土力学与工程地质.doc

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1、土力学与工程地质复习资料一．土力学部分1.土的三相：土体一般由固相，液相，气相三部分组成2.曲率系数：CC=（d30）2/(d10*d60)不均匀系数：Cu=d60/d10d60——小于某粒径的土粒质量占总质量60%的粒径，称限定粒径d10——小于某粒径的土粒质量占总质量10%的粒径，称有效粒径d30——小于某粒径的土粒质量占总质量30%的粒径，称中值粒径工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断：①对于级配连续的土：Cu＞5，级配良好；Cu<5，级配不良②对于级配不连续的土，级配曲线呈台阶状，需要

2、同时满足Cu＞5和CC=1~3两个条件时，才为级配良好，反之则级配不良①土的天然密度：土单位体积的质量称为土的密度（一般采用“环刀法”测定）ρ=m/v②土粒的相对密度：土的固体颗粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比ds=ρs/ρw1③土的干密度：土单位体积中固体颗粒部分的质量ρd=ms/V④土的饱和密度：土孔隙中充满水时的单位体积质量ρsat=(ms+Vsρw)/V⑤土的有效密度：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ρ′=(ms－Vsρw)/V3.土的含水量：土中水的质量与土粒质量

3、之比ω=mw/ms4.土的孔隙比和孔隙率：土中孔隙体积与土粒体积之比e=Vv/Vs土中孔隙体积与总体积之比n=Vv/V5.土的饱和度：土中水的体积与孔隙体积之比Sr=Vw/Vv6.密实度：无黏性土的密实度用孔隙比来描述；黏性土的密实度用相对密实度来描述Dr=(emax－e)/(emax－emin)根据相对密实度可把砂土的密实度状态分为三类：⑴1≥Dr＞0.67密实⑵0.67≥Dr＞0.33中密⑶0.33≥Dr＞0松散7.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①土由可塑状态变化到流

4、动状态的界限含水量称为液限WL②土由半固态变化到可塑状态的界限含水量为塑限WP③土由半固状态不断蒸发水分，体积逐渐缩小，直到土的体积不再缩小时的界限含水量称为缩限8.黏性土的塑性指数和液性指数：①液限和塑限之差值定义为塑性指数Ip=ωL－ωP（注：越大，表明土的颗粒越细，比表面积越大，土的黏性或亲水矿物含量愈高（亲水矿物：蒙脱石＞伊利石＞高岭石））②IL=(ω－ωP)/(ωL－ωP)用它来表示黏性土所处的软硬状态状态坚硬坚塑可塑软塑流塑液性指数IL≤00＜IL≤0.250.25＜IL≤0.750.

5、75＜IL≤1.0IL＞1.09.灵敏度和触变性：①灵敏度：天然状态下的黏性土，由于地质历史作用有一定的结构性，当土体受到外力扰动作用，其结构遭到破坏时，土的强度降低，压缩性增高。工程上常用灵敏度St来衡量黏性土结构性对强度的影响（灵敏度愈高，其结构性愈强，受扰动后土的强度降低就愈明显）②触变性：饱和黏性土受到扰动后，结构产生破坏，土的强度降低10.土的渗透性：水透过孔隙流动的现象，称渗透或渗流，而土被水流透过的性质为渗透性11.达西定律：各层土中水的渗透速度与水力坡降成正比12.产生流砂的条件：

6、当动水力GD的数值等于或大于土的浮重度γ′时，土体发生浮起而随水流动，这种现象称为流砂或流土7.管涌和潜蚀：①管涌：当地下水流动的水力坡降i很大是，水流由层流变为紊流，此时渗流力将土体粗粒孔隙中充填的细粒土带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌（有一定的发展过程，一种渐进性质的破坏）②潜蚀：⑴机械潜蚀：陈留的机械力将细土粒冲走而形成的洞穴⑵化学潜蚀：水流溶解了土中易溶盐或交接物使土变松散，细粒土被水冲走而形成洞穴8.最优含水率：在一定击实功（能）下使土最容易压实，并

7、能达到最大密实度时的含水量9.土的液化：饱和状态砂土或粉土在一定强度的动荷载作用下表现出类似液体性质而完全丧失承载力的现象①喷砂冒水：液化土层中出现相当大的孔隙水压力，导致低洼的地方或土层缝隙处喷出砂水混合物②震陷：液化时喷砂冒水带走了大量的土粒，地基产生不均匀沉降，使建筑物倾斜，开裂，甚至倒塌③滑坡：在岸坡或坝坡中的饱和砂粉土层，由于液化而丧失抗剪强度，使土坡失去稳定，沿着液化层滑动，形成大面积滑坡④上浮：贮罐，管道等空腔埋置结构可能在周围土体液化时上浮10.土的自重应力：土体因自身重力产生的竖

8、向应力σCZ就等于单位面积上土柱体的重力11.有效应力：土颗粒间的接触应力在横截面上的平均应力，称为有效应力12.土的固结：土体在外力作用下，压缩随时间增长的过程，称为土的固结13.土的压缩性：土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性14.压缩系数：a=－de/dpa=△e/△p=(e1-e2)/(p2-p1)a——土的压缩系数（kpa-1或Mpa-1）p1——一般指地基某深度处土中竖向自重应力（kpa）p2——地基某深度处自重应力与附加应力之和（kpa）e1——相当于p1作用下