土力学和基础工程复习重点.doc

土力学与基础工程复习重点 绪论 地基：支承基础的土体或岩体。 天然地基：未经人工处理就可以满足设计要求的地基。 人工地基：若地基软弱、承载力不能满足设计要求，则需对地基进行加固处理。 基础：将结构承受的各重作用传递到地基上的结构组成部分。 土的性质及工程分类 土体的三相体系：土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）和气相（气体）三部分组成。 粒度：土粒的大小。 界限粒径：划分粒组的分界尺寸。 颗粒级配：土中所含各粒组的相对量，以土粒总重的百分数表示。 土的颗粒级配曲线。 土中的水和气（p9） 工程中常用不均匀系数和曲率系数来反映土颗粒级配的不均匀程度。 不均匀系数反映了大小不同粒组的分布情况，曲率系数描述了级配曲线分布整体形态。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断： 对于级配连续的土：，级配良好：，级配良好。 对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状（见图2.5曲线C），采用单一指标难以全面有效地判断土的级配好坏，同时需满足和两个条件时，才为级配良好，反之则级配不良。 颗粒分析实验：确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析实验。对于粒径大于0.075mm的粗粒土，可用筛分法。对于粒径小于0.075mm的细粒土，则可用沉降分析法（水分法）。 土的物理性质指标 三个基本实验指标 土的天然密度 土单位体积的质量称为土的密度（单位为），即。 （2.10） 土的含水量 土中的水的质量与土粒质量之比（用百分数表示）称为土的含水量， 即。 （2.11） 土粒相对密度 土的固体颗粒质量与同体积4时纯水的质量之比，称为土粒相对密度，即 （2.12） 反映土单位体积质量（或重力）的指标 土的干密度 土单位体积中固体颗粒部分的质量，称为土的干密度，并以表示：。 （2.13） 土的饱和密度 土孔隙中充满水的单位体积质量，称为土的饱和密度， 即， （2.14） 式中为水的密度，近似取 土的有效密度（或浮密度） 在地下水位以下，单位体积中土粒的质量扣除同体积水的质量后，即为单位土体积中土粒的有效质量，称为土的有效密度，即. （2.15） 反映土的空隙特征、含水程度的指标 土的孔隙比 土中空隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比，即。 （2.16） 土的孔隙率 土中孔隙体积与总体积之比（用百分数表示）称为土的孔隙率，即。（2.17） 土的饱和度 土中水的体积与孔隙体积之比称为土的饱和度，以百分率计，即。 （2.18） 指标的换算 令，，则，再由式（2.11）和（2.12）得，。则： 或 土的三相组成比例指标换算公式 名称 符号 三相比例表达式 常用换算式 常见的数值范围 含水量（%） ω 20～60 土粒比重 黏性土：2.72～2.75 粉土：2.70～2.71 砂土：2.65～2.69 密度（g/cm3） 1.6～2.0 干密度（g/cm3） 1.3～1.8 饱和密度（g/cm3） 1.8～2.3 有效密度（g/cm3） 0.8～1.3 孔隙比 e 黏性土和粉土：0.40～1.20 砂土：0.3～0.9 孔隙率（%） n 黏性土和粉土：30～60 砂土：25～45 饱和度（%） Sr 0～100 若将砂土处于最松撒状态的称为最大孔隙比，砂土处于最紧密状态时的称为最小孔隙比。而当土粒粒径较均匀时，其差值较小，而当土粒粒径不均匀时，其差值较大，因此利用砂土的最大最小孔隙比与所处状态的天然孔隙比进行比较，能综合反映土粒级配、土粒形状和结构等因素，该指标称为相对密实度，即： 一般一百分数表示。显然，当，即时，表示砂土处于最疏松状态；，即时，表示砂土处于最紧密状态。因此，根据值可把砂土的密实度状态分为下列三种： 密实 中密 松散 界限含水量：黏性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量 黏性土的塑性指数和液性指数 液限与塑限之差定义为塑性指数，即 （:液限； :塑限) 塑性指数习惯上用不带“%”的百分数表示。 Ip越大，表明土的颗粒越细，比比表面积愈大，土的黏粒或亲水矿物（如蒙脱石）含量越高，