《土力學(xué)》考試重點(diǎn)

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)填空、選擇、判斷顆粒級(jí)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(jí)配良好；曲線較陡——級(jí)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Cu＜5的土為均勻土(級(jí)配不良土)；C u＞10的土為不均勻土 (級(jí)配良好的土)。Cc值為1～3的土級(jí)配良好，小于 1或大于3時(shí)級(jí)配不良。礫類土和砂類土同時(shí)滿足Cu≥5和Cc＝1～3兩個(gè)條件時(shí)，為級(jí)配良好的砂和礫。不能同時(shí)滿足上述條件的土，為級(jí)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：強(qiáng)結(jié)合水(2)弱結(jié)合水2、自由水：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(huì)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。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)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、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、摩擦角）10、三軸剪切（三軸壓縮）試驗(yàn)：測抗剪強(qiáng)度 （黏聚力、摩擦角）土粒相對(duì)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（ρ）：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?？紫侗确从程烊煌翆拥拿軐?shí)程度。e<0.6的土是密實(shí)的低壓縮性土，e>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0～100%，干土?xí)rSr=0孔隙充滿水時(shí) Sr=100%土的干密度（ρ d）：土單位體積中土固體顆粒的質(zhì)量。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)土的飽和密度（ρ 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)（ρ′）：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)：ρsat>ρ>ρd>ρ′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)、 半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動(dòng)狀態(tài)。界限含水量中，由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變到流動(dòng)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塑性指數(shù)：Ip wL wp根據(jù)塑性指數(shù)把黏性土 分為：黏性土分類 粉土 粉質(zhì)黏土 黏土塑性指數(shù)IP IP<10 10<IP≤17 IP>17w wp液性指數(shù)：ILIp根據(jù)液性指數(shù)把黏性土 的狀態(tài)分為：黏性土狀態(tài) 堅(jiān)硬 硬塑 可塑 軟塑 流塑液性指數(shù)IL IL≤0 0<IL ≤ 0.25<IL 0.75<IL IL>1.0文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)0.25 ≤0.75 ≤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(dòng)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。無單位。i

hL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(dòng)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(dòng)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 iw文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)——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j≥γ′(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(dòng)的現(xiàn)象。發(fā)生流砂的條件：當(dāng)j=γ′(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、 Cu＞102、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σ應(yīng)由土顆粒、水、氣共同承擔(dān)。有效應(yīng)力：由土顆粒承擔(dān)的應(yīng)力?？紫稇?yīng)力：由孔隙的水、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：u或 uu自重應(yīng)力：是土體由于自身重力作用而存在的應(yīng)力。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)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2土柱的有效重量，單位KN/m=kPa。cz

z地下水位以上，計(jì)算豎向自重應(yīng)力用天然重度γ地下水位以下，計(jì)算豎向自重應(yīng)力用有效重度γ′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。p

F GAF—基礎(chǔ)頂面的豎向力，kN；G—基礎(chǔ)自重及其上土重，kN；G=γGAd,γG為基礎(chǔ)及其上回填土重的平均重度，取γG=20kN/m3，地下水位以下扣除浮力。d—基礎(chǔ)埋深，m；從室地面或室外地面算起；2A=L(長度)×b(寬度)；條形基礎(chǔ)沿長度方向取1mA—基底面積，m；矩形基礎(chǔ)文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，式中A=b×1，F(xiàn)、G為單位長度基礎(chǔ)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。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?；赘郊訅毫Φ扔诨讐毫鄢讟?biāo)高處原有土體的自重應(yīng)力。在一般壓力（100－600kN)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 e—p曲線圖。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)ave1e2△ep2p1△p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p1 100kPa增加到p2 200kPa時(shí)所得的壓縮系數(shù)a12 來評(píng)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。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)1e0ESav單位：av——壓縮系數(shù)，MPa-1；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(duì)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-1≤a1-2<0.5MPa-1，Es=4～15MPa；高壓縮性土：a1-2≥0.5MPa-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。E0Es22(1)1E0——變形模量，kPa；Es——壓縮模量，MPa。μ——土的泊松比，一般為0.3～0.4，飽和黏性土在不排水條件下可取0.5。變形模量E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。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)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(duì)土的壓縮性影響土的回彈與再壓縮：對(duì)土試樣分級(jí)加荷壓縮至b點(diǎn)，分級(jí)卸荷回彈至c點(diǎn)，再分級(jí)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。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)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(duì)其固結(jié)程度和壓縮性有明顯的影響，用 先期固結(jié)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 pc＝p0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)》法——簡稱“ 規(guī)法”分層總和法如何確定地基壓縮層深度 Zn；一般土層按 σz=0.2σc(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σz=0.1σc(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)上述壓縮層深度圍遇到不能壓縮的巖層時(shí)，計(jì)算深度至巖層面。分層總和法如何分層：1）每層厚度hi≤0.4b，一般為1～2m；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：s(e1e2)i?hii1e1s(a)?zihi1eii1文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)sizi?hiEsi最后求和，得出地基最終沉降量：ns s1 s2 sn sii1規(guī)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。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)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S Sd Sc Ss初始沉降(瞬時(shí)沉降)Sd有限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Ss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。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)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（聚力），咬合作用產(chǎn)生的咬合與摩擦稱為土的 摩擦角。黏性土：直線在縱軸上的 截距為黏聚力c，與橫軸的夾角為摩擦角φ。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：f

tan黏性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式：f c tan式中：τf —土的抗剪強(qiáng)度，KPa；σ—剪切面上的法向正應(yīng)力， KPa；—土的黏聚力，KPa；φ—摩擦角（°）。式中c、φ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：摩擦力：F N—正壓力；μ—摩擦系數(shù)土體某一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下：——豎向應(yīng)力(最大主應(yīng)力)文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)——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：f

tan黏性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式：f c tan在一定載荷圍，土的抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力之間呈直線關(guān)系。其中c、 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°+φ/2）的。庫侖定律的總應(yīng)力表達(dá)式：f c tg庫侖定律的有效應(yīng)力表達(dá)式：文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)f c' 'tg'c'稱為土的有效黏聚力稱為土的有效摩擦角飽和土有效應(yīng)力： -u在τ-σ坐標(biāo)中，以[1/2( 1 3 )，0]為圓心、1/2( 1 3)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。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)①τ＜τf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(huì)發(fā)生剪切破壞。②τ=τf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)。③τ＞τf時(shí)，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。13tan2(450)2c?tan(450)22文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)31tan2(450)2c?tan(450)22室的抗剪強(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)P正應(yīng)力 AT剪應(yīng)力 f A砂土：黏性土：

f tanf c tan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)：①限定的剪切面不是土樣最薄弱面；②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)；③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；④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：試驗(yàn)類型 施加圍壓后 剪切時(shí) 簡稱文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)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)：①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；②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)：①試驗(yàn)儀器復(fù)雜，操作技術(shù)要求高，試樣制備較復(fù)雜；②試驗(yàn)在 2 3的軸對(duì)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(duì)試樣不施加周圍壓力，即30，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(dòng)土壓力墻體擠壓土體——被動(dòng)土壓力墻體靜止——靜止土壓力主動(dòng)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(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻背上的土壓力稱為主動(dòng)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(dòng)土壓力。被動(dòng)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(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)作用在擋土墻上的土壓力稱為被動(dòng)土壓力，用 Ep表示。如橋臺(tái)受到橋上荷載推向土體時(shí)，土對(duì)橋臺(tái)產(chǎn)生的側(cè)壓力屬被動(dòng)土壓力。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：①在相同條件下，主動(dòng)土壓力 小于靜止土壓力，而靜止土壓力 又小于被動(dòng)土壓力，亦即Ea E0Ep②而且產(chǎn)生被動(dòng)土壓力所需的位移量，大大超過產(chǎn)生主動(dòng)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)） 。zK0zK0——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：①墻背豎直；②墻背光滑，墻背與填土之間無摩擦力；③墻后填土表面水平。自重應(yīng)力作用下，擋土墻半無限土體各點(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。黏性土文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)3tan21tan2砂土

(45(45

00

) 2c?tan(450 )2 2) 2c?tan(450 )2 213tan2(450)231tan2(450)2直立臨界深度——主動(dòng)土壓力為零時(shí)，即azKa2cKa0墻后填土有地下水擋土墻后的回填土常會(huì)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(huì)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。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)朗肯土壓力理論：墻背垂直、光滑、填土水平主動(dòng)和被動(dòng)極限平衡條件砂土和黏性土文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù) Ka tan2(45 /2)朗肯被動(dòng)土壓力系數(shù)Kptan2(45/2)靜止土壓力系數(shù)K01sin土壓力系數(shù)大小比較 Ka K0 1 Kp土壓力大小比較Ea E0Ep庫侖土壓力計(jì)算的假設(shè)條件：1、墻后填土為散體材料(c=0)；2、滑動(dòng)破壞面為通過墻踵的平面；3、滑動(dòng)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 庫侖理論土體各點(diǎn)均處于極限平衡狀態(tài)： 剛性楔體，滑面上處于極限平衡狀極限應(yīng)力法 態(tài)：滑動(dòng)楔體法先求土壓力強(qiáng)度 p 先求總土壓力E文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)角度的要求：朗肯理論 庫侖理論墻背豎直、光滑, 墻背、填土無限制填土水平擋土墻就其結(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(dòng)土壓力：仰斜式＜垂直式＜俯斜式。如為挖方邊坡，采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)定性驗(yàn)算；2、地基承載力驗(yàn)算；3、墻身強(qiáng)度驗(yàn)算。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)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(dòng)力之比不小于1.3，該比值稱為抗滑安全系數(shù)，即Ks抗滑力1.3滑動(dòng)力抗傾覆穩(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(dòng)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)，即抗傾覆力矩K1 1.6傾覆力矩1、土坡：是指具有一定傾斜坡面的土體。3、土坡滑動(dòng)的原因土體部剪應(yīng)力的增大：坡頂施工、坡頂堆載、降雨土體含水量增加等抗滑力降低：坡底開挖（基坑、路基開挖）土體抗剪強(qiáng)度降低：孔隙水壓力增加而有效抗剪強(qiáng)度降低，降雨產(chǎn)生滲流（滲透力）u振動(dòng)：地震、爆破土坡滑動(dòng)的預(yù)防措施1）改善排水條件2）種植適當(dāng)?shù)闹脖?，避免土壤侵蝕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(duì)坡面的踐踏6）對(duì)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(píng)估和預(yù)警右下圖表示坡角為β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(摩擦角φ)，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(dòng)(滑動(dòng)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文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)則穩(wěn)定性系數(shù) Fs為：TfWcostantanFsWsintanT由上式可知，當(dāng)坡角與砂的摩擦角相等(β=Φ)時(shí)，穩(wěn)定性系數(shù)Fs=1,此時(shí)抗滑力等于滑動(dòng)力，土坡處于極限平衡狀態(tài)。此時(shí)的坡角β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β。只要β<Φ(Fs>1)，土坡就是穩(wěn)定的。為了保證土坡有足夠的安全儲(chǔ)備，可取 Fs=1.1～1.2。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為假定的滑動(dòng)面，將滑動(dòng)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(duì)應(yīng)的滑弧即為 最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面。(可編程進(jìn)行計(jì)算)文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)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(jí)開挖，應(yīng)驗(yàn)算邊坡整體的和各級(jí)的穩(wěn)定性。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)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。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圍之。3)穩(wěn)定要求：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)定性文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)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圍時(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)，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①整體剪切破壞文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)②局部剪切破壞③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(huì)出現(xiàn)整體剪切破壞現(xiàn)象。深基礎(chǔ)埋深大，建筑物荷載由基礎(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)生一定圍塑性變形區(qū)所對(duì)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(duì)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)》（GB50007-2011），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。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)名詞解釋、問答土的顆粒級(jí)配：是指土中各個(gè)粒組的相對(duì)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(duì)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