《土力學(xué)》考試重點(diǎn)

1、填空、選擇、判斷顆粒級配曲線的用途： 1）由曲線的坡度可判斷土的均勻程度，確定其不均勻程度：曲線平緩級配良好；曲線較陡級配不良。小于某粒徑的土粒含量為10%時(shí)相應(yīng)的粒徑，稱為有效粒徑；小于某粒徑的土粒含量為60%時(shí)相應(yīng)的粒徑，稱為限制粒徑。不均勻系數(shù)反映大小不同粒組的分布情況。Cu愈大，土粒粒徑分布愈廣，表示愈不均勻，土愈易于壓實(shí)。 Cu愈小，土粒粒徑分布愈窄，表示愈均勻，土愈不易壓實(shí)。工程上Cu5的土為均勻土(級配不良土)； Cu10的土為不均勻土(級配良好的土)。 Cc值為13的土級配良好，小于1或大于3時(shí)級配不良。礫類土和砂類土同時(shí)滿足Cu5和Cc13兩個(gè)條件時(shí)，為級配良好的砂和礫。不能

2、同時(shí)滿足上述條件的土，為級配不良的土。 土中水分為結(jié)合水和自由水兩大類：1、結(jié)合水：(1)強(qiáng)結(jié)合水(2)弱結(jié)合水2、自由水：(1)重力水 (2)毛細(xì)水 毛細(xì)壓力能使潮濕砂土開挖一定高度，但失水干燥后就會松散坍塌。土的結(jié)構(gòu)分為單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)和絮狀結(jié)構(gòu)三種基本類型。密實(shí)的單粒結(jié)構(gòu)的土較穩(wěn)定，力學(xué)性能好，是良好的天然地基；蜂窩和絮狀結(jié)構(gòu)的土強(qiáng)度低、壓縮性高，不可作為天然地基。土的構(gòu)造最主要特征就是成層的層理構(gòu)造和具有裂隙的裂隙構(gòu)造。土工試驗(yàn)（試驗(yàn)方法）1、烘干法：測含水率 （當(dāng)前的含水率）2、環(huán)刀法、灌砂法：測密度 3、比重瓶法：測土粒比重 4、篩分法、密度計(jì)法：顆粒分析試驗(yàn)5、平衡錐式液限儀法

3、、液塑限聯(lián)合測定儀法：測界限含水率（液限、塑限）6、擊實(shí)試驗(yàn)：測最優(yōu)含水率 7、滲透試驗(yàn)：測滲透系數(shù) 8、固結(jié)試驗(yàn)：測土體固結(jié)性能（壓縮、固結(jié)）（有側(cè)限抗壓強(qiáng)度）（壓縮系數(shù)、壓縮模量）9、直接剪切試驗(yàn)：測抗剪強(qiáng)度 （黏聚力、內(nèi)摩擦角）10、三軸剪切（三軸壓縮）試驗(yàn)：測抗剪強(qiáng)度 （黏聚力、內(nèi)摩擦角）土粒相對密度比重（ds或Gs）：土粒質(zhì)量與同體積(4°C) 純水的質(zhì)量之比。土的天然含水率（w）：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比。土的天然密度（）：土的總質(zhì)量與總體積之比。土的孔隙比（e）：土中孔隙體積與土粒體積之比。孔隙比反映天然土層的密實(shí)程度。e<0.6的土是密實(shí)的低壓縮性土，e>

4、;1.0的土是疏松的高壓縮性土。土的孔隙率（n）：土中孔隙體積與土的總體積之比。土的飽和度（Sr）：土中孔隙水的體積與孔隙總體積之比。飽和度愈大，表明土中孔隙充水愈多。Sr為0100%，干土?xí)rSr=0孔隙充滿水時(shí)Sr=100%土的干密度（d）：土單位體積中土固體顆粒的質(zhì)量。土的飽和密度（sat）：土的孔隙完全被水充滿時(shí)的密度。土的浮密度(有效密度)（）：地下水位以下，土單位體積中土粒的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差。同一種土同體積時(shí)：sat>>d>土的重度指標(biāo)：即單位體積土的重量。 單位：kN/m3砂土的密實(shí)度可分：松散、稍密、中密、密實(shí)同一種黏性土隨著含水量的不同分別處于固態(tài)、半

5、固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動狀態(tài)。界限含水量中，由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變到流動狀態(tài)的液限wL由半固態(tài)轉(zhuǎn)變到可塑狀態(tài)的塑限wP黏性土分類粉土粉質(zhì)黏土黏土塑性指數(shù)IPIP<1010<IP17IP>17黏性土狀態(tài)堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑液性指數(shù)ILIL00<IL0.250.25<IL0.750.75<IL1.0IL>1.0在壓實(shí)填土?xí)r，填土的含水率是否能達(dá)到充分壓實(shí)的最大影響因素，因此，需要先通過擊實(shí)試驗(yàn)測定回填土的最優(yōu)含水率和最大干密度。填土分為：素填土、雜填土、沖填土和壓實(shí)填土。地下水的運(yùn)動方式的分類： 按流線形態(tài)分為：層流、紊流水頭梯度：是指沿滲流方向單位距離的水頭損失。無

6、單位。滲流方向單位距離時(shí)的水頭損失。 只有在水頭梯度很小的情況下才能適用達(dá)西定律；因?yàn)樵谳^大水力梯度下，水在土中的流動進(jìn)入紊流狀態(tài)，滲流速度與水力梯度開始呈非線性關(guān)系，此時(shí)達(dá)西定律不能適用。砂土完全符合達(dá)西定律達(dá)西滲透定律的適用條件：只有當(dāng)滲流為層流的時(shí)候才能適用達(dá)西滲透定律。實(shí)驗(yàn)室測定滲透系數(shù)分為常水頭試驗(yàn)和變水頭試驗(yàn)，常水頭法適用于透水性強(qiáng)的粗粒土，變水頭法適用于透水性弱的細(xì)粒土。滲透力（又稱動水壓力）：單位體積土顆粒所受到的滲透水流作用力。其值為：j滲透力，kN/m3；w水的重度，10kN/m3；i水頭梯度。滲透力與水頭梯度成正比，作用力方向與滲流（流線）方向一致。流砂(流土)：當(dāng)滲透力

7、j(土的有效重度)，土顆粒完全失重，將處于懸浮狀態(tài)而失去穩(wěn)定，并隨水流動的現(xiàn)象。 發(fā)生流砂的條件：當(dāng)j=(有效重度)時(shí)，土顆粒就處于流砂臨界狀態(tài)。此時(shí)的水頭梯度稱為臨界水頭梯度（icr）。流砂現(xiàn)象只發(fā)生在土體表面滲流逸出之處，不發(fā)生在土體內(nèi)部，當(dāng)土顆粒不斷逸出，將形成流砂通道并不斷擴(kuò)大，從而造成工程事故。管涌：水在土中滲流時(shí)，土中細(xì)顆粒在滲透力作用下通過粗顆粒的孔隙被水流帶走，土的孔隙不斷擴(kuò)大，較粗顆粒也被水流逐漸帶走，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的通道，造成土體塌陷的現(xiàn)象。發(fā)生管涌的條件：1、幾何條件：孔隙直徑細(xì)顆粒直徑、Cu102、水力條件：水力梯度臨界水頭梯度由于土是由三相組成的，則應(yīng)由土顆粒

8、、水、氣共同承擔(dān)。有效應(yīng)力：由土顆粒承擔(dān)的應(yīng)力。孔隙應(yīng)力：由孔隙內(nèi)的水、氣承擔(dān)的應(yīng)力?？紫端畨毫Γ河煽紫端袚?dān)的應(yīng)力?？紫稓鈮毫Γ河煽紫稓怏w承擔(dān)的應(yīng)力。飽和土的有效應(yīng)力原理：自重應(yīng)力：是土體由于自身重力作用而存在的應(yīng)力。附加應(yīng)力：是指土體受到外荷以及地下水滲流、地震、風(fēng)、雪等作用下附加產(chǎn)生的應(yīng)力增量。它是使地基失去穩(wěn)定和產(chǎn)生變形的主要原因。豎向自重應(yīng)力土體中任意深度處的豎向自重應(yīng)力等于單位面積(1m×1m)上土柱的有效重量，單位KN/m2=kPa。地下水位以上，計(jì)算豎向自重應(yīng)力用天然重度地下水位以下，計(jì)算豎向自重應(yīng)力用有效重度地下水下降，豎向自重應(yīng)力增加基底壓力：是指建筑物的荷載通過

9、自身基礎(chǔ)傳遞給地基，基礎(chǔ)底面單位面積土體所受到的壓力。F基礎(chǔ)頂面的豎向力，kN；G基礎(chǔ)自重及其上土重，kN；G=GAd, G為基礎(chǔ)及其上回填土重的平均重度，取G =20kN/m3，地下水位以下扣除浮力。d基礎(chǔ)埋深，m；從室內(nèi)地面或室內(nèi)外地面算起；A基底面積，m2；矩形基礎(chǔ)A=L(長度)×b(寬度)；條形基礎(chǔ)沿長度方向取1m計(jì)算，式中A=b×1，F(xiàn)、G為單位長度基礎(chǔ)內(nèi)的相應(yīng)值，kN/m。中心荷載 ：上部荷載的重心作用線與構(gòu)件的幾何中心線重合。此時(shí)構(gòu)件中只受壓而不受彎矩。偏心荷載：上部荷載的重心作用線偏離構(gòu)件的幾何中心線。此時(shí)構(gòu)件既受壓又受彎矩，偏離形心的垂直距離，就是偏心距。

10、 偏心矩e：指偏心受力構(gòu)件中軸向力作用點(diǎn)至截面形心的距離?；赘郊討?yīng)力：建筑物建造后的基底壓力扣除基底標(biāo)高處原有土的自重應(yīng)力后，新增加的應(yīng)力。基底附加壓力等于基底壓力扣除基底標(biāo)高處原有土體的自重應(yīng)力。在一般壓力（100600kN)作用下，土粒和水的壓縮與土的總壓縮量之比是很微小的，因此完全可以忽略不計(jì)，所以把土的壓縮看作是土中水和氣體從孔隙中被擠出。壓縮固結(jié)實(shí)驗(yàn)的ep曲線圖。壓縮系數(shù)斜率越陡，壓縮系數(shù)越大，則土的壓縮性越大。為了便于應(yīng)用和比較，通常采用壓力間隔由增加到 時(shí)所得的壓縮系數(shù) 來評價(jià)土的壓縮性。壓縮模量：是土在無側(cè)向變形條件下，豎向應(yīng)力與應(yīng)變的比值。 單位：av壓縮系數(shù)，MPa-1；

11、 Es壓縮模量，MPa。壓縮模量Es也是土的一個(gè)重要的壓縮性指標(biāo)，與壓縮系數(shù)av成反比。Es越大，av越小，土的壓縮性越低。av、Es都是反映土體在單向壓縮時(shí)對壓縮變形的抵抗力。使用壓縮系數(shù)和壓縮模量判斷土的壓縮性：低壓縮性土：a1-2<0.1MPa-1，Es>15MPa；中壓縮性土： 0.1MPa-1a1-2<0.5MPa-1， Es=415MPa；高壓縮性土： a1-20.5MPa-1，Es<4MPa；變形模量土在無側(cè)限條件下，應(yīng)力與應(yīng)變的比值。E0變形模量，kPa；Es壓縮模量，MPa。土的泊松比，一般為0.30.4，飽和黏性土在不排水條件下可取0.5。變形模量E

12、的大小反映土體抵抗彈塑性變形的能力。也是土的一個(gè)重要的壓縮性指標(biāo)。 壓縮模量與變形模量的區(qū)別：兩者反映的是變形條件不一樣。壓縮模量：只有豎向變形變形模量：豎向和側(cè)向變形應(yīng)力歷史對土的壓縮性影響土的回彈與再壓縮：對土試樣分級加荷壓縮至b點(diǎn)，分級卸荷回彈至c點(diǎn)，再分級加荷壓縮時(shí)：卸荷回彈曲線與原壓縮曲線不重合，土產(chǎn)生了彈性變形和塑性變形。正常壓縮曲線，斜率陡，土體壓縮性大；再壓縮曲線，曲線平緩，壓縮性明顯降低。土的應(yīng)力歷史：土體在歷史上曾經(jīng)受到過的應(yīng)力狀態(tài)。先期固結(jié)壓力pc ：指土層在地質(zhì)歷史上曾經(jīng)承受到過的并已固結(jié)穩(wěn)定的最大有效應(yīng)力。土層的先期固結(jié)壓力對其固結(jié)程度和壓縮性有明顯的影響，用先期固結(jié)

13、壓力pc與現(xiàn)時(shí)的土壓力p0的比值描述土層的應(yīng)力歷史，將黏性土進(jìn)行分類：正常固結(jié)土先期固結(jié)壓力等于目前的土壓力pcp0超固結(jié)土先期固結(jié)壓力大于目前的土壓力pc>p0 （相當(dāng)于挖方）欠固結(jié)土土在自重作用下尚未完全固結(jié)pc<p0 （相當(dāng)于填方）計(jì)算地基最終變形量有兩種方法：分層總和法建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范法簡稱“規(guī)范法”分層總和法如何確定地基壓縮層深度Zn；一般土層按 z=0.2c (即附加應(yīng)力等于上覆土層有效自重壓力20%的深度）；軟弱土層按 z=0.1c (即附加應(yīng)力等于上覆土層有效自重壓力10%的的深度）。當(dāng)上述壓縮層深度范圍內(nèi)遇到不能壓縮的巖層時(shí)，計(jì)算深度至巖層面。分層總和法如何分

14、層：1） 每層厚度hi0.4b，一般為12m；B基底短邊長度2）不同的土層分界線，應(yīng)分層；3）地下水位界面應(yīng)分層；分層總和法如何計(jì)算各土層的壓縮量：最后求和，得出地基最終沉降量：規(guī)范法如何分層：1）按天然土層分層；2）地下水位界面處：如壓縮模量Es上下一致，不分層；如壓縮模量Es上下不一致應(yīng)分層。土的單向固結(jié)理論研究表明：粘性土地基在基底壓力作用下的沉降量S由三種不同的原因引起初始沉降(瞬時(shí)沉降) Sd有限范圍的外荷載作用下地基由于發(fā)生側(cè)向位移(即剪切變形)引起。主固結(jié)沉降(滲流固結(jié)沉降) Sc由于超孔隙水壓力逐漸向有效應(yīng)力轉(zhuǎn)化而發(fā)生的土滲透固結(jié)變形引起的。 是地基變形的主要部分。次固結(jié)沉降S

15、s主固結(jié)沉降完成以后，在有效應(yīng)力不變條件下，由于土骨架的蠕變特性引起的變形。這種變形的速率與孔隙壓力消散的速率無關(guān)，取決于土的蠕變性質(zhì)，既包括剪應(yīng)變，又包括體應(yīng)變。施工期間不同地基完成的沉降量：1、碎石土和砂土：壓縮性小、滲透性大，施工期間沉降基本完成，即100%。2、低壓縮黏性土：施工期間完成最終沉降量的50%80%。3、中壓縮黏性土：施工期間完成最終沉降量的20%50%。4、高壓縮黏性土：施工期間完成最終沉降量的5%20%。剪切破壞是土體破壞的主要形式。土的抗剪強(qiáng)度：土體抵抗剪切破壞的極限能力。 有效應(yīng)力是由土顆粒之間的黏結(jié)作用和相互之間的咬合作用組成。黏結(jié)作用產(chǎn)生的力稱為土的黏聚力（內(nèi)聚

16、力），咬合作用產(chǎn)生的咬合與摩擦稱為土的內(nèi)摩擦角。黏性土：直線在縱軸上的截距為黏聚力c，與橫軸的夾角為內(nèi)摩擦角。無黏性土：則是通過原點(diǎn)的一條直線。 庫侖定律公式抗剪強(qiáng)度公式砂土的抗剪強(qiáng)度的表達(dá)式：黏性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式：式中：f 土的抗剪強(qiáng)度，KPa； 剪切面上的法向正應(yīng)力，KPa； c土的黏聚力，KPa； 內(nèi)摩擦角（°）。式中c、 稱為土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)其實(shí)抗剪強(qiáng)度類似于高中學(xué)習(xí)的摩擦力：土體內(nèi)某一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下：豎向應(yīng)力(最大主應(yīng)力)側(cè)向應(yīng)力(最小主應(yīng)力)剪切面上為法向應(yīng)力剪應(yīng)力 砂土的抗剪強(qiáng)度的表達(dá)式：黏性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式：在一定載荷范圍內(nèi)，土的抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力之間呈直線關(guān)系

17、。其中、被稱為土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。 為剪切破裂面與大主應(yīng)力的作用面成夾角，其值等于（45°+/2）的。庫侖定律的總應(yīng)力表達(dá)式：庫侖定律的有效應(yīng)力表達(dá)式：稱為土的有效黏聚力稱為土的有效內(nèi)摩擦角飽和土有效應(yīng)力： 在-坐標(biāo)中，以1/2( )，0為圓心、1/2()為半徑作圓我們把庫侖公式強(qiáng)度線繪制于同一坐標(biāo)系中，則該強(qiáng)度線為摩爾圓的切線。f時(shí)，彈性平衡狀態(tài)，整個(gè)摩爾圓位于抗剪強(qiáng)度線的下方，說明該點(diǎn)在任何平面上的剪應(yīng)力都小于土所能發(fā)揮的抗剪強(qiáng)度，因此不會發(fā)生剪切破壞。=f時(shí)，極限平衡狀態(tài)，摩爾圓與抗剪強(qiáng)度線相切于A點(diǎn)，表明通過A點(diǎn)的任意平面上的剪應(yīng)力都等于抗剪強(qiáng)度，該點(diǎn)就處于極限平衡狀態(tài)。f時(shí)，

18、剪切破壞狀態(tài)，抗剪強(qiáng)度線是摩爾圓的一條割線，該點(diǎn)的任意平面上的剪應(yīng)力已超過了土的抗剪強(qiáng)度，實(shí)際上這種情況是不可能存在的。室內(nèi)的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)：直接剪切試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn) 無側(cè)限抗壓試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)正應(yīng)力剪應(yīng)力直接剪切試驗(yàn)的類型：試驗(yàn)類型加垂直荷載時(shí)剪切時(shí)速度模擬類型快剪不固結(jié)快速不排水剪切固結(jié)快剪 固結(jié)快速固結(jié)不排水剪切慢剪固結(jié)慢速固結(jié)排水剪切直接剪切試驗(yàn)的缺點(diǎn)：限定的剪切面不是土樣最薄弱面；應(yīng)力應(yīng)變分布不均勻，且垂直荷載發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使主應(yīng)力大小方向都發(fā)生偏轉(zhuǎn)；受剪面積逐漸縮小，而在計(jì)算抗剪強(qiáng)度時(shí)仍按土樣的原截面積計(jì)算；試驗(yàn)時(shí)不能嚴(yán)格控制排水條件，不能量測孔隙水壓力。三軸剪切試驗(yàn)的類型：試

19、驗(yàn)類型施加圍壓后剪切時(shí)簡稱不固結(jié)不排水剪不固結(jié)不排水不排水UU試驗(yàn)固結(jié)不排水剪固結(jié)排水不排水CU試驗(yàn)固結(jié)排水剪固結(jié)排水排水CD試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)中能嚴(yán)格控制試樣排水條件，量測孔隙水壓力，了解土中有效應(yīng)力變化情況；試樣中的應(yīng)力分布比較均勻，剪切面在試樣的最薄弱處，結(jié)果比直剪試驗(yàn)可靠。 缺點(diǎn)：試驗(yàn)儀器復(fù)雜，操作技術(shù)要求高，試樣制備較復(fù)雜； 試驗(yàn)在的軸對稱條件下進(jìn)行，與土體實(shí)際受力情況可能不符 。無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，與巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)類似，是三軸壓縮試驗(yàn)的特例，對試樣不施加周圍壓力，即，只施加軸向壓力直至發(fā)生破壞，試樣在無側(cè)限壓力條件下，剪切破壞時(shí)試樣承受的最大軸向壓力qu，稱為無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。擋土

20、墻 (擋土結(jié)構(gòu)物)用來支撐天然或人工斜坡不致坍塌以保持土體穩(wěn)定性，或使部分側(cè)向荷載傳遞分散到填土上的一種結(jié)構(gòu)物。擋土結(jié)構(gòu)物上的土壓力擋土墻后的土體作用在擋土墻上的側(cè)向壓力。墻體離開土體主動土壓力墻體擠壓土體被動土壓力墻體靜止靜止土壓力(1)主動土壓力當(dāng)擋土墻在土壓力作用下離開土體向前位移，墻后土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻背上的土壓力稱為主動土壓力，表示為Ea。支擋構(gòu)筑物擋土墻所承受周圍填土的側(cè)壓力屬主動土壓力。(2)被動土壓力當(dāng)擋土墻在外力作用下推擠土體向后位移，墻后土體達(dá)到被動極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在擋土墻上的土壓力稱為被動土壓力，用Ep表示。如橋臺受到橋上荷載推向土體時(shí)，土對橋臺產(chǎn)生

21、的側(cè)壓力屬被動土壓力。(3)靜止土壓力當(dāng)擋土墻靜止不動，墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻背上的土壓力稱為靜止土壓力，用E0表示。如地下室外墻可視為受靜止土壓力的作用。 實(shí)驗(yàn)研究表明： 在相同條件下，主動土壓力小于靜止土壓力，而靜止土壓力又小于被動土壓力，亦即 而且產(chǎn)生被動土壓力所需的位移量，大大超過產(chǎn)生主動土壓力所需的位移量。 靜止土壓力墻體不發(fā)生任何位移相當(dāng)于天然地基土的自重應(yīng)力狀態(tài)（側(cè)限狀態(tài)）。K0靜止土壓力系數(shù) 朗肯土壓力理論是根據(jù)半無限空間土體處于極限平衡狀態(tài)下土的大、小主應(yīng)力關(guān)系，而得出的土壓力計(jì)算方法。朗肯土壓力理論的基本假定：墻背豎直；墻背光滑，墻背與填土之間無摩擦力；墻后填

22、土表面水平。自重應(yīng)力作用下，擋土墻半無限土體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力從彈性平衡狀態(tài)發(fā)展為極限平衡狀態(tài)（滑裂面形成）的情況。黏性土砂土直立臨界深度主動土壓力為零時(shí)，即墻后填土有地下水擋土墻后的回填土常會部分成全部處于地下水位以下，由于地下水的存在將使土的含水量增加，抗剪強(qiáng)度降低，從而使土壓力增大，同時(shí)還會產(chǎn)生靜水壓力。因此，擋土墻應(yīng)該有良好的排水措施。當(dāng)墻后填土有地下水時(shí)，作用在墻背上的側(cè)向壓力有土壓力和水壓力兩部分。朗肯土壓力理論：墻背垂直、光滑、填土水平主動和被動極限平衡條件砂土和黏性土 朗肯主動土壓力系數(shù)朗肯被動土壓力系數(shù)靜止土壓力系數(shù)土壓力系數(shù)大小比較土壓力大小比較庫侖土壓力計(jì)算的假設(shè)條件：1、墻后

23、填土為散體材料(c=0)；2、滑動破壞面為通過墻踵的平面；3、滑動土楔體為剛體。朗肯土壓力理論與庫侖土壓力理論的區(qū)別：求法與步驟：朗肯理論庫侖理論土體內(nèi)各點(diǎn)均處于極限平衡狀態(tài)：極限應(yīng)力法剛性楔體，滑面上處于極限平衡狀態(tài)：滑動楔體法先求土壓力強(qiáng)度p先求總土壓力E對角度的要求：朗肯理論庫侖理論   墻背豎直、光滑,   填土水平  墻背、填土無限制擋土墻就其結(jié)構(gòu)型式可分為以下主要類型：(一)重力式擋土墻(二)懸臂式擋土墻(三)扶壁式擋土墻(四)錨定板及錨桿式擋土墻 墻背的主動土壓力：仰斜式垂直式俯斜式。如為挖方邊坡，采

24、用仰斜式與邊坡緊密結(jié)合；如為填方邊坡，采用垂直式或俯斜式，利于墻背填土夯實(shí)。擋土墻的設(shè)計(jì)的基本步驟：（1）選擇墻型，確定擋土墻的截面尺寸； （2）穩(wěn)定性驗(yàn)算，包括抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算；（3）地基的承載力驗(yàn)算；（4）墻身強(qiáng)度驗(yàn)算；（5）抗震計(jì)算。填料： 首選砂土、礫石、碎石，抗剪強(qiáng)度穩(wěn)定，易于排水； 次選黏性土分層夯實(shí)（密實(shí)度>85%）。 凍土地區(qū)：選擇非凍脹性填料（爐渣、碎石、粗砂） 不應(yīng)采用：淤泥、耕植土（未固結(jié)、抗剪強(qiáng)度低）和膨脹性黏土（遇水膨脹增加土壓力）。 不含雜物：凍結(jié)土塊、木塊（樹根、樹枝）、建筑垃圾。1、擋土墻的穩(wěn)定性驗(yàn)算：包括：1）、抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算；2）、抗傾覆穩(wěn)定性

25、驗(yàn)算；2、地基承載力驗(yàn)算；3、墻身強(qiáng)度驗(yàn)算。1、擋土墻的穩(wěn)定性驗(yàn)算：抗滑移穩(wěn)定擋土墻在墻背土壓力作用下可能沿著墻底發(fā)生滑動破壞，要保證擋土墻的抗滑移穩(wěn)定性，必須要求抗滑力和滑動力之比不小于1.3，該比值稱為抗滑安全系數(shù)，即抗傾覆穩(wěn)定擋土墻在墻背土壓力作用下可能繞墻趾向前發(fā)生轉(zhuǎn)動而傾覆，要保證擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性，必須要求抗傾覆力矩和傾覆力矩之比不小于1.6，該比值稱為抗傾覆安全系數(shù)，即1、土坡：是指具有一定傾斜坡面的土體。3、土坡滑動的原因1) 土體內(nèi)部剪應(yīng)力的增大：坡頂施工、坡頂堆載、降雨土體含水量增加等2) 抗滑力降低：坡底開挖（基坑、路基開挖）3) 土體抗剪強(qiáng)度降低：孔隙水壓力增加而有效

26、抗剪強(qiáng)度降低，降雨產(chǎn)生滲流（滲透力）4) 振動：地震、爆破土坡滑動的預(yù)防措施（1）改善排水條件（2）種植適當(dāng)?shù)闹脖唬苊馔寥狼治g（3）減輕土坡上部的重量，增加坡腳土體的重量（4）減小坡高或坡角（5）避免在坡頂堆放荷載，避免人、畜對坡面的踐踏（6）對陡坡采用一定的坡面或坡體保護(hù)措施（7）修復(fù)坡頂裂縫（8）危險(xiǎn)評估和預(yù)警右下圖表示坡角為的無黏性土土坡，不考慮滲流的影響。 純凈的干砂顆粒間無黏聚力c，其抗剪強(qiáng)度只有摩擦力(內(nèi)摩擦角)，顆粒的自重W在垂直和平行于坡面方向的分力平行于坡面上的分力T將使土顆粒M向下滑動(滑動力)，而阻止土顆粒下滑的抗滑力則是由垂直于坡面上的分力N引起的最大靜摩擦力Tf則穩(wěn)

27、定性系數(shù)Fs為： 由上式可知，當(dāng)坡角與砂的內(nèi)摩擦角相等(=)時(shí)，穩(wěn)定性系數(shù)Fs=1,此時(shí)抗滑力等于滑動力，土坡處于極限平衡狀態(tài)。此時(shí)的坡角稱為天然休止角。從上式還可看出，無黏性土土坡的穩(wěn)定性與坡高無關(guān)，僅取決于坡角。只要< (Fs>1) ，土坡就是穩(wěn)定的。為了保證土坡有足夠的安全儲備，可取Fs=1.11.2。所以，天然休止角是干燥松散砂土維持穩(wěn)定的最大坡度。即，天然休止角即天然坡角。松散的無黏性土堆積時(shí)能夠保持穩(wěn)定的最大坡角黏性土的土坡穩(wěn)定性系數(shù)求法：圓弧形滑面采用條分法，是一種試算法，基本步驟為：1）按比例畫出土坡剖面，如下圖所示；2）任選圓心o，以oa為半徑作圓弧，此圓弧ab為

28、假定的滑動面，將滑動面以上土體分成任意n個(gè)寬度相等的土條；3）計(jì)算每個(gè)土條的力（沿滑坡橫向取1m）；4）以不同的圓心和不同的半徑進(jìn)行重復(fù)計(jì)算，找出最小的穩(wěn)定性系數(shù)Fs，最小的穩(wěn)定性系數(shù)對應(yīng)的滑弧即為最危險(xiǎn)的滑動面。(可編程進(jìn)行計(jì)算)坡率亦稱坡度、坡比，即邊坡高寬比(H:B)。高度較大的邊坡應(yīng)分級開挖，應(yīng)驗(yàn)算邊坡整體的和各級的穩(wěn)定性。進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，地基必須滿足如下條件：（1)承載力要求（強(qiáng)度要求）：建筑物的基底壓力應(yīng)該在地基所允許的承載能力之內(nèi)。要求：地基承載力基底附加應(yīng)力，才能滿足承載力要求（強(qiáng)度要求）（2)變形要求： 建筑物基礎(chǔ)的沉降或沉降差必須在該建筑物所允許的范圍之內(nèi)。（3)穩(wěn)定要

29、求： 建筑物受水平荷載或建在斜坡上、邊坡附近時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算地基穩(wěn)定性 通常在地基計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)地基承載力及基底附加應(yīng)力確定基礎(chǔ)埋置深度和底面尺寸，然后驗(yàn)算地基變形，必要時(shí)驗(yàn)算地基穩(wěn)定性。地基承載力地基土單位面積上所能承受荷載的能力。分為：極限承載力、承載力特征值。（1）極限承載力地基即將喪失穩(wěn)定性時(shí)的承載力。 （2）承載力特征值地基穩(wěn)定有足夠的安全度并且變形控制在建筑物容許范圍內(nèi)時(shí)的承載力。1、 土質(zhì)地基承載力特征值的確定（1）現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)法 （2） 原位測試查表法：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)（N）確定承載力根據(jù)重型觸探試驗(yàn)錘擊數(shù)（N63.5）確定承載力（3）建筑經(jīng)驗(yàn)類比法根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ晒?jīng)驗(yàn)，

30、同一土層的承載力特征值可以采用類比法參考確定。（4）根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定淺基礎(chǔ)的定義：埋深淺，一般d < 5m, 或d / b 小于等于1。只考慮基底以下的土體承受荷載。淺基礎(chǔ)的三種破壞模式整體剪切破壞局部剪切破壞刺入剪切破壞（沖切剪切破壞）淺基礎(chǔ)破壞模式的影響因素和判別因素很多，主要是：地基土的特性和基礎(chǔ)尺寸、埋深。概括為：土質(zhì)較硬、密實(shí)，壓縮性小，基礎(chǔ)埋深不大，一般出現(xiàn)整體剪切破壞現(xiàn)象。地基土質(zhì)松軟，壓縮性大，則容易出現(xiàn)局部剪切破壞或刺入剪切破壞。隨著基礎(chǔ)埋深的增加，常見的是局部剪切破壞和刺入剪切破壞。若基礎(chǔ)埋深大，即使是密實(shí)的砂土，也不會出現(xiàn)整體剪切破壞現(xiàn)象。深基礎(chǔ)埋深大，建筑

31、物荷載由基礎(chǔ)側(cè)面土的摩阻力和基礎(chǔ)底面以下土的承載力共同承受。臨塑荷載：是指基礎(chǔ)邊緣地基中剛要出現(xiàn)塑性變形區(qū)時(shí)，基底單位面積上所承擔(dān)的荷載。臨界荷載：是指容許地基產(chǎn)生一定范圍塑性變形區(qū)所對應(yīng)的荷載。即ab點(diǎn)之間的某點(diǎn)的荷載。工程實(shí)踐表明：采用臨塑荷載pcr作為地基容許承載力偏于保守；對于中等強(qiáng)度以上的地基土，采用塑性區(qū)深度為b/4(中心荷載)和b/3(偏心荷載)的臨界荷載pu作為地基容許承載力，是經(jīng)濟(jì)合理的。根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2011），采用載荷試驗(yàn)、原位測試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或基礎(chǔ)埋置深度大于0.5m，時(shí)，地基承載力特征值需修正。名詞解釋、問答土的顆粒級配：是指土中各個(gè)粒組的相對含量，即各粒組占土?？偭康陌俜?jǐn)?shù)。土的擊實(shí)性：是指土在反復(fù)沖擊荷載作用下能被壓密的特性。最優(yōu)含水量：是指在一定的壓實(shí)能量下使土最容易壓實(shí)，并能達(dá)到最大干密度時(shí)的含水量。最大干密度：是指在一定的壓實(shí)能量下使土最容易壓實(shí)，與最優(yōu)含水量相對應(yīng)的干密度。界限含水量黏性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水量。滲流土中水在重力作用下穿過土中孔隙流動的現(xiàn)象。達(dá)西定律水在層流狀態(tài)的滲流中，水的滲透速度與水頭梯度成正比。 水頭梯度：是指沿滲流方向單位距離