土力学知识点

土力学知识点1课程性质土力学是一门专业基础课土力学研究的对象课概括为研究土的本构关系以及土与结构的物相互作用的规律2土的本构关系即土的应力应变强度和时间这四个变量之间的内在关系3为确保建筑物的安全和使用良好在地基与基础设计中必须满足哪两个技术条件1地基的强度条件要求建筑物地基保持稳定型不发生滑动破坏必须有一定的地基强度安全系数2地基的变性条件要求建筑物的变形不能大于地基变形允许值4组成岩石的矿物称为造岩矿物5矿物的种类原生矿物和次生矿物6矿物的主要物理性质形态色泽光泽硬度解理断口解理矿物在受外力作用时能沿一定的方向裂开成光滑平面的性能断口矿物在受外力打击后断裂成不规则的形态7矿物的鉴定方法肉眼鉴定法和偏光显微镜法8岩石分类按成因分岩浆岩沉积岩变质岩按坚固性分硬质岩石软质岩石按风化程度分未风化微风化中等风化强风化9第四纪沉积层地表的岩石经物理化学风化剥蚀成岩屑粘土矿物及化学溶解物质又经搬运沉积而成的沉积物年代不长未压密硬结成岩石之前呈松散状态称为第四级沉积层即土10第四纪沉积层分类残积层坡积层洪积层冲击层海相沉积层湖沼沉积层11常见的不良地质条件有断层岩层节理发育的场地滑坡河床冲淤岸坡失稳河沟侧向位移12地下水分类上层滞水潜水承压水13初见水位工程勘察钻孔时当钻头带上水时所测的水位稳定水位钻孔完毕讲将钻孔的孔口保护好待二十四小时后再测得的水位14土是由岩石经物理化学风化剥蚀搬运沉积形成固体矿物流体水和气体的一种集合体15土的结构土颗粒之间的互相排列和联结形式称为土的结构分类单粒结构蜂窝结构絮状结构16土的构造同一层土中土颗粒之间相互关系的特征称为土的构造分类层状构造分散构造结核状构造裂隙状构造17土与其它连续介质的建筑材料相比具有哪三个显著的工程特性1压缩性高2强度低3透水性大18土粒中的矿物分为三类原生矿物次生矿物腐殖质19工程中常用的土中各粒径的含量占总质量的百分比称为土的粒径级配20不均匀系数Cud60d10Cu越大土越不均匀级配越好曲率系数Ccd30的平方d10d60砾石和砂土的级配Cu5且Cc13为级配良好否则为级配不良21土的物理性质指标略22无粘性土的相对密度DrDremaxeemaxemin松散13中密23密实23粘性土的物理状态指标液塑限56塑性指数IpWLWp100液性指数ILWWpWLWP液性指数IL坚硬0硬塑025可塑075软塑10流塑24灵敏度St反映粘性土结构性的强弱粘性土的原状土的无侧限抗压强度与原状土结构完全破坏的重塑土无侧限抗压强度的比值称为灵敏度25地基土的工程分类岩石颗粒间牢固联结呈整体或具有节理裂隙的岩体称为岩石碎石土土的粒径d2mm的颗粒含量超过全重50的土称为碎石土砂土粒径2mm的颗粒含量不超过全重的50且d0075mm的颗粒超过全重的50的土称为砂土粉土塑性指数Ip10且粒径大于0075mm的颗粒含量不超过全重的50的土称为粉土粘性土土的塑性指数Ip10时称为粘性土塑性指数Ip17为粘土10Ip17为粉质粘土人工填土由人类活动堆填形成的各类土称为人工填土26地基土产生压缩的原因外因1建筑物荷载作用2地下水位大幅度下降3施工影响基层持力层土的结构扰动4振动影响产生震沉5温度变化影响6浸水下沉内因1固体矿物本身压缩极小物理学上有意义对建筑工程来说是没有意义的2土中液相水的压缩3土中孔隙的压缩土中水与气体受压后从孔隙中挤出使土的孔隙减小27何谓蠕变粘性土在长期荷载作用下变形随时间而缓慢持续的现象称为蠕变28压缩指数CcCce1e2lgp1lgp229弹性模量钢材或混凝土试件在受力方向的应力与应变之比称为弹性模量压缩模量土的试样单向受压应力增量与应变增量之比称为压缩模量30载荷试验对试坑的要求深度为基础设计埋深d试坑宽度B3bb为载荷试验压板的宽度或直径承压板面不应小于025平方米对于软土不应小于05平方米31土层自重应力在未修完建筑物之前由土体本身自重引起的的应力称为土的自重应力32柔性基础在均布荷载作用下基底反力为均匀分布刚性基础在均布荷载作用下呈马鞍形抛物线形钟形分布33基础底面附加应力建筑物荷载在地基中增加的压力称为附加应力34地基沉降计算值与实测值不一致的原因主要有1分层总和法计算所作的几点假定与实际情况不完全符合2土的压缩性指标试样的代表性取原状土的技术及实验的准确度都存在问题3在地基沉降计算中未考虑地基基础与上部结构的共同作用35相邻荷载影响地基沉降的因素有1两基础的距离2荷载大小3地基土的性质4施工先后顺序等36正常固结土指土层历史上经受的最大压力等于现有覆盖土的自重压力超固结土指该土层历史上曾经受过大于现有覆盖土重的前期固结压力欠固结土指土层目前还没有达到完全固结土层实际固结压力小于土层自重压力37单向固结理论假设1土的排水和压缩只限竖直单向水平方向不排水不发生压缩2土层均匀完全饱和在压缩过程中渗透系数和压缩模量不发生变化3附加应力一次骤加且岩土层深度均匀分布38沉降量特指基础中心的沉降量沉降差同一建筑物中相邻两个基础沉降量的差值以mm为单位倾斜特指独立基础倾斜方向两端点的沉降差与距离的比值以表示局部倾斜指砖石砌体承重结构沿纵向610m内基础两点的沉降差与其距离的比值用表示39水准基点的设置为保证水准基点的稳定可靠的原则宜设在基岩上或压缩性较低的土层上水准基点的位置应靠近观测点并在建筑物产生的压力影响范围以外不受行人车辆碰撞的地点在一个观测区水准基点不应少于3个40观测点的设置观测点的布置应能全面反映建筑物的变形并结合地质情况确定如建筑物四个角点沉降缝两侧高低层交界处地基土软硬交界两侧等数量不少于6个41防止地基有害变形的措施减小沉降的措施外因方面1上部结构采用轻质材料则可减小基础底面的接触压力p2当地基中无软弱下卧层时可加大基础埋深d内因方面1预先对地基进行加固处理2采用桩基础或深基础等等减小沉降差的措施1设计中尽量使用上部荷载中心受压均匀分布2遇高低层相差悬殊或地基软硬突变等情况可合理设置沉降缝3增加上部结构对地基不均匀沉降的调整作用4妥善安排施工顺序5人工补救措施42十字板剪切试验适用于地基为软弱粘性土取原状样困难的条件43粘性土的抗剪强度包括内摩擦力与粘聚力两部分粘聚力包括范德华力库伦力土中天然胶结物质44确定地基承载力的主要依据为土的强度理论45地基的临塑荷载指在外荷载作用下地基中刚开始产生塑性变形时基础底面单位面积上所承受的荷载46地基的极限荷载特指地基在外荷作用下产生的应力达到平衡时的荷载47太沙基理论假定1条形基础均布荷载作用2地基发生滑动时滑动面的形状两端为直线中间为曲线左右对称3滑动土体分为三区1区位于基础底面下为楔形弹性压密区2区滑动面为曲面呈对数螺旋线3区滑动面为斜向平面剖面图上呈等腰三角形48凯斯普顿公式使用条件1饱和软土地基2浅基础3矩形基础49汉森公式使用条件1倾斜荷载作用2基础形状3基础埋深50影响基础极限荷载的因素有1地基的破坏形式2地基土的指标3基础尺寸4荷载作用方向5荷载作用时间51挡土墙的类型按结构形式分重力式悬臂式扶壁式锚杆式加筋挡土墙按建筑材料分砖砌块石素混凝土钢筋混凝土52土压力种类静止土压力主动土压力被动土压力53影响土压力的因素挡土墙的位移挡土墙形状填土的性质54郎肯理论使用条件1挡土墙的强背竖直光滑2挡土墙后填土表面水平55影响土坡稳定的因素1土坡坡度2突土坡高度3土的性质4气象条件5地下水的渗透6地震老师透题填空题10题液塑限56塑性指数IpWLWp100液性指数ILWWpWLWP液性指数IL坚硬0硬塑025可塑075软塑10流塑相对密度Dr54Dremaxeemaxemin松散13中密23密实太沙基公式计算地基承载力172物理指标换算名词解释4题临塑荷载指在外荷载作用下地基中刚开始产生塑性变形时基础底面单位面积上所承受的荷载被动土压力挡土墙在较大外力作用下向后推动填土则填土受墙的挤压使作用在墙背上的土压力增加墙后土能达到被动极限平衡状态墙背上作用的土压力达到最大称为被动土压力简答题4题1单向固结理论基本假设1土的排水和压缩只限竖直单向水平方向不排水不发生压缩2土层均匀完全饱和在压缩过程中渗透系数和压缩模量不发生变化3附加应力一次骤加且沿土层深度呈均匀分布2太沙基理论假定1条形基础均布荷载作用2地基发生滑动时滑动面的形状两端为直线中间为曲线左右对称3滑动土体分为三区1区位于基础底面下为楔形弹性压密区2区滑动面为曲面呈对数螺旋线3区滑动面为斜向平面剖面图上呈等腰三角形3为什么饱和软粘土的不固结不排水实验的强度包线是一条直线强度包线即为库伦破坏包线其斜率为土的内摩擦角的正切值即tanamp由于当饱含软粘土不排水即内摩擦角为零即斜率为零所以强度包线为一条水平直线4侧限压缩压缩性指标压缩系数与压缩模量的关系土的压缩系数压缩系数a表示在单位压力增量作用下土的孔隙比的减小值因此压缩系数a越大土的压缩性就越大压缩指数Cc侧限压缩模量Es土的试样单向受压应力增量与应变增量之比称为压缩模量Es压缩模量与压缩系数都是常用的地基土压缩性指标两者都由侧限压缩实验结果求得因此Es与a之间不是相互独立的而是具有以下关系Es1e1a5郎肯土压力理论与库伦土压力理论的异同点相同点都要求挡土墙的移动是以使墙后填土的剪力达到抗剪强度土压力都利用摩尔库伦强度理论不同点郎肯理论是根据土体中各点处于平衡状态的应力条件直接求墙背上各点的土压力要求墙背光滑填土表面水平计算结果偏大而库伦理论是根据墙背与滑动面间的楔块型处于平衡状态的静力平衡条件求总土压力墙背可以倾斜粗糙填土表面可倾斜计算结果主动压力满足要求而被动压力误差较大郎肯理论是考虑墙后填土每点破坏达到极限状态库伦理论是考虑滑动土体的极限平衡计算题1计算挡土墙主动压力214一层5mr20c1025二层5mr18c0amp302已知外荷载求基底附加应力