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土力学知识点 期末总复习

土力学知识点 期末总复习
土力学知识点 期末总复习

1、 被誉为现代土力学之父的是太沙基。

1773年,Coulomb 向法兰西科学院提交了论文“最大最小原理在某些与建筑有关的静力

学问题中的应用”,文中研究了土的抗剪强度,并提出了土的抗剪强度准则(即库仑定

律),还对挡土结构上的土压力的确定进行了系统研究,首次提出了主动土压力和被动

土压力的概念及其计算方法(即库仑土压理论)。该文在3年后的1776年由科学院刊出,

被认为是古典土力学的基础,他因此也称为“土力学之始祖”。

2、 土是由固相、液相、气相组成的三相分散系。

3、 干土是固体颗粒和空气二相组成,饱和土是固体颗粒和水二相组成。

4、 土的颗粒分析方法有筛析法和水分法。不同类型的土,采用不同的分析方法测定粒度成

分:筛析法适用于粒径大于0.075mm 的土,水分法适用于粒径小于0.075mm 的土。

5、 土中各种粒组的重量占该土总重量的百分数,称为土粒的级配。土粒级配常用土粒粒径

分布曲线(又称为土的级配曲线或颗分曲线)表示。

6、 同时满足Cu ≧5,Cc=1~3

7、 一般认为Cu <5,称为均匀土;Cu ≥5,称为不均匀土,8、 曲率系数Cc 9、 粒径级配累积曲线及指标的用途:

1)粒组含量用于土的分类定名;

2)不均匀系数C u 用于判定土的不均匀程度: C u ≥ 5, 不均匀土; C u < 5, 均匀土;

3)曲率系数C c 用于判定土的连续程度: C c = 1 ~ 3, 级配连续土; C c > 3 或 C c < 1,级

配不连续土;

4)不均匀系数C u 和曲率系数C c 用于判定土的级配优劣:如果 C u ≥ 5且C c = 1 ~ 3 ,

级配 良好的土;如果 C u < 5 或 C c > 3 或 C c < 1, 级配不良的土。

10、较大土颗粒的比表面积小,较小土颗粒的比表面积大。

11、石英、长石、云母为原生矿物;高岭石、伊利石和蒙脱石为次生矿物。

12、土中常见的黏土矿物有高岭石、伊利石和蒙脱石三大类。

13、结合水是指吸附于土粒表面成薄膜状的水。强结合水的密度大于1.0g/cm 3。一般弱结合

水膜越薄,土粒间距越小,引力越大,土粒之间的连接强度就越高。

14、通常认为自由气体与大气连通,对土的性质无大影响;密闭气体的体积与压力有关,

压力增加,则体积缩小,压力减小,则体积胀大。因此,密闭气体的存在增加了土的弹性,

同时还可阻塞土中的渗流通道,减小上的渗透性。

15、某湿土样重180g ,已知某含水量为18%,现需制备含水量为25%的土样,需加水多少?

16、某一原状土样,经试验测得的基本指标如下:密度ρ=1.75g/cm 3,含水率ω=15.5%,土粒

比重d s =2.70。试求土的孔隙比e 、孔隙率n 、饱和度S r 、干密度ρd 。

17、几种重度在数值上有如下关系:

18、土的构造指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征亦称宏观结构。土的结构指土颗粒或

集合体的大小和形状、表面特征、排列形式以及它们之间的连接特征(微观结构)。

19、测得某中砂的最大、最小及天然状态的孔隙比分别为0.89、0.63、0.75,其相应的相对

密实度为多少。

20、已知含水率ω=15.5%,密度ρ=1.75g/cm 3,土粒比重d s =2.70。把松散的风干砂放入击实

试验容器内(1000cm 3),击实后质量1710g ,松散时为1430g ,求D r 并判断土的密实度。

21、使粘土具有可塑性,抗剪强度减小,粘性土的一系列物理特性与弱结合水有关。我国目

前采用锥式液限仪来测定粘性土的液限,将调成均匀的浓糊状试样装满盛土杯内,刮平杯口表面,将76g圆锥体轻放在试样表面中心,使其在自重作用下徐徐沉入试样,若圆锥体经5s恰好沉入17mm深度,这时杯内土样的含水率就是液限值。

22、判别粘性土软硬状态的指标是液性指数。工程上对处于塑性状态的土细分为:硬塑、可塑、软塑。

23、粉土指塑性指数IP≤10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总重50%的土;黏性土值塑性指数IP>10的土。

24、土中的应力按其起因可分为自重应力和附加应力,其中附加应力是造成地基沉降的主要原因。在均质土层中,土的竖向自重应力沿深度的分布规律是直线的。当荷载面积的长宽比l/b>10时,计算的地基附加应力值与按l/b=∞时的解相比误差甚少。

25、土中自重应力的定义为土自身有效重力在土体中引起的应力,土中竖向和侧向的自重应力一般均指有效自重应力。为了简便起见,把常用的竖向有效自重应力σs z,简称为自重应力。

26、设有下图所示的多种土层地基,各土层的厚度及重度示于图中,试求各土层交界面上的自重应力,并绘制自重应力曲线。

27、对于具有一定刚度以及尺寸较小的柱下单独基础和墙下条形基础等,其基底压力可近似地按直线分布的图形计算,即可以采用材料力学计算方法进行简化计算。轴心荷载作用

下基底压力的计算公式为

A G

F p +

=。偏心荷载作用下,e=B/6基底压力呈现三角形分布。在软土上的高层建筑为减小地基变形和不均匀变形,减小基底附加压力、增加房屋结构的刚度、调整房屋各部分荷载分布和基础宽度或埋深的措施可收到预期效果。

28、某6m×6m的矩形基础,如下图所示。基础上作用荷载F=600kN/m,求基础中点下3m 处的竖向附加应力。

29、饱和土体有效应力原理可得到两点认识:

(1)饱和土体任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分,当总应力不

变时,孔隙水压力与有效应力可互相转换;

(2)土的变形(压缩)与强度,受有效应力支配,与有效应力具有位移对应的关系。

30、水在砂土中流动时,渗透流速十分缓慢,属于层流状态,完全符合达西定律;水在砾

石以上的粗粒土中的渗流,只有当水力坡降较小,流速不大时,才属于层流,遵从达西定

律;当水力坡降较大时,渗透流速也较大,流态变为紊流,达西定律不再适用。

31、目前在实验室测定渗透系数的一起种类和试验方法很多,但从试验原理上大体可分为常

水头法和变水头法。

32、渗透性的影响因素:

(1)土粒特性:一般粗粒土渗透性都大于细粒土;土中的细颗粒含量越多,渗透性越小;

当粗粒料中含砾量增加时,其渗透性开始略有降低,随后渗透性会迅速增大;黏土的渗透

性还与其结构、构造和矿物成分有关,三种常见的黏土矿物中,蒙脱石的渗透性最小,高

岭石最大,伊利石居中。

(2)土的密实度(孔隙比或孔隙率):土的密实度增大,孔隙比和孔隙率减小,土的渗透

性也随之减小。

(3)水的动力黏滞系数:密度相同的土,渗透系数会随温度的升高而增大。

(4)土中气体:土中封闭气体越多,土体的饱和度就越低,土体的渗透性也越低。

33、对于相同的土层分布情况,层状沉积土层平行于层面的渗透系数总是大于垂直于层面的

渗透系数。

34、简述流土与管涌的不同。

(1)现象:流土为土体局部范围的颗粒同时发生移动;管涌为土体内细颗粒通过粗粒形成

的孔隙通道移动。

(2)位置:流土只发生在水流渗出的表层;管涌可发生于土体内部和渗流溢出处。

(3)土类:只要渗透力足够大,流土可发生在任何土中;管涌一般发生在特定级配的无粘

性土或分散性粘土。

(4)历时:流土破坏过程短;管涌破坏过程相对较长。

(5)后果:流土导致下游坡面产生局部滑动等,管涌导致结构发生塌陷或溃口。

35、压缩曲线、压缩系数、压缩模量对土的压缩性的影响是压缩曲线越陡,压缩系数越大,

则土的压缩性越低。为了便于比较,通常采用由p 1=1OOkPa 和p 2=2OOkPa 求出的压缩系数a 1-2

来评价土的压缩性的高低。

36、对一黏性土试样进行侧限压缩试验,测得当100kPa 1=p 和200kPa 1=p 时土样相应

的孔隙比分别为:912.01=e 和805.02=e ,则21-α和)(21-S E 等于多少。

37、超固结土:OCR>1,OCR 愈大,土受到的超固结作用愈强,在其他条件相同的情况下,

其压缩性愈低。欠固结土:OCR<1,土在自重作用下还没有完全固结,土的固结应力末全部

转化为有效应力,即尚有一部分由孔隙水所承担。

38、简述如何确定沉降计算深度(受压土层下限)。

常用的确定沉降计算深度的方法有以下两种:

(1)应力控制法。工程中一般取附加应力z σ与自重应力sz σ的比值为0.2(一般地基

土)或0.1(软弱地基土)的深度作为沉降计算深度的下限。

(2)变形控制法:GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》提出采用以下方法确定下压土

层的下限。

①建筑物周围有相邻荷载影响时,受压土层下限应符合:∑='?≤'?n i i n

s s 1025.0; ②无相邻荷载影响时,且基础宽度B 在1~30m 范围内时,基础中心点的地基变形深度可以

按简化公式计算:)ln 4.05.2(B B z n -= 39、对于同一地基情况,将单面排水改为双面排水,要达到相同的固结度,所需历时应减少

为原来的1/4。

40、简述减小地基沉降的可采用的措施。(P126-127)

41、某土样进行直剪试验,土样的抗剪强度指标c=25kPa 和018=?,如果在土中的某一平

面上作用的法向应力为250kPa ,剪应力为95kPa ,该平面是否会剪切破坏?

42、对某个砂试样进行直接剪切试验,当垂直压力kPa 250=σ时,测得其抗剪强度

kPa f 145=τ,回答以下问题:

(1)该干砂的内摩擦角为多少?(6分)

(2)大主应力作用面与剪切破坏面的夹角为多少?(2分)

(3)如果对该砂样进行三轴压缩试验,施加周围压力kPa 1203=σ,试样破坏时,需施加多

大的大主应力1σ?(2分)

43、某土样c=25kPa 和018=?,承受kPa 4801=σ,kPa 1503=σ的应力,试根据极限

平衡条件判断该土样所处的状态。

44、抗剪强度的试验方法有多种,在实验室内常用的有直接剪切试验、三轴压缩试验和无

侧限抗压试验、在现场原位测试的有十字板剪切试验,大型直接剪切试验等。

45、直接剪切仪分为应变控制式和应力控制式两种,前者是等速推动试样产生位移.测定相

应的剪应力,后者则是对试件分级施加水平剪应力测定相应的位移,目前我国普遍采用的是

应变控制式直剪仪。

46、为了近似模拟土体在现场受剪的排水条件,直接剪切试验可分为快剪、固结快剪和慢剪。

47、直接剪切仪具仑构造简单,操作方使等优点,但它存在若干缺点,主要有:

① 剪切面限定在上下盒之间的平面,而不是沿土样最薄弱的面剪切破坏;

② 剪切面上剪应力分布不均匀,土样剪切破坏时先从边缘开始,在边缘发生应力集中现象;

③ 在剪切过程中, 土样剪切面逐渐缩小,而在计算抗剪强度时却是按土样的原截面积计算;

④ 试验时不能严格控制排水条件,不能量测孔隙水压力、在进行不排水剪切时,试件仍有可能排水,特别对于饱和粘粘性土。

由于土的抗剪强度受排水条件的影响显著。故试验结果不够理想。但由于它具有的

优点,故仍为一般工程广泛采用。

48、按照固结和排水情况,三轴试验可分为三种方法:不固结不排水剪(UU 剪)、固结不排

水剪(CU 剪)、固结排水剪(CD 剪)

49、在荷载作用下,土体抗剪强度变化的原因是有效应力的变化。在高周围压力下,不论砂

土的松紧如何,受剪时都将剪缩。

50、强度指标应用参考表(表6-8)

51、按照结构形式的不同,挡土墙可分为重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、板桩式、锚拉

式、加筋土挡墙等。

52、根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,作用于墙上的土压力可分为:静止土压

力、主动土压力和被动土压力。设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用

点。

53、挡土墙模型实验、原型观测和理论研究表明:在相同条件下,主动土压力小于静止土压

力,而静止土压力又小于被动土压力,亦即 :p a P P P <<0

54、库伦土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时,从楔体的静力

平衡条件得出的土压力计算理论。设被动土压力和主动土压力充分发挥时所需的挡土墙的水

平位移分别为1?和2?,则1?>2?。

55、某挡土墙高5m ,墙背直立、光滑、墙后填土面水平,填土重度3/19m kN =γ,030=?,

kPa c 10=,试确定:(1)主动土压力强度沿墙高的分布;(2)主动土压力的大小和作用点

位置。

55、土坡是具有倾斜坡面的土体,由自然地质作用所形成的土坡,如山坡、江河的岸坡等,

称为天然土坡。由人工开挖或回填而形成的土坡,如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡,则

称为人工土坡。

56(1)粘性土坡的稳定性与坡高有关,与坡角有关。

(2)无粘性土坡的稳定性与坡高无关,与坡角有关。无粘性土坡在稳定状态下(不含临

界稳定)坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是β<φ。

57、黏性土坡的稳定性分析方法有:整体圆弧滑动法、泰勒稳定数法、费伦纽斯圆弧条分法、

毕肖普条分等。

58、密实坚硬地基一般会发生整体剪切破坏;地基土较软,加载速率中等时,或者载荷板的

埋深较大时,经常会出现地基的局部剪切破坏;软土地基中,基础面积相对较小、加载速率

较慢时会出现冲剪破坏。

59、确定地基承载力的方法有哪几种?对于不同建筑物如何确定地基承载力?

确定地基承载力一般采用以下几种方法:

(1)理论公式计算;

(2)现场原位试验法;

(3)地基规范查表法;

(4)工程类比法。

建筑物等级不同,确定地基承载力设计的要求不同:

(1)对于一级建筑物,要求通过载荷试验和其他原位测试、理论公式及规范综合确定;

(2)对于二级建筑物,要求按原位测试、规范并结合理论公式确定;

(3)对于三级建筑物,一般可根据临近建筑物经验或规范确定。

60、采用条形荷载导出的地基界限荷载P 1/4用于矩形底面基础设计时,其结果偏于安全。

61、地下水位如果升高(在地基破坏面以内),地基的承载力会明显降低。

62、某浅埋条形基础承受中心荷载500kN ,底宽5m ,埋深1.5m ,地下水位深2m 。地基土为粉质黏土,其黏聚力kPa c 21=,内摩擦角?=20?,天然容重3/0.19m kN =γ,饱和容重3/0.21m kN sat =γ。试用太沙基公式确定地基整体破坏的极限承载力,并判断地基是否安全。(6.17=c N ,42.7=q N ,0.5=r N ,0.2=s F )

最新土力学期末考试题及答案

本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载,另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 最新土力学期末考试题及答案 一、单项选择题 1.用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情况时,若曲线越陡,则表示土的 ( B ) A.颗粒级配越好 B.颗粒级配越差 C.颗粒大小越不均匀 D.不均匀系数越大 2.判别粘性土软硬状态的指标是 ( B ) A.塑性指数 B.液性指数 C.压缩系数 D.压缩指数 3.产生流砂的充分而必要的条件是动水力 ( D ) A.方向向下 B.等于或大于土的有效重度 C.方向向上 D.方向向上且等于或大于土的有效重度 4.在均质土层中,土的竖向自重应力沿深度的分布规律是( D ) A.均匀的 B.曲线的 C.折线的 D.直线的 5.在荷载作用下,土体抗剪强度变化的原因是 ( C )

A.附加应力的变化 B.总应力的变化 C.有效应力的变化 D.自重应力的变化 6.采用条形荷载导出的地基界限荷载P1/4用于矩形底面基础设计时,其结果 ( A ) A.偏于安全 B.偏于危险 C.安全度不变 D.安全与否无法确定 7.无粘性土坡在稳定状态下(不含临界稳定)坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( A ) A.β<φB.β=φ C.β>φ D.β≤φ 8.下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是 ( C ) A.钻孔柱状图 B.工程地质剖面图 C.地下水等水位线图 D.土工试验成果总表 9.对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础,可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck按公式确定地基承载力的特征值。偏心距的大小规定为(注:Z为偏心方向的基础边长)( ) A.e≤ι/30 B.e≤ι/10 C.e≤b/4 D.e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土,堆载预压法处理地基的主要作用之一是 ( C ) A.减小液化的可能性 B.减小冻胀

土力学与地基基础知识点整理

地基基础部分 1.土由哪几部分组成? 土是由岩石风化生成的松散沉积物,一般而言,土是由固体颗粒、液态水和空隙中的气体等三部分组成。 2.什么是粒径级配?粒径级配的分析方法主要有哪些? 土中土粒组成,通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总质量的百分数)来表示,称为土的粒径级配。 对于粒径小于或等于60mm、大于0.075的土可用筛分法,而对于粒径小于0.075的土可用密度计法或移液管法分析。 3.什么是自由水、重力水和毛细水? 自由水是存在于土粒表面电场范围以外的水,它可以分为重力水和毛细水。 重力水存在于地下水位一下的土骨架空隙中,受重力作用而移动,传递水压力并产生浮力。毛细水则存在于地下水位以上的孔隙中,土粒之间形成环状弯液面,弯液面与土粒接触处的表面张力反作用于土粒,成为毛细压力,这种力使土粒挤紧,因而具有微弱的粘聚力或称为毛细粘聚力。 4.什么是土的结构?土的主要结构型式有哪些? 土的结构主要是指土体中土粒的排列和联结形式,它主要分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。 5.土的物理性质指标有哪些?哪些是基本物理性质指标?哪些是换算指标? P6 6.熟练掌握土的各个物理性质指标的概念,并能够进行相互换算。 P7-8 7.无粘性土和粘性土的物理特征是什么? 无粘性土一般指具有单粒结构的碎石土和砂土。天然状态下无粘性土具有不同的密实度。密实状态时,压缩小,强度高。疏松状态时,透水性高,强度低。 粘性土粒之间存在粘聚力而使土具有粘性。随含水率的变化可分别划分为固态、半固态、可塑及流动状态。 8.什么是相对密度? P9 9.什么是界限含水量?什么是液限、塑限含水量? 界限含水率:粘性土由一种状态转换到另一种状态的分界含水率; 液限:由流动状态转为可塑状态的界限含水率; 塑限:有可塑状态转为半固态的界限含水率; 缩限:由半固态转为固态的界限含水率。 10.什么是塑性指数和液性指数?他们各反映粘性土的什么性质? P10 11.粗粒土和细粒土各采用什么指标进行定名? 粗粒土:粒径级配 细粒土:塑性指数

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1. 测得某粘性土的液限为40%,塑m数为17,含水量为30%,则其相应的液性指数为:( C ) A. 0.59 B. 0.50 C. 0.41 D. 0.35 22. 若土的初始孔隙比为0.8 ,某应力增量下的压缩系数为0.3MPa -1 ,则土在该应力增量下的 压缩模量等于( C )。 A. 4 MPa B. 5 MPa C. 6 MPa D. 7 MPa 8. 地下水位下降将引起 A 。 (A) 超静孔压减小(B) 房屋倾斜(C) 地面沉降 13. 无侧限抗压强度试验,可以测定土的 A 。 (A) 灵敏度(B) 压缩模量(C) 固结不排水抗剪强度 4 8、土的强度指的是() A、抗剪强度 B 、抗压强度 C 、抗拉强度 D 、三者都不是 4 9、无侧限抗压强度试验适用于测试何种抗剪强度指标() A、砂土 B 、粘性土 C 、粉土D、饱和粘性土 5 9、作用在基础底面的压力大于__________时,地基发生整体滑动破坏。 (A) 临塑荷载(B) 临界荷载(C) 极限荷载(D) 地基承载力 7 2、某土的含水量为65%,液限42%,塑限22%,孔隙比为 1.6 ,该土定名为。(A)粘土(B)淤泥(C)淤泥质粘土(D)粉质粘土 7 3、下列对地基沉降计算深度的影响最为显著? (A)基底附加应力(B)基础底面尺寸(C)土的压缩模量(D)基础埋置深度 7 4、请选择正确的界限含水量排序。 (A)缩限>塑限>液限;(B)塑限>缩限>液限(C)液限>缩限>塑限(D)液限>塑限>缩限。 7 5、150m高的建筑,采用天然地基,基础埋深不宜小于。 (A)15m (B)10m (C)20m (D)18m 填空题: 4、钻孔灌注桩的施工中,常用的清孔方法有:_抽浆清孔_、_掏渣清孔_和换浆清孔_。 5、护筒的作用:固定桩位, 并作钻孔导向;保护孔口防止坍塌;隔离孔内外表层水并保持孔 内水位高出施工水位以稳固孔壁。 6、湿陷性黄土分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土两类。 7、挤密砂(碎石)桩对松散砂土地基的加固机理主要有_挤密作用、排水减压和砂土地基预 振作用。 1、地基中某点的总应力等于__土的自重应力__与附加应力之和。 2、饱和土的渗透固结是土中孔隙水压力消散和__有效应力_相应增长的过程。

土力学复习知识点整理

土力学复习知识点整理 第一章土的物理性质及其工程分类 1.土: 岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。 物理风化原生矿物(量变)无粘性土 风化作用化学风化次生矿物(质变)粘性土 生物风化有机质 2.土具有三大特点:碎散性、三相体系、自然变异性。 3.三相体系:固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成。 4.固相:土的固体颗粒,构成土的骨架,其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。 (1)土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。 颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。 原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母。 次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物,如黏土矿物。 粘土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石(吸水能力逐渐变小) (2)土的粒组: 粒度:土粒的大小。粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。

(3)土的颗粒级配:土中所含各颗粒的相对含量,以及土粒总重的百分数表示。 ①△颗粒级配表示方法:曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比,横坐标则是用对数值表示的土的粒径。曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。 ②反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc,用来定量说明天然土颗粒的组成情况。 公式: 不均匀系数Cu= d60/d10 曲率系数Cc=(d30)2/(d60×d10) d60 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径,称限定粒径; d10 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径,称有效粒径; d30 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量30%的粒径,称中值粒径。 级配是否良好的判断: a.级配连续的土:Cu>5,级配良好;Cu<5级配不良。 b.级配不连续的土,级配曲线呈台阶状,同时满Cu>5和Cc=1~3两个条件时,才为级配良好;反之则级配不良。 ③颗粒分析实验:确定各个粒组相对含量的方法。 筛分法:(粒径大于0.075mm的粗粒土) 水分法:(沉降分析法、密度计法)(粒径小于0.075mm的细粒土) 5.液相:土中水按存在形态分为液态水、固态水、气态水。 土中液态水分为结合水和自由水两大类。 粘土粒表面吸附水(表面带负电荷) 结合水是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面 成薄膜状的水。 分类: 强结合水和弱结合水。 自由水是指存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。

《土力学》期末试卷及答案

《土力学》期末试卷及答案 一、填空题(每空1分,共20分) 1、无粘性土的性质主要取决于颗粒的粒径、级配 2、用三轴试验测定土的抗剪强度指标,在其它条件都相同的情况下,测的抗剪强度指标值最大的是固结排水剪切、试验,最小的是不固结不排水剪切试验。 3、评价粗颗粒土粒径级配的指标有不均匀系数、曲率系数和。 4、τf表示土体抵抗剪切破坏的极限能力,当土体中某点的剪应力τ=τf时,土体处 于状态;τ>τf时,土体处于状态;τ<τf时,土体处于状态。 5、桩按受力分为和。 6、用朗肯土压力理论计算土压力时,挡土墙墙背因、,墙后填土表面因。 7、桩的接头方式有、和。 8、建筑物地基变形的特征有、、和倾斜四种类型。 二、选择题(每小题2分,共10分) 1、采用搓条法测定塑限时,土条出现裂纹并开始断裂时的直径应为() (A)2mm (C) 4mm(D) 5mm 2、《地基规范》划分砂土的密实度指标是() (A)孔隙比(B)相对密度(D) 野外鉴别 3、建筑物施工速度较快,地基土的透水条件不良,抗剪强度指标的测定方法宜选用() B)固结不排水剪切试验(C)排水剪切试验(D)直接剪切试验 4、地基发生整体滑动破坏时,作用在基底的压力一定大于()。 (A)临塑荷载(B)临界荷载(D)地基承载力 5、夯实深层地基土宜采用的方法是 ( ) (B)分层压实法(C)振动碾压法(D)重锤夯实法 三、简答题(每小题5分,共20分) 1、直剪试验存在哪些缺点? 2、影响边坡稳定的因素有哪些? 3、产生被动土压力的条件是什么? 4、什么是单桩竖向承载力?确定单桩承载力的方法有哪几种? 四、计算题(共50分) 1、某土样重180g,饱和度S r=90%,相对密度为2.7,烘干后重135g。若将该土样压密,使其干密度达到1.5g/cm3。试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。(10分) 1、解:由已知条件可得原土样的三相数值为: m=180g m s=135g m w=180-135=45g V s=135/2.7=50cm3 V w=45 cm3 V v=45/0.9=50cm3 V=50+50=100 cm3 土样压密后的三相数值为:V=135/1.5=90cm3 V v=90-50=40 cm3 V w=40 cm3 m w=40g m=135+40=175g γ=175/90×10=19.4 kN/m3 w=40/135×40%=30% e=40/50=0.8

土力学知识点总结

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1.土力学是利用力学一般原理,研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。 2.任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基(天然地基、人工地基)。 3.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分,一般应埋入地下一定深度,进入较好的地基。 4.地基和基础设计必须满足的三个基本条件:①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值;②基础沉降不得超过地基变形容许值;③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 5.地基和基础是建筑物的根本,统称为基础工程。 6.土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒、经过不同的搬运方式,在各种自然坏境中生成的沉积物。 7.土的三相组成:固相(固体颗粒)、液相(水)、气相(气体)。 8.土的矿物成分:原生矿物、次生矿物。 9.黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为:蒙脱石、伊利石和高岭石。 10.土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。 11.土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示,称为土的颗粒级配。级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比,横坐标

则是用对数值表示土的粒径。 12.颗粒分析实验:筛分法和沉降分析法。 13.土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。 14.重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水,因为在本身重力作用下运动,故称为重力水。 15.毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下,沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16.影响冻胀的因素:土的因素、水的因素、温度的因素。 17.土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征,而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征,亦称宏观结构。 18.结构的类型:单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。 19.土的物理性质直接反应土的松密、软硬等物理状态,也间接反映土的工程性质。而土的松密和软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例。 20.黏土就是指具有可塑性状态性质的土,他们在外力作用下,可塑成任何性状而不产生裂缝,当外力去掉后,仍可保持原性状不变。土的这种性质叫做可塑性。 21.黏土从一种状态转变成另一种状态的分界含水量称为界限含水量。土

土力学地基基础期末复习试题和答案

一、名词解释: 地基:直接承受建筑物荷载影响的地层。 基础;将建筑物承受的各种荷载传递到地基上的建筑物下部结构。 浅基础:埋置深度较浅(一般在5m以内)、且施工简单的一种基础。 深基础:因土质不良等原因,将基础置于较深的良好土层、且施工较复杂的一种基础。 挡土墙:一种岩土工程建筑物,防止边坡坍塌失稳、保护边坡稳定而人工完成的墙体。 摩擦桩:在竖向荷载作用下,桩顶荷载全部或主要由桩侧摩擦阻力承担的桩。 端承桩:在竖向荷载作用下,桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担,桩侧摩擦阻力相对于桩端阻力可忽略不记的桩。 灵敏度:原状土样的单轴抗压强度(或称无侧限抗压强度)与重塑土样的单轴抗压强度之比。 液性指数:黏性土天然含水量与塑限的差值和塑性指数之比。 群桩效应:群桩承载力不等于各单桩承载力之和,且沉降也明显超过单桩的现象。 主动土压力:挡土墙在填土压力作用下,背离填土方向移动或沿墙根转动,土压力逐渐减小,直至土体达到极限平很状态,形成滑动面。此时的土压力称为主动土压力 E a。 被动土压力:挡土墙在外力作用下向着土体的方向移动或转动,土压力逐渐增大,直至土体达到极限,形成滑动面。此时的土压力称为被动土压力E p。 静止土压力;墙受侧向土压力后,墙身变形或位移很小,可认为墙不发生转动或平移,墙后

土体没有破坏,处于弹性平衡状态。此时墙上承受土压力称为静止土压力E0。桩的负摩阻力:当土体相对于桩身向下位移时,土体不仅不能起扩散桩身轴向力的作用,反而会产生下拉的阻力,使桩身的轴力增大。该下拉的摩阻力称为负摩阻力。重力式挡土墙:墙面暴露于外,墙背可以做成倾斜或垂直的挡土墙的一种。 基底附加压力:导致地基中产生附加应力的那部分基底压力,在数值上等于基底压力减去基底标高处原有的土中自重应力,是引起地基附加应力和变形的主要原因。 土的抗剪强度:土体抵抗剪切破坏的极限能力,数值等于剪切破坏时滑动面受的剪应力。 地基容许承载力:不仅满足强度和稳定性的要求,同时还必须满足建筑物容许变形的要求,即同时满足强度和变形的要求。 二、填空题: 01、基础根据埋置深浅可分为浅基础和深基础。 02、桩土共同作用时,若桩侧土的沉降量大于桩身沉降量,即桩侧土相对于桩向下移动,则 土对桩会产生负摩阻力,该力的出现,对桩的承载极为不利。 03、说出三种深基础类型:桩基础、沉井基础、箱型基础。 04、地基基础设计时应满足的两大要求是强度、变形。 05、均质土体中的竖向自重应力取决于容重和深度。 06、土颗粒试验分析结果用颗粒级配曲线表示。 07、地基土的破坏形式有整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏破坏。 08、桩基础按承台下的桩身多少,可分为单桩和群桩。

土力学知识点复习

复习内容 1. 什么是地基,基础,土是如何形成的。 2. 什么是人工地基,天然地基,什么是持力层,下卧层。 3. 土的三相是什么意思。s d d ,,,,sat γγγγ'这些符号有什么不同含义。 4. 掌握与土的三相有关的物理性质指标表达式并会应用。 5. 土的颗粒级配系数是怎么得来的。如何判断土的级配是否良好。土的级配曲线陡峭说明什么问题。平缓又说明什么问题。填方用土应采用何种土。 6. 沙雕是不是说明砂土具有粘聚性。 7. 冻土地基,湿陷性黄土地基,软土地基,膨胀土地基等特殊土地基都各有什么特点。 8. 无粘性土的密实度与其工程性质有什么联系。可以采用哪些指标衡量无粘性土的密实度,各有什么优缺点。 9. 什么是界限含水量,W P ,W L 各代表什么含义,如何获得。 10. I P,,I L 的含义,与粘性土的工程性质有何关系,如何计算。 11. 什么是土的灵敏度。 12. 什么是土的最佳含水率。粘性土的击实机理。影响土的击实效果因素。 13. 无粘性土在什么状态下可以取得好的击实效果。 14. 淤泥和淤泥质土是在什么环境下形成的,有什么不同。这种土层有什么特点。 1. 何谓自重应力,附加应力,二者在地基中的分布情况如何。 2. 基底压力与基底附加应力有何不同,如何计算。 3. 在偏心荷载作用下,基底压力如何计算,为何会出现应力重分布情况。 4. 自重应力能产生沉降吗,水位下降能使土体产生压缩变形吗。 1. 什么是土的压缩性,土体积减少的原因是什么。体积减小速度取决于什么因素。 2. 什么是土的固结,什么是土的固结度。 3. 压缩指标表达式及压缩性划分 4. 分层总和法计算地基沉降量的步骤。规范法步骤 5. 什么是渗流,什么是土的渗透性,达西公式说明什么问题。渗透变形有几种。 6. 何谓有效应力原理。 7. 影响土中水的流出速度有哪些?如果想加快土体固结,可采用什么方法。 1. 何谓土的抗剪强度。无粘性土的抗剪强度由什么构成。粘性土的抗剪强度由

海南大学土力学期末考试试卷答案

大学 土木建筑工程 学院 土木工程 专业《土力学》试题(A 卷) 考试说明:本课程为闭卷考试,可携带 计算器 文具; 水的重度取10kN/m 3。 一、判断对错(每小题2分,共10分) (说明:如果您认为下列说法是正确的,就在题号前的 ( )中打“√”,否则打“×”) ( × )1、土的相对密度D r 会出现D r >1或D r <1的情况。 ( × )2、在任何情况下,土体自重应力都不会引起地基沉降。 ( × )3、土中应力水平越高,土越易破坏,说明土的抗剪强度越小。 ( × )4、土的颗粒级配分析中,曲率系数是10 60230d d d C u ?=。 ( √ )5、边坡的安全系数在施工刚结束时最小,并随着时间的增长二增大。 二、选择题(每题2分,共20分) 1. 指出下列何种土不以塑性指标I p 来定名( D )。 A.粘土 B.粉质粘土 C.粉土 D.砂土 2. 淤泥属于( B )。

A.粉土 B.粘性土 C.粉砂 D.细砂 3.某土层排水固结,达到90%固结完成的沉降量为18cm,则该土层 完全固结后,总沉降量为( C )。 A.18cm B. 19cm C. 20cm D. 21cm 4.地基沉降计算深度是指( B )。 A.主要持力层 B. 主要压缩层厚度 C. 持力层厚度 D. ≥5m 5.土中某点处于极限平衡状态时,其破坏面与最大主应力σ1的作用面的 夹角为(B )。 A.45o-?/2 B. 45o+?/2 C. 45o+? D. 45o 6.现场十字板试验得到的强度与室哪一种试验方法测定的强度相当? ( A )。 A.快剪 B. 固结快剪 C. 慢剪 7.粘性土的抗剪强度由两部分组成,一部分是颗粒间的粘结力,另一部 分是( A )。 A. 摩擦力 B. 水压力 C. 有效应力 D. 荷载 8.条形基础竖直均布荷载下附加应力计算时,附加应力系数的确定应根 据(D )比值查表确定。 A. L/B和z/B B. L/B和x/B C. L/B和z/L D. x/B和z/B。

土力学改良期末考试知识点

1.基底压力的分布影响因素:与荷载的大小和分布,基础的刚度,基础的埋置深度以及地基土的性质多种因素有关。基地压力分布规律的假设条件:刚性基础,埋置深度,弹性理论中圣维男原理 2.土中应力按起因分为:自重应力和附加应力。按土骨架和土中孔隙的分担作用分为有效应力和孔隙应力。 3.土的三个重要特点:散体性多相性自然变异性 4.土的结构:单粒结构蜂窝结构絮状结构 5. 土的粒度成分或颗粒级配分析:筛分法:粒径大于0.075mm的巨粒组和粗粒组,沉降分析法:粒径小于0.075mm的细粒组。 6.不均匀系数Cu=d60/d10 。Cu<5的土均粒土级配不良,Cu>10的土级配良好。(缓的级配好) 7.固定层和扩散层中所含阳离子与土里表面的负电荷的电位相反,故称为反离子,固定层和扩散层又合称为反离子层。扩散层水膜的厚度对黏性土的工程性质影响很大,扩散层厚度大土的塑形就大膨胀与收缩性也大。 8.三项比例指标:土粒相对密度d s土的含水量w 密度P由实验直接测定其数值。 9.塑性指数Ip=w l-w p’塑性指数越大土处于可塑状态的含水量范围越大。液性指数:黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。 I L-=W-W P/W L-W P=W-W P/I P黏性土根据液性指数数值划分软硬状态。 10.土密度划分:孔隙比,相对密度Dr,砂土密实度按标准贯入击数N划分。 11.达西定律:层流条件下,土中水渗流速度与能量(水头)损失之间关系的渗流规律,q=kA I v=q/A=ki ,从实际平均流速V r大于V(假想平均流速)q单位渗水量i水力梯度k反映土的透水性的比例系数,称为土的渗流系数,单位cm/s 12.室内渗透:变水头法适用透水性小的黏土。常水头法适用于透水性大的砂类土。 13.单位土体内的渗流力J土粒对水流阻力T T=J=r w i 渗流力是一种体积力量纲与r w相同单位KN/M3 14.使土开始发生流砂现象时的水力梯度称为临界水力梯度i cr=r’/r w=(d s-1)(1-n) 15.土的固结试验可以测定土的压缩系数a,压缩模量E S 压缩指数c c,都有侧限条件 16.采用压力段p1=0.1MPa(开始接近直线)增加到p2=0.2MPa时压缩系数a1-2来评定土的压缩性:a1-2<0.1MPa-1时为低压缩性土,大于等于0.1小于0.5之间为中压缩性土,大于等于0.5时为高压缩性土。 17.超固结比OCR=Pc/p1 p c为先期固结压力kpa,正常固结土,超固结土和欠固结土的超固结比分别为OCR=1,OCR>1,OCR<1 18.地基固结(压密)度:是指地基土层在某一压力作用下,经历时间t产生的固结变形量与最终固结变形量之比值。 19.朗肯土压力条件:墙背光滑垂直填补表面水平。 20.浅基础的地基破坏模式:整体剪切破坏局部剪切破坏冲切剪切破坏。 21.地基承载力影响因素:基础埋深和宽度 22.土坡稳定:理论上土坡的稳定性与颇高无关当坡角与土的內摩擦角相等(β=ψ)时,稳定安全系数K=1 23.毕肖普条分法使用条件:考虑竖向力,忽略水平力

土力学知识点 期末总复习

1、 被誉为现代土力学之父的是太沙基。 1773年,Coulomb 向法兰西科学院提交了论文“最大最小原理在某些与建筑有关的静力 学问题中的应用”,文中研究了土的抗剪强度,并提出了土的抗剪强度准则(即库仑定 律),还对挡土结构上的土压力的确定进行了系统研究,首次提出了主动土压力和被动 土压力的概念及其计算方法(即库仑土压理论)。该文在3年后的1776年由科学院刊出, 被认为是古典土力学的基础,他因此也称为“土力学之始祖”。 2、 土是由固相、液相、气相组成的三相分散系。 3、 干土是固体颗粒和空气二相组成,饱和土是固体颗粒和水二相组成。 4、 土的颗粒分析方法有筛析法和水分法。不同类型的土,采用不同的分析方法测定粒度成 分:筛析法适用于粒径大于0.075mm 的土,水分法适用于粒径小于0.075mm 的土。 5、 土中各种粒组的重量占该土总重量的百分数,称为土粒的级配。土粒级配常用土粒粒径 分布曲线(又称为土的级配曲线或颗分曲线)表示。 6、 同时满足Cu ≧5,Cc=1~3 7、 一般认为Cu <5,称为均匀土;Cu ≥5,称为不均匀土,8、 曲率系数Cc 9、 粒径级配累积曲线及指标的用途: 1)粒组含量用于土的分类定名; 2)不均匀系数C u 用于判定土的不均匀程度: C u ≥ 5, 不均匀土; C u < 5, 均匀土; 3)曲率系数C c 用于判定土的连续程度: C c = 1 ~ 3, 级配连续土; C c > 3 或 C c < 1,级 配不连续土; 4)不均匀系数C u 和曲率系数C c 用于判定土的级配优劣:如果 C u ≥ 5且C c = 1 ~ 3 , 级配 良好的土;如果 C u < 5 或 C c > 3 或 C c < 1, 级配不良的土。 10、较大土颗粒的比表面积小,较小土颗粒的比表面积大。 11、石英、长石、云母为原生矿物;高岭石、伊利石和蒙脱石为次生矿物。 12、土中常见的黏土矿物有高岭石、伊利石和蒙脱石三大类。 13、结合水是指吸附于土粒表面成薄膜状的水。强结合水的密度大于1.0g/cm 3。一般弱结合 水膜越薄,土粒间距越小,引力越大,土粒之间的连接强度就越高。 14、通常认为自由气体与大气连通,对土的性质无大影响;密闭气体的体积与压力有关, 压力增加,则体积缩小,压力减小,则体积胀大。因此,密闭气体的存在增加了土的弹性, 同时还可阻塞土中的渗流通道,减小上的渗透性。 15、某湿土样重180g ,已知某含水量为18%,现需制备含水量为25%的土样,需加水多少? 16、某一原状土样,经试验测得的基本指标如下:密度ρ=1.75g/cm 3,含水率ω=15.5%,土粒 比重d s =2.70。试求土的孔隙比e 、孔隙率n 、饱和度S r 、干密度ρd 。 17、几种重度在数值上有如下关系: 18、土的构造指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征亦称宏观结构。土的结构指土颗粒或 集合体的大小和形状、表面特征、排列形式以及它们之间的连接特征(微观结构)。 19、测得某中砂的最大、最小及天然状态的孔隙比分别为0.89、0.63、0.75,其相应的相对 密实度为多少。 20、已知含水率ω=15.5%,密度ρ=1.75g/cm 3,土粒比重d s =2.70。把松散的风干砂放入击实 试验容器内(1000cm 3),击实后质量1710g ,松散时为1430g ,求D r 并判断土的密实度。 21、使粘土具有可塑性,抗剪强度减小,粘性土的一系列物理特性与弱结合水有关。我国目

土力学知识点总结

土力学知识点总结 1、土力学是利用力学一般原理,研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。 2、任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基(天然地基、人工地基)。 3、基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分,一般应埋入地下一定深度,进入较好的地基。 4、地基和基础设计必须满足的三个基本条件:①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值;②基础沉降不得超过地基变形容许值;③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 5、地基和基础是建筑物的根本,统称为基础工程。 6、土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒、经过不同的搬运方式,在各种自然坏境中生成的沉积物。 7、土的三相组成:固相(固体颗粒)、液相(水)、气相(气体)。 8、土的矿物成分:原生矿物、次生矿物。 9、黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为:蒙脱石、伊利石和高岭石。

10、土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。 11、土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示,称为土的颗粒级配。级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比,横坐标则是用对数值表示土的粒径。 12、颗粒分析实验:筛分法和沉降分析法。 13、土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。 14、重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水,因为在本身重力作用下运动,故称为重力水。 15、毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下,沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16、影响冻胀的因素:土的因素、水的因素、温度的因素。 17、土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征,而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征,亦称宏观结构。 18、结构的类型:单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。

土力学期末考试题及答案

精选教育类文档,如果需要,欢迎下载,希望能帮助到你们! 土力学期末考试题及答案 一、单项选择题 1.用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情况时,若曲线越陡,则表示土的( B ) A.颗粒级配越好B.颗粒级配越差 C.颗粒大小越不均匀D.不均匀系数越大 2.判别粘性土软硬状态的指标是( B ) A.塑性指数B.液性指数 C.压缩系数D.压缩指数 3.产生流砂的充分而必要的条件是动水力( D ) A.方向向下B.等于或大于土的有效重度 C.方向向上D.方向向上且等于或大于土的有效重度4.在均质土层中,土的竖向自重应力沿深度的分布规律是( D ) A.均匀的B.曲线的 C.折线的D.直线的 5.在荷载作用下,土体抗剪强度变化的原因是( C ) A.附加应力的变化B.总应力的变化 C.有效应力的变化D.自重应力的变化 6.采用条形荷载导出的地基界限荷载P1/4用于矩形底面基础设

计时,其结果( A ) A.偏于安全B.偏于危险 C.安全度不变D.安全与否无法确定 7.无粘性土坡在稳定状态下(不含临界稳定)坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( A ) A.β<φB.β=φ C.β>φD.β≤φ 8.下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是( C ) A.钻孔柱状图B.工程地质剖面图 C.地下水等水位线图D.土工试验成果总表 9.对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础,可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck按公式确定地基承载力的特征值。偏心距的大小规定为(注:Z为偏心方向的基础边长)( ) A.e≤ι/30 B.e≤ι/10 C.e≤b/4 D.e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土,堆载预压法处理地基的主要作用之一是( C ) A.减小液化的可能性B.减小冻胀 C.提高地基承载力D.消除湿陷性 第二部分非选择题 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为

土力学与基础工程知识点考点整理汇总

一、绪论 1.1土力学、地基及基础的概念 1.土:土是连续、坚固的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的散粒堆 积物。 2.地基:地基是指支撑基础的土体或岩体。(地基由地层构成,但地层不一 定是地基,地基是受土木工程影响的地层) 3.基础:基础是指墙、柱地面下的延伸扩大部分,其作用是将结构承受的 各种作用传递到地基上的结构组成部分。(基础可以分为浅基础和深基 础) 4.持力层:持力层是指埋置基础,直接支撑基础的土层。 5.下卧层:下卧层是指卧在持力层下方的土层。(软弱下卧层的强度远远小 于持力层的强度)。 6.基础工程:地基与基础是建筑物的根本,统称为基础工程。 7.土的工程性质:土的散粒性、渗透性、压缩性、整体强度(连接强度) 弱。 8.地基与基础设计必须满足的条件:①强度条件(按承载力极限状态设计): 即结构传来的荷载不超过结构的承载能力p f ≤;②变形条件:按正常使 s≤ 用极限状态设计,即控制基础沉降的范围使之不超过地基变形的允许值[] 二、土的性质及工程分类 2.1 概述 土的三相组成:土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成,简称为三相体系。 2.2 土的三相组成及土的结构 (一)土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。矿物颗粒的成分有两大类:(1)原生矿物:即岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母等。(2)次生矿物:系原生矿物经化学风化作用后而形成的新的矿物(如

粘土矿物)。它们的颗粒细小,呈片状,是粘性土固相的主要成分。次生矿物中粘性矿物对土的工程性质影响最大 —— 亲水性。 粘土矿物主要包括:高岭石、蒙脱石、伊利石。蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。它的亲水性特强工程性质差。伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。高岭石,它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞,属于1:1型结构单位层或者两层。它的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石,更小于蒙脱石,遇水稳定,工程性质好。 土粒的大小称为粒度。在工程性质中,粒度不同、矿物成分不同,土的工程性质也就不同。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。而划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组先粗分为巨粒、粗粒和细粒三个统称,再细分为六个粒组:漂石(块石)、卵石(碎石)、砾粒、砂粒、粉粒和黏粒。 土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示,称为土的颗粒级配。土的级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比,横坐标则是用对数值表示土的粒径。由曲线形态可评定土颗粒大小的均匀程度。若曲线平缓则粒径大小相差悬殊,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。 工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒的不均匀程度。 60 30u d C d = ()2301060c d C d d =? 10d —小于某粒径的土粒质量总土质量10%的粒径,称为有效粒径; 30d —小于某粒径的土粒质量总土质量30%的粒径,称为中值粒径; 60d —小于某粒径的土颗粒质量占总质量的60%的粒径,称限定粒径。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断 ① 对于级配连续的土: Cu 5,级配良好;5Cu ,级配不良。 ② 对于级配不连续的土,级配曲线上呈台阶状,采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏,需同时满足Cu 5和13Cu = 两个条件时,才为级配良好,反之级配不良。

土力学期末知识点的总结

第一章土的物理性质和工程分类 土是由完整坚固岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的;第四纪沉积物有:残积物;坡积物;洪积物;冲积物;海相沉积物;湖沼沉积物;冰川沉积物;风积物。 答:强度低;压缩性大;透水性大。 1)散体性2)多相性3)成层性4)变异性【其自身特性是:强度低,压缩性大,透水性大】 土的三相组成:固体,液体,气体。有关系。当含水量增加时,其抗剪强度降低。 工程上常用不同粒径颗粒的相对含量来描述土的颗粒组成情况,这种指标称为粒度成分。 和弱结合水);自由水(包括重力水和毛细水) y与土粒粒径x的关系为y=0.5x,则该土的曲率系数为1.5,不均匀系数为6,土体级配不好(填好、不好、一般)。 沿着细小孔隙向上或其它方向移动的现象;对工程危害主要有:路基冻害;地下室潮湿;土地的沼泽化而引起地基承载力下降。 )土的密度测定方法:环刀法;2)土的含水量测定方法:

烘干法;3)土的相对密度测定方法:比重瓶法 =m/v;土粒密度ρ=ms/vs;含水量;ω=mω/ms;干密度ρd=ms/v;饱和密度ρsat=(mw+ms)/v;浮重度γ’=γsat-γw;孔隙比e=vv/vs;孔隙率n=vv/v;饱和度Sr=vw/vv; 60cm3,质量300g,烘干后质量为260g,则该土样的干密度为4.35g/ cm3。 粘性土可塑性大小可用塑性指数来衡量。用液性指数来描述土体的状态。 1.塑限:粘性土由半固态变到可塑状态的分界含水量,称为塑限。用“搓条法”测定; 2.液限:粘性土由可塑状态变化到流动状态的分界含水量,称为液限。用“锥式液限仪”测定; 3.塑性指数:液限与塑性之差。 (1)粘性土受扰动后强度降低,而静止后强度又重新增长的性质,称为粘性土的触变性;粘性土的触变性有利于预制桩的打入;而静止时又有利于其承载力的恢复。 殊性土 第二章地下水在土体中的运动规律 1.基坑开挖采用表面直接排水可能发生流沙现象;原因是动水力方向与土体重力方向相反,当土颗粒间的压力等于0时,处于悬浮状态而失稳,则产生流沙现象;处理方法为采用人工降低地下水位的方法进行施工。 2.路堤两侧有水位差时可能产生管涌现象;原因是水在砂性土中渗流时,土中的一些细小颗粒在动水力作用下被水流带走;处理方法为在路基下游边坡的水下部分设置反滤层。

土力学知识点总结归纳

不均匀系数:反映土颗粒粒径分布均匀性的系数定义为限制粒径d60与有效粒径d10之比 塑限:可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限。 液限:指粘性土从流塑状态过度到可塑状态时的界限含水量。 基底压力:建筑物荷载由基础传递给地基,基础底面传递给地基表面的压力。 基底附加应力:由于建筑物产生的基底压力与基础底面处原来的自重应力之差 称为附加应力,也就是在原有的自重应力的基础上新增的应力。 渗透固结:饱和土在受到外荷载作用时,孔隙水从空隙中排除,同时土体中的 孔隙水压减小,有效应力增大,土体发生压缩变形,这一时间过程称为渗透固结。 固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。 固结度:指地基在外荷载作用下,经历时间t产生的沉降量St与基础的最终沉降 量S的比值。 库伦定律:在一般的荷载范围内,土的抗剪强度与法向应力之间呈直线关系,即 τf=c+tanυ式中c,υ分别为土的粘聚力和内摩擦角。 粒径级配:各粒组的质量占土粒总质量的百分数。 静止土压力:当挡土结构物在土压力作用下无任何移动或转动,墙后土体由于墙背 的侧限作用而处于弹性平衡状态时,墙背所受的土压力称为静止土压力。 主动土压力:若挡土墙受墙后填土作用离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时 ,作用在墙背上的土压力称为主动土压力。 被动土压力:挡土墙在外力作用下向后移动或转动,达到一定位移时,墙后土体处于 极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力。 土的颗粒级配:土中各粒组相对含量百分数。 土体抗剪强度:土体抵抗剪切破坏的极限能力。 液性指数:是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比,用符号IL表示。 基础埋深:指从室外设计地坪至基础底面的垂直距离。 角点法:角点法的实质是利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意 点的附加应力的方法 压缩系数:表示土的压缩性大小的主要指标,压缩系数大,表明在某压力变化范围内 孔隙比减少得越多,压缩性就越高。 土的极限状态:土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的极限平衡状态。 软弱下卧层:地基受力层范围内存在有承载力低于持力层的土层。 持力层:直接承受基础荷载的一定厚度的地基土层。 1.土的三相实测指标是什么?其余指标的导出思路主要是什么? 答案:三相实测指标是土的密度、土粒密度和含水量。 换算指标包括土的干密度(干重度)、饱和密度(饱和重度)、有效重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。换算指标可以从其基本定义出发通过三相组成的体积、重量关系导出。 2.地基中自重应力的分布有什么特点? 答案:自重应力沿深度方向为线性分布(三角形分布)在土层的分层界面和地下水位处有转折。 集中荷载作用下地基中附加应力的分布规律? 答案:1)在集中荷载作用线上(r=0),附加应力随深度的增加而减小;2)在r>0的竖直线上, 附加应力随深度的增加而先增加后减小;3)在同一水平面上(z=常数),竖直向集中力作用线 上的附加应力最大,向两边则逐渐减小。 简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律? 答案:①附加应力σz自基底起算,随深度呈曲线衰减;②σz具有一定的扩散性。它不仅分布在 基底范围内,而且分布在基底荷载面积以外相当大的范围之下;③基底下任意深度水平面上的σz ,在基底中轴线上最大,随距中轴线距离越远而越小。 3. 朗肯土压力理论和库仑土压力理论的异同点是什么? 答案:相同点:两种土压力理论都是极限平衡状态下作用在挡土墙是的土压力,都属于极限平衡理论。不同点:朗肯是从一点的应力状态出发,先求出土压力强度,再求总土压力,属于极限应力法;库 仑考虑整个滑动楔体静力平衡,直接求出总土压力,需要时在求解土压力强度,属于滑动楔体法。 4. 土压力计算中,朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同? 答:朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑,墙后填土表面水平且延伸到无限远处,适用于粘性土 和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面,滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面 所夹的土体所组成,墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙,应用面较广,但只适 用于填土为无粘性土的情况 5. 分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设? ①计算土中应力时,地基土是均质、各向同性的半无限体;②地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀 ,计算时采用完全侧限条件下的压缩性指标;③采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。 6. 简述变形模量与压缩模量的关系。 答:试验条件不同:土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值;而土的压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标,在理论上是完全可以 相互换算的。 7. 地基最终沉降量通常是由哪三部分组成? 答:瞬时沉降;次固结沉降;固结沉降。 8. 请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素? 答:确定基础埋置深度应综合考虑以下因素:(1)上部结构情况:如建筑物的用途、结构类型及荷载的大小和性质;(2)工程地质和水文地质条件:如地基土的分布情况和物理力学性质;(3)当地冻结深度及河流的冲刷深度;(4)建筑场地的环境条件。 9. 固结沉降是指什么? 答:地基受荷后产生的附加应力,使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降,通常这部分沉降是地基沉降的主要部分。 10. . 三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为哪几种试验方法?工程应用时,如何根据地基土排水条件的不同,选择土的抗剪强度指标? 答:三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时,当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时,可选用不固结不排水剪 切试验指标;当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时,可选用固结排水剪切试验指 标;当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时,可选用固结不排水剪切试验指标。11.地基破坏形式有那几种?各自发生在何种土类地基? 有整体剪切破坏,局部剪切破坏和冲剪破坏 第一章 1.三相比例指标:土的三相物质在体积和质量上的比例关系。 试验指标:通过试验测得的指标有土的密度,土粒密度和含水量。换算指标:包括土的干密度,饱和密度,有效重度,空隙比,空隙率,饱和度。 2.颗粒级配:土粒的大小组成通常以土中各个粒组的相对含量来表示称为土的颗粒级配。 不均匀系数C u反应了不同粒组的分布情况,Cu<5的土称为匀粒土,级配不良。Cu>10的土级配良 好且C s=1~3 3.土结构的三种类型:单粒结构,蜂窝结构,絮状结构。 4.界限含水量:从一种状态到另一种状态的分界点称为分界含水量,流动状态与可塑状态间的分界 含水量称为液限ωL可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限ωP 塑性指标I P=ωL-ωP 液性指标I L = 5.砂土密度判别方法:根据砂土的相对密实度可以将砂土划分为密实,中密,松散三种密实度。 但由于测定砂土的最大空隙率和最小空隙比试验方法的缺陷,实验结果有很大的出入,同时由于 很难在地下水位以下的砂层中取得原状砂样,砂土的天然空隙比很难准确的测定,相对密实度的 应用受到限制。因此在工程实践中通常用标准贯入击数来划分砂土的密实度。 6.地基分类原则: 第三章 1.自重应力:由土体重力引起的应力。附加应力:外荷载作用下,在土中产生的应力增量。 基底压力:建筑物荷载通过基础传递给地基的压力。基底附加应力:上部结构和基础传递到基底 的地基反力与基底处原先存在于土中的自重应力之差。 2.自重应力对地基变形的影响: 第四章 1.土压缩性:我们把这种在外力作用下土的体积缩小的特性称为土的压缩性。原因: 2.分层综合假定(p82) 3.固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。包括主固结或 次固结。 固结度:饱和土层或试样在固结过程中,某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始 孔隙水压力(或最终压缩量)比值,以百分率表示。 第五章 1.土的抗剪强度:土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。 2.土的抗剪强度指标试验方法 按排水条件:直剪p109,三轴剪切使用条件p111 压缩系数a:表示土体压缩性大小的指标,是压缩试验所得e-p曲线上某一压力段割线的斜率;一般 采用压力间隔P1=100kPa至P2=200kPa时对应的压缩系数a1-2来评价土的压缩性。 压缩模量Es: 土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比,是通过室内压缩试验得到 的,是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。 变形模量E0:通过现场载荷试验求得的压缩性指标,即在部分侧限条件下,其应力增量与相应的应 变增量的比值。能较真实地反映天然土层的变形特性。 2、固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。包括主固结或次固结。 固结度:饱和土层或试样在固结过程中,某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始孔 隙水压力(或最终压缩量)比值,以百分率表示。 3、分层法假定,Zn的确定;规范法假定,Zn的确定;固结度计算。 分层总和法是指将地基沉降计算深度内的土层按土质和应力变化情况划分为若干分层,分别计 算各分层的压缩量,然后求其总和得出地基最终沉降量。这是计算地基最终沉降量的基本且常用的方法。 第五章土的抗剪强度 1、土抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限强度,包括内摩擦力和内聚力。抗剪强度可通过剪切试 验测定。 土抗剪强度构成:由土的抗剪强度表达式可以看出,砂土的抗剪强度是由内摩阻力构成,而粘性土 的抗剪强度则由内摩阻力和粘聚力两个部分所构成。 内摩阻力包括土粒之间的表面摩擦力和由于土粒之间的连锁作用而产生的咬合力。咬合力是指当土体相对滑动时,将嵌在其它颗粒之间的土粒拔出所需的力,土越密实。连锁作用则越强。 粘聚力包括原始粘聚力、固化粘聚力和毛细粘聚力。 2、土的极限平衡条件——由莫尔圆抗剪强度相切几何关系确定。当土体达到极限平衡状态,土的抗剪强 度指标C、&与土的应力1,3的关系。 第六章土压力计算 1、静止土压力:挡土结构在土压力作用下,其本身不发生变形和任何位移,土体处于弹性平衡状态,此 时作用在挡土结构上的土压力称为静止土压力。 主动土压力:挡土结构物向离开土体的方向移动,致使侧压力逐渐减小至极限平衡状态时的土压力,它 是侧压力的最小值。 被动土压力:挡土结构物向土体推移,致使侧压力逐渐增大至被动极限平衡状态时的土压力,它是侧压 力的最大值。 三者辨析:挡土墙上的土压力按照墙的位移情况可分为静止、主动和被动三种。静止土压力是指挡土墙 不发生任何方向的位移,墙后土体施于墙背上的土压力;主动土压力是指挡土墙在墙后土体作用下向前发 生移动,致使墙后填土的应力达到极限平衡状态时,墙后土体施于墙背上的土压力;被动土压力是指挡土 墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土,致使墙后土体的应力达到极限平衡状态时,填土施于墙背 上的土压力。这里应该注意是三种土压力在量值上的关系为Pa

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