第一章
1.土的生成是由地表的整体岩石经过物理,化学和生物风化作用后形成的产物,再经过搬运、沉积而成的成分、大小和组成不同的松散颗粒集合体。
1.土是由固体颗粒、水、气体三部分组成的,称土的三相组成
2.土中的矿物成分可以分为原生矿物和次生矿物。 原生矿物 是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物。颗粒较粗。是构成各类砂石的主要成分:石英、长石、云母 次生矿物 是由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物:三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、粘土矿物、碳酸盐
3.天然土是由大小不同的颗粒组成的,土粒的大小称为粒度
4.工程上常把大小相近的土粒合并为组,成为粒组 5.土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量。它可用以描述土中不同粒径土粒的分布特征。常用的土力度成分的表示方法有:表格法、累积曲线法
6.不均匀系数:Cu=d60/d10 曲率系数Cc=d30d30/d60d10 通常把同时满足Cu>5和Cc=1~3两个条件的砾类或砂类土称为级配良好的土。
7.粒度成分测定方法:对于 粗粒土 可以采用 筛分法 测定粒度成分;对于 细粒土 采用 沉降分析法 测定粒度成分。
8.根据受颗粒面静电引力作用的强弱,可划分为:强结合水、弱结合水、自由水 强结合水:是指紧靠土颗粒表面的水,受表面电荷静电引力最强。
特点:没有溶解能力,不能传递静水压力,不能自由移动,只有吸热变成蒸汽时才能移动。强结合水层称为吸附层或固定层。
弱结合水:弱结合水就是紧靠强结合水外围的一层水膜。
特点:不能传递静水压力,但水膜较厚的弱结合水能向邻近较薄水膜处缓慢转移。弱结合水层称为扩散层。
自由水:是指不受土粒表面电荷电场影响的水。自由水分为毛细水、重力水。毛细水不仅受到重力的作用,还受到表面张力的支配,能沿着土的细孔隙从潜水面上升到一定的高度;重力水在重力水或压力差作用下能在土中渗流,对于土颗粒和结构物都有浮力作用。 9.土的气相是指充填土在土的孔隙中的气体,包括与大气连通和不连通两类。 与大气连通的气体对土的工程性质没有多大影响,他的成分与空气相似。当土受到外力作用时这种气体很快从孔隙中挤出。
密闭的气体对土的工程性质有很大影响。由于气体不易逸出增大了土的弹性,减小了土的渗透性。 10.土的结构:是指土粒的大小,形状,互相排列及不联结的特征。分为:单粒结构(碎石土、砂土)、蜂窝状结构(粉粒为主的土)、絮状结构(粘土颗粒)。 11.土的三相物质:在体积和质量上的比例关系称为三相比例指标。
12.土的密度测定方法有:比重瓶法、浮称法、虹吸筒法。 13.土的含水率用烘干法测定,是描述土的干湿程度的重要指标
14.砂土的密实度:密实砂土和松散砂土。松散砂土,尤其是饱和的松散砂土,不仅强度低,水的稳定性很差,容易产生流沙,液化等工程事故。
15.土的最优含水率Wop:在一定夯击能量下填土最易压实并获得最大密实度的含水率
17.土的分类标准:成岩石,碎石土,砂土,粉土,粘性土和特殊土;碎石土是指粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量的50%的土,砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量的50%,且粒径大于0,075mm的颗粒含量超过50%的土,粉土是指粒径大于0·075mm的颗粒含量不超过总质量的50%,且塑性指数小于或等于10的土,粘性土是指塑性指数大于10的土
第二章
渗流:存在于地基中的地下水,在一定的压力差作用下,将透过土中孔隙发生流动,这种现象叫渗流。 渗透系数的确定方法中实验室测定法分为:常水头试验和变水头试验
渗透力:这种渗透水流作用对土骨架产生的拖拽力称为渗透力。渗透变形的两种形式:流土和管涌。 发生流土的条件:
第三章
1.为简便起见,目前计算土中应力的方法仍采用弹性理工公式,将地基土视作均匀的、连续的、各向同性的半无限体。
2.侧限应力状态是指侧向应变为零的一种应力状态。 3.成层土层的自重应力σcz=γ1h1+γ2h2+…….+
γnhn=Σγihi
4.基础底面压力分布规律的影响因素:地基与基础的相对刚度,基础的形状、尺寸、埋置深度,地基土的性质和地基变形条件,荷载的大小和分布情况。
5.基底附加压力按下式计算:Po=P-σc=P-γ
d
18粘性土是指塑性指数大于10的土,10《=Ip<=17粉质粘土Ip>17为粘土。 19渗流是指存在地基中的地下水,在一定的压力差作用下,将通过土中孔隙发生流动。渗流等于层流 20实验室测定法:变水头试验和常水头试验
21透变形主要有流土与管涌,渗流水流将整个土体带走的现象叫流土,渗流中土体大颗粒之间的小颗粒被冲出的现象叫管涌(f>r或rw>r)(i<=[i]=ic/k,k一般可取2.0-2,5)
22计算土中应力的方法仍采用弹性理论公式,将地基土视为均匀的,连续的,各向同性的半无限体。
2限应力状态是指侧向应变为零的一种应力状态,(Ko状态)地基在自重作用下的应力状态即属于此种应力状态
24压缩模量Es是土在完全测限状态下得到的,为竖向正应力与相应的正应变的比值。变形模量Eo是根据现场荷载试验得到的,它是指土在侧向自由膨胀条件下正应力与相应的正应变比值,弹性模量Ei通过静力法或动力发测定
25土的压缩性主要有两个特点:土的压缩性主要由于孔隙体积减少而引起的。由于孔隙水灾排出而引起的压缩对于饱和粘性土来说是需要时间的,土的压缩随时间增长的过程称为土的固结
26先期固结压力:土层在历史上所曾经受过的最大固结压力,称为先期固结压力
超固结比是反映土层天然固结状态的定量指标OCR=Pc/σc;OCR=1.0为正常固结、OCR>1.0为超固结、OCR<1为欠固结。
27土的天然固结:正常固结,超固结,次固结
28分层厚度一般不宜大于0·4b(b为基底宽度)分层总和法计算步骤:①地基土分层;②计算各层分界面处自重应力;③计算各层分界面处基底中心下竖向附加应力;④确定地基沉降计算深度;⑤计算各分层土的压缩量Δsi。
29饱和土应力原理:1饱和土体内任一平面受到的总应力等于有效应力加孔隙压力之和,2土的强度的变化和变形只取决于土中有效应力的变化
30太沙基基本假设:1土是均匀的,完全饱和的,2土粒和水是不可压缩的,3土层的压缩和土中水的渗流只沿竖向发生,是单向的,4土中水的渗流服从达西定律,且土的渗流系数k在渗流过程中保持不变,5孔隙比的变化与有效应力的变化成正比且压缩系数a在渗流过程中保持不变,6外荷载时一次瞬时施加的
31沉降的方式:1瞬时沉降,2固结沉降,3次固结沉降 与土的抗剪强度有关的工程问题:第一类是建筑物地基承载力问题,即基础下的地基土体产生整体滑动或因局部剪切破坏而导致过大的地基变形甚至侵覆,第二类是构筑物环境的安全性问题即土压力问题。第三类是土工构筑物的稳定性问题。
Tf= 土的宗应力的关于有效应力和孔隙水压力u之和即 测定土的强度指标的实验方法主要有:室内剪切实验和现场剪切实验两类,室内剪切实验常用的有直接剪切实验,三抽压缩实验和无侧压限抗压强度试验。 32土的抗剪强度时指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力
33土中应力与土的平衡状态:1当整个摩尔应力圆位与抗剪强度包络线的下方时,表明通过该点的任意平面上的剪应力都小于土的抗剪强度,此时该点处于稳定平衡状态,不会发生剪切破坏,2当摩尔应力圆与抗剪强度包络线相切时,表明在相切点所代表的平面上,剪应力正好等于土的抗剪强度,此时该点处于极限平衡状态,相应的应力圆称为极限应力圆,3当摩尔应力圆与抗剪强度包络线相割时,表明该点某些平面上的剪应力已超过了土的抗剪强度,此时该点已发生剪切破坏
34直剪试验方法分类:快剪,固结快剪,慢剪 35三轴试验:不固结不排水剪(软土地基快速填方),固结不排水剪(第一层固后在施工第二层),固结排水剪粘土地基上慢填方)土的抗压力计算:P0=Korz土压力分布:Eo=1/2rh*hKo. 郎肯土压力理论:挡土墙背垂直,光滑,其后土体表面水平不无限延伸。 36对于饱和粘性土的不排水抗剪强度,可利用无侧限抗压强度qu来测得 37土的灵敏度越高,其结构性越高,受扰动后土的强度降低就越多 38土压力的分类:静止土压力,主动土压力,被动土压力 朗肯土压力的基本假设:挡土墙背垂直,光滑,其后土体表面水平无限延伸 39库仑基本假设:1挡土墙后土体为均匀各项同性无粘性土,2挡土墙后产生主动或被动土压力时墙后土体形成滑动土锲,其滑裂面为通过墙锺的平面,3滑动土锲可视为刚体
第二篇:土力学复习提纲总结N
土力学总复习资料: 第一部分:(按提纲部分整理)
第一、二章:
1. 地基(持力层和下卧层)与基础(浅基础和深基础)的概念
受建筑物荷载影响的那一部分地层称为地基;向地基传递建筑物荷载的下部结构称为基础。
2. 高岭石、伊利石和蒙脱石三种粘土矿物及其性质;
蒙脱石:亲水性强(吸水膨胀、脱水收缩),表面积最大,最不稳定。
伊利石:亲水性中等,介于蒙脱石和高岭石之间。
高岭石:亲水性差,表面积最小,最稳定。
3. 土的砂粒、粉粒和粘粒界限范围和不均匀系数的概念及其用途;
砂粒:0.075~2mm 粉粒:0.005 ~ 0.075 mm 粘粒:≤0.005mm
不均匀系数:Cu = ,评价砂性土级配的好坏。
d10、d60小于某粒径的土粒含量为10%和60%时所对应的粒径
4. 土的九个三相比例指标及其换算(哪三个是试验指标?四个重度指标的大小关系);
a. 实验指标:土的密度ρ、土粒比重Gs、含水率ω
b. 孔隙比e和孔隙率n、土的饱和度Sr 、饱和密度ρsat 、干密度ρd 、有效重度g¢
重度g、干重度gd 、饱和重度gsat和有效重度(浮重度)g¢ 大小关系:
饱和重度gsat > 重度g > 干重度gd > 有效重度g¢ 可以记为饱水的 > 平常的 > 干的 > 减水的
5. 液限、塑限、液性指数、塑性指数的概念、计算及其用途:
液限:土体在流动状态与可塑状态间的分界含水量ωL
塑限:土体从可塑状态转入到半固体状态的分界含水量ωP
塑性指数:IP = ωL-ωP ,液限和塑限的差值,去除百分数。用途:对粘性土进行分类和评价。
液性指数: = ,越大则越软。用途:评价粘性土软硬和干湿状态。
IL >1.0时为流塑状态;<0.0时为半固体状态;0~1之间时为可塑状态。
6. 粉土和粘性土的分类标准
a. 都是粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重的50%
b. 塑性指数IP ≤10的为粉土,IP > 10的为粘性土。其中10< IP≤17的为粉质粘土。
7. 相对密实度:Dr = ,评价砂性土的松密程度。
8. 土的达西渗透定律及渗透系数的室内测定方法(常水头、变水头):
达西定律:Q = kAI 单位时间内的过水流量=渗透系数x过断面截面面积x水头梯度(△h/l)
达西定律:v = ki 速度=系数x水头梯度
达西定律只能用于常水头即层流,不能用于变水头即紊流。
9. 渗透力的概念:
符号:j . 渗透水流作用于单位土体内土粒上的作用力。
10. 渗透变形常见的两种基本形式(流土、管涌):
联系:由渗透力引起的渗透变形。
区别:a . 流土:向上渗透力大于土有效自重时发生的渗透变形。突发,位置在渗流溢出处。 b . 管涌:渗透水流首先将大颗粒间的小颗粒冲走,形成管道,最后引起土体渗透破坏。渐进,土体任意位置。
第三章:
11. 熟练掌握土中自重应力计算(包括分层、有地下水位等情况)
土中各点的自重应力计算如下:
A点:σcA= 0kPa;
B点:Z=1m,σcB= 19×1=19kPa;
C点:Z=2m,σcC= 19×1+9.9×1=28.9kPa;
D点:Z=4m,σcD= 19×1+9.9×1+6.55×2=42kPa;
12.熟练掌握基底压力和基底附加压力的基本概念及计算:
基底压力:上部结构和基础作用传递到基础底面的应力。(地基反力)
基底附加压力:作用于地基表面,由于建造建筑物而新增加的压力称为基底附加压力,即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力。=
13.了解角点法计算矩形均布荷载作用下地基中的附加应力的思路:
课本65页例3.5 了解题,略
第四章:
14.压缩系数的概念及其特性,如何根据0.1-0.2判断土的压缩性:
压缩系数:土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值
0.1-0.2 < 0.1 MPa-1 时,属于低压缩性土。0.1 MPa-1<0.1-0.2 < 0.5 MPa-1 时,属于中压缩性土。
0.1-0.2≥0.5 MPa-1 时,属于高压缩性土。
15.压缩模量、变形模量和弹性模量的概念、测定及应用范围
压缩模量:
侧限条件下,土体竖向应力增量与应变增量之比。由室内侧限压缩试验得到。用于地基最终沉降计算。
变形模量:
无侧限条件下,竖向压应力与竖向总应变的比值。由载荷试验结果根据弹性理论得到。用于最终沉降估算。
弹性模量:
无侧限条件下,正应力与弹性正应变的比值。由室内三轴仪试验得到。用于最终沉降估算。
16.土的有效应力原理
a. b. 强度、变形,只取决于,与、u 无直接关系。
17.固结度的概念:(本概念的计算要求取消了,不用看了)
某土层在某时刻已消散的孔压分布面积与初始时刻的孔压分布面积之比。
18.时间因素TV的含义及其计算公式中各符号的含义,固结沉降与时间的关系
,H表示最长渗径,t表示固节时间。 在同样的土体条件下:
19. 粘性土地基沉降的三个阶段
饱和粘性土地基最终沉降量从机理上分析,是由瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三个部分组成。
第五章:
20.摩尔库仑抗剪强度理论
a. 土的破坏是剪切破坏;
b. 土内任一点的抗剪强度是其法向应力的线性函数;
c. 土体内某点任一面上的剪应力达到抗剪强度值时,认为该点破坏。
21.土中一点的极限平衡条件,土体剪切破环面与大主应力面的夹角:
22.土的抗剪强度指标的常用试验方法(三种直剪试验、三种三轴试验)
三种直剪试验方法:快剪、固结快剪和慢剪。
三种三轴试验方法:不固结不排水剪 、 固结不排水剪 和 固结排水剪。
23.无侧限抗压强度试验和十字板剪切试验的适用范围。
无侧限抗压强度试验适用于测定 饱和软粘土 的不排水强度。
十字板剪切试验多用来在现场测定 饱和软粘土 的不排水抗剪强度。
第六章:
24.三种土压力的概念和其关键影响因素:
静止土压力E0:挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移。
主动土压力Ea:在土压力作用下,挡土墙离开土体向前位移至一定数值,墙后土体达到主动极限平衡状态。
被动土压力Ep:在外力作用下, 挡土墙推挤土体向后位移至一定数值,墙后土体达到被动极限平衡状态。
影响因素为:(土压力的大小和分布主要受)挡土结构侧向位移的大小和方向、土的性质、挡土结构的刚度和高度等。最主要和最关键的是挡土结构的相对位移的大小和方向。
25.朗肯主动土压力的计算(包括分层、有超载和有地下水位等情况):
课本170~178页,其中例6.3~6.5看懂,会做另外会做作业三中的计算。
26.朗肯土压力和库仑土压力的假设条件
朗肯土压力基本假设:1.挡土墙背垂直、光滑 2.墙后填土水平且无限延伸
库仑土压力基本假定:1.墙后的填土是理想散粒体2.滑动面为过墙踵的平面 3.滑动楔体为刚性体
第七章:
27.无粘性土坡和粘性土坡的滑动面形状
无粘性土土坡滑动面为平面;均质粘性土土坡滑动面的形式为圆弧形
28.无粘性土坡稳定的关键影响因素
无粘性土坡的稳定性主要取决于坡角与土体内摩擦角间的相对关系
29.粘性土坡稳定分析费伦纽斯条分法和毕削普条分法的基本假定
费伦纽斯条分法基本假设:不考虑土条间的条间力作用。
毕削普条分法:基本假设:①忽略条间竖向剪应力作用;②滑动面上的切向力的大小作了规定
第八章:
30.地基的三种破坏形式:整体剪切破坏 、 局部剪切破坏 、 刺入剪切破坏等三种。
31.整体剪切破坏的三个发展阶段:压密阶段、剪切阶段 、破坏阶段。
32.临塑荷载、临界荷载的概念
临塑荷载:地基开始出现剪切破坏(即地基中即将出现塑性区时)时,地基所承受的基底压力。
临界荷载:地基中塑性区开展深度在某一特定深度且尚未出现连续滑动面时,作用于地基表面的荷载。
第十章:
33.无筋扩展基础的受力特点:不能承受拉力或弯矩
34.浅基础的常用类型:独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础及壳体基础等(按形状大小分)
无筋扩展基础(刚性基础) 和 扩展基础(柔性基础)
35.掌握地基承载力的修正公式
36.熟练掌握地基持力层和软弱下卧层的承载力验算:课本293页,例题10.3
37.了解地基变形特征值(沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜)
1) 沉降量——独立基础或刚性特别大的基础中心的沉降量S;
2) 沉降差——相邻两个柱基的沉降量S1-S2之差;
3) 倾斜——在倾斜方向基础两端点的沉降差S1-S2与其距离b的比值,
4) 局部倾斜——砖石承重结构沿纵墙6~10m内基础两点的沉降差S1-S2与其距离L的比值;
第十二章:
38.桩基、基桩的概念
桩基:通过承台把若干根桩的顶部连接成整体,共同承受动、静荷载的一种深基础。
基桩:群桩基础中的单桩。
39.掌握负摩阻力的概念
当桩周土体的沉降量大于桩身的下沉量时,桩周土作用于桩身侧面向下的摩阻力。
40.桩的常见类型及其挤土作用
按施工工艺分:预制桩、灌注桩。 按荷载传递方式分:摩擦类、端承类。
按成桩方法分:挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩。
41.桩承载力的主要影响因素
摩阻力、端阻力、砂土中的深度效应、粘性土中的成桩效应。
42.群桩效应系数和沉降比的概念
群桩效率系数:是指群桩竖向极限承载力与群桩中所有桩的单桩竖向极限承载力总和之比;
沉降比:是指在每根桩承担相同荷载条件下,群桩沉降量与单桩沉降量之比。
第二部分:按作业整理(仅补充填空)
(名字解释、简答和部分重复的填空已经全部归并到第一部分当中)
作业中补充填空题:
1. 饱和土体所受到的总应力为有效应力与 孔隙水压力 之和。
2. 压缩系数与压缩模量之间成 反 比关系。
3. 土的压缩模量越小,其压缩性越 大 。土的压缩系数越小,其压缩性越 小 。
4. 土的自重应力随深度 线性增大 。
5. 在时间因素表达式中H表示 最大渗径 。
6. 饱和粘土的不固结不排水剪试验中,强度包线为 直 线,即等于 0 。
7. 挡土墙上的土压力根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,可分为 主动土压力、被动土压力和 静止土压力 。
8. 作用在挡土墙上的三种土压力中, 被动 最大, 主动 最小。
9. 普朗特尔地基承载力理论公式假定基础底面的摩擦力为 0 。
10. 浅基础的埋深不宜小于 0.5 m。
11. 进行软弱下卧层地基承载力验算时,其附加应力的计算采用 应力扩散 原理。
12. 直接与基础接触并支撑基础的土层称为 持力层 。
13. 砖石承重结构的变形验算一般由 局部倾斜 控制。
14. 垫层的主要设计内容是确定断面的合理 宽度 和 厚度 。
第三部分为选择和判断题,自己看作业吧,不再提供了(答案有上传的扫描件)。
计算题部分按提示看扫描件和课本上的例题。一共考三道,不要再多问了。
计算题中,第1题在第一章和第三章中随机。第2题在第六章。第3题在第十章。
本课程考试的题型,一般有填空题(15%)、选择题(15%)、简答题和名词解释(24%)、计算题(46%)四类。
三、简答题(共50分)
1 .流土与管涌有什么不同?它们是怎样发生的?(6分)
答:流土是指向上渗流作用下局部土体表面隆起,或土粒群同时起动而流失的现象。主要发生在地基或土坝下游渗流逸出处。 (2分)
管涌是渗透变形的另一种形式。它是指在渗流作用下土体中的细土颗粒在粗土粒形成的孔隙比孔道中发生移动并被带出的现象。常发生在砂砾中,发生在建筑物的底部(2分)
当土体在上下游水头差作用下产生的水力坡降大于土体临界水力坡降时,会产生流土或管涌。或者当地基为成层土时,当有由下向上的流动,粘土层的有效应力为零时,即发生流土。 (2分)
2 . 基础自重应力及附加应力分布图已绘出,其形状如图所示,试判断(a),(b),(c),(d)哪一个图形正确,并指出不正确的图形错在什么地方?(8 分)
答:计算地基自重应力时其深度应从地面算起,而计算附加应力时其深度应从基底算起,因此可以看出图(c)正确。 (2分)
图(a)错在将计算自重应力的深度从基底算起 (2分)
图(b)错在将计算附加应力的深度从地面算起 (2分)
图(d)错在将计算自重应力的深度从基础表面算起,并且错成虚线 (2分)
3.下列说法是否正确?并说明原因。
“饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出,因此当固结完成时,孔隙水应力全部消散为零,孔隙中的水也全部排干了。” (6分)
答:该说法不正确 (2分)
因为:
饱和土体的固结过程是指土体中各点的超静孔隙水应力不断消散,附加有效应力相应增加的过程,或者说是超静孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。固结完成是指超静孔隙水应力消散为零,并不是指总孔隙水应力,实际上总孔隙水应力包括静孔隙水应力和超孔隙水应力之和,因此即使固结完成,静孔隙水应力仍然存在,不会发生孔隙中水全部排干的现象。 (4分)
4.何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力?在哪些实际工程中可能迁涉到上述不同的土压力?(10分)
答: 当挡土墙为刚性不动时,土体处于静止状态不产生位移和变形,此时作用在挡土墙上的土压力,称为静止土压力。 (2分)
如果挡土墙背离填土方向转动或移动时,随着位移量的逐渐增加,墙后土压力逐渐减小,当墙后填土达到极限平衡状态时土压力降为最小值,这时作用在挡土墙上的土压力称为主动土压力。 (2分)
若墙体向着填土方向转动或者移动时,随着位移量的逐渐增加,墙后土体受到挤压而引起土压力逐渐增加,当墙后填土达到极限平衡状态时增大到最大值,此时作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力。 (2分)
在基坑开挖支护设计,边坡挡墙设计、隧道的侧墙、码头设计等工程中常常遇到上述土压力问题。如果挡土墙直接浇筑在岩基上,且墙的刚度很大,墙体产生的位移很小,不足以使填土产生主动破坏,此时可按静止土压力计算。如果挡土墙在墙后填土自重等作用下产生离开填土方向的位移,并且使墙后填土达到了极限平衡状态,可按主动土压力计算。如果挡土墙在外力作用下产生向着填土方向挤压的位移,并且使墙后填土达到了极限平衡状态,或其它可按被动土压力计算。 (4分)
4.为什么要用条分法计算土坡稳定安全系数?用瑞典条分法与毕肖普法计算土坡稳定时,它们有哪些共同点和不同点? (10分)
答:安全系数定义为,或者定义为抗滑力矩与滑动力矩之比,因此在建立安全系数公式时,皆需用到抗剪强度,根据摩尔库伦准则,抗剪强度与所在点的正应力有关,而滑动面上各点的正应力大小和方向皆是不同的,因此提出了条分法来解决滑动上各点抗剪强度不同的问题。 (4分)
瑞典条分法与毕肖普条分法
共同点:皆基于条分法建立计算公式,皆假定土体为不变形刚体,各土条底部安全系数相同,并皆假定滑动面形状为圆弧。 (3分)
不同点:在建立公式时,瑞典条分法忽略了各土条之间的作用力,而毕肖普条分法考虑了各土条之间的作用力,在具体计算时瑞典条分法可以直接计算,而毕肖普条分法需进行迭代,毕肖普条分法较瑞典条分法严格。 (3分)
5.何谓地基的极限承载力?确定地基承载力的方法有哪几大类?影响地基承载力的因素有那些?(10分)
答:(1)地基的极限承载力是指地基承受荷载的极限能力,也就是能承受的最大基底压力。(2分)
(2)确定地基承载力的方法有三大类:静载荷试验或其它原位试验,规范查表方法和理论公式方法。 (3分)
(3)影响地基承载力的因素有:土的重度;土的凝聚力和内摩擦角;基底宽度;基础埋深。 (5分)
四、计算题(共42分)
1.今有一土样,称重120克,体积60cm3,烘干后土重90克,若该土的液限wL=28%,塑限wP=14%,比重Gs=2.7,求该土样的含水率w,孔隙比e,塑性指数IP及液性指数IL。(8分)
解:
2.设有一浸没于水下的粘土层,水面水位距土面2m,粘土层底部有一承压水层,粘土层厚为4m,粘土的饱和密度ρsat为2g/cm3,并测得粘土层中心处的测压管水位高出水面2m,试问:(1)作用在粘土层单位土体上的渗流力为多少?(2)该粘土层底部是否会发生流土现象?(10分)
解:
3.今有10m厚的软粘土,软土性质如图示,拟进行大面积堆载预压,试计算预压后固结度80%时的沉降量?以及所需预压加固时间?(10分)
【注:固结度80%时的时间因数Tv=0.6】
解:
4.某正常固结饱和粘土试样,在σ3=100kPa周围压力下固结,然后在不排水条件下施加轴向附加压力。若该土的固结不排水强度指标φcu=28°
问(1)该试样所能承受的大主应力σ1的最大值是多少?
(2)若试样剪破时,其孔隙水应力uf =60kPa,求孔隙应力系数Af。
(3)求该土在σ3=300kPa固结压力下的不排水强度。(14分)
解: