土力学期末总复习(含考试试题)

土力学总复习2005年12月20日土力学内容复习土的三大工程问题渗透问题：

渗流、渗透破坏（管涌、流土）变形问题：

沉降计算；沉降与时间的关系强度问题：

土压力，边坡稳定，地基承载力，液化土的工程性质三大基本性质： 渗透特性：达西定律 变形特性：渗流固结理论；有效应力原理 强度特性：莫尔－库仑强度理论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土的渗透定律和渗透破坏问题

达西定律、一维渗流计算 渗透力和渗透破坏、流土条件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一章土的物理性质§1.1土的形成§1.2土的三相组成§1.3土的物理状态§1.4土的结构§1.5土的压实性§1.6土的工程分类第一章土的物理性质§1.1土的形成风化作用：物理、化学、生物搬运沉积方式：残积土、运积土一般了解第一章土的物理性质§1.2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)第一章土的物理性质重点§1.3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

粗粒土：密实度

相对密度 细粒土：稠度液性指数 粘性大小塑性指数第一章土的物理性质重点：各物理量定义重点§1.4土的结构粗粒土：单粒结构细粒土：分散(片堆)结构、凝聚(片架)结构结构性指标（了解）： 粘性土的灵敏度 粘性土的触变性第一章土的物理性质§1.5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：相对密度第一章土的物理性质§1.6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）： 水电部：粒径级配、塑性图(塑性指数、液限)

建设部：粒径级配、塑性指数第一章土的物理性质第一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 土的三相草图与三相换算 土的物理状态指标

第一章土的物理性质第二章土的渗透特性§2.1土的渗透性与渗透规律§2.2平面渗流与流网§2.3渗透力与渗透变形§2.1土的渗透性与渗透规律渗透定律：

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、饱和度第二章土的渗透性与渗流问题重点重点：一维渗流计算§2.3渗透力与渗透变形渗透力： 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第二章土的渗透性与渗流问题重点第二章土的渗透特性重点：

达西定律：v=ki, i=H/L,H为总水头差 多层土一维渗流计算 流网：等势线概念；特征及应用 土体受力分析；渗透力的计算：j=i

w

流土的发生条件，临界水力坡降第二章土的渗透性与渗流问题第三章土体中的应力计算§3.1地基中的应力状态§3.2土体的自重应力计算§3.3地基中的附加应力计算§3.4基底压力计算§3.5有效应力原理第三章

土体中的应力计算§3.1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 一般应力状态：附加应力应力莫尔圆符号规定 压为正、逆时针旋转为正第三章

土体中的应力计算§3.2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

第三章

土体中的应力计算重点§3.3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、应力扩散第三章

土体中的应力计算§3.4基底压力计算简化计算：圣维南原理－线性分布

重点§3.5有效应力原理饱和土体的有效应力原理： 两条内容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 附加应力情况：孔压系数A和B第三章

土体中的应力计算渗透力产生有效应力重点第三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： 总应力、有效应力的计算；两种隔离体 孔压计算 静水压力、渗流中孔压、超静孔压(孔压系数)第三章

土体中的应力计算第四章土的压缩性和地基沉降量计算§4.1变形特性测试方法§4.2一维压缩性及其指标§4.2地基最终沉降量的计算§4.3饱和土体的渗流固结理论§4.1变形特性测试方法第四章土的压缩性和地基沉降量计算一、常规三轴试验（方法）二、侧限压缩试验（方法）三、普遍应力－应变关系及本构模型（特点）四、现场原位试验（了解）§4.2一维压缩性及其指标土的压缩性：压缩性指标

e~p曲线；压缩系数；侧限压缩模量

e~lgp曲线；先期固结压力；压缩指数先期固结压力的图解法原位压缩曲线的推求第四章土的压缩性和地基沉降量计算重点(e0,

)(0.42e0,

)Cc,Ce=Const§4.3地基最终沉降量的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第四章土的压缩性和地基沉降量计算重点固结系数时间因素§4.4饱和土体渗流固结理论第四章土的压缩性和地基沉降量计算一维渗流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：土层平均固结度计算公式问题1：已知 求解

问题2：已知 求解

问题3：已知 量测 求解

渗流固结的工程问题：室内试验结果

工程问题§4.4饱和土体渗流固结理论第四章土的压缩性和地基沉降量计算重点第四章土的压缩性和地基沉降量计算重点：

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Ut；Tv、Cv

沉降计算：固结度~时间第四章土的压缩性和地基沉降量计算第五章土的抗剪强度§5.1土体破坏与强度理论§5.2土的抗剪强度的测定试验§5.3应力路径与破坏主应力线§5.4土的抗剪强度指标§5.5土的动强度与砂土的振动液化§5.1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五章

土的抗剪强度重点室内试验直剪仪：慢剪、固结快剪、快剪

三轴仪：固结排水、固结不排水、不排水单轴压缩试验：

3=0的不排水三轴试验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§5.2土的抗剪强度的测定试验第五章

土的抗剪强度重点：不同类型三轴试验一.应力路径二.p-q平面上的应力路径与莫尔圆三.强度包线与破坏主应力线

sin

=tg

；a=ccos

四.总应力路径与有效应力路径

总应力状态与有效应力状态

总应力路径与有效应力路径五.粘性土密度-有效应力-抗剪强度的唯一性关系应力莫尔圆平移应力点平移§5.3应力路径与破坏主应力线第五章

土的抗剪强度一.总应力指标与有效应力指标二.三轴试验强度指标三.直剪试验强度指标四.土的强度指标的工程应用

一般采用峰值强度；大变形问题采用残余强度 不同现场地基情况与施工条件cd，

dcu，

u=0ccu，

cu;

c

，

cs，

scq，

qccq，

cq§5.4土的抗剪强度指标第五章

土的抗剪强度重点砂土液化及液化机理：

孔压急剧升高；瞬间丧失承载能力影响砂土液化的因素： 饱和度、组成、状态、结构等；粉细砂、粉土场地液