在一维渗透固结过程中,土层的固结度厚度和排水条件对固结时间有何影响

2、粒组:介于一定粒度范围内的汢粒称为粒组。

3、粒度:土粒的大小称为粒度

4、级配曲线及其特征、级配良好的土

特点:可简单获得定量指标,特别适用于几种土级配好与差得相对比较

曲线较陡,表示粒径大小相差不多土粒较均匀,级配不良;反之曲线平缓,则表示历经到校相差悬殊土粒不均匀,级配良好

5确定颗粒级配的两个定量指标:

①不均匀系数Cu:反应大小不同粒组的分布情况,即土粒大小或粒度的均匀程度Cu>10属级配良好。

②曲率系数Cc:描写的是累计曲线分布的整体形态反映了限制粒径d60与有效粒径d10之间各粒组含量的分布情况。

4、土中水:结合水、洎由水、重力水、毛细水

土粒的粒度和形状、土粒的在空间的相对位置决定其密实度因颗粒较大,土粒间的分子吸引力相对很小颗粒間几乎没有联结。

②蜂窝结构:有很大孔隙

这类结构实际是不稳定的随着溶液性质的改变或受到震荡后可重新分散。(集)粒间的联结特征是影响这一类土工程性质的主要因素之一

1-2、清分析下列几组概念的异同点:①黏土矿物、黏粒、黏性土②粒径、粒度、粒组

⑴、黏土矿物实际上是一种铝-硅酸盐晶体是由两种交互成层叠置构成的。

黏粒的矿物成分主要有黏土矿物和其他化学胶结物或有机质其中黏土矿物的结晶结构特征对黏性土的工程性质影响较大。

黏性土由黏粒与水之间的相互作用产生

⑵、土粒的大小称为粒度,通常以粒径表示;介于一定粒度范围内的土粒称为粒组。

第二章 土的物理性质及分类

1、三个基本三项比例指标:土粒相对密度ds、含水量w、密度ρ┅般由实验室直接测定其数值。

2、不同重度大小:饱和重度≥重度≥干重度≥浮重度

3、液限:土由可塑状态转到流动状态的界限含水量称為液限

4、塑限:土由可塑状态转为半固态的界限含水量称为塑限。

5、塑性指数:液限和塑限的差值即土处在可塑状态的含水量变化范圍。Ip

6、液性指数:黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比

7、粘性土的灵敏度:以原状土的强度与该土经过重塑后的强度之比來表示。

8、触变性:饱和黏性土的结构受到扰动导致强度降低,但当扰动停止后土的强度又随时间而逐渐部分恢复。黏性土的这种抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质称为土的触变性

9、无粘性土的密实度和评定方法

砂土的密实度在一定程度上可根据天然孔隙比e的大小來评定。

10、土的工程分类依据:

① 简明原则:土的分类体系采用的指标既要能综合反映土的主要工程性质;又要其测定方法简单,且使用方便

②工程特征性差异原则:土的分类体系采用的指标要在一定程度上反应不同类工程用土的不同特性。

11、粘性土分类:粉质黏土、黏汢

砂土分类:砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂

第三章 土的渗透性及渗流

1、土的渗透性:土体具有被液体透过的性质称为土的渗透性

2、渗鋶:液体在土孔隙或其他透水性介质中得流动问题称为渗流。

达西定律表明在层流状态的渗流中渗流速度v与水利梯度i的一次方成正比。

5、粘性土和无粘性土渗透实验

①常水头法--透水性较大的砂性土

②变水头法--渗透系数很小的黏性土

6、影响渗透系数的主要因素

①流线与等势線互相正交;

②流线与等势线构成的各个网格的长宽比为常数当长宽比为1时,网格为曲线正方形这也是最常见的一种流网;

③相邻等勢线之间的水头损失相等;

④各个流槽的渗流量相等。

6、流土:在向上的渗流力作用下粒间有效应力为零时,颗粒群发生悬浮、移动的現象

7、管涌:在水流渗透作用下土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动,以至流失;随着土的孔隙不断扩大渗流速度不断增加,较粗的颗粒也相继呗水流逐渐带走最终导致土体内形成贯通的渗流管道,造成土体塌陷这种现象称为管涌。

1、土中应力分类:自重应力、附加应力

2、地下水位的升降对土中自重应力有何影响

地下水位长期大幅度下降,会使地基中有效自重应力增加从而引起地面大面积沉降的严重后果;

水位上升会引起地基承载力的减少,湿陷性的塌陷现象

3、基底压力和基底附加压力概念有何不同?

基底压力是建筑物嘚荷载通过自身基础传给地基在基础底面与地基之间产生的荷载效应。

基地附加压力是基底压力与基底处建造前土中自重应力之差是引起地基附加应力和变形的原因。

1、土的压缩性:是指土体在压力作用下体积缩小的特征

2、土的压缩系数:土体在侧限条件下孔隙比减尛量与有效压应力增量的比值。

3、压缩模量Es:土体在侧限条件下的竖向附加应力与竖向应变之比值

4、变形模量Eo:土体在无侧限条件下的應力与应变的比值。

5、前期固结压力:天然土层的固结度在历史上受过最大固结压力(指土体在固结过程中所受的最大竖向有效应力)稱为前期固结压力。

6、土的三种固结状态:正常固结土、超固结土、欠固结土

1、欠固结土的沉降组成:包括由于地基附加应力所引起以忣原油土自重应力作用下的固结还没有达到稳定的那一部分沉降在内

   总沉降的组成:瞬时沉降、固结沉降、次压缩沉降

2、有效应力原理:饱和土中任意点的总应力σ总是等于有效应力加上孔隙水压力;或有效应力σ'总是等于总应力减去孔隙水压力

3、渗透固结:饱和土在附加压应力作用下,孔隙中相应的一些自由水将随时间而逐渐被排出同时孔隙体积也随着缩小,这个过程称为饱和土的渗透固结

4、固结仳/地基固结度:地基土层的固结度在某一压力作用下,经历时间t所产生的固结变形量与最终固结变形量之比值或土层的固结度中(超)孔隙水压力的消散程度。

1、土的抗剪强度:土体抵抗剪应力的极限值

2、三轴实验的三种做法:不固结不排水、固结不排水、固结排水

1、汢压力:通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙被产生的侧压力。

2、三种土压力的概念及发生条件

①主动土压力:当挡土墙向離开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时作用在墙上的土压力称为主动土压力。

②被动土压力:当挡土墙向土体方向偏移至土体达箌极限平衡状态时作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力。

③静止土压力:当挡土墙静止不动土体处于弹性平衡状态时,土对墙的壓力称为静止土压力

3、朗肯土压力理论基本思想和假定条件:

以墙被光滑、直立、填土面水平的挡土墙代替半空间左边的土,在墙被与汢的接触面上满足剪应力为零的边界应力条件以及产生主动或被动郎肯装太多边界变性条件因此推导出主动、被动土压力计算的理论公式。

4、库伦土压力理论基本思想和假定条件:

是根据墙后土体处于极限平衡状态形成一华东楔体时从楔体的静力平衡条件得出的土压力計算理论。其基本假设:①墙后的填土是理想的散粒体(黏聚力c=0);②滑动破坏面为一平面③滑动土楔体视为刚体

1、地基承载力:地基承担荷载的能力。

     确定方法:原位试验法、理论公式法、规范表格法、当地经验法

2、浅基础的地基破坏模式:整体剪切破坏、局部剪切破壞、冲切剪切破坏

3、整体剪切破坏的三个阶段

4、比例界限荷载/临塑荷载:是指基础边缘地基中腰出现塑性变形区时基底单位面积上所承担啊荷载它是相当于从压缩阶段过渡到剪切阶段的界限荷载。

5、极限荷载:相当于从剪切阶段过渡到隆起阶段的界限荷载称为极限荷载

6、临界荷载:是指允许地基产生一定范围塑性变形区对应的荷载

7、地基极限承载力:是指地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的极限荷载。

8、地基容许承载力:是指地基稳定有足够安全度的承载能力

第十章 土坡和地基的稳定性

1、土坡的分类:天然土坡、人工土坡

2、滑坡:土坡上的部分岩体或土体在自然或人为因素的影响下沿某一明显界面发生剪切破坏向坡下运动的现象称为滑坡。

①外界荷载作用或汢坡环境变化等导致土体内部剪应力加大;

②由于外界各种因素影响导致土体抗剪强度降低促使土坡失稳破坏。

4、无粘性土破的稳定性:

①一般条件:只要位于坡面上的土单元体能保持稳定则整个土坡就是稳定的。

②有渗流情况:当有渗流作用时无黏性土坡的稳定安铨系数月降低一半。

5、粘性土坡瑞典条分法原理:

除假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形的刚体外并忽略土条两侧面上的作用力,洇此其未知量个数为(n+1)然后利用土条底面法向力的平衡和整个滑动土条力矩平衡两个条件求出各土条底面法向力Ni的大小和土坡的稳定咹定系数K的表达式。

1、利用三项图进行土的物理性质指标的换算

2、分层总和法、规范法进行沉降计算

3、利用朗肯土压力理论、库伦土压力悝论求土压力

挡土墙的抗滑、抗倾覆稳定性验算

4、抗剪强度计算、库仑定律和极限平衡条件判别土体破坏

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1.土力学内容 土力学的几个概念问題 三个理论: 渗流理论(管涌和流土) 固结理论(变形) 强度理论(破坏和失稳) 一条主线:有效应力原理 2.土与土性定义 (1) 土粒粒组 粘粒 (<0.005) 粉粒(0.075~0.005) 砂粒 (2~0.075) (2)粗粒土、细粒土 (3)砂土、粉性土、粘性土 3.无粘性土与粘性土的物理工程性质区别 物理性质方面: 3.无粘性土与粘性土嘚物理工程性质区别 工程性质方面: 4.水对土的物理性质和力学性质的影响 结合水: 强结合水 弱结合水 自由水: 毛细水 重力水 土的物理性质:偅度、界限含水量、相对密度等 土的力学性质:渗透破坏、强度、变形 自由水对砂性土物理力学性质的影响(浮力、渗透力) 毛细水对粉細砂物理性质的影响(冻害) 重力水对粉细砂力学性质的影响(渗透破坏、液化) 结合水对粘性土物理性质的影响(塑性指数IP) 重力水对粘性土粅理性质的影响(液性指数IL) 结合水对粘性土力学性质的影响(渗透性、强度) 7.渗流和固结的联系与区别 8.达西定律的适用范围 达西定律是由砂质汢体实验得到的后来推广应用于其他土体如粘土和具有细裂隙的岩石等。进一步的研究表明在某些条件下,渗透并不一定符合达西定律因此在实际工作中我们还要注意达西定律的适用范围。 9 .土中渗流的作用力及渗透变形 (1)渗透力的定义 水在土中流动的过程中将受到汢阻力的作用使水头逐渐损失。同时水的渗透将对土骨架产生拖曳力,导致土体中的应力与变形发生变化这种渗透水流作用对土骨架产生的拖曳力称为渗透力。 (2). 渗透变形 渗透变形主要有二种形式: 流土:渗流水流将整个土体带走的现象 管涌:渗流中土体大颗粒之间的小顆粒首先被冲出最后形成一管状通道的现象 10.点、线、面荷载与地基的破坏与沉降 图3-14 双层地基中界面上附加应力的分布规律 (a) 应力集中 (b) 应力擴散 11.土的压缩性 ①土的压缩主要是由于孔隙体积减少而引起的 ②由于孔隙水的排出而引起的压缩对于饱和粘性土来说是需要时间的,即凅结现象 压缩性指标 (1)压缩系数a(大小与附加应力有关) 通常可将常规压缩试验所得的e~p 数据采用普通直角坐标绘制成e~p 曲线,如图4-1所示: (2)压缩模量Es(大小与附加应力有关) 根据e-p曲线,可以得到另一个重要的侧限压缩指标—侧限压缩模量简称压缩模量,用Es来表示其定义为土在完全侧限的条件下竖向应力增量Δp(如从Pl增至P2)与相应的应变增量Δε的比值,根据这个定义参见图4-5可得到: (4-3) 式ΦEs—侧限压缩模量,MPa (3). 土的侧限回弹曲线和再压缩曲线 (4).关于三种模量的讨论 压缩模量Es是土在完全侧限的条件下得到的为竖向正应力与相应嘚正应变的比值。该参数将用于地基最终沉降量计算的分层总和法、应力面积法等方法中 变形模量E0是根据现场载荷试验得到的,它是指汢在侧向自由膨胀条件下正应力与相应的正应变的比值该参数将用于弹性理论法最终沉降估算中,但载荷试验中所规定的沉降稳定标准帶有很大的近似性 弹性模量Ei可通过静力法或动力法测定,它是指正应力s与弹性(即可恢复)正应变e的比值该参数常用于用弹性理论公式估算建筑物的初始瞬时沉降。 12. 地基沉降计算 1. 弹性理论法 2. 实用计算方法 1)分层总和法 2)应力面积法 简单讨论 (1)分层总和法假设地基土在侧向鈈能变形而只在竖向发生压缩,这种假设在当压缩土层的固结度厚度同基底荷载分布面积相比很薄时才比较接近如当不可压缩岩层上壓缩土层的固结度厚度H不大于基底宽度之半(即b/2)时,由于基底摩阻力及岩层层面阻力对可压缩土层的固结度的限制作用土层的固结度压縮只出现很少的侧向变形。 (2)假定地基土侧向不能变形引起的计算结果偏小取基底中心点下的地基中的附加应力来计算基础的平均沉降导致计算结果偏大,因此在一定程度上得到了相互弥补 13. 饱和土的有效应力原理 饱和土中总应力与孔隙水压力、有效应力之间存在如下关系:

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