土力学期末复习课件(包含重点题型)

土力学土力学土的构成土气水土的物理性质指标土的物理状态指标第1章土的击实特性第2章有效应力原理有效应力孔隙水压力渗透变形及渗透固结第3章土的压缩性基础沉降计算第4章库伦定律及强度指标土的极限平衡条件第5章挡土墙土压力计算第6章土坡稳定分析第7章地基承载力研究土体的应力、变形、强度和稳定以及土与结构物相互作用土粒粒组细粒组粗粒组巨粒组粘粒粉粒砂粒砾石卵石漂石0.075mm土的颗粒级配曲线筛分法密度计法（比重计法）1009080706050403020100小于某粒径之土质量百分数（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001ABC粒径(mm)特征粒径控制粒径d60有效粒径d10

d30不均匀系数Cu曲率系数Cc判断土的级配是否良好曲线坡度较缓，光顺，Cu≥5及Cc=1~3土0.005mm呈片（针）状，表面带负电荷，比表面积大（P12）土的结构单粒结构蜂窝结构絮凝结构水结合水自由水强结合水弱结合水毛细管水重力水砂土假粘聚力冻胀湿润砂土形成直立坑壁毛细通道天然重力密度与天然质量密度土粒比重（土粒相对密度）Gs含水量（含水率）w孔隙比e和孔隙率n饱和度Sr饱和重度sat与饱和密度sat有效重度（浮重度）

′干重度d与干密度d土的物理性质指标基本指标其它指标环刀法比重瓶法烘干法三相草图WaterAirSolidVaVwVsVvVMa=0MwMsM质量体积WaterAirSolidVaVwVs=1Vv=eV=1+e0wGsw

Gsw质量体积M=Gsw(1+w)例题1-2例题1-3例题1-4例题1-4WaterAirSolidVaVwVs=1Vv=eV=1+e0wGsw

Gsw质量体积土样一WaterAirSolidVaVwVs=1Vv=eV=1+e0wGsw

Gsw质量体积土样二土的物理状态指标砂土的密实状态粘性土的稠度状态标准贯入锤击数N63.5最小孔隙比emin最大孔隙比emax相对密实度Dr疏松：Dr≤0.33中密：0.33＜Dr≤0.67密实：Dr＞0.67塑限wp液限wL可塑态

流态塑性指数Ip缩限ws固态半固态液性指数Il坚硬硬塑软塑可塑流塑土的击实特性最优含水量wop最大干密度dmax粉土粘性土达西定律静水条件下稳定渗流条件下水力坡降（水力梯度）渗透系数常水头渗透试验（粗粒土）变水头渗透试验（细粒土）条件：层流粗粒土渗透系数大，不考虑粗粒土受到的渗流力一维稳定渗流：（作图法）直线连接粘土层上下表面的静止孔隙水压，图2-10孔隙水压力稳定渗流条件下有效应力含义：土体的变形与强度取决于有效应力类型自重应力（地下水位以下用有效重度）（作图法）（地下水位以下用饱和重度）（只有粘性土有渗流力）附加应力地面上作用大面积均布荷载（沿深度不变）地面下水位变化图2-26上部结构自重引起的土中附加应力侧向自重应力上部结构自重引起的土中附加应力附加应力基底压力基底附加压力土体中附加压力矩形基底、竖向均布荷载、角点下附加应力渗透变形及渗透固结渗透变形流土管涌抗流土安全系数临界水力坡降渗透固结t=0时，外荷载全部产生正超孔隙水压t时刻，超孔隙水压逐渐消失，消散的孔隙水压转化为土体的有效应力t=∞时，超孔隙水压完全消失，外荷载全部转化为土体的有效应力土的压缩性压缩性试验e-p曲线e-lgp曲线压缩系数压缩指数土体模量e1为初始孔隙比体积压缩系数（有侧限）（无侧限）压缩模量变形模量膨胀指数（回弹指数）（再压缩段）先期固结压力（历史上受到的最大竖向有效应力）图3-12<1，欠固结=1，正常固结>1，超固结现场压缩曲线正常固结、欠固结超固结图3-13图3-14基础沉降最终沉降量分层总和法《建筑地基基础设计规范》某一时刻沉降量单向渗透固结微分方程（水流连续条件、压缩定律、达西定律）（初始条件、边界条件求解）（固结系数）固结度U（时间因数）图3-29（U，Cv

，Tv，a，H，t）库伦定律直剪试验

快剪

固结快剪

慢剪

砂土

粘性土

正常固结土

原状土

（超固结段）

（正常固结段）

（快剪的总应力=自重应力）

正常固结土

原状土

（超固结段）

（正常固结段）

超固结

正常固结

强超固结

三轴剪切试验

UUCD

CU

（缺点）

（优点）

（剪缩、剪胀）无侧限压缩试验

十字板剪切试验

（残余强度、灵敏度、触变性）土的极限平衡条件例题4-1摩尔-库伦强度理论挡土墙土压力静止土压力

主动土压力

朗肯理论被动土压力

垂直、光滑、水平

挡土墙土压力水平填土表面作用均布荷载q

成层填土

墙后填土中存在地下水

B上：B下：（水土分算）地下水位土压力水压力无粘性土土坡

粘性土土坡

圆弧滑动面条分法

整体圆弧法

瑞典条分法

毕肖普法

土坡稳定分析全干或全淹没情况

有渗流作用情况

泰勒图表法费伦纽斯忽略条间力只忽略条间切向力复合滑动面的土坡地基承载力地基破坏型式

地基承载力

按规范提供的承载力

按塑性区开