土力学期末知识点总结材料文档格式.docx
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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。
6粒度成分:
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。
7土中水按静电引力的不同,可分为几种类型?
土中水为:
结合水(包括强结合水和弱结合水);
自由水(包括重力水和毛细水)
8在粒度分析累计曲线法中,小于某粒径土的百分含量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)。
9什么叫土的毛细现象?
对工程会产生哪些不利的影响?
是指土在表面力作用下,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。
10土粒间的连接关系:
接触连接,胶结连接,结合水连接,冰连接
11土的结构:
单粒结构,蜂窝结构,絮状结构
12土的构造:
层状构造,分散构造,结核状构造,裂隙构造
13土的基本指标测定方法:
1)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
14试写出土的三相比例指标并写明各指标的计算公式。
土的密度ρ=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;
15试验土样体积60cm3,质量300g,烘干后质量为260g,则该土样的干密度为4.35g/cm3。
16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。
17什么叫粘性土的塑限、液限、塑性指数和液性指数?
怎样测定?
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。
18什么叫粘性土的触变性?
试分析其对预制桩施工和承载力的影响?
(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。
19建筑地基基础设计将土分类为:
岩石,碎石土,砂土,粉土,黏性土,人工填土,特殊性土
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和路堤两侧有水位差时,可能出现怎样的工程危害,试根据所学土力学知识说明危害成因及处理方法?
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。
2在《公路与桥涵地基基础设计规》中,将土分为哪几种类型?
碎石土;
砂土;
粘性土;
特殊性土。
3土层中的毛细水带分:
正常毛细水带、毛细网状水带、毛细悬挂水带三种。
4地下水定义:
存在于地表以下岩土层的孔隙,裂隙,或空洞中的水。
5试验土样自然状态质量为300g,恰好成为塑态时质量为260g,恰好成为液态时质量为340g,则该土样的液性指数为0.5,自然状态下土体处于可塑状态。
6达西定律指出,水在砂性土体中渗流过程中,渗流速度与水头梯度成正比。
7蒸馏水在某试验土样中的渗流速度为0.1m/s,该土样的渗透系数为5×
10-8m/s,则当水在土样中流动时产生的动水力为2×
1010N/m3。
8什么叫动水力?
试写出其数学表达式,并分析流砂产生的原因及条件?
1地下水在渗流过程中,对单位体积土骨架所产生的作用力,称为动水力;
2动水力的数学表达式为GD=γwI:
3原因及条件:
地下水向上渗流,且GD≥γ。
10试分析冻胀产生的原因,及冻胀现象对工程的危害?
其主要原因是,冻结时土中未冻结区水向冻结区迁移和积聚的结果;
对工程危害:
使道路路基隆起、鼓包,路面开裂、折断等;
使建筑物或桥梁抬起、开裂、倾斜或倒塌。
11影响冻胀的因素:
土的因素,水的因素,温度的因素
第三章土中应力计算
1地基基础分为柔性基础和刚性基础
2土中应力的计算方法,采用的是弹性理论;
将地基土视为均质的,连续的,各向同性的半无限空间线弹性体
3土中的应力种类:
自重应力,附加应力
4计算地下水位以下土层的自重应力时应当用有效重度。
5基底压力的分布规律影响因素:
1)地基土的性质;
2)地基与基础的相对刚度;
3)荷载的大小和性质以及分布情况;
4)基础的埋深,面积,现状
6前些年修建在东北地区地下水位较浅路段的公路,目前许多都出现了下述现象:
路面松软、开裂、冒泥(翻浆)。
试根据所学土力学知识说明现象成因及影响因素?
成因主要来源于季节性冻土的冻融,影响因素如下:
1.土的因素:
土粒较细,亲水性强,毛细作用明显,水上升高度大、速度快,水分迁移阻力小,土体含水量增大,导致强度降低,路面松软、冒泥;
2.水的因素:
地下水位浅,水分补给充足,所以冻害严重,导致路面开裂;
3.温度的因素。
冬季温度降低,土体冻胀,导致路面鼓包、开裂。
春季温度升高,土体又会发生融沉;
。
7某矩形基础底面长2m,宽1m,自重5kN,上部载荷20kN,当载荷轴线与矩形中心重合时,基底压力为12.5kN/m2;
当载荷轴线偏心距为基础宽度1/12时,基底最大压力为18.75kN/m2,基底最小压力为6.25kN/m2。
8土力学中的有效应力原理包含下述两点:
土的有效应力等于总应力减去孔隙水压力;
土的有效应力控制了土的变形及强度性能。
9试叙述土的有效应力原理,并写出饱和土有效应力原理的数学表达式?
土体中的总应力等于有效应力与孔隙水压力之和,称为土的有效应力原理;
其数学表达式为:
【】
第四章土的压缩性与地基沉降计算
1土的压缩性:
在外力的作用下土体积缩小的特性成为土的压缩性
2沉降:
在建筑物荷载作用下,地基土发生的竖直方向的位移称为沉降
3建筑物地基沉降主要研究两方面容:
最终沉降量,沉降量与时间的关系
4简述室侧限压缩试验的过程,最终可确定哪些压缩性指标?
压缩试验过程:
现场取土样,放于固结仪中;
级加荷,并观测各级荷载下的压缩量;
绘制压缩曲线。
指标有:
压缩系数;
压缩指数;
压缩模量。
5现场荷载实验过程:
1.装置;
2.实验方法:
P1=constp1=rds1;
P2=constp2s2;
Pn=constpnsn;
3.加载及观测标准:
(1)n>
=8;
(2)在每级荷载下定时观测下沉速率《=0.1mm\h(连续两个小时可以提高荷载级数)4.破坏标准:
(1)承压板周围的土明显侧向挤出或产生裂缝
(2)p-s曲线出现陡降(3)在某级荷载下,24小时某沉降速率仍达不到稳定标准(4)下沉量》=0.08b(荷载板宽或直径)
6土的弹性模量测定方法:
主要有两大类,即静力法和动力法;
前者采用静三轴仪,测得的弹性模量称为静弹模;
后者采用动三轴仪,测得的弹性模量称为动弹模。
7地基沉降的主要原因:
一是由于建筑物荷载在地基中产生的附加应力,二是土的压缩特性
8绝对柔性基础:
抗弯刚度为零,无弯曲能力;
绝对刚性基础,抗弯刚度无穷大,受弯矩作用不会发生挠曲变形
9在计算最终沉降量时,应力面积法与层总和法相比,有哪些特点?
1.计算结果更精确,计算工作量更少2.计算方法更合理。
3.提出了终沉计算经验系数。
10固结度与哪些因素有关?
1.渗透系数2.压缩模量ES值3.时间4.渗流路径。
11地基最终沉降的组成:
瞬时沉降,固结沉降,次固结沉降
12地基变形特征:
沉降量,沉降差,倾斜,和局部倾斜四种
13减少地基沉降量的措施:
分为因和外因。
对于因,可以在修筑建筑物之前对地基进行加固处理,比如采用机械压密,强力夯实,换土垫层,加载预压,砂桩,振冲及化学加固措施,必要时可采用柱基础,或其他深基础形式;
对于外因,则采用减少附加应力的方式,通常采用轻型结构,轻型材料,尽量减轻上部结构自重,或增设地下室等措施
第五章土的抗剪强度
1什么叫土的抗剪强度?
其测定方法有哪些?
1.土体抵抗剪切破坏的极限承载能力,称为土的抗剪强度2.测定方法有:
直接剪切试验;
三轴剪切试验;
无侧限抗压试验;
十字板剪切试验;
大型直接剪切试验。
2极限平衡状态:
当土体的剪应力τ等于土的抗剪强度τf时,的临界状态称为极限平衡状态
3土的抗剪强度的测定方法(仪器):
直接剪切仪,三轴压缩仪,无侧限压力仪,和十字板剪切仪等;
4直接剪切实验根据剪坏速度分为,快剪,固结快剪,慢剪
5三轴压缩试验三种试验方法:
不固结不排水实验,固结不排水试验,固结排水试验
6无粘性土抗剪强度的来源:
摩擦角,咬合力,剪胀作用
7天然休止角:
是指松散状态无荷重作用下的坡角
8影响土的抗剪强度因素有那些。
土的矿物成分、颗粒形状和级配;
原始密度;
粘性土触变性;
土的应力历史。
第六章土压力计算与挡土墙设计
1挡土结构物是土木工程中一种常见构筑物,其作用是用来防止土体坍塌
2作用在挡土墙上的压力分类:
静止土压力,主动土压力,被动土压力
3朗肯与库伦土压力理论比较:
1)朗肯土压力与库伦土压力理论均属于极限状态土压力理论;
2)朗肯土压力理论概念明确,公式简单,对于黏性土,粉土,无黏性土均可以直接计算,故工程中得到广泛应用;
3)库伦土压力考虑了墙背与填土间的摩擦力作用,并可用于墙背倾斜,填土面倾斜的情况,但由于该理论假定强后的填土为砂性土,故不能直接用于计算黏性土和粉土的土压力
4挡土墙的类型主要有哪些?
重力式挡土墙;
悬臂式挡土墙;
扶臂式挡土墙;
板桩墙。
第七章土坡稳定性分析
1土坡滑动失稳的原因有:
外界力的作用破坏了土体原有的应力平衡状态;
土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低。
2土坡失稳的原因是什么?
其根本原因是土体的剪应力在某时刻大于土的抗剪强度;
促使剪应力增加的原因有:
土坡变陡;
动水力过大;
坡顶有超载;
打桩、爆破及地震等动荷载作用;
造成土抗剪强度降低的原因有:
冻胀再溶化;
振动液化;
浸水后土的结构崩解;
土中含水量增加。
3影响土坡稳定的因素主要有:
边坡坡角、坡高、土的性质、地下水的渗透力、振动作用的影响、人类活动和生态环境的影响
4均质粘性土圆弧滑动面的形式有:
坡脚圆、坡面圆、中点圆。
aΦ>
3°
,滑动面为坡脚圆,最危险滑动面圆心位置bΦ=0°
,β>
53°
,滑动面也是坡脚圆,最危险滑动面圆心位置cΦ=0°
,β<
,滑动面可能是中点圆也可能是坡脚圆或坡面圆,nd>
4,则为中点圆
5黏性土坡稳定分析方法:
整体圆弧滑动法;
瑞典条分法,简布条分发;
6砂性土土坡、粘性土土坡的坡高是否受限制?
请说明原因?
1.砂性土土坡的坡高不受限制;
根据土坡稳定性分析理论,砂性土的安全系数为:
K=tanΦ/tanβ,所以只要坡角不超过其摩擦角即可,与坡高无关;
;
2.粘性土土坡的坡高受限制;
K=动力矩/阻力矩,而土坡高度的变化对动力矩和阻力矩均会产生影响,进而导致圆弧滑动面产生的位置发生