土力學(xué)總結(jié)復(fù)習(xí)ppt課件

1、根底與主線根底與主線先導(dǎo)詳細(xì)運(yùn)用緒論一、土力學(xué)包括哪些內(nèi)容？一、土力學(xué)包括哪些內(nèi)容？第一章土的組成和物理性質(zhì)第一章土的組成和物理性質(zhì)第二章土的浸透性與土中滲流第二章土的浸透性與土中滲流第三章土體中的應(yīng)力分布及其計(jì)算第三章土體中的應(yīng)力分布及其計(jì)算第四章土的緊縮性和地基沉降計(jì)算第四章土的緊縮性和地基沉降計(jì)算第五章土的抗剪強(qiáng)度第五章土的抗剪強(qiáng)度第六章第六章 擋土構(gòu)造物上的土壓力擋土構(gòu)造物上的土壓力第七章第七章 土坡穩(wěn)定性分析土坡穩(wěn)定性分析第八章第八章 地基承載力地基承載力浸透特性浸透特性變形特性變形特性強(qiáng)度特性強(qiáng)度特性d60d10d30CuCc0.330.005 0.063662.41v特征粒徑特征

2、粒徑: vd50 ：平均粒徑：平均粒徑vd60 ：控制粒徑：控制粒徑vd10 ：有效粒徑：有效粒徑vd30 ；v不均勻程度：不均勻程度：vCu = d60 / d10 不均勻系數(shù)Cu 5,級(jí)配不均勻級(jí)配不均勻v粗細(xì)程度：粗細(xì)程度： 用用d50 表示表示 第一章第一章 4 4、粒徑級(jí)配累積曲線的運(yùn)用、粒徑級(jí)配累積曲線的運(yùn)用 小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)1009080706050403020100105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑粒徑(mm) 土的粒徑級(jí)配累積曲線土的粒徑級(jí)配累積曲線d60 d50d10d30WaterAirSoilVaVwV

3、sVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積 VVVVVVVavas Vm0mmmmmaas知關(guān)系五個(gè)知關(guān)系五個(gè): :共有九個(gè)參數(shù)共有九個(gè)參數(shù): V Vv Vs Va V / ms m ma m剩下三個(gè)獨(dú)立變量剩下三個(gè)獨(dú)立變量物性目的是比例關(guān)系物性目的是比例關(guān)系: :可假設(shè)任一參數(shù)為可假設(shè)任一參數(shù)為1 1對(duì)于飽和土對(duì)于飽和土, Va=0剩下兩個(gè)獨(dú)立變量剩下兩個(gè)獨(dú)立變量實(shí)驗(yàn)室測(cè)定實(shí)驗(yàn)室測(cè)定其它目的其它目的一三相草圖一三相草圖 P18 P18 表表1-51-53 3土的物理形狀土的物理形狀室內(nèi)測(cè)定的三個(gè)物理性質(zhì)目的室內(nèi)測(cè)定的三個(gè)物理性質(zhì)目的土的密度、土粒比重、土的含水量土的密度、土粒比重、土的含水量

4、6 6土的壓實(shí)性土的壓實(shí)性壓實(shí)：土體在壓實(shí)能量作用下，土顆粒抑制粒間阻力，產(chǎn)生位移，土中壓實(shí)：土體在壓實(shí)能量作用下，土顆粒抑制粒間阻力，產(chǎn)生位移，土中 孔隙減小，密度增大的過(guò)程?？紫稖p小，密度增大的過(guò)程。壓實(shí)機(jī)理：壓實(shí)機(jī)理：v顆粒被擊碎，土粒定向陳列；v土粒破碎，粒間結(jié)合力被破壞而發(fā)生孔隙體積減??；體被擠出或被緊縮等。一、細(xì)粒土的壓實(shí)性一、細(xì)粒土的壓實(shí)性土壓實(shí)的本質(zhì)：減小土孔隙中氣體的土壓實(shí)的本質(zhì)：減小土孔隙中氣體的含量，使其到達(dá)飽和。含量，使其到達(dá)飽和。最優(yōu)含水量最優(yōu)含水量 ：對(duì)應(yīng)于最大干密度：對(duì)應(yīng)于最大干密度 的含水量。的含水量。maxdopw實(shí)驗(yàn)闡明： 普通地popww2oppww第二章

5、二影響浸透系數(shù)的要素P45 1.土的性質(zhì)對(duì)浸透系數(shù)k的影響 1粒徑大小與級(jí)配 2孔隙比e 3礦物成分 4構(gòu)造 5飽和度Sr 2.浸透力 其方向與浸透方向一致； 其數(shù)值與水頭梯度成正比； 是一種體積力 P41 達(dá)西定律及其適用范圍P58 2-51臨界水力坡降公式這兩個(gè)要素對(duì)k影響最大v 防止流土防止流土v 1 1上游做防滲帷幕上游做防滲帷幕v 2)2)上游做程度防滲鋪蓋上游做程度防滲鋪蓋v 3 3下游挖減壓溝或打減壓井下游挖減壓溝或打減壓井v 防止管涌防止管涌( (管涌構(gòu)成的條件管涌構(gòu)成的條件P60)P60)v 1 1改動(dòng)水力條件改動(dòng)水力條件( (浸透力浸透力) )：減小水力梯度降水頭，添加滲徑

6、如設(shè)程度：減小水力梯度降水頭，添加滲徑如設(shè)程度防滲鋪蓋；防滲鋪蓋；v 2 2改動(dòng)幾何條件：在滲流逸出處加蓋壓重或設(shè)置反濾層或垂直防滲墻等。改動(dòng)幾何條件：在滲流逸出處加蓋壓重或設(shè)置反濾層或垂直防滲墻等。( (不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)CuCu對(duì)管涌有影響對(duì)管涌有影響, Cu10, Cu10的土的土, ,粗細(xì)顆粒相差不多粗細(xì)顆粒相差不多, ,細(xì)粒不容易在細(xì)粒不容易在孔隙中挪動(dòng)孔隙中挪動(dòng), ,故不易發(fā)生管涌故不易發(fā)生管涌) )v 判別：管涌景象發(fā)生于土體外表滲流逸出處，流土發(fā)生于土體內(nèi)部。判別：管涌景象發(fā)生于土體外表滲流逸出處，流土發(fā)生于土體內(nèi)部。防止浸透變形的方法防止浸透變形的方法zsz地 面zzsxs

7、ysz1H2H3H12311H22H33Hsz3221132211)(HHHHHHwsatsz P70 對(duì)普通天然土層，自重應(yīng)力引起的緊縮變形在地質(zhì)歷史上早已完成，不會(huì)再引起地基的沉降，附加應(yīng)力那么是由于建筑建筑物以后在地基內(nèi)新添加的應(yīng)力，因此，它是使地基發(fā)生變形，引起建筑物沉降的主要緣由。一矩形面積受豎直均布荷載作用一矩形面積受豎直均布荷載作用zMORxzADLdPdAByCp252223532323zyxdxdyzpRzdPdz微面積微面積 上作用的集中力所產(chǎn)生的上作用的集中力所產(chǎn)生的附加應(yīng)力為：附加應(yīng)力為： dxdy BoLozzyxdxdyzp52223)(23PKnmmnnmnmmn

8、ps)1arctan()111(122222222sKBZnBLm,adbcM1324pKKKKSSSSzM4321第三章第三章 第五節(jié)第五節(jié) 有效應(yīng)力原理有效應(yīng)力原理uwsvAuPAAAuAPwsvu31ABuA式中：式中：AA為孔壓系數(shù)。為孔壓系數(shù)。 對(duì)于飽和土：對(duì)于飽和土：B=1B=1，所以，所以31AuA31AuA故有：故有：關(guān)系曲線中恣意兩點(diǎn)間割線斜率。關(guān)系曲線中恣意兩點(diǎn)間割線斜率。 e緊縮系數(shù)：緊縮系數(shù)：即：ea 4-3 kpap1001kpap2002*工程中常用壓力由 到 時(shí)所得的緊縮系數(shù)21a來(lái)評(píng)價(jià)土的緊縮性高低：來(lái)評(píng)價(jià)土的緊縮性高低：eeP116 根據(jù)應(yīng)力歷史可將土層分為那

9、三類土層？根據(jù)應(yīng)力歷史可將土層分為那三類土層？ v2TvCtHCV土層的固結(jié)系數(shù)；t固結(jié)歷時(shí)； 排水最長(zhǎng)間隔cm；單面排水：取土層厚度；雙面排水：取土層厚度的一半。 P145時(shí)間要素P145 思索： 土的固結(jié)時(shí)間與其透水性有無(wú)關(guān)系？第五章第五章 土的抗剪強(qiáng)度土的抗剪強(qiáng)度二、莫爾二、莫爾庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律17761776年年 法國(guó)學(xué)者法國(guó)學(xué)者 該實(shí)際以為當(dāng)法向應(yīng)力變化范圍不大時(shí)，土體的抗剪強(qiáng)該實(shí)際以為當(dāng)法向應(yīng)力變化范圍不大時(shí)，土體的抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力的關(guān)系近似為一條直線，即：度與法向應(yīng)力的關(guān)系近似為一條直線，即：ctgftgf f = tan f砂土砂土Sand f =c+ tan粘土粘土Clay

10、c fbaO3f12245033f1f12450cO對(duì)于如下圖的破壞面，根據(jù)幾何關(guān)系，可推導(dǎo)出平衡方程。對(duì)于如下圖的破壞面，根據(jù)幾何關(guān)系，可推導(dǎo)出平衡方程。ctgcctgcSin2)()(313131213121進(jìn)一步整理可得：進(jìn)一步整理可得：Sinc2cos23131)245(2)245(231tgctg)245(2)245(213tgctgP164-P165 三軸剪切實(shí)驗(yàn)中，破裂面與大主應(yīng)力面試件頂面成3452第五章 第五節(jié) 土在剪切中的性狀和各類抗剪強(qiáng)度目的按排水條件，三軸實(shí)驗(yàn)可分為哪三種類型？它們有何差別？按排水條件，三軸實(shí)驗(yàn)可分為哪三種類型？它們有何差別？按剪切前的固結(jié)程度和剪切過(guò)程

11、中的排水條件，三軸實(shí)驗(yàn)可分為不固結(jié)不排按剪切前的固結(jié)程度和剪切過(guò)程中的排水條件，三軸實(shí)驗(yàn)可分為不固結(jié)不排水剪，固結(jié)不排水剪及固結(jié)排水剪三種類型。水剪，固結(jié)不排水剪及固結(jié)排水剪三種類型。1不固結(jié)不排水實(shí)驗(yàn)不固結(jié)不排水實(shí)驗(yàn)UU：實(shí)驗(yàn)過(guò)程由始至終封鎖排水閥門(mén)，土樣在加：實(shí)驗(yàn)過(guò)程由始至終封鎖排水閥門(mén)，土樣在加壓和剪切過(guò)程中，含水量一直堅(jiān)持不變，得到的抗剪強(qiáng)度目的用壓和剪切過(guò)程中，含水量一直堅(jiān)持不變，得到的抗剪強(qiáng)度目的用cu、u表示。表示。P1852固結(jié)不排水實(shí)驗(yàn)固結(jié)不排水實(shí)驗(yàn)CU：先對(duì)土樣施加周?chē)鷫毫?，開(kāi)啟排水閥門(mén)排水至：先對(duì)土樣施加周?chē)鷫毫?，開(kāi)啟排水閥門(mén)排水至土樣完全固結(jié)，然后封鎖排水閥門(mén)，施加豎向

12、壓力土樣完全固結(jié)，然后封鎖排水閥門(mén)，施加豎向壓力，使土樣在不排水條件，使土樣在不排水條件下剪切破壞，得到的抗剪強(qiáng)度目的用下剪切破壞，得到的抗剪強(qiáng)度目的用ccu、cu表示。表示。P1893固結(jié)排水實(shí)驗(yàn)固結(jié)排水實(shí)驗(yàn)CD：在固結(jié)過(guò)程和：在固結(jié)過(guò)程和的施加過(guò)程中，都讓土樣充分排的施加過(guò)程中，都讓土樣充分排水，不產(chǎn)生孔隙水壓力。故施加的應(yīng)力就是作用于土樣上的有效應(yīng)力，得到水，不產(chǎn)生孔隙水壓力。故施加的應(yīng)力就是作用于土樣上的有效應(yīng)力，得到的抗剪強(qiáng)度目的用的抗剪強(qiáng)度目的用ccd、cd表示。表示。P187v靜止土壓力靜止土壓力E0E0v 擋土墻為剛性不動(dòng)時(shí)，土處于靜止形狀不擋土墻為剛性不動(dòng)時(shí)，土處于靜止形狀不

13、產(chǎn)生位移和變形，此時(shí)作用在擋土墻上的土壓力。產(chǎn)生位移和變形，此時(shí)作用在擋土墻上的土壓力。彈性平衡形狀彈性平衡形狀v自動(dòng)土壓力自動(dòng)土壓力EaEav 擋土墻背叛填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或挪動(dòng)時(shí)，隨著擋土墻背叛填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或挪動(dòng)時(shí)，隨著位移量的逐漸添加，墻后土體遭到的土壓力逐漸減位移量的逐漸添加，墻后土體遭到的土壓力逐漸減小，當(dāng)墻后填土到達(dá)極限平衡形狀時(shí)，土壓力降為小，當(dāng)墻后填土到達(dá)極限平衡形狀時(shí)，土壓力降為最小值，這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力。最小值，這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力。v被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力EpEpv 擋土墻向著填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或挪動(dòng)時(shí)，隨著擋土墻向著填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或挪動(dòng)時(shí)，隨著位移量的逐漸添加，墻后土體遭到擠壓而引起土壓位移量的逐漸添加，墻后土體遭到擠壓而引起土壓力逐漸增大，當(dāng)墻后填土到達(dá)極限平衡形狀時(shí)，土力逐漸增大，當(dāng)墻后填土到達(dá)極限平衡形狀時(shí)，土壓力增大為最大值，這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力。壓力增大為最大值，這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力。 P223