土力学总复习(09检测)

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土力学总复习2011年06月24日 土力学期末考试考试时间2010年7月4日（星期一）晚上1.土力学有一定难度，侧重基础部分2.希望大家重视3.考试原则：难度一般不会超过作业和习题课内容，选择题考察对知识的灵活运用。不要求死记硬背，但一些公式要记。 土力学期末考试3.成绩比例期末考试70；教学试验15作业5；平时表现5期中考试54.考试内容：重点：基本概念，约占50％单选题50分问答题20分计算题30分 土力学内容复习 土的三大工程问题渗透问题：渗流、渗透破坏（管涌、流土）变形问题：沉降计算；沉降与时间的关系强度问题：土压力，边坡稳定，地基承载力，液化 土的工程性质三大基本性质：渗透特性：达西定律变形特性：渗流固结理论；有效应力原理强度特性：莫尔－库仑强度理论 基本知识土的三个特点：碎散性、多相性、天然性土的物理性质：组成、状态、结构土的应力计算：自重应力、附加应力、有效应力原理 重点内容土的渗透定律和渗透破坏问题达西定律、一维渗流计算渗透力和渗透破坏、流土条件地基沉降量计算以及与时间关系土的压缩性指标与分层总和法计算沉降量渗流固结理论、沉降量与时间的关系土的抗剪强度莫尔－库伦强度理论、极限平衡条件 第一章土的物理性质及工程分类§1.1土的形成§1.2土的三相组成§1.3土的物理状态§1.4土的结构§1.5土的压实性§1.6土的工程分类第一章土的物理性质及工程分类 §1.1土的形成风化作用：物理、化学、生物搬运沉积方式：残积土、运积土一般了解第一章土的物理质及工程分类 §1.2土的三相组成固体颗粒粒径级配：粒组，分析方法，级配曲线级配良好：Cu，Cc;特征粒径矿物成分：原生、次生(高岭、伊利、蒙脱)颗粒形状和比表面积土中水结合水(强、弱)、自由水(重力、毛细)土中气(一般了解)第一章土的物理性质及工程分类重点 §1.3土的物理状态物理性质指标三相草图试验指标：密度、土粒比重Gs、含水量w常用指标：e,n,w,Sr,,Gs,sat,d,物理状态指标粗粒土：密实度相对密度细粒土：稠度液性指数粘性大小塑性指数第一章土的物理性质及工程分类重点：各物理量定义重点 §1.4土的结构粗粒土：单粒结构细粒土：分散(片堆)结构、凝聚(片架)结构结构性指标（了解）：粘性土的灵敏度粘性土的触变性第一章土的物理性质及工程分类 §1.5土的压实性细粒土：相应于一定压实功存在最优含水量、最大干密度压实标准：压实度粗粒土：不存在最优含水量全干和饱和状态容易压实压实标准：相对密度第一章土的物理性质及工程分类 §1.6土的工程分类分类依据：粗粒土：级配组成细粒土：矿物成分、亲水性(Ip)分类标准（了解）：水电部：粒径级配、塑性图(塑性指数、液限)建设部：粒径级配、塑性指数第一章土的物理性质及工程分类 第一章土的物理性质及工程分类重点：土的物理性质指标定义式土的粒径级配曲线土的三相草图与三相换算土的物理状态指标第一章土的物理性质及工程分类 第二章土的渗透性及渗透稳定§2.1土的渗透性与渗透规律§2.2平面渗流与流网§2.3渗透力与渗透变形 §2.1土的渗透性与渗透规律渗透定律：达西定律：v=ki，适用条件：层流渗透系数测定方法：常水头、变水头试验影响因素：粒径级配、矿物成分、饱和度第二章土的渗透性及渗透稳定重点重点：一维渗流计算 §2.2平面渗流与流网平面渗流基本方程：Laplace方程流网等势线与流线流网特征：正交性、曲边正方形形状与水位无关均质地基流网形状与渗透系数无关用于求解水头、水力坡降、流速和渗流量第二章土的渗透性及渗透稳定重点：流网的特征 §2.3渗透力与渗透变形渗透力：孔隙水对土骨架的拖曳力方向与渗流方向一致土体受力分析：土骨架、土水整体为隔离体渗透破坏：流土：表层土、向上渗流，icr＝/w管涌：Cu>10，i>icr第二章土的渗透性及渗透稳定重点 第二章土的渗透性及渗透稳定重点：达西定律：v=ki,i=H/L,H为总水头差多层土一维渗流计算流网：等势线概念；特征土体受力分析；渗透力的计算：j=iw流土的发生条件，临界水力坡降第二章土的渗透性及渗透稳定 第三章土体中的应力计算§3.1地基中的应力状态§3.2土体的自重应力计算§3.3地基中的附加应力计算§3.4基底压力计算§3.5有效应力原理第三章土体中的应力计算 §3.1地基中的应力状态地基中常见的应力状态侧限应力状态：自重应力平面应变状态：附加应力一般应力状态：附加应力应力莫尔圆符号规定压为正、逆时针旋转为正第三章土体中的应力 §3.2土体的自重应力计算水平地基中的自重应力：侧限应力状态均质地基成层地基地下水位的影响均质土坝的自重应力（一般了解）第三章土体中的应力重点 §3.3地基中的附加应力计算集中力作用：均质等向线弹性布氏解－应力泡、应力分布特征分布荷载作用附加应力系数、影响因素角点法：矩形、条形基础荷载影响因素：各向异性－应力集中、应力扩散第三章土体中的应力§3.4基底压力计算简化计算：圣维南原理－线性分布重点 §3.5有效应力原理饱和土体的有效应力原理：两条内容有效应力和孔隙水压力计算自重应力情况：静水位稳定渗流条件两种隔离体取法：土水整体、土骨架附加应力情况：孔压系数A和B第三章土体中的应力渗透力产生有效应力重点 第三章土体中的应力计算重点：自重应力：水平、垂直；水下用浮容重竖直方向自重应力的计算附加应力：布氏解；叠加原理；影响因素:L/B,z/B，(x/B)有效应力原理：总应力、有效应力的计算；两种隔离体孔压计算静水压力、渗流中孔压、超静孔压(孔压系数)第三章土体中的应力 第四章土的压缩性和地基沉降计算§4.1土的压缩性§4.2地基最终沉降量的计算—分层总和法§4.3地基沉降与时间的关系 §4.1土的压缩性土的压缩性：压缩性指标e~p曲线；压缩系数；侧限压缩模量e~lgp曲线；先期固结压力；压缩指数先期固结压力的图解法原位压缩曲线的推求重点(e0,)(0.42e0,)Cc,Ce=Const第四章土的压缩性和地基沉降计算 §4.2地基最终沉降量的计算基本假设结果影响修正材料力学：基底压力线性分布弹性力学：均匀连续各向同性弹性介质侧限应变条件，基础中点下应力分布主固结沉降：公式不计入Sd和Ss的影响单一土层的沉降量计算分层总和法第四章土的压缩性和地基沉降计算重点 固结系数时间因素§4.3地基沉降与时间的关系一维渗流固结微分方程及其解答假设条件渗流固结微分方程微分方程解答固结度的概念一点的固结度土层平均固结度重点：土层平均固结度第四章土的压缩性和地基沉降计算 计算公式问题1：已知求解问题2：已知求解问题3：已知量测求解渗流固结的工程问题：室内试验结果工程问题§4.3地基沉降与时间的关系重点第四章土的压缩性和地基沉降计算 第四章土的压缩性和地基沉降计算重点：土的压缩性：压缩性指标分层总和法计算最终沉降量基本原理：假设计算方法：e~p曲线；e~lgp曲线沉降与时间的关系：土层平均固结度Ut；Tv、Cv沉降计算：固结度~时间第四章土的压缩性和地基沉降计算 第五章土的抗剪强度§5.1土体破坏与强度理论§5.2土的抗剪强度的测定试验§5.3应力路径与破坏主应力线§5.4土的抗剪强度指标§5.5土的动强度与砂土的振动液化 §5.1土体破坏与强度理论土的抗剪强度土的强度主要是抗剪强度莫尔-库伦强度理论（三条内容）直剪试验与库伦公式应力状态与莫尔圆莫尔-库伦破坏准则土的极限平衡应力状态土破坏与否的判断滑裂面的位置土的抗剪强度机理摩擦强度与粘聚强度重点第五章土的抗剪强度 室内试验直剪仪：慢剪、固结快剪、快剪三轴仪：固结排水、固结不排水、不排水无侧限抗压仪：3=0的不排水三轴试验其他试验野外测试十字板试验：测试软粘土不排水强度指标其他现场试验§5.2土的抗剪强度的测定试验重点：不同类型三轴试验第五章土的抗剪强度 一.应力路径二.p-q平面上的应力路径与莫尔圆三.强度包线与破坏主应力线sin=tg；a=ccos四.总应力路径与有效应力路径总应力状态与有效应力状态总应力路径与有效应力路径五.粘性土密度-有效应力-抗剪强度的唯一性关系应力莫尔圆平移应力点平移§5.3应力路径与破坏主应力线第五章土的抗剪强度 一.总应力指标与有效应力指标二.三轴试验强度指标三.直剪试验强度指标四.土的强度指标的工程应用一般采用峰值强度；大变形问题采用残余强度不同现场地基情况与施工条件cd，dcu，u=0ccu，cu;c，cs，scq，qccq，cq§5.4土的抗剪强度指标重点第五章土的抗剪强度 砂土液化及液化机理：孔压急剧升高；瞬间丧失承载能力影响砂土液化的因素：饱和度、组成、状态、结构等；粉细砂、粉土场地液化的判断：动力反应分析、现场试验砂土液化的工程防治：加固、围封、桩/深基础§5.5土的动强度与砂土的振动液化第五章土的抗剪强度 第五章土的抗剪强度重点：莫尔－库伦强度理论库仑公式，强度指标极限平衡条件总应力指标与有效应力指标莫尔圆与应力路径强度指标：三轴试验强度指标间的关系CD，CU，UU砂土的液化：定义；影响因素；可液化土第五章土的抗剪强度 《土力学》答疑安排时间：7月3日星期日晚上：7:30~9:30地点：土木系二楼铁道教研室祝大家期末考试取得好成绩！