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1、土 力 学总 复 习2011年06月24日土力学期末考试l 考试时间 2010年7月4日（星期一）晚上l1. 土力学有一定难度，侧重基础部分n2. 希望大家重视n3. 考试原则：l 难度一般不会超过作业和习题课内容，选择 题考察对知识的灵活运用。l 不要求死记硬背，但一些公式要记。土力学期末考试n3. 成绩比例l期末考试 70； 教学试验 15l作业5 ； 平时表现5l 期中考试5n4. 考试内容： 重点：基本概念，约占50l单选题 50分l问答题 20分l 计算题 30分土 力 学内容复习土的三大工程问题n渗透问题： 渗流、渗透破坏（管涌、流土）n变形问题： 沉降计算；沉降与时间的关系n强度
2、问题： 土压力，边坡稳定，地基承载力，液化土的工程性质n三大基本性质： 渗透特性：达西定律 变形特性：渗流固结理论；有效应力原理 强度特性：莫尔库仑强度理论基本知识n土的三个特点： 碎散性、多相性、天然性n土的物理性质： 组成、状态、结构n土的应力计算： 自重应力、附加应力、有效应力原理重点内容n土的渗透定律和渗透破坏问题 达西定律、一维渗流计算 渗透力和渗透破坏、流土条件n地基沉降量计算以及与时间关系 土的压缩性指标与分层总和法计算沉降量 渗流固结理论、沉降量与时间的关系n土的抗剪强度 莫尔库伦强度理论、极限平衡条件第一章 土的物理性质及工程分类1.1 土的形成1.2 土的三相组成1.3 土
3、的物理状态1.4 土的结构1.5 土的压实性1.6 土的工程分类第一章 土的物理性质及工程分类1.1 土的形成n风化作用：物理、化学、生物n搬运沉积方式：残积土、运积土一般了解第一章 土的物理质及工程分类1.2 土的三相组成n固体颗粒 粒径级配：粒组，分析方法，级配曲线 级配良好：Cu，Cc; 特征粒径 矿物成分：原生、次生(高岭、伊利、蒙脱) 颗粒形状和比表面积n土中水 结合水(强、弱)、自由水(重力、毛细)n土中气 (一般了解)第一章 土的物理性质及工程分类重点1.3 土的物理状态n物理性质指标 三相草图 试验指标：密度、土粒比重Gs、含水量w 常用指标：e, n, w, Sr, , Gs
4、, sat, d, n物理状态指标 粗粒土：密实度相对密度 细粒土：稠度 液性指数 粘性大小塑性指数第一章 土的物理性质及工程分类重点：各物理量定义重点1.4 土的结构n粗粒土：单粒结构n细粒土：分散(片堆)结构、凝聚(片架)结构n结构性指标（了解）： 粘性土的灵敏度 粘性土的触变性第一章 土的物理性质及工程分类1.5 土的压实性n细粒土： 相应于一定压实功存在最优含水量、最大干密度 压实标准：压实度n粗粒土： 不存在最优含水量 全干和饱和状态容易压实 压实标准：相对密度第一章 土的物理性质及工程分类1.6 土的工程分类n分类依据： 粗粒土：级配组成 细粒土：矿物成分、亲水性 ( Ip )n分
5、类标准（了解）： 水电部：粒径级配、塑性图(塑性指数、液限) 建设部：粒径级配、塑性指数第一章 土的物理性质及工程分类第一章 土的物理性质及工程分类重点：土的物理性质指标定义式土的粒径级配曲线土的三相草图与三相换算土的物理状态指标第一章 土的物理性质及工程分类第二章 土的渗透性及渗透稳定2.1 土的渗透性与渗透规律2.2 平面渗流与流网2.3 渗透力与渗透变形2.1 土的渗透性与渗透规律n渗透定律： 达西定律：v = k i ，适用条件：层流n渗透系数 测定方法：常水头、变水头试验影响因素：粒径级配、矿物成分、饱和度第二章 土的渗透性及渗透稳定重点重点：一维渗流计算2.2 平面渗流与流网n平面
6、渗流基本方程：Laplace方程n流网 等势线与流线流网特征：正交性、曲边正方形形状与水位无关均质地基流网形状与渗透系数无关用于求解水头、水力坡降、流速和渗流量第二章 土的渗透性及渗透稳定重点：流网的特征2.3 渗透力与渗透变形n渗透力： 孔隙水对土骨架的拖曳力方向与渗流方向一致n土体受力分析：土骨架、土水整体为隔离体n渗透破坏： 流土：表层土、向上渗流，icr/w管涌：Cu10， iicr第二章 土的渗透性及渗透稳定重点第二章 土的渗透性及渗透稳定重点：达西定律：v = k i, i =H/L, H为总水头差多层土一维渗流计算流网：等势线概念；特征土体受力分析；渗透力的计算： j = i w
7、流土的发生条件，临界水力坡降第二章 土的渗透性及渗透稳定第三章 土体中的应力计算3.1 地基中的应力状态3.2 土体的自重应力计算3.3 地基中的附加应力计算3.4 基底压力计算3.5 有效应力原理第三章 土体中的应力计算3.1 地基中的应力状态n地基中常见的应力状态侧限应力状态：自重应力平面应变状态：附加应力一般应力状态：附加应力n应力莫尔圆符号规定压为正、逆时针旋转为正第三章 土体中的应力3.2 土体的自重应力计算n水平地基中的自重应力：侧限应力状态均质地基成层地基地下水位的影响 n均质土坝的自重应力（一般了解）第三章 土体中的应力重点 3.3 地基中的附加应力计算n集中力作用：均质等向线
8、弹性 布氏解应力泡、应力分布特征n分布荷载作用 附加应力系数、影响因素 角点法：矩形、条形基础荷载n影响因素：各向异性应力集中、应力扩散第三章 土体中的应力 3.4 基底压力计算简化计算：圣维南原理线性分布重点 3.5 有效应力原理n饱和土体的有效应力原理：两条内容n有效应力和孔隙水压力计算自重应力情况：静水位稳定渗流条件两种隔离体取法：土水整体、土骨架附加应力情况：孔压系数A和B第三章 土体中的应力渗透力产生有效应力重点第三章 土体中的应力计算重点： 自重应力：水平、垂直；水下用浮容重 竖直方向自重应力的计算 附加应力： 布氏解；叠加原理；影响因素: L/B, z/B，(x/B) 有效应力原
9、理： 总应力、有效应力的计算；两种隔离体 孔压计算静水压力、渗流中孔压、超静孔压(孔压系数)第三章 土体中的应力第四章 土的压缩性和地基沉降计算4.1 土的压缩性4.2 地基最终沉降量的计算 分层总和法4.3 地基沉降与时间的关系4.1 土的压缩性n土的压缩性：压缩性指标ep曲线；压缩系数；侧限压缩模量elgp曲线；先期固结压力；压缩指数n先期固结压力的图解法n原位压缩曲线的推求重点(e0,) (0.42e0, ) Cc, Ce=Const第四章 土的压缩性和地基沉降计算4.2 地基最终沉降量的计算n基本假设 结果影响 修正材料力学：基底压力线性分布 弹性力学：均匀连续各向同性弹性介质 侧限应
10、变条件，基础中点下应力分布 主固结沉降：公式不计入Sd和Ss的影响n单一土层的沉降量计算n分层总和法第四章 土的压缩性和地基沉降计算重点固结系数时间因素4.3 地基沉降与时间的关系一维渗流固结微分方程及其解答 假设条件 渗流固结微分方程 微分方程解答固结度的概念 一点的固结度 土层平均固结度重点：土层平均固结度第四章 土的压缩性和地基沉降计算计算公式问题1：已知求解问题2：已知求解问题3：已知量测求解渗流固结的工程问题：室内试验结果工程问题4.3 地基沉降与时间的关系重点第四章 土的压缩性和地基沉降计算第四章 土的压缩性和地基沉降计算重点：土的压缩性：压缩性指标分层总和法计算最终沉降量 基本原
11、理：假设 计算方法：ep曲线；elgp曲线沉降与时间的关系： 土层平均固结度Ut；Tv、Cv 沉降计算：固结度 时间第四章 土的压缩性和地基沉降计算第五章 土的抗剪强度5.1 土体破坏与强度理论5.2 土的抗剪强度的测定试验5.3 应力路径与破坏主应力线5.4 土的抗剪强度指标5.5 土的动强度与砂土的振动液化5.1 土体破坏与强度理论土的抗剪强度土的强度主要是抗剪强度莫尔-库伦强度理论（三条内容）直剪试验与库伦公式应力状态与莫尔圆莫尔-库伦破坏准则土的极限平衡应力状态土破坏与否的判断滑裂面的位置土的抗剪强度机理摩擦强度与粘聚强度重点第五章 土的抗剪强度室内试验直剪仪：慢剪、固结快剪、快剪 三
12、轴仪：固结排水、固结不排水、不排水无侧限抗压仪：3 = 0的不排水三轴试验其他试验野外测试十字板试验：测试软粘土不排水强度指标其他现场试验5.2 土的抗剪强度的测定试验重点：不同类型三轴试验第五章 土的抗剪强度一. 应力路径二. p-q平面上的应力路径与莫尔圆 三. 强度包线与破坏主应力线sin = tg；a = c cos 四. 总应力路径与有效应力路径总应力状态与有效应力状态总应力路径与有效应力路径五. 粘性土密度-有效应力-抗剪强度的唯一性关系应力莫尔圆平移应力点平移5.3 应力路径与破坏主应力线第五章 土的抗剪强度一. 总应力指标与有效应力指标二. 三轴试验强度指标三. 直剪试验强度指
13、标四. 土的强度指标的工程应用一般采用峰值强度；大变形问题采用残余强 度不同现场地基情况与施工条件cd，dcu，u=0ccu，cu; c，cs，scq，qccq，cq5.4 土的抗剪强度指标重点第五章 土的抗剪强度砂土液化及液化机理：孔压急剧升高；瞬间丧失承载能力影响砂土液化的因素：饱和度、组成、状态、结构等；粉细砂、粉土场地液化的判断：动力反应分析、现场试验砂土液化的工程防治：加固、围封、桩/深基础5.5 土的动强度与砂土的振动液化第五章 土的抗剪强度第五章 土的抗剪强度重点：莫尔库伦强度理论 库仑公式，强度指标 极限平衡条件总应力指标与有效应力指标 莫尔圆与应力路径 强度指标：三轴试验强度指标间的关系 CD，CU，UU 砂土的液化：定义；影响因素；可液化土第五章 土的抗剪强度土力学答疑安排时间： 7月3日 星期日 晚上：7:309:30地点：土木系二楼铁道教研室 祝大家期末考试取得好成绩！
