4库仑土压力理论土压力类型

三种土压力的定义，大小及位移郎肯主动土压力

原理、计算公式及滑动面的确定无粘性土和粘性土计算时的区别应力分布图库仑土压力理论

基本原理与郎肯土压力的区别第7章土压力和挡土墙重点常见情况的土压力计算：填土表面作用均布荷载墙后填土分层墙后填土中有地下水第7章土压力和挡土墙重点1.土坡滑动的类型2.影响土坡稳定性的主要因素3.土坡稳定性系数(安全系数)的定义4.粘性土坡的稳定性分析，整体圆弧法和瑞典条分法第8章土坡稳定分析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+