土力学复习范例.ppt

§2.1 概述 §2.2 土的成因和组成 一、土的组成 粒组划分示意图 颗粒粒径级配曲线 颗粒级配的描述 1.土中水的存在形态 （1）冻胀现象：某些细粒土层随着土中水的冻结，土体产生体积膨胀，这种现象称为冻胀现象。 3．冻土现象对工程的危害 （1）冻胀时，路基被隆起，柔性路面鼓包、开裂，刚性路面错缝或折断； （2）修建在冻土上的建筑物，冻胀引起建筑物的开裂、倾斜甚至轻型构筑物倒塌； （3）发生融陷后，路基土在车辆反复碾压下，轻者路面变得松软，重者路面翻浆。 （4）季节性冻土地区，当土层解冻融化后，土层软化，强度大大降低，使得房屋、桥梁和涵管等发生过量沉降和不均匀沉降，引起建筑物的开裂破坏。 因此，冻土现象必须引起注意，并采取必要的防治措施。 结论： 渗透力是水流对单位体积土体颗粒的作用力； 是一种体积力 渗透力的大小与水力坡降成正比，方向与渗流方向一致。 临界水力坡降： §2.7 土的压实性及动力特性 2.7.2.2 影响击实效果的因素 第三章 土中应力计算 3.1.3 成层土的自重应力计算 例题分析 【例】一地基由多层土组成，地质剖面如下图所示，试计算并绘制自重应力σcz沿深度的分布图 基底压力：建筑物上部结构荷载和基础自重通过基础传递给地基，作用于基础底面传至地基的单位面积压力 讨论： 3.2.3 基底附加压力 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 3.4 有效应力原理 几点结论： 孔隙水压力在各个方向上的大小相等； 有效应力作用使孔隙体积发生改变,土体发生压缩； 有效应力控制了土体的变形及强度。 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 §4.3 应力历史对地基沉降的影响 §4.4 地基变形与时间的关系 §4.5 地基沉降计算有关问题综述 §4.1 土的压缩性 二、压缩性指标 1.压缩系数a 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 三、地基沉降计算中的有关问题 五、沉降分析中的若干问题 4.4.2.2土层的固结度: 地基沉降与时间关系计算步骤 （1）计算地基最终沉降量； （2）计算地基附加应力沿深度的分布； （3）计算土层的竖向固结系数和时间因子； （4）求解地基固结过程中某一时刻t沉降量。 5.1.1 库仑定律 二、土体抗剪强度影响因素 摩擦力的两个来源 1.滑动摩擦：剪切面土粒间表面的粗糙所产生的摩擦 2.咬合摩擦：土粒间互相嵌入所产生的咬合力 粘聚力：由土粒之间的胶结作用和电分子引力等因素形成 抗剪强度影响因素 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 土的极限平衡条件 应力圆与强度线相离： 莫尔－库仑破坏准则 土体处于极限平衡状态时，破坏面与大主应力作用面的夹角为? f 五、例题分析 【例】地基中某一单元土体上的大主应力为430kPa，小主应力为200kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标c=15 kPa，? =20o。试问①该单元土体处于何种状态？②单元土体最大剪应力出现在哪个面上，是否会沿剪应力最大的面发生剪破？ 三轴试验优缺点 优点： ①试验中能严格控制试样排水条件，量测孔隙水压力，了解土中有效应力变化情况 ②试样中的应力分布比较均匀 ③还可测定土的灵敏度、侧压力系数、孔隙水压力系数 缺点： ①试验仪器复杂，操作技术要求高，试样制备较复杂 ②试验在?2=?3的轴对称条件下进行，与土体实际受力情况可能不符 灵敏度 粘性土的原状土无侧限抗压强度与原土结构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值 抗剪强度指标比较 5.4.4 抗剪强度指标的选用 四、例题分析 【例】对某种饱和粘性土做固结不排水试验，三个试样破坏时的大、小主应力和孔隙水压力列于表中，试用作图法确定土的强度指标ccu、? cu和c ?、? ? 6.3 朗金土压力理论(以极限平衡条件为基础) 朗金土压力理论是根据半无限大空间体受自重作用时 处于极限平衡状态时的应力条件得出的用于计算墙背 上主动土压力和被动土压力的一种方法。 1、假设 1）表面水平的半无限体处于极限平衡状态 2）用一个墙背垂直光滑得挡土墙代替左半部分的土体， 并不改变原来竖直面AB上的应力状态，所以原来AB面上 的水平压力?cx就是所要求替换后墙背上的土压力. 2、适用条件 1）墙背垂直光滑（墙背为主平面） 2）墙后填土水平 6.3.4.3 成层填土： 6.4.1 库仑土压力理论 1、基本思路 取墙后滑动体为脱离体，研究其