《土力学》重点、难点及主要知识点

土力学》重点、难点及主要知识点一、课程重点、难点1、土的物理性质及工程分类 1.1概述、1.2土的组成、1.3土的三相比例指标、1.4无粘性土的密实度、 1.5粘性土的物理性质、1.6土的击实性、1.7土的工程分类掌握重点:土的物理性质指标、无粘性土和粘性土的物理性质、土的击实 性、土的工程分类原则难点:土的物理状态2、土的渗透性与渗流 2.1概述、2.2土的渗透性、2.3土中二维渗流及流网简介、2.4渗透力与渗 透破坏掌握重点:土的渗透规律、二维渗流及流网、渗透力与渗透破坏 难点:土的渗透变形3、土的压缩性和固结理论 3.1土的压缩特性、3.2土的固结状态、3.3有效应力原理、3.4太沙基一维 固结理论掌握重点:土的压缩性,有效应力原理 难点:有效应力原理、一维固结理论4、 土中应力和地基沉降计算 4.1地基中的自重应力、4.2地基中的附加应力、4.3常用沉降计算方法、 4.4地基沉降随时间变化规律的分析 掌握重点:地基自重应力及附加应力的计算方法、不同变形阶段应力历史 的沉降计算方法、地基最终沉降量计算方法、地基沉降随时间变化规律 难点:角点法计算附加应力,分层总和法计算地基沉降量。
5、土的抗剪强度5.1土的抗剪强度理论和极限平衡条件、5.2土的剪切试验、5.3三轴压缩 试验中孔隙压力系数、5.4饱和粘性土的抗剪强度、5.5应力路径在强度问 题中的应用、5.6无粘性土的抗剪强度 掌握重点:库仑定律的物理意义、极限平衡条件式、直剪试验测定土的抗 剪强度指标、不同排水条件下测定土的抗剪强度指标的方法、剪切试验的 其它方法、剪切试验方法的选用、砂土的振动液化、应力路径的概念 难点:极度限平衡条件式、抗剪强度指标的选用、应力路径6、土压力 6.1土压力类型和静止土压力计算、6.2朗肯土压力理论、6.3库仑土压力 理论、6.4几种常见情况下土压力计算掌握重点:静止土压力、主动土压力、被动土压力的形成条件、朗肯和库 伦土压力理论难点:有超载、成层土、有地下水情况的土压力计算7、地基极限承载力7.1 地基变形和破坏类型、7.2地基的临塑荷载及临界荷载、7.3 地基承载 力的确定掌握重点:握地基承载力确定方法、地基变形和破坏的类型、地基临塑荷 载及临界荷载确定地基承载力、根据试验方法确定地基承载力难点:按理论公式和规范确定地基承载力8、 土坡稳定分析 8.1无粘性土土坡稳定分析、8.2粘性土土坡稳定分析 掌握重点:无粘性土土坡的稳定性分析法、粘性土土坡的圆弧稳定分析 法,毕 肖甫等其他常用分析方法、水对土坡稳定的作用 难点:粘性土坡的稳定性分析,水对土坡稳定的作用二、土力学主要知识点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Cu=d60/dl0, Cu越大,土越不均匀,级配越好 曲率系数Cc=d30的平方/ (d10*d60)砾石和砂土的级配Cu〉5且Cc=l~3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 DrDr= (emax-e)/(emax-emin)松散v 1/3中密v 2/3v密实23、 粘性土的物理状态指标液塑限塑性指数 Ip= (WL-Wp ) * 100液性指数 IL=(W-Wp) / (WL-WP)液性指数IL坚硬v0硬塑v 0.25可塑v 0.75软塑v1.0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d > 2mm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d>0.075mm的颗粒 超过全重的50%的土称为砂土粉土:塑性指数Ip<1且粒径大于0.075mm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Ip> 10时,称为粘性土塑性指数Ip>17,为粘土10vlp<1,7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Cc ?Cc=(e1-e2)/(lgp1-'lgp2')29、 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B〉3b b为载荷试验压板的宽度或直 径承压板面不应小于0.25平方米,对于软土不应小于0.5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 % 局部倾斜:指砖石砌体承重结构,沿纵向 6~10m 内基础两点的沉降差与 其距离的比值,用% 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1、 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。