土力学

土力学总结，各项重点以及知识脉络。土地学分支内容包括：土的物理性质、土的渗透特性、应力计算、土体破坏与强度理论、土的压缩与地基沉降量。

土力学

• 土的物理性质
  • 土的形成
    • 风化作用（物理化学）
    • 搬运沉积方式
  • 土的三相组成
    • 固体颗粒
      • 粒径级配；粒组，分析方法，级配曲线 Cu Cc，特征粒径 矿物成分；原生，次生（高岭石，伊利石，蒙脱石） 颗粒形状和比表面积
    • 土中水
    • 土中气
  • 土的物理状态
    • 物理性质指标
      • 实验指标：密度，土粒比重（相对密度），含水量
      • 常用指标：孔隙比，孔隙率，含水量，干密度饱和密度等
    • 物理状态指标
      • 粗粒土
      • 细粒土
        • 稠度—液性指数 粘性大小—塑性指数
  • 土的结构
    • 粗粒土：单粒结构
    • 细粒土：分散结构（片堆），絮凝结构（片架）
    • 结构性指标：灵敏度，触变性
  • 土的压实性
    • 细粒土：一个压实功对应一个最优含水量，最大干密度 压实标准：压实度
    • 粗粒土：不存在最优含水率，全干或饱和状态容易压实 压实标准：相对密度
  • 土的工程分类
    • 粗粒土：级配分类 细粒土：塑性指数分类
• 土的渗透特性
  • 渗透性和渗透规律
    • 渗透定律：达西定律（适用条件：层流） 重点；一维渗流计算尤其是多层土
    • 渗透系数：测定方法：常水头实验 影响因素：粒径级配，矿物成分，饱和度
  • 平面渗流与流网
    • 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
  • 渗透力与渗透变形
    • 渗透力：孔隙水对土骨架的拖曳和推动力，方向与水力坡降一致
    • 渗透破坏： 流土：表层土，向上渗流 管涌：Cu＞10，i＞
• 应力计算
  • 符号规定：应力计算时与坐标轴正向相反为正 画应力莫尔圆时正应力压为正，切应力逆时针为正 地基中常见应力状态：侧限应力状态，平面应力状态，一般应力状态
  • 有效应力原理：1.总应力＝有效应力+孔隙水压力 2.土的强度变形取决于有效应力
  • 自重应力计算
    • 侧限应力状态
    • 1.静水条件 均质地基 成层地基 地下水位的影响 2.稳定渗流条件：渗透力产生有效应力 两种隔离体取法：土水整体，土骨架
  • 基地压力计算：简化为材料力学中计算，圣维南原理—线性分布
  • 基地附加应力计算
    • 集中力作用：均质等向线弹性，布氏解—应力分布特征，应力泡 分布荷载作用：附加应力系数，角点法
  • 孔隙水压力与孔隙水压力系数
• 土的压缩性与地基沉降量
  • 压缩性
    • 压缩性指标：三种曲线
    • 先期固结压力的图解法
    • 原位压缩曲线的推求
  • 最终沉降量的计算
    • 分层总和法
  • 地基沉降与时间的关系
    • 一维渗透固结微分方程
    • 固结度的概念：一点的固结度，土层平均固结度
• 土体破坏与强度理论
  • 土的强度主要是抗剪强度
    • 室内实验：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（围压等于0的三轴试验） 野外测试：十字板试验
  • 应力路径与破坏主应力线
  • 土的抗剪强度指标
    • 总应力指标与有效应力指标
    • 三轴试验强度指标