土力学综合习题

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1、1绪论§1.1土力学、地基及基础的概念1、土的定义：土是地表岩石经长期风化、搬运和沉积作用，逐渐破碎成细小矿物颗粒和岩石碎屑，是各种矿物颗粒的松散集合体。1442、土的特点：（1）散体性（2）多孔性（3）多样性（4）易变性3、土在工程中的应用（1）作为建筑物地基（2）作为建筑材料（3）建筑物周围环境4、地基与基础的概念地基及基础示意图144（1）基础：1）定义：建筑物的下部结构，将建筑物的荷载传给地基，起着中间连接作用。2）分类：按埋深可分为：浅基础：埋深较小(3～5m)，可采用挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来，独立基础、柱下条形基础深基础：埋深较大，借助特殊的

2、施工方法，桩基础、地下连续墙（2）地基1）定义：支承基础的土体或岩体（基底以下的土体中因修建建筑物而引起的应力增加值（变形）所不可忽略的那部分土层）。持力层：直接与基础接触，并承受压力的土层下卧层：持力层下部的土层2）分类：天然地基：在天然土层上修建，土层要符合修建建筑物的要求（强度条件、变形条件）人工地基：经过人工处理或加固（换土垫层、排水固结）5、地基与基础设计必须满足的三个基本条件强度条件（按承载力极限状态设计）即作用于地基的荷载不超过地基的承载能力。变形条件（按正常使用极限状态设计）即控制基础沉降使之不超过地基变形的允许值。挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够

3、防止失稳破坏的安全储备。一、§2.1概述土的组成天然状态下的土的组成（一般分为三相）（1）固相：土颗粒—构成土的骨架，决定土的性质—大小、形状、成分、组成、排列。（2）液相：水和溶解于水中物质（3）气相：空气及其他气体（1）干土=固体+气体（二相）（2）湿土=固体+液体+气体（三相）（3）饱和土=固体+液体（二相）§2.2土的三相组成及土的结构一、土的固相（一）、土的矿物成分土粒的矿物成分不同、粗细不同、形状不同、土的性质也不同。矿物成分（1）成土母岩的成分（2）所经受的风化作用①物理风化——原生矿物（化学成分无变化）②化学风化——次生矿物（化学成分变化）144原生矿

4、物：岩浆在冷凝过程中形成的矿物，其成分与母岩相同，颗粒大，比表面积小(单位体积内颗粒的总表面积)，与水的作用能力弱，抗水性和抗风化作用强，工程性质较稳定。石英、长石、云母。次生矿物：原生矿物经化学风化作用后形成的新的矿物，颗粒细小，呈片状，比表面积大，与水的作用能力强。（1）三大黏土矿物①高岭石（土）：颗粒相对较大，亲水性较弱，晶体结构较稳定②伊利石（土）：介于两者之间，较接近蒙脱石③蒙脱石（土）：透水性小，多个晶体层结构不稳定、颗粒最小、亲水性（2）水溶盐①难溶：石灰石CaCO3②中溶：石膏CaSO4.2H2O③易溶：NaCl、KCl、CaCl2；K、Na的SO42

5、-、CO32-盐土中的有机质——亲水性强，压缩性大，强度低（二）土粒粒组粒度：土粒的大小。粒组：按土颗粒粒径（d）大小将土颗粒分组。界限粒径：划分粒组的分界尺寸。土的粒组巨粒：>60mm粗粒：0.075～60mm细粒：≤0.075mm（三）颗粒分析试验方法：（1）筛分法：适用60—0.075mm的粗粒土(风干且分散的有代表性的试样)（2）沉降分析法：适用小于0.075mm的细粒土；理论基础是司笃克斯定律,即球状的细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比。密度计法：将悬液搅拌均匀后，放入密度计（比重计），隔不同时间测读密度计读数和悬浮液表面到浮泡中心处的沉降距离。移

6、液管法：按规定时间把土样吸出，然后烘干土样，记录留下来的土颗粒质量。（四）土的颗粒级配（1）颗粒级配曲线根据颗粒大小分析试验结果，可以绘制颗粒级配累积曲线（横坐标为粒径，144用对数坐标表示；纵坐标为小于某粒径的土重含量，用常数坐标表示）。（2）级配良好与否的判别定性判别（1）坡度渐变——大小连续——连续级配（级配曲线）（2）水平段（台阶）——缺乏某些粒径——不连续级配（3）曲线形状平缓——粒径变化范围大——不均匀——良好（4）曲线形状较陡——变化范围小——均匀——不良定量判别（1）不均匀系数（2）曲率系数—小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径，称限定粒径。—小

7、于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径，称有效粒径。—小于某粒径的土粒质量占土总质量30%的粒径，称中值粒径。二、土的液相（一）土中水的存在状态固态水：又称矿物内部结晶水或内部结合水，是指存在于土粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水。液态水：分为结合水和自由水。气态水：土中气的一部分。自由水：是指存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。性质和普通水一样，能传递静水压力，冰点为0℃，有溶解盐类的能力。分为毛细水和重力水。结合水：是指水受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。分为强结合水和弱结合水。强结合水：紧靠土粒表面，性质接近于固体，密度为1