土力學(xué)復(fù)習(xí)資料整理

1、 土力學(xué)復(fù)習(xí)資料 第一章 緒論1.土力學(xué)的概念是什么？土力學(xué)是工程力學(xué)的一個(gè)分支，利用力學(xué)的一般原理及土工試驗(yàn)，研究土體的應(yīng)力變形、強(qiáng)度、滲流和長(zhǎng)期穩(wěn)定性、物理性質(zhì)的一門(mén)學(xué)科。2.土力學(xué)里的"兩個(gè)理論，一個(gè)原理"是什么？強(qiáng)度理論、變形理論和有效應(yīng)力原理3.土力學(xué)中的基本物理性質(zhì)有哪四個(gè)？應(yīng)力、變形、強(qiáng)度、滲流。4. 什么是地基和基礎(chǔ)？它們的分類(lèi)是什么？地基:支撐基礎(chǔ)的土體或巖體。 分類(lèi):天然地基、人工地基基礎(chǔ):結(jié)構(gòu)的各種作用傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分。 根據(jù)基礎(chǔ)埋深分為:深基礎(chǔ)、淺基礎(chǔ)5.地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足的三個(gè)條件作用于地基上的荷載效應(yīng)（基底壓應(yīng)力）不得超過(guò)地基容許承

2、載力特征值，擋土墻、邊坡以及地基基礎(chǔ)保證具有足夠防止失穩(wěn)破壞的安全儲(chǔ)備。即滿(mǎn)足土地穩(wěn)定性、承載力要求?；A(chǔ)沉降不得超過(guò)地基變形容許值。即滿(mǎn)足變形要求?；A(chǔ)要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐久性。6.若地基軟弱、承載力不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求如何處理？需對(duì)地基進(jìn)行基礎(chǔ)加固處理，例如采用換土墊層、深層密實(shí)、排水固結(jié)、化學(xué)加固、加筋土技術(shù)等方法進(jìn)行處理，稱(chēng)為人工地基。7.深基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)的區(qū)別？通常把埋置深度不大(35m)，只需經(jīng)過(guò)挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起來(lái)的基礎(chǔ)稱(chēng)為淺基礎(chǔ);反之，若淺層土質(zhì)不良，須把基礎(chǔ)埋置于深處的好地層時(shí)，就得借助于特殊的施工方法，建造各種類(lèi)型的深基礎(chǔ)(如樁基、墩基、沉井和地下連續(xù)墻等。)

3、8.為什么基礎(chǔ)工程在土木工程中具有很重要的作用？地基與基礎(chǔ)是建筑物的根本，統(tǒng)稱(chēng)為基礎(chǔ)工程，其勘察、設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量的好壞直接影響到建筑物的安危、經(jīng)濟(jì)和正常使用。基礎(chǔ)工程的特點(diǎn)主要有:由于基礎(chǔ)工程是在地下或水下進(jìn)行，施工難度大在一般高層建筑中，占總造價(jià)25，占工期2530隱蔽工程，一旦出事，損失巨大且補(bǔ)救困難，因此基礎(chǔ)工程在土木工程中具有十分重要的作用。第二章 土的性質(zhì)與工程分類(lèi)1.土:連續(xù)、堅(jiān)固的巖石在風(fēng)化作用下形成的大小懸殊的顆粒，經(jīng)過(guò)不同的搬運(yùn)方式，在各種自然環(huán)境中生成的沉積物。2.三相體系:固相（固體顆粒）、液相（土中水）、氣相（氣體）三部分組成。3.固相:土的固體顆粒，構(gòu)成土的骨架，其大

4、小形狀、礦物成分及組成情況是決定土物理性質(zhì)的重要因素。土的礦物成分:土的固體顆粒物質(zhì)分為無(wú)機(jī)礦物顆粒和有機(jī)質(zhì)。顆粒礦物成分有兩大類(lèi):原生礦物、次生礦物。原生礦物:巖漿在冷凝過(guò)程中形成的礦物，如石英、長(zhǎng)石、云母。次生礦物:原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用的新的礦物，如黏土礦物。黏土礦物的主要類(lèi)型:蒙脫石、伊利石、高嶺石（吸水能力逐漸變?。┩恋牧＝M:粒度:土粒的大小。粒組:大小、性質(zhì)相近的土粒合并為一組。畫(huà)圖:<0.050.075260200>粒徑(mm) 粘粒 粉粒 | 砂粒 圓礫 | 碎石 塊石 細(xì)粒 | 粗粒 | 巨粒土的顆粒級(jí)配：土中所含各顆粒的相對(duì)含量，以及土?？傊氐陌俜?jǐn)?shù)表示。顆粒級(jí)

5、配表示方法: 曲線(xiàn)縱坐標(biāo)表示小于某土粒的累計(jì)百分比，橫坐標(biāo)則是用對(duì)數(shù)值表示的土的粒徑。曲線(xiàn)平緩則表示粒徑大小相差很大，顆粒不均勻，級(jí)配良好；反之，則顆粒均勻，級(jí)配不良。 *書(shū)本P7 表2.2和圖2.5 判斷土質(zhì)的好壞。反映土顆粒級(jí)配的不均勻程度的指標(biāo):不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc，用來(lái)定量說(shuō)明天然土顆粒的組成情況。公式: Cu= d60/d10 Cc= (d30)² /d60×d10 d60小于某粒徑的土粒質(zhì)量占土總質(zhì)量60的粒徑，稱(chēng)限定粒徑;d10小于某粒徑的土粒質(zhì)量占土總質(zhì)量10的粒徑，稱(chēng)有效粒徑;d30小于某粒徑的土粒質(zhì)量占土總質(zhì)量30的粒徑，稱(chēng)中值粒徑。 級(jí)配是否良

6、好的判斷:級(jí)配連續(xù)的土:Cu>5，級(jí)配良好;Cu<5級(jí)配不良。級(jí)配不連續(xù)的土，級(jí)配曲線(xiàn)呈臺(tái)階狀，同時(shí)滿(mǎn)足Cu>5和Cc=13兩個(gè)條件時(shí)，才為級(jí)配良好。反之則級(jí)配不良。 顆粒分析實(shí)驗(yàn):確定各個(gè)粒組相對(duì)含量的方法。篩分法:（粒徑大于0.075mm的粗粒土）水分法: （沉降分析法、密度計(jì)法）（粒徑小于0.075mm的細(xì)粒土）4.液相:土中水按存在形態(tài)分為液態(tài)水、固態(tài)水、氣態(tài)水。土中液態(tài)水分為結(jié)合水和自由水兩大類(lèi)。黏土粒表面吸附水（表面帶負(fù)電荷）結(jié)合水是指受電分子吸引力作用吸附于土粒表面成薄膜狀的水。分類(lèi):強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。自由水是指存在于土粒表面電場(chǎng)影響范圍以外的土中水。 分類(lèi):

7、重力水和毛細(xì)水。細(xì)粒土的可塑性的本質(zhì)原因:在于結(jié)合水的能力。工程實(shí)踐中的流砂、管涌、凍脹、滲透固結(jié)、滲流時(shí)的邊坡穩(wěn)定等問(wèn)題都與土中水的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。5.氣相:土中氣體存在于孔隙中未被水所占據(jù)的部位。自由氣體:對(duì)土的性質(zhì)影響不大。 封閉氣體:增大土體的彈性和壓縮性。6.土的結(jié)構(gòu)（內(nèi)部特征）三種基本類(lèi)型:單粒結(jié)構(gòu):是粗粒土的主要結(jié)構(gòu)形式。（砂粒）（脫水）蜂窩結(jié)構(gòu):是粉粒的主要結(jié)構(gòu)形式 （居中）絮凝結(jié)構(gòu):是黏粒的主要結(jié)構(gòu)形式。 （不脫水）7.土的構(gòu)造（外部特征）:層狀結(jié)構(gòu);分散結(jié)構(gòu);結(jié)合狀結(jié)構(gòu);裂隙狀結(jié)構(gòu)8.土的物理性質(zhì)直接反映土的松密、軟硬等物理狀態(tài)，也間接反映土的工程性質(zhì)。而土的松密和軟硬程度主要取

8、決于土的三相各自在數(shù)量上所占的比例關(guān)系。9.土的三相比例指標(biāo) 物理狀態(tài)指標(biāo)（9個(gè)） 計(jì)算題(10分)三個(gè)基本試驗(yàn)指標(biāo):土的天然密度(單位g/cm³) =m/v土的含水量 =M/Ms×100土粒的相對(duì)密實(shí)度ds（ds為一個(gè)數(shù)值）保留小數(shù)點(diǎn)后兩位ds=Ms/Vs×1/w1=s/w1（其中w1=1g/cm³或1t/m³）(比重瓶法)六個(gè)推導(dǎo)指標(biāo):土的孔隙比e e=Vv/Vs 土的孔隙率n n=Vv/V×100土的飽和度Sr Sr=Vw/Vv×100Sr=100 Vw=Vv完全飽和土 濕度狀態(tài)劃分：稍濕:Sr50Sr=0 Vw=0

9、干土 很濕:50Sr80 飽和:Sr>80土的干密度d d=ms/v土的飽和密度 sat=(ms+Vv·w)/V(其中w=1g/cm³)重度:土的重力密度(單位:KN/m³) 土的濕重度:=×g(其中g(shù)=10N/kg) 干重度:d=d×g飽和重度sat=sat×g 有效重度'='×g大小關(guān)系:sat>>d>' 大小排序:sat>>d>'(浮密度最小)水的重度w=wg=10KN/m310.判斷無(wú)粘性土密實(shí)度影響砂、卵石等無(wú)黏性土工程性質(zhì)的主要因素是密實(shí)度

10、。判斷方法:用孔隙比e來(lái)描述。e越大表示土中孔隙大，則土質(zhì)疏松。優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單 缺點(diǎn):未能考慮級(jí)配的因素。 用相對(duì)密實(shí)度Dr描述。Dr=emax-e/emax-emin 00.030.671>Dr 松散 | 中密 | 密實(shí) | 試驗(yàn)法。規(guī)范中采用標(biāo)準(zhǔn)貫入式試驗(yàn)的錘擊數(shù)N來(lái)評(píng)價(jià)砂類(lèi)土的密實(shí)度，是一個(gè)行之有效的方法?？蓪⑸巴练譃?101530>N(錘擊數(shù)) | 松散 | 稍密| 中密 | 密實(shí)|采用圓錐動(dòng)力觸探，碎石根據(jù)野外鑒別方法劃分為密實(shí)、中密、稍密、松散四種狀態(tài)。11.黏性土的物理特性可塑性：具有可塑狀態(tài)的土（即黏性土）在外力的作用下，可塑成任何形狀而不產(chǎn)生裂縫，當(dāng)外力去掉后，仍可保

11、持原形狀不變。界限含水量：黏性土從一種狀態(tài)變成另一種狀態(tài)的分界。（名詞解釋4分）液限：由可塑狀態(tài)變化到流動(dòng)狀態(tài)的界限含水量，用WL表示。塑限：土由半固態(tài)變化到可塑狀態(tài)的界限含水量，用Wp表示。縮限：土由半固態(tài)不斷蒸發(fā)水分，體積逐漸縮小，直到體積不再縮小時(shí)土的界限含水量，用Ws表示。 圖示: 縮限Ws塑限Wp液限Wl>含水量 固態(tài) | 半固態(tài) | 可塑狀態(tài) | 流動(dòng)狀態(tài) 黏性土的界限含水量液限的測(cè)定：我國(guó)目前采用錐式液限儀。塑限的測(cè)定：多用"搓條法"，剛好搓至3mm時(shí)產(chǎn)生裂縫并開(kāi)始斷裂。 現(xiàn)在發(fā)展到液限、塑限聯(lián)合測(cè)定法。塑性指數(shù)p=L-p (可塑狀態(tài)上限與下限含水量之差

12、。) p >比表面積 土的黏粒或親水礦物 可塑性 液性指數(shù)L=(-p)/(L-p)=(-p)/lp靈敏度St=qu/qu' 低靈敏度：(1.0st2.0) 中等靈敏(2.0st4.0)和高靈敏度(st>4.0) 靈敏度愈高，其結(jié)構(gòu)性愈強(qiáng)，受擾動(dòng)后土的強(qiáng)度降低就愈明顯。12.土的滲透性：土孔隙中的自由水在重力作用下，因?yàn)樗^差，土被水流過(guò)的性質(zhì)。 滲透：水透過(guò)孔隙流動(dòng)的現(xiàn)象。13.影響土的滲透性的主要因素:砂性土:顆粒大小、級(jí)配、密度以及土中封閉氣泡。黏性土:土的礦物成分、結(jié)合水膜厚度、土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及土中氣體。14.土的工程分類(lèi)：直觀上分成兩大類(lèi)：粗粒土(無(wú)黏性土)、細(xì)粒土

13、或者黏性土(有的規(guī)范細(xì)分粉土或黏性土)規(guī)范中把土(巖)作為建筑物地基分為六類(lèi)：巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土。第3章 土中應(yīng)力計(jì)算1.自重應(yīng)力(cz):建筑物修建以前，地基中的土體本身的有效重量產(chǎn)生的力。附加應(yīng)力(z):建筑物修建以后，建筑物重量等外荷載在地基中引起的應(yīng)力，所謂"附加"是指在原來(lái)的基礎(chǔ)上增加的壓力。(名詞解釋?zhuān)?分)2.彈性理論公式:也就是把地基土視為均勻的、各項(xiàng)同性的半無(wú)限彈性體。在計(jì)算地基中附加應(yīng)力之前，首先要確定作用在地理表面(即基礎(chǔ)底面)的壓力。3.基底壓力(P):基礎(chǔ)與地基之間產(chǎn)生接觸壓力(方向向下)。4.基底附加壓力(P0):通常是由

14、于新增的建筑物，在土中附加應(yīng)力的產(chǎn)生的壓力。5.地基的附加應(yīng)力:由于建筑物荷載引起的應(yīng)力增量。6.豎向自重應(yīng)力的分布規(guī)律:土的自重應(yīng)力分布線(xiàn)是條折線(xiàn)，折點(diǎn)在土層交界處或地下水位處，在不透水層面處分布線(xiàn)有突變;自重應(yīng)力隨深度增加而變大;在同一層面自重應(yīng)力各點(diǎn)相等。7.根據(jù)荷載偏心矩e的大小，基底壓力的分布規(guī)律:當(dāng)eL/6時(shí)，由式3.6基底壓力呈梯形分布。當(dāng)e=L/6時(shí)，Pmin=0，基底壓力呈三角形分布。當(dāng)e>L/6時(shí)，Pmin<0，也即產(chǎn)生拉應(yīng)力，由于基底與地基之間不能承受拉應(yīng)力，此時(shí)產(chǎn)生拉應(yīng)力部分的基底將與地基土局部脫開(kāi)，致使基底壓力重新分布。根據(jù)偏心荷載與基底反力平衡的條件，荷

15、載合力F+G應(yīng)通過(guò)三角形反力分布圖的形心。Pmax=2(F+G)/3b(l/2-e)8.角點(diǎn)法計(jì)算附加應(yīng)力:計(jì)算時(shí)，通過(guò)M'點(diǎn)下的四種情況(M'表示M點(diǎn)在荷載作用面上的水平投影，并表示任意深度z處)。計(jì)算時(shí)，通過(guò)M'點(diǎn)將荷載面積劃分為若干個(gè)矩形面積，而M'點(diǎn)必須是劃分出來(lái)的各個(gè)矩形面積的公共角點(diǎn)，然后再按式(3.22)計(jì)算每個(gè)矩形面積角點(diǎn)下同一深度z處的附加應(yīng)力z，并求代數(shù)和。這種方法稱(chēng)為"角點(diǎn)法"。9.P60z、x、x的等值線(xiàn)圖。10.均布矩形荷載下地基附加應(yīng)力的分布規(guī)律:附加應(yīng)力z自基底算起，隨深度呈曲線(xiàn)衰減z具有一定的擴(kuò)散性。它不僅分布

16、在基底范圍內(nèi)，而且分布在基底荷載面積以外相當(dāng)大的范圍之下?；紫氯我馍疃人矫嫔系膠，在基底中軸線(xiàn)上最大，隨距中軸線(xiàn)距離越遠(yuǎn)越小。 P61的圖3.24 對(duì)比典型分布荷載作用下的分布(P52圖3.10)11.飽和土的有效應(yīng)力原理(8分)有效應(yīng)力原理:飽和土中的應(yīng)力(總應(yīng)力)為有效應(yīng)力和孔隙水壓力之和?；蛘哒f(shuō)有效應(yīng)力'等于總應(yīng)力減去孔隙水壓力u。土中的附加應(yīng)力是指有效應(yīng)力。 12.地下水位的升降，對(duì)土的自重應(yīng)力的影響？討論(4-8分)當(dāng)?shù)叵滤簧仙?，由于浮力的存在?huì)使土中的自重應(yīng)力減小，反之，地下水位下降會(huì)使土中的自重應(yīng)力增大。地下水位升降應(yīng)注意哪些問(wèn)題？深基坑降水回灌嚴(yán)格控制抽水量。13

17、.自重應(yīng)力的計(jì)算(10-15'20分) 14.基底壓力的計(jì)算15.附加壓力的計(jì)算第4章 土的變形性質(zhì)與地基沉降計(jì)算1.壓縮性:土在壓力作用下體力縮小的特性。 壓縮系數(shù):是描述土體壓縮性大小的物理量。曲線(xiàn)上任一點(diǎn)的切線(xiàn)斜率就表示了相應(yīng)壓力P作用下的壓縮性。 tan=e/2.如何理解地基土被壓縮？土是三相分散體系，所以可以理解為:固體土顆粒被壓縮土中水及封閉氣體被壓縮水和氣體從孔隙中被擠出。(本質(zhì):土孔隙體積縮小)3.土的固結(jié):土體在外力作用下，壓縮量隨時(shí)間增長(zhǎng)的過(guò)程。4.壓縮實(shí)驗(yàn):研究土的壓縮性大小及其特征的室內(nèi)試驗(yàn)方法。土層厚度較小時(shí)采用測(cè)限壓縮試驗(yàn)研究。5.壓縮試驗(yàn)的過(guò)程是什么？通過(guò)

18、測(cè)定穩(wěn)定變形量Si可繪制e-p曲線(xiàn)。p706.評(píng)價(jià)土體壓縮性的指標(biāo)有哪些？這些指標(biāo)是如何確定的？評(píng)價(jià)土體壓縮性指標(biāo)包括: 壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、壓縮模量。壓縮系數(shù)(斜率)的確定:tan=e/p=(e1-e2)/p1-p2. 在工程實(shí)踐中，通常采用壓力間隔由P1=100kpa(0.1MPa)增加到P2=200KPa(0.2MPa)時(shí)所得的壓縮系數(shù)a1-2來(lái)評(píng)定土的壓縮性高低。當(dāng): a1-2<0.1MPa-¹時(shí)，為低壓縮性土; 0.1 MPa-¹a1-2<0.5MPa-¹時(shí)，為中壓縮性土; a1-2>0.5MPa-¹時(shí)，為高壓縮性土。壓縮指數(shù)

19、的確定:如果采用e-lgp曲線(xiàn)，它的后段接近直線(xiàn)，其斜率Cc為: Cc=(e1-e2)/(logp2-logp1)=(e1-e2)/log(p2/p1)壓縮模量的確定:土體在完全側(cè)限條件下，豎向附加應(yīng)力z與相應(yīng)的應(yīng)變?cè)隽縵之比，成為壓縮模量，用符號(hào)Es表示。 Es=(1+e1)/a 單位:KPa或MPa 由此可知，壓縮模量Es與壓縮系數(shù)a成反比，Es愈大，a就愈小，土的壓縮性愈低。Es<4MPa時(shí)為高壓縮性土;Es>15MPa時(shí)為低壓縮性土;Es=415MPa時(shí)屬中壓縮性土。10.什么是回彈曲線(xiàn)？在進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)壓力加到某一數(shù)值Pi(e-p曲線(xiàn)的b點(diǎn))后，逐級(jí)卸壓，土樣將發(fā)

20、生回彈，土體膨脹，孔隙比增大，若測(cè)得回彈穩(wěn)定后的孔隙比，則可繪制相應(yīng)的孔隙比與壓力的關(guān)系曲線(xiàn)(圖4.7中虛線(xiàn)bc)，稱(chēng)為回彈曲線(xiàn)。由圖可見(jiàn)，卸壓后的回彈曲線(xiàn)bc并不沿壓縮曲線(xiàn)ab回升，而要平緩得多，這說(shuō)明土受壓縮發(fā)生變形，卸壓回彈，但 變形不能恢復(fù)，其中可恢復(fù)的部分稱(chēng)為彈性變形，不能恢復(fù)的稱(chēng)為殘余變形，而土的壓縮變形以殘余變形為主。P7211.再壓縮曲線(xiàn):重新逐級(jí)加壓，可測(cè)得土的再壓縮。(曲線(xiàn)cdf段)12.彈性模量:土體在無(wú)側(cè)限條件下瞬時(shí)壓縮的應(yīng)力應(yīng)變模量。 畫(huà)e-p曲線(xiàn)13.靜荷載試驗(yàn):通過(guò)承壓板，對(duì)地基土分級(jí)施加壓力的沉降s，便可得到壓力和沉降(P-S) 的關(guān)系曲線(xiàn)。然后根據(jù)彈性力學(xué)公式

21、反求即可得到土的變形模量及地基承載力。 14.天然土層可分為三種固結(jié)狀態(tài):超固結(jié)狀態(tài)、正常固結(jié)狀態(tài)、欠固結(jié)狀態(tài)。(填空題)15.測(cè)量土最基本的方法:室內(nèi)側(cè)限壓縮實(shí)驗(yàn)。(2分)16.變形模量:土體在部分側(cè)限條件下單軸受壓時(shí)的應(yīng)力與應(yīng)變之比，用符號(hào)Eo表示。土的變形中包括彈性變形和 殘余變形兩部分，這是土的變形模量與一般材料的彈性模量相區(qū)別之處。E=(1-²)p1b/s1 P74 畫(huà)p-s曲線(xiàn)17.變形模量與壓縮模量的關(guān)系(一維固結(jié)理論):E0是在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)靜荷載試驗(yàn)測(cè)得，土體壓縮過(guò)程中部分側(cè)限;而Es是通過(guò)室內(nèi)壓縮試驗(yàn)獲得，土體是在完全側(cè)限條件下的壓縮。k0、的經(jīng)驗(yàn)值。18.地基最終沉降

22、量:地基土在建筑荷載的作用下，不斷產(chǎn)生壓縮，直至壓縮穩(wěn)定時(shí)地基表面的沉降量。18.地基沉降量的計(jì)算方法:分層總和法、規(guī)范法、彈性力學(xué)公式法。19.分層總和法:假定地基土為直線(xiàn)變形體，在外荷載作用下的變形只發(fā)生在有限厚度的范圍內(nèi)(即壓縮層)，將壓縮層厚度內(nèi)的地基土分為若干層，分別求出各分層地基的應(yīng)力，然后用土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系式求出各分層的變形量，總合起來(lái)就是地基的最終沉降量。20.分層總和法的假設(shè)(目的:應(yīng)用第3章附加應(yīng)力計(jì)算公式和室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗(yàn)指標(biāo)。)地基土是均質(zhì)、各向同性的半無(wú)限線(xiàn)性體。(可用彈性理論計(jì)算土中應(yīng)力)地基土在外荷載作用下，只產(chǎn)生豎向變形，側(cè)向不發(fā)生膨脹變形。(側(cè)限條件下的壓縮

23、性指標(biāo)。)采用基底中心點(diǎn)下的附加應(yīng)力計(jì)算地基變形量。(為了避免假定條件下所引起的誤差，以基底中心的沉降代表整個(gè)基礎(chǔ)的平均沉降。)21.分層總和法計(jì)算原理:先將地基土分為若干水平土層，若以基底中心下截面面積為A、高度為hi的第i層小土柱為例，此時(shí)土柱上作用有自重應(yīng)力和附加應(yīng)力。但這時(shí)(實(shí)際情況)的eli應(yīng)是自重應(yīng)力pli作用下相應(yīng)的孔隙比;e2i應(yīng)是壓力從p1i增大到p2i(相當(dāng)于自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和)時(shí)，壓縮穩(wěn)定后的孔隙比。這樣按式4.1可求得該土層的壓縮變形量si為:si=(e1i-e2i)/(1+e1i) *hi22.簡(jiǎn)述分層總和法的計(jì)算步驟(8分) P78分層計(jì)算基底壓力P及基底附加壓

24、力Po計(jì)算各分層面上的自重應(yīng)力czi(4)附加應(yīng)力zi,并繪制分布曲線(xiàn)。(5)確定沉降計(jì)算深度n。(6)計(jì)算各分層土的平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力。(7)按公式計(jì)算每一分層土的變形量si(8)計(jì)算地基最終沉降量s (9)結(jié)果的修正s'23.規(guī)范法(又叫做應(yīng)力面積法)是一種簡(jiǎn)化并經(jīng)修正了的分層總和法。其關(guān)鍵在于引入了平均附加應(yīng)力系數(shù)的概念，并在總結(jié)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，重新規(guī)定了地基沉降計(jì)算深度的標(biāo)準(zhǔn)及地基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。P81 24.地基最終沉降量S由三部分組成，即: S=Sd+Sc+Ss 式中:Sd瞬時(shí)沉降 Sd固結(jié)沉降 Ss次固結(jié)沉降 P8725.彈簧活塞固結(jié)模型:可用來(lái)說(shuō)明飽和土

25、的滲透固結(jié)。在一個(gè)盛滿(mǎn)水的圓筒中，裝一個(gè)帶有彈簧的活塞，彈簧表示土的顆粒骨架，圓筒內(nèi)的水表示土中的自由水，帶孔的活塞則表征土的透水性。P91第5章 土的抗剪強(qiáng)度1.土的抗剪強(qiáng)度:土體抵抗剪切破壞的極限能力。即土的強(qiáng)度。(名詞解釋 4分)2.地基破壞分類(lèi):變形破壞:沉降、位移、不均勻沉降等超過(guò)規(guī)定限值。強(qiáng)度破壞:整體破壞:整體或局部滑移、隆起、土工構(gòu)筑物失穩(wěn)、滑坡。3.簡(jiǎn)述庫(kù)侖定律:土的抗剪強(qiáng)度是剪切面上的法向總應(yīng)力的線(xiàn)性函數(shù)。(5分)總應(yīng)力法 砂土:f=tan 黏性土:f=c+tan P99有效應(yīng)力法 砂土:f=(-u)tan' 黏性土:f=c'+tan' P1004.

26、莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論:當(dāng)土體中某點(diǎn)任一平面上的剪應(yīng)力等于土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，將該點(diǎn)即瀕于破壞的臨界狀態(tài)稱(chēng)為"極限平衡狀態(tài)"。表征該狀態(tài)下各種應(yīng)力之間的關(guān)系稱(chēng)為"極限平衡條件"。(只要有一個(gè)面上的剪應(yīng)力>抗剪強(qiáng)度:破壞。)5.P101公式5.4法向應(yīng)力和剪應(yīng)力的公式。6.土中剪應(yīng)力最大的面在哪個(gè)位置？應(yīng)力最大的面是否是最危險(xiǎn)的面？土中發(fā)生剪切破壞的平面不一定是剪應(yīng)力最大的面，當(dāng)土的內(nèi)摩擦角=0時(shí)，破裂面與最大剪應(yīng)力是一致的，一般情況下，破裂面與最大主應(yīng)力面成45°+/2。8.抗剪強(qiáng)度的測(cè)定方法:直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、十字

27、板剪切試驗(yàn)。9.在土力學(xué)有關(guān)穩(wěn)定性的計(jì)算分析工作中，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是其中最重要的計(jì)算參數(shù)。能否正確選擇土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，同樣關(guān)系到工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和成敗的關(guān)鍵所在。10.三軸試驗(yàn)方法(3種):固結(jié)不排水剪(又稱(chēng)固結(jié)快剪，符號(hào)CU)不固結(jié)不排水(又稱(chēng)快剪，符號(hào)UU)固結(jié)排水剪(又稱(chēng)慢剪，符號(hào)CD)只有三軸壓縮試驗(yàn)才能?chē)?yán)格控制試件固結(jié)和剪切過(guò)程中的排水條件，而直剪試驗(yàn)因限于儀器條件則只能近似模擬工程中可能出現(xiàn)的固結(jié)和排水情況。11.三種試驗(yàn)方法的選擇(簡(jiǎn)答題)P117表5.3試驗(yàn)方法適用范圍UU試驗(yàn)地基為透水性差的飽和黏性土或排水不良，且建筑物施工速度快。常用于施工期的強(qiáng)度與穩(wěn)定驗(yàn)算。CU試驗(yàn)建筑物竣工

28、后較長(zhǎng)時(shí)間，突遇荷載增大。如房屋加層、天然土坡上堆載等。CD試驗(yàn)地基的透水性較佳(如砂土等低塑性土)和排水條件良好(如黏土層中夾有砂層)，而建筑物施工速度又較慢。第6章 土壓力、地基承載力和土坡穩(wěn)定1.擋土墻是防止土體坍塌的構(gòu)筑物。2.擋土墻的土壓力是指擋土墻后填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)向壓力。3.地基承載力是指地基單位面積上承受荷載的能力。4.土坡分為天然土坡和人工土坡。天然土坡是指由于地質(zhì)作用天然形成的土坡。人工土坡是指因人類(lèi)平整場(chǎng)地、開(kāi)挖基坑等而形成的土坡。5.土壓力的三種類(lèi)型。根據(jù)擋土墻位移情況和墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)，土壓力可分為三種:主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力、靜止土壓力。(

29、3分)6.主動(dòng)土壓力:當(dāng)擋土墻向土體方向偏移至墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻背上的土壓力。一般用Ea表示。7.被動(dòng)土壓力:當(dāng)擋土墻在外力作用下，向土體方向偏移至墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻背的土壓力。一般用Ep表示。8.靜止土壓力:當(dāng)擋土墻靜止不動(dòng)，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。用E0表示。靜止土壓力沿墻高呈三角形分布，如取單位墻長(zhǎng)，則作用在墻上的靜止土壓力為: E0=1/2h²k0 h擋土墻墻高(m) E0的作用點(diǎn)在距墻底h/3處。10.三種土壓力與擋土墻位移的關(guān)系。圖6.211.經(jīng)驗(yàn)表明，一般a為(0.0010.005)h,而p為(0.010.1

30、)h。12.三種土壓力的大小關(guān)系。在相同的墻高和填土條件下:Ea<E0<Ep。(2分 選擇題)13.朗金土壓力理論:通過(guò)研究彈性半空間體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)，根據(jù)土的極限平衡條件而得出的土壓力計(jì)算方法。14.朗金土壓力理論假定:擋土墻墻背豎直光滑填土面水平(5分)14.庫(kù)侖土壓力理論:根據(jù)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動(dòng)楔體時(shí)，從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計(jì)算理論。15.庫(kù)侖土壓力理論的基本假設(shè):墻后填土是理想的散粒體(黏聚力c=0)滑動(dòng)破裂面為通過(guò)墻踵的平面。16.庫(kù)侖土壓力理論適用范圍:砂土或碎石填料的擋土墻計(jì)算，可考慮墻背傾斜以及墻背與填土間的摩擦等多種因素的影響。分析時(shí)，一

31、般沿墻長(zhǎng)度方向取1m考慮。17.擋土墻設(shè)計(jì)包括墻型選擇、穩(wěn)定性驗(yàn)算、地基承載力驗(yàn)算、墻身材料強(qiáng)度驗(yàn)算以及一些設(shè)計(jì)中的構(gòu)造要求和措施等。18.常用的擋土墻形式有重力式、懸臂式、扶壁式、錨定板及錨桿式和加筋土擋土墻等。19.建筑地基剪切破壞形式分為整體性破壞、局部剪切破壞及沖剪破壞。P143圖6.35 地基破壞形式的三個(gè)階段:O-A線(xiàn)性變形階段 A-B彈塑性變形階段(局部剪切) B-C(塑性)破壞階段20.一般緊密的砂土、硬黏性土地基常屬整體剪切破壞。中等密實(shí)的砂土地基常發(fā)生局部剪切破壞。松砂及軟土地基常發(fā)生沖剪破壞。21.地基的極限承載力(Pu):是地基承受基礎(chǔ)荷載的極限壓力。22.計(jì)算極限承載

32、力常用的計(jì)算公式:普朗德?tīng)柟教郴綕h森公式地基承載力的安全度。P144-14623.土坡滑動(dòng)一般系指土坡在一定范圍內(nèi)整體沿某一滑動(dòng)面向下和向外滑動(dòng)而喪失穩(wěn)定性。24.影響土坡穩(wěn)定的因素:土坡作用力土體抗剪強(qiáng)度降低水壓力的作用其他(邊坡巖石性質(zhì)及地質(zhì)構(gòu)造、邊坡的坡形與坡度、地下水滲流等)25.簡(jiǎn)單土坡:土坡的坡度不變，頂面和底面水平，且土質(zhì)均勻，無(wú)地下水。稍復(fù)雜水可由此引申分析。26.土坡的穩(wěn)定性分析:無(wú)黏性土坡的穩(wěn)定性分析黏性土坡穩(wěn)定性分析27.地基穩(wěn)定性問(wèn)題包括地基承載力不足而失穩(wěn)、構(gòu)筑物基礎(chǔ)在水平荷載作用下的傾覆和滑動(dòng)失穩(wěn)，以及邊坡失穩(wěn)等。第7章 淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù):上部

33、結(jié)構(gòu)條件、工程地質(zhì)條件。2.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案:天然地基上的淺基礎(chǔ)人工地基上的淺基礎(chǔ)人工地基深基礎(chǔ)(或樁基礎(chǔ))3.天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和一般步驟充分掌握擬建場(chǎng)地的工程地址條件和地質(zhì)勘察資料綜合考慮選擇基礎(chǔ)類(lèi)型和平面布置方案選擇地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度確定地基承載力按地基承載力(包括持力層和軟弱下臥層)確定基礎(chǔ)底面尺寸進(jìn)行必要的地基穩(wěn)定性和變形驗(yàn)算進(jìn)行基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪制施工圖。4.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)包括:甲級(jí)、乙級(jí)、丙級(jí)。(填空題)P154表7.15.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和計(jì)算應(yīng)滿(mǎn)足的三項(xiàng)基本原則:(滿(mǎn)足強(qiáng)度、沉降、穩(wěn)定性要求)具有足夠的安全度控制地基的變形滿(mǎn)足對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、耐久性的要求。6

34、.應(yīng)作地基變形驗(yàn)算的情況:地基承載力特征值小于130kpa,且體型復(fù)雜的建筑; 在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，可能引起地基產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降時(shí); 軟弱地基上建筑物存在偏心荷載時(shí); 相鄰建筑距離過(guò)近，可能發(fā)生傾斜時(shí); 地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未完成時(shí)。P1547.淺基礎(chǔ)的類(lèi)型:無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ))擴(kuò)展基礎(chǔ)(柔性基礎(chǔ))柱下條形基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)巖層錨桿基礎(chǔ)8.無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ):指磚、毛石、混凝土、灰土、三合土等材料組成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，適用于多層民用建筑和輕型廠房。9.最常見(jiàn)的一種無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)是磚基礎(chǔ)，砌筑方式:二皮一收、二一間隔收。10.擴(kuò)

35、展基礎(chǔ):指柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。11.柱下條形基礎(chǔ)可采用十字交叉條形基礎(chǔ)。12.筏板基礎(chǔ)可分為:平板式和梁板式。13.持力層:直接支撐基礎(chǔ)的土層。下臥層:其下的各土層。14.基礎(chǔ)埋置深度是指基礎(chǔ)底面至地面(天然地坪面)的距離。15.選擇基礎(chǔ)埋置深度時(shí)應(yīng)考慮的主要因素？也即選擇合適的地基持力層。建筑物結(jié)構(gòu)條件與場(chǎng)地環(huán)境條件工程地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件地基凍融條件。16.地基承載力地基承載力特征值(fuk)、修正后的地基承載力特征值(fa)。軸心荷載作用下 Pkfu 偏心荷載作用下:Pkfa且Pkmin1.2fa按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定理論公式: e0.033b 以淺基礎(chǔ)地基的

36、臨界荷載P1/4為基礎(chǔ)。地基承載力特征值:fa=Mbb+Mdmd+McCk P164按地基載荷試驗(yàn)確定:載荷試驗(yàn)確定地基土承載力特征值fak a.當(dāng)P-S曲線(xiàn)上有比例界限Pcr時(shí)，取該比例界限所對(duì)應(yīng)的荷載值。b.當(dāng)極限荷載Pu小于對(duì)應(yīng)比例界限Pcr的荷載值的2倍時(shí)，取極限荷載Pu的一半；c.當(dāng)上述兩點(diǎn)都不能確定時(shí)，如壓板面積為0.250.50m²,可取s/b=0.010.015所對(duì)應(yīng)的荷載，但其值不能大于最大加載值的一半。對(duì)同一土層，應(yīng)選擇三個(gè)以上的試驗(yàn)點(diǎn)。級(jí)差不超過(guò)平均值的30，取平均值為特征值fak其他原位測(cè)試地基承載力特征值fak其他原位測(cè)試:靜力觸探、動(dòng)力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入式試驗(yàn)

37、。按地基規(guī)范承載力表確定:fa=fak+ b(b-3)+ bm(d-0.5) P16718.地基承載力確定方法:原位測(cè)試法(載荷試驗(yàn)法)理論公式法(臨塑荷載公式、塑性荷載公式、地基極限承載公式、建筑地基設(shè)計(jì)規(guī)范公式)19.基礎(chǔ)底面尺寸的確定按地基持力層的承載力計(jì)算基底尺寸:中心荷載作用下的基礎(chǔ):Pk=(Fk+Gk)/AGk=rGdA (rG=20KN/m³,水下rG=10KN/m³)條件:Pkfa AFk/(fa-rG·d)(矩形基礎(chǔ)) bFk/(fa-rG·d)(條形基礎(chǔ))(Fk單位:KN/m)偏心荷載作用下的基礎(chǔ):Pkmax=(Fk+Gk)/A

38、77;Mk/W=(Fk+Gk)/l·b(1±6ek/l) min條件:Pkmax1.2fa軟弱下臥層驗(yàn)算: Pz+Pczfaz矩形基礎(chǔ):Pz=lb(Pk-md)/(l+ztan)(b+2ztan)條形基礎(chǔ):Pz=b(Pk-md)/(b+2ztan)19.驗(yàn)算:Pkfa Pkmax1.2fa 存在軟弱下臥層:Pz+Pczfaz20.基礎(chǔ)底面尺寸確定方法:按地基持力層土的承載力計(jì)算軟弱下臥層的驗(yàn)算21.地基變形特征有哪些？分別表示什么含義？(圖片描述參見(jiàn)P177)沉降量、沉降差、傾斜、局部?jī)A斜。地基變形特征的含義:沉降量s:基礎(chǔ)某點(diǎn)的沉降值。沉降差s1-s2:一般指相鄰柱基中點(diǎn)

39、的沉降量之差。傾斜(s1-s2)/l:基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。局部?jī)A斜(s1-s2)/l:砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向610m內(nèi)基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。第8章 樁基礎(chǔ)1.采用深基礎(chǔ)方案的情況:當(dāng)建筑場(chǎng)地淺層地基土質(zhì)不能滿(mǎn)足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求，也不宜采用地基處理等措施時(shí)，往往需要以地基深層堅(jiān)實(shí)土層或巖層作為地基持力層。2.深基礎(chǔ)的類(lèi)型:樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)和地下連續(xù)墻。3.樁基礎(chǔ)的組成:樁、承臺(tái)。4.柱基礎(chǔ)的特點(diǎn):承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻、便于機(jī)械化施工、適應(yīng)性強(qiáng)。5.樁基礎(chǔ)的適用條件(簡(jiǎn)答)P209答:荷載較大，地基上部土層軟弱，適宜的地基持力層位置較

40、深，采用淺基礎(chǔ)或人工地基在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)地基計(jì)算沉降過(guò)大或結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降敏感當(dāng)施工水位或地下水位較高時(shí)，采用樁基礎(chǔ)可減小施工困難和避免水下施工在地震區(qū)、可液化地基中，采用樁基礎(chǔ)可增加結(jié)構(gòu)物的抗震能力。需要長(zhǎng)期保存、具有重要?dú)v史意義的建筑物。6.樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容(簡(jiǎn)答)P210(精簡(jiǎn))或P239(詳細(xì))答:場(chǎng)地勘察提出勘察報(bào)告確定樁機(jī)持力層確定樁型、外形尺寸和構(gòu)造確定單樁承載力確定樁數(shù)和布樁，擬定承臺(tái)尺寸和埋深根據(jù)荷載條件驗(yàn)算作用在樁上的力驗(yàn)算承臺(tái)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，必要時(shí)驗(yàn)算樁基的整體承載力和沉降量，驗(yàn)算下臥層強(qiáng)度。單樁設(shè)計(jì)，繪制樁、承臺(tái)施工圖。7.單樁基礎(chǔ):樁基礎(chǔ)的一種。采用單根樁的形式承

41、受和傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的獨(dú)立基礎(chǔ)。8.群樁基礎(chǔ):由2根或2根以上的多根樁組成群樁，由承臺(tái)將樁群在上部聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，建筑物的荷載通過(guò)承臺(tái)分配給給各根樁，樁群再把荷載傳遞給地基。9.基樁:群樁基礎(chǔ)中的單樁。7.樁基的分類(lèi):分為單樁基礎(chǔ)和群樁基礎(chǔ)分為低承臺(tái)樁基和高承臺(tái)樁基。8.樁的分類(lèi):按承載性狀分:摩擦型樁、端承型樁按施工方法分:預(yù)制樁、灌注樁按樁的設(shè)置效應(yīng)分:非擠土樁、部分?jǐn)D土樁、擠土樁。按樁的材料分:鋼筋混凝土樁、鋼樁、木樁、組合材料樁等按樁徑大小分:小樁(d250mm)、普通樁(250mmd<800mm)和大直徑樁(d800mm)9.樁的質(zhì)量檢驗(yàn)方法:開(kāi)挖檢查、抽芯法、聲波透射法、動(dòng)測(cè)法。9.樁頂荷載一般包括:軸向力、水平力、力矩。10.單樁的破壞模式:屈曲破壞、整體剪切破壞、刺入破壞。11.樁側(cè)負(fù)阻摩力:樁土之間相對(duì)位移的方向決定了樁側(cè)摩阻力的方向，當(dāng)樁周土層相對(duì)于樁側(cè)向下位移時(shí)，樁側(cè)摩阻力方向向下。12.按經(jīng)驗(yàn)參數(shù)確定單樁豎向承載力:一般灌注樁及中小直徑灌注樁(<800mm)公式8.17表8.6 表8.7的使用。 P222224計(jì)算題部分:第二章:P19例題2.1 P44練習(xí)題2.3 P45練習(xí)題2.10、2.12第三章:P47例題3.1 P67練習(xí)題3.1 3.3 3.6第四章:P79例題4.1(分層總和法) P84例題4.2(規(guī)