河海大学土力学复习知识点

千里之行，始于足下。第2页/共2页精品文档推荐河海大学土力学复习知识点第一章

土的结构:粗粒土的结构(单粒结构),细粒土的结构(蜂窝结构/絮凝聚构)

土的构造：层理构造、裂隙构造、分散构造

土的压实性:妨碍因素：1）含水量2）击实功（能）3）土类及级配

特别土：软土、红黏土、黄土、膨胀土、多年冻土、盐渍土

人工填土：素填土、杂填土、冲填土

常见的粘土矿物：蒙脱石、伊利石、高岭石；三者的亲水性、膨胀性和收缩性依次落低

粒组:介于一定粒度范围内的土粒。

界限粒径：划分粒组的分界尺寸

颗粒级配:土中各粒组的相对含量就称为土的颗粒级配。（d>0.075mm时，用筛分法；d1时，该土是超固结土，当OCR＝1时，则为正常固结土。

地基变形与时刻的关系：要紧取决于土的渗透性和土层厚度；饱和土的渗透固结过程，算是孔隙水压力向有效应力转化的过程。

简述饱和土的渗透固结过程？

答：饱和土的渗流固结过程如下：

（1）土体孔隙中自由水逐渐排出；

（2）土体孔隙体积逐渐减小；

（3）由孔隙水承担的压力逐渐转移到土骨架来承受，成为有效应力。

粘性土沉落组成:

瞬时沉落:加载后地基瞬时发生的沉落;采纳弹性理论,采纳别排水变形模量

主固结沉落:饱和与接近饱和的粘性土在基础荷载作用下,随着超静孔隙水压力的消散,土骨架产生变形所引起的沉落;

次固结沉落:主固结结束后,在有效应力别变的条件下,土骨架仍随时刻发生变形.利用S-lgt曲线,次固结指数举行计算

最后沉落量的计算办法(分层总和法)

基本假定:

(1)地基是均质、各向同性的半无限线性变形体，可按弹性理论计算土中应力,附加应力计算时取基础中心点下的附加应力举行计算;

(2)在压力作用下，地基土别产生侧向变形，可采纳侧限条件下的压缩性指标

分层总和法的计算步骤:

(1)分层分层原则bhi4.0≤;天然土层面及地下水位处

(2)绘制基础中心点下地基中自重应力和附加应力分布曲线

(3)确定地基沉落计算深度按照2.0/≤cznznσσ(软土取0.1)确定

(4)计算各分层土的平均自重应力和平均附加应力

(5)计算各分层沉落量

(6)计算基础最后沉落量

有效应力原理:总应力由有效应力及孔隙水压力组成;土的变形和强度只与有效应力有关

太沙基一维固结理论的基本假定:

(1)土体是均质弹性,彻底饱和;

(2)土粒和水别能压缩;

(3)水的渗出以及土的压缩只能沿竖向发生;

(4)水的渗流服从Darcy定理,且渗透系数k别变;

(5)孔隙比的变化与有效应力的变化成正比,压缩系数a别变;

(6)外荷载一次瞬时施加.

S表示。

灵敏度：在别排水条件下，原状土的无侧限抗压强度与重塑土的无侧限抗压强度之比，用

t

土的触变性：在土的含水量和密度别变的事情下，土因重塑而软化，又因静置而逐渐硬化，强度有所恢复的性质。

第五章

库仑定律：当土所受法向应力别非常大时，土的抗剪强度与法向应力可近似用线性关系表示，这一表征土体抗剪强度与法向应力的公式即为库仑定律表达式

土的抗剪强度的组成

⑴摩擦力

滑动摩擦:剪切面土粒间表面粗糙所产生的摩擦

咬合摩擦:土粒间相互嵌入所产生的咬合力,其引起土的剪胀

颗粒的破裂与重罗列

⑵粘聚力：由土粒间的胶结作用和各种物理-化学键力作用的结果，其大小与土的矿物组成和压密程度有关

静电引力:包括库仑力仑力和离子-静电力

范德华力:物质的极化分子与相邻另一极化分子间经过相反的偶极吸引

胶结力:土或水中碳、硅、铅、铁等氧化物对土颗粒形成胶结作用，其粘聚力可达几百千帕

表观粘聚力:如毛细力、非饱和土中吸力等

妨碍抗剪强度的因素有哪些?

摩擦力:剪切面上的法向总应力、土的初始密度、土粒级配、土粒形状以及表面粗糙程度

粘聚力:土中矿物成分、粘粒含量、含水量以及土的结构

土体中发生剪切破坏的平面，是别是剪应力最大的平面？在啥事情下，剪切破坏面与最大剪应力面是一致的？

土体中发生剪切破坏的平面普通别是剪应力最大的平面。

当土的莫尔破坏包线与σ轴平行时，即

常数

=

f

τ

时，剪切破坏平面与最大剪应力面是一致的。

莫尔-库伦强度理论:以库伦公式作为抗剪强度公式,依照剪力是否达到抗剪强度作为破坏准则的理论就称为莫尔-库伦强度理论.

直剪试验与三轴试验的优缺点

直剪试验：

优点：直剪仪构造简单，操作简单，在普通工程中应用广泛。

缺点：a.别能严格操纵排水条件，别能量测试验过程中试样的孔隙水压力。

b.剪切面别是沿土样最薄弱的面剪切破坏。

c.剪切过程中剪切面上的剪应力分布别均匀，剪切面积随剪切位移的增加而减小。

三轴试验：

优点：a.试验中能严格操纵试样的排水条件，准确测定试样在剪切过程孔隙水压力的变化，从而定量获得土中有效应力的变化事情；

b.与直剪试验相比，试样中的应力状态相对地较为明确和均匀，别硬性指定破碎面位置；

C.除抗剪强度指标外，还可测定，如土的灵敏度，压力系数、孔隙水压系数等力学指标。

缺点：a.试验仪器较复杂，操作技术要求高，且试样制备比较烦恼。

b.试验是在轴对称事情下举行的，别能思考中主应力的妨碍。

试验办法适用条件

别排水剪(快剪)地基土的透水性和排水条件别良,建造物施工速度较快

排水剪(慢剪)地基土的透水性好,排水条件较佳,建造物加荷速率较慢

固结别排水剪(固结快剪)建造物竣工后较久,荷载又忽然增大,或地基条件等介于上述两种事情之间

饱和粘性土别同排水条件下的抗剪强度指标

1.别固结别排水剪(UU)：试验过程中试样含水量和体积保持别变,加压过程中只引起试样的孔隙水压力变化,而有效应力别变,故抗剪强度亦别变。

2.固结别排水剪(CU)：固结过程中试样含水量和体积减小,剪切过程中保持别变,不过孔隙水压力改变,破坏时孔隙水压力彻底由试样受剪引起。

3.固结排水剪(CD)：整个试验过程中始终打开排水阀门,让试样充分排水固结,保持孔隙水压力为零,有效应力等于总应力。

第六章

被动土压力：挡土墙在外力作用下向墙背方向挪移时，墙挤压土体，墙后土压力逐渐增大，当达到某一位移时，墙后土体开始上隆，滑动楔体内应力处于被动极限平衡状态，此刻作用在墙背上的土压力称为被动土压力。

主动土压力：当挡土墙沿墙趾向离开填土方向转动或平行挪移位移量达到一定量时，滑动面上的剪应力等于抗剪强度，墙后土达到主动极限平衡状态，填土中开始浮现滑动面，这时作用在墙背上的土压力就称为主动土压力。

三种土压力与位移之间的关系？三种土压力之间的大小关系？

主动土压力:产生主动土压力的条件为：挡土墙向前远离填土的方向挪移或转动，由转动或挪移量达到一定值，土体内潜在滑动面上的剪应力达到土的抗剪强度，则作用于挡土墙上的压应力最小，即为主动土压力Ea。

被动土压力:产生被动土压力的条件：挡土墙受外力作用向着填土方向挪移时，墙后一部分土体产生向上滑动趋势。当墙挪移至一定位置时，土体内潜在滑动面上的剪应力也达到抗剪强度值。此刻，土体作用于挡土墙上的压力达到最大值，即被动土压力Ep。

静止土压力：墙静止别动,墙后土体处于弹性平衡状态时,作用在墙背的土压力E0

朗肯土压力的基本假定是？库伦土压力的基本假定是？

（1）朗肯土压力

基本原理

朗肯研究自重应力作用下，半无限土体内各点的应力从弹性平衡状态进展为极限平非常状态的条件，提出计算挡土墙土压力的理论。

假设条件

a挡土墙背垂直

b．墙后填土表面水平

c．挡墙背面光滑即别思考墙与土之间的摩擦力。

（2）库伦土压力

依据的原理：楔体平衡理论

基本假定：

a墙后的填土是理想散粒体

b.滑动破坏面为经过墙踵的平面

c.滑动土楔为一刚塑性体，本身无变形

朗肯土压力与库伦土压力的优缺点

朗肯土压力理论:应用半空间中的应力状态和极限平衡理论计算土压力，概念比较明确，公式简单，应用方便，关于粘性土和无粘性土都能够用该公式直截了当计算，故在工程中得到青睐。但为了使墙后填土中的应力状态符合半空间应力状态，必须假设墙背是直立光滑的，填土面是水平的，因而使其应用范围受到限制，并由于该理论忽略了墙背与填土之间摩擦的妨碍，使计算的主动土压力偏大，被动土压力偏小。

库仑土压力理论:依照墙后滑动土楔的静力平衡条件推导得出土压力计算公式，思考了墙背与土之间的摩擦力，并可用于墙背倾歪，填土面倾歪的事情，但由于该理论假设填土是无粘性土，所以别能用库仑公式直截了当计算粘性填土的土压力。库仑土压力理论假设墙后填土破坏时，破碎面是一平面，而实际上是一曲面，所以，库仑土压力理论计算结果与按曲面的计算结果有出入，这种偏差在计算被动土压力时尤为严峻.

朗肯与库仑土压力理论的适用性

（1）朗肯理论求得的是墙背各点土压力强度分布，而库仑理论求得的是墙背上的总土压力

（2）朗肯理论适用于填土表面为水平的无粘性土或粘性土的土压力计算

（3）库仑理论只适用于填土表面为水平或倾歪的无粘性土，对粘性土只能用图解法计算

被动土压力的计算常采纳朗肯理论

（4）挡土墙在满脚墙背直立光滑且填土面水平的条件下，库仑土压力理论与朗肯土压力理论计算得到的土压力是一致的.

第七章

土坡发生滑动的滑动面有哪几种形式？分不发生在何种事情？在举行边坡稳定分析时常采纳哪些条分法？

土坡发生滑动的滑动面有：圆弧、平面、复合滑动面(1分)。圆弧滑动通常发生在较均质的粘性土坡中；平面滑动通常发生在无粘性土坡中；复合滑动面发生在土坡土质非常别均匀的土坡中。

在举行边坡稳定分析时常采纳的条分法有：瑞典条分法、毕肖普条分法、杨布条分法和别平衡推力法等。

条分法分析步骤：

1.按比例绘制土坡剖面图;

2.任选一点O为圆心,以Oa为半径(R)作圆弧ab得滑动圆弧面；

3.将滑动面以上土体竖直分为宽度相等的若干土条并编号；

4.计算作用在土条ef上的剪切力Ti和抗剪力Si。土条自重Gi和荷载Qi在滑动面ef上的法向反力Ni和切向反力Ti

5.计算稳定性系数(沿整个滑动面上的抗剪力与剪切力之比)Ks。

6.假定几个也许的滑动面,分不计算相应的Ks值,其中Ksmin对应的滑动面则为最惊险滑动面。

粘性土土坡稳定分析中思考渗流作用的“代替法”：

代替法算是在土坡稳定分析重用浸润线以下，坡外水位以上所包围的同体积的水重对滑动圆心的力矩来代替渗流力对圆心的滑动力矩。

第八章

临塑荷载pcr：地基开始浮现剪切破坏（即弹性变形时期转变为弹塑性变形时期）时，地基所承受的基地压力。即p-s曲线上直线段（弹性）的结束，曲线段（弹塑性）的开始。

极限荷载pu：地基濒临破坏（即弹塑性变形时期转变为破坏时期）时，地基