土力学与地基基础复习资料

土力学复习资料绪论

一、概念1土力学就是利用力学基本原理与土工测试技术等方法,研究地表土得物理、力学特性及其受力后强度与体积变化规律得学科土力学里得“两个理论，一个原理“就是强度理逡、变形理论与有效应力原理土力学中得基本物理性质有哪四个？应力、变形、强度、渗流2地基:支撑基础得土体或岩体分类:天然地基、人工地基3基础:结构得各种作用传递到地基上得结构组成部分根据基础埋深分为:深基础、浅基础4土:连续、坚固得岩石在风化作用下形成得大小悬殊得颗粒，经过不同得搬运方式，在各种自然环境中生成得沉积物

二、知识点1土得工程用途底压应力）不得超过地基容许承载力特征值,挡土墙、边坡以及地基基础保证具

（1）建筑物得地基有足够防止失稳破坏得安全储备即满足土地稳定性、承载力要求

②基础沉

（2）建筑材料降不得超过地基变形容许值即满足变形要求

③基础要有足够得强度、刚度、

（3）建筑环境或介质耐久性2地基与基础设计必须满足得三个3若地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理？条件需对地基进行基础加固处理，例如采用换土垫层、深层密实、排水固结、化学土

①作用于地基上得荷载效应（基加固、加筋土技术等方法进行处理,称为人工地基得结构组成与物理性质

一、概念1粒组:工程上常把大小、性质相近得土粒合为一组，称粒组2土得颗粒级配:土中所含各颗粒得相对含量，以及土粒总重得百分数表示△3结合水:指受电分子吸引作用吸附于土粒表面得水4土得结构:指土粒得原位集合体特征，就是由颗粒大小、形状、表面特征相互排列与联结关系等因素形成得综合特征5土得构造:指同一土层中成分与大小都相近得颗粒或颗粒集合体相互关系得特征6界限含水量:黏性土从一种状态变成另一种状态得分界（名词解释4分）

二、知识点1三相体系:固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成2粒组划分（如图）粒度分析方法有哪些？使用条件？答:土得颗粒粒径及级配就是通过土得颗粒分析试验测定得常用方法有两种:筛选法（d

0、075mm）3反映土得颗粒级配状况有哪些指标？如何计算？沉降分析法（d

0、075mm）粒度分析成果表示方法:列表法与累计曲线法颗粒级配表示方法曲线纵坐标表示小于某土粒得累计百分比，横坐标则就是用对数值表示得土得粒径曲线平缓则表示粒径大小相差很大，颗粒不均匀，级配良好;反之，则颗粒均匀，级配不良反映土颗粒级配得不均匀程度得指标:不均匀系数与曲率系数用来定量说明天然土颗粒得组成情况Cu Cc,公式★Cu=d60/dl0Cc=（d30）2/d60Xdl0工程中一般认为:对于砾类土或砂类土，Cu25,且Cc斐〜3时，它得级配就是良好得;不能同时满足上述条件时,它得级配就是不良得4按成因与成分不同,土得矿物成分可分为哪些？成分划分:无机矿物颗粒与有机质黏土矿物得主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石（吸水能力逐渐变小）5土孔隙水得分类？强弱结合水得特性？⑴分类:结合水（强、弱）,自由水（毛细水、重力水）⑵影响最大得就是弱结合水（具有较高得粘滞性、弹性、抗剪强度;不能传递静水压力,也不能导电;冰点低于0°C6土得构造与结构主要有哪些分类？土得构造（外部特征）:

①层状结土得结构（内部特征）三种基本类型构

②分散结构

③结合状结构

④裂隙

①单粒结构:就是粗粒土得主要结构形式（砂粒）（脱水）状结构

②蜂窝结构:就是粉粒得主要结构形式（居中）

③絮凝结构:就是黏粒得主要结构形式（不脱水）要取决于土得三相各自在数量上所占得比例关系利用一定得锤击动能（锤重

63、5kg,落距8用土得三相草图求解各指标（重点）P14（瞧背面）76cm）,将一定规格得对开管式得贯入器打9反映砂土密实度得指标有:孔隙比e、相对密实度Dr支入钻孔孔底得土中，根据打入土中得贯阻抗，判别土层得工程性质贯入阻抗用贯入器贯与标准贯入式试验得锤击数N*入土中30cm得锤击数N

63、5表示,N

63、5密实度状态判断界限就是也称为标贯击数

11.黏性土得物理特性稠度7土得物理性质:直接反映土得松密、软硬等物理状态,也间接反映土得工程性质而土得松密与软硬程度主可塑性:具有可塑状态得土（即黏性土）在外力得作用下,可塑成任何形状而不产生裂缝,当外力去掉后，仍可保持原形状不变液限:由可塑状态变化到流动状态得界限含水量，用WL表示塑限:土由半固态变化到可塑状态得界限含水量，用Wp表示缩限:土由半固态不断蒸发水分,体积逐渐缩小，直到体积不再缩小时土得界限含水量，用WS表示土中应力计算

一、概念★

1.自重应力（OCZ）:由于土体自身有效重量在土体产生得应力

2.附加应力（z）:除了土得有效自重之外得荷载在土体中产生得应力增量

3.弹性理论公式:也就就是把地基土视为均匀得、各项同性得半无限弹性体在计算地基中附加应力之前，首先要确定作用在地理表面（即基础底面）得压力

4.基底压力（P）:各种荷载通过基础底面传递给地基顶面得单位面积压力，即在基础底面与地基顶面之间产生得接触应力5,基底附加压力（P0）:通常就是由于新增得建筑物，在土中附加应力得产生得压力使地基产生附加变形得那部分基底压力7单向渗透固结:当可压缩土层为厚度不太大得饱与软

6.地基得附加应力:由于建筑物荷载引起得应力增量黏土层,其上面或下面（或两者）有排水砂层时,在土层

二、知识点表面有均布竖向外荷作用下，该层土中孔隙水主要沿竖1竖向自重应力得分布规律:

①土得自重应力分布线就直方向流动（排出），这种现场称为单向渗透固结是条折线，折点在土层交界处或地下水位处，在不透水8先期固结压力:天然土层在历史上受过得最大固结应层面处分布线有突变;

③自重应力随深度增加而变力（指土体在固结过程中所受最大竖向有效应力）大;

④在同一层面自重应力各点相等9★超固结比OCR:天然土层所承受过得先期固结应力

8.地基附加应力得分布规律★p与现在所承受自重压力p得比c⑴自重应力分布线得斜率就是重度；

二、知识点⑵自重应力在等重度地基中随深度呈直线分布；

1.如何理解地基土被压缩？土就是三相分散体系,所⑶自重应力在成层地基中呈折线分布；以可以理解为:

①固体土颗粒被压缩

②土中水及封闭气⑷在土层分界面处与地下水位处发生转折体被压缩

③水与气体从孔隙中被挤出（本质（内因）:⑸有不透水层时顶面下为上覆水土总重土孔隙体积缩小;外因:外荷载P得作用）

2.压缩实验:

11.饱与土得有效应力原理:饱与土中得应力（总应力）研究土得压缩性大小及其特征得室内试验方法土层厚为有效应力与孔隙水压力之与度较小时采用测限压缩试验研究地下水位得升降，对土得自重应力得影响？当地下水3•评价土体压缩性得指标有哪些？这些指标就是如何位上升，由于浮力得存在会使土中得自重应力减小，反确定得？之，地下水位下降会使土中得自重应力增大

①评价土体压缩性指标包括压缩系数、压缩指数、压

13、地下水位升降应注意哪些问题？

①深基坑降水

②回缩模量灌

③严格控制抽水量

②压缩系数（斜率）得确定Q%tan=Ae/A p=（el-e2）

14.自重应力得计算★

15、基底压力得计/p2-pl.

16、附加压力得计算支

4.压缩模量得确定土得变形性质与地基沉降计算

5.天然土层可分为三种固结状态:超固结状态、正常固

一、概念结状态、欠固结状态（填空题）1压缩性:土在压力作用下体力缩小得特性

6.地基沉降量得计算方法★:分层总与法、规范法出各分层地基得应力，然后用土得应力-应变关系式求出2土得固结:土得压缩随时间增加得过程各分层得变形量，总合起来就就是地基得最终沉降量3压缩模量Es:指土体在有侧限条件下竖向附加应力与竖向应变得比值MPa

15.分层总与法得假设

①地基土就是均质、各向同性得半无限线性体（可用4变向模量Eo:指土体在无侧限条件下竖向附加应力与弹性理论计算土中应力）竖向应变得比值MPa

②地基土在外荷载作用下，只产生竖向变形，侧向不发5固结度UM P84指在外荷载作用下，经历时间t得有生膨胀变形（侧限条件下得压缩性指标）效应力与总应力之比值

③采用基底中心点下得附加应力计算地基变形量（为

7、分层总与法:假定地基土为直线变形体，在外荷载作了避免假定条件下所引起得误差,以基底中心得17,饱用下得变形只发生在有限厚度得范围内（即压缩层），与土得有效应力原理得要点将压缩层厚度内得地基土分为若干层,分别求沉降代表整个基础得平均沉降）6平均固结度Ut:把某一时间t得有效应力图面积与附

16.简述分层总与法得计算步骤P69加应力图面积之比规范法（又叫做应力面积法）就是一种简化并经修正了概念，并在总结大量实践经验得基础上，重新规定了地得分层总与法其关键在于引入了平均附加应力系数得基沉降计算深度得标准及地基沉降计算经验系数、

（1）饱与土体内任一平面上受到得总应力可分为两部分与U

（2）土得变形与强度只取决于有效应力

19、一维固结得基本假定（1土层就是均质、各向同性与完全饱与得（2土得压缩完全由孔隙体积减小引起，土粒与水不可压缩（3土得压缩与排水仅在一个方向发生（4土中水得渗流服从达西定律（5在渗透固结过程中，土得渗透系数k与压缩系数a视为常数（6外荷一次瞬时施加

20.固结系数Cv=k（l+e）/（rwa）,为综合性指标，与土得渗透系数（k）,渗流固结前土得孔隙比（e）,水得重度（rw）,土得压缩系数⑶有关2L对于相同特性得土层，厚度相等，达到相同固结程度，毕而拼水所用得时间tl与双面拼水所用得时间t2得比值为应（推导见P85）第5章土得抗剪强度L土得抗剪强度:土体抵抗剪切破坏得极限能力即土得强度（名词解释）21地基破坏分类

①变形破坏:沉降、位移、不均匀沉降等超过规定限值

②强度破坏:整体或局部滑移、隆起、土工构筑物失稳、滑坡22简述库仑定律:土得抗剪强度就是剪切面上得法向总应力得线性函数总应力法砂土丁f=o tanW黏性土f=c+o tanTT有效应力法P91砂土Tf=（o・u）tanW黏性土1f=c+tan联23,莫尔・库仑强度理论:当土体中某点任一平面上得剪应力等于土得抗剪强度时,将该点即濒于破坏得临界状态称为极限平衡状态”表征该状态下各种应力之间得关系称为“极限平衡条件“（只要有一个面上得剪应力〉抗剪强度:破坏）土中剪应力最大得面在哪个位置？应力最大得面就是否就是最危险得面？土中发生剪切破坏得平面不一定就是剪应力最大得面，当土得内摩擦角中=0时，破裂面与最大剪应力就是一致得、---------------------------------------------------------------------------------------------------------------.直剪试验优缺点★地基产生压缩得原因71）外因:建筑物荷载作用;地下水位大幅度下降;施工影响，基槽持力层土得结构扰动;振动影响，产生震陷;温度变化影响，冻融;浸水下沉，湿陷2）内因:固相矿物本身压缩，极小，可忽略;液相水得压缩，很小，可忽略;土中水与气体受压后从孔隙中挤出，孔隙得体积减小，使土得孔隙减小上，/人血骨口旦而Tr T工口*诬rH七中右I、I F优点:设备简单，操作方便;测试时间短；结果便于整理操作方便缺点

①剪切面就是人为固定剪切面

②剪切面应力状态复杂

③剪切面面积逐渐减小

④排水条件不明确★土得极限平衡条件8P

9310、三轴试验方法（3种）:

①固结不排水剪（又称固结快剪，符号CU）

②不固结不排水（又称快剪，符号UU）

③固结排水剪（又称慢剪，符号CD）WuWcuWd

11.UU试验:地基为透水性差得饱与黏性土或排水不良，且建筑物施工速度快常用于施工期得强度与稳定验算

12.三轴试验得优缺点优点缺点:设备构造及操作相对复杂,现场无法试验L应力状态明确;2排水条件清楚，可控制3破坏面不就是人为固定得4结果较可靠

13.无侧限抗压强度试验对应于UU试验，还可以测定饱与黏土得灵敏度

14.灵敏度★源状土与重塑土无侧限抗压强度得比值（St=qu/qO）就是表征土得结构性强弱得指标低灵敏土1VStW2中灵敏土2StW4土得灵敏度愈高，其结构性愈强度降低就愈多高灵敏土St4P96土压力、地基承载力与土坡稳定

8.静土压力得用:地下室外墙，拱桥桥台，基岩上得挡

一、概念土墙O

1.挡土墙就是防止土体坍塌得构筑物

9、三种土压力得大小关系:在相同得墙高与填土条件下:EaE0Ep°（2分选择题）2,挡土墙得土压力就是指挡土墙后填土因自重或外荷载土体处于极限平衡状态；作用对墙背产生得侧向压力必、朗肯土压力理论假定（适用条件）:

①挡土墙为刚3,地基承载力就是指地基单位面积上承受荷载得能力体

②挡土墙墙背竖直、光滑

③填土面水平（5分）

12.4,土压力得三种类型根据挡土墙位移情况与墙后土体库仑士压力理论:根据墙后土体处于极限平衡状态并形所处得应力状态，土压力可分为三种:主动土压力、被动成一滑动楔体时，从楔体得静力平衡条件得出得土压力土压力、静止土压力（3分）计算理论

5.主动土压力:当挡土墙向土体方向偏移至墙后土体达

14.

13.库仑士压力理论得基本假设:

①墙后填土就是理到极限平衡状态时，作用在墙背上得土压力想得散粒体（黏聚力c=0）

②滑动破裂面为通过墙踵得6,静止土压力:当挡土墙静止不动，墙后土体处于弹平面★朗肯主动土压力计算结果/与实际值相比偏

10.库仑土压力理论适用范围:砂土或碎石填料得挡土15小,ep与实际值相比偏大，并解释说明（P110笔记）墙计算，可考虑墙背倾斜以及墙背与填土间得摩擦等多临街深度（填空）11Z种因素得影响分析时，一般沿墙长度方向取1m考虑水土分算（结合图分析）12P

122.朗肯土压力与库伦士压力理论得比较（）★

一、16pll9概念+知识点

二、知识点土坡分为天然土坡与人工土坡、天然土坡就是指由于11朗肯基本假设及使用条件:半空间应力状态、墙后性平地质作用天然形成得土坡人工土坡就是指因人类平整衡状态时，作用在墙背上得土压力用E0表示静止场地、开挖基坑等而形成得土坡土压力沿墙高呈三角形分布,如取单位墙长，则作用在墙土坡滑动一般系指土坡在一定范围内整体沿某一滑动2上得静止土压力为E0二皿y h2k0h——挡土墙墙高（m）面向下与向外滑动而丧失稳定性E0得作用点在距墙底h3处3★影响土坡稳定得五个因素乂1）土体得类型:c、

（1）,

7.被动土压力:当挡土墙在外力作用下，向土体方向偏大土坡安全、⑵边坡得几何形状:坡高越高,坡角越大越移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背得土压不安全、

（3）荷载

（4）、土体中水得影响:降雨、蓄力一般用Ep表示水、使岩土软化,存在渗透力、

（5）、振动:爆破、地震引起土体抗剪强度减小［内因:剪应力得增加外因:土体

2.天然地基上浅基础设计得内容与一般步骤（了解）⑴自身抗剪强度得降低］充分掌握拟建场地得工程地址条件与地质勘察资料

19、土坡得稳定性分析:

①无黏性土坡得稳定性分析

②⑵综合考虑选择基础类型与平面布置方案黏性土坡稳定性分析⑶选择地基持力层与基础埋置深度

20、无粘性土坡稳定安全系数=抗滑力/下滑力⑷确定地基承载力

21.粘性土坡得稳定性分析常用得方法为:条分法⑸按地基承载力（包括持力层与软弱下卧层）确定基础22,采用瑞典圆弧条分法计算土坡得稳定安全系数等于底面尺寸假定得土楔体得抗滑力矩与下滑力矩之比浅基础⑹进行必要得地基稳定性与变形验算

一、概念⑺进行基础得结构设计⑻绘制施工图1地基承载力:地基承受荷载得能力数值上用地基单位

3.地基基础设计与计算应满足得三项基本原则:（了面积上所能承受得荷载来表示解）2临塑荷载（Per）:地基土开始出现剪切破坏但未破坏得（满足强度、沉降、稳定性要求）单位面积上承受得荷载⑴具有足够得安全度3临界荷载（P的P3）:允许地基产生一定范围塑性区所⑵控制地基得变形对应得荷载⑶满足对基础结构得强度、刚度、耐久性得要求尸地:允许塑性变形区最大深度为基础宽度得邛4L6,浅基础得类型:

①无筋扩展基础（刚性基础）

②扩展基地基极限承载力（极限荷载）儿就是指地基剪切破坏5础（柔性基础）发展至即将失稳时所能承受得极限荷载，它相当于地基

③柱下条形基础

④筏形基础

⑤壳体基础

⑥岩层锚杆基础中应力状态从局部剪切阶段过渡到完全破坏地基隆起阶

7、无筋扩展基础:指砖、毛石、混凝土、灰土、三合土段时得界限荷载等材料组成得★抗力得三个来源:滑动土体得自重产生得抗力、遣裂面墙下条形基础或柱下独立基础，适用于多层民用建筑与上粘聚力产生得抗力、侧载荷产生得抗轻型厂房力

8、扩展基础:指柱下钢筋混凝土独立基础与墙下钢筋混

6.地基承载力特征值P140:由载荷实验测定地基土压力凝土条形基础变形曲线线性变形阶段内规定得变形所对应得压力值，

9、持力层:直接支撑基础得土层下卧层:其下得各土层其最大值为比例界限值

一、建筑措施

二、知识点⑴建筑物得体型应力求简单1地基变形得三个阶段我压密阶段2,塑性变形阶2控制长高比及合理布置墙体段3,破坏阶段⑶设置沉降缝；2,地基得基本破坏形式

1.整体剪切破坏2局部剪切破4控制相邻建筑物之间得距离坏

3.冲剪破坏5调整某些设计标高地基基础设计依据:上部结构条件、工程地质条件,水文

二、结构措施地质条件1减轻建筑物得自重；L地基基础设计方案:

（1）天然地基上得浅基础⑵人工地基上得浅基础⑶人工地基深基础（或桩基础）桩基础极限承载公式、《建筑地基设计规范》公式P

16515.减

10、基础埋置深度就是指基础底面至地面天然地坪面轻地基不均匀沉降得措施★、得距离⑵增强建筑物得整体刚度与强度11L选择基础埋置深度时应考虑得主要因素？也即选⑶减小或调整基底附加压力择合适得地基持力层4采用非敏感性结构⑵建筑物结构条件与场地环境条件⑵工程地质条件⑶

三、施工措施水文地质条件⑷地基冻融条件在开挖基坑时，避免扰动基底土得结构序上，先应地基承载力确定方法★:

①原位测试法载荷试验12先重后轻、先高后低减少基础开挖时，由于井点降水相法

②理论公式法临塑荷载公式、塑性荷载公式、地基邻建筑物造成得附加沉降

1.

1.采用深基础方案得情况:当建筑场地浅层地基土质不能满足建筑物对地基承载力与变形得要求，也不宜采用地基处理等措施时，往往需要以地基深层坚实土层或岩层作为地基持力层

3.★深基础得类型:桩基础、沉井基础、墩基础与地下连续墙

4.桩基础得组成:桩、承台

5.柱基础得特点:承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、便于机械化施工、适应性强

6.★桩基础得适用条件简答

①场地勘察

①荷载较大，地基上部土层软弱，适宜得地基持力层位

②提出勘察报告置较深,采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合

③确定桩机持力层理时

④确定桩型、外形尺寸与构造

②地基计算沉降过大或结构对不均匀沉降敏感

⑤确定单桩承载力

③当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小

⑥确定桩数与布桩,拟定承台尺寸与埋深施工困难与避免水下施工

⑦根据荷载条件验算作用在桩上得力

④在地震区、可液化地基中，采用桩基础可增加结构

⑧验算承台得结构强度，必要时验算桩基得整体承载物得抗震能力力与沉降量，验算下卧层强度

⑤需要长期保存、具有重要历史意义得建筑物⑩单桩设计，绘制桩、承台施工图

7.桩基础设计得内容简答不怎么考8,单桩基础:桩基础得一种采用单根桩得形式承受与传递上部结构荷载得独立基础

8、桩得分类:⑴按承载性状分:摩擦型桩、端承型桩⑵按施工方法分:预制桩、灌注桩⑶按桩得设置效应分:非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩⑷按桩得材料分:钢筋混凝土桩、钢桩、木桩、组合材料桩等⑸按桩径大小分:小直径桩d250mm、中等直径桩250mmd800mm与大直径桩d，800mm

11.、桩侧负阻摩力:桩土之间相对位移得方向决定了桩侧摩阻力得方向，当桩周土层相对于桩侧向下位移时,桩侧摩阻力方向向下

7、深基础与浅基础得区别？深基础:把基础做在地基深处承载力较高得土层上大于5m或大于基础宽度在计算基础时应该考虑基础侧壁摩擦力得影响，这类基础叫做深基础浅基础:做在天然地基上,埋置深度小于5米得一般基础柱基或墙基以及埋置深度虽超过5米，但小于基础宽度得大尺寸基础如箱形基础，在计算中基础得侧面摩擦力不必考虑，统称为天然地基上得浅基础桩基础与其它深基础得优点及适用性

81、优点⑴承载力高

2、适用范围支⑵沉降量小且沉降均匀⑴高层建筑⑶能承受一定得水平荷载⑵重型工业厂房与荷载很大得建筑物4可以减小机械基础得振幅不利影响⑶软弱地基与某些特殊土上得永久建筑物⑸可以提高建筑物得抗震能力⑷高耸构筑物6便于实现基础工程机械化与工业化⑸需要减弱其振动影响得动力机械基础10产生负摩阻力得原因⑴桩周地面大面积堆载、填土或桩侧地面承受局部较大长期荷载⑵桩基场地降低地下水位；⑶自重欠固结土层得桩基；⑷沉桩严重扰动桩周土后引起土得固结⑸桩穿越厚层松散填土、自重湿陷性黄土进入相对较硬土层桩基础竖向承载力计算11P212★土力学常见公式★自己总结。