土力學(xué)筆記（清華二版）第一章土的物理性質(zhì)和工程分類土的形成碎散性碎散性非連續(xù)體三相性固、液、氣天然性變異性受力易變形，強(qiáng)度低體積變化主要是孔隙變化受力后由三相共同承擔(dān)非均勻性各向異性時(shí)空變異性三大問(wèn)題、三大特性：強(qiáng)度、變形、滲透土的三相組成12．粒徑級(jí)配：粒徑大小及不同尺寸顆粒在土中占的百分比3．巨粒土＞60mm、粗粒土＞0.075、細(xì)粒土≤0.075；粗粒土：以礫石和砂石為主的土，也稱無(wú)黏性土細(xì)粒土：以粉粒和黏粒為主的土，也稱黏性土粒徑級(jí)配分析方法：篩分法（適用于粒徑大于）0.075；水分法（0.075）粒徑級(jí)配曲線：橫坐標(biāo)為土顆粒直徑縱坐標(biāo)為小于某粒徑的土顆粒累積含量（比）粒徑級(jí)配曲線的用途：了解土的粗細(xì)程度；粒徑分布的均勻程度，分布連續(xù)性程度來(lái)判斷土的級(jí)配優(yōu)劣。重要參數(shù)：1控制粒徑，粗顆粒代表值。12兩點(diǎn)：某粒徑范圍內(nèi)土顆粒所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，陡多，緩少，平缺2Cu：Cu=d60/d10；Cu＞5Cc

d2 30d

；Cc＜1或＞3表示級(jí)配曲線不連續(xù)。60 10Cu≥5，且級(jí)配曲線連續(xù)（Cc=1-3），適用于填方工程。土中水：自由水：毛細(xì)水，重力水；結(jié)合水：強(qiáng)結(jié)合水，弱結(jié)合水土中氣：封閉氣體，自由氣體土的物理狀態(tài)最基本指標(biāo)11

m;v2土粒比重（土粒相對(duì)密度）：土粒的質(zhì)量與同體積純蒸餾水在4℃時(shí)的質(zhì)量之比，數(shù)值上等2于土粒的密度。Gs ms

s ；V(s w

4℃ s)w)3土的含水量（含水率）：%wmw100%3ms土中孔隙含量的指標(biāo)1VeV1VVs2孔隙率（孔隙度）：%nv100%2V土中含水程度的指標(biāo)飽和度：孔隙中水的體積與孔隙總體積之比SrVwVv土的密度和重度的指標(biāo)：1飽和密度：孔隙完全被水充滿時(shí)土的密度1

sat

+VvwVm2干密度：土被完全烘干時(shí)的密度，數(shù)值上等于單位體積土中土粒的質(zhì)量s2d V3浮重度3

sat

；w

sat

＞'d土的物理狀態(tài)：土的松密狀態(tài)（粗粒土）和軟硬狀態(tài)或稠度（細(xì)粒土）。土的物理狀態(tài)指標(biāo)——粗粒土（無(wú)粘性土）的密實(shí)度DremaxeDr=0Dr=11/3；2/3：疏松；中密；密實(shí)emax

emin粘性土（細(xì)粒土）的稠度1固體——半固體——塑性狀態(tài)——液性狀態(tài)；縮限；塑限；液限。含水量分界線12塑性指數(shù)：液限與塑限之差I(lǐng)pww，表示土所能吸著的弱結(jié)合水質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，2L P細(xì)粒土工程分類的依據(jù)33

wwp

；0：半固體到可塑態(tài)；1：塑態(tài)進(jìn)入液態(tài)；直接判定土的軟硬程度。L wwL p土的結(jié)構(gòu)點(diǎn)與點(diǎn)的接觸。細(xì)粒土：范德華力、庫(kù)侖力、膠結(jié)作用、毛細(xì)力；絮凝結(jié)構(gòu)、分散結(jié)構(gòu)，反映細(xì)粒土結(jié)構(gòu)特性的兩種性質(zhì)1粘性土的靈敏度：1大。

St

ququ，原狀土和重塑土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度比值，結(jié)構(gòu)性越強(qiáng)，靈敏度越2粘性土的觸變性：結(jié)構(gòu)受破壞后，靜置不動(dòng)形成新的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度得到一定程度恢復(fù)。2土的工程分類巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土；規(guī)范:碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土A= Ip土的壓實(shí)性

P0.002增加細(xì)粒土的壓實(shí)性不同含水量的土樣，以相同的方法擊實(shí)，測(cè)出含水量和干密度，繪制w-ρ曲線。d1最優(yōu)含水率，最大干密度：擊實(shí)曲線中峰值干密度對(duì)應(yīng)的含水量為最優(yōu)含水性，在這一含水1量下以這種壓實(shí)方法能夠得到最大干密度。2擊實(shí)機(jī)理：粒間聯(lián)結(jié)力破壞，顆粒間孔隙壓縮；土粒定向排列；顆粒破壞。23減小。w達(dá)到峰值；之后，水膜加厚的潤(rùn)滑作用不明顯，封閉氣泡難以完全排除。34壓實(shí)度：填土干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)得到的最大干密度的比值×100%28．粗粒土壓實(shí)性4增加粒間阻力，壓實(shí)干密度顯著降低。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)一般用相對(duì)密度控制第二章土的滲透性和滲流問(wèn)題土的滲透問(wèn)題滲流量問(wèn)題、滲透力和水壓力問(wèn)題、滲透變形或滲流穩(wěn)定問(wèn)題、滲流控制問(wèn)題。土體的滲透性hzu/w

+v2/2gz+u/

即測(cè)管水頭wi

h，水頭差比滲流長(zhǎng)度Lv=ki；小于真實(shí)滲流速度。大；發(fā)生在黏性很強(qiáng)的致密黏土中的滲流滲透系數(shù)測(cè)定方法：常水頭法（滲透性較大的砂性土）；變水頭法（滲透性較小的粘性土），現(xiàn)場(chǎng)注水、抽水試驗(yàn)影響滲透系數(shù)的因素（6）土體性質(zhì)：粒徑大小與級(jí)配；孔隙比；礦物成分；結(jié)構(gòu)；飽和度。水的性質(zhì)：溫度等層狀地基等效滲透系數(shù)1k1x

nkHj jj1H2k2z

HnHjkj1 j二維滲流與流網(wǎng)滲流問(wèn)題的邊界條件1已知水頭的邊界條件：邊界與自由水面相連則該邊界總水頭恒定等于測(cè)管水頭12已知法相流速的邊界條件：法向流速為0的不透水邊界，滲流方向沿浸潤(rùn)線切線方向。23自由水面邊界：浸潤(rùn)線：測(cè)管水頭等于位置水頭，因?yàn)榕c大氣聯(lián)通；滲流方向沿浸潤(rùn)線切線方向，法向流速為034滲出面邊界：測(cè)管水頭等于位置水頭，滲流方向與滲出面相交，且滲透流速指向滲流域外部4流網(wǎng)：在滲流場(chǎng)中由一組等勢(shì)線和流線組成的網(wǎng)格流網(wǎng)畫法要點(diǎn)足流場(chǎng)的邊界條件滲透力和滲透變形jwi且作用方向同水力坡降的方向一致。i

Gs11e，流土的臨界水力坡降取決于土的物理性質(zhì)接觸流土、接觸沖刷。動(dòng)，最終在土中形成與地表貫通的管道，從而引發(fā)土工建筑物或地基發(fā)生破壞的現(xiàn)象。滲透破壞的判定1流土：水力坡降與臨界水力坡降比較12管涌：一般粘性土只會(huì)發(fā)生流土不會(huì)發(fā)生管涌，管涌常發(fā)生在一定級(jí)配的無(wú)粘性土中。2滲透變形的防治措施1定厚度的透水蓋重。12處鋪設(shè)反濾保護(hù)層。2第三章土體中的應(yīng)力計(jì)算有效應(yīng)力原理u地基自重應(yīng)力計(jì)算豎向自重應(yīng)力：

Hi i1

特點(diǎn)：自重應(yīng)力分布線斜率即重度；等重度隨深度呈直線分布；成層地基呈折線分布；土層分界線處和地下水位處發(fā)生轉(zhuǎn)折（水下用浮重度）自重應(yīng)力：由于土體自身重量產(chǎn)生的應(yīng)力生下沉呢？素導(dǎo)致地下水位下降，孔隙水壓力減小，有效自重應(yīng)力增加，土體壓縮產(chǎn)生沉降?；讐毫τ?jì)算地基中附加應(yīng)力計(jì)算影響土中附加應(yīng)力分布的因素）：深度增大的影響；各向異性的影響；基礎(chǔ)埋深的影響超靜孔隙水壓力與孔隙水壓力系數(shù)總應(yīng)力轉(zhuǎn)移到土骨架上，有效應(yīng)力增加，土體被壓縮。孔隙水壓力系數(shù)主要與土的飽和度有關(guān)，也與巖土骨架的壓縮性有關(guān)第四章土的變形特性和地基沉降計(jì)算土的變形特性試驗(yàn)方法測(cè)限壓縮試驗(yàn)、常規(guī)三軸試驗(yàn)（是否固結(jié)，是否排水）土的變形特點(diǎn)（5）：非線性、彈塑性、剪脹性、壓硬性、時(shí)間效應(yīng)土的一維壓縮性指標(biāo)e-pa=e壓縮系數(shù)a：曲線的割線斜率為土在測(cè)限條件下的壓縮系數(shù)， p0Es=1+e0測(cè)限壓縮模量：

a，e0為原狀土的初始孔隙比。Cc=e58．e-lgp曲線：直線段的斜率為土的壓縮系數(shù)的回彈指數(shù)或在壓縮指數(shù)Ce；

lgp；卸載段和加載段的平均斜率稱為土pce-lgpOCR=pc/ps，＞1地基沉降量計(jì)算S=sd+sc+ss：瞬時(shí)沉降（初始沉降）+固結(jié)沉降（主固結(jié)沉降）+次固結(jié)沉降（蠕變沉降）狀況下，側(cè)向擠出變形幾乎在加載的瞬間發(fā)生。骨架產(chǎn)生變形所造成的沉降。分層總和法基本假定和方法（6）修正。飽和土體滲流固結(jié)理論太沙基一維滲流固結(jié)理論假設(shè)（6）土層均質(zhì)，完全飽和；土顆粒和水不可壓縮；水的滲出和土層壓縮只沿一個(gè)豎向發(fā)生；水的滲流a外荷載一次瞬時(shí)施加并保持不變。C土的固結(jié)系數(shù)：

k(1+e=aw

e為滲流固結(jié)前土的孔隙比1

；孔壓消散的快慢。CT=Vt

H2 映孔隙水壓力消散程度即固結(jié)程度。固結(jié)度：t82TU應(yīng)力面積t

=1 e4V2三種題型123t求達(dá)到某一沉降量所需時(shí)間s-t曲線推算以后情況。123第五章：土的抗剪強(qiáng)度土的抗剪強(qiáng)度理論．庫(kù)倫公式：=c+n粘聚強(qiáng)度+摩擦強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度影響因素影響粗粒土內(nèi)摩擦角的因素：密度，粒徑級(jí)配，顆粒形狀，礦物成分細(xì)粒土的粘聚強(qiáng)度取決于土粒間各種物理化學(xué)作用力，粗粒土一般認(rèn)為不具有粘聚強(qiáng)度莫爾圓：壓為正，逆時(shí)針為正抗剪強(qiáng)度包線：土體單元達(dá)到破壞狀態(tài)或極限平衡狀態(tài)的所有點(diǎn)的集合土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度的測(cè)定方法：三軸剪切試驗(yàn)、直剪試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限壓縮試驗(yàn)，十字板剪切試驗(yàn)。應(yīng)力和應(yīng)變分布不均，排水不明確。三軸剪切試驗(yàn)：是否固結(jié)、排水。優(yōu)點(diǎn)：123可以完整反映試樣受力變形直到破壞的全過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變相對(duì)均勻，狀態(tài)明確，測(cè)量簡(jiǎn)單可靠破壞面非人為固定12345可控制排水，不排水條件下還可測(cè)量超靜孔隙水壓力?？赡M不同工況45十字板剪切試驗(yàn)：測(cè)定飽和黏性土的原位不排水強(qiáng)度，特別適用于均勻飽和軟黏土。影響因素：土的各向異性和不均勻性；扭轉(zhuǎn)速率；插入深度對(duì)土的擾動(dòng)影響；漸進(jìn)破壞效應(yīng)應(yīng)力路徑和破壞主應(yīng)力線土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)第六章?lián)跬两Y(jié)構(gòu)物上的土壓力概述擋土墻按其剛度及位移方式分為剛性擋土墻、柔性擋土墻和加筋擋土墻土壓力類型1移，處于彈性平衡狀態(tài)。12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墻后土體因側(cè)面所受約束的放松而有下滑趨勢(shì)。23被動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻在外力作用下向著填土方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墻后土體受到擠壓有上滑3趨勢(shì)。靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力沿墻高呈三角形分布，若墻高H，則作用于單位長(zhǎng)度墻上的總靜止土壓力E0：E=10 2

H0

，作用點(diǎn)在墻高1/3處。K0靜止土壓力系數(shù)。朗肯土壓力無(wú)粘性土無(wú)粘性土E=1KH2a2a處壓力a=n2(450.）Ea=12KH22aKcH+a2c2粘性土1墻高 Hzz3（00=2cKaE=1KH2壓力無(wú)粘性土p2pp=n2(45+0.）1/3粘性土E=KH2+21p2pKcHp庫(kù)侖土壓力無(wú)無(wú)粘性土主動(dòng)土壓力E=1KH2a2a被動(dòng)土壓力E=1KH2p2p朗肯與庫(kù)侖理論對(duì)比朗肯理論從土中一點(diǎn)的極限平衡應(yīng)力狀態(tài)

庫(kù)侖理論根據(jù)墻背與滑動(dòng)面之間的土楔，整出發(fā)，先求出作用在土中豎直面上的土體處于極限平衡狀態(tài)，用靜力平衡條件、Pp限應(yīng)力法適用：墻背面較光滑（墻背與土之間無(wú)剪應(yīng)力），墻背垂直，墻后填土面水平。實(shí)際工程中，主動(dòng)土壓力朗肯偏大，較安全

、Pp適用于各種填土面和不同墻背條件滑動(dòng)假設(shè)；楔體整體極限平衡狀態(tài)。主動(dòng)土壓力偏小，也可用被動(dòng)土壓力，差幾倍，慎用常見(jiàn)土壓力計(jì)算成層土壓力墻后填土中有地下水填土表面有荷載第七章土坡穩(wěn)定分析概述滑坡：一部分土體相對(duì)于另一部分土體滑動(dòng)的現(xiàn)象無(wú)粘性土坡穩(wěn)定分析均質(zhì)土坡和水下坡均質(zhì)土坡和水下坡有滲流的均質(zhì)土坡Fstan；內(nèi)摩擦角，坡角tan'tanFs=sattan黏性土坡穩(wěn)定分析條分法將滑動(dòng)土體離散成土條，將各土條看作剛體，分別求出作用于各土條上的力對(duì)圓心的滑動(dòng)力矩和抗滑力矩，然后求出土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。瑞典條分法畢肖甫法簡(jiǎn)布法

忽略條間力，計(jì)算圓弧滑裂面安全系數(shù)搜索最小安全系數(shù)；一般偏低，偏安全考慮土條側(cè)面力第八章地基承載力容許承載力：既確保不會(huì)失穩(wěn)，又保證建筑物沉降不超過(guò)允許值的荷載。84．p-s曲線：壓密變形階段、局部剪損階段、整體剪切破壞階段首先達(dá)到極限平衡狀態(tài)，于是地基內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)彈性區(qū)和塑性區(qū)并存現(xiàn)象，這一荷載為臨塑荷載。極限承載力：此時(shí)基礎(chǔ)下，滑動(dòng)邊界范圍內(nèi)的全部土體處于塑性破壞狀態(tài)，地基失穩(wěn)。豎直荷載下地基的破壞形式（土的特性和基礎(chǔ)埋置深度）整體剪切破壞兩側(cè)土體隆起較大、貫通滑裂面土質(zhì)比較