河海大学土力学复习知识点.pdf
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1、第一章第一章土的结构土的结构:粗粒土的结构(单粒结构),细粒土的结构(蜂窝结构/絮凝结构)土的构造:土的构造:层理构造、裂隙构造、分散构造土的压实性土的压实性:影响因素:1)含水量 2)击实功(能)3)土类及级配特殊土:特殊土:软土、红黏土、黄土、膨胀土、多年冻土、盐渍土 人工填土:人工填土:素填土、杂填土、冲填土 常见的粘土矿物:常见的粘土矿物:蒙脱石、伊利石、高岭石;三者的亲水性、膨胀性和收缩性依次降低 粒组粒组:介于一定粒度范围内的土粒。界限粒径:界限粒径:划分粒组的分界尺寸颗粒级配颗粒级配:土中各粒组的相对含量就称为土的颗粒级配。(d 0.075mm 时,用筛分法;d 1 时,该土是超
2、固结土,当 OCR1 时,则为正常固结土。地基变形与时间的关系:地基变形与时间的关系:主要取决于土的渗透性和土层厚度;饱和土的渗透固结过程,就是孔隙水压力向有效应力转化的过程。简述饱和土的渗透固结过程简述饱和土的渗透固结过程?答:饱和土的渗流固结过程如下:(1)土体孔隙中自由水逐渐排出;(2)土体孔隙体积逐渐减小;(3)由孔隙水承担的压力逐渐转移到土骨架来承受,成为有效应力。粘性土沉降组成粘性土沉降组成:瞬时沉降瞬时沉降:加载后地基瞬时发生的沉降;采用弹性理论,采用不排水变形模量主固结沉降主固结沉降:饱和与接近饱和的粘性土在基础荷载作用下,随着超静孔隙水压力的消散,土骨架产生变形所引起的沉降;
3、次固结沉降次固结沉降:主固结结束后,在有效应力不变的条件下,土骨架仍随时间发生变形.利用 S-lgt 曲线,次固结指数进行计算最终沉降量的计算方法最终沉降量的计算方法(分层总和法分层总和法)基本假定基本假定:(1)地基是均质、各向同性的半无限线性变形体,可按弹性理论计算土中应力,附加应力计算时取基础中心点下的附加应力进行计算;(2)在压力作用下,地基土不产生侧向变形,可采用侧限条件下的压缩性指标 分层总和法的计算步骤分层总和法的计算步骤:(1)分层 分层原则 ;天然土层面及地下水位处bhi4.0(2)绘制基础中心点下地基中自重应力和附加应力分布曲线(3)确定地基沉降计算深度 按照(软土取 0.
4、1)确定2.0/cznzn(4)计算各分层土的平均自重应力和平均附加应力(5)计算各分层沉降量(6)计算基础最终沉降量有效应力原理有效应力原理:总应力由有效应力及孔隙水压力组成;土的变形和强度只与有效应力有关太沙基一维固结理论的基本假定太沙基一维固结理论的基本假定:(1)土体是均质弹性,完全饱和;(2)土粒和水不能压缩;(3)水的渗出以及土的压缩只能沿竖向发生;(4)水的渗流服从 Darcy 定理,且渗透系数 k 不变;(5)孔隙比的变化与有效应力的变化成正比,压缩系数 a 不变;(6)外荷载一次瞬时施加.灵敏度灵敏度:在不排水条件下,原状土的无侧限抗压强度与重塑土的无侧限抗压强度之比,用表示
5、。tS土的触变性土的触变性:在土的含水量和密度不变的情况下,土因重塑而软化,又因静置而逐渐硬化,强度有所恢复的性质。第五章第五章库仑定律库仑定律:当土所受法向应力不很大时,土的抗剪强度与法向应力可近似用线性关系表示,这一表征土体抗剪强度与法向应力的公式即为库仑定律表达式土的抗剪强度的组成土的抗剪强度的组成 摩擦力 滑动摩擦:剪切面土粒间表面粗糙所产生的摩擦 咬合摩擦:土粒间相互嵌入所产生的咬合力,其引起土的剪胀 颗粒的破碎与重排列 粘聚力:由土粒间的胶结作用和各种物理-化学键力作用的结果,其大小与土的矿物组成和压密程度有关静电引力:包括库仑力仑力和离子-静电力范德华力:物质的极化分子与相邻另一
6、极化分子间通过相反的偶极吸引 胶结力:土或水中碳、硅、铅、铁等氧化物对土颗粒形成胶结作用,其粘聚力可达几百千帕 表观粘聚力:如毛细力、非饱和土中吸力等影响抗剪强度的因素有哪些影响抗剪强度的因素有哪些?摩擦力:剪切面上的法向总应力、土的初始密度、土粒级配、土粒形状以及表面粗糙程度粘聚力:土中矿物成分、粘粒含量、含水量以及土的结构土体中发生剪切破坏的平面,是不是剪应力最大的平面?在什么情况下,剪切破坏面与最大剪应力面是一致的?土体中发生剪切破坏的平面,是不是剪应力最大的平面?在什么情况下,剪切破坏面与最大剪应力面是一致的?土体中发生剪切破坏的平面一般不是剪应力最大的平面。当土的莫尔破坏包线与轴平行
7、时,即时,剪切破坏平面与最大剪应力面是一致的。常数f莫尔莫尔-库伦强度理论库伦强度理论:以库伦公式作为抗剪强度公式,根据剪力是否达到抗剪强度作为破坏准则的理论就称为莫尔-库伦强度理论.直剪试验与三轴试验的优缺点直剪试验与三轴试验的优缺点直剪试验:直剪试验:优点优点:直剪仪构造简单,操作简单,在一般工程中应用广泛。缺点缺点:a.不能严格控制排水条件,不能量测试验过程中试样的孔隙水压力。b.剪切面不是沿土样最薄弱的面剪切破坏。c.剪切过程中剪切面上的剪应力分布不均匀,剪切面积随剪切位移的增加而减小。三轴试验:三轴试验:优点优点:a.试验中能严格控制试样的排水条件,准确测定试样在剪切过程孔隙水压力的
8、变化,从而定量获得土中有效应力的变化情况;b.与直剪试验相比,试样中的应力状态相对地较为明确和均匀,不硬性指定破裂面位置;C.除抗剪强度指标外,还可测定,如土的灵敏度,压力系数、孔隙水压系数等力学指标。缺点:缺点:a.试验仪器较复杂,操作技术要求高,且试样制备比较麻烦。b.试验是在轴对称情况下进行的,不能考虑中主应力的影响。饱和粘性土不同排水条件下的抗剪强度指标饱和粘性土不同排水条件下的抗剪强度指标1.1.不固结不排水剪不固结不排水剪(UU)(UU):试验过程中试样含水量和体积保持不变,加压过程中只引起试样的孔隙水压力变化,而有效应力不变,故抗剪强度亦不变。2.2.固结不排水剪固结不排水剪(C
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