土力学本科复专用课件.ppt

《土力学》复习 一、问 题 二、概 念 三、计 算 一、问 题 1、何谓库仑的抗剪强度定律?砂土与粘性土的抗剪强度表达式 有何不同? 库仑的抗剪强度定律将土的抗剪强度表示为剪切面上法向应力的函数，即τf=c + σ·tg Φ ，式中，c，Φ分别为土粘聚力和内摩擦角。此式亦为粘性土的抗剪强度表达式，而砂土的抗剪强度表达式为τf= σ·tg Φ ，这2个表达式的不同之处在于后者的粘聚力 c=0。 2、简述影响土抗剪强度的因素。影响土抗剪强度的因素主要有： (1) 土粒的矿物成分、形状、颗粒大小与颗粒级配； (2) 土的密度；(3) 土的含水量；(4) 土体结构的扰动状况；(5) 孔隙水压力的影响。 3、阐述载荷试验得到的荷载与沉降量（p-s）曲线变形三阶段 （并用曲线表示出来）。 ①压密阶段；②剪切阶段；③破坏阶段。 4、简述影响极限承载力的因素。影响极限承载力的因素主要有：土的重度γ；土的抗剪强度指标φ和c；基础埋深d；基础宽度b。γ，φ，c，d，b越大，土的极限承载力也越大。 在这5个影响因素中，对极限承载力影响很大的就是φ，c，正确采用φ，c值是合理确定极限承载力的关键。 5、土体发生剪切破坏的面是否是剪应力最大的面？为什么？ 一般情况下剪切破坏面与最大主应力面成什么角度？土体发生剪切破坏的面并不是剪应力最大的面。根据摩尔-库仑强度理论可知，当土体的内摩擦角φ大于零的情况下，在剪应力最大的面上，摩尔圆位于土体的强度线的下方，所以不会发生剪切破坏。一般情况下，剪切破坏面与最大主应力面的夹角为（45°+φ/2）。 6、地下水位的升降对土体中应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响？工程实践中，由于某种原因使地下水位发生变化，从而使地基土中自重应力也发生变化。地下水位的降低使地基中原水位以下的有效自重应力增加，地下水位的上升会引起地基中有效自重应力减小。工程实践中需要考虑地下水位升降影响的情况有很多，如：（1）在沿海地区深基坑开挖时往往需要降低地下水位，这将对临近建筑物产生影响；（2）软土地区地下水位全面下降将引起地表大面积沉降；（3）地下水位上升可导致地基土的抗剪强度降低；（4）对某些具有湿陷性质的地基，地下水位上升会导致地基产生湿陷沉降。 7、有一种观点认为地基承载力是一定值，即仅取决于土的类别和状态，你如何看待这一观点？这一观点不对，实际上地基承载力并不是一定值，除了与地基土的自身性质（即土的类别和状态）有关，还有很多因素都可能影响地基承载力，根据地基临界荷载和极限荷载计算公式可知，地基的承载力还与基础尺寸大小和基础埋置深度有关，如在其他条件不变的情况下，基础埋置深度越大，地基承载力也增大。 8、影响基底压力分布的因素有哪些？为什么通常可以按直线分布来计算？基底压力的分布与多种因素有关，如基础的形状、平面尺寸、刚度、埋深、荷载的大小及性质、地基土的性质等。根据弹性力学中圣维南原理，基础下与其地面距离大于基底尺寸的土中应力分布主要取决于荷载合力的大小和作用点位置，基本上不受基底压力分布形式的影响。因此，对于具有一定刚度及尺寸较小的柱下独立基础和墙下条形基础等，其基底压力可近似按直线分布考虑。 二、概 念 1、土是一种松散的颗粒堆积物，它是由固体颗粒、液体和气体三部分组成。 2、有效应力原理公式为σ = σ’+ u 。通过土粒承受和传递的应力，称为 有效应力（粒间应力）。 土的变形和强度的变化仅取决于σ’ 的变化。 3、土体的应力是指在自重荷载及附加荷载作用下地基土体中的应力，可以分 为：自重应力、附加应力。在成层均质地基中，自重应力呈折线分布分布。 设地基由自重应力产生的竖向应力为Ps，由作用在地表的矩形均布荷载在 地基中产生的竖向附加应力为σz，则在矩形中心点以下，随着深度的增加 Ps增大，σz减少 。 4、土的抗剪强度是指抵抗剪切破坏的能力，粘聚力c和内摩擦角φ 称为土的 抗剪强度指标。土体剪破面与最大主应力平面成 α= 450 +φ/2 。 土中某点处在极限平衡状态时，其破坏面与小主应力σ3作用面的夹角为 45°- φ/2。 τf 表示土体抵抗剪切破坏的极限能力，当土体中某点的剪应力 τ=τf时， 土体处于极限平衡状态；ττf时，土体处于破坏状态；ττf时，土体处 于平衡状态。 5、地基破坏（失稳）的三种型式为: 整体滑动剪切破坏、局部剪切破坏、冲切剪切破坏 。 6、达西定律是根据砂土渗透实验得出的：水的渗透速度与水力坡度成正比。 7、土的渗透破坏有四种破坏模式：流土、管涌、接触流失、接触冲刷。 8