文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 考研土力学重点1汇总

考研土力学重点1汇总

考研土力学重点1汇总
考研土力学重点1汇总

子 绪 论

● 土力学是研究土的物理性质以及在荷载作用下土体内部的应力变形和强度规律的

一门学科。

● 土力学研究对象是土

● 需要研究和解决的工程中的三大类问题:

● 土体稳定或强度问题;

● 土体变形问题;

渗流:渗透变形与渗透稳定。

第一章 土的物理性质指标与工程分类

1-1 土的形成 土是松散颗粒的堆积物,是岩石风化的产物(人工破碎;堆石坝的坝壳料;相当于物理风

化)。 土是指覆盖在地表的没有胶结或弱胶结的颗粒堆积物 根据来源分:有机土和无机土

岩石风化分为物理风化和化学风化。

物理风化:岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀,或受波浪的冲击、地震等引起各种力的作用,

温度的变化、冻胀等因素使整体岩石产生裂隙、崩解碎裂成岩块、岩屑的过程。

第一章 土的物理性质指标与工程分类

1-1 土的形成

化学风化:岩体(或岩块、岩屑)与氧气、二氧化碳等各种气体、水和各种水溶液等物质

相接触,经氧化、碳化和水化作用,使这些岩石或岩屑逐渐产生化学变化,分解为极细颗粒

的过程。

● 特征:

● 物理风化:量变过程,形成的土颗粒较粗;

化学风化:质变过程,形成的土颗粒很细。

对一般的土而言,通常既经历过物理风化,又有化学风化,只不过哪种占优而已。

土从其堆积或沉积的条件来看可分为: ????????????????沼泽土冰碛土风积土河流冲积土运积土残积土土?????????????????????)(沼泽土有机土冰碛土风积土冲积土运积土残积土无机土土

残积土:岩石风化后仍留在原地的堆积物。 特点:湿热地带,粘土,深厚,松软,易变;

寒冷地带,岩块或砂,物理风化,稳定。

运积土:岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等搬运离开生成地点后再沉积下来的

堆积物:又分为冲积土、风积土、冰碛土和沼泽土等。

冲积土:由水流冲积而成;颗粒分选、浑圆光滑

风积土:由风力带动土粒经过一段搬运距离后沉积下来的堆积物;没有层理、细

砂或粉粒;黄土

冰碛土:由冰川剥落、搬运形成的堆积物;不成层、从漂石到粘粒

沼泽土:在沼泽地的沉积物;含有机质、压缩性高、强度低

1-2 土的组成

土是固体颗粒、水和空气的混合物,常称土为三相系。

固相:土的颗粒、粒间胶结物;

液相:土体孔隙中的水;

气相:孔隙中的空气。

当土骨架的孔隙全部被水占满时,这种土称为饱和土;

当土骨架的孔隙仅含空气时,就成为干土;

一般在地下水位以上地面以下一定深度内的土的孔隙中兼含空气和水,此时的土体属三相系,称为湿土。

根据土的粘性分:粘性土:颗粒很细;

无粘性土:颗粒较粗,甚至很大。砂、碎石、甚至堆石(直径几十cm甚至1m)一、土的固相

(一)成土矿物

原生矿物:由物理风化生成的土粒;颗粒较粗,一般为无粘性土;石英、长石、云母等;圆形、板状、块状;吸水力弱、稳定、无塑性;砂多为石英。

次生矿物:由原生矿物经化学风化作用而形成的矿物。颗粒较细,一般为粘土矿物,形成粘性土。高岭石、伊利石、蒙脱石;片状、极细;吸水力强、活泼、有塑性。

(二)粘土矿物的晶体结构

粘土矿物:由各种硅酸盐矿物分解形成的水铝硅酸盐矿物。

其结构可分为晶体和非晶体,以晶体矿物为主。

硅片:基本单元是硅-氧四面体,底面每个氧离子为2个相邻单元的硅原子共有组成六边形孔硅片;

铝片:铝(镁)-氢氧(氧)八面体,每个氢氧离子为2个相邻单元的铝原子共有组成铝片;

(二)粘土矿物的晶体结构

粘土矿物:

高岭石:长石风化产物,1:1型晶格,一个硅片+一个铝片=一个晶层,晶层靠氢键连接,一个颗粒多达近百个晶层。

伊利石:云母在碱性介质中风化产物, 2:1型晶格,二个硅片+一个铝片=一个晶层,晶层靠钾离子连接,比较稳定,但不如氢键;

蒙脱石:伊利石进一步风化, 2:1型晶格,晶层没有钾离子连接,而是有水分子进入;(三)土粒的大小和土的级配

粒组:把工程性质相近的土粒合并为一组;某粒组的土粒含量定义为该粒组的土粒质量与干土总质量之比。

土的级配:土中各种大小的粒组中土粒的相对含量。

(四)颗粒大小分析试验

测定土中各粒组颗粒质量所占该土总质量的百分数,确定粒径分布范围的试验称为土的颗粒大小分析试验。

常用的方法:筛分法:粒径>0.075mm

密度计法:粒径<0.075mm

联合测定:既有粒径>0.075mm,又有粒径>0.075mm

1.筛分法

寅 利用一套孔径由大到小的筛子,将按规定方法取得的一定质量的干试样放入一次叠好的筛

中,置振筛机上充分振摇后,称出留在各级筛上的土粒的质量,按下式计算出小于某土粒粒

径的土粒含量百分数X (%)

式中:m i ,m -分别为小于某粒径的土粒质量及试样总质量

100?=m m X i

2.密度计法

利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含量的方法。

通过密度计测定土水悬浊液的密度来确定。

3.土的级配曲线

(1)粒径分布曲线

(2)粒组频率曲线

粒径分布曲线

土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状来决定,而土粒的均匀程

度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量。

Cu 小,曲线陡;Cu 大,易压密;

Cc 过大,台阶在d 10~d 30间; C c 过小,台阶在d 30~d 60间;

土的级配的连续性也可用粒组频率曲线来反映。双峰,谷点<3%,不连续;

规范:纯净砾、砂,Cu>=5,且Cc=1~3时,级配良好,否则,不良。

二、土的液相 (一)吸着水

由土颗粒表面电分子力吸附在土粒表面的一层水。

吸着水可分为强吸着水和弱吸着水。

● 二、土的液相

● (一)吸着水

● 大多数粘粒表面带有净的负电荷:

● 原子替代;吸着水形成原因:土粒表面的负电荷,阳离子,氢键。

强吸着水性质接近于固体,冰点很低,沸点较高,且不能传递压力。

弱吸着水也称为薄膜水,不能传递压力,也不能在孔隙水中自由流动,但它可以

因电场引力的作用从水膜厚的地方向水膜薄的地方转移。由于它的存在,使土具有塑性、粘

性、影响土的压缩性和强度,并使土的透水性变小。

吸着水厚度影响因素:成土矿物;阳离子浓度及化学性质(阳离子价低,厚; 阳离子浓度高,

薄)。

(二)自由水

离开土颗粒表面较远,不受土颗粒电分子引力作用,且可自由移动???的水称为自由水。

(分为毛细管水和重力水)

1.毛细管水

土中存在许多大小不同的相互连通的弯曲孔道,由于水分子与土粒分子之间的附着力和水

气界面上的表面张力,于是,将引起迫使相邻土粒相互积紧的压力,这个压力称为毛管水压

力。

在潮湿的粉、细砂中孔隙水仅存在于土粒接触点周围,彼此是不连续的。这时,由于空袭

中的气与大气连通,因此,孔隙中的压力亦将小于大气压力。

由毛管水压力引起的摩擦阻力犹如给予砂土以某些粘聚力,以致在潮湿的砂土中能开挖一定高度的直立坑壁。但一旦砂土被水浸饱和,则弯液面消失,毛管水压力变为零,这种粘聚力液就不再存在。把这种粘聚力称为假粘聚力。

2.重力水

在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称微重力水。

具有溶解能力,能传递静水和动水压力,对土颗粒有浮力作用。

当它在土孔隙中流动时,对所流经的土体施加渗流力(亦称动水压力、渗透力),计算中应考虑其影响。

三、土的气相

存在土中的气体分为两种基本类型:一种是与大气连通的气体;另一种是与大气不连通的以气泡形式存在的封闭气体。

1-3 土的结构

一、土粒间的相互作用

当粘粒在溶液中沉淀时,粒间引力主要是范得华力(分子键),还有吸着水层中异性电荷引起的静电引力。

引力:

范得华力总是在极性颗粒之间产生引力,但它是一种短程力,约随粒间间距得六次方递减,而与溶液的性质无关。

理性质指标与工程分类

1-3 土的结构

一、土粒间的相互作用

斥力:

在两个土粒互相靠近,使颗粒表面吸着水层相搭接时,吸着水层中的阳离子不足以平衡土粒上得净负电荷就发生粒间斥力。大小取决于溶液的性质,并随粒间间距得指数函数递减。

二、土的结构

(一)单粒结构(二)蜂窝状结构(三)絮状结构

角、边与面接触时净引力最大,因此絮状结构的特征是土粒之间以角、边与面的接触或边与边的搭接形式为主。这种结构的土粒呈任意排列,具有较大的孔隙,其强度低,压缩性高,对扰动比较敏感。

1-4 土的物理性质指标

可分为两类:

一类是必须通过试验测定的,如含水率、密度和土粒比重,称为直接指标;

另一类是根据直接指标换算的,如孔隙比、孔隙率、饱和度等,称为间接指标。

1-4 土的物理性质指标

一、试验直接测定的物理性质指标

(一)土的密度ρ与重度γ

土的密度定义为单位体积土的质量,用ρ表示,单位为Mg/m3(或g/cm3)。

表达式如下:

对于粘性土,土的密度常用环刀法测定。

a w s a w s V V V m m m V m ++++==ρ

土的重度亦称为容重,定义为单位体积土的重量,用γ表示,单位为kN/m 3。表达式如下:

式中:W ——土的重量,单位为kN ;

g ——重力加速度。

g V g m V W ?=?==ργ

(二)土粒比重Gs

土粒比重定义为土粒的质量(或重量)与同体积4℃时纯水的质量(或重量)之比(无因

次),其表达式为: ()()℃℃=4s 4w w s s s V m G ρρρ?=

()℃4w s s s V g

m G γ??=

式中:ρs ——土粒的密度,即土粒单位体积的质量;

(ρw )4℃——4℃时纯水的密度,1g/cm3

(γw )4℃——4℃时纯水的重度。

土粒比重常用比重瓶法测定,事先将比重瓶注满纯水,称瓶加水的质量。然后把烘干土若

干克装入该空比重瓶内,再加纯水至满,称瓶加土加水的质量,按下式计算土粒比重:

式中:m1——瓶加水的质量;

m2——瓶加土加水的质量; ms ——烘干土的质量。

21m m m m G s s

s -+=

(三)土的含水率w

土的含水率,曾称为含水量,定义为土中水的质量与土粒的质量之比,以百分数表示,其

表达式为:

测定含水率常用的方法是烘干法,先称出天然土的质量,然后放在烘箱中,在100℃~105℃常温下烘干,称得干土质量,按上式可算得。

%100?=s w m m ω

二、间接换算得物理性质指标

(一)土的孔隙比e

定义:土中孔隙的体积与土粒的体积之比,以小数表示,其表达式为:

(二)土的孔隙率n

定义:土中孔隙的体积与土的总体积之比,或单位体积内孔隙的体积,以百分数表示,其

表达式为:

s v V V e =%100?=V V n v

(三)土的饱和度Sr

定义:土中孔隙水的体积与孔隙体积之比,以百分数表示,其表达式为:

%100?=v w r V V S (四)干密度ρd 与干重度γd

土的干密度:单位体积内土粒的质量,表达式:

V m s

d =ρ

土的干重度:单位体积内土粒的重量,表达式为:

g V g m V W d s s d ?=?==

ργ

土烘干,体积要减小,因而,土的干密度不等于烘干土的密度。土的干密度或干重度也是

评定土密实程度的指标,干密度或干重度愈大表明土愈密实,反之愈疏松。

(五)饱和密度ρsat 与饱和重度γsat

饱和密度定义:土中孔隙完全被水充满土处于饱和状态时单位体积土的质量。表达式为:

V V m w

v s sat ρρ?+=

在饱和状态下,单位体积土的重量称为饱和重度,其表达式为:

g V g V g m V V W sat w v s w v s sat ?=??+?=?+=ρργγ

六)浮密度ρ’与浮重度(有效重度)γ’

土在水下,受到水的浮力作用,其有效重量减小,因此提出了浮重度,即有效重度的概念,

其表达式为:

g V g V g m V V W w s s w s s ?=??-?=?-=''ρργγ

与其相应,提出了浮密度的概念,土的浮密度是单位体积内的土粒质量与同体积水质量之

差,其表达式为:

从上述四种土的密度或重度的定义可知,同一土样各种密度或重度在数值上有如下关系:

午 V V m w s s ρρ?-=

''ρρρρ>>>d sat

w sat ρρρ-=''γγγγ>>>d sat

三、物理性质指标间的换算 e e V V n v +==1n n e -=1)1(1w w V m d d d +=+==ρρρρ

w d +=1ρρe

V m s s d +==1ρρ1-=d w s G e ρρe wG e w V V S s w s v w r ===ρρs sat G w e = ()e G e V V m w s w s w s s +-=+-=-=111'ρρρρρ

【例题1-3】某一块试样在天然状态下的体积为60cm3,称得其质量为108g ,将其烘干后

称得质量为96.43g ,根据试验得到的土粒比重Gs 为2.7,试求试样的湿密度、干密度、饱

和密度、含水率、孔隙比、孔隙率和饱和度。

【解】(1)已知V =60cm3,m=108g ,则由式(1-4)得

ρ=m / v=180 / 60=1.8g/cm3

(2)已知ms=96.43g ,则 mw=m -ms=108-96.43=11.57g

按式(1-9),于是 w= mw / ms =11.57/96.43=12%

(3)已知Gs=2.7,则

Vs= ms / ρs=96.43 /2.7=35.7cm3

Vv=V -Vs=60-35.7=24.3cm3

按式(1-10),于是 e= Vv / Vs =24.3 /35.7=0.68

(4)按式(1-11) n= Vv / V =24.3 /60=40.5%

(5)根据ρw 的定义

Vw = mw /ρw=11.57 /1=11.57cm3

于是按式(1-12) St= Vw / Vv=11.57 /24.3=48%

1-5 无粘性土得相对密实度、 粘性土得稠度及土的压实性

一、无粘性土的相对密实度

常用相对密实度Dr 来衡量无粘性土的松紧程度,其定义为

m in m ax 0m ax e e e e D r --=

式中:Dr ——相对密实度;

emax ——无粘性土处在最松状态时的孔隙比;

emin ——无粘性土处在最密状态时的孔隙比;

e0——无粘性土得天然孔隙比或填筑孔隙比。

未 按式(1-23)可得相对密实度得使用表达式

()()d d d d d d r D ρρρρρρmin max max min --= 1-=d s s G e ρρ

式中:ρdmax ——无粘性土的最大干密度;

ρdmin ——无粘性土的最小干密度;

ρd ——无粘性土的天然干密度或填筑干密度。

将风干的无粘性土试样用漏斗法测定其最小干密度,用振击法测定其最大干密度。

在工程上,用相对密实度Dr 划分无粘性土的状态如下:

0<Dr ≤1/3 疏松的

1/3<Dr ≤2/3 中密的

2/3<Dr ≤1 密实的 二、粘性土的稠度

(一)粘性土的稠度状态

稠度指粘性土的干湿程度或在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力,是粘性土

最主要的物理状态指标。 流动、软、可塑、硬等描述

四种状态

可塑性:土在外力作用下可改变形状但不显著改变其体积也不开裂,外力卸除厚仍能保持

已有的形状。

(二)界限含水率及其测定

1.界限含水率

粘性土从一种状态过渡到另一种状态,可用某一界限含水率来区分,这种界限含水率称为

稠度界限或阿太堡界限。

液限(W L )——从流动状态转变为可塑状态的界限含水率,也就是可塑状态的上限含水率;

塑限(W p )——从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率,也就是可塑状态的下限含水

率;

缩限(Ws )——从半固体状态转变为固体状态的界限含水率,亦即粘性土随着含水率的减

小而体积开始不变时的含水率。

2.液、塑限的测定

测定塑限的方法:搓滚法和液、塑限联合测定法。

测定液限的方法:碟式仪法和液、塑限联合测定法。

液、塑限联合测定法:塑限-5秒入土2mm 时的含水率

10mm 液限- 5秒入土10mm 时的含水率

17mm 液限- 5秒入土17mm 时的含水率

2.液、塑限的测定

测定塑限的方法:搓滚法和液、塑限联合测定法。

测定液限的方法:碟式仪法和液、塑限联合测定法。

25击合拢长度=13mm 时含水率为液限。

幻灯片62

申 第一章 土的物理性质指标与工程分类

土的缩限用收缩皿法测定,把土料的含水率调制到大于土的液限,然后将试样分层填入收

缩皿中,刮平表面,烘干,测出干试样的体积并称量准确至0.1g 后,按下式计算:

10021?--=w s s m V V w w ρ

式中:ws ——土的缩限(%) w ——制备时的含水率(%)

V1——湿试样的体积(cm3) ,V2——干试样的体积(cm3)

(三)塑性指数和液性指数

1.塑性指数

塑性指数:液限和塑限之差的百分数值(去掉百分号)。

用Ip 表示,取整数,即:p L p w w I -=

塑性指数越高,吸着水含量可能高,土的粘粒含量越高。

2.液性指数

粘性土的状态可用液性指数来判别。 定义为:p p

p L p L I w w w w w w I -=--=

式中:I L ——液性指数,以小数表示;

w ——土的天然含水率。

液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系,表达了天然土所处的状态。

当w ≤w p 时,I L ≤0,土处于坚硬状态;

w p <w ≤w L 时,0<I L ≤1.0,土处于可塑状态;

w L <w 时,I L >1.0,土处于流动状态。

三、土的压实性

土的压实性:指在一定的含水率下,以人工或机械的方法,使土能够压实到某种密实度的

性质。

填土的密实程度常以干密度表示

击实试验 《土工试验方法标准》(国家标准)

轻型:d<5mm ; V=947cm3, m=2.5kg, 3层 25击, 落高30.5cm

重型: d<40mm ; V=2104cm3, m=4.5kg, 5层 56击, 落高47.7cm

三、土的压实性

土的压实性影响因素:

(一)含水率的影响

最大干密度(对于与某N ),最优含水率w op

三、土的压实性

土的压实性影响因素:

(二)击实功能的影响

1、土料的最大干密度和最优含水率不是常数。

2、当含水率较低时击数的影响较显著。

(三)土类和级配的影响

粘粒含量高,Ip 大,难压密;级配良好,易压密;

(四)粗粒含量的影响

对d>5mm 粒径的含量不超过25%~30%时,仍可用轻型击实,但要修正。

问题: d>5mm 粒径的含量较少时是剔除好:还是修正好?或者干脆用重型?

1-6 土的工程分类

粗粒土按颗粒组成进行分类;粘性土按塑性指数分类。

一、《土的分类标准》

(一)巨粒土和含巨粒土的分类

巨粒土和含巨粒土应按试样中所含

粒径大于60mm 的巨粒组含量来

划分。试样中含巨粒组质量多于总

质量的50%的土称为巨粒土;试样

中巨粒组质量为总质量的15%~50%

的土称为巨粒混合土;试样中巨粒组质量少于总质量的15%的土,可扣除巨粒,按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名。

(二)粗粒土的分类

试样中粒径大于0.075mm 的粗粒组质量多于总质量50%的土称为粗粒土。粗粒土又分为砾类土和砂类土两类。试样中粒径大于2mm 的砾粒组质量多于总质量的50%的土称为砾类土;试样中粒径大于2mm 的砾粒组质量少于或等于总质量50%的土称为砂类土。

第一章 土的物理性质指标与工程分类

(三)细粒土的分类

试样中粒径小于0.075mm的细粒组质量多于或等于总质量的50%的土称为细粒土。细粒土应按下列规定划分:

1、试样中粗粒组质量少于总质量的25%的土称为细粒土;

2、试样中粗粒组质量为总质量的25%~50%的土称含粗粒的细粒土;

3、试样中含部分有机质的土称有机质土。

细粒土可按塑性图进一步细分。

二、《建筑地基基础设计规范》中的地基土分类

该规范按土粒大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数把地基土分为碎石土、砂土、粉土和粘性土四大类,然后再进一步细分。

(一)碎石土的分类

若土中粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%,则该土属于碎石土。

(二)砂土的分类

若土中粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%,则该土属于砂土。

砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂

(三)粉土

若土的塑性指数小于或等于10,粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总量的50%,则该土属于粉土。

(四)粘性土的分类

若土的塑性指数大于10,粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总量的50%,则该土属于粘性土。进一步地,将再静水或缓慢的流水环境中沉积,经生物化学形成,其天然含水率大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土称为淤泥。天然孔隙比小于1.5,但大于或等于1.0的粘性土称为淤泥质土。

粘土: Ip>17

粉质粘土:10

习题:1-1,1-2,1-6,1-8,1-9

《土力学》考研复试真题

土力学试卷(力学专业版)节选学校_________ 专业_________ 班级___ ___学号__________ 姓名________得分 ______ 一、名词解释 (每题 3 分 ) 7 . 粒组 8 . 界限粒径 9 . 不均匀系数 10. 曲率系数 11. 缩限 12. 塑限 13. 液限 14. 塑性指数 15. 液性指数 16. 土粒比重 18. 最优含水量 19. 饱和度 21.渗透系数 22.渗透力 23.渗透变形 24.流土 25.管涌 26.临界水力坡降 27.有效应力 28.孔隙水应力 29.有效应力原理 31.自重应力 32.附加应力 33.基底净反力 34.土的压缩:

35.压缩系数: 36.压缩指数: 37.再压缩指数: 38.压缩模量: 39.变形模量: 40.静止侧压力系数: 41.前期固结应力: 42.超固结比: 43.超固结土: 44.正常固结土: 45.欠固结土 46.固结系数: 47.固结度: 51.土的抗剪强度 52.快剪 53.固结快剪 54.慢剪

55.不排水剪 56.固结不排水剪 57.排水剪 58.剪胀性 59.剪缩性 64.残余强度 65.砂土液化 66.静止土压力 67.主动土压力 68.被动土压力 69.临界深度 70.临塑荷载 71.极限承载力 72.允许承载力 73.塑性开展区 二、填空题 (每题 3 分) 2 .粘土矿物包括_________、_________、________、_________等晶体矿物及非晶体矿物。 3 .土中主要的粘矿物有_____、______、______,它们都是由

(完整版)《土力学》考研复试真题

土力学试卷(力学专业版)节选 学校_________ 专业_________ 班级___ ___学号__________ 姓名________得分______ 一、名词解释(每题 3 分) 7 . 粒组 8 . 界限粒径 9 . 不均匀系数 10. 曲率系数 11. 缩限 12. 塑限 13. 液限 14. 塑性指数 15. 液性指数 16. 土粒比重 18. 最优含水量 19. 饱和度 21.渗透系数 22.渗透力 23.渗透变形 24.流土 25.管涌 26.临界水力坡降

27.有效应力 28.孔隙水应力 29.有效应力原理 31.自重应力 32.附加应力 33.基底净反力 34.土的压缩: 35.压缩系数: 36.压缩指数: 37.再压缩指数: 38.压缩模量: 39.变形模量: 40.静止侧压力系数: 41.前期固结应力: 42.超固结比: 43.超固结土: 44.正常固结土:

45.欠固结土 46.固结系数: 47.固结度: 51.土的抗剪强度 52.快剪 53.固结快剪 54.慢剪 55.不排水剪 56.固结不排水剪 57.排水剪 58.剪胀性 59.剪缩性 64.残余强度

65.砂土液化 66.静止土压力 67.主动土压力 68.被动土压力 69.临界深度 70.临塑荷载 71.极限承载力 72.允许承载力 73.塑性开展区 二、填空题(每题 3 分) 2 .粘土矿物包括_________、_________、________、_________等晶体矿物及非晶体矿物。 3 .土中主要的粘矿物有_____、______、______,它们都是由 ___________________组成的层状晶质矿物。 7 .伊里石(水云母)与蒙脱石结晶格架的主要区别是____________________________________________。

考研土力学重点4

第四章土的压缩与固结 4-1 概述 如果在地基上修建建筑物,地基土内各点不仅要承受土体本身的自重应力,而且要承担由建筑物通过基础传递给地基的荷载产生的附加应力作用,这都将导致地基土体的变形。 土体变形可分为:体积变形和形状变形。 本章只讨论由正应力引起的体积变形,即由于外荷载导致地基内正应力增加,使得土体体积缩小。 在附加应力作用下,地基土将产生体积缩小,从而引起建筑物基础的竖直方向的位移(或下沉)称为沉降。 为什么研究沉降? 基础的沉降量或者各部位的沉降差过大,那么将影响上部建筑物的正常使用,甚至会危及建筑物的安全。 4-2 土的压缩特性 一、土的压缩与固结 在外力作用下,土颗粒重新排列,土体体积缩小的现象称为压缩。 通常,土粒本身和孔隙水的压缩量可以忽略不计,在研究土的压缩 时,均认为土体压缩完全是由于土中孔隙体积减小的结果。 土的压缩随时间增长的过程称为土的固结。 在三维应力边界条件下,饱和土体地基受荷载作用后产生的总沉降 量St可以看作由三部分组成:瞬时沉降Si、主固结沉降Sc、次固结 沉降Ss,即 St=Si+Sc+Ss 瞬时沉降是指在加荷后立即发生的沉降。对于饱和粘土来说,由于在很短的时间内,孔隙中的水来不及排出,加之土体中的水和土粒是不可压缩的,因而瞬时沉降是在没有体积变形的条件下发生的,它主要是由于土体的侧向变形引起的,是形状变形。如果饱和土体处于无侧向变形条件下,则可以认为Si=0。 在荷载作用下饱和土体中孔隙水的排出导致土体体积随时间逐渐缩小,有效应力逐渐增加,这一过程称为主固结,也就是通常所指的固结。它占了总沉降的主要部分。 土体在主固结沉降完成之后在有效应力不变的情况下还会随着时间的增长进一步产生沉降,这就是次固结沉降。 二、土的压缩性指标 (一)室内固结试验与压缩曲线 为了研究土的压缩特性,通常可在试验室内进行固结试验,从而测定土的压缩性指标。室内固结试验的主要装置为固结仪,如图4-1所示。 用这种仪器进行试验时,由于刚性护环所限,试样只能在竖向产生压缩,而不能产生侧向变形,故称为单向固结试验或侧限固结试验。 土的压缩变形常用孔隙比e的变化来表示。 根据固结试验的结果可建立压力p与相应的稳定孔隙比的关系曲线,称为土的压缩曲线。 压缩曲线可以按两种方式绘制,一种是按普通直角坐标绘制的e~p曲线;另一种是用半对数

考研土力学重点1详解

绪 论 ● 土力学是研究土的物理性质以及在荷载作用下土体内部的应力变形和强度规律的一门学科。 ● 土力学研究对象是土 ● 需要研究和解决的工程中的三大类问题: ● 土体稳定或强度问题; ● 土体变形问题; 渗流:渗透变形与渗透稳定。 第一章 土的物理性质指标与工程分类 1-1 土的形成 土是松散颗粒的堆积物,是岩石风化的产物(人工破碎;堆石坝的坝壳料;相当于物理风化)。 土是指覆盖在地表的没有胶结或弱胶结的颗粒堆积物 根据来源分:有机土和无机土 岩石风化分为物理风化和化学风化。 物理风化:岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀,或受波浪的冲击、地震等引起各种力的作用,温度的变化、冻胀等因素使整体岩石产生裂隙、崩解碎裂成岩块、岩屑的过程。 第一章 土的物理性质指标与工程分类 1-1 土的形成 化学风化:岩体(或岩块、岩屑)与氧气、二氧化碳等各种气体、水和各种水溶液等物质相接触,经氧化、碳化和水化作用,使这些岩石或岩屑逐渐产生化学变化,分解为极细颗粒的过程。 ● 特征: ● 物理风化:量变过程,形成的土颗粒较粗; 化学风化:质变过程,形成的土颗粒很细。 对一般的土而言,通常既经历过物理风化,又有化学风化,只不过哪种占优而已。 土从其堆积或沉积的条件来看可分为: ????????????????沼泽土冰碛土风积土河流冲积土运积土残积土土?????????????????????)(沼泽土有机土冰碛土风积土冲积土运积土残积土无机土土 残积土:岩石风化后仍留在原地的堆积物。 特点:湿热地带,粘土,深厚,松软,易变; 寒冷地带,岩块或砂,物理风化,稳定。 运积土:岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等搬运离开生成地点后再沉积下来的 堆积物:又分为冲积土、风积土、冰碛土和沼泽土等。 冲积土:由水流冲积而成;颗粒分选、浑圆光滑 风积土:由风力带动土粒经过一段搬运距离后沉积下来的堆积物;没有层理、细砂或粉粒;黄土

河海大学硕士复试土力学试题库

土力学试卷必修得分______ 学校_________ 专业 _________________ 班级______学号__________ 姓名 ________ 一、名词解释每题 3 分 1 .离子交换 2 . 粘土矿物 3 . 双电层 4 . 等电pH值 5 . 比表面积 6 . 电渗、电泳7 . 粒组8 . 界限粒径9 . 不均匀系数10. 曲率系数11. 缩限12. 塑限13. 液限14. 塑性指数15. 液性指数16. 土粒比重17. 含水量18. 最优含水量19. 饱和度20. 相对密度21.渗透系数22.渗透力23.渗透变形24.流土25.管涌26.临界水力坡降27.有效应力28.孔隙水应力29.有效应力原理30.静止侧压力系数31.自重应力32.附加应力33.基底净反力34.土的压缩35.压缩系数36.压缩指数37.再压缩指数38.压缩模量39.变形模量40.静止侧压力系数41.前期固结应力42.超固结比43.超固结土44.正常固 结土45.欠固结土46.固结系数47.固结度48.体积压缩系 数49.正常固结试样50.超固结试样51.土的抗剪强度52.快剪53.固结快剪54.慢剪55.不排水剪56.固结不排水剪57.排水剪58.剪胀性59.剪缩性60.应变软化61.应变硬化62.灵敏度63.土的蠕变64.残余强度65.砂土液化66.静止土压力67.主动土压力68.被动土压力69.临界深度70.临塑荷载71.极限承载力72.允许承载力73.塑性开展区74.标准贯入击数二、填空题每题 3 分 1 .当介质水溶液的PH 大于PH等电时粘土矿物离解成_________胶核带

南京林业大学土力学考研试卷

南京林业大学 2004年攻读硕士学位研究生入学考试 土力学试题 一、填空(35分)1、表征无粘性土松密程度的基本物理指标是,粘性土的塑性指数I p =,I p 表征土处在,I p 值越大,含量越多。液性指数I L =,I L 反映土的。2.流砂现象是 ,其临界水头梯度Icr=。 3.饱和土的有效应力原理为:①,②而土的 只随有效应力而变。地下水位下降,地表将。 4.根据现场的静载荷试验,地基的破坏型式有、____和_____三种,其中时基础下地基土形成3个区,P ~S 曲线对应有个临界荷载。临塑荷载是指。5.常用来评定土压缩性大小的指标有个,其中由现场试验确定,土的压缩系数α=。6.达西定律为,成层土水流方向与土层垂直时,平均渗透系数受 控制。 7.集中力作用下,地基中附加应力分布沿深度逐渐,在同一平面上附加应力大。8.均质粘性土的土坡失稳破坏可近似假定为、、 三种圆弧滑动面,对均质土坡稳定分析可用法而对非均质土坡稳定分析应用法。 9.砂土液化是指。10.主动土压力随墙背面倾角ε↑而,随填土内摩擦角φ↑而。 二、已知土的天然容重为18KN/m 3,土粒的容重γs =26.8KN/m 3(或土粒密度γso =2.68t/m 3),含水量W=16%,试按三相草图由指标定义计算孔隙比e 、饱和度S r 及饱和容重γsat (要求画出三相比例草图)(17分)。 三、已知,甲、乙两条形基础如图1所示,d 1=d 2,b 2=b 1,F 2=F 1,,问两基础沉降 量是否相同?为什么?为了使两基础沉降量接近,设计基础时可采用哪些调整方案及评价?(12分)

四、本题(28分) 1.试述三轴试验优点及三 种三轴试验的试验方法?并 举例说明按三种条件进行 试验的工程实例。(16分) 2.粘性土样做二个固结不 排水三轴试验,同时测定孔 隙水压力,结果如下:试件1试件2 三轴室压力(KN/m 2)100200 破坏时的偏应力(KN/m 2)120201 破坏时的空隙水压力u 1+u 2(KN/m 2)5592 试确定土的总应力和有效应力抗剪强度参数?空隙水压力参数A、B?(12分) 五、在一软粘土地基上修筑土堤,堤高l0m,若连续快速施工一次筑成时,很可能导致地基土破坏。若改为分期填筑,每次填筑2m,然后停歇一段时间(例如2~3个月)则土堤可顺利建成。试用土力学原理对上述现象加以解释,并在p′~q 图上用有效应力路径表示出两种情况下地基土中的应力变化情况(分析地基内某点在施加荷载前的应力状态时可假设K。= 1)(12分) 六(28分) 1.已知γ1<γ2<γ3,Φ1>Φ2>Φ3,C 1

考研土力学重点8分析

幻灯片1 第八章地基承载力 Chapter 8 Bearing Capacity 河海大学岩土工程研究所 Research Institute of Geotechnical Engineering, Hohai University 幻灯片2 第一节概述 Introduction 建筑物因地基问题引起破坏有两种原因: ●由于地基土在建筑物荷载作用下产生变形,引起基础过大的沉降或者沉降差,使上部 结构倾斜、开裂以致毁坏或失去使用价值 ●由于建筑物的荷载过大,超过了基础下持力层所能承受的能力而使地基产生滑动破坏 幻灯片3 第一节概述 Introduction 地基中剪切破坏的型式有 ●整体剪切破坏 ●局部剪切破坏 ●冲剪破坏 临塑压力pcr、 极限承载力fu 容许承载力fa

a u s f f F 第一节 概述 Introduction ● 局部剪切破坏 ● 冲剪破坏 幻灯片6 第一节 概述 Introduction 地基破坏形式与土的压缩性有关: 坚硬或紧密土:整体剪切破坏; 松软土:局部剪切破坏;或冲剪破坏 地基承载力确定方法: 理论公式计算; 根据土的性质指标查规范;(如建筑地基基础设计规范) 由现场荷载试验或静力触探等原位试验确定 幻灯片7 第二节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力 将地基中的剪切破坏区限制在某一范围,视地基土能够承受多大的压力,该压力即为容许承载力。

) 2 sin 2( 2 1β β π γ σ σ ± - = ? ?d p

幻灯片8 第二节按塑性区开展深度确定地基的容许承载力塑性区的边界方程

幻灯片11 第二节按塑性区开展深度确定地基的容许承载力 普遍形式 注意:第一项对应基底以下土容重; 第二项对应基底以上土容重; 地下水位以下的容重一律采用浮容重。幻灯片12 第二节按塑性区开展深度确定地基的容许承载力 地下水位在滑动面与基底之间

长安大学土力学考研题2005~2007

2005年硕士研究生入学考试试题(A卷) 试题代码:403 试题名称:土质学与土力学第 1 页共 1 页 一、名词解释(每小题3分,共15分) 1、有效应力原理; 2、超固结土; 3、最佳含水量; 4、临塑荷载; 5、流砂现象 二、写出下列指标的表达式(每小题3分,共15分) 1、塑性指数I p; 2、相对密度D r; 3、不均匀系数C u; 4、压缩模量E s; 5、固结度U t 三、回答问题(70分) 1、为什么仅用天然含水量说明不了粘性土的物理状态,而用液性指数却能说明?(10分) 2、库仑土压力理论的基本假定是什么?(9分) 3、计算基础下的地基附加应力时,为何不用基底压力(p=N/F),而要用基底附加应力(p0=p-γD)?(11分) 4、叙述静止土压力、主动土压力和被动土压力产生的条件(18分) 5、结合图形、曲线和公式叙述分层总和法计算地基最终沉降量的步骤和方法(22分) 四、 判断:对?=26° 土体, 主应力分别为σ1 σ3=250kPa时, 分) 五、 背垂直且光滑, 土压力Pa 并求出E A 分)

2006年硕士研究生入学考试试题(A卷) 试题代码:403 试题名称:土质学与土力学第 1 页共 1 页 一、名词解释(每小题3分,共15分) 2、有效应力原理;2、欠固结土; 3、最佳含水量; 4、临塑荷载; 5、临界水头梯度 二、写出下列指标的表达式并叙述其用途(每小题5分,共25分) 1、塑性指数I p; 2、灵敏度S t; 3、不均匀系数C u; 4、压缩系数a; 5、固结度U t 三、回答问题(80分) 1、库仑土压力理论的基本假定是什么?(9分) 2、计算基础下的地基附加应力时,为何不用基底压力(p=N/F),而要用基底附加应力(p0=p-γD)?(11分) 3、叙述静止土压力、主动土压力和被动土压力产生的条件(18分) 4、结合图形、曲线和公式叙述分层总和法计算地基最终沉降量的步骤和方法(22分) 5、写出粘性土中一点处于极限平衡状态时主应力之间所满足的关系式,并画图说明该点处于极限平衡状态的 概念及破裂面的方向。(20分) 四、已知某土样的w P=10%,w L=18%, w=19%,计算出该土样的液性指数并判 断该土样处于什么样的状态.(10分) 五、某重力式挡土墙如图所示,墙背 垂直且光滑,墙后填土水平。计算作用 在挡土墙上的主动土压力Pa分布及其 合力E A,并求出E A的作用位置。(20 分)

考研题土力学演示教学

考研题土力学

2005华南理工大学硕士研究生入学考试 岩土工程土力学试题 一、名词解释(每小题4分,共20分) 1.土的回弹曲线2.次固结沉降3.地基的短期承载力 4. 柱侧负摩阻力 5.灵敏度 二、简答题(每小题13分,共40分) 1.简述K0线所具有的三方面含义。 2.《建筑地基基础设计规范》推荐的地基最终沉降量计算方法与分层总和法相比主要有哪些不同之处? 3.将地基极限承载力pu除以安全系数K,即可得到设计所需的地基承载力。 试说明K的选择与哪些主要因素有关。 三、(20分)某土层剖面为:1.5m厚的粉砂表土层,γ=18kN/m3;其下是3m 厚的粘土层,γsat=20kN/m3;再下面是4m厚的砾砂层,γsat=18.5kN/m3。 地下水位在粘土层顶面处。试计算并绘出: (1)总应力σ、孔隙水压力u和有效应力σ'沿深度的分布图; (2)若在地面上快速施加了80 kPa的大面积荷载,试作出加载后瞬时的上述各图。 四、(25分)某饱和粘性土试样的土粒相对密度为2.68,试样的初始高度为2 cm,面积为30 cm2。在压缩仪上做完试验后,取出试样称重为109.44 g,烘干后重88.44 g。试求: (1)试样的压缩量是多少? (2)压缩前后试样的孔隙比改变了多少?

(3)压缩前后试样的重度改变了多少? 五、(20分)某饱和软土地基,γsat=16 kN/m3,cu=10 kPa,φu=0°,c'=2 kPa,φ'=20°,地下水位在地基表面处。今在地基上大面积堆载50kPa,试求地基中距地面5m深处、与水平面成55°角的平面上且当土的固结度达到90%时,土的抗剪强度是多少?强度的净增长值为多少? 六、(25分)高度为8m的挡土墙,墙背直立、光滑,墙后填土面水平,填土 面上有均布荷载q=20kPa。填土分为两层,地表下3.5 m范围内土层γ1= 18.5 kN/m3,c1=15kPa,φ1=22°;3.5~8 m内土层γsat=20.0kN/m3,c2 =10kPa,φ2=25°,地下水位在土层分界面处。试求: (1)为测量作用在墙背上的主动土压力,土压力盒的最小埋置深度应是多少? (2)作用在墙背上的总侧压力及作用点位置。 2006华南理工大学硕士研究生入学考试 岩土工程土力学试题 一、名词解释(每小题4分,共20分) 1.固结度 2.地基净反力 3.砂土的自然休止角 4.主动土压力 5.复合桩基

土力学考研东南大学四校合编《土力学》考研真题

土力学考研东南大学四校合编《土力学》考研真题 1土的组成 一、名词解释 1弱结合水[成都理工大学2013年] 答:弱结合水是指紧靠于强结合水的外围而形成的结合水膜,又称薄膜水。它仍然不能传递静水压力,但较厚的弱结合水能向邻近较薄的水膜缓慢转移。当土中含有较多的弱结合水时,土则具有一定的可塑性。砂土比表面较小,几乎不具可塑性,而黏性土的比表面较大,其可塑性范围就大。弱结合水离土粒表面愈远,其受到的电分子吸引力愈弱,并逐渐过渡到自由水。弱结合水的厚度,对黏性土的黏性特征和工程性质有很大影响。 2电渗[苏州大学2014年] 答:电渗是指极性水分子与水中的阳离子(K+、Na+等)形成水化离子,在电场作用下这类水化离子向阴极移动的现象。电渗和电泳是同时发生的,统称为电动现象。由于黏土矿物的带电性,黏土颗粒四周形成一个电场,将使颗粒四周的水发生定向排列,直接影响土中水的性质,从而使黏性土具有许多无黏性土所没有的性质。 3土的颗粒级配 答:土的颗粒级配是指由不同粒度组成的土颗粒中各级粒度所占的数量,常以占总量的百分数来表示。土的颗粒级配是通过土的颗粒分析试验测定的,常用的测定方法有筛分法和沉降分析法。前者是用于粒径大于0.075mm的巨粒组和粗粒

组,后者用于粒径小于0.075mm的细粒组。当土内兼含大于和小于0.075mm 的土粒时,两类分析方法可联合使用。 4强结合水 答:强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜,又称吸着水。它的特征是没有溶解盐类的能力,不能传递静水压力,只有吸热变成蒸汽时才能移动。强结合水的厚度很薄,有时只有几个水分子的厚度,但其中阳离子的浓度最大,水分子的定向排列特征最明显。黏性土中只含有强结合水时,呈固体状态,磨碎后则呈粉末状态。 二、判断题 1土中强结合水的性质接近固态,故强结合水属固态。() 【答案】错误查看答案 【解析】土中的强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜,其厚度只有几个水分子厚,小于0.003μm。这种强结合水的性质与普通水不同:它的性质接近固体,不传递静水压力,100℃不蒸发,密度ρw=1.2~2.4g/cm3,并具有很大的黏滞性、弹性和抗剪强度。但是,强结合水不属固态。当黏土只含强结合水时呈坚硬状态。 2强结合水水分子失去自由活动的能力并紧密地整齐排列,在力学性质上与固体物质接近。() 【答案】正确查看答案 【解析】强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜。强结合水的厚度很薄,水分子的定向排列特征最明显。它的特征是没有溶解盐类的能力,不能传递静水

2011年考研土力学的复习要点及概念(强力推荐)

《土力学》教案 参考书:《土力学》,张克恭,刘松玉主编,中国建筑出版社 《土力学地基基础》清华大学(第三版) 《建筑基础工学》,山肩帮男,永井兴史郎,富永晃司,伊藤淳志著,朝仓书店 《土质力学》,山口柏树著,技报堂出版。 一、课程性质和任务 土力学的主要任务是:保持土力学系统性和科学性,突出重点,避免与已修课程的简单重复,将重 点放在与工程应用有密切关系的工程地质和土力学基本知识和基本理论上,以提高学生的理论水平和 实际应用能力。 在学习本课程之前,应学完材料力学、结构力学等课程。 二、课程的基本内容 绪论 1.土力学的概念及学科特点(Concept of soil mechanics and its characteristics) 2.土力学的发展史 (Development of soil mechanics) 3.本课程的内容,要求和学习方法(Content, demand and study techniques) 第1章土的物理性质及分类(Physical characteristics of soil and its sorts) 1.1概述(Outline) 1.2土的组成Soil constitution) 1.2.1土中固体颗粒(Soil particle) 1.2.2土粒粒度分析方法(Method of particle size analysis) 1.2.3土中水和土中气(Water and air in soil) 1.2.4粘土颗粒与水的相互作用(interaction of clay particle and water) 1.2.5土的结构和构造(Soil structure) 1.3土的三相比例指标(Phase relationship) 1.3.1指标的定义(Definition of phase) 1.3.2指标的换算(Conversion among phase) 1.4无粘性土的密实度(Density of sandy-soil) 1.4.1 沙土的相对密(实)度(Relative Density of sand) 1.5粘性土的物理特征(Physical characteristics of clay) 1.5.1粘性土的可塑性及界限含水量(Plasticity of clay and its consistency limit (Atterberg limit) ) 1.5.2粘性土的可塑性指标(plastic index of clay) 1.5.3粘性土的结构性和触变性 1.5.4粘性土的胀缩性,湿陷性和冻胀性 1.6土的分类标准(Soil classification) 1.6.1 土的分类原则(Principle of sorting soils) 1.6.2 土的分类标准 (Benchmark of soil sorts) 1.7地基土的工程分类(Sorts of soil in engineering) 1.7.1建筑地基土的分类(Soil sorts in architechtural foundation) 1.7.2公路桥涵地基土的分类(Soil sorts in bridge and culvert foundation) 1.7.3公路路基土的分类(Soil sorts in roadbed foundation) 思考题与习题(Problems) 第2章土的渗透性及渗流(Soil permeability and seepage) 2.1概述(Outline) 2.2土的渗透性(Soil permeability) 2.2.1土的层流渗透定律(permeability law) 2.2.2渗透试验与渗透系数(permeability test and coefficient of permeability) 2.3土中二维渗流及流网简介(2D seepage and introduction of flow net) 2.3.1 二维渗流方程(Equation of 2D seepage)

考研土力学重点1汇总

子 绪 论 ● 土力学是研究土的物理性质以及在荷载作用下土体内部的应力变形和强度规律的 一门学科。 ● 土力学研究对象是土 ● 需要研究和解决的工程中的三大类问题: ● 土体稳定或强度问题; ● 土体变形问题; 渗流:渗透变形与渗透稳定。 第一章 土的物理性质指标与工程分类 1-1 土的形成 土是松散颗粒的堆积物,是岩石风化的产物(人工破碎;堆石坝的坝壳料;相当于物理风 化)。 土是指覆盖在地表的没有胶结或弱胶结的颗粒堆积物 根据来源分:有机土和无机土 岩石风化分为物理风化和化学风化。 物理风化:岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀,或受波浪的冲击、地震等引起各种力的作用, 温度的变化、冻胀等因素使整体岩石产生裂隙、崩解碎裂成岩块、岩屑的过程。 第一章 土的物理性质指标与工程分类 1-1 土的形成 化学风化:岩体(或岩块、岩屑)与氧气、二氧化碳等各种气体、水和各种水溶液等物质 相接触,经氧化、碳化和水化作用,使这些岩石或岩屑逐渐产生化学变化,分解为极细颗粒 的过程。 ● 特征: ● 物理风化:量变过程,形成的土颗粒较粗; 化学风化:质变过程,形成的土颗粒很细。 对一般的土而言,通常既经历过物理风化,又有化学风化,只不过哪种占优而已。 土从其堆积或沉积的条件来看可分为: ????????????????沼泽土冰碛土风积土河流冲积土运积土残积土土?????????????????????)(沼泽土有机土冰碛土风积土冲积土运积土残积土无机土土 残积土:岩石风化后仍留在原地的堆积物。 特点:湿热地带,粘土,深厚,松软,易变; 寒冷地带,岩块或砂,物理风化,稳定。 运积土:岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等搬运离开生成地点后再沉积下来的 堆积物:又分为冲积土、风积土、冰碛土和沼泽土等。 冲积土:由水流冲积而成;颗粒分选、浑圆光滑 风积土:由风力带动土粒经过一段搬运距离后沉积下来的堆积物;没有层理、细 砂或粉粒;黄土

考研土力学试题库概述

河海大学土力学试题库 一、名词解释(每题 3 分) 1 .离子交换 2 . 粘土矿物 3 . 双电层 4 . 等电pH值 5 . 比表面积 6 . 电渗、电泳 7 . 粒组 8 . 界限粒径 9 . 不均匀系数 10. 曲率系数 11. 缩限 12. 塑限 13. 液限 14. 塑性指数

15. 液性指数 16. 土粒比重 17. 含水量 18. 最优含水量 19. 饱和度 20. 相对密度 21.渗透系数 22.渗透力 23.渗透变形 24.流土 25.管涌 26.临界水力坡降 27.有效应力 28.孔隙水应力 29.有效应力原理

30.静止侧压力系数 31.自重应力 32.附加应力 33.基底净反力 34.土的压缩: 35.压缩系数: 36.压缩指数: 37.再压缩指数: 38.压缩模量: 39.变形模量: 40.静止侧压力系数: 41.前期固结应力: 42.超固结比:

43.超固结土: 44.正常固结土: 45.欠固结土 46.固结系数: 47.固结度: 48.体积压缩系数: 49.正常固结试样: 50.超固结试样: 51.土的抗剪强度 52.快剪 53.固结快剪 54.慢剪 55.不排水剪

56.固结不排水剪 57.排水剪 58.剪胀性 59.剪缩性 60.应变软化 61.应变硬化 62.灵敏度 63.土的蠕变 64.残余强度 65.砂土液化 66.静止土压力 67.主动土压力 68.被动土压力 69.临界深度

70.临塑荷载 71.极限承载力 72.允许承载力 73.塑性开展区 74.标准贯入击数 二、填空题(每题 3 分) 1 .当介质水溶液的PH大于PH等电时,粘土矿物离解成_________,胶核带____________ _电;反之,离解成______,胶核带____电. 2 .粘土矿物包括_________、_________、________、_________等晶体矿物及非晶体矿物。 3 .土中主要的粘矿物有_____、______、______,它们都是由 ___________________组成的层状晶质矿物。 4 .差热分析法是以不同矿物在加热过程中产生_____________________为理论基础的。 5 .比表面积的表示方法有_____________________________和________________ ___________两种。 6 .水溶液中的阳离子浓度越____,离子价数越_____,双电层越______,结合水 膜(吸着水)越厚。

考研题土力学

岩土工程土力学试题 一、名词解释(每小题4分,共20分) 1.土的回弹曲线2.次固结沉降3.地基的短期承载力4. 柱侧负摩阻力 5.灵敏度二、简答题(每小题13分,共40分) 1.简述K0线所具有的三方面含义。 2.《建筑地基基础设计规范》推荐的地基最终沉降量计算方法与分层总和法相比主要有哪些不同之处? 3.将地基极限承载力pu除以安全系数K,即可得到设计所需的地基承载力。试说明K的选择与哪些主要因素有关。 三、(20分)某土层剖面为:1.5m厚的粉砂表土层,γ=18kN/m3;其下是3m厚的粘土层, γsat=20kN/m3;再下面是4m厚的砾砂层,γsat=18.5kN/m3。地下水位在粘土层顶面处。 试计算并绘出: (1)总应力σ、孔隙水压力u和有效应力σ'沿深度的分布图; (2)若在地面上快速施加了80 kPa的大面积荷载,试作出加载后瞬时的上述各图。 四、(25分)某饱和粘性土试样的土粒相对密度为2.68,试样的初始高度为2 cm,面积为 30 cm2。在压缩仪上做完试验后,取出试样称重为109.44 g,烘干后重88.44 g。试求: (1)试样的压缩量是多少? (2)压缩前后试样的孔隙比改变了多少? (3)压缩前后试样的重度改变了多少? 五、(20分)某饱和软土地基,γsat=16 kN/m3,cu=10 kPa,φu=0°,c'=2 kPa,φ'=20°, 地下水位在地基表面处。今在地基上大面积堆载50kPa,试求地基中距地面5m深处、与水平面成55°角的平面上且当土的固结度达到90%时,土的抗剪强度是多少?强度的净增长值为多少? 六、(25分)高度为8m的挡土墙,墙背直立、光滑,墙后填土面水平,填土面上有均布荷 载q=20kPa。填土分为两层,地表下3.5 m范围内土层γ1=18.5 kN/m3,c1=15kPa,φ1=22°;3.5~8 m内土层γsat=20.0kN/m3,c2=10kPa,φ2=25°,地下水位在土层分界面处。试求: (1)为测量作用在墙背上的主动土压力,土压力盒的最小埋置深度应是多少? (2)作用在墙背上的总侧压力及作用点位置。

硕士研究生入学考试(土力学考试大纲)

中国科学院·水利部成都山地灾害与环境研究所 硕士研究生入学考试 《土力学》考试大纲 《土力学》是土木工程的专业基础课程之一。与之紧密相关的课程《地基基础》、《土力学与地基基础》则是土木工程某些专业的专业课。包括两大部分内容:(1)土的基本物理力学性质,如土的物理性质、渗透性、土中应力、变形特性、抗剪强度。(2)土工结构物的主要计算,如土压力、土坡稳定分析、地基承载力、基础工程、地基处理。 一、考试内容 1.土的物理性质 (1)基本名词与定义 土、土力学、地基、基础、土的风化、不均匀系数、曲率系数。 界限含水量ωL、ωP、ωS、塑性指数、液性指数、活动性、相对密度。 (2)土粒、水、空气三相 (a)土粒分布、级配。(b)三种水:结晶水、结合水(薄膜水)、自由水。(c)土中气体的物态 (3)土的物理性质 (a)无粘性土的相对密度,孔隙比。 (b)粘性土的调度液塑性指明 (4)三相图及物理指标 (a)熟练绘制三相图、单位三相图 (b)3个体积、6个重量,共9个物理指标的三种计算方法:即公式套算法:据单位三相图计算法;据三相中三个体积、两重量计算法;(c)9个物理指标

的推证。 (5)土的工程分类 (a)先分为粗细粒土,对粗粒土定名12个,对细粒土依据ωL、I P在塑性图分类定名。(b)特殊土分类:黄土、红土、膨胀土、杂填土、软土、垃圾。 2.土中应力 (1)基本名词与意义 土中应力为自重应力、附加应力、渗透力。 基低压力、附加基底压力、有效应力、总应力、孔隙水压力、持力层、下卧层、应力集中与分散、应力跑。 (2)自重应力计算 自重应力是有效应力,地下水位以下为浮容量,不透水界面(岩石、不透水土)上下发生突变。 (3)附加应力 依据弹性理论进行计算 (a)先计算基底压力、影响基底压力的三个因素:荷载(大小、型式、方向),基础(尺寸、型式、刚度、埋深),地基土性质。 (b)空间问题 即基础长度L与宽度之经小于5时作为空间问题计算,反之作为平面问题计算。 所有计算公式均较长,不必记背。 只能计算角点下的附加应力,均由5个符号组成,σZ、ρ、L、B、Z,主要是附加应力系数k的计算及代数叠加。难点是三角形荷载外某点σZ计算。 (c)平面问题 可直接计算(查表k值)荷载外任意点的应力。 (4)计算误差 地基土上软下硬(E1<E2)将产生应力集中,反之应力扩散。成层土地基(即各向异性地基)一般产生集中。

土力学考试大纲 考研1

1. 简述由车辆荷载引起土压力的计算步骤。 2.简述用分层总和法计算地基沉降量的假定和主要步骤。 3.简述砂性土坡稳定系数与坡高的关系。 4.分析基础底部地基土体破坏的基本过程。 5.分析《土质学与土力学》课程的基本理论体系及其关联性。 1. 简述土力学研究几大体系,以及各自在土木工程中能解决哪些问题。 2.分别指出库仑土压力理论中,下列变化对主动土压力及被动土压力各有什么影响?δ变小;?增大;β增大;ε减小。 3.简述粘性土坡稳定性分析几种条分法的异同。 5.土力学研究中涉及许多假定,请指出在土中应力研究、土体压缩沉降研究、朗金土压力、库仑土压力、地基承载力研究中的基本假定是什么?土力学之所以有这些假定的根本原因,可否突破这些假定? 2. 简述饱和土体在荷载作用下发生固结的基本过程。 4.简述土中有效应力的基本作用。 5.分析地下水对边坡稳定性的基本影响。 水对边坡的影响主要分以下两个方面:一是使得边坡土体剪应力增加;另一个是使得边坡土体本身抗剪强度减少 地下水在渗流过程中会对岩土体颗粒施加一个动水压力。它是一个体积力,其大小与流动水的体积、水的容重和水力梯度有关,其方向与水流的方向一致。结构面的填充物在水的浮力作用下,重量降低,动水压力稍大时,就会带走结构面中的填充物颗粒,侵蚀掏空岩块之间的填充物;同时动水还会磨平粗糙的岩石面,使其变得光滑,降低了岩石的摩擦系数,减小了岩体的抗滑力,降低了边坡的稳定性。由于水流对边坡稳定性的影响非常大,所以边坡工程对水流的防治是边坡稳定的重要方 2.比较直剪试验的三种方法及其相互间的主要差异。 3.分析边坡开挖失稳与渗流失稳的主要差异。 4.分析《土质学与土力学》课程的工程应用价值。 5.简述土体饱和后强度降低的主要原因。 1. 简述土力学研究的核心体系,并简述其在土木工程中主要可解决的问题。 2.分析土体渗流、压缩、固结和抗剪强度的本质。 3.简述进行粘性土坡稳定性分析的几种条分法的异同。 4.地基极限承载力、临塑荷载、4 1P 、地基容许承载力之间的联系与区别。 1.何谓有效应力?简述土中有效应力的基本作用。

考研土力学重点5

幻灯片1 第五章土的抗剪强度 5-1 概述 与土体强度有关的工程问题:建筑物地基稳定性、填方或挖方边坡、挡土墙土压力等。 土体强度表现为:一部分土体相对与另一部分土体的滑动,滑动面上剪应力超过了极限抵抗能力-抗剪强度; 土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。 幻灯片2 第五章土的抗剪强度 5-1 概述 在外荷载的作用下,土体中任一截面将同时产生法向应力和剪应力,其中法向应力作用将使土体发生压密,而剪应力作用可使土体发生剪切变形。 当土中一点某一截面上由外力所产生的剪应力达到土的抗剪强度时,它将沿着剪应力作用方向产生相对滑动,该点便发生剪切破坏。 土的破坏主要是由于剪切所引起的,剪切破坏是土体破坏的重要特点。 幻灯片3 第五章土的抗剪强度 5-2 强度概念与莫尔——库仑理论 一、固体间的摩擦力 固体间的摩擦力直接取决于接触面上的法向力和接触材料的摩擦角。 幻灯片4 第五章土的抗剪强度 5-2 强度概念与莫尔——库仑理论 一、固体间的摩擦力 滑动准则是水平推力等于竖向反力所能提供的摩擦力。即 合力的倾角等于外摩擦角。 合力倾角af,摩擦力全部动用,滑动产生; 幻灯片5 第五章土的抗剪强度 二、莫尔应力圆 土体内部的滑动可沿任何一个面发生,只要该面上的剪应力达到其抗剪强度。 幻灯片6 第五章土的抗剪强度 二、莫尔应力圆 研究土体内任一微小单元体的应力状态。 1、主应力与主应力面 2、主应力相互正交 3、任意一面上:正应力和剪应力 一点应力状态的表示方法:???

7 第五章土的抗剪强度 二、莫尔应力圆 与大主应力σ1面成q角的面上的正应力σ和剪应力t。 !未找到引用源。

考研土力学重点3讲解

幻灯片1 第三章 土的渗透性 3-1 概 述 渗透:由于土体本身具有连续的孔隙,如果存在水位差的作用,水就会透过土体孔隙而发生孔隙内的流动。 土具有被水透过的性能称为土的渗透性。 土的问题是指由于水的渗透引起土体内部应力状态的变化或土体、地基本身的结构、强度等状态的变化,从而影响建筑物或地基的稳定性或产生有害变形的问题。 幻灯片2 第三章 土的渗透性 3-2 达西渗透定律 一、达西渗透定律 由于土体中的孔隙一般非常微小,水在土体中流动时的粘滞阻力很大、流速缓慢,因此,其流动状态大多属于层流。 著名的达西(Darcy)渗透定律: 渗透速度: (3-1) 或 渗流量为: (3-2) 对粘性土: (3-3) ki L h k v ==

kiA vA q == ) (b i i k v -= 幻灯片3 第三章 土的渗透性 必须指出,由式(3-1)求出的渗透速度是一种假想的平均流速, 因为它假定水在土中的渗透是通过整个土体截面来进行的,而实 际上,渗透水仅仅通过土体中的孔隙流动,实际平均流速要比假 想的平均流速大很多。 它们之间的关系为: (3-4)

e e v n v v +' ='=1 幻灯片4 第三章 土的渗透性 二、达西渗透定律的适用条件 只有当渗流为层流的时候才能适用达西渗透定律。 达西渗透定律的适用界限可以考虑为: (3-5) 满足达西渗透定律的土的平均粒径: ( 3-6) 也就是说,对于比粗砂更细的土来说,达西渗透定律一般是适用的,而对粗粒土来讲,只有在水力坡降很小的情况下才能适用。 ≤=ηρvd R e mm v d 52.0Re/≤≤ρη 幻灯片5 第三章 土的渗透性 3-3 渗透系数的测定 渗透系数的大小是直接衡量土的透水性强弱的一个重要的力学性质指标。 一、实验室内测定渗透系数 就原理而言,可分为:常水头试验和变水头试验。 (一)常水头法 是在整个试验过程中,水头保持不变。 常水头法适用于透水性强的无粘性土。 土的渗透系数: (3-7) 下页所示为基马式渗透仪

(完整版)《土力学》考研复试真题(可编辑修改word版)

土力学试卷(力学专业版)节选学校专业班级学号姓名得分 一、名词解释(每题3 分) 7. 粒组 8. 界限粒径 9. 不均匀系数 10.曲率系数 11.缩限 12.塑限 13.液限 14.塑性指数 15.液性指数 16.土粒比重 18.最优含水量 19.饱和度 21.渗透系数 22.渗透力 23.渗透变形 24.流土 25.管涌 26.临界水力坡降

27.有效应力 28.孔隙水应力 29.有效应力原理 31.自重应力 32.附加应力 33.基底净反力 34.土的压缩: 35.压缩系数: 36.压缩指数: 37.再压缩指数: 38.压缩模量: 39.变形模量: 40.静止侧压力系数: 41.前期固结应力: 42.超固结比: 43.超固结土: 44.正常固结土:

45.欠固结土 46.固结系数: 47.固结度: 51.土的抗剪强度 52.快剪 53.固结快剪 54.慢剪 55.不排水剪 56.固结不排水剪 57.排水剪 58.剪胀性 59.剪缩性 64.残余强度

65.砂土液化 66.静止土压力 67.主动土压力 68.被动土压力 69.临界深度 70.临塑荷载 71.极限承载力 72.允许承载力 73.塑性开展区 二、填空题(每题3 分) 2.粘土矿物包括、、、等晶体矿物及非晶体矿物。 3.土中主要的粘矿物有、、,它们都是由 组成的层状晶质矿物。 7 .伊里石(水云母)与蒙脱石结晶格架的主要区别是 。

10.土中的粘土矿物有、、、 ,其中为非晶质矿物。 14.成土矿物可分为和两大类。 15.确定土的级配最常用的试验方法有和两 种,前者适用于土,后者适用于土。 16.土的级配曲线可用、、 两个系数来描述,当且时,级配是良好的。 17.土的级配是指,级配的优劣可以用 和两个系数加以判别。 18.土的结构一般有、和 等三种,其中结构是以面~边接触为主的。 19.粗颗粒土与细颗粒土的分界径是毫米,组成细颗粒土的主要矿物 成分有。 20.某种砂土,具有同样大小的颗粒,则其不均匀系数Cu 等于,曲率系数Cc等于。 22.塑性指数的表达式为,液性指数的表达式为 。 23.两种土的三相体积比例关系相同,则物理性指标、、_ 相等;如这两种土的比重也相同,则物理性指标、也相等。 24.表征级配曲线特征的系数有和,它们的定义分别是 和。 25.击实试验的目的是,影响土的压实性的因素主要有、、。

相关文档
相关文档 最新文档