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土力学心得体会(精选多篇)

发布时间:2020-05-21 08:35:32 来源:其他心得体会 收藏本文 下载本文 手机版

推荐第1篇:土力学心得体会

《土力学》在线培训课程学习体会

在网络课程这样综合的平台上近一个月的学习,对《土力学》这门课有新的认识,也感受到了学科带头人李广信教授的授课魅力,现将本人学习李广信教授《土力学》课程的的几点体会分享一下。

因而充满了风险与挑战,也就包含丰富的哲学命题。从哲学的高度认识岩土、学习岩土、进行岩土工程实践具有新时代的意义和实践价值。

哲学的核心是“求真”和“求知”,它的特点是思辨性、解释性和概括性。大师在讲课的时候就像在谈人生,李广信教授用哲学观点来分析解释和阐明土力学原理,对土力学学科中复杂的本质特征和核心内容进行形象化的解说,极大的启发了我的思路,引导我从哲学角度思考土力学的科学问题,就像李老师授课时所讲,我们现在研究或看待问题时要整体宏观的把握问题,即是很难,但是为我们的学习和研究是非常有帮助的。学会运用哲学思想考虑科学问题的方法,不仅有助于我们提高教学水平,更有益于我们的启迪我们的科研思路。

人类要想在大自然中生存,就必须顺应自然,它是一个和谐体,会排斥一切不符合和谐发展的因素。回归到土力学中,任何一项与土有关的工程,不论是边坡还是地基,不论是大型工程还是微型工程,在设计和施工研究时都要遵循土的三大基本特性,这样才能真正做到与自然和谐相处,才能保证我们工程的稳定性和存在性。在工程中出现的许多错误与事故就是违反了土力学基本原理才发生的。听李老师土力学的阐述,深入细致的讲解,在不知不觉中学习到的不仅仅是有关《土力学》的纯粹的知识,更多的是关于土力学的研究方法与一些思考。也使我越来越坚信,《土力学》在工程中的重要性,从而对土产生了浓厚的兴趣。

另外,李广信教授在对《土力学》课程内容把控上很有针对性和总结性,总能把较为复杂的内容转化成易懂的知识点教予听课者,在知识点处都有整体性的把握,并能很直观,清晰的抓住主要矛盾。比如:岩

土工程在地基承载力问题上是一个模糊的概念,是一个综合的整体的概念,不是精准的数值;应变与强度问题是量变到质变的过程;岩土工程中的加固与减弱,应遵循:无为而治,顺乎自然,兵强则灭,木强则折的思想;土在加载变形过程中似乎是有生命的,有不同的发展阶段等等。

对于《土力学》课程的主要内容,李广信教授也有自己的一套总结,包括三个方面,首先是土的三大特性,其次是经典土力学的三大定律,最后是土的三类岩土工程问题。三个方面内容环环相扣,土的特点决定土的受力情况和发展定律,工程岩土问题需要遵循定律来达到设计目的,这样使土力学整门课程的内容结合成面的形式,而不是成知识点的形式。

在听课过程中对李广信教授讲解印象深刻的还有他提出了趣味土力学的说法。他认为在课堂教学中,适当地穿插一些类比、比喻和故事等,会使课堂气氛更活跃,也能够加强对概念的理解和记忆,但是课堂授课毕竟不是脱口秀,避免过多的“包袱”冲淡了课程的主要内容的讲解与理解。大师的课程资料上不乏生动形象的代表,比如:沙滩上的观察、地震液化等动态的表现形式,不仅使我产生了浓厚的兴趣,还对知识有了更深更直观的认识。 说实话,以前总感觉土力学课程,对学生来说难度很大,同时也很枯燥,作为经验不足的年轻教师,很难将这些课程讲解的形象生动,让这些枯燥的力学理论变得生动起来,让学生易于乐于接受。自我深省还是专业功底、学术素养不足,无法将现有的专业理论知识和技能提高到一个新的讲解层面。李广信教授的讲解让我更加深了对土力学课程的认

识。

总之,李广信教授的讲课,让我受益匪浅,不仅增加了对难度较大的《土力学》课程讲解和学习的信心,还对李广信教授的严谨丰富的治学理念和态度深深钦佩。此次学习能够指导我在今后的教学过程中要注重哲学思想的培养,并且也尝试着在日常教学中运用哲学思想,采用李广信教授的授课思路和方法,抓住重点内容,努力找到提高学生学习兴趣的窍门。这次网络在线课程是一次快乐、收获颇多的学习经历。篇二:土力学学习心得

土力学学习心得

学习土力学这门课程还是比较难的,其理论基础比较多,且又很贴近工程实际。在学习土力学中,你会联想到你所学习的一些专业知识,如材料力学、水力学、工程材料、工程地质与水文地质等知识,是一门既广又专的学科!

下面具体介绍一下土力学这门课程,它主要是研究土体的变形、强度和渗透特性等内容。从土体本身的特性,如散碎性、三相体系、自然变异性推导其出力学特性:变形特性、强度特性以及渗透特性。研究方法是将连续介质力学的基本知识和描述碎散体特性的理论(压缩性、渗透性、粒间接触、强度特性)结合起来,研究土的变形、强度和渗透特性以及与此有关的工程问题。而本册土力学书中前三章便是研究土体的这些物理及力学特性,而后五章便是研究土的一些工程问题:第四章压缩固结是研究土体的变形问题,第五章抗剪强度和第六章挡土墙土压力是研究土体的强度问题,第六章边坡是研究土体的稳定问题,而最后一章是在前面的基础上研究地基的变形和稳定问题。

将土体本身特性和其力学特性结合在一起的是有效应力原理:u。其含义是,研究平面上的总应力,等于孔隙应力u和由土骨架承受的应力(有效应力?)。有效应力原理在研究土的渗透特性时提出,贯穿于整个土力学课程。

下面,我通过有效应力原理为主线来梳理整个土力学内容: 在研究土的渗透特性时。可以通过有效应力原理来确定在渗流条件下水平面上的孔隙水应力和有效应力,进而通过判断有效应力是否为0来判断是否发生流土。

研究土的压缩与固结时,通过单向固结模型模拟的土体固结过程就应用了有效应力原理。其描述为:在某一压力作用下,饱和土的固结过程就是土体中各点的超孔隙水应力不断消散、附加有效应力相应增加的过程,或者说是超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。在这一转化过程中,任一时刻任一深度上的应力始终遵循着有效应力原理,这是整个土体压缩与固结研究的基础。

研究土的抗剪强度时。在直接剪切实验和三轴压缩试验中,都采用三种不同的剪切方法。即不固结不排水(uu)、固结不排水(cu)、固结排水(cd)。其中,是否排水即是否存在孔隙水应力。而孔隙水应力和有效应力的计算有遵循着有效应力原理。 所以说有效应力原理贯穿于整个土力学中,是土力学研究的一块基石,是解决工程问题的钥匙。通过以上的介绍大家应该明白学习的重点了吧,希望大家在学习的过程中注重以理解为重,最重要的是自己课下积极主动独立完成课堂作业,这个非常重要,有助于你进一步了解土力学课中学习的知识!

以上就是我对于土力学这门课程初步的认识。以后大家若有机会再学习相关深入的课程,我想一定会有更大的收获。篇三:土力学总结及日记

土力学实训总结 一转眼间一周的实训马上就要结束了。自己才觉悟到时间过得很快。现在想起刚学这门课的时候对什么都觉得不知道老师讲了也不是很懂。就连出去跟老师在外面的铁路线路上实习。自己也是看热闹。对于许多东西都事是而非。即便老师讲了对于初次接触的我也只是觉得好奇。根本忘了自己学习的目的。

在实训的过程中我根据任务指导书上的要求,通过查课本把自己以前没有搞懂的问题认真的全都弄明白了。在每一个细节上都很认真地完成了。尤其是缩短轨配置的计算,把自己以前老搞混淆的计算步骤现在也搞清楚了。对于自己不懂的地方我也虚心的请教同学、和老师。经过同学和老师的耐心讲解自己以前不会的也彻底懂了,自己由以前对这门课的讨厌也变得喜欢。

实习过程中我对土力学的:土的密度试验,土的界限含水率试验,土的剪切试验,土的固结试验以及土的击实试验,都有了了解。现将了解到的知识总结如下: 实验一 土的含水率试验

(一)、试验目的 105—1100c下烘于恒量时所失去的水的质量和干土质量的百分比值。土在天然状态下的含水率称为土的天然含水率。所以,试验的目土的含水率指土在的:测定土的含水率。

(二)、烘干法试验 1.操作步骤

(1)取代表性试样,粘性土为15—30g,砂性土、有机质土为 50g,放入质量为m0的称量盒内,立即盖上盒盖,称湿土加盒总质量m1,精确至0.01g. (2)打开盒盖,将试样和盒放入烘箱,在温度105——1100c的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土不得少于8小时;砂类土不得少于6小时;对含有机质超过10%的土,应将温度控制在65——700c的恒温下烘至恒量。

(3)将烘干后的试样和盒取出,盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温,称干土加盒质量m2为,精确至0.01g 实验二 土的密度试验

(一)、试验目的

测定土在天然状态下单位体积的质量。

(二)、试验方法与适用范围

1、操作步骤

(1)测出环刀的容积v,在天平上称环刀质量m1。

(2)取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。

(3)环刀取土:在环刀内壁涂一薄层凡士林,将环刀刃口向下放在土样上,随即将环刀垂直下压,边压边削,直至土样上端伸出环刀为止。将环刀两端余土削去修平(严禁在土面上反复涂抹),然后擦净环刀外壁。

(4)将取好土样的环刀放在天平上称量,记下环刀与湿土的总质量m2

2、计算土的密度:按下式计算 ??mm2_m1? vv

3、要求:①密度试验应进行2次平行测定,两次测定的差值不得大于0.03g/cm3,取两次试验结果的算术平均值;②密度计算准确至0.01 g/cm3. 实验三 土的界限含水率试验

(一)、试验目的

细粒土由于含水量不同,分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是细粒土呈可塑状态的上限含水量;塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水量。

本试验的目的是测定细粒土的液限、塑限,计算塑性指数、给土分类定名,共设计、施工使用。

实验四 土的击实试验

(一)、试验目的

本试验的目的是用标准的击实方法,测定土的密度与含水率的关系,从而确定土的最大干密度与最优含水率。

轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土,重型击实试验适用于粒径小于20mm的土。

(二)、计算与制图

以干密度为纵坐标,含水率为横坐标,绘制干密度与含水率的关系曲线,即为击实曲线。曲线峰值点的纵、横坐标分别代表土的最大干密度和最优含水率。如果曲线不能得出峰值点,应进行补点试验。

计算数个干密度下的饱和含水率。以干密度为纵坐标,含水率为横坐标,在击实曲线的图中绘制出饱和曲线,用以校正击实曲线。

实验五 土的固结试验

(一)、试验目的

本试验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力,或孔隙比和压力的关系,变形和时间的关系,以便计算土的压缩系数、压缩指数、压缩模量、固结系数及原状土的先期固结压力等。

(二)、试验方法

适用于饱和的粘质土(当只进行压缩试验时,允许用于非饱和土)。

试验方法:

1、标准固结试验;

2、快速固结试验:规定试样在各级压力下的固结时间为1小时,仅在最后

一级压力下除测记1小时的量表读数外,还应测读达压缩稳定时的量表。篇四:岩土力学心得体会

岩土工程

10水利2班 7号 和超强 1基本概念

岩土工程geotechnical engineering 地上、地下和水中的各类工程统称土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。 2发展现状

随着多种所有制工程施工企业的发展及跨区域经营障碍被打破,岩土工程市场已处于完全竞争状态。岩土工程项目承接主要通过公开招投标活动实现,行业内市场化程度较高,市场集中度偏低。

我国岩土工程行业具有企业数量多、规模小的特点。据《2013-2017年中国岩土工程行业发展前景与投资战略规划分析报告》统计,我国仅从事强夯业务的企业就超过300家,岩土工程行业的集中度较低,导致优势企业无法形成规模优势。这与发达国家该行业高度集中的特点形成了鲜明对比。

岩土工程行业在未来的发展中要解决行业分散、集中度过低的问题,提高整体竞争力进而提高盈利能力,需要在未来的发展中抓住时代机遇,适应时机,以更优的业务模式、调整行业业务结构类型,实现行业的飞速发展。

数据显示,未来岩土工程行业的几大发展机遇主要表现在以下四个方面:

民生工程的机遇

根据国家“十二五”规划,在“十二五”期间,我国经济将着重调整经济结构,大力发展新兴产业,提升经济发展的质量和效益,同时会加大民生领域的投资,将着力保障和改善

民生作为五大着力点之一,民生工程建设已上升为国家发展战略高度。

民生工程投入最多的领域包括:1000万套保障性住房建设、教育和卫生等民生工程、技术改造和科技创新,以及农田水利建设投资四万亿等。2011年中央财政在民生工程计划支出达到10510亿,比2010年增长18.1%。各地政府在民生工程的投入力度也不断加大。岩土工程企业应顺势而为,抓住民生工程这一重大机遇,加强在相关领域的投入和开拓,保持良好发展势头。

经济结构调整中得新机

调整经济结构,同样是我国“十二五”规划中的核心内容,关系到我国经济能否实现可持续发展。在“十二五”期间,我国将提高服务业的比重,推动产业升级,加快西部和内陆区域的发展,提高能效,减少污染,大力发展战略性新兴产业。 国民经济结构的调整,对岩土工程行业来说意味着服务对象的变化,进而影响到岩土工程行业的服务内容和形式,以及行业格局。因此,需要岩土工程企业紧密关注经济结构调整的趋势,研究新领域,发展新技术,创新服务模式,以适应市场环境的变化。

转变发展方式,是“十二五”期间我国经济的重要任务,是提升我国经济发展质量和效益的根本途径。对于工程建设领域而言,简单追求量的粗放式增长方式已经不能适应未来发展的需要。作为工程建设的重要环节,岩土工程行业的发展模式也将发生深刻转变,必将从“外延式”发展转变成“内生式”的发展模式,不断增强企业自身的科技创新能力、发展动力和竞争实力,实现更有质量的发展。 绿色市场拓展广阔

近年来国家突出强调要建设资源节约型、环境友好型社会,大力倡导发展绿色环保、再生能源、新材料、循环利用、垃圾处理等方面的新型产业。国家“十二五”规划也将节能和降低碳排放作为重要的政策导向。在工程建设领域,低碳节能方面的标准和要求也在不断加强,节能环保新材料、新技术的应用也在不断加速。这对于岩土工程行业而言,即是新的挑战,也昭示着新的市场空间。

国际格局变动下的市场增长

虽然近年来国际政治和经济局势都出现了一些动荡,但以“金砖四国”为代表的新兴市场国家的经济仍然保持了较快的增长速度,国际经济的重心也日益从大西洋两岸向太平洋两岸转移。以新兴经济体为代表的亚非拉国家,正是历来我国工程建设以及岩土工程行业“走出去”的重要市场区域。国际经济格局的变化、亚非拉国家经济的快速增长,将会更加促进我国岩土工程行业走出国门,推动我国岩土工程行业的国际化进程。 3学科专业

简介

岩土工程专业是土木工程的分支,是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。按照工程建设阶段划分,工作内容可以分为:岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测。

随着我国经济的繁荣与发展,各种建筑工程如雨后春笋般拔地而起,座座水库波光粼粼,栋栋高楼鳞次见比。在各种土建工程中,岩土工程占有十分重要的地位。岩土工程是以土力学、岩体力学及工程地质学为理论基础,运用各种勘探测试技术对岩土体进行综合整治改造和利用而进行的系统性工作。这一学科在国外某些国家和地区被称为“大地工程”、“土力工程”或“土质工程”。岩土工程是土木工程的一个重要组成部分。智研咨询资料统计,它包括岩土工程勘察、设计、试验、施工和监测,涉及工程建设的全过程。在房屋、市政、能源、水利、道路、航运、矿山、国防等各种建设中,都有十分重要的意义。 主要研究方向

①城市地下空间与地下工程:以城市地下空间为主体,研究地下空间开发利用过程中的各种环境岩土工程问题,地下空间资源的合理利用策略,以及各类地下结构的设计、计算方法和地下工程的施工技术(如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降水排水法、沉管法、tbm法等)及其优化措施等等。

②边坡与基坑工程:重点研究基坑开挖(包括基坑降水)对邻近既有建筑和环境的影响,基坑支护结构的设计计算理论和方法,基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术,边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。

③地基与基础工程:重点开展地基模型及其计算方法、参数研究,地基处理新技术、新方法和检测技术的研究,建筑基础(如柱下条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础及桩基础等)与上部结构的共同作用机理和规律研究等。 4发展前景

展望岩土工程的发展,笔者认为需要综合考虑岩土工程学科特点、工程建设对岩土工程发展的要求,以及相关学科发展对岩土工程的影响。

岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中,经受了各种复杂的地质作用,因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体,由于经历的地质作用过程不同,其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后,经过风化作用而形成土,它们或留存在原地,或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性,因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。 岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。在室内试验中,原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放,试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差,使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。在原位试验中,现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动,以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。

岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。岩土工程是一门应用科学,在岩土工程分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验,才能获得满意的结果。在展望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。

土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。随后发展了rankine(1857)理论和fellenius(1926)圆弧滑动分析理论。为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程,terzaghi(1925)发展了一维固结理论。回顾我国近50年以来岩土工程的发展,它是紧紧围绕我国土木工程建设中出现的岩土工程问题而发展的。在改革开放以前,岩土工程工作者较多的注意力集中在水利、铁道和矿井工程建设中的岩土工程问题,改革开放后,随着高层建筑、城市地下空间利用和高速公路的发展,岩土工程者的注意力较多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建设中的岩土工程问题。土木工程功能化、城市立体化、交通高速化,以及改善综合居往环境成为现代土木工程建设的特点。人口的增长加速了城市发展,城市化的进程促进了大城市在数量和规模上的急剧发展。人们将不断拓展新的生存空间,开发地下空间,向海洋拓宽,修建跨海大桥、海底隧道和人工岛,改造沙漠,修建高速公路和高速铁路等。展望岩土工程的发展,不能离开对我国现代土木工程建设发展趋势的分析。

一个学科的发展还受科技水平及相关学科发展的影响。二次大战后,特别是在20世纪60年代以来,世界科技发展很快。电子技术和计算机技术的发展,计算分析能力和测试能力的提高,使岩土工程计算机分析能力和室内外测试技术得到提高和进步。科学技术进步还促使岩土工程新材料和新技术的产生。如近年来土工合成材料的迅速发展被称为岩土工程的一次革命。现代科学发展的一个特点是学科间相互渗透,产生学科交叉并不断出现新的学科,这种发展态势也影响岩土工程的发展。 岩土工程是20世纪60年代末至70年代初,将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土工程问题并将融入其他学科取得的新成果。岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造,其基本问题是岩体或土体的稳定、变形和渗流问题。笔者认为下述12个方面是应给予重视的研究领域,从中可展望21世纪岩土工程的发展。 5区域土性

经典土力学是建立在无结构强度理想的粘性土和无粘性土基础上的。但由于形成条件、形成年代、组成成分、应力历史不同,土的工程性质具有明显的区域性。周镜在黄文熙讲座〔1〕中详细分析了我国长江中下游两岸广泛分布的、矿物成分以云母和其它深色重矿物的风化碎片为主的片状砂的工程特性,比较了与福建石英质砂在变形特性、动静强度特性、抗液化性能方面的差异,指出片状砂有某些特殊工程性质。然而人们以往对砂的工程性质的了解,主要根据对石英质砂的大量室内外试验结果。周镜院士指出:“众所周知,目前我国评价饱和砂液化势的原位测试方法,即标准贯入法和静力触探法,主要是依据石英质砂地层中的经验,特别是唐山地震中的经验。有的规程中用饱和砂的相对密度来评价它的液化势。显然这些准则都不宜简单地用于长江中下游的片状砂地层”。我国长江中下游两岸广泛分布的片状砂地层具有某些特殊工程性质,与标准石英砂的差异说明土具有明显的区域性,这一现象具有一定的普遍性。国内外岩土工程师们发现许多地区的饱和粘土的工程性质都有其不同的特性,如伦敦粘土、波士顿蓝粘土、曼谷粘土、oslo粘土、lela粘土、上海粘土、湛江粘土等。这些粘土虽有共性,但其个性对工程建设影响更为重要。

我国地域辽阔、岩土类别多、分布广。以土为例,软粘土、黄土、膨胀土、盐渍土、红粘土、有机质土等都有较大范围的分布。如我国软粘土广泛分布在天津、连云港、上海、杭州、宁波、温州、福州、湛江、广州、深圳、南京、武汉、昆明等地。人们已经发现上海粘土、湛江粘土和昆明粘土的工程性质存在较大差异。以往人们对岩土材料的共性、或者对某类土的共性比较重视,而对其个性深入系统的研究较少。对各类各地区域性土的工程性质,开展深入系统研究是岩土工程发展的方向。探明各地区域性土的分布也有许多工作要做。岩土工程师们应该明确只有掌握了所在地区土的工程特性才能更好地为经济建设服务。 6模型研究

本构模型研究篇五:关于《土力学》课程学习的若干体会 注册岩土考试心得

关于《土力学》这门课,我是在08年开始接触到的,那个时候对于土的基本物理性质、土的成因、第四纪沉积物等概念尚无法清晰、概括的认识。去年教授这门课时,在同学生们的交流过程中,发现不少学生与我当年有同样的困惑,对于这门课的认识存在很大的局限,后来我总结了下,主要是对课程的主干把握不足,对于土的主要性质、参数没能真正理解导致。

土力学中所需要掌握的重点就是:土的基本物理性质、土的压缩与变形、土体的强度与本构模型、土体渗流、土体固结等。其中土的基本物理性质是基础与保障,而压缩与变形、强度与本构模型、渗流以及固结则是通过研究其各方面的特性与机理,应用到岩土工程的实践中去。

在土的物理力学性质中,首要任务是了解土是从哪儿来的,土体的成分有哪些。不少书中开宗明义:土是岩石风化的产物(又包括物理风化、化学风化、生物风化),土体中的矿物成分包括原生矿物和次生矿物。这里和岩石中的三大岩的成因不无关系,因此在学习该部分内容前,大多数高校会开设工程地质这门课,工程地质与土力学有很多交叉的地方。因此建议在学习土力学前,先温习一下工程地质中有关三大岩的介绍、第四纪沉积层的论述等。

紧接着,就是土体的物理性质,包括含水率、密度、相对密度,这是土体的三个基本物理性质;所谓基本,是指此三项指标均可由实验数据得到,而其余指标:孔隙比、孔隙率、饱和度、干密度、饱和重度、浮重度等,均可由此三项指标进行公示换算得到。 然后又提到了土体的分类。土体到底是如何分类的?不少人都知道是按照粒径大小进行划分,粒组可划分为:巨粒组、粗粒组、细粒组。其界限粒径依次为:60mm、0.075mm,这些大部分学生均能掌握很好。但是问题是,对于其深层次的比如粘土与粉土的区别,为何粘土矿物具有很强的亲水性,这些问题是需要关注与思考的。一言以蔽之,粘土矿物(蒙脱石、伊利石、高岭石)其颗粒粒径细小,比表面积大,其晶格结构的特殊性导致了其亲水性、带电性(双电层效应),而这些性质会进一步影响到其宏观性质----可塑性(液塑限)。 总之,土体的基本物理性质及其组成这一基础章节,看似简单,实为重中之重,对该章节的把握,会影响到后续的学习与理解,需要反复阅读与学习,为后期的学习打下坚实的基础。

以上是我对土力学这门课程中,基础部分学习的一些个人看法,限于个人水平,难免有些纰漏,敬请各位批评指正。待续。

推荐第2篇:土力学.

1. 某宾馆为高层建筑,地基土软弱,采用预制桩基础。地基土层:表层为粉质粘土,w=30.9%,wL=35.1%,wp=18.3%,层厚h1=2.00m;第②层为淤泥质土w=26.2%,wL=25.0%,wp =16.5%,e=1.10,层厚h2=7.0m;第③层为中砂,中密状态、层厚5~80m。求预制桩桩周各层土的摩擦力标准值qs和桩的极限侧阻力标准值qsik。

2. 上述宾馆采用钢筋混凝土预制桩,桩端进入中砂1.0m。问桩端土承载力标准值qp是多少?桩的极限端阻力标准值qpk为多大? 若采用钢筋混凝土桩,横截面为300mm×300mm。桩承台底部埋深1.0m,桩长为9.0m,用送桩器送入地面下0.90m。计算单桩竖向承载力标准值和设计值。

3. 某校教师住宅为6层砖混结构,横墙承重。作用在横墙墙脚底面荷载为165.9kN/m。横墙长度为10.5m,墙厚37cm。地基土表层为中密杂填土,层厚h1=2.2m,桩周土的摩擦力qs1=llkPa;第②层为流塑淤泥,层厚h2=2.4m,qs2=8kPa;第③层为可塑粉土,层厚h3=2.6m,qs3=25kPa,第④层为硬塑粉质粘土,层厚h4=6.8m,qs4=40kPa,桩端土承载力标准值qp=1800kPa。试设计横墙桩基础。

4. 某场地土层分布情况为:第一层,杂填土,厚1.0m;第二层,淤泥,软塑状态,厚6.5m,第三层为粉质粘土,IL0.25,厚度较大。现需设计一框架内柱的预制桩基础。柱底在地面处的竖向荷载设计值F=1700kN,M=180kNm,水平荷载H=100kN,初选该桩截面尺寸为350mm×350mm,试设计该桩基础。

推荐第3篇:土力学学习心得体会[版]

《土力学》在线培训课程学习体会

在网络课程这样综合的平台上近一个月的学习,对《土力学》这门课有新的认识,也感受到了学科带头人李广信教授的授课魅力,现将本人学习李广信教授《土力学》课程的的几点体会分享一下。

在听课过程中印象最深刻的就是李广信教授对土力学岩土工程问题的哲学思考。这种科学与哲学结合起来理解和学习的方式是之前没有接触过的,觉得很新颖,很立体。他认为哲学源于岩土,岩土充满了哲学。分析时他提出岩土是人类最早接触和最早使用的材料,旧、中、新石器时代的标志是人类使用岩土材料的水平;几大古文明(古希腊、古希伯来、古印度、两河文化、印第安人、古中国)关于人类起源的传说,不约而同地认为人是上帝(神)用土创造的。而且还指出土层的厚度与文明、政治、文化、经济的发展成正比;人类耕耘营造,生生不息,建造了宏伟的楼堂殿宇、大坝长堤、千里运河、万里长城,创造了一个个璀璨夺目的古代和现代文明,岩土材料以其与人类间悠久而密切的历史渊源而出现在哲学命题中。根据自身所学所感的总结,李广信教授归纳出:一方面岩土作为非连续性、多相性和古老的天然材料,形成其性质的复杂性和极大的不可预知性;另一方面岩土工程是充满了不确定性,

因而充满了风险与挑战,也就包含丰富的哲学命题。从哲学的高度认识岩土、学习岩土、进行岩土工程实践具有新时代的意义和实践价值。

哲学的核心是“求真”和“求知”,它的特点是思辨性、解释性和概括性。大师在讲课的时候就像在谈人生,李广信教授用哲学观点来分析解释和阐明土力学原理,对土力学学科中复杂的本质特征和核心内容进行形象化的解说,极大的启发了我的思路,引导我从哲学角度思考土力学的科学问题,就像李老师授课时所讲,我们现在研究或看待问题时要整体宏观的把握问题,即是很难,但是为我们的学习和研究是非常有帮助的。学会运用哲学思想考虑科学问题的方法,不仅有助于我们提高教学水平,更有益于我们的启迪我们的科研思路。

人类要想在大自然中生存,就必须顺应自然,它是一个和谐体,会排斥一切不符合和谐发展的因素。回归到土力学中,任何一项与土有关的工程,不论是边坡还是地基,不论是大型工程还是微型工程,在设计和施工研究时都要遵循土的三大基本特性,这样才能真正做到与自然和谐相处,才能保证我们工程的稳定性和存在性。在工程中出现的许多错误与事故就是违反了土力学基本原理才发生的。听李老师土力学的阐述,深入细致的讲解,在不知不觉中学习到的不仅仅是有关《土力学》的纯粹的知识,更多的是关于土力学的研究方法与一些思考。也使我越来越坚信,《土力学》在工程中的重要性,从而对土产生了浓厚的兴趣。 另外,李广信教授在对《土力学》课程内容把控上很有针对性和总结性,总能把较为复杂的内容转化成易懂的知识点教予听课者,在知识点处都有整体性的把握,并能很直观,清晰的抓住主要矛盾。比如:岩

土工程在地基承载力问题上是一个模糊的概念,是一个综合的整体的概念,不是精准的数值;应变与强度问题是量变到质变的过程;岩土工程中的加固与减弱,应遵循:无为而治,顺乎自然,兵强则灭,木强则折的思想;土在加载变形过程中似乎是有生命的,有不同的发展阶段等等。

对于《土力学》课程的主要内容,李广信教授也有自己的一套总结,包括三个方面,首先是土的三大特性,其次是经典土力学的三大定律,最后是土的三类岩土工程问题。三个方面内容环环相扣,土的特点决定土的受力情况和发展定律,工程岩土问题需要遵循定律来达到设计目的,这样使土力学整门课程的内容结合成面的形式,而不是成知识点的形式。

在听课过程中对李广信教授讲解印象深刻的还有他提出了趣味土力学的说法。他认为在课堂教学中,适当地穿插一些类比、比喻和故事等,会使课堂气氛更活跃,也能够加强对概念的理解和记忆,但是课堂授课毕竟不是脱口秀,避免过多的“包袱”冲淡了课程的主要内容的讲解与理解。大师的课程资料上不乏生动形象的代表,比如:沙滩上的观察、地震液化等动态的表现形式,不仅使我产生了浓厚的兴趣,还对知识有了更深更直观的认识。

说实话,以前总感觉土力学课程,对学生来说难度很大,同时也很枯燥,作为经验不足的年轻教师,很难将这些课程讲解的形象生动,让这些枯燥的力学理论变得生动起来,让学生易于乐于接受。自我深省还是专业功底、学术素养不足,无法将现有的专业理论知识和技能提高到一个新的讲解层面。李广信教授的讲解让我更加深了对土力学课程的认

识。

总之,李广信教授的讲课,让我受益匪浅,不仅增加了对难度较大的《土力学》课程讲解和学习的信心,还对李广信教授的严谨丰富的治学理念和态度深深钦佩。此次学习能够指导我在今后的教学过程中要注重哲学思想的培养,并且也尝试着在日常教学中运用哲学思想,采用李广信教授的授课思路和方法,抓住重点内容,努力找到提高学生学习兴趣的窍门。这次网络在线课程是一次快乐、收获颇多的学习经历。篇二:土力学学习心得

土力学学习心得

学习土力学这门课程还是比较难的,其理论基础比较多,且又很贴近工程实际。在学习土力学中,你会联想到你所学习的一些专业知识,如材料力学、水力学、工程材料、工程地质与水文地质等知识,是一门既广又专的学科!

下面具体介绍一下土力学这门课程,它主要是研究土体的变形、强度和渗透特性等内容。从土体本身的特性,如散碎性、三相体系、自然变异性推导其出力学特性:变形特性、强度特性以及渗透特性。研究方法是将连续介质力学的基本知识和描述碎散体特性的理论(压缩性、渗透性、粒间接触、强度特性)结合起来,研究土的变形、强度和渗透特性以及与此有关的工程问题。而本册土力学书中前三章便是研究土体的这些物理及力学特性,而后五章便是研究土的一些工程问题:第四章压缩固结是研究土体的变形问题,第五章抗剪强度和第六章挡土墙土压力是研究土体的强度问题,第六章边坡是研究土体的稳定问题,而最后一章是在前面的基础上研究地基的变形和稳定问题。

将土体本身特性和其力学特性结合在一起的是有效应力原理:u。其含义是,研究平面上的总应力,等于孔隙应力u和由土骨架承受的应力(有效应力?)。有效应力原理在研究土的渗透特性时提出,贯穿于整个土力学课程。

下面,我通过有效应力原理为主线来梳理整个土力学内容:

在研究土的渗透特性时。可以通过有效应力原理来确定在渗流条件下水平面上的孔隙水应力和有效应力,进而通过判断有效应力是否为0来判断是否发生流土。 研究土的压缩与固结时,通过单向固结模型模拟的土体固结过程就应用了有效应力原理。其描述为:在某一压力作用下,饱和土的固结过程就是土体中各点的超孔隙水应力不断消散、附加有效应力相应增加的过程,或者说是超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。在这一转化过程中,任一时刻任一深度上的应力始终遵循着有效应力原理,这是整个土体压缩与固结研究的基础。

研究土的抗剪强度时。在直接剪切实验和三轴压缩试验中,都采用三种不同的剪切方法。即不固结不排水(uu)、固结不排水(cu)、固结排水(cd)。其中,是否排水即是否存在孔隙水应力。而孔隙水应力和有效应力的计算有遵循着有效应力原理。 所以说有效应力原理贯穿于整个土力学中,是土力学研究的一块基石,是解决工程问题的钥匙。通过以上的介绍大家应该明白学习的重点了吧,希望大家在学习的过程中注重以理解为重,最重要的是自己课下积极主动独立完成课堂作业,这个非常重要,有助于你进一步了解土力学课中学习的知识!

以上就是我对于土力学这门课程初步的认识。以后大家若有机会再学习相关深入的课程,我想一定会有更大的收获。篇三:土力学与基础工程课程总结

昆明理工大学 土力学与基础工程

学习报告

目录

课程基本内容总结

一、土的物理性质及工程分类·························· 2

二、土的渗透性与渗流···································6

三、土中应力和地基沉降计算 ·······························9

四、土的抗剪强度与浅基础的地基承载力·······················13

五、土压力与土坡稳定性································17

六、岩土工程······································19

七、浅基础·······································22

八、桩基础及其他深基础····································24

九、地基处理·······································26

十、特殊土地基·······································28 建筑工程中地基处理方法 1.主要的地基类型············································32 2.常见的地基处理方法·······································32 3.施工时的注意事项和施工要点································34 4.结束语··················································34 课程基本内容总结

绪论

土是岩石经过物理、化学、生物等风化作用的产物,是矿物颗粒组成的集合体,多数情况下是由固体颗粒、水和空气组成的三相体。土力学是运用力学知识和土工测试技术,研究土的物理、力学性质,以及土的变形及其强度变化规律的一门学科。土力学、地基和基础是本课程介绍的三部分主要内容。 1 .土的物理性质及工程分类 1.1土的生成和组成 1.1.1岩石的风化是岩石在自然界各种因素和外力的作用下遭到破碎与分解,产生颗粒变小及化学成分改变的现象。通常把风化作用分为物理风化、化学风化、生物分化三类。 1.1.2土的组成:固体颗粒、矿物质、颗粒间孔隙中的水和气体。 1.1.3.土的颗粒级配:土由不同粒组的土颗粒混合在一起所形成,土的性质主要取决于不同粒组的土粒的相对含量。土的颗粒级配就是指大小土粒的搭配情况。 1.1.4粒径级配:

工程上为了表示土粒的大小及组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量(即各粒组占土粒总量的百分数)用质量百分数来表示。

确定方法 筛分法:适用于粗粒土(0.075mm≤d≤60mm ) 比重计法:适用于细粒土 (d<0.075mm) 表述方法:粒径级配累积曲线。 1.1.5级配曲线法:

纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比。

横坐标表示土粒的粒径(对数坐标)。 1.1.6筛分法:用一套孔径不同的筛子(60、40、20、

10、

5、

2、

1、0.5、0.

25、0.1、0.075mm),按从上至下筛孔逐渐减小放置。将事先称过质量的烘干土样过筛,称出留在各筛上的土质量,然后计算其占总土粒质量的百分数。 1.1.7土中的水 土中水的含量明显地影响土的性质(尤其是粘性土)。

结合水:吸附在土颗粒表面的水。

自由水:电场引力作用范围之外的水。 1.2 土的物理性质指标 1.2.1土的三相体系:即固态相、液态相与气态相,有时是二相的。固体部分(土颗粒)一般由矿物质组成,有时含有机质,其构成土的骨架主体,是最稳定、变化最小的部分。液体部分实际上是化学溶液而不是纯水。三相之间相互作用,固体相一般居主导地位,而且还不同程度地限制水和气体的作用如不同大小土粒与水相互作用,水可呈不同类型。 1.2.2土的密度ρ(土的天然密度)

定义: 单位体积土的质量。

表达式: ??ms?mwm? vvs?vw?va 单位: kg/m3 或 g/cm3 测定方法:通常用环刀法(内径61.8±0.15mm,高20+0.016mm,体积为60cm3) 。 1.2.3土粒相对密度ds(土粒比重)。

定义:土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之比 。 m 表达式: d?s sv??s。 s 单位: 无量纲

?w:4?c时纯蒸馏水的密度。 ?s : 土粒的密度,单位体积土粒的质量。

测定方法:通常用比重瓶法。 1.2.4土的含水量ω

定义: 土中水的质量与土粒质量之比, 用百分数表示

表达式: ??m? m?100%?m?ms?100% sms 测定方法:通常用烘干法,亦可近似用酒精燃烧法 1.2.5表示土中孔隙含量的指标——孔隙比e和孔隙率n (1)孔隙比: 土中孔隙体积与固体颗粒体积之比, 无量纲

表达式: e?vv v s (2)孔隙率(孔隙度):土中孔隙体积与总体积之比, 用百分数表示

表达式: n(%)?vv v篇四:土力学实训总结

土力学实训总结

转眼间,一周的实训马上就要结束了。这才觉悟到时间如白驹过隙,过得飞快。现在想起刚学这门课的时候对什么都觉得不知道老师讲了也不是很懂。就连出去跟老师在外面的铁路线路上实习。自己也是看热闹。对于许多东西都事是而非。即便老师讲了对于初次接触的我也只是觉得好奇。根本忘了自己学习的目的。 在实训的过程中我根据任务指导书上的要求,通过查课本把自己以前没有搞懂的问题认真的全都弄明白了。在每一个细节上都很认真地完成了。尤其是缩短轨配置的计算,把自己以前老搞混淆的计算步骤现在也搞清楚了。对于自己不懂的地方我也虚心的请教同学、和老师。经过同学和老师的耐心讲解自己以前不会的也彻底懂了,自己由以前对这门课的讨厌也变得喜欢。

实习过程中我对土力学的:土的密度试验,土的界限含水率试验,土的剪切试验,土的固结试验以及土的击实试验,都有了了解。现将了解到的知识总结如下:

实验一 土的含水率试验

(一)、试验目的 105—1100c下烘于恒量时所失去的水的质量和干土质量的百分比值。土在天然状态下的含水率称为土的天然含水率。所以,试验的目土的含水率指土在的:测定土的含水率。

(二)、烘干法试验 1.操作步骤

(1)取代表性试样,粘性土为15—30g,砂性土、有机质土为 50g,放入质量为m0的称量盒内,立即盖上盒盖,称湿土加盒总质量m1,精确至0.01g. (2)打开盒盖,将试样和盒放入烘箱,在温度105——1100c的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土不得少于8小时;砂类土不得少于6小时;对含有机质超过10%的土,应将温度控制在65——700c的恒温下烘至恒量。

(3)将烘干后的试样和盒取出,盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温,称干土加盒质量m2为,精确至0.01g 实验二 土的密度试验

(一)、试验目的 测定土在天然状态下单位体积的质量。

(二)、试验方法与适用范围

1、操作步骤

(1)测出环刀的容积v,在天平上称环刀质量m1。 (2)取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。

(3)环刀取土:在环刀内壁涂一薄层凡士林,将环刀刃口向下放在土样上,随即将环刀垂直下压,边压边削,直至土样上端伸出环刀为止。将环刀两端余土削去修平(严禁在土面上反复涂抹),然后擦净环刀外壁。

(4)将取好土样的环刀放在天平上称量,记下环刀与湿土的总质量m2

2、计算土的密度:按下式计算 ?? mv? m2_m1 v

3、要求:①密度试验应进行2次平行测定,两次测定的差值不得大于0.03g/cm3,取两次试验结果的算术平均值;②密度计算准确至0.01 g/cm3. 实验三 土的界限含水率试验

(一)、试验目的

细粒土由于含水量不同,分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是细粒土呈可塑状态的上限含水量;塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水量。

本试验的目的是测定细粒土的液限、塑限,计算塑性指数、给土分类定名,共设计、施工使用。

(一)、试验目的

本试验的目的是用标准的击实方法,测定土的密度与含水率的关系,从而确定土的最大干密度与最优含水率。 轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土,重型击实试验适用于粒径小于20mm的土。

(二)、计算与制图

以干密度为纵坐标,含水率为横坐标,绘制干密度与含水率的关系曲线,即为击实曲线。曲线峰值点的纵、横坐标分别代表土的最大干密度和最优含水率。如果曲线不能得出峰值点,应进行补点试验。

计算数个干密度下的饱和含水率。以干密度为纵坐标,含水率为横坐标,在击实曲线的图中绘制出饱和曲线,用以校正击实曲线。

实验五

土的固结试验

(一)、试验目的

本试验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力,或孔隙比和压力的关系,变形和时间的关系,以便计算土的压缩系数、压缩指数、压缩模量、固结系数及原状土的先期固结压力等。

(二)、试验方法

适用于饱和的粘质土(当只进行压缩试验时,允许用于非饱和土)。

试验方法:

1、标准固结试验;

2、快速固结试验:规定试样在各级压力下的固结时间为1小时,仅在最后一级压力下除测记1小时的量表读数外,还应测读达压缩稳定时的量表。

实验六

(一)、试验目的

土的剪切试验

直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。通常采用4个试样,分别在不同的垂直压力p下,施加水平剪切力进行剪切,测得剪切破坏时的剪应力τ。然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标:内摩擦角φ和粘聚力c。

(二)、试验方法

1、试验方法

快剪试验:在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪应力。

固结快剪试验:在试样上施加垂直压力,待试样排水固结稳定后,快速施加水平剪应力。

慢剪试验:在试样上施加垂直压力及水平剪应力的过程中,均使试样排水固结。

2、计算与制图

(1)计算: 按下式计算试样的剪应力 ?? cra0 ?10 式中:c—测力计率定系数,n/0.01mm; r—测力计读数,0.01mm; a0——试样断面积,cm2; 10—单位换算系数。

(2)制图:①以剪应力为纵坐标,剪切位移为横坐标,绘制剪应力τ与剪切位移δl关系曲线;②以抗剪强度τf为纵坐标,垂直压力p为横坐标,绘制抗剪强度τf与垂直压力p的关系曲线。选取剪应力τ与剪切位移δl关系曲线上的峰值点或稳定值作为抗剪强度τf;若无明显峰值点,则可取剪切位移δl等于4mm对应的剪应力作为抗剪强度τf。

经过一周的实习我对土力学的相关试验的做法目的意义都有了更深得了解,为我以后的学习打下了坚实的基础。经过这些试验我则更深度得了解了土力学研究的意义和重要性。以后我会更加努力不断上进。

陕西铁路工程职业技术学院 2008—2009学年第 一 学期 篇五:岩土力学心得体会 岩土工程

10水利2班 7号 和超强 1基本概念

岩土工程geotechnical engineering 地上、地下和水中的各类工程统称土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。 2发展现状

随着多种所有制工程施工企业的发展及跨区域经营障碍被打破,岩土工程市场已处于完全竞争状态。岩土工程项目承接主要通过公开招投标活动实现,行业内市场化程度较高,市场集中度偏低。

我国岩土工程行业具有企业数量多、规模小的特点。据《2013-2017年中国岩土工程行业发展前景与投资战略规划分析报告》统计,我国仅从事强夯业务的企业就超过300家,岩土工程行业的集中度较低,导致优势企业无法形成规模优势。这与发达国家该行业高度集中的特点形成了鲜明对比。

岩土工程行业在未来的发展中要解决行业分散、集中度过低的问题,提高整体竞争力进而提高盈利能力,需要在未来的发展中抓住时代机遇,适应时机,以更优的业务模式、调整行业业务结构类型,实现行业的飞速发展。

数据显示,未来岩土工程行业的几大发展机遇主要表现在以下四个方面:

民生工程的机遇

根据国家“十二五”规划,在“十二五”期间,我国经济将着重调整经济结构,大力发展新兴产业,提升经济发展的质量和效益,同时会加大民生领域的投资,将着力保障和改善

民生作为五大着力点之一,民生工程建设已上升为国家发展战略高度。

民生工程投入最多的领域包括:1000万套保障性住房建设、教育和卫生等民生工程、技术改造和科技创新,以及农田水利建设投资四万亿等。2011年中央财政在民生工程计划支出达到10510亿,比2010年增长18.1%。各地政府在民生工程的投入力度也不断加大。岩土工程企业应顺势而为,抓住民生工程这一重大机遇,加强在相关领域的投入和开拓,保持良好发展势头。

经济结构调整中得新机

调整经济结构,同样是我国“十二五”规划中的核心内容,关系到我国经济能否实现可持续发展。在“十二五”期间,我国将提高服务业的比重,推动产业升级,加快西部和内陆区域的发展,提高能效,减少污染,大力发展战略性新兴产业。 国民经济结构的调整,对岩土工程行业来说意味着服务对象的变化,进而影响到岩土工程行业的服务内容和形式,以及行业格局。因此,需要岩土工程企业紧密关注经济结构调整的趋势,研究新领域,发展新技术,创新服务模式,以适应市场环境的变化。

转变发展方式,是“十二五”期间我国经济的重要任务,是提升我国经济发展质量和效益的根本途径。对于工程建设领域而言,简单追求量的粗放式增长方式已经不能适应未来发展的需要。作为工程建设的重要环节,岩土工程行业的发展模式也将发生深刻转变,必将从“外延式”发展转变成“内生式”的发展模式,不断增强企业自身的科技创新能力、发展动力和竞争实力,实现更有质量的发展。

绿色市场拓展广阔近年来国家突出强调要建设资源节约型、环境友好型社会,大力倡导发展绿色环保、再生能源、新材料、循环利用、垃圾处理等方面的新型产业。国家“十二五”规划也将节能和降低碳排放作为重要的政策导向。在工程建设领域,低碳节能方面的标准和要求也在不断加强,节能环保新材料、新技术的应用也在不断加速。这对于岩土工程行业而言,即是新的挑战,也昭示着新的市场空间。

国际格局变动下的市场增长

虽然近年来国际政治和经济局势都出现了一些动荡,但以“金砖四国”为代表的新兴市场国家的经济仍然保持了较快的增长速度,国际经济的重心也日益从大西洋两岸向太平洋两岸转移。以新兴经济体为代表的亚非拉国家,正是历来我国工程建设以及岩土工程行业“走出去”的重要市场区域。国际经济格局的变化、亚非拉国家经济的快速增长,将会更加促进我国岩土工程行业走出国门,推动我国岩土工程行业的国际化进程。 3学科专业

简介

岩土工程专业是土木工程的分支,是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。按照工程建设阶段划分,工作内容可以分为:岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测。

随着我国经济的繁荣与发展,各种建筑工程如雨后春笋般拔地而起,座座水库波光粼粼,栋栋高楼鳞次见比。在各种土建工程中,岩土工程占有十分重要的地位。岩土工程是以土力学、岩体力学及工程地质学为理论基础,运用各种勘探测试技术对岩土体进行综合整治改造和利用而进行的系统性工作。这一学科在国外某些国家和地区被称为“大地工程”、“土力工程”或“土质工程”。岩土工程是土木工程的一个重要组成部分。智研咨询资料统计,它包括岩土工程勘察、设计、试验、施工和监测,涉及工程建设的全过程。在房屋、市政、能源、水利、道路、航运、矿山、国防等各种建设中,都有十分重要的意义。 主要研究方向 ①城市地下空间与地下工程:以城市地下空间为主体,研究地下空间开发利用过程中的各种环境岩土工程问题,地下空间资源的合理利用策略,以及各类地下结构的设计、计算方法和地下工程的施工技术(如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降水排水法、沉管法、tbm法等)及其优化措施等等。

②边坡与基坑工程:重点研究基坑开挖(包括基坑降水)对邻近既有建筑和环境的影响,基坑支护结构的设计计算理论和方法,基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术,边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。

③地基与基础工程:重点开展地基模型及其计算方法、参数研究,地基处理新技术、新方法和检测技术的研究,建筑基础(如柱下条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础及桩基础等)与上部结构的共同作用机理和规律研究等。 4发展前景

展望岩土工程的发展,笔者认为需要综合考虑岩土工程学科特点、工程建设对岩土工程发展的要求,以及相关学科发展对岩土工程的影响。

岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中,经受了各种复杂的地质作用,因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体,由于经历的地质作用过程不同,其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后,经过风化作用而形成土,它们或留存在原地,或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性,因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。 岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。在室内试验中,原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放,试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差,使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。在原位试验中,现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动,以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。

岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。岩土工程是一门应用科学,在岩土工程分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验,才能获得满意的结果。在展望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。

土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。随后发展了rankine(1857)理论和fellenius(1926)圆弧滑动分析理论。为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程,terzaghi(1925)发展了一维固结理论。回顾我国近50年以来岩土工程的发展,它是紧紧围绕我国土木工程建设中出现的岩土工程问题而发展的。在改革开放以前,岩土工程工作者较多的注意力集中在水利、铁道和矿井工程建设中的岩土工程问题,改革开放后,随着高层建筑、城市地下空间利用和高速公路的发展,岩土工程者的注意力较多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建设中的岩土工程问题。土木工程功能化、城市立体化、交通高速化,以及改善综合居往环境成为现代土木工程建设的特点。人口的增长加速了城市发展,城市化的进程促进了大城市在数量和规模上的急剧发展。人们将不断拓展新的生存空间,开发地下空间,向海洋拓宽,修建跨海大桥、海底隧道和人工岛,改造沙漠,修建高速公路和高速铁路等。展望岩土工程的发展,不能离开对我国现代土木工程建设发展趋势的分析。

一个学科的发展还受科技水平及相关学科发展的影响。二次大战后,特别是在20世纪60年代以来,世界科技发展很快。电子技术和计算机技术的发展,计算分析能力和测试能力的提高,使岩土工程计算机分析能力和室内外测试技术得到提高和进步。科学技术进步还促使岩土工程新材料和新技术的产生。如近年来土工合成材料的迅速发展被称为岩土工程的一次革命。现代科学发展的一个特点是学科间相互渗透,产生学科交叉并不断出现新的学科,这种发展态势也影响岩土工程的发展。 岩土工程是20世纪60年代末至70年代初,将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土工程问题并将融入其他学科取得的新成果。岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造,其基本问题是岩体或土体的稳定、变形和渗流问题。笔者认为下述12个方面是应给予重视的研究领域,从中可展望21世纪岩土工程的发展。 5区域土性

经典土力学是建立在无结构强度理想的粘性土和无粘性土基础上的。但由于形成条件、形成年代、组成成分、应力历史不同,土的工程性质具有明显的区域性。周镜在黄文熙讲座〔1〕中详细分析了我国长江中下游两岸广泛分布的、矿物成分以云母和其它深色重矿物的风化碎片为主的片状砂的工程特性,比较了与福建石英质砂在变形特性、动静强度特性、抗液化性能方面的差异,指出片状砂有某些特殊工程性质。然而人们以往对砂的工程性质的了解,主要根据对石英质砂的大量室内外试验结果。周镜院士指出:“众所周知,目前我国评价饱和砂液化势的原位测试方法,即标准贯入法和静力触探法,主要是依据石英质砂地层中的经验,特别是唐山地震中的经验。有的规程中用饱和砂的相对密度来评价它的液化势。显然这些准则都不宜简单地用于长江中下游的片状砂地层”。我国长江中下游两岸广泛分布的片状砂地层具有某些特殊工程性质,与标准石英砂的差异说明土具有明显的区域性,这一现象具有一定的普遍性。国内外岩土工程师们发现许多地区的饱和粘土的工程性质都有其不同的特性,如伦敦粘土、波士顿蓝粘土、曼谷粘土、oslo粘土、lela粘土、上海粘土、湛江粘土等。这些粘土虽有共性,但其个性对工程建设影响更为重要。 我国地域辽阔、岩土类别多、分布广。以土为例,软粘土、黄土、膨胀土、盐渍土、红粘土、有机质土等都有较大范围的分布。如我国软粘土广泛分布在天津、连云港、上海、杭州、宁波、温州、福州、湛江、广州、深圳、南京、武汉、昆明等地。人们已经发现上海粘土、湛江粘土和昆明粘土的工程性质存在较大差异。以往人们对岩土材料的共性、或者对某类土的共性比较重视,而对其个性深入系统的研究较少。对各类各地区域性土的工程性质,开展深入系统研究是岩土工程发展的方向。探明各地区域性土的分布也有许多工作要做。岩土工程师们应该明确只有掌握了所在地区土的工程特性才能更好地为经济建设服务。

推荐第4篇:土力学论文

非饱和土的抗剪强度研究

曹琴

(西南科技大学,绵阳,621010)

摘要:非饱和土的抗剪强度是非饱和土中的基本问题。如何快速经济地确定非饱和土的抗剪强度指标是非饱和土工程应用的关键性问题之一。非饱和土抗剪强度的黏聚力和内摩擦角是含水指标的函数,通过模拟不同路径下非饱和土抗剪实验,得到黏-饱和度曲线(CDSC曲线),和内摩擦角-饱和度曲线(IFADSC曲线),进而得到非饱和土抗剪强度指标,在同一路径小区间范围内CDSC和IFADSC曲线近似为直线,通过抗剪强度路径模拟,用常规试验和含水指标得到非饱和抗剪强度指标,大大地简化了非饱和土抗剪强度指标的确定,为非饱和土土力学理论应用于实际工程提供了有力条件。根据土的卸载抗剪强度的计算方法推导出土的黏聚力和土的内摩擦角两者之间的相互关系,最后分析得到了非饱和土抗剪强度的计算方法。

关 键 词:非饱和土 抗剪强度指标 土的黏聚力 土的内摩擦角

导言:非饱和土力学的研究始于上世纪30年代,是伴随着水文学、土力学及土壤物理学等多学科的发展而形成[1].与饱和土相比,非饱和土除了由固体颗粒、孔隙水、孔隙气等三相系组成之外,它在液-气交界面上形成的收缩膜作为第四相考虑,并在交界面上产生了基质吸力[2],因此,有关非饱和土的研究也就紧密地依赖于基质吸力而展开。由于非饱和土复杂的特性,长期以来其研究受测试手段和计算手段的限制,许多针对非饱和土力学的研究仍然停留在试验室研究阶段,理论成果远不能满足实际工程要求.然而,自上世纪九十年代开始,计算机技术被广泛地应用于各学科研究领域,越来越多的学者也尝试将该技术应用于对非饱和土力学特性方面研究,例如应用计算机工具进行自动控制试验、有限元分析及模型计算等.再加上物理学、热力学等多门学科的知识被有效地用于非饱和土力学的相关研究领域,并与新的工程问题相结合,开始不断涌现出了新理论、新认识和新技术.本文将从黏聚力曲线,内摩擦角曲线、线、变形和强度特性、等多方面阐述非饱和土力学的研究现状,并尝试对非饱和土力学抗剪强度指标进行研究。

1.抗剪强度公式运用

抗剪强度是非饱和土土力学中的基本问题之一,众多专家学者对此进行了深入的探讨,至今仍存在不同的观点,其中Fredlund 基于双应力变量理论提出的扩展摩尔-库仑抗剪强度公式,得到了国际公认和局部采用,具体公式如下[3]:

τf= c′ + (σ n − ua ) tanϕ ′ + (ua − uw ) tanϕ (1)

式中:τf 为非饱和土的抗剪强度;c′为有效黏聚力;

ϕ ′为有效内摩擦角;ϕ b 为基质角;ua 为破坏时破坏面上的孔隙气压力;uw 为破坏时破坏面上的孔隙水压力;ua−uw 为破坏时破坏面上基质吸力; σn −σa为破坏时破坏面上净法向应力。

繆林昌等[4]提出了下列公式:

τf = ctol +σtanϕtol (2) 式中: ctol、ϕtol 类似于Mohr-Coulumb 中的c 和ϕ ,是含水指标的函数。

陈敬虞和Fredlund[5]把非饱和土的抗剪强度, 公式总结如下:

τf = c′ + (σn − ua ) tanϕ ′ +τa (3)

文中列举出了以往非饱和土的各种抗剪强度理论,其中τs 为基质吸力引起的吸附强度,本文不再赘述。

考虑到非饱和土中的基质吸力、渗透吸力等因素,姚攀峰提出下列形式的摩尔-库仑抗剪强度公式[5-7]:

τf=cg+(σn-ua)tanϕg

cg=c′+ce ϕg=ϕe+ϕ′ (4)

式中:ϕ g 为摩擦角,即包线与净法向应力轴的倾角;cg为黏聚力,即净法向应力为 0 时,摩尔-库仑破坏包线在剪应力轴上的截距(见图 1);ce、ϕ e为基质吸力和其他因素在τ−(σn −ua ) 坐标系中引起的的等效黏聚力、等效摩擦角。

对于基质吸力以外的因素对非饱和土抗剪强度的影响,目前尚缺乏必要的研究。对于非饱和土,一般情况可认为基质吸力和静法向应力为非饱和土的两个独立应力状态变量[1],对抗剪强度等起决定性作用,以下均针对此种情况进行探讨。本文首先分析了3 个典型的非饱和土抗剪试验;然后尝试对非饱和土抗剪强度包络面进行几何描述,给出其抗剪强度的函数表达式,并用试验进行了验证;最后,用干土和饱和土两个极限状态进行验证。 2.抗剪强度试验 2.1 Escario 试验

Escario 和Sáze[8]对非饱和马德里灰色黏土等3种土样进行了直剪试验(简称Escario 试验),试验结果见图2,根据式(4)可求出cg和ϕg ,详见表1。 图2 不同基质吸力下的摩尔-库仑包线

2.2 龚壁卫试验

龚壁卫等[9]对非饱和土进行了不同路径的抗剪试验研究(简称龚壁卫试验),土样为湖北枣阳某渠道一处已经发生滑坡的边坡,脱湿路径下的试验结果见图3,根据式(4)可求出cg和ϕ g,见表2。

图3 不同基质吸力下的摩尔-库仑包线

表2 不同基质吸力下的c、ϕ(龚壁卫试验)

g

g

2.3 林鸿州试验

林鸿州等[10]对北京非饱和粉质黏土等3 种土样进行了直剪试验(简称林鸿州试验),假定ua =0kPa,根据式(4)可求出cg和ϕ g,结果见表 3。

对上述试验进行分析,可得出不同基质吸力条件下黏聚力和摩擦角的比值,见表4。

由图2 和图3 可知,对于同一基质吸力,静法向应力在一定区间内,非饱和土的抗剪强度包线为直线;由表4 可知,当吸力的变化区间为0~981 kPa时,黏聚力变化为227.3 %~981.4 %,摩擦角变化为120.8 %~149.3 %;对于高基质吸力状态下,无准确的吸力数据,但从试验3 可知,剪切后饱和度为5 %时,摩擦角变化为160.0 %。根据上述3 个非饱和土抗剪强度试验,可得出以下结论:①对于同一基质吸力,静法向应力在一定区间内,非饱和土的抗剪强度包线近似为直线,符合摩尔-库仑破坏准则;②对于不同吸力,黏聚力和摩擦角是不同的,摩擦角相对变化可高达160.0 %,在一定情况下不可忽略摩擦角的变化;③吸力变化时,黏聚力变化较大,摩擦角变化较小。 3.摩尔-库仑抗剪强度公式

根据上述非饱和土的3 个抗剪强度试验可知,非饱和土抗剪强度包络面在τ-(σn−ua)-(ua−uw)坐标系中是一个曲面。当(ua − uw)为定值时,静法向应力在一定区间内,其破坏包线为一条直线,符合摩尔-库仑破坏准则;当 (ua−

uw )变化时,该破坏包线的在τ 轴上的截距是变化的,该破坏包线与(σn−ua )-(ua−uw )平面的夹角也是变化的,也就是说,黏聚力cg和摩擦角ϕg是变化的。该抗剪包络曲面从几何学上属于直纹面的一种,见图4。该直纹面可以用式(3)来描述,对于基质吸力和静法向应力为非饱和土的两个独立应力状态变量

的情况,式(3)可简化为

τ(5) f = cg+(σ

n

−ua)tanϕg

cm=cg−c′,ϕm =ϕg−ϕ ′

(6)

τ

f

=c′+cm+(σn−ua)tan(ϕ′+ϕm)

(7)

式中:cm、ϕm为基质吸力(ua−uw)引起的的等效黏聚力和等效摩擦角:cm、ϕm为吸力的函数,假定其函数函数关系为式(8)、(9)

cm = f1(ua−uw) (8)

ϕm (9)

式(8)、(9)可通过下列方法求出:①根据饱和土试验求出c′和ϕ ′;②根据非饱土抗剪试验得出cg和ϕg,绘制出黏聚力-吸力曲线(简称CSC 曲线和摩擦角-吸力曲线(简称FASC 曲线);③根据式(5)求出cm和ϕm,绘制出等效黏聚力-吸力曲线(简称ECSC 曲线)和等效摩擦角-吸力曲线(简称EFASC 曲线);④对于不同的基质吸力区间,直接根据试验曲线选择合适的函数进行拟合或者插值,该函数表达式即式(8)、(9)。通常情况下,基质吸力在一定的区间范围内式(8)、(9)可选择线性函数表达:

=

f2(ua−uw) cm=cmo+(ua–uw )tanϕb (10)

式中:cm0为ECSC 直线在cm轴上的截距,tanϕb=Δcm/Δ(ua−uw)。

ϕm=ϕm0+(ua–uw)tanθb (11)

式中:ϕm0为EFASC直线在ϕm轴上的截距,tanθb=Δϕm/Δ(ua−uw)。

5、6 分别为Escario 试验和林鸿州试验中的ECSC 曲线和EFASC 曲线。

对于Escario试验,(ua−uw)在区间[0,196]上,cm=0+0.267(ua −

uw),cmo=0,ϕb=14.95,ϕm=0,ϕmo=0,θb =0,其他区间的函数关系均可利用上述方式求出。

由图

5、6 的Escario 试验可知,对某些非饱和土,当基质吸力较小时,ECSC 曲线近似为一条直线,EFASC 曲线为一条截距为0、倾角为0 的直线,即等效摩擦角为0,可以用式(1)描述;当基质吸力较大时,在一定区间内ECSC 曲线近似为一条直线,EFASC 曲线为一条截距和倾角不为0 的直线,等效摩擦角不能忽略为0,式(1)是不能描述该种情况的。由图

5、6 中的林鸿州试验数据曲线可知,对某些重塑非饱和土,在不同的基质吸力区间上,ECSC 曲线和EFASC 曲线近似为直线,即使基质吸力较小时,EFASC 曲线也是一条倾角不为0 的直线,等效摩擦角不能忽略为0,式(1)是不能描述该种情况的。式(3)、(5)、(6)可较好地描述非饱和土的抗剪强度特性,可称之为改进的摩尔-库仑抗剪强度公式,该公式描述的抗剪强度包络面是直纹面的一种,也可用轨迹面来描述,母线是摩尔-库仑包线,轨迹线是CSC 曲线,母线与(σn−ua)-(ua−uw)坐标面的夹角随着基质吸力的变化而改变,改变的规律遵照FASC 曲线所对应的函数关系。 4.非饱和土极端状态

饱和土和干土是非饱和土的两个极端状态,一个合理的非饱和土抗剪强度公式应该能够概括该状态。

对于饱和土,抗剪强度公式为

τf=c′+(σn –uw)tan ϕ ′ (12) 当土体饱和时,此时气溶解于水,由于ua=uw,cm =0kPa, ϕm=0,所以式(1)和式(5)均可退化到式(12);而式(2)为τ=ctol+σ tanϕtol,同总应力状态下的摩尔-库仑抗剪强度公式,无法真正描述饱和土的破坏形式。

对于干砂,ua =0kPa时,抗剪强度公式为

τf=σntanϕ (13)

式中:ϕ 为干砂中摩尔-库仑抗剪强度公式的摩擦角。

当为干砂时,基质吸力引起的等效黏聚力为0kPa,cg=0kPa, ϕg =ϕ; ctol=0kPa, ϕtol=ϕ,式(2)和式(5)可退化到式(13);式(1)为τf=σntanϕ ′。由表4 可知,ϕ′≠ϕg无法真正描述干砂的破坏形式。

这说明无论式(1)和式(2)均不能概括饱和土土和干土两种极端状态,本文建议的强度表达式却可以较好地描述极端状态的土。 5 .结 论

根据3 个非饱和土抗剪强度试验,对非饱和土的抗剪强度公式进行了探讨,在原有抗剪强度理论基础上提出了非饱和土的抗剪强度包络面是几何学中直纹面的一种特殊形式,给出了改进的摩尔-库仑抗剪强度公式,可以描述非饱和土各个应力区间上的非饱和土破坏形式;提出了通过ECSC 曲线和EFASC 曲线直接确定非饱和土抗剪强度参数的方法和具体算例,并用干土和饱和土两个极端状态对

不同的非饱和土抗剪强度理论进行了评估。

参考文献:

[1]Lu N ,William J L.非饱和土力学[M].北京:高等教育出版社,2012:4-328.[2] 张芳枝,梁志松,周秋娟.非饱和土性状及其边坡稳定性[M].北京:中国水利水电出版社,2011:1-11.soils[M].New York: John Wiley & Sons, 1993.[3] FREDLUND D G, RAHARDJO H.Soil Mechanics for unsaturated soils[M].New York: John Wiley & Sons, 1993.[4] 缪林昌, 仲晓晨, 殷宗泽.膨胀土的强度与含水量的关系[J].岩土力学, 1999, 20(2): 71-75.MIAO Lin-chang, ZHONG Xiao-chen, YIN Zong-ze.There lationship between strength and water content of expansive soil[J].Rock and Soil Mechanics, 1999, 20(2):71-75.[5] 陈敬虞, FREDLUND D G.非饱和土抗剪强度理论的研究进展[J].岩土力学, 2003, 24(Supp.): 654-660.CHEN Jing-yu, FREDLUND D G.Advance in research on shear strength of unsaturated soils[J].Rock and Soil Mechanics, 2003, 24(Supp.): 654-660.[6] 姚攀峰.非饱和土土压力研究[硕士学位论文].北京:清华大学水利水电系, 2003.[7] 姚攀峰, 张明, 戴荣, 等.非饱和土的广义朗肯土压力[J].工程地质学报, 2004, 12(8): 285-291.YAO Pan-feng, ZHANG Ming, DAI Rong, et al.Generalized Rakine theory for unsaturated soils[J].Journal of Engineering Geology, 2004, 12(8): 285-291.[8] 姚攀峰, 祁生文, 张明, 等.非饱和土土压力理论工程应用化探讨[C]//中国土木工程学会第十届土力学及岩土工程学术会议.重庆: 重庆大学出版社, 2007.[9] ESCARIO V, SAEZ J.The shear strength of partly saturated soils[J].Geo technique, 1986, 36(3): 453-456.[10] 龚壁卫, 周小文, 周武华.干-湿循环过程中吸力与强度关系研究[J].岩土工程学报, 2006, 28(2): 207-209.GONG Bi-wei, ZHOU Xiao-wen, ZHOU Wu-hua.Teston suction and strength of expansive soil in a desorption absorption cycle of moisture[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2006, 28(2): 207-209.

推荐第5篇:《土力学》教案

《土力学》教案

Soil Mechanics

3土中应力计算

为了对建筑物地基基础进行沉降(变形)以及对地基进行强度与稳定性分析,必须知道建筑前后土中的应力分布与变化规律。

土中的应力包括:

土的自重应力:自然状态下土中的应力。 附加应力:外加荷载(如建筑物、车辆、地震等)引起的土的应力变化量。 土中应力计算一般采用弹性理论求解,假定地基土是均匀、连续、各向同性的半空间线性变形体。当然这种假定与实际土大相径庭。不过,当附加应力不超过一定范围时,土的应力应变关系可近似为直线关系,此时应用弹性理论计算土中应力还是比较准确的。

要求:掌握土的自重应力、附加应力的计算及基底压力计算,了解有效应力的概念。

3.1 土中自重应力

3.1.1均质土的自重应力计算

假设:地基土是弹性半无限空间体(此时土无侧向变形及剪切变形),如P47图3.1所示。

自重应力计算: 土的竖向自重应力为:

czz

土的水平自重应力为:

cxcyK0cz

竖向及水平面上的剪应力为零:

xyyzzx0

2.1.2 其它情况下土自重应力计算 (1) 多层土地基 czihi

ii,hi分别为i层土的重度与厚度。

(2) 有地下水影响时

将地下水面作为一分界面,地下水面以下以土的浮重度代替重度进行计算。因为影响土体变形的是有效应力。 ** 有效应力原理:

u

总应力,孔隙水,,u分别为有效应力,压力。

举例(海底的土表面上的水压力是很大,但土很软,若将水压力该为其它压力,土就会被压实。

(3)自重应力对土体变形的影响:分老土与新土。

P47例3.1

已知:

119kN/m,h12.0m

3sat19.4kN/m,h22.5m 3sat17.4kN/m,h34.5m

求:

绘制自重应力与空隙水压力(静水压力)分布图。

33解:

00kPa

cz11h117.44.538kPa

cz21h12h138(19.49.8)2.562kPacz31h12h23h362(17.49.8)4.596.2kPacz31h12h23h33819.42.517.44.5164.8kPaww(h1h2)9.8768.6kPa

自重应力与空隙水压力(静水压力)分布如上图所示。

3.2基底压力分布与简化计算

基底压力(接触压力):建筑物荷载通过基础传给地基的压力。 基地压力分布很复杂(涉及上部建筑、基础与地基的相互作用),与基础的刚度、平面形状、大小、埋置深度有关,还与基础上的荷载大小与分布、地基土的性质有关。

1)柔性基础:刚度小,抵抗弯曲变形的能力很小,基础随地基一起变形。柔性基础的基底压力分布与其上部荷载分布情况一致。例如:土坝、路基… 如P48图3.4所示。

2)刚性基础:刚度大,受到外载后基础产生弯曲变形很小。基础下的地基变形一致,随荷载增大基底压力变化如P48图3.5所示。例如:柱式独立基础 P48图3.5

对于工业与民用建筑,当基础尺寸较小时,如柱下单独基础及墙下条形基础等,基地压力可当作直线分布按材料力学公式简化计算。 3.2.1

基底压力的简化计算 1)中心受压基础

作用在基底上的荷载合力通过基底的形心时,基底压力可假定为均匀分布(P49图3.6),此时基底压力计算为:

FGp

(2.2.1)

AF-基础上的竖向力设计值

G-基础自重设计值及其上回填土的有效重量

A-基底面积。

P49图3.6

2)偏心受压基础

在单向偏心荷载作用下,设计时通常将基础长边方向定在偏心方向。此时基底边缘压力按材料力学偏心受压公式计算:

pmaxFGMFG6e1pminblWbll

M-基底形心上的力矩设计值 M(FG).e e-荷载偏心矩 W-基础底面的惯性矩,矩形Wbl/6 2P49图3.7

当e1/6时,基底压力呈梯形分布; P49图

3.7

a

当e1/6时,呈三角形分布,pmin0P49图3.7(b)

当e1/6时,pmin0,基底与地基部分脱开,这时可根据偏心荷载与基底反力平衡的条件求取。

2(FG) pmax3b(l/2e)P49图3.7(c)

3)基底附加应力:建筑物建成后,作用于基底上的平均应力减去原土层的自重应力。

一般而言,地基在自重应力作用下,变形早已完成,故只有附加应力才可能引起地基产生附加应力和变形。,附加应力计算为:

p0pcdp0d

d——基础埋深 P50图3.8

3.3 地基附加应力计算

计算方法是假定土是均匀、连续、各向同性的线弹性体,用弹性理论求解。假定很多,求解过程仍然是很复杂的。

3.3.1竖向集中力作用下的附加应力计算。

如P50图3.9

竖向集中力作用于半空间表面时,任一点的应力、位移解由法国力学家J.Bouinesq 求出,较常用的是竖向正应力与位移:

33Fz3F3zcos

522R2RF(1)z1w[32(1)]

2ERR为了计算方便,将前一式变为: 3Fz3Fzz5225/22R2(rz)31F

25/222[(r/z)1]zFa2z !附加应力与土的力学性质(如弹性模量无关)

系数f(r/z) 见 P51 表3.1。 F——集中力

r——集中力作用点与计算点的水平距离 z——集中力作用点与计算点的竖向距离

P52页例3-2:

332已知:地表面集中力F200kN 求:

1)地面下z3m处水平面上的附加应力;

2)距作用点r1m处竖直面上的附加应力; 解:

Fza2

zf(r/z)

1)已知Z,根据一系列r,定,再求z,结果如P52表3.2。

2)已知r,根据一系列Z,定,再求z,结果如P52表3.3。 P52图3.10

应力扩散的水平与竖向规律(水平方向,离荷载作用轴线越远,附加应力越小;竖向则是离荷载作用面越远,附加应力越小)。三维图。

下面的各种情况计算是以本例为基础的。

?多个集中力作用 叠加原理。

zFiai2 z3.3.2 分布荷载作用下的附加应力 P55例3.3: 图3.16 有一矩形底面基础b=4m, l=6m, 其上作用有均布荷载p0100kPa, 计算图中点c及点k下6米处的附加应力.

解:已知集中力的解,怎样求矩形均匀分布区域下的附加应力.

若知道均布矩形荷载角点下的附加应力可以竖向集中力作用下的附加应力计算为基础,大家能知道该怎么做吗。

可根据微积分的思想来求解,以矩形荷载面角点为原点,在矩形面积内取一微面积dxdy,则该微面积上的均布荷载可看作一集中力,该微面积中心坐标为(x,y),则在角点下任意深度z处的附加应力为:

dFp0dxdy3dFz

dz2225/22(xyz)3p0zdxdy2225/22(xyz) zdzcp0A

cc(l/b,z/b)见P54表3.4 1) 角点c处的附加应力: z=0, l=6,b=4,

cc(l/b,z/b)c(1.5,0)0.25 zcp00.25*100kPa25kPa 2)点k下6米处的附加应力:

33?关键在于:点k不在角点下, 怎么办 与4个面积有关:ksdi,kscr, kiaj,krbj, c1c(l/b,z/b)c(9/1,6/1)c(9,6)0.05

c2c(l/b,z/b)c(3/1,6/1)c(3,6)0.033c3c(l/b,z/b)c(9/3,6/3)c(3,2)0.131

c4c(l/b,z/b)

c(3/3,6/3)c(1,2)0.084zk(c1c2c3c4)p06.4kPa

3.3.3 其它形式荷载

1)三角形分布矩形荷载作用下的附加应力 P56图3.18

求解方法同样采用微积分原理,只是p0是变化的。

z1t1p0z2t2p0t1,t2都是l/b,z/b的函数,见P5657,

表3.5前者为小边角点的附加应力, 后者为大边角点的附加应力.2) 同理可求得均布圆形荷载(P57图3.19)中心与周边的附加应力系数(P57表3.6) 3) 均布条形荷载(P58图3.22)作用下的附加应力系数见P59表3.7.

! 各种荷载形式原理图,及参数. 均布条形荷载与均布方形荷载附加应力比较:见P60 页图3.23 比较影响范围及原因。

P60页例3.5。

已知: 条形基础, 均布荷载250kPa.求: 1)基底中心下附加应力分布规律 2)深度z=2m的水平面上的附加应力.解: 均布条形基础下的附加应力计算:

zsz(x/b,z/b)p0 1) 已知x=0,z变化 zsz(0,z/2)p0

查表求一系列z对应的系数,然后算出附加应力值. 2) 已知z=0,x变化

zsz(x/2,2/2)p0sz(x/2,1)p0

查表求一系列x对应的系数,然后算出附加应力值.结果如P61图3.24.

附加应力变化趋势(附加应力的扩散现象)。 2.3.1 双层地基

当地基土性质差异过大时,采用均匀、连续、各向同性的线性半空间计算误差就很大

(1) 上层软而下层硬时,引起上层应力集中

(2) 上层硬而下层软,引起上层应力扩散。 P66例3.6 图3.30

已知: 粘土厚10米, 其下砂土层为承压水顶部水头为6米.求:最大开挖深度.解: 开挖基坑破坏为孔隙水压力超过上覆有效应力: Asat(10H)uA0 H=6.89

作业: P66: 3.2,3.4,3.5,3.8.

推荐第6篇:土力学学习心得

土力学学习心得

学习土力学这门课程还是比较难的,其理论基础比较多,且又很贴近工程实际。在学习土力学中,你会联想到你所学习的一些专业知识,如材料力学、水力学、工程材料、工程地质与水文地质等知识,是一门既广又专的学科!

下面具体介绍一下土力学这门课程,它主要是研究土体的变形、强度和渗透特性等内容。从土体本身的特性,如散碎性、三相体系、自然变异性推导其出力学特性:变形特性、强度特性以及渗透特性。研究方法是将连续介质力学的基本知识和描述碎散体特性的理论(压缩性、渗透性、粒间接触、强度特性)结合起来,研究土的变形、强度和渗透特性以及与此有关的工程问题。而本册土力学书中前三章便是研究土体的这些物理及力学特性,而后五章便是研究土的一些工程问题:第四章压缩固结是研究土体的变形问题,第五章抗剪强度和第六章挡土墙土压力是研究土体的强度问题,第六章边坡是研究土体的稳定问题,而最后一章是在前面的基础上研究地基的变形和稳定问题。

将土体本身特性和其力学特性结合在一起的是有效应力原理:\'u。其含义是,研究平面上的总应力,等于孔隙应力u和由土骨架承受的应力(有效应力\')。有效应力原理在研究土的渗透特性时提出,贯穿于整个土力学课程。

下面,我通过有效应力原理为主线来梳理整个土力学内容:

在研究土的渗透特性时。可以通过有效应力原理来确定在渗流条件下水平面上的孔隙水应力和有效应力,进而通过判断有效应力是否为0来判断是否发生流土。

研究土的压缩与固结时,通过单向固结模型模拟的土体固结过程就应用了有效应力原理。其描述为:在某一压力作用下,饱和土的固结过程就是土体中各点的超孔隙水应力不断消散、附加有效应力相应增加的过程,或者说是超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。在这一转化过程中,任一时刻任一深度上的应力始终遵循着有效应力原理,这是整个土体压缩与固结研究的基础。

研究土的抗剪强度时。在直接剪切实验和三轴压缩试验中,都采用三种不同的剪切方法。即不固结不排水(UU)、固结不排水(CU)、固结排水(CD)。其中,是否排水即是否存在孔隙水应力。而孔隙水应力和有效应力的计算有遵循着有效应力原理。 所以说有效应力原理贯穿于整个土力学中,是土力学研究的一块基石,是解决工程问题的钥匙。通过以上的介绍大家应该明白学习的重点了吧,希望大家在学习的过程中注重以理解为重,最重要的是自己课下积极主动独立完成课堂作业,这个非常重要,有助于你进一步了解土力学课中学习的知识!

以上就是我对于土力学这门课程初步的认识。以后大家若有机会再学习相关深入的课程,我想一定会有更大的收获。

推荐第7篇:土力学习题

《土力学》习题精选

1.土由哪几部分组成?土中次生矿物是怎样生成的?粘土矿物分哪几种?蒙脱石有什么特性? 2. 3. 4. 5. 6. 土的粒径分哪几组?何谓粘粒?各粒组的工程性质有什么不同? 何谓土的粒径级配?粒径级配曲线的纵坐标表示什么?不均匀系数CU>10,反映土的什么性质? 土力学中的土中水包括哪几种?结合水有何特性?固态水对工程有何影响? 土的物理性质指标有哪些?其中哪几个可以直接测定?常用测定方法是什么? 无粘性土最主要的物理状态指标是什么?用孔隙比e、相对密度D,和标准贯入试验锤击数N来划分密实度各有何优缺点? 7. 8. 粘性土最主要的物理特征是什么?何谓液限?如何测定?何谓塑限?如何测定? 已知甲土的含水量w1大于乙土的含水量w2,试问甲土的饱和度Sr1是否大于乙土的饱和度Sr2? 9. 下列土的物理指标中,哪几项对粘性土有意义,哪几项对无粘性土有意义? ①粒径级配;②相对密度;⑧塑性指数;④液性指数;⑤灵敏度。 10. 无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、构造及物理状态诸方面,有哪些重要区别? 11. 地基土分哪几大类?各类土划分的依据是什么? 12. 在某住宅地基勘察中,已知一个钻孔原状土试样结果为:土的密度 ρ=1.80g/cm3,土粒比重GS=2.70,土的含水量W=18.0%。求其余6个物理性质指标。 13. 某住宅进行工程地质勘察时,取回一个砂土试样。经筛析试验,得到各粒组含量百分比,如图所示,试定砂土名称。 14. 某住宅工程地质勘察中取原状土做试验。用天平称50cm3,湿土质量为95.15g,烘干后质量为75.05g,土粒比重为2.67。计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、有效密度、天然含水量、孔隙比、孔隙度和饱和度。 (答案:1.90,1.50,1.94,0.94g/cm3,26.8%,0.78,43.8%,0.918) 15. 某宾馆地基土的试验中,已测得土样的干密度ρd=1.54g/cm3,含水量w=19.3%,土粒比重GS=2.71。计算土的e,n和Sr。此土样又测得wL=28.3%,Wp=16.7%,计算Ip和IL,描述土的物理状态,定出土的名称。 (答案:0.76,43.2%,0.69;11.6,0.224,硬塑状态,粉质粘土) 16. 一办公楼地基土样,用体积为lOOcm3的环刀取样试验,用天平测得环刀加湿土的质量为241.OOg,环刀质量为55.OOg,烘干后土样质量为162.OOg,土粒比重为2.70。计算该土样的W,Sr,e,n,ρ,ρsat,ρ,和ρd,并比较各种密度的大小。 (答案:14.8%,0.60,0.67,40.0%;1.86g/cm3,2.02g/cm3,1.02g/cm3,1.62g/cm3;ρsat>ρ>ρd>ρ′) 17. 有一砂土试样,经筛析后各颗粒粒组含量如下。试确定砂土的名称。 粒组(mm) 1.0 含量(%) 8.0 15.0 42.0 24.0 9.0 2.0 (答案:细砂) 18. 已知甲、乙两个土样的物理性试验结果如下: 土 样 wL(%) wP(%) W(%) Gs Sr 甲 30.0 12.5 28.0 2.75 1.0 乙 14.0 6.3 26.0 2.70 1.0 试问下列结论中,哪几个是正确的?理由何在?①甲土样比乙土样的粘粒(d

1、最小主应力σ3和孔隙水压力u的数值如下表。试用总应力法和有效应力法,确定抗剪强度指标。 σl/kPa σ3/kPa u/kPa 145 60 31 218 100 57 310 150 92 401 200 126 62. 某公寓条形基础下地基土体中一点的应力为:σz=250kPa,σx=100kPa,τ=40kPa。已知地基为砂土,土的内摩擦角φ=30°。问该点是否剪损?若σz和σx不变,τ值增大为60kPa,则该点是否安全? (答案:未剪损;剪损) 63. 已知住宅采用条形基础,基础埋深d=1.20m,地基土的天然重度γ=18.0kN/m3,粘聚力C=25kPa,内摩擦角φ=15°。计算地基的临塑荷载Pcr (答案: 170.93kPa) 64. 某办公大楼设计砖混结构条形基础。基底宽度b=3.00m,基础埋深d= 2.00m,地下水位接近地面。地基为砂土,饱和重度γsat=21.1kN/m3,内摩擦角φ=30°,荷载为中心荷载。求:①地基的临界荷载;②若基础埋深d不变,基底宽度b加大一倍,求地基临界荷载;③若基底宽度b不变,基础埋深加大一倍,求地基临界荷载;④由上述三种情况计算结果,可以说明什么问题? (答案:①164kPa,②204kPa,⑧289kPa,④说明基底宽度b与基础埋深d增大时,地基临界荷载也随之增大。其中埋深d增大使临界荷载增大更显著。) 65. 某宿舍楼采用条形基础底宽b=2.00m,埋深d=1.20m。每m荷载包括基础自重在内为500kN。地基土的天然重度为20kN/m3,粘聚力c=10kPa,内摩擦角φ=25°。地下水位埋深8.50m。问地基稳定安全系数有多大? (答案:2.8) 66. 某工程设计框架结构,采用天然地基独立基础,埋深d=1.00m。每个基础底面荷载为1 200kN。地基为砂土,天然重度γ=19.0kN/m3,饱和重度γsat=21.0kN/m3,内摩擦角φ=30°,地下水位埋深1.00m。要求地基稳定安全系数K≥2.o,计算基础底面尺寸。 (答案:2.0 × 2.O m2) 67. 某海滨保税区综合小楼设计基础长L=3.00m,基底宽B=2.40m,埋深d= 1.20m。地基表层为人工填土,天然重度γ1=18.0kN/m3,层厚1.20m;第②层为饱和软土,天然重度γ2=19.0kN/m3,内摩擦角φ=0,粘聚力c=16kPa。地下水位埋深1.40m。计算综合小楼地基极限荷载和地基承载力。 (答案:123.7kPa,82.5kPa) 68. 某高压输电塔设计天然地基独立浅基础。基础长度L=4.00m,基底宽度B=3.00 m,基础埋深d=2.00 m。地基为粉土,土的天然重度γ=18.6 kN/m3,内摩擦角 φ=16°,粘聚力C=8 kPa,无地下水,荷载倾斜角δ0=11°18′。计算地基的极限荷载。 (答案:247kPa) 69. 土压力有哪几种?影响土压力大小的因素是什么?其中最主要的影响因素是什么? 70. 何谓静止土压力?说明产生静止土压力的条件、计算公式和应用范围。 71. 何谓主动土压力?产生主动土压力的条件是什么?适用于什么范围? 72. 何谓被动土压力?什么情况产生被动土压力?工程上如何应用? 73. 朗肯土压力理论有何假设条件?适用于什么范围?主动土压力系数ka与被动土压力系数Kp如何计算? 74. 土坡稳定有何实际意义?影响土坡稳定的因素有哪些?举出土坡滑动的实例,如何预防土坡发生滑动? 75. 土坡稳定分析圆弧法的原理是什么?为何要分条计算?计算技巧有何优点?最危险的滑弧如何确定? 76. 设计一堵岩基上的挡土墙,墙高H=6.0m,墙后填土为中砂,重度γ=18.5kN/m3,内摩擦角φ=30°。计算作用在挡土墙上的土压力。 77. 已知某挡土墙高度H=8.0m,墙背竖直、光滑,填土表面水平。墙后填土为中砂,重度γ=18.0kN/m3,饱和重度γsat=20kN/m3,内摩擦角φ=30°。(1) 计算作用在挡土墙上的总静止土压力P0,总主动土压力Pa;(2)当墙后地下水位上升至离墙顶4.0m时,计算总主动土压力Pa,与水压力Pw。 78. 已知某混凝土挡土墙,墙高为H=6.0m,墙背竖直,墙后填土表面水平,填土的重度γ=18.5kN/m3,内摩擦角φ=20°,粘聚力c=19kPa。计算作用在此挡土墙上的静止土压力、主动土压力和被动土压力,并绘出土压力分布图。 79. 已知某挡土墙高度H=6.0m,墙背竖直,填土表面水平,墙与填土的摩擦角δ=20°。填土为中砂,重度γ=18.5kN/m3,内摩擦角φ=30°。计算作用在挡土墙上的主动土压力。 80. 已知某挡土墙高度H=6.0m,墙背倾斜ε=10°,墙后填土倾角β=10°,墙与填土摩擦角δ=20°。墙后填土为中砂,中砂的重度γ=18.5kN/m3,内摩擦角φ=30°。计算作用在此挡土墙上的主动土压力。 81. 已知某挡土墙高度H=6.00m,墙背竖直、光滑,墙后填土表面水平。填土为粗砂,重度γ=19.0kN/m3,内摩擦角φ=32°,在填土表面作用均布荷载q=18.0kN/m2。计算作用在挡土墙上的主动土压力Pa及其分布。 82. 已知某混凝土挡土墙高度H=6.Om,墙背竖直,墙后填土表面水平,填土平分两层:第一层重度γ1=19.0kN/m3,粘聚力C1=10kPa,内摩擦角φ=16°;第二层γ2=17.0kN/m3,C2=0,φ=30°。计算作用在此挡土墙上的主动土压力,并绘出土压力分布图。 83. 北京某高层建筑基槽开挖后发生了滑坡,经加固后,边坡高度为6.5m,坡顶塔吊基础宽2.0m,离坡边缘2.0m,坡脚至坡顶水平距离为5.0m。已知塔吊最大轮压力750kN。坡面土实测指标:天然重度γ=19.0kN/m3,内摩擦角φ=23°,粘聚力C=32kPa。验算此基槽边坡的稳定性。 84. 某工程场地勘察地基土分为两层,第一层为粉质粘土,天然重度γ1=18.2kN/m3,粘聚力C1=5.8kPa,内摩擦角φ1=23°,层厚h=2.0m;第二层为粘土,相应的γ2=19.0kN/m3,C2=8.5kPa,φ2=18°,层厚h2=8.3m。基坑开挖深度为5.0m。设计此基坑开挖的坡度。 85. 已知某工程基坑开挖深度H=5.0m,地基土的天然重度γ=19.0KN/m3,内摩擦角φ=15°,粘聚力C=12kPa。求此基坑开挖的稳定坡角。 86. 已知某挡土墙高度H=4.0m,墙背竖直、光滑。墙后填土表面水平。填土为干砂,重度γ=18.0kN/ m3,内摩擦角φ=36°。计算作用在此挡土墙上的静止土压力Pa。 (答案: 37.4kN/m;) 87. 上题,若挡土墙的摩擦角δ=24°,其余条件不变。计算此时的主动土压力Pa。 (答案:36.3kN/m) 88. 已知某地区修建一挡土墙,高度H=5.0m,墙的顶宽B=1.5m,墙底宽度B=2.5m。墙面竖直,墙背倾斜,填土表面倾斜β=12°,墙背摩擦角δ=20°。墙后填土为中砂,重度γ=17.0kN/m3,内摩擦角φ=30°。求作用在此挡土墙背上的主动土压力Pa和Pa的水平分力与竖直分力。 (答案:106kN/m;90,5kN/m;55.0kN/m) 89. 某挡土墙高度H=10.0m,墙背竖直、光滑,墙后填土表面水平。填土上作用均布荷载q=20kPa。墙后填土分两层:上层为中砂,重度γ=18.5kN/m3,内摩擦角φ1=30°,层厚h1=3.0m;下层为粗砂,γ2=19.0kN/m3,φ2=35°。地下水位在离墙顶6.0m位置。水下粗砂的饱和重度为γsat=20.0kN/m3。计算作用在此挡土墙上的总主动土压力和水压力。(答案:298kN/m;80.0kN/m) 90. 已知一均匀土坡,坡角θ=30°,土的重度γ=16.0kN/m3,内摩擦角φ=20°,粘聚力c=5kPa。计算此粘性土坡的安全高度H。 (答案:12.0m) 91. 已知某路基填筑高度H=10.Om,填土的重度γ=18.0kN/m3,内 摩擦角φ=20°,粘聚力C=7kPa。求此路基的稳定坡角θ。 (答案:35°) 92. 某高层住宅基坑开挖深度H=6.0m,土坡坡度为1:1。地基土分两层; 第一层为粉质粘土,天然重度γ1=18.0kN/m3,内摩擦角φ1=20°,粘聚力C1=5.4kPa,层厚h1=3.Om;第二层为粘土,重度γ2=19.0kN/m3,φ2=16°,c2=10kPa,层厚h2=10.Om。试用圆弧法计算此土坡的稳定性。 (答案:K≈1.0) 93. 我国一所大学建造教职工住宅楼4幢,均为6层建筑。经岩土工 程勘察结果,该住宅楼地基分为下列4层: 表层为人工填土层,层厚1.0m~2.7m;第②层为粉土层,层厚0m~1.4m; 第③层为粉砂层,层厚1.3m~2.9m; 第④层为粉质粘土,层厚超过6m。 粉质粘土层测试数据 测 试 项 目 标准贯入试验N 轻便触探试验N10 孔隙比e 液性指数IL 数 据 8.3,11.7,12.0,10.5,10.2,7.2 26,56,49,39,49,53,47,45,43,72,26,33,37,33,35 0.646 0.602, 0.773, 0.796 0.67l, 0.808 0.47, 0.58, 0.72, 0.78, 0.66, 0.76 样本数n 6 15 6 6平均值μ 9.98 42.9 0.716 0.66 计算粉质粘土的地基承载力。 94. 新疆一幢高层建筑,经正规的工程地质详细勘察,地基土分3层:表层 为杂填土, 层厚0.2m~0.6m,松散;第②层为含粉土角砾,层厚1.8m~15.3m,稍密~中密;第③为残积层(泥岩)可塑状态,局部分布,层厚3.0m左右;第④层为基岩,强风化带厚1.5m左右其下为中等风化砂岩及泥岩互层。勘察报告提供第②层的地基承载力标准值fk=180kPa。校核此数据。 95. 何谓地基承载力?有哪几种确定方法?各适用于何种情况? 96. 地基承载力基本值f0、标准值fK与设计值f,三者有什么区别?为何要进行宽度与埋深的修正? 97. 某6层住宅设计条形基础,基础底宽b=1.80m,埋深d=1.50m。地 基表层为素填土,天然重度γ1=17.5kN/m3,层厚h1=1.50m;第②层为粘土,γ2=18,5kN/m3,W=33.0%,WL=51.6%,Wp=26.8%,e=0.80。设ψf =1。确定地基承载力基本值与设计值。 (答案:240kPa,268kPa) 98. 某工厂车间吊车梁柱基为独立基础,基础底面长度L=4.00m,宽度B=3.00m,埋深2.00m。地基表层为人工填土层,天然重度γ=18.5kN/m3,层厚2.00m。第②层为粉土,孔隙比e=o.85,天然含水量w=15.0%。设ψf =o.9。确定地基承载力基本值、标准值与设计值。 (答案:170kPa,153kPa,183.5kPa) 99. 一商店门市部房屋基础底宽b=1.00m,埋深d=1.50m。地基为粘土,测得地基土的物理性质:W=31.0%,γ=19.0kN/m3,ds=2.77;WL=51.6%,Wp=26.8%,N10=28。确定地基承载力设计值。设ψf =0.85。 (答案:214kPa) 100. 一高层建筑箱形基础长度为23.00m,宽度为8.50m,埋深为4.00m。地基表层为素填土,层厚1.80m,γ1=17.8kN/m3;第②层为粉i,层厚18.Om。地下水位深2.80m。粉土层的物理性质指标为:水上γ=18.9kN/m3,水下γsat=19.4kN/m3,W=28.0%,WL=30.0%,Wp=23.0%。确定地基承载力设计值。设ψf =0.90。 (答案:222.3kPa)

推荐第8篇:土力学总结

一、名词解释

1.最优含水率:在击数一定时,当含水率较低时,击实后的干密度随着含水率的增加而增大;而当含水率达到某一值时,干密度达到最大值,此时含水率继续增加反而招致干密度的减小。干密度的这一最大值称为最大干密度,与它对应的含水率称为最优含水率。

2.静止侧压力系数 :土体在无侧向变形条件下,侧向有效应力与竖向有效应力之比值。 3.抗剪强度:土体抵抗剪切变形的最大能力或土体频临剪切破坏时所能承受的最大剪应力称为土的抗剪强度。

4.主动土压力 :当挡土墙离开填土移动,墙后填土达到极限平衡状态时,作用在墙上的土压力称为主动土压力。

5.允许承载力:地基频临破坏时所能的基底压力称为地基的极限承载力,将土中的剪切破坏区限制在某一区域范围内,视地基土能承受多大的基底压力,此压力即为允许承载力。容许承载力等于极限承载力除以安全系数。 管涌:管涌是渗透变形的一种形式.指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土颗粒形成的空隙中发生移动并被带出的现象. 被动土压力:当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时,随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加,当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值,作用在墙上的土压力称为被动土压力。 土:是各类岩石经长期地质营力作用风化后的产物,是由各种岩石碎块和矿物颗粒组成的松散集合体。

粒组:将工程性质相似,颗粒大小相近的土粒归并成组,按其粒径大小分成若干组别,称为粒组。

土的结构:指组成土的土粒大小、形状、表面特征,土粒间的连结关系和土粒的排列情况,其中包括颗粒或集合体间的距离、孔隙大小及其分布特点。

塑性指数:粘性土中含水量在液限与塑限两个稠度界限之间时,具有可塑性,且可塑性的强弱可由这两个稠度界限的差值大小来反映,这差值就称为塑性指数IP 。即

渗透系数:反映土的透水性能的比例系数,是水力梯度为1时的渗透速度,其量纲与渗透速度相同。其物理含义是单位面积单位水力梯度单位时间内透过的水量。 角点法:利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意点的附加应力的方法称为角点法。

侧限压缩模量:土在完全侧限条件下,竖向附加应力σz与相应竖向应变εz之比值,即Es=σz/εz。

附加应力:在外荷作用下,土体中各点产生的应力增量。

基底压力:基础底面传递给地基表面的压力,由于基底压力作用于基础与地基的接触面上,故也称基底接触压力。

平均固结度:土层发生渗流固结,在某一时刻t,土层骨架已经承担起来的有效应力对全部附加压应力的比值,称为土层的平均固结度。

极限承载力:地基从局部剪损破坏阶段进入整体破坏阶段,即将丧失稳定性时的基底压力。 临界荷载:塑性区最大深度限制在基础宽度的四分之一(或三分之一)时相应的基底压力。 容许承载力:地基稳定有足够的安全度,并且变形控制在建筑物的容许范围内时,单位面积所能承受的最大荷载

应力。

库仑定律:当土所受法向应力不很大时,土的抗剪强度与法向应力可近似用线性关系表示,这一表征土体抗剪强度与法向应力的公式即为库仑定律表达式

式中:c-内聚力,υ-内摩擦角,σ-法向应力,τf-抗剪强度。 固结不排水试验:施加周围压力,打开排水阀门,允许排水固结,固结完成后关闭排水阀门,再施加竖向压力,使试样在排水的条件下剪切破坏的三轴压缩试验

二、是非题 (每题 1 分) 1.附加应力大小只与计算点深度有关,而与基础尺寸无关。 (×) 2.完全饱和土体,含水量w=100%

(×)

3.固结度是一个反映土体固结特性的指标,决定于土的性质和土层几何尺寸,不随时间变化。(×) 4.饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出,因此当固结完成时,孔隙水应力全部消散为零,孔隙中的水也全部排干了。 (×) 5.土的固结系数越大,则压缩量亦越大。 (×) 6.击实功能(击数)愈大,土的最优含水率愈大。 (×)

7.当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。 (√)

8.根据达西定律,渗透系数愈高的土,需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。(×) 9.三轴剪切的CU试验中,饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力,而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。

(√) 10.不固结不排水剪试验得出的 值为零(饱和粘土)。

(√)

三、填空题 (每题 3 分) 1 .土的结构一般有(单粒结构)(蜂窝状结构)和(絮状结构)等三种,其中(絮状结构)是以面~边接触为主的。

2.常水头渗透试验适用于(透水性强的无粘性土),变水头试验适用于(透水性差的粘性土)。3.在计算矩形基底受竖直三角形分布荷载作用时,角点下的竖向附加应力时,应作用两点,一是计算点落在(角点)的一点垂线上,二是B始终指(宽度)方向基底的长度。 4.分析土坡稳定的瑞典条分法与毕肖甫法其共同点是(假设滑动面是圆弧面)、(假定滑动体为刚体),不同点是(条分法不考虑条间力 ) 。 5.地基的破坏一般有(整体剪切破坏) 、(局部剪切破坏)和(冲剪破坏)等三种型式,而其中 (整体剪切)破坏过程将出现三个变形阶段

1、无粘性土的性质主要取决于颗粒的粒径和级配。

2、用三轴试验测定土的抗剪强度指标,在其它条件都相同的情况下,测的抗剪强度指标值最大的是 固结排水剪切试验,最小的是不固结不排水剪切试验。

3、评价粗颗粒土粒径级配的指标有不均匀系数和曲率系数。

4、τf表示土体抵抗剪切破坏的极限能力,当土体中某点的剪应力τ=τf时,土体处于极限平衡状态;τ>τf时,土体处于破坏状态;τ

5、桩按受力分为端承桩和摩擦桩。

6、用朗肯土压力理论计算土压力时,挡土墙墙背垂直、光滑,墙后填土表面因水平。

7、桩的接头方式有 角钢焊接、法兰盘焊接和硫磺胶泥连接。

8、建筑物地基变形的特征有沉降量、沉降差、局部倾斜和倾斜四种类型

1、在天然状态下,自然界中的土是由 固体颗粒 、水 和 气体 组成的三相体系。

2、土的结构一般可以分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。

3、有一个湿土重23克,烘干后重15克,测得土的液限为40%,塑限为24%,则土样的塑性指数Ip= 16 ;液性指数IL 1.83 。

4、常用的计算基础最终沉降的方法有分层总和法和《地基规范》推荐法。

5、在荷载作用下,建筑物地基由承载力不足而引起的剪切破坏的形式分为: 整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。

6、挡土墙按其结构形式可分为:重力式挡土墙、悬臂式挡土墙和扶臂式挡土墙。

7、摩擦型桩设计以 设计桩底标高 为主要控制指标,以 贯入度 为参考指标。

8、桩按施工方法分为预制桩和灌注桩。

一、填空题(每空1分,共20分)

1、岩石按形成原因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三类。

2、粉土的性质主要与其密实度、天然含水量有关。

3、渗透固结过程实际上是孔隙水压力消散和有效应力增长的过程。

4、已知土中某点σ1=30 kPa,σ3=10 kPa,该点最大剪应力值为 10 kPa,与主应力的夹角为 45。

5、第四纪沉积物按形成条件分为残积层、坡积层、洪积层、冲积层 等几种类型。

6、挡土墙的抗滑动稳定安全系数Ks是抗滑力与、滑动力之比,要求不小于 1.3。

7、摩擦桩基中,如果群桩中的各桩受力与单桩相同,那么群桩的沉降量 大于 单桩;如果群桩的沉降量与单桩相同,那么群桩中的各桩受力 小于单桩。

8、地震烈度是指 受震地区的地面影响和破坏的强烈程度。

二、选择题(每小题2分,共10分)

1、碎石土和砂土定名时下列何项方法正确?( B )

A、按粒组划分 B、按粒组含量由大到小以最先符合者确定 C、按粒组含量由小到大以最先符合者确定 D、按有效粒径确定

2、在粉土中,当动力水( A )土的浮重时,会发生流砂现象。 A、大于等于 B、小于等于 C、小于 D、无法确定

3、指出下列何项不属于土的压缩性指标(E为土的变形模量,G为土的剪切模量):D (A)a 1-2 (B)E (C)Es (D)G

4、下列何项因素对地基沉降计算深度的影响最为显著?B A、基底附加应力 B、基础底面尺寸 C、土的压缩模量 D、基础埋置深度

5、高层建筑为了减小地基的变形,下列何种基础形式较为有效?B (A) 钢筋混凝土十字交叉 基础 (B) 箱形基础 (C) 筏形基础 (D) 扩展基础

二、单项选择题(10分)

1.在研究土的性质时,其最基本的工程特征是 ( B ) A.土的力学性质 B.土的物理性质 C.上的压缩性 D.土的渗透性

2.矩形分布的荷载角点下附加应力系数是L/b、Z/b的函数,其中b是 ( C ) A.矩形面积的长边 B.三角形荷载分布方向的边长 C.矩形面积的短边 D.三角形荷载最大值所对应的边长 3.土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性,土的体积减小包括土颗粒本身的压缩、土内空隙中水的压缩和封闭在土中的气体的压缩。在一般压力作用下,土的压缩就是指( D )。

A.土颗粒本身的压缩 B.土内空隙中水的压缩

C.封闭在土中的气体的压缩 D.土中空隙体积的减小

4.形成年代已久的天然土层在自重应力作用下的变形早已稳定,当地下水位下降时,水位变化范围内的土体,土中自重应力会 ( B )。 A.减小 B.增大

C.不变 D.具体问题具体分析

5.地基整体倾覆的稳定安全系数表达式为 ( D ) A.K=抗剪切力矩/剪切力矩 B.K=抗倾覆力/倾覆力 C.K=抗滑动力/滑动力 D.K=抗倾覆力矩/倾覆力矩

1、采用搓条法测定塑限时,土条出现裂纹并开始断裂时的直径应为( B ) (A)2mm (B)3mm (C) 4mm (D) 5mm

2、《地基规范》划分砂土的密实度指标是(C

(A) 孔隙比 (B) 相对密度 (C) 标准贯入锤击数 (D) 野外鉴别

3、建筑物施工速度较快,地基土的透水条件不良,抗剪强度指标的测定方法宜选用(A ) (A)不固结不排水剪切试验 (B)固结不排水剪切试验 (C)排水剪切试验(D)直接剪切试验

4、地基发生整体滑动破坏时,作用在基底的压力一定大于( C )。

(A)临塑荷载 (B)临界荷载 (C)极限荷载 (D)地基承载力

5、夯实深层地基土宜采用的方法是 ( A) (A)强夯法 (B)分层压实法 (C)振动碾压法 (D)重锤夯实

四、问答及简述题 (共 30 分) 1.为什么说在一般情况下,土的自重应力不会引起土的压缩变形(或沉降),而当地下水位下降时,又会使土产生下沉呢?(10分) 一般情况下,地基是经过了若干万年的沉积,在自重应力作用下已经压缩稳定了。自重应力已经转变为有效应力了,这种情况下,自重应力不会引起土体压缩。但如土体是新近沉积,自重应力还未完全转变未有效应力,则自重应力将产生压缩。(5分)

当地下水位下降时,部分土层从水下变为水上,该土层原来受到浮托力作用,现该浮托力因水位下降而消失,相当于在该土层施加了一个向下的体积力,其大小等于浮托力。该力必然引起土体压缩。(5分)

2.简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤。(10分) 1 根据作用在基础上的荷载的性质,计算基底压力和分布 (2分) 2 将地基分层.(1分) 3 计算地基中土的自重应力分布(1分) 4 计算地基中垂向附加应力分布(1分) 5 按算术平均求各分层平均自重应力和平均附加应力(1分) 6 求第I层的压缩量,(2分) 7 将各个分层的压缩量累加,得到地基的总的沉降量.(2分) 3.土的粒径分布曲线和粒组频率曲线如何测得,有何用途?对级配不连续的土,这两个曲线各有什么特征?(10分)

1.土的粒径分布曲线:以土颗粒粒径为横坐标(对数比例尺)小于某粒径的土质量占试样的总质量的百分数为纵坐标绘制的曲线。(2分)根据土的粒径分布曲线可以求得土中各粒组的含量,用于评估土的分类和大致评估的工程性质.某些特征粒径,用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。

2.粒组频率曲线:以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺,以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得。(2分) 土的粒径分配曲线不仅可以确定粒组的相对含量,还可以根据曲线的坡度判断土的级配的好坏.(3分)

1、答:土体的压缩主要是由孔隙体积的减小引起的,土中固体颗粒和土中水的体积压缩可以忽略不计。由孔隙比的定义e=VV/VS可知,在土体的压缩过程中,VS始终不变,只有VV随之减小,所以土的压缩性可以用孔隙比表示。

2、答:无粘性土抗剪强度的来源包括内摩擦力和咬合力两部分。影响因素主要有:土颗粒的形状、土的原始密度以及土的含水量

3、答:不相同

(1) 计算基底压力时,在确定基础及台阶上土的自重时,基础埋置深度应从设计地面到基础底面的距离。

(2) 计算基底附加应力时,在确定基底自重应力时,基础埋置深度应为从自然地面到基础底面的距离。

4、答:(1)土的抗剪强度取决于有效应力的大小。

(2)试验排水条件不同,土样的固结程度不同,即影响有效应力数值的大小,因此测定的抗剪指标也不同。

5、答:挡土墙向着离开填土方向移动,当达到某一位移量时,墙后填土出现滑裂面,作用在挡土墙上的土压力达到最小值,墙后填土处于极限平衡状态。此时作用在挡土墙的土压力称为主动土压力。

6、答:单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下,不丧失稳定,不产生过大变形所能承受的最大荷载。由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定。其中确定土对桩支承力方法主要有:桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。

1、直剪试验存在哪些缺点? 答:(1)土样在试验中不能严格控制排水条件,无法量测孔隙水压力; (2)剪切面固定在剪切盒的上下盒之间,该处不一定是 土样的薄弱面; (3)试样中应力状态复杂,有应力集中情况,仍按均匀分布计算;

(4)试样发生剪切后,土样在上下盒之间错位,实际剪切面积减小,但仍按初始面积计算。

2、影响边坡稳定的因素有哪些? 答:(1)土坡的边坡坡度。以坡角表示,坡角θ越小越安全,但不经济。

(2)土坡的边坡高度H,在其它条件都相同的情况下,边坡高度H越小越安全。 (3)土的物理力学性质。如γ,c,υ越大,则土坡越安全

3、产生被动土压力的条件是什么?

答:挡土墙向着填土方向移动,当达到某一位移量时,墙后填土出现滑裂面,作用在挡土墙上的土压力达到最大值,墙后填土处于极限平衡状态。此时作用在挡土墙的土压力称为被动土压力。

4、什么是单桩竖向承载力?确定单桩承载力的方法有哪几种? 答:(1)单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下,不丧失稳定,不产生过大变形所能承受的最大荷载。

(2)由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定。其中确定土对桩支承力方法主要有:桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。

1.答案:粘性土含水多少而呈现出的不同的物理状态称为粘性土的稠度状态。土的稠度状态因含水量的不同,可表现为固态,塑态与流态三种状态。含水量相对较少,粒间主要为强结合水连结时表现为固态。含水量较固态为大,粒间主要为弱结合水连结,具可塑性,表现为塑态。含水量继续增加、粒间主要为液态水占据,连结极微弱,表现为流态。

2.答案:工程上常把大小相近的土粒合并为组,称为粒组。粒径大于0.075mm的各粒组,均由原生矿物所构成;粉粒组由原生矿物与次生矿物混合组成,其中以石英为主,其次为高岭石及难溶盐;粘粒组主要由不可溶性次生矿物与腐植质组成,有时也含难溶盐。

1.答:土体的抗剪强度主要是由两部分所组成的,即摩擦强度σtgυ和粘聚强度c。其中摩擦强度又包括两个组成部分:(1)滑动摩擦力(2)咬合摩擦力。 一般认为,无粘性土不具有粘聚强度。 影响土体的抗剪强度的主要因素是:密度,粒径级配,颗粒形状,矿物成分,颗粒间距离,土粒比表面积,胶结程度等。

2.答:挡土墙是否发生位移以及位移方向和位移量,决定了挡土墙所受的土压力类型,并据此将土压力分为静止土压力,主动土压力和被动土压力。挡土墙不发生任何移动或滑动,这时墙背上的土压力为静止土压力。当挡土墙产生离开填土方向的移动,移动量足够大,墙后填土体处于极限平衡状态时,墙背上的土压力为主动土压力。当挡土墙受外力作用向着填土方向移动,挤压墙后填土使其处于极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力为被动土压力。挡土墙所受的土压力随其位移量的变化而变化,只有当挡土墙位移量足够大时才产生主动土压力和被动土压力,若挡土墙的实际位移量并未达到使土体处于极限平衡状态所需的位移量,则挡土墙上的土压力是介于主动土压力和别被动土压力之间的某一数值。

2.答案:发生整体剪切破坏的地基,从开始承受荷载到破坏,经历了一个变形发展的过程。这个过程可以明显地区分为三个阶段。

(1)直线变形阶段。地基处于稳定状态,地基仅有小量的压缩变形,主要是土颗粒互相挤紧、土体压缩的结果。所以此变形阶段又称压密阶段。

(2)局部塑性变形阶段。变形的速率随荷载的增加而增大,p-S关系线是下弯的曲线。这一阶段是地基由稳定状态向不稳定状态发展的过渡性阶段。

(3)破坏阶段。当荷载增加到某一极限值时,地基变形突然增大。地基中已经发展到形成与地面贯通的连续滑动面,地基整体失稳。

在地基变形过程中,作用在它上面的荷载有两个特征值:一是临塑荷载pcr,一是极限荷载pu。

3.答案:(1)按限制塑性变形区的范围来确定地基的容许承载力 (2)根据极限承载力确定地基容许承载力 (3)按地基规范承载力表确定地基容许承载力 (4)原位试验求地基的容许承载力

1、比较朗肯土压力理论和库仑土压力理论的基本假定何适用条件?(4分) 答:朗肯土压力理论假定挡土墙背竖直、光滑,其后填土表面水平并无限延伸。

库仑土压力理论假定:a.墙后填土是理想的散粒体。b.滑动破裂面为通过墙踵的平面。 朗肯土压力理论只能解决挡土墙背竖直、光滑,其后填土表面水平的问题,而 库仑土压力理论能解决挡土墙背倾斜、填土表面倾斜的一般土压力问题。

1、请简述软弱土有哪些特性?

答:软弱土的特性有:天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、具有构荷性。

2、请说明单向固结理论的假定条件。答:单向固结理论的假定条件:(1)土的排水和压缩只限竖直方向,水平方向不排水,不压缩;(2)土层均匀,完全饱和。在压缩过程中,渗透系数k和压缩模量Es=(1+e)/a不变;(3)附加应力一次骤然施加且沿土层深度z为均匀分布。

3、请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素?

答:确定基础埋置深度应综合考虑以下因素:上部结构情况、工程地质和水文地质条件、当地冻结深度和建筑场地的环境条件。

4、影响饱和土液化的主要因素有哪些? 、答:影响饱和土液化的主要因素有:土的类别、排水条件、土的密实度、土的初始固结压力及振动作用强度和持续时间。

1.确定地基承载力的常用方法有那些?

确定地基承载力的常用方法有:理论公式计算,根据土的性质指标查规范中的承载力表以及由现场荷载试验和静力触探试验确定等三类。

4.什么叫前期固结应力?什么叫超固结比?讨论它们有什么意义?把土在历史上曾受到过的最大有效应力称为前期固结应力;把前期固结应力与现有有效 应力之比定义为超固结比。超固结比可以反映土体经历不同的应力历史问题,用于讨论应力历史对土体压缩性的影响。

2、简述天然地基上的浅基础设计得一般步骤。(4分) 答:

1、准备资料;

2、选择基础的结构类型和材料;

3、选择持力层,确定合适的地基基础深度;

4、确定地基承载力;

5、根据地基承载力,确定基础底面尺寸;

6、进行必要的验算(包括变形和稳定性验算);

7、基础的结构和构造设计;

8、绘制基础施工图。

3、地基处理的目的主要有哪些?(4分) 答:

1、提高地基强度或增加其稳定性;

2、降低地基的压缩性,以减少其变形;

3、改善地基的渗透性,减少其渗漏或加强其渗透稳定性;

4、改善地基的动力特性,以提高其抗震性能;

5、改良地基的某种特殊不良特性,以满足工程的要求。1.确定地基承载力的常用方法有那些?

确定地基承载力的常用方法有:理论公式计算,根据土的性质指标查规范中的承载力表 以及由现场荷载试验和静力触探试验确定等三类。

3.简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤

(1) 选择计算剖面,在每个剖面上选择若干计算点。

(2 ) 地基分层。每层厚度可以控制在2~4 米或小于或等于0.4B,B 为基础的宽度。

(3) 求出计算点垂线上各分层层面处的竖向自重应力,并绘出分布曲线。

(4 ) 求出计算点垂线上各分层层面处的竖向附加应力并绘出它的分布曲线。并以附加

应力等于0.2 或0.1 倍自重应力为标准确定压缩层的厚度。

(5) 按算术平均算出各分层的平均自重应力和平均附加应力。

(6) 根据第i 分层的平均初始应力、初始应力和附加应力之和,由压缩曲线查出相应

的初始孔隙比和压缩稳定后孔隙比。

(7) 按无侧向变形条件下的沉降量计算公式分层计算各层的压缩量,最后总和得出基础的沉降量。

五、计算题(共 30 分) 1 .某一取自地下水位下的饱和试样,用环刀法测定其容重。环刀的体积为50cm3,环刀重为80g,环刀加土重为172.5g,该土的土粒比重为2.7,试计算该土样的天然容重、饱和容重、干容重及孔隙比。(10分)

解:m=72.5-80=92.5;v=50

cm3 饱和土:ρ =ρ= =92.5/50=1.85g/cm3 (3分) r =r=1.85×9.8=18.13 kN/m3 (2分) 因为: ; =1.0 =2.7/(1+1)=1.35g/cm3;(4分) rd=1.35×9.8=13.23kN/m3 (1分)

2.对一完全饱和的正常固结土试样,为了模拟其原位受力状态,先在周围压力σc=140KPa作用下固结,然后再在Δσ3=0的情况下进行不排水剪试验,测得其破坏时的σ1=260,同时测出破坏时的孔隙水应力Uf=110KPa,试求:(1)该试样的不排水强度Cu;(2)破坏时试样中的有效主应力σ'1及σ'3;(3)破坏时的孔隙水应力系数Af;(4)试样的固结不排水抗剪强度指标Ccu、υcu和有效应力强度指标c\', υ\'。(10分) 解:1.σ3=σc=140kPa;σ1=260kPa; 故 Cu=(σ1-σ3)/2=(260-140)/2=60 kPa (2分)

2、σ'1=σ1-uf=260-110=150 kPa; σ'3=σ3-uf=140-110=30 kPa (2分)

3、

(2分)

4、正常固结土,Ccu=0;C'=0 υcu=17.5° (2分) υ'=41.8° (2分

3.墙背直立的光滑挡土墙,墙高为10m,两层填土的厚度与性质指标如下图所示,试求作用在墙背上总的主动土压力,并绘出压力分布图(10分) 解:ka1=tg2(45-ø1/2)=tg2(45-15)=tg230 (1分) ka2=tg2(45-ø2/2)=tg2(45-17)=tg228 (1分) 因C2>0,需判定下层土是否出现拉应力区

下层土无拉应力区

B点交界面上:pa1=r1H1 ka1=16×3×tg230=16 kPa (2分) B点交界面下:pa2=r1H1 ka2-2c2 =16×3×tg228-2×8×tg28=5.1 kPa (2分) C点:pa3=(r1H1+r2H2)ka2-2c2 (2分) =(16×3+20×7)×tg228-2×8×tg28=44.6 kPa Pa=0.5×3×16+0.5×7×(5.1+44.6) =197.95 kN/m (2分)

1、某土样重180g,饱和度Sr=90%,相对密度为2.7,烘干后重135g。若将该土样压密,使其干密度达到1.5g/cm3。试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。(10分) 解:由已知条件可得原土样的三相数值为: m=180g ms=135g mw=180-135=45g Vs=135/2.7=50cm3 Vw=45 cm3 Vv=45/0.9=50cm3 V=50+50=100 cm3 土样压密后的三相数值为:V=135/1.5=90cm3 Vv=90-50=40 cm3 Vw=40 cm3 mw=40g m=135+40=175g γ=175/90×10=19.4 kN/m3 w=40/135×40%=30% e=40/50=0.8 Sr=40/40×100%=100%

4、已知某桩基础,桩的截面尺寸为300㎜×300㎜,桩长8.5 m,根据静载荷试验的S-logt曲线确定极限荷载为600kN,其它条件如图所示,试验算单桩承载力是否满足要求?(14分) 解:(1)确定单桩承载力 Rk 按静载荷试验:Rk=600/2=300kN 按经验公式:Rk=qpAp+up∑qsilsi

=1800×0.32+4×0.3×(1×12+4.9×10+1.6×25+1×35)=325.2kN 所以取小值,Rk=300kN (2)单桩平均轴向力验算:

每桩受力:Q=(N+G)/n=(2130+2.3×2.6×1.5×20)/8=2309.4/8=288.68kN

含水量: 孔隙比:

饱和度:

(2)液性指数: 塑性指数:

土的稠度状态为:硬塑;

2.解:

4、有一挡土墙高H=6m,墙后填土水平并有均布荷载q=9KPa,墙背垂直、光滑,填土物理性质指标如下:,试计算坡顶裂缝出现后的主动土压力,并确定其总土压力的作用点的位置。解:

主动土压力系数:

挡土墙底部的土压力强度: 临界深度: 主动土压力:

主动土压力距墙底的距离为:

1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于( )。

( A )岩体中含有大量的不连续面

( B )岩体中含有水

( C )岩体为非均质材料

( D )岩石的弹性模量比岩体的大

2、岩体的尺寸效应是指( )。

( A )岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系

( B )岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象

( C )岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象

( D )岩体的强度比岩石的小 3 、影响岩体质量的主要因素为( )。

(A)岩石类型、埋深

(B)岩石类型、含水量、温度

(C)岩体的完整性和岩石的强度 (D)岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深

4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照( )。

(A)岩石的饱和单轴抗压强度

(B)岩石的抗拉强度

(C)岩石的变形模量

(D)岩石的粘结力

5、下列形态的结构体中,哪一种具有较好的稳定性?( ) (A)锥形(B)菱形(C)楔形(D)方形

1、A

2、C

3、C

4、A

5、D

6、A

7、C

8、B

9、A

10、D

6、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面?( ) (A)原生结构面

(B)构造结构面 (C)次生结构面

7、岩体的变形和破坏主要发生在(

(A)劈理面(B)解理面(C)结构面D)晶面

8、同一形式的结构体,其稳定性由大到小排列次序正确的是( ) (A)柱状>板状>块状 (B)块状>板状>柱状 (C)块状>柱状>板状 (D)板状>块状>柱状

9、不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为( ) (A)聚合型结构体>方形结构体>菱形结构体>锥形结构体 (B)锥形结构体>菱形结构体>方形结构体>聚合型结构体 (C)聚合型结构体>菱形结构体>文形结构体>锥形结构体 (D)聚合型结构体>方形结构体>锥形结构体>菱形结构体

10、岩体结构体是指由不同产状的结构面组合围限起来,将岩体分割成相对的完整坚硬的单无块体,其结构类型的划分取决于( ) (A)结构面的性质 (B)结构体型式 (C)岩石建造的组合(D)三者都应考虑

1、A

2、C

3、C

4、A

5、D

6、A

7、C

8、B

9、A

10、D 选择题

1、在我国工程岩体分级标准中,软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为( )。 (A)15~30MPa (B)

2、我国工程岩体分级标准中岩体完整性确定是依据( )。 (A)RQD (B)节理间距 (C)节理密度 (D)岩体完整性指数或岩体体积节理数

3、在我国工程岩体分级标准中,较完整岩体表示岩体的完整性指数为( )。 (A)0.55~0.35 (B)0.35~0.15 (C)>0.55 (D)0.75~0.55

4、在我国工程岩体分级标准中,岩体基本质量指标是由哪两个指标村确定的?( )。 (A)RQD和节理密度 (B)岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数 (C)地下水和RQD (D)节理密度和地下水

5、我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正的?( )。 ①地应力大小; ②地下水; ③结构面方位; ④结构面粗糙度。 (A)①,④ (B)①,② (C)③ (D)①,②,③

6、某岩石、实测单轴饱和抗压强度RC=55MPa,完整性指数KV=0.8,野外鉴别为原层状结构,结构面结合良好,锤击清脆有轻微回弹,按工程岩 体分级标准确定该岩石的基本质量等级为( ) (A)I级(B)II级(C)III级(D)IV级 问答题

1、为什么要进行工程岩体分类?

1、C

2、D

3、D

4、B

5、D

6、B 选择题

1、初始地应力主要包括( )。

(A)自重应力 (B)构造应力

(C)自重应力和构造应力 (D)残余应力

2、初始地应力是指( )。

(A)未受开挖影响的原始地应力

(B)未支护时的围岩应力

(C)开挖后岩体中的应力

(D)支护完成后围岩中的应力

3、构造应力的作用方向为 ( )。

A、铅垂方向 B、近水平方向

C、断层的走向方向 D、倾斜方向

4、下列关于岩石初始应力的描述中,哪个是正确的?( )。 (A)垂直应力一定大于水平应力

(B)构造应力以水平应力为主 (C)自重应力以压应力为主

(D)自重应力和构造应力分布范围基本一致

5、如果不时行测量而想估计岩体的初始应力状态,则一般假设侧压力系数为下列哪一个值比较好?(

(A)0.5(B)1.0(C)1

6、测定岩体的初始应力时,最普遍采用的方法是( ) (A)应力恢复(B)应力解除法 (C)弹性波法(D)模拟试验

1、C

2、A

3、B

4、B

5、B

6、B 选择题

1、在工程实践中,洞室围岩稳定性主要取决于( B )。

(A)岩石强度 (B)岩体强度 (C)结构体强度 (D)结构面强度 计算题

7.1解释岩体原始应力﹑二次应力﹑围岩压力。

7.2某直墙型隧道处于Ⅳ类围岩,浄宽5.5m,浄高7.4m,围岩容重 r=20 ,适用铁路隧道计算方法确定围岩压力。

7.3一直墙型隧道建于软弱破碎岩体中,埋深40m,围岩岩石容重 r=23 内摩檫角

q=36 ,岩石抗压强度R=8Mpa,隧道宽6m,高8m,使用泰沙基理论和普氏理论确定围岩压力。 7.4Ⅲ类围岩中的一直墙型隧道,埋深26m,围岩容重22, 计算内摩擦角30度,隧道宽6m,高8m。试按浅埋隧道确定围岩压力。

推荐第9篇:土力学实验总结

土 力 学 地 基 基 础 实 验 总 结

土力学地基基础实验是课程教学的一个重要组成部分。参与实验的是05级建筑工程技术专业两个班的学生,其中一班34人,二班35人。根据实验室设备情况,将每个班分成四批次,每批学生8~9人,每一批次又分成4个小组,每小组2人协调配合操作共同完成实验。

本学期土力学实验出勤情况总体很好,能够按照实验课程时间的安排和实验大纲的要求进行实验。学生对实验的积极性比较高,对动手操作的实验课程比较感兴趣,能积极主动的参与到实验操作中来。甚至平时学习不太努力,学习成绩比较差的同学也能积极主动参加实验。

在刚开始的几个实验中,能明显看的出来学生动手能力不强。经了解很多同学在中学阶段很少参与亲自动手的实验,甚至有些学生在上大学前学习的时候实验课程就是看老师进行实验演示,从来没有参加过这样的动手实验,这也许是学生动手能力不太强的一个原因。在前几个实验中,明显感觉到学生操作动作比较生硬,动作过于谨慎,刚开始的实验虽然安排的是密度、含水量这些比较简单的实验,但实验过程还不够连贯,实验数据准确度不够。经过实验指导教师的鼓励、指导和演示,这一现象很快就有了较大变化,后面实验如压缩实验,剪切实验虽然复杂很多,但学生的操作明显比前面的实验要好。这基本达到我们本实验课程在一定程度上提高学生动手操作能力的目的。

通过实验后的抽问的情况来看,学生对土力学的基本概念有了更深的了解。同时也增加了学生对土力学基本理论学习的兴趣,反过来发现学生在学理论课时原来只是走马观花或死记硬背的概念和理论,他们能够自觉深入去理解。这也达到我们通过实验加深理论知识的学习的目的。 通过实验还发现实验课程能增进师生交流的作用,由于实验每一批次学生人数比较少,提供了教师与学生面对面交流的更多机会,老师对学生有了更多的了解,学生和老师也建立了更密切的关系。在实验过程中充分发现学生的优点和进步,通过表扬和鼓励,在获得学生好感的同时,学生实验不但能更好地遵守纪律,不但实验进行的更加顺利,实验气氛也比较好。教师也更大一步获得学生的信任,师生之间也有了感情交流。通过实验发现学生在课余时间和老师见面时打招呼时明显热情多了,在密切了师生关系的同时,更进一步提高了学生对课程学习的兴趣。

从实验具体内容来看,在密度实验中,学生在预习是普遍不能很好理解凡士林作为润滑剂涂在环刀内壁的作用,应该在实验之前给予解释润滑剂保持切面土体更加完整,保持土体体积更加准确的作用。在含水量实验中学生觉得称量盒盖是多余的,结合实验应该讲解在野外取土时称量盒盖保持水分不流失得以准确称量的作用。在塑限实验中学生对土条粗细把握方面不太准确,在搓土条时用力把握的不是很好,容易形成空心搓,对裂纹具体是怎样一种情况作为判定标准也把握的不是很好,应该在实验过程中找一组做的好的样品给同学展示,让该实验有更具体的参照标准。在液限实验中落锥时锥尖的高度把握不太好,学生对加水的量没有认识,这个实验要经过多次反复调试才能达到实验要求,实验时间拉的比较长,结果准确度有较大偏差,学生在试了多次还不成功的情况下容易产生急噪心理,实验指导教师应该在实验过程中对加水量进行指导,同时在实验之前应该让学生有足够的心理准备,在锻炼学生耐心的同时,也可以提高实验数据能准确度。在压缩实验时,由于该实验时间比较长,在发生错误时要求学生重新做比困难,在实验之前就要求学生注意实验操作步骤;这个实验在百分表的安装,砝码的加装上面都有可能出现错误,在实验开始前要反复强调,同时在实验过程中要加强检查,有错误以便在早期加以更正,避免带来较长时间的返工。剪切实验中,应该强调推进手轮旋转的速度,避免剪切速度过快;学生在做实验过程中容易忘记拔出用于上下盒对齐的销钉,这样带来销钉剪弯甚至破坏剪切实验设备,在实验之前一定要重点强调。

以上是在这次土力学地基基础实验过程中的总结,希望能对今后的实验有一定的指导和帮助作用。

推荐第10篇:土力学实验教案

实验一

液、塑限试验

一、目的

测定细粒土的液限含水率、塑限含水率、塑性指数、液性指数、确定土的工程分类。

二、试验方法 液塑限联合测定法

三、仪器设备

1、光电式液限、塑限联合测定仪,试样杯

2、天平,称量200g,最小分度值0.1g。

3、其它:烘箱、铝盒、调土刀、刮土刀、凡士林等。

四、试验步骤

1、本次试验原则上应采用天然含水率的土样进行,也允许用风干土制备土样,土样过0.5mm筛后,喷洒配制一定含水率的土样,然后装入密闭玻璃广口瓶内,润湿一昼夜备用(土样制备工作实验室已预先做好)。

2、将已制备好的土样取出调匀后,密实地装入试样杯中(土中不能有孔洞),高出试样杯口的余土,用刮土刀刮平,随即将试样杯放在升降底座上。

3、接通电源,调平底座,吸放安扭调到“吸”的状态,把装有透明光学微分尺的圆锥仪,在锥体上抹以薄层凡士林,使电磁铁吸稳固锥仪。并使光学微分尺垂直于光轴(可从屏幕上观察,刻度线清晰,并在屏幕居中位置)。

4、调节零点,使读数屏幕上的零线与光学微分尺影像零线重合,按下“手”(即手动)按钮,使仪器处于备用状态。

5、转动升降座,待试样杯上升到土面刚好与圆锥仪锥尖接触时,按“放”按钮,圆锥仪自由下落,历时5秒,当音响讯号自动发出声响时,立即从读数屏幕上读出圆锥仪下沉深度,平行两组试验。

6、把升降座降下,细心取出试样杯,剔除锥尖处含有凡士林的土,取出锥体附近的试样不少于15-30g放入称量铝盒内,称量得质量m1,并记下盒号,测定含水率。

7、将称量过的铝盒,放入烘箱;在105℃~110℃的温度下烘至恒量,取出土样盒放入玻璃干燥皿内冷却,称干土的质量m2。

8、重复2~7条的步骤,测试另二种含水率土样的圆锥入土深度和含水率

9、以含水率为横坐标,以圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制含水率与相应的圆锥入土深度关系曲线,如图1-2所示。三点应在一根直线上,如图中A线。如果三点不在同一直线上,通过高含水率的一点与其余两点连两根直线,在圆锥入土深工为2mm处查得相应的两个含水率,用该两含水率的平均值的点与高含水率的测点作直线,在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为17mm对应的含水率为液限,查得下沉深度为2mm对应的含水率为塑限。

五、成果整理

书中表格,双对数座标轴

实验二

固结试验

(一)、试验目的

本试验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力,或孔隙比和压力的关系,变形和时间的关系,以便计算土的压缩系数、压缩指数、压缩模量、固结系数及原状土的先期固结压力等。

(二)、试验方法

适用于饱和的粘质土(当只进行压缩试验时,允许用于非饱和土)。

试验方法:

1、正常慢固结法;(快速固结试验:本实验采用规定试样在各级压力下的固结时间为10分钟)

(三)、仪器设备

①固结容器;②加压设备;③百分表;④其他:刮土刀、天平、秒表等。

(四)、试验步骤

(1)根据工程需要,切取原状土试样或制备给定密度与含水量的扰动土样。

(2)按试验

一、二的方法,测定试样的密度及含水量。

(3)将土样压入环刀,在固结容器内放置护环、透水板和用水湿润后的薄滤纸,将带有环刀(环刀的表面积为30cm,h20mm)的试样,小心装入护环内,然后在试样上放薄滤纸、透水板和加压盖板、传压钢柱,置于加压框架下,对准加压框架的正中,安装量表。

(4)施加0.25kPa的预压压力,使试样与仪器上下各部分之间接触良好,然后调整量表,使指针读数为5.00。

(5)确定需要施加的各级压力。加压等级一般为50.0、100、200、400kPa。(在工程实践中做本实验的最后一级压力应大于上覆土层的计算压力100~200kPa)。

(6)测记稳定读数。当不需要测定沉降速率时,稳定标准规定为每级压力下固结24小时。测记稳定读数后,本实验取固结稳定时间为10分钟,再施加第2级压力。依次逐级加压至试验结束。

(7)试验结束后,迅速拆除仪器部件,取出带环刀的试样。(如系饱和试样,则用干滤纸吸去试样两端表面上的水,取出试样,测定试验后的含水量)。

(8)、计算与制图

1按下式计算试样的初始孔隙比e0 2e0wGs(10.01w0)10

式中:ρ0—试样初始密度, g/cm3;

w0—试样的初始含水量, %。

2按下式计算各级压力下固结稳定后的孔隙比ei

eie0(1e0)hih0

式中:Δhi—某级压力下试样高度变化,即总变形量减去仪器变形量,mm;

h0——试样初始高度,mm。

3绘制e~p的关系曲线

以孔隙比e为纵坐标,压力p为横坐标,将试验成果点在图上,连成一条光滑曲线。

(五)、本试验记录格式详见实验报告

实验三

直剪试验

(一)、试验目的

直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。通常采用4个试样,分别在不同的垂直压力p下,施加水平剪切力进行剪切,测得剪切破坏时的剪应力τ。然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标:内摩擦角φ和粘聚力c。

(二)、试验方法与适用范围

1、试验方法

快剪试验:在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪应力。(本实验采用此方法)

固结快剪试验:在试样上施加垂直压力,待试样排水固结稳定后,快速施加水平剪应力。

慢剪试验:在试样上施加垂直压力及水平剪应力的过程中,均使试样排水固结。

2、适用范围:适用于测定细粒土的抗剪强度指标c和φ及土颗粒的粒径小于2mm的砂土的抗剪强度指标φ。渗透系数k大于10-6cm/s的土不宜作快剪试验。

(三)仪器设备

应变控制式直剪仪:剪切盒、垂直加压框架、量力环、推动机构等;

位移计(百分表):量程5~10mm,分度值0.01mm;

天平、环刀、削土刀、饱和器、秒表、滤纸、直尺等。

2、操作步骤(粘性土)

(1)试样制备:从原状土样中切取原状土试样或制备给定干密度和含水量的扰动土试样。按规范规定,测定试样的密度及含水量。用环刀取试样。

(2) 试样安装:

对准上下盒,插入固定销。在下盒内放湿滤纸和透水板。将装有试样的环刀平口向下,对准剪切盒口,在试样顶面放湿滤纸和透水板,然后将试样徐徐推入剪切盒内,移去环刀,重复取样。

转动手轮,使上盒前端钢珠刚好与量力环接触。调整测力计读数为零。依次加上加压盖板、钢珠、加压框架,安装垂直位移计,测记起始读数。

(3)施加垂直压力:一个垂直压力相当于现场预期的最大压力p,一个垂直压力要大于p,其他垂直压力均小于p。但垂直压力的各级差值要大致相等。也可以取垂直压力分别为100、200、300、400kPa 各级垂直压力可一次轻轻施加,若土质软弱,也可以分级施加以防试样挤出。

(4),拔去固定销,开动秒表,以0.8~1.2mm/min的速率剪切(每分钟4~6转的均匀速度旋转手轮),使试样在3~5min剪损。

剪损的标准:①当测力计的读数达到稳定,或有明显后退表示试样剪损;②一般宜剪切至剪切变形达到4mm;③若测力计的读数继续增加,则剪切变形达到6mm为止。

(5)剪切结束后,倒转手轮,尽快移去垂直压力、框架、钢珠、加压盖板等。取出试样,重复实验,直至完成。

(6)、计算与制图

1计算: 按下式计算试样的剪应力

kR

式中:k—测力计率定系数,N/0.01mm;

R—测力计读数,0.01mm;

2制图:①以抗剪强度τf为纵坐标,垂直压力p为横坐标,绘制抗剪强度τf与垂直压力p的关系曲线。

(五)、本试验记录格式详见实验报告

第11篇:土力学调研报告

大连交通大学2014届本科生毕业设计调研报告

实习(调研)报告

一.课题的来源及意义:

由于土具有压缩性,有效应力的变化必然伴随着土体的变形,导致基础的沉降。建筑物基础的沉降除了与建筑物在地基中所引起的附加应力有关以外,还与土的压缩性、土的种类、各层土的厚度有关。

如果建筑物基础的沉降量或不均匀沉降超出其容许值,建筑物可能出现倾斜、开裂等工程事故,影响正常使用。因此,进行建筑物地基基础设计时,必须根据建筑物的情况和勘探实验资料,计算基础可能发生的沉降量和不均匀沉降,并设法将其控制在建筑物容许范围之内。土的压缩性研究和地基沉降计算由此进入人们的视野。

沉降计算及预测是地基处理的重要内容, 公路或其他地基处理的每一个环节都与沉降计算及预测息息相关。在设计阶段, 变形的大致估算或预测是选择和确定处理方法的依据; 在施工阶段, 变形预测是采用超载等处理手段的决策基础; 在工后阶段, 沉降预测是评价软基处理质量的主要指标及制订维修养护计划的重要参考。

二.国内外发展状况:

现有的土木工程问题都可归纳为三大课题,即强度课题、变形课题和稳定课题,房屋建筑的地基沉降计算便是变形课题。评价一个地基基础设计或土工构筑物设计是否适用,常常需要估算建筑物下面的基土由于静荷载作用所引起的竖向位移。任何建筑物只能允许有限的移动,工程实践表明,大多数地基事故皆由地基变形过大而不均匀所造成,所以正确计算和控制基础的差异沉降和总沉降使其不超过容许值是至关重要的。近年来,人们对土力学的诸多方面的研究都有突破,但对地基变形的研究却少有进展。

从规范的修订历程来看,建筑物的地基变形允许值并无太多变化,但涉及到变形验算的建筑物范围加大了。重要的、有纪念性的大型房屋或构筑物和对地基有特殊要求的建筑物应进行变形验算,一般房屋建筑,只在容许承载力满足了设计要求,就意味着稳定和变形也满足了。因为规范定义的容许承载力系指在保证地基稳定的条件下,房屋和构筑物的沉降量不超过容许值的地基的地基承载力。把强度、变形、稳定混为一谈是本规范的不足之处。《建筑地基基础设计规范》(GBJ7—2011)中规定,安全等级为一级的所有建筑及安全等级为二级的部分建筑应进行变形验算,对于一部分中、小房屋,当采用地基承载力标准值设计基础面积及埋深后,其变形亦同时可满足要求时才不进行变形验算,明确了按变形设

计的原则。

规范中把承载力标准值定义为系按标准方式试验并经过统计处理的数值,把承载力标准值、地基沉降计算值及地基稳定生评价区分开来作为硬性指标来评价某些建筑物的适用性,应该说比先前的规范进步了。新修订的《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2011)中规定,地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物,均应按地基变形设计,部分丙级建筑物也应作变形验算,充分体现了地基设计按变形设计的原则。规范中地基承载力特征值指由载荷试验测定的地基土压力—变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限。可见地基承载力特征值只是在特定条件下保证地基不发生强度破坏的一个值,而地基变形则变成影响房屋建筑正常使用的一个关键指标。

从规范的修订历程,还可以看出用载荷板试验确定承载力的微妙变化:TJ7—74规范是以按土的物理力学指标查表确定为主,用载荷板试验确定为辅;用载荷板试验确定容许承载力时,对低压缩性土取比例界限值为容许承载力,对中、高压缩性土取沉降与压板宽度之比为0.02时所对应的压力为容许承载力;GBJ7—89规范是以用载荷板试验确定为主,以按土的物理力学指标查表确定为辅。GB5007—2011规范突出了强调了原位测试试验,取消了按土的物理力学指标查表确定的方法,说明了规范朝着科学的方向迈出了一大步。由此可见,建筑物的沉降量计算的控制问题已越来越引起人们的重视。

随着各国建设水平的不断提高,人们逐渐认识到,地基沉降计算仍然有用假定一维压缩、柔性基础、采用附加应力计算的传统“分层总和法”已经不能满足工程建设的需要,因为现实的深基坑对回弹再压缩变形、基础刚度、超补偿设计、地基基础相互作用等问题必须予以考虑,所以考虑地基土单元体处于三向应力状态的实际条件,并计入地基土分层、基础形状、基础刚度等因素对沉降的影响的计算方法应是主流方向。欧洲规范(EuroCode)即是在此基础上按弹性理论求解获得计算公式。上文提到的我国有三本规范使用修正的叶果洛夫方法也是按此方向做出的努力。另外,工程经验体现了一个地区的建设特点,是理论分析不能解释和取代的,注重积累并进行反演分析会不断完善土力学理论。

三.本课题的研究目标和方法:

与金属等其它连续介质材料不同,土受压力作用后的压缩并非瞬间完成,而是随时间逐步发展并趋稳定的。土体压缩随时间发展的这一现象或过程称为固结。因此,土的压缩和固结是密不可分的,压缩是土固结行为的外在表现,而固结是土压缩的内在本质。

关于现今的几种研究计算方法,作简单描述。

综合国内外有关资料,天然地基浅基础的沉降计算方法可分为如下几种。

1.分层总和法

其含义是将地基分为若干个水平土层,各土层的厚度分别为h1,h2,h3,„,hn。S1,S2,S3„,Sn。然后累计起来,即为地基总的沉降量S。

S=S1+S2+S3+„SN

分层总和法是工程中使用最多的沉降计算方法,其基本原理是先求出地基土的竖向应力,然后利用室内压缩试验测出的压缩曲线、压缩指标、压缩系数或压缩模量计算分层沉降量然后再对其求和。其中e-lgp曲线法能够考虑地基土的应力历史,分别计算正常固结土、超固结土和欠固结土情况下路基土的最终固结沉降量。

分层总和法计算的沉降值一般与实测值不大一致,主要原因是:

一、分层总和法计算所做的几点假定与土体的实际情况不完全符合;

二、土的压缩性指标、试样的代表性、取原状土的技术及试验手段的精确度都存在一些问题。

三、软土一般都具有明显的流变特性,分层总和法没有考虑到由于流变而引起的附加沉降量。这些计算方法所采用的计算参数都是在完全侧限条件下测到的,没有考虑土的侧向变形的影响,故而计算结果会有一定的偏差。

2.三维沉降计算方法

地基土在荷载作用下实际上是处于三向应力状态,其沉降除包括竖向压缩变形外,侧向变形引起的沉降也是不可忽视的,尤其在软土地基中,高含水量和流变特性使侧向变形引起的沉降在地基总沉降中占有相当大的比重。所以对于软土地基一般情况下都是考虑三维条件下的沉降变形。

除近代随着计算机发展兴起的有限单元法能够全面的考虑地基土的三维受力状态外,现有的三维沉降计算方法大致可分为三类:第一种是在计算沉降时假定地基土体为各向同性弹性体,从弹性理论的应力应变关系出发计算沉降变形量,如黄文熙三维压缩法;第二种是利用室内试验模拟出三维应力的影响,根据试验所得参数计算沉降量,如Lambe的应力路径法,司开普顿一比伦的半经验法;还有一种方法就是将一维沉降计算结果乘上一个经验修正系数来反映侧向变形对最终沉降量的影响,如我国《建筑地基基础设计规范》推荐沉降计算方法,经验系数是通过大量实测资料统计分析后得到的一个范围值。

3.有限单元法

当由于荷载所引起的附加应力在整个土层内变化特别明显,以致于压缩模量不能假定为恒值时,采用线性弹性理论就不合适了,在这种情况下,可以利用数值方法如有限单元来来进行分析,这个方法能考虑模量随深度以及横向位置而变化,虽然这个方法已取得相当成功,但由于模型参数的确定和计算工作量较大,

并且这种方法目前所积累的技术储备较少,因此还不适用于常规设计。其主要计算步骤是:

(1)把荷载或者位移增量应用于地基分析中,然后用室内试验得到的初始模量进行一次线性有限元分析;

(2)根据步骤(1)所确定的应力状态以及室内获得的模量与应力水平的相关资料,再计算各个结点的模量;

(3)按照修正后的模量值,再重新计算应力状态,然后重复步骤(2),并得到第二次修正了的应力状态。重复进行上述计算过程,直到满足收敛性要求。

4.反分析法计算沉降量

反分析法是根据工程现场实测的位移信息反演确定出各类未知参数,然后利用反演求出的参数再计算沉降量的方法。通过位移反分析方法进行地基沉降变形预测国内外已进行了广泛的研究。在本构模型方面,反分析法已经由弹性模型发展到了弹塑性和粘弹塑性模型,弹塑性和粘弹塑性位移反分析方法的理论发展很快,但实寄应用上存在许多困难,主要是隐式非线性问题只能用直接法确定最优参数值,效果不佳。进行反分析计算需要可靠和完整的观测数据,反算某些参数时应对其他一些辅助参数要进行实测或者估计。进行反分析首先要对整个反分析数学模型做某种假定,这些假定的合理与否将直接影响反分析结果的准确性,在模型选择、介质特性假定等方面,经验的工程判断将会起到重要作用。这样以来就会在无形中给反分析法计算地基沉降量带来一些人为因素引起的误差。

如果说外荷载(附加应力)是引起地基变形的外因,那么土具有压缩性就是地基变形的根本内因。因此,研究土的压缩性是合理计算地基变形的前提,也是土力学中重要的研究课题之一。而研究地基的沉降和具体的沉降计算,可以把实验室中土的压缩性研究结论应用到实践中去,强化并检验实验室中的研究成果。同时,因为地基沉降计算在工程中的重要地位,探究并改善地基沉降计算方法也是土建共同的大课题,也可以帮助我们强化所学知识,实践理论结合才是。

四.本文的探究方法

本文试着在实验室对工程实地的软粘土进行进行控制含水率为变量和控制干密度为变量的逐级加载的压缩试验,探究干密度、含水率对土体压缩性质的影响,同时观测记录变形量并根据经验公式计算相关的沉降指标,然后绘制对应的图像,拟合公式并应用到工程实例中来初步计算沉降量。

五.试验任务和进度安排

详见任务书和进度表

参考文献

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[15] 基础工程手册.钱鸿缙,叶书麟等译.北京:中国建筑工业出版社,1983.

[16] Blight, G.E.Interactions between the atmosphere and the earth.

Géotechnique, 47(4): 715–767.1997.

[17] Bowles, J.E.Foundation analysis and design.5th ed., International

Edition.McGraw-Hill Companies.1997.

第12篇:土力学实验教案

《土力学与基础工程》实验教案

绪论

一、土工试验的对象和作用

土工试验是对土的工程性质进行测试,并获得土的物理性指标(如密度、含水率、土粒比重等)和力学性指标(如压缩模量、抗剪强度指标等)的实验工作,从而为工程设计和施工提供可靠的参数,它是正确评价工程地质条件不可缺少的前提和依据。

土是自然界的产物,其形成过程、物质成分以及工程特性是极为复杂的,并且随其受力状态、应力历史、加载速率和排水条件等的不同而变得更加复杂。、所以,在进行各类工程项目设计和施工之前,必须对工程项目所在场地的土体进行土工试验,以充分了解和掌握土的各种物理和力学性质,从而为场地岩土工程地质条件的正确评价提供必要的依据。因此,土工试验是各类工程建设项目中首先必须解决的何题。

从土力学的发展历史及过程来看,从某种意义上也可以说土力学是土的实验力学,如库仑(Coulomb)定律、达西(Darcy)定律、普洛特(Practor))压实理论以及描述土的应力一应变关系的双曲线模型等,无一不是通过对、土的各种试验而建立起来的。因此,土工试验又为土力学理论的发展提供依据,即使在计算机及计算技术高度发达的今天,可以把土的复杂的弹塑性应力一应变关系纳人到岩土工程的变形与稳定计算中去,但是土的工程性质的正确测定对于这些计算模型的建立以及模型中参数的确定仍然是一个关键伺题。所以,土工试验在土力学的发展过程中占有相当重要的地位。

采用原位测试方法对土的工程性质进行测定,较之室内土工试验具有不少优点,原位测试方法可以避免钻孔取土时对土的扰动和取土卸荷时土样回弹等对试验结果的影响,试验结果可以直接反映原位土层的物理状态,某些不易采取原状土样的土层(如深层的砂),只能采用原位测试的方法。但在进行原位测试时,其边界条件较为复杂。在计算分析时,有时还需作不少假定方能进行,如十字板剪切试验结果整理中的竖向和水平向抗剪强度相等的假定等,并且有些指标还不能用原位测试直接测定,如应为路径、时间效应及应变孩率等对主的性状的影响。室内土工试验由于能进行各种模拟控制试验以及进行全过程和全方位的量测和观察,在某种程度上反而能满足土的计算或研究的要求。因此,室内土工试验又是原位测试所代替不了的。

任何试验都有其一定的局限性,土工试验一样也有其局限性。其实,当土样从钻孔中取出时,就已产生两种效应使该土样偏离了实际情况,一是取土、搬运及试验切土时的机械作用扰动了土的结构,降低了土的强度;二是改变了土的应力条件,土样产生回弹膨胀。这两种效应统称为扰动,扰动使试验指标不符合原位土体的工程性状。除此以外,试样的数量也是非常有限的,一层土一般只能取几个或十几个试样,试样总体积与其所代表的土层体积相比,相差悬殊;同时,土还是各向异性的,在垂直方向上与在水平方向上,其性质指标是不相同的。而室内土工试验的应力条件是相对理想和单一化的,如固结试验是在完全侧限条件

下进行的,三轴压缩试验也仅是轴对称的,这些条件均与实际土层的受力条件不尽相符。因此,土工试验有一定的局限性,另外,土工试验成果因试验方法和试验技巧熟练程度的不同,也可能会有较大差别,这种差别在某种程度上甚至大于计算方法所引起的误差。

二、土工试验项目

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

土的含水率试验 土的密度试验 土的液限塑限试验 土的击实试验 土的渗透试验 土的压缩固结试验 土的直剪试验

实验一: 密度试验(环刀法)

一、概述

土的密度ρ是指土的单位体积质量,是土的基本物理性质指标之一,其单位为g/cm3。土的密度反映了土体结构的松紧程度,是计算土的自重应力、干密度、孔隙比、孔隙度等指标的重要依据,也是挡土墙土压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和沉降量估算以及路基路面施工填土压实度控制的重要指标之一。土的密度一般是指土的天然密度。

二、试验方法及原理

密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土,宜采用环刀法;对于易碎、难以切削的土,可用蜡封法,对于现场粗粒土,可用灌水法或灌砂法。环刀法就是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法,环刀内土的质量与环刀体积之比即为土的密度。

1.仪器设备

(1)恒质量环刀:内径6.18cm(面积30cm2)或内径7.98cm(面积50cm2),高20mm,壁厚1.5mm;

(2)称量500g、最小分度值0.1g的天平;

(3)切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。

2.操作步骤

(1) 按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样,其直径和高度应大于环刀的尺寸,整平两端放在玻璃板上。

(2) 在环刀内壁涂一薄层凡士林,将环刀的刀刃向下放在土样上面,然后用手将环刀垂直下压,边压边削,至土样上端伸出环刀为止,根据试样的软硬程度,采用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平,并及时在两端盖上圆玻璃片,以免水分蒸发。

(3)擦净环刀外壁,拿去圆玻璃片,然后称取环刀加土质量,准确至0.1g。

环刀法试验应进行两次平行测定,两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm3.,并取其两次测值的算术平均值。

实验二: 含水率试验(烘干法)

一、概述

土的含水率是指土在温度105-110℃下烘到衡量时所失去的水质量与达到恒量后干土质量的比值,以百分数表示。

二、试验方法及原理

含水率试验方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法、炒干法等,其中以烘干法为室内试验的标准方法。烘干法是将试样放在温度能保持105~110℃的烘箱中烘至恒量的方法,是室内测定含水率的标准方法。

1.仪器设备

(1)保持温度为105110℃的自动控制电热恒温烘箱或沸水烘箱、红外烘箱、微波炉等其他能源烘箱; (2)称量200g、最小分度值0.0lg的天平; (3)装有干燥剂的玻璃干燥缸; (4)恒质量的铝制称量盒。

2.操作步骤

(1)从土样中选取具有代表性的试样15~30g(有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g),放人称量盒内,立即盖上盒盖,称盒加湿土质量,准确至0.0lg。

(2)打开盒盖,将试样和盒一起放人烘箱内,在温度105^-110℃下烘至恒量。试样烘至恒量的时间,对于粘土和粉土宜烘8~10h,对于砂土宜烘6~8h。对于有机质超过干土质量5%的土,应将温度控制在65~70℃的恒温下进行烘干。

(3)将烘干后的试样和盒从烘箱中取出,盖上盒盖,放人干燥器内冷却至室温。 (4)将试样和盒从干燥器内取出,称盒加干土质量,准确至0.0lg。

烘干法试验应对两个试样进行平行铡定,并取两个含水率测值的算术平均值。当含水率小于40%时,允许的平行测定差值为1%;当含水率等于、大于40%时,允许的平行测定差值为2%。

实验三: 土的液塑限试验

一、概述

界限含水率试验要求土的颗粒粒径小于0.5mm, 且有机质含量不超过5%,且宜采用天然含水率的试样,但也可采用风干试样,当试样中含有粒径大于0.5mm的土粒或杂质时,应过0.5mm的筛。

二、液限试验(圆锥仪液限试验)

液限是区分粘性土可塑状态和流动状态的界限含水率,测定土的液限主要有圆锥仪法、碟式仪法等试验方法,也可采用液塑限联合测定法测定土的液限。

圆锥仪液限试验就是将质量为76g的圆锥仪轻放在试样的表面,使其在自重作用下沉人土中,若圆锥体经过5s恰好沉人土中10 mm深度,此时试样的含水率就是液限。

1.仪器设备

(1)圆锥液限仪;

(2)称量200g,最小分度值0.0lg的天平; (3)烘箱、干燥器;

(4)铝制称量盒、调土刀、小刀、毛玻璃板、滴管、吹风机、孔径为0.5mm的标准筛、研钵等设备。

2.操作步骤

(1)选取具有代表性的天然含水率土样或风干土样,若土中含有较多大于0.5mm的颗粒或夹有多量的杂物时,应将土样风干后用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎,然后再过0.5mm的筛。

(2)当采用天然含水率土样时,取代表性土样250g,将试样放在橡皮板或毛玻璃板上搅拌均匀;当采用风干土样时,取过0.5mm筛的代表性土样200g,将试样放在橡皮板上用纯水将土样调成均匀膏状,然后放人调土皿中,盖上湿布,浸润过夜。

(3)将土样用调土刀充分调拌均匀后,分层装人试样杯中,并注意土中不能留有t空隙,装满试杯后刮去余土使土样与杯口齐平,并将试样杯放在底座上。

(4)将圆锥仪擦拭干净,并在锥尖上抹一薄层凡士林,两指捏住圆锥仪手柄,保持锥体垂直,当圆锥仪锥尖与试样表面正好接触时,轻轻松手让锥体自由沉人土中。

(5)放锥后约经5s,锥体人土深度恰好为10 mm的圆锥环状刻度线处,此时土的含水率即为液限。 (6)若锥体人土深度超过或小于l0mm时,表示试样的含水率高于或低于液限,应该用小刀挖去沾有凡士林的土,然后将试样全部取出,放在橡皮板或毛玻璃板上,根据试样的干、湿情况,适当加纯水或边调拌边风干重新拌和,然后重复(3)~(5)试验步骤。

(7)取出锥体,用小刀挖去沾有凡士林的土,然后取锥孔附近土样约10~15g,放人称量盒内,测定其含水率。

液限试验需进行两次平均测定,并取其算术平均值,其平行差值不得大于2%。

三、塑限试验(滚搓法)

塑限是区分粘性土可塑状态与半固体状态的界限含水率,测定土的塑限的试验方法主要是滚搓法。滚搓法塑限试验就是用手在毛玻璃板上滚搓土条,当土条直径达3mm时产生裂缝并断裂,此时试样的含水率即为塑限。

1.仪器设备

(1) 200mm×300mm的毛玻璃板;

(2)分度值0.02mm的卡尺或直径3 mm的金属丝; (3)称量200g,最小分度值0.0lg的天平; (4)烘箱、干燥器;

(5)铝制称量盒、滴管、吹风机、孔径为0.5mm的筛、研钵等。

2.操作步骤

(1)取代表性天然含水率试样或过0.5 mm筛的代表性风干试样100g, 放在盛土皿中加纯水拌匀,盖上湿布,湿润静止过夜。

4 (2)将制备好的试样在手中揉捏至不粘手,然后将试样捏扁,若出现裂缝,则表示其含水率已接近塑限。

(3)取接近塑限含水率的试样8~10g, 先用手捏成手指大小的土团(椭圆形或球形),然后再放在毛玻璃板上用手掌轻轻滚搓,滚搓时应以手掌均匀施压于土条上,不得使土条在毛玻璃板上无力滚动,在任何情况下土条不得有空心现象,土条长度不宜大于手掌宽度,在滚搓时不得从手掌下任一边脱出。

(4)当土条搓至3 mm直径时,表面产生许多裂缝,并开始断裂,此时试样的含水率即为塑限。若土条搓至3 mm直径时,仍未产生裂缝或断裂,表示试样的含水率高于塑限;或者土条直径在大于3 mm时已开始断裂,表示试样的含水率低于塑限,都应重新取样进行试验。

(5)取直径3mm且有裂缝的土条3-5g,放人称量盒内,随即盖紧盒盖,测定土条的含水率。 塑限试验需进行两次平均测定,并取其算术平均值,其平行差值不得大于2%。

四、液、塑限联合测定法

液、塑限联合测定法是根据圆锥仪的圆锥人土深度与其相应的含水率在双对数坐标上具有线性关系的特性来进行的。利用圆锥质量为76g的液塑限联合测定仪测得土在不同含水率时的圆锥人土深度,并绘制其关系直线图,在图上查得圆锥下沉深度为l0mm(或17mm)所对应的含水率即为液限,查得圆锥下沉深度为2mm所对应的含水率即为塑限。

1.仪器设备

(1)液塑限联合测定仪。

(2)称量200g, 最小分度值0.0lg的天平。

(3)烘箱、干燥器。

(4)铝制称量盒、调土刀、孔径为0.5mm的筛、研钵、凡士林等。

2.操作步骤

(1)原则上采用天然含水率土样,但也可采用风干土样,当试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时,应过0.5 mm筛。

(2)当采用天然含水率土样时,取代表性试样250g; 采用风干土样时,取过0.5mm筛的代表性试样200g, 将试样放在橡皮板上用纯水调制成均匀膏状,放人调土皿,盖上湿布,浸润过夜。

(3)将制备好的试样用调土刀充分调拌均匀后,分层装人试样杯中,并注意土中不能留有空隙,装满试杯后刮去余土使土样与杯口齐平,并将试样杯放在联合测定仪的升降座上。

(4)将圆锥仪擦拭干净,并在锥尖上抹一薄层凡士林,然后接通电源,使电磁铁吸住圆 锥。

(5)调节零点,使屏幕上的标尺调在零位,然后转动升降旋钮,试样杯则徐徐上升,当锥尖刚好接触试样表面时,指示灯亮,立即停止转动旋钮。

(6)按动控制开关,圆锥则在自重下沉人试样,经5s后,测读显示在屏幕上的圆锥下沉深度,然后取出试样杯,挖去锥尖入土处的凡士林,取锥体附近的试样不少于log,放人称量盒内,测定含水率。

(7)将试样从试样杯中全部挖出,再加水或吹干并调匀,重复以上试验步骤分别测定试样在不同含水率下的圆锥下沉深度。液塑限联合测定至少在三点以上,其圆锥入土深度宜分别控制在3~4mm,7~9mm和15~17mm。 3.液限和塑限确定

以含水率为横坐标、以圆锥人土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制含水率与圆锥人土深度关系曲线,如下图所示。三点应在一直线上,如图中A线。当三点不在一直线上时,通过高含水率的点与其余两点连成两条直线,在圆锥下沉深度为2mm处查得相应的两个含水率,当所查得的两个含水率差值小于2%时,应以该两个含水率平均值的点(仍在圆锥下沉深度为2mm处)与高含水率的点再连一直线,如图中B线,若两个含水率的差值大于、等于2时,则应重做试验。

在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得圆锥下沉深度为17mm所对应的含水率为17mm液限;查得圆锥下沉深度为l0mm所对应的含水率为l0mm液限;查得圆锥下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限,取值以百分数表示,准确至0.1%。

实验四 击实试验

一、概述

本实验的目的是用击实仪在一定击实次数下测定土的最大干密度和最优含水量,借以了解土的压实性质。

本实验采用南实处型击实仪,此仪器适用于粒径小于5毫米的土粒,如粒径大于5毫米的土粒重量介于总土量的3—30%时,允许以本仪器用粒径小于5毫米的土料进行实验,但应对实验结果进行校正,如粒径大于5毫米的土粒重量小于总量的30%时,可以不加校正.

二、试验设备、方法与原理 1.仪器设备

(1)击筒容量为1000立方厘米, 锤重2.5公斤,南实处型落距为460毫米. (2)天平:感量0.01克. (3)台秤:称重10公斤,感量1克. (4)筛:孔径5毫米.(5)其它:推土器,削土刀,称量盒,搪瓷盘,水喷水器,碎土设备和少量轻机油.2.操作步骤

(1)将具有代表性的风干土样,或在低于60ºC摄氏度温度下烘干的土样,或天然含水量低于塑限可以碾散过筛的土样,放在橡皮板上用木碾碾散,过5毫米筛后备用(本步骤由实验室完成).(2)参照土的塑限,估计其最佳含水量0p,预定至少五个不同含水量,使各含水量依次相差约2%,且其中至少有二个大于和小于0p。各个预定含水量及土样原有含水量(由实验室给出),按下式计算所需的加水量: mωmω00.01(ωω0)

10.01ω0式中: mω——所需的加水质量,克。

mω0——含水量为ω0时的土质量,克。

ω——要求达到的预期含水量,%。

ω0——土样原有的含水量,%。

(3)按预定含水量制备试样。取土样约2.5千克,平铺于不吸水的平板上,用喷水设备往土样上均匀喷洒预定的水量,稍静置一段时间后,装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用。静置时间对高液限粘土(CH)不得少于一昼夜,对低液限粘土(CL)可酌情缩短,但不应少于12小时. (4)准备好击实筒和击锤,把击实筒固定于底板,检查各部分螺丝接头是否完好,筒与底板是否接触好,螺丝是否拧紧,击实筒底面和筒内壁需涂少许润滑油. (5)将击实筒连底板放在坚实地面上,将制备的土样分三层放入击实筒内,每装一层击实一层,每层25击.如土系用于中小型堤坝工程,则可用每层15击.每层的装土及击实方法如下: 取制备好的试样600—800克(使击实后的略高于筒高的1/3)倒入筒内,整平其表面,并用圆木板稍加压紧,按25击(或15击)击数进行击实.击实时,提起击锤与导筒顶接触(落高为460毫米)后,使其自由铅直下落,每次锤击时应挪动击锤,使锤迹均匀分布于土面.然后安装护筒,把土面刨成毛面,重复上述步骤进行第二及第三层的击实.击实后高出击实筒的余土高度不得大于10毫米. (6)用削土刀小心沿护筒内壁与土的接触面划开,转动并取下护筒(注意勿将击实筒内土样带出),齐筒顶细心削平试样,拆除底板.如试样底面超出筒外,亦应削平.然后檫净筒外壁,用台秤称出筒加土重,称重准至1克. (7)用推土器推出筒内试样,从试样中心不同位置处取两小块各约15~30克土,测定其含水量,计算

6 准至0.1%,其平行误差不得超过1%. (8)按4到7步骤进行其余含水量下土的击实和测定工作.

三、计算及制图

1.按下式计算击实后各点的干密度: d10.01

式中: d-—干密度,g/cm

3ρ-—湿密度,g/cm3

ω-—击实后测定的含水量,% 2.将测得的不同d及ω值,绘出d及ω关系曲线(即击实曲线).曲线上峰点的坐标分别为dmax和op.如不能连接成合理曲线时,应进行补点实验. 3.按下式计算饱和含水量: sat(%)(1)100% dGs式中:sat(%)--饱和含水量(%);

Gs--土粒比重;

--水的密度g/cm3。

计算几个干密度下土的饱和含水量,以干密度为纵坐标,饱和含水量为横坐标,绘制饱和曲线(见击实实验记录).

1.8击实曲线1.5151.7最大干密度1.67最优含水量20%饱和度100%密度rd克/厘米21.6171920212324

含水量 ω%

7 实验

五、渗透实验

一、概述:

渗透是水流经多孔介质的现象.若土中渗透水流呈层流状态,则渗透速度与水力坡降成正比.当水力坡降等于1时的渗透速度,称为土的渗透系数. 本次实验是在室内南55型渗透仪测定粘性土的渗透系数,渗透系数是估算渗流量,饱和条件下土工建筑物与地基内的渗水流速,以及选择筑坝土料的重要指标.

二、试验设备、方法与原理

1.仪器设备

(1)渗透仪

(2)无空气水

(3)量筒: 容量100立方厘米,精度1立方厘米

(4)其他: 秒表,温度计,凡士林,修土刀等

2.操作步骤

(1)按工程需要,取原状土或制备成所需状态的扰动土样,按前述容重实验中环刀取土的方法操作,修平环刀上下土样突出的部分,但不得用刀在土样两端反复涂抹,切削试样时应根据要求将环刀刃口垂直或平行于土的天然层面。

(2)测定试样容重,并取削下的余土测定含水量。

(3)将容器套筒内壁涂上一薄层凡士林,然后将装有试样的环刀推入套筒,并压入止水垫圈.刮去挤出的凡士林.装好带有透水石和垫圈的上下盖,并且用螺丝拧紧,不得漏气漏水。

(4)把装好式样的容器的进水口与供水源装置连通,关止水夹。使供水瓶注满水,直至供水瓶的排气孔有水溢出时为止。

(5)把容器侧立,排气管向上,并打开排气管管夹。然后打开止水夹及进水口管夹,排除容器底部的空气,直至水中无夹带气泡溢出为止。关闭气管管夹,平放好容器。

(6)在不大于200cm水头作用下,静置某一时间,待上出水口7有水溢出后,开始测定。

(7)当采用变水头时,将水头管充水至需要高度后,关止水夹5(2),开动秒表,同时测记起始水头h1,经过时间t后再测记终了水头h2(每次测定的水头差应大于10厘米)。如此连续测记2~3次后,再使水头管水位回升至需要高度,再连续测记数次,前后需6次以上,试验终止①,同时测记试验开始时与终止的水温。

(8)当采用常水头时打开5(1)、5(2)、5(3)止水夹,开动秒表,同时用量筒接取出水口7处

3时间t的渗水量,并测记水头h及水温TºC,如此重复测记6次以上,每次定的水量,应不少于5.0cm。

三、计算及制图

1.按下式计算渗透系数: KT2.20 或

KThaL log1(变水头)Ath2QL(常水头)

Aht注:①每次测定的水头应大于10厘米.对较粘的试样或较密实的试样,测记时间可能长,为避免测试过程中水温变化较大,影响实验结果,规定每测试一次,应在3~4小时内完成.如不能满足上述要求,可加大作用水头或改用负压法.测试时,如发现水流过快,应检查试样及容器漏水或试样集中渗流现象.有,则应重新制样,安装.式中: KT-水温TºC时的土的渗透系数,厘米/秒;

8 a-测压管的断面积,平方厘米; A-试样的断面积,平方厘米; L-试样长度,厘米; t-水头自h1降到h2所经的时间,秒; h1-测压管中开始水头,厘米;

h2-测压管中终了水头,厘米; Q-时间t内的渗透流量,立方厘米; h-常水头,厘米. 2.按下述公式计算水温10ºC时的渗透系数.以10ºC为标准是由于地下水渗流的温度在10ºC右,选它做标准是为了符合实际渗透情况. K10KtT 10式中: K10-水温为10ºC时土的渗透系数,厘米/秒; KT-水温为TºC时土的渗透系数,厘米/秒; T-TºC时水的动力粘滞系数,克秒/平方厘米; 10-10ºC时水的动力粘滞系数,克秒/平方厘米. T比值与温度的关系见表5—1.10 3.取测得的六个(或四个)渗透系数较接近的数个求其算术平均值.

实验六: 土的压缩、固结试验

一、概述

标准固结试验就是将天然状态下的原状土或人工制备的扰动土,制备成一定规格的土样,然后在侧限与轴向排水条件下测定土在不同荷载下的压缩变形,且试样在每级压力下的固结稳定时间为24h。

二、试验方法与原理 1.仪器设备

(1) 固结容器。由环刀、护环、透水板、加压上盖等组成,土样面积30cm2或50cm2,高

度2cm。

(2)加荷设备。可采用量程为5~l0kN的杠杆式、磅秤式或气压式等加荷设备。

(3) 变形量测设备。可采用最大量程l0mm, 最小分度值0.0lmm的百分表,也可采用一准确度为全量程0.2%的位移传感器及数字显示仪表或计算机。

(4)毛玻璃板、圆玻璃片、滤纸、切土刀、钢丝锯和凡士林或硅油等。

2.试验步骤

(1)按工程需要选择面积为30cm,或50cm的切土环刀,环刀内侧涂上一层薄薄的凡士林或硅油,刀口应向下放在原状土或人工制备的扰动土上,切取原状土样时应按天然状态时垂直方向一致。

(2)小心地边压边削,注意避免环刀偏心入土,应使整个土样进入环刀并凸出环刀为止,然后用钢丝锯(软土)或用修土刀(较硬的土或硬土),将环刀两端余土修平,擦净环刀外壁。

(3) 测定土样密度,并在余土中取代表性土样测定其含水率,然后用圆玻璃片将环刀两端盖上,防止水分蒸发。

(4)在固结仪的固结容器内装上带有试样的切土环刀(刀口向下),在土样两端应贴上洁净而湿润的滤纸,再用提环螺丝将导环置于固结容器,然后放上透水石和传压活塞以及定向钢球。

(5) 将装有土样的固结容器,准确地放在加荷横梁的中心,如杠杆式固结仪,应调整杠杆平衡,为保证试样与容器上下各部件之间接触良好,应施加1kPa预压荷载;如采用气压式压缩仪,可按规定调节气压力,使之平衡,同时使各部件之间密合。

(6) 调整百分表或位移传感器至“0”读数,并按工程需要确定加压等级、测定项目以及试验方法。

(7)加压等级可采用12.5kPa,25kPa,50kPa,l00kPa,200kPa,400kPa,800kPa,1600kPa和3200kPa。第一级压力的大小视土的软硬程度,分别采用12.5kPa, 25kPa或50kPa;最后一级压力应大于土层的自重应力与附加应力之和,或大于上覆土层的计算压力100-200kPa, 但最大压力不应小于400kPa。

(8)当需要确定原状土的先期固结压力时,初始段的荷重率应小于1,可采用0.5或0.25.最后一级压力应使测得的e-lgp曲线下段出现直线段。对于超固结土,应采用卸压、再加压方法来评价其再压缩特性。

(9) 当需要做回弹试验时,回弹荷重可由超过自重应力或超过先期固结压力的下一级荷重依次卸压至25kPa,然后再依次加荷,一直加至最后一级荷重为止。卸压后的回弹稳定标准与加压相同,即每次卸压后24h测定试样的回弹量。但对于再加荷时间,因考虑到固结已完成,稳定较快,因此可采用12h或更短的时间。

(10)对于饱和试样,在试样受第一级荷重后,应立即向固结容器的水槽中注水浸没试样,而对于非饱和土样,须用湿棉纱或湿海绵覆盖于加压盖板四周,避免水分蒸发。

(11) 当需要预估建筑物对于时间与沉降的关系,需要测定竖向固结系数CV,或对于层理构造明显的软土需测定水平向固结系数CH时,应在某一级荷重下测定时间与试样高度变化的关系。读数时间为6s, 15s, lmin, 2.25min, 4min,6.25min,9min,12.25min,16min,20.25min,25min,30. 25min,36min,42.25min,49min,64min,100min,200min,400min,23h,24h,直至稳定为止。当测定CH时,需具备水平向固结的径向多孔环,环的内壁与土样之间应贴有滤纸。

(12)当不需要测定沉降速率时,则施加每级压力后24h测定试样高度变化作为稳定标准;只需测定压缩系数的试样,施加每级压力后,每小时变形达0.0lmm时,测定试样高度变化作为稳定标准。

10 (13)当试验结束时,应先排除固结容器内水分,然后拆除容器内各部件,取出带环刀的土样,必要时,揩干试样两端和环刀外壁上的水分,测定试验后的密度和含水率。

实验七: 直剪试验

一、概述

直接剪切试验就是直接对试样进行剪切的试验,简称直剪试验,是测定土的抗剪强度的一种常用方法,通常采用4个试样,分别在不同的垂直压力p下,施加水平剪切力,测得试样破坏时的剪应力τ, 然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角φ甲和粘聚力c。

二、试验方法

直接剪切试验一般可分为慢剪、固结快剪和快剪三种试验方法。

1.慢剪试验。先使土样在某一级垂直压力作用下,固结至排水变形稳定(变形稳定标准为每小时变形不大于0.005mm),再以小于每分钟0.02mm的剪切速率缓慢施加水平剪应力,在施加剪应力的过程中,使土样内始终不产生孔隙水压力,用几个土样在不同垂直压力下进行剪切,将得到有效应力抗剪强度参数φs、cs,但历时较长,剪切破坏时间可按下式估算

tf =50t50 式中 tf —达到破坏所经历的时间;

t50 —固结度达到50%的时间。

2.固结快剪试验。先使土样在某一级垂直压力作用下,固结至排水变形稳定,再以每分钟0.8mm的剪切速率施加剪力,直至剪坏,一般在3 ~ 5min内完成,适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。由于时间短促,剪力所产生的超静水压力不会转化为粒间的有效应力,用几个土样在不同垂直压力下进行慢剪,便能求得抗剪强度参数值φcq、ccq,其值称为总应力法抗剪强度参数。

3.快剪试验。采用原状土样尽量接近现场情况,以每分钟0.8mm的剪切速率施加剪力,直至剪坏,一般在3~5min内完成,适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。这种方法将使粒间有效应力维持原状,不受试验外力的影响,但由于这种粒间有效应力的数值无法求得,所以试验结果只能求得(σtan φq + cq)的混合值。快速法适用于测定粘性土天然强度,但φq角将会偏大。

三、仪器设备

1.直剪仪。采用应变控制式直接剪切仪。

2.测力计。采用应变圈,量表为百分表或位移传感器。

3.环刀。内径6.18cm, 高2.0cm。

4.其它。切土刀、钢丝锯、滤纸、毛玻璃板、圆玻璃片以及润滑油等。

四、操作步骤

1.对准剪切盒的上下盒,插人固定销钉,在下盒内放洁净透水石一块及湿润滤纸一张。

2.将盛有试样的环刀,平口向下、刀口向上,对准剪切盒的上盒,在试样面放湿润滤纸一张及透水石一块,然后将试样通过透水石徐徐压人剪切盒底,移去环刀,并顺次加上传压活塞及加压框架。

3.取不少于4个试样,并分别施加不同的垂直压力,其压力大小根据工程实际和土的软硬程度而定,一般可按25kPa,50kPa,100kPa,200kPa,300kPa,400kPa,600kPa„施加,加荷时应轻轻加上,但必须注意,如土质松软,为防止试样被挤出,应分级施加。

4.若试样是饱和试样,则在施加垂直压力5min后,向剪切盒内注满水;若试样是非饱和土试样,不必注水,但应在加压板周围包以湿棉纱,以防止水分蒸发。

5.当在试样上施加垂直压力后,若每小时垂直变形不大于0.005mm, 则认为试样已达到固结稳定。 6.试样达到固结稳定后,安装测力计,徐徐转动手轮,使上盒前端的钢珠恰与测力计接触,测记测力计初读数。

7.松开外面四只螺杆,拔去里面固定销钉,然后开动电动机,使应变圈受压,观察测力计的读数,它将随下盒位移的增大而增大,当测力计读数不再增加或开始倒退时,即出现峰值,认为试样已破坏,记下破坏值,并继续剪切至位移为4mm时停机;当剪切过程中测力计读数无峰值时,应剪切至剪切位移为6mm时停机。

8.剪切结束后,卸去剪切力和垂直压力,取出试样,并测定试样的含水率。

第13篇:土力学课程简介

《土力学》课程简介

课程名称(中、英文):土力学Soil Mechanics

课程号(代码):30606430

课程类别:必修课

学时:64学分:4

先修课程:理论力学、材料力学、结构力学、弹性理论、工程地质及水文地质学、水力学等。 简介:

《土力学》课程是土木、水利工程专业的一门专业基础课程。它以土为研究对象,研究土的基本物理性质以及土体受力后,其应力、变形、强度和稳定性的科学。本门课程的主要内容包括:土的物理性质、物理状态及工程分类;土体中的应力及有效应力原理;土的渗透性和渗透稳定问题;土的压缩性及地基变形计算;土的剪切特性及本构关系;填土的压实特性和力学性质;土压力的基本理论和计算方法;土坡的稳定性分析;地基承载力的确定和计算方法;土的动力性质;桩基础的设计计算;地基设计和地基处理简介。

《土力学》的研究对象复杂多变,研究内容和涉及的学科范围广泛,它以多种课程为先修课程,例如物理、化学、理论力学、材料力学、结构力学、弹性理论、工程地质及水文地质学、水力学等。土力学理论通常都应用一些土的物理力学指标和参数,这些参数的数值对于理论解答的影响往往大于理论本身的精确性,因此,必须对这些指标和参数有正确的理解和确定方法。土力学中的公式和计算方法,绝大多数都是半理论和半经验的混合产物,是一门实践性很强的科学,做到理论和实践相结合是学好土力学的关键。

教材:

杨进良主编.土力学(第二版).北京:中国水利水电出版社,2000.

主要参考资料:

1.龚晓南主编.土力学.北京:中国建筑工业出版社,2002.6.

2.陈希哲.土力学地基基础.北京:清华大学出版社,2004.8.

第14篇:土力学 课程总结

土力学与地基基础简单总结

(陈广斌勾的重点总结)

--------------GOME 气先生

 第二章

土的物理性质与工程分类

土是由固体颗粒,水和气体所组成的三相体系。

粒组:就是某一级粒径的变化范围,或者为相邻两分界粒径之间性质相近的土粒。 工程中实用的粒度成分分析方法有筛分法和水分法两种。

常用的粒度成分表示方法有三种:表格法、累计曲线法、三角坐标法。 表格法:是以列表形式直接表达各粒组的相对含量。

累计曲线法:是一种图示方法,横坐标表示土颗粒的直径,以mm表示;纵坐标为小于(或大于)某粒径土的累积含量,用百分比表示。

土颗粒级配是否良好的判别常用不均匀系数Cu和曲率系数Cc两个指标来分别描述级配曲线的坡度和形状。

Cu=d60/d10

Cc=d30d30/d60d10 d10小于此种粒径的土的质量占总土质量的10%,也成为有效粒径。d60大于d30大于d10.曲率系数Cc作为第二指标与Cu共同判定土的级配,则更加合理。

对于粗粒土,不均匀系数Cu和曲率系数Cc也是评价渗透稳定性的重要指标。

黏土矿物依硅片和铝片的组叠形式的不同,可以分成蒙脱石、伊利石和高岭石三种类型。

蒙脱石(Al2O3.4SiO2.nH2O)的主要特征是颗粒细微,具有显著的吸水膨胀,失水收缩的特性,或者说亲水能力强。

伊利石(K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O)联结强度弱于高岭石而高于蒙脱石,其特征也介于两者之间。 高岭石(Al2O3.2SiO2.2H2O)的主要特征是颗粒较粗,不容易吸水膨胀,或者说亲水能力差。

结合水:结合水是附着于土粒表面的水,受颗粒表面电场作用力吸引而包围在颗粒四周,不传递静水压力,不能任意流动,其冰点低于零度。

强结合水:丧失液体的特征而接近于固体,完全不能移动,这层水称为强结合水。密度要比自由水大,具有蠕动性。

自由水:是指不受颗粒电场引力作用的水,其水分子无定向排列现象,与普通水无异,受重力支配,能传递静水压力并具有溶解能力。

自由水按照其移动所受作用力的不同分为重力水和毛细水。

重力水:是存在于地下水位以上,受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。 毛细水:除存在于毛细水上升带内,也存在于非饱和土的较大孔隙中。

土中气:密闭的气体对土的工程性质有很大影响,密闭气体的成分可能有空气,水汽,或天然气。在压力作用下密闭气体可被压缩或溶解于水中,而当压力减少时,气泡会恢复原状或重新游离出来。 土的结构:土的结构按其颗粒排列和联结,分为单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。 单粒结构是碎石土和砂土的结构特征。

土的结构最主要的特征是成层性,即层理构造,另外重要特征是裂隙性。 土的三相草图与三相指标定义:

土的密度:定义:土单位体积的质量,测定方法:一般用“环刀法”测定。

土粒相对密度: 定义:土粒密度与4摄氏度时纯水密度之比,称为土粒相对密度。测定方法:在实验室内用比重瓶法,原理是将颗粒放入盛有一定水的比重瓶中,排开的水量即为实验的体积。若土中含大量的可溶盐类有机质胶粒,则可用中性液体,如煤油,汽油,甲苯和二甲苯,必须用排气法排气。

土的含水量:定义:土中水的质量与土粒质量之比,以百分数计。测定方法:一般用“烘干法”测定。 孔隙比e为标准判定:采用天然孔隙比e的大小来判断砂土的密实度。

相对密实度Dr为标准判定:Dr=emax-e/emax-emin

当Dr=0时,e=emax,表示土处于最松状态,当Dr=1时,e=emin,表示土处于最紧密状态。

标准贯入试验是一种原位测试方法,是用规定的锤重(63.5kg)和落距(76cm)

把标准贯入器打入土中,记录贯入一定深度(30cm)所需的锤击数N值的原位测试方法。 塑性指数:把夜限与塑限的差值(去掉百分号)称为塑性指数Ip,即:Ip=WL-WP 夜性指数:IL是黏性土天然含水量与塑限的差值和塑性指数之比,即 IL=(W-WP)/WL-WP

黏性土的胀缩性是指黏性土吸水膨胀、失水收缩的性质。

碎石土是指粒径大于2mm颗粒含量超过总质量50%的土;砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量的50%,而粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总质量的50%的土。

 第三章

土的渗透性与渗流

渗透变形:土工建筑及地基由于渗透作用而出现变形或破坏称为渗透变形或渗透破坏。 渗透变形分为流土和管涌。

流土:是指在向上渗流作用下,局部土体表面隆起,或者颗粒群同时起动而流失的现象,它主要发生在地基或土坝下游渗流溢出处。一般来说,任何类型的土,只要坡降达到一定的大小,都会发生流土破坏。 管涌:管涌是渗透变形的另外一种形式,它是指在渗流作用下土体中的细颗粒形成的空隙道中发生移动并被带走的现象。一般来说,黏性土只有流土而无管涌。

管涌破坏一般有个时间发育过程,是一种渐进性质的破坏,按其发展的过程,可分为两类:一种土,发生渗透变形就不能承受较大的水力坡降,这种土称为危险性管涌土,另外一种土,当出现渗透变形后,仍能承受较大的水力坡降,最后土样出现许多大泉眼,渗透量不断增大,或者发生流土,这种土称为非危险性管涌土。

 第四章

土中应力分布与计算

地基中的自重应力:是值未修建建筑之前,地基中由于土体本身的有效重量而产生的应力。 单层土的竖向自重应力:土体在自重作用下无册向变形和剪切变形,只会发生竖向变形。

地下水位下降:如在软土地区,因大量抽取地下水,以致地下水位长期大幅度下降,使地基中有效自重应力增加,从而引起地面大面积沉降的严重后果。水位上升会引起地基承载力的减少或湿陷性土的塌陷现象,必须引起注意。

刚性基础:由于其刚度很大,不能适应地基土的变形,其基底压力分布将随上部荷载的大小,基础的埋置深度和土的性质的变化而变化。

在黏土层地基表面上的条形刚性基础,当受到中心荷载作用时,由于黏性土具有黏聚力,基底边缘处能承受一定的压力。(选/问)

基底附加压力:是指附加导致地基中产生附加应力的那部分基底压力,在数值上等于基底压力减去基底标高处原有的土中自重应力,是引起地基附加应力和变形的主要原因。

一般浅基础总是埋置在天然地面下一定深度处,才有新增加于地基的基底附加压力。

非均质地基中的附加应力,

上层软弱下层坚硬的情况:

应力集中的程度主要与荷载宽度b和压缩层厚度H有关,随着H/b增大,应力集中现象减弱。

 第五章

土的压缩性与地基沉降计算

土的压缩性::是值土体在压力作用下体积缩小的特征。

土的压缩性是指土中孔隙体积的缩小,即土中水和土中气的体积缩小,可以认为土粒的体积是不变的。 土的固结:饱和土体积在压力作用下随土中水体积减少的全过程,为土的固结。

压缩系数:土的压缩系数的定义是土体在侧限条件下孔隙比减小量与竖向有效应力增量的比值。 由p1=0.1Mpa增加到p2=0.2Mpa时的压缩系数来评定土的压缩性,如 a1-2小于0.1mpa时,为低压缩性土

0.1小于等于a1-2小于0.5mpa时,为中压缩性土 a1-2大于等于0.5mpa时,为高压缩性土

a12<0.1MPa

1低压缩性土 0.1≤a12<0.5MPa1 中压缩性土 a12≥0.5MPa1 高压缩性土

压缩指数:

土的压缩指数的定义是土体在侧限条件下孔隙比减小量与竖向有效压应力常用对数值增加的比值。

同压缩系数a 一样,压缩指数Cc值越大,土的压缩性越高。 土中有效应力:是指土中固体颗粒,土粒接触点传递的粒间应力。

饱和总应力=有效应力+孔隙水压力。饱和土中任意点的总应力总是等于有效应力加上孔隙水压力,或有效应力总是等于总应力减去孔隙水压力。

按分层总和计算最终沉降量:计算原理:分层总和法计算地基的最终沉降量,即在地基沉降计算深度范围内划分为若干分层,计算各分层的压缩量,然后求其总和。

地基最终沉降量各种计算方法中:

以分层总和法较为方便实用,采用侧限条件下的压缩性指标,以有限压缩性范围的分层计算加以总和,三种分层总和法中以单向压缩基本公式最为简单方便,对于中小型基本,通常取基底中心轴线下的地基附加应力进行计算,以补所采用的压缩性指标偏小的不足。

应力历史:

按照它与现有应力相对比的状况,可将土分为正常固结土,超固结土,和欠固结土三类。

正常的固结土、超固结土和欠固结土的超固结比值分别为OCR=1,OCR大于1,OCR小于1。

第六章

土的抗剪强度

测定土抗剪强度指标的试验 一,测定土抗剪强度试验分类 按试验仪器分,

1,直接剪切试验:优点:仪器构造简单,操作方便。缺点:(1)剪切面不一定是试样抗剪能力最弱的面。(2)剪切面上的应力分布不均匀,而且受剪切面面积愈来愈小。(3)不能严格控制排水条件,测不出剪切过程中孔隙水压力的变化。

2,三轴剪切试验:优点;(1)试验中能严格控制试样排水条件及测定孔隙水压力的变化。(2)剪切面不固定。(3)应力状态比较明确。(4)除抗剪强度外,尚能测定其他指标。缺点:(1)操作复杂。(2)所需试样较多。(3)主应力方向固定不变,而且与实际情况尚不能安全符合。 二,直接剪切试验

根据试验过程中排水情况的不同分为:(1)快剪:试样在垂直压力施加后立即进行快速剪切,试验全过程都不许有排水现象产生。适用范围:加荷速率快,排水条件差,如斜坡的稳定性、厚度很大的饱和黏土地基等。(2)固结快剪:试样在垂直压力下经过一定程度的排水固结后,再进行快速剪切。适应范围:一般建筑物地基的稳定性,施工期间具有一定的固结作用。(3)慢剪:试样在垂直压力排水固结后慢慢的进行剪切,剪切过程中孔隙水可自由排出。适用范围:加荷速率慢,排水条件好,施工期长,如透水性较好的低塑性土以及软弱饱和土层上的高填土分层控制填筑等等。

第七章

土压力与挡土墙设计

墙体位移与土压力类型:

1, Eo静止土压力。2,Ea主动土压力。3,Ep被动土压力。Ep大于Eo大于Ea。 朗肯土压力理论(P135) 挡土墙设计(P149)

重力式挡土墙的体型选择和构造措施:

墙背倾斜的型式:重力式挡土墙按墙背倾斜方向可分为仰斜,直立和俯斜三种类型。对于墙背不同倾斜方向的挡土墙,如用相同的计算方法和计算指标进行计算,其主动土压力以仰斜为最小,直立居中,俯斜最大。

如在开挖临时边坡以后筑墙,采用仰斜墙背可与边坡紧密贴合,而俯斜墙则须在墙背回填土,因此仰斜墙比较合理。

为什么要设排水设施??挡土墙所在地段往往由于排水不良,大量雨水经墙后填土下渗,结果使墙后土的抗剪强度降低,重度增强,土压力增大,有的还受水的渗流或静水压力影响,在一定条件下,或因土压力过大,或因地基软化,结果造成挡土墙的破坏。

(P152---P156有类似计算题)

 第九章

地基承载力

问答:地基剪切破坏的三种模式 (1)整体剪切破坏。(2)局部剪切破坏。(3)刺入剪切破坏。 p-s曲线:点b对应的荷载pu称为地基的极限荷载 地基整体剪切破坏的三个阶段: (1)压密阶段。(2)剪切阶段。(3)破坏阶段。

 第十章

地基基础设计与施工技术

基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。通常将埋置深度较浅,一般为5m以内,且施工简单的基础称为浅基础。

常用浅基础的主要类型有无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础。

无筋扩展基础通常是指由砖、块石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造基础。

什么是刚性基础??

设计时要求基础的外伸宽度和基础高度的比值在一定限度内,以避免发生在基础内的拉应力和剪应力超过其材料强度设计值。在这样的限制下,基础的相对高度一般都比较大,几乎不会发生弯曲变形,所以此类基础习惯上也称为刚性基础。

基础埋置深度一般是指基础底面至设计地面的垂直距离。基础的埋置深度,除岩石地基外,应在天然地面以下不小于0.5m。基础顶面应低于设计地面0.1以上。 变形验算的内容:地基变形特征的四种特征:(1)沉降量:独立基础或刚性特别大的基础中心的沉降量。(2)沉降差:两相邻独立基础中心点沉降量之差。

(3)倾斜:独立基础在倾斜方向两断点的沉降差与其距离的比值。(4)局部倾斜:砌体承重结构沿纵向6—10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。

建筑物的地基变形允许值:对于单层排架结构的柱基,应限制其沉降量。对于框架结构和单层排架结构、砌体墙填充的边排架,设计计算应由沉降差来控制,并要求沉降量不宜过大。对于高耸结构物、高层建筑物,控制地基特征变形的主要是整体倾斜。

浅基础设计:台阶宽度与其高度比值的允许值所对应的角度a称为刚性角。 减轻建筑物不均匀沉降的危害的措施:一,建筑措施。二:结构措施:1,减轻建筑物自重:(1)减少墙体重量。(2)选用轻型结构。(3)减少基础和回填土的重量。2,增强建筑物的整体刚度和强度:(1)设置圈梁。(2)加强基层刚度。3,减少或调整基底附加压力:(1)设置地下室.(2)调整基底尺寸。4,选用非敏感性结构。

三: 施工措施。(1)合理安排施工顺序。(2)注意施工方法。

 第十一章

桩基础设计及其他深基础

桩基础:是通过承台把若干根单桩连接成为整体,共同承受动静荷载的一种深基础。 深基础设计及其他深基础

1.桩基础:通过承台把若干根单桩连接成为整体,共同承受动静荷载的一种深基础。 2.桩的类型:

成桩方法对土层的影响划分:挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩

桩体材料划分:天然材料桩、混凝土桩、钢桩、水泥土桩、砂浆桩、特种(改良)型桩 桩的承载性状和使用功能划分:竖向抗压的桩、侧向受荷桩、抗拔桩、复合受荷桩 按施工工艺划分:灌注桩、预制桩 3.产生桩侧负阻力的条件

第一类情况为桩周土在自重作用下固结沉降或浸水导致土体结构破坏、强度降低而下沉(湿陷),例如桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层或进入相对较硬土层等

第二类情况为外界荷载作用导致桩周土固结沉降,如桩周存在软弱土层,邻近桩侧底面承受局部较大的长期荷载或大面积地面堆载(包括填土等)

第三类情况为因降水导致桩周土中有效应力增大而固结。

软土地区由密集桩群施工造成的土隆起和随后的再固结,也会产生桩侧负摩阻力

什么是负摩阻力??:当土体相对于桩身向下位移时,土体不仅不能起扩散桩身轴向力的作用,反而会产生下拉的摩阻力,使桩身的轴力增大,该下拉的摩阻力称为负摩阻力。

产生负摩阻力的条件:第一类情况为桩周土在自重作用下固结沉降或浸水导致土体结构破坏、强度降低而下沉;第二类情况为外界荷载作用导致桩周土固结沉降;第三类情况为因降水导致桩周土中有效应力增大而固结。

第15篇:土力学知识点总结·

1.土力学是利用力学一般原理,研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。2.任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基(天然地基、人工地基)。 3.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分,一般应埋入地下一定深度,进入较好的地基。

4.地基和基础设计必须满足的三个基本条件:①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值;②基础沉降不得超过地基变形容许值;③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 5.地基和基础是建筑物的根本,统称为基础工程。

6.土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒、经过不同的搬运方式,在各种自然坏境中生成的沉积物。7.土的三相组成:固相(固体颗粒)、液相(水)、气相(气体)。 8.土的矿物成分:原生矿物、次生矿物。 9.黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为:蒙脱石、伊利石和高岭石。

10.土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。

11.土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示,称为土的颗粒级配。级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比,横坐标则是用对数值表示土的粒径。 12.颗粒分析实验:筛分法和沉降分析法。

13.土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。

14.重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水,因为在本身重力作用下运动,故称为重力水。

15.毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下,沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16.影响冻胀的因素:土的因素、水的因素、温度的因素。

17.土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征,而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征,亦称宏观结构。18.结构的类型:单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。

19.土的物理性质直接反应土的松密、软硬等物理状态,也间接反映土的工程性质。而土的松密和软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例。

20.黏土就是指具有可塑性状态性质的土,他们在外力作用下,可塑成任何性状而不产生裂缝,当外力去掉后,仍可保持原性状不变。土的这种性质叫做可塑性。

21.黏土从一种状态转变成另一种状态的分界含水量称为界限含水量。土由可塑状态变化到流动状态的界限含水量称为液限(锥式液限仪)。土由半固态变化到可塑状态的界限含水量称为塑限。土由半固态状态不断蒸发水分,体积逐渐缩小,直到体积不再缩小时土的界限含水量称为缩限。

22.液限与塑限之差值定义为塑性指数。Ip。表征土的天然含水量与分解含水量之间相对关系的指标是液性指数。 23.根据灵敏度可将饱和粘性土分为低灵敏、中等灵敏、高灵敏。

24.粘性土结构遭到破坏,强度降低,但随时间发展土体强度恢复的胶体化学性质称为土的触变性。

25.影响土渗透性的主要因素:颗粒大小、级配、密度以及土中封闭气泡。其他因素:土的矿物成分、结合水膜厚度、土的结构构造、土中气体。

26.土的压实性是指土体在压实能量的作用下,土颗粒克服粒间阻力,产生位移,使土中孔隙减小,土体密度增大的这种特性。27.在一定的压实功能下使土最容易压实,并能达到最大密实度的含水量称为土的最优含水量。 28.影响击实效果的因素:含水量、击实功、土的性质。

29.土体液化是指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。30.砂土液化造成灾害:喷砂冒水、震陷、滑坡、上浮。

31.影响土液化的主要因素:土的密度、土的初始应力状态、往复应力强度和往复次数。32.《建筑地基基础设计规范》把土分为:岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。

33.岩石根据坚硬程度分为:坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。

34.碎石土:漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾。密实度:松散、稍密、中密、密实。 35.砂土分为:砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂。

36.黏性土是指塑限指数Ip大于10的土。Ip>17为黏土,10<Ip≤17为粉质黏土。黏性土分为:坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 37人工填土:素填土、杂填土、冲填土。

38.附加应力是指由于外荷载的作用,在土中产生的应力增量。39.在基础底面与地基之间产生的接触压力称为基底压力。 40.土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。土体在外力作用下,压缩随时间增长的过程称为土的固结。

41.压缩系数是评价地基土压缩性高低的重要指标之一压缩模量Es与压缩系数a成反比,Es越大,a就越小,土的压缩性越低。42.地基最终沉降流量是指基土在建筑荷载作用下,不断产生压缩,直至压缩稳定时地表面的沉降量。

43,分层法假设:a.地基土是均质、各向同性的半无限线性体;b.地基土在外荷载作用下,只产生竖向变形,侧向不发生膨胀变形;c.采用基底中心点下的附加应力计算地基变形量。

44.分层法步骤:①分层;②计算基底压力及基底附加压力;③计算各分层面上土的自重应力和附加应力,并绘制分布曲线;④确定沉降计算深度;⑤计算各分层土的平均自重应力和平均附加应力;⑥按公式 计算每一分层土的变形量△Si;⑦计算地基最终沉降量。 45.地基最终沉降量=瞬时沉降+固结沉降+次固结沉降。 46.根据超固结比(OCR)可把天然土层分为:超固结状态、正常固结状态、欠固结状态。 47.土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。

48.当土体中某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时,将该点即濒于破坏的临界状态称为极限平衡状态。49.剪切试验实验室常用仪器:直接剪切试验、三轴压缩仪、无侧限抗压仪、单剪仪。现场试验十字板剪切仪。

50.直剪仪优点:操作简便,并符合某些特定条件。缺点:a.剪切过程中试样内的剪应变和剪应力分布不均匀;b.剪切面认为地限制在上下盒的接触面上;c.剪切过程中试样面积逐渐减小,且垂直荷载发生偏心,但计算抗剪强度时却按照受剪面积不变和剪切应力均匀计算;d.不能控制排水条件,不能两侧试样中的空隙水压力;f.主应力无法确定。 51.黏性土在不固结和排水条件下的三种标准试验:固结不排水剪、不固结不排水剪 、固结排水剪。 52.挡土墙的结构形式:重力式、悬臂式、扶壁式。

53挡土墙的土压力是指挡土墙后填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。

54.主动土压力:当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力。

55.被动土压力:当挡土墙在外力作用下,向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力。56.静止土压力:当挡土墙静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态时,作用在墙背上的土压力。

57.朗金土压力理论是通过研究弹性半空间体内的应力状态,根据土体的极限平衡条件而得出的土压力计算方法。

58.库伦土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时,从楔体的静止平衡条件得出的土压力计算理论。基本假设:墙后填土是理想的散粒体、滑动破裂面为通过墙踵的平面。

59.挡土墙的设计包括:墙形选择、稳定性验算、地基承载力验算、墙身材料强度验算以及一些设计中的构造要求和措施。60.重力式挡土墙根据墙背倾斜方向:仰斜、直立、俯斜。(衡重)

61.地基破坏形式:整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。62.地基承载力:地基承受荷载的能力。 63.影响土坡稳定的因素:土坡作用力发生变化、土体抗剪强度降低、水压力的作用。

64.基础是连接上部结构和地基之间的过渡结构,起承上启下作用。地基:天然地基、人工地基。基础:浅基础、深基础。 65.天然地基上浅基础设计的内容和一般步骤:a.掌握拟建场地的工程地质条件和地质勘测资料;b.在研究地基勘测资料的基础上,结合上部结构的类型,荷载和性质、大小和分布,建筑布置和使用要求及拟建基础对原有建筑设备和坏境的影响,并了解当地建筑经验、施工条件、材料供应、保护坏境、先进技术的推广应用等其他有关情况,综合考虑选择基础类型和平面布置方案;c.选择地基持力层和基础埋置深度;d.确定地基承载力e.按地基承载力确定基础底面尺寸;f.进行必要的地基稳定性和变形验算;g.进行基础的结构设计;f.绘绘制基础施工图。

66.整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,这一特定状态称为该功能的极限状态;可分为:承载能力极限状态、正常使用极限状态。

67.地基基础设计和计算满足三项基本原则:a.有足够的安全度;b.控制地基的变形c.基础的材料、形式、尺寸和构造应适应上部结构、符合使用要求,满足地基承载力和变形要求,还应满足对基础结构强度、刚度和耐久性的要求。

68.直接支承基础的土层称为持力层,其下的各土层称为下卧层。

69.地基承载力按三种设计原则:安全系数设计原则、容许承载力设计原则、概率极限设计原则。

70.地基变形特征:沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。71.倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。 72.局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。

73.地基基础设计丙级建筑物的情况:a.地基承载力小于130kPa,且体型复杂的建筑;b.在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;c.软弱地基上相邻建筑存在偏心荷载时;d.相邻建筑过近,可能发生倾斜式;e.地基土内有厚度较大或薄厚不均匀的填土,其自重固结尚未完成时。

第16篇:土力学知识总结

1、地基与基础设计必须满足三个基本条件: 1.作用于地基上的荷载效应(基底压应力)不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值,保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用,具有足够防止整体破坏的安全储备; 2.基础沉降不得超过地基变形容许值,保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用; 3.挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。

2、土体三相:固相、液相、气相 土中水:液态水(自由水和结合水)、固态水、气态水

3、土的颗粒级配是否良好 Cu>5和Cu=1—3级配良好。

4、毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用存在于地下水位以上的透水层中自由水。

5、颗粒分析试验:>0.75:筛分法,

6、土的结构分类:絮凝结构(粘性土)、蜂窝结构(粉土)、单粒结构(无粘性土)。

7、土的物理性质指标:1.土的天然密度ρ

2.土的含水量ω

3.土的相对密实度d

8、e1.0的土是疏松的,压缩性高。

9、大小:ρsat>ρ>ρd>ρ°

10、土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下沿着细的孔隙向上及向其他地方移动的现象

11、土的冻胀影响:土、水、温度的因素

12、判断无粘性土密实度最简便的方法,是用孔隙比e来描述,e大,土中孔隙大,土疏松

13、指标:相对密实度Dr(标准贯入试验)

14、液限与塑限之差值定义为塑性指数;Ip>17 粘土

10

15、Ip越大,土颗粒愈细,比表面积愈大,黏粒或亲水矿物愈高,可塑状态的含水量变化范围愈大。

塑性指标能综合反映土的矿物成分和颗粒大小的影响。(是粘性土分类的依据)

16、影响击实效果的因素:1.含水量的影响

2.击实功的影响 3.土类及级配的影响

17、只有当含水量控制为某一适宜值即最优含水量时,土才能得到充分压实,得到土的最大干密度。

当压实土达到最大干密度时,其强度并非最大。

18、分层总和法假设:1.地基土是均质、各向同性的半无限线性体;2.地基土在外荷载作用下,只产生竖向变形,侧向不发生膨胀变形3.采用基底中心点下的附加应力计算地基变形量

19、一般在完全干燥或者充分洒水饱和的情况下容易压实到较大的干密度。20.天然含水量与分界含水量之间相对的关系指标,液性指数lL(表示黏性土所处的软硬状态)

21、填土经过压实(碾压、夯实、振动),以减少其沉降量,降低其透水性,提高其强度

22、峰值ρdmax:土的含水量达到最优含水量时 得到 土的最大干密度(强度并非最大)

23、黏性土 Ip大于10的土。分类按塑性指数 Ip>17为黏土;10

24、地基土:岩石 碎石土 砂土 粉土(>0.075mm ≪50%Ip≪70) 黏性土 人工填土(不能用于地基) 特殊土

25、产生沉降的原因:作用于地基表面的附加压力,才是使地基产生压缩变形的主要原因

26、附加应力∂z自基底算起

27、中间凸起:应力集中现象

中间平坦:应力扩散现象

28、土的固结:土体在外力作用下,压缩模量随时间增长的过程,称为

29、土的压缩:土中水和气体从孔隙中被挤出

30、无黏性土,透水性好,水易排出,压缩稳定很快完成。

31、e-p曲线确定压缩系数α,α越大, 压缩性越好(α≈tanα=∆e/∆p)

32、压缩模量Es与压缩系数α成反比,Es愈大,α就愈小,图土的压缩性愈低

33、沉降量:分层总和法 规范法

34、分层总和法

e₁→p₁→σ-cz

e₂→p₂→σ-cz+σ-z

35、天然土层固结状态:超固结状态:OCR>1;正常固结状态:pC=p1=yz,OCR>1;欠固结状态:OCR

36、莫尔-库仑强度理论

σ、τ与σ₁σ₂的关系也可用莫尔应力圆表示

37、莫尔应力圆与抗剪强度相离 ττf

38、黏性土在不同固结和排水条件下的抗剪强度指标:固结不排水剪CU(剪前u₁=0. 强度指标Ccu,υcu);不固结不排水剪UU(u₁>0 Cu,υu);固结排水CD(u₁=0 Cd,υd)

39、影响挡土墙土压力大小及其分布规律的因素众多,挡土墙的位移方向和位移量是最主要的因素。三种:主动力压力(向右移 作用在墙背 Ea) 被动土压力(左移 作用强背 Ep 外力) 静止土压力(静止 作用在墙背 Eo)

大小:主动土压力

41、抗倾覆Kt措施:1.增大挡土墙断面尺寸,使G增大,但工程量也相应增大;2.加大Xo,伸长墙趾。但墙趾过长,若厚度不够,则需配置钢筋;3.墙背做成仰斜,可减小土压力;4.在挡土墙垂直墙背做卸荷台,形状如牛腿。则平台以上土压力不能传到平台以下,总土压力减小,故抗倾覆稳定性增大。

42、抗滑移措施:1.修改挡土墙断面尺寸,以加大G值;2.墙基底面做成砂、石垫层,以提高μ值;3.墙底做成逆坡,利用滑移面上部分反力来抗滑;4.墙踵后加拖板,利用拖板上的土重来抗滑移。

43、P1/4在中心垂直荷载下,塑性区的最大发展深度zmax可控制在基础宽度的1/4,相应的荷载用P1/4表示。

P1/3:对于偏心荷载作用的基础,一般可取zmax=b/3相应的荷载P1/3作为地基承载力。

Pcr:若zmax=0,则表示地基中将要出现但未出现塑性变形区,其相应的荷载即为临塑荷载Pcr。

44、简单土坡系:土坡坡度不变,顶面和底面水平,且土质均匀,无地下水

45、无黏性土坡的稳定分析:由于无黏性土颗粒间无黏聚力存在,只有摩阻力,因此,只要坡面不滑动,土坡就能保持稳定

46、自然休止角:土坡稳定的极限坡角等于砂土的内摩擦角υ,此坡角称为自然休止角。

47、选择基础埋深时应考虑的因素:1.建筑结构条件与场地环境条件2.工程地质条件 3.水文地质条件 4.地基冻融条件

48、为了保护基础不受人类和其他生物活动的影响:基础宜置于地下水位以上,最小埋深为0.5m,且基础顶面宜低于室外设计地面0.1m,同时又要便于周围排水沟的布置。

50、对于天然地基上浅基础设计,首先应尽量考虑将基础置于地下水位以上,以免施工排水的麻烦。

60、砂井:作用→排水路径

砂石桩→挤密土体

排水固结法

51、地基变形特征:沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。

52、桩的分类: 按承载性状分:摩擦型桩 端承型桩;施工方法:预制桩 灌注桩

52、单桩的破坏形式:屈曲破坏(中间断开) 整体剪切破坏 刺入破坏(直入)

53、桩侧负摩阻力:在软土地区,大范围地下水位下降,使桩周土中有效应力增大,导致桩侧土层沉降;桩侧地面承受局部较大的长期荷载;桩穿越较厚土层进入相对较硬土层时;冻土地区,由于温度升高而引起桩侧土的缺陷

54、引起桩侧摩阻力的条件是,桩侧土体下沉必须大于桩的下沉

55、单桩的竖向承载力主要取决于地基土对桩的支承能力和桩身的材料强度。

56、水平荷载:风荷载 地震荷载 机械制动荷载或土压力 水压力等作用 桥梁工程中的桩基

57、桩基础的设计力求安全、合理、经济。

58、垫层厚度一般根据垫层底部下卧土层的承载力确定。

59、初步拟定一个垫层厚度,再用Pz+Pcz≤faz验算。如果不和要求,则改变厚度,重新验算,直至满足要求为止。垫层厚度不宜大于3m。

第17篇:四川大学岩土工程土力学考研复习心得体会

前事不忘,后事之师。考研是一条漫长路,学长们的经验心得对我们来说也有重要的指导意义。本人以自己的考研经历为例,讲解一下自己的考研历程和经验心得,希望对2018年想要考研的同学们有所帮助。

本人本科就读于四川某985高校,专业是水利水电工程(是一名典型的工科男生),读本科时前三年和大多数人一样,寄希望于学校的名气和牌子,认为毕业后能找到一份高薪轻松的工作,但是事实并非如此。到了大三下学期,身边的同学都各有了准备,有的同学准备找工作,于是就开始了到处找单位实习,有的同学准备考研,于是就开始疯狂买资料,整天泡图书馆。这个时候的我,好像意识到了事情并不像想象中那样发展,好像光靠学校的牌子和名气,一个本科学历并不能找到一份如意的工作(对于我们专业来说,本科毕业大多去施工单位,条件比较艰苦,工资也不是很理想)。于是我开始咨询师兄师姐,询问亲戚朋友,我到底该怎么选,经过两三个月的纠结,我最终还是决定考研究生(说实话,那个时候我对研究生这个概念还不是很了解,只是道听途说,对于研究生是怎么个读法,毕业后又有什么用,我根本不知道,但是现在来看,我当时的选择是没有错的,本科大批去施工单位工作的同学都辞职了,上了几个月的班,回来考2017的研究生,这是相当不划算的,不仅浪费了一年的时间,也对自己的自信心是一个极大的打击)。我最终决定考本校的研究生(说实话我们学校我的这个专业还是不错的,还有一点是出于家庭地理位置的考虑),当我决定考研时已经是2015年的9月份了,对于那些3月份就开始准备的孩子来说,已经是相当晚了(我建议对于大多数同学来说,从5月份开始复习是最合适的),但最后功夫不负有心人,经过三个多月的鏖战,最终如愿以偿,总分以381分的总分(笔试第二)考入本校研究生。下面我想结合我自己的复习方法,谈谈各科的复习方法(主要谈谈专业课的复习方法)。

对于英语,我想是许多人考研最怕的,每年很多考研的学生都是因为英语不过线而被挡在了心仪的学校之外。但我觉得英语是最好复习的,只要肯花时间努力复习,还是可以取得高分的。考研英语和四六级考试的思路并不相同,四六级考试不理想的同学不用担心,只要平时复习时抓住基础,花上时间和心思,最后成绩一定不会差很多。相反,一些英语

四、六级成绩很好的同学,考研结果却是英语受限。所以说,没有什么绝对的好与坏,只要努力,就会有收获。对于英语学习的重点还是靠自己在日常学习的积累,英语讲求一种语感。我们可能都有这样的体会,如果几天不看英语的话就会很生。所以英语学习要做到持之以恒。复习英语,首先要把词汇这一基础打牢。英语的学习应该是属于积累型,如果你的英语基础不是很好,那么你应该从很早就开始准备了,至少在前期应该把单词好好背一下。但许多时候单纯的拿着一本单词书看,好像并没有什么太好的效果,所以建议你在同时多看一些英文杂志或报纸,这些东西对你们很有帮助,看到陌生的单词可以即时记住,而且对你们的阅读也很有帮助。当然英语复习中要重点把握真题在考前的三个月里,我每四天透析一套真题,以真题的阅读为基点,带动翻译,完形填空,单词记忆等等。比如,一篇阅读,你可以先做,然后纠正错误,研究出题人的思路,接着翻译,遇到不会的单词猜猜它的意思,最后对照后面的翻译,看自己哪里不好,在第二天晨读的时候,熟练朗读,有些好的文章你也可以背诵,培养语感。至于作文,考前三个月我坚持每个礼拜写两篇,精心批改,可以找英语水平较高的人帮忙。要练习用英语的思维写作。英语中阅读和写作是绝对重点,不能大意。最后,在考前的一个来月又做了几套模拟题,当然期中并没有把其他东西扔掉,只是侧重点不同而已。但是,应该说近几年的英语大新祥旭官网http://www.xxxedu.net/ 家的反应都是比较难,其实难也就难在阅读上,它考察的不仅仅是你做题的能力,还有你知识的全面性,所以要拓宽的自己的知识面,所以希望你们对英语应该提早做准备。

对于政治,我觉得没有太多的方法可言,正常情况下都能考到六十多。但有一点是很重要的,如果你能把历年真题真的分析透了,应该不会有很大问题。知识需要做到复习全面,所有的知识都顾及到了,应该就不会说在考试的时候说这个题目我怎么没看到过啊。许多人说政治可以用一个星期突击一下就可以了,我想如果这个人真的这样做还能考得不错,那只能说要么他的基础很好,要么他的运气很好,但我通常都不相信运气,我觉得一个人在考场上的好运都是在日常的努力学习中堆积起来的。所以我很相信那句话:“机会都是青睐于有准备的人”。

关于数学的复习,大家都很关心的一个问题就是关于开始时间早晚问题,个人认为数学和英语不论早晚,越早越好,打好基础,因为学的越多会发现不会的越多,错的形式也因题的设置角度不同而不同,不过这都是开始时的情况,随着对知识点的掌握越细越深刻,错误的出现会越来越少。数学不免需要多练多做题,提高正确率,实践是检验真理的唯一标准,你脑海中形成的知识框架体系完整不完整,正确与否,通过做题可不断得到完善。真题是最好的复习资料,前期可先做课后习题,对于当时感觉没思路的有价值的值得再做一遍的做个标记可随后重点复习,660题也是一本不错的资料,复习全书可分几遍看,第一遍可不做后面的习题,看例题的时侯也尽可能自习先做再看解析思路,花时间是避免不了的,复习全书是本相对比较全面的资料,如果上面的知识点都弄明白的话,后期的做题会很随意很轻松,复习全书过一遍之后再拿660题做做查找知识漏洞,巩固提高。真题等把全书的后面习题也做了之后,模拟练习,总结。再看全书,再做真题错题,总结,感悟。对于做错的,尽可能回归课本,或找出以前与之相似题型却又不同的地方,比较分析,想想错在哪里,当时做的时候对哪个知识点没想起来或不确定的,尽可能的要弄明白,做题在质不在量,关键是学会。

最后是对于专业课的复习,我想这是大多数同学最关心,也是最头疼的问题,特别是对于跨专业考研的同学,专业课的考试成了你们的心腹之患,因为专业课时考研时最容易拉开差距的科目,同时也是复试时面试老师比较看重的一点,同等条件下,专业课成绩高的同学必定会受到导师们的青睐,这是毫无疑问的。本人的专业课时875土力学,考研成绩是139分,这里主要结合土力学的复习方法,来跟大家谈谈专业课改如何复习。

首先是确定好要报考的学校和专业以后,去相应学校学院的考研网站上找到相应的课本的类型和版本(一般来说都是该学校相应专业本科生的某一门专业课,所以要找到该学校该专业本科生所用的教材),一般来说专业课的出题老师都是给本科生上这门专业课的某一个老师,所以能在网上找到该老师的上课视频,那是最好不过了,因为基本上考研专业课的范围都是平时老师上课讲的内容。 找到报考专业相对应的教材以后,开始专业课的第一轮复习——看教材,这一轮看教材不是简单的扫描,需要认真阅读,做笔记,根据自己的时间安排作出计划(比如几天看一章或者一天看几页,一定要有计划,否则到后期就会失去方向和动力),然后联系教材后面比较基础的习题,这一轮复习相当重要,基础打得好,后期复习才能跟得上,以土力学为例,我建议这一轮复习大约花两到三个月左右的时间。

第一轮复习完毕以后,对专业课所讲的内容和基础知识有一定的了解,这个新祥旭官网http://www.xxxedu.net/ 时候需要对课本进行第二轮复习,基础知识的提高和运用,这时候重新看一遍教材,重点看第一轮复习时做笔记的那些地方,争取做到记忆理解,同时这个时候去图书馆借一本相应专业课的习题练习册,选择一些中上等难度的题目进行联系(这个过程是很有必要的,因为考研大多数题目是来自于这些图书练习册的变形题目,甚至是原题),这个过程我建议用一个月的时间。

经过前两轮的复习,基本上对专业课有一个较深入的理解,这时候时间差不多到了十一月份左右,这个时候最重要的就是真题。针对土力学来说,真题不必做几十年的,主要是近十年的真题,这是相当有价值的。做真题一是为了巩固知识,还有一点是明白考研专业课的具体出题思路和考察方法,进行针对性的补强和练习(以土力学为例,近五年土力学的出题类型和思路基本上没有改变,大家可参考近五年的真题来进行针对性练习)。对于真题的练习方法,我个人建议要按照考试的时间,自己准备答题纸,进行模拟考试,然后给自己打分数,然后进行答案的修订和改正。

真题做完之后,在考前的一个星期里,还要回归教材,这个时候不必每天大量练习题目,需要回归教材重新将知识梳理一遍,结合做真题的情况进行查漏补缺(当然这个时候也要适当练习题目,不然考试的时候会手生)。 以上的复习方法是结合本人亲生经历总结的,大家可根据自己的实际情况参考计划。我始终相信一句话:坚持到底就是胜利!希望大家在考研路上能坚持到底,我想告诉大家,按计划坚持到最后的都是能获得成功的! 最后祝大家考研顺利!身体健康!

2017年2月于成都

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第18篇:土力学知识点总结归纳

不均匀系数:反映土颗粒粒径分布均匀性的系数定义为限制粒径d60与有效粒径d10之比 塑限:可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限。 液限:指粘性土从流塑状态过度到可塑状态时的界限含水量。

基底压力:建筑物荷载由基础传递给地基,基础底面传递给地基表面的压力。 基底附加应力:由于建筑物产生的基底压力与基础底面处原来的自重应力之差 称为附加应力,也就是在原有的自重应力的基础上新增的应力。

渗透固结:饱和土在受到外荷载作用时,孔隙水从空隙中排除,同时土体中的 孔隙水压减小,有效应力增大,土体发生压缩变形,这一时间过程称为渗透固结。 固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。 固结度:指地基在外荷载作用下,经历时间t产生的沉降量St与基础的最终沉降 量S的比值。

库伦定律:在一般的荷载范围内,土的抗剪强度与法向应力之间呈直线关系,即 τf=c+tanυ式中c,υ分别为土的粘聚力和内摩擦角。 粒径级配:各粒组的质量占土粒总质量的百分数。

静止土压力:当挡土结构物在土压力作用下无任何移动或转动,墙后土体由于墙背 的侧限作用而处于弹性平衡状态时,墙背所受的土压力称为静止土压力。

主动土压力:若挡土墙受墙后填土作用离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时 ,作用在墙背上的土压力称为主动土压力。

被动土压力:挡土墙在外力作用下向后移动或转动,达到一定位移时,墙后土体处于 极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力。 土的颗粒级配:土中各粒组相对含量百分数。 土体抗剪强度:土体抵抗剪切破坏的极限能力。

液性指数:是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比,用符号IL表示。 基础埋深:指从室外设计地坪至基础底面的垂直距离。

角点法:角点法的实质是利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意 点的附加应力的方法

压缩系数:表示土的压缩性大小的主要指标,压缩系数大,表明在某压力变化范围内 孔隙比减少得越多,压缩性就越高。

土的极限状态:土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的 极限平衡 状态。 软弱下卧层:地基受力层范围内存在有承载力低于持力层的土层。 持力层:直接承受基础荷载的一定厚度的地基土层。

1.土的三相实测指标是什么?其余指标的导出思路主要是什么? 答案:三相实测指标是土的密度、土粒密度和含水量。

换算指标包括土的干密度(干重度)、饱和密度(饱和重度)、有效重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。 换算指标可以从其基本定义出发通过三相组成的体积、重量关系导出。 2.地基中自重应力的分布有什么特点?

答案:自重应力沿深度方向为线性分布(三角形分布)在土层的分层界面和地下水位处有转折。 集中荷载作用下地基中附加应力的分布规律?

答案:1)在集中荷载作用线上(r=0),附加应力随深度的增加而减小;2)在r>0的竖直线上, 附加应力随深度的增加而先增加后减小;3)在同一水平面上(z=常数),竖直向集中力作用线 上的附加应力最大,向两边则逐渐减小。 简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律?

答案:①附加应力σz自基底起算,随深度呈曲线衰减;②σz具有一定的扩散性。它不仅分布在 基底范围内,而且分布在基底荷载面积以外相当大的范围之下;③基底下任意深度水平面上的σz ,在基底中轴线上最大,随距中轴线距离越远而越小。 3.朗肯土压力理论和库仑土压力理论的异同点是什么?

答案:相同点:两种土压力理论都是极限平衡状态下作用在挡土墙是的土压力,都属于极限平衡理论。 不同点:朗肯是从一点的应力状态出发,先求出土压力强度,再求总土压力,属于极限应力法;库 仑考虑整个滑动楔体静力平衡,直接求出总土压力,需要时在求解土压力强度,属于滑动楔体法。 4.土压力计算中,朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同?

答:朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑,墙后填土表面水平且延伸到无限远处,适用于粘性土 和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面,滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面 所夹的土体所组成,墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙,应用面较广,但只适 用于填土为无粘性土的情况

5.分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设?

①计算土中应力时,地基土是均质、各向同性的半无限体;②地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀 ,计算时采用完全侧限条件下的压缩性指标;③采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。 6.简述变形模量与压缩模量的关系。

答:试验条件不同:土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值;而土的压缩模量 Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标,在理论上是完全可以 相互换算的。

7.地基最终沉降量通常是由哪三部分组成? 答:瞬时沉降;次固结沉降;固结沉降。 8.请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素?

答:确定基础埋置深度应综合考虑以下因素:(1)上部结构情况:如建筑物的用途、结构类型及荷载 的大小和性质;(2)工程地质和水文地质条件:如地基土的分布情况和物理力学性质;(3)当地冻结 深度及河流的冲刷深度;(4)建筑场地的环境条件。 9.固结沉降是指什么?

答:地基受荷后产生的附加应力,使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降,通常这部分沉降是 地基沉降的主要部分。

10..三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为哪几种试验方法?工程应用时,如何根据地基土排水条 件的不同,选择土的抗剪强度指标?

答:三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验 方法。工程应用时,当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时,可选用不固结不排水剪 切试验指标;当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时,可选用固结排水剪切试验指 标;当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时,可选用固结不排水剪切试验指标。 11.地基破坏形式有那几种?各自发生在何种土类地基? 有整体剪切破坏,局部剪切破坏和冲剪破坏 第一章

1.三相比例指标:土的三相物质在体积和质量上的比例关系。

试验指标:通过试验测得的指标有土的密度,土粒密度和含水量。换算指标:包括土的干密度,饱和 密度,有效重度,空隙比,空隙率,饱和度。

2.颗粒级配:土粒的大小组成通常以土中各个粒组的相对含量来表示称为土的颗粒级配。

不均匀系数Cu反应了不同粒组的分布情况,Cu<5的土称为匀粒土,级配不良。Cu>10的土级配良 好且Cs=1~3

3.土结构的三种类型:单粒结构,蜂窝结构,絮状结构。

4.界限含水量:从一种状态到另一种状态的分界点称为分界含水量,流动状态与可塑状态间的分界

含水量称为液限ωL可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限ωP 塑性指标IP=ωL-ωP液性指标IL =

5.砂土密度判别方法:根据砂土的相对密实度可以将砂土划分为密实,中密,松散三种密实度。 但由于测定砂土的最大空隙率和最小空隙比试验方法的缺陷,实验结果有很大的出入,同时由于 很难在地下水位以下的砂层中取得原状砂样,砂土的天然空隙比很难准确的测定,相对密实度的 应用受到限制。因此在工程实践中通常用标准贯入击数来划分砂土的密实度。 6.地基分类原则: 第三章

1.自重应力:由土体重力引起的应力。附加应力:外荷载作用下,在土中产生的应力增量。 基底压力:建筑物荷载通过基础传递给地基的压力。基底附加应力:上部结构和基础传递到基底 的地基反力与基底处原先存在于土中的自重应力之差。 2.自重应力对地基变形的影响: 第四章

1.土压缩性:我们把这种在外力作用下土的体积缩小的特性称为土的压缩性。原因: 2.分层综合假定(p82)

3.固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。包括主固结或 次固结。

固结度:饱和土层或试样在固结过程中,某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始 孔隙水压力(或最终压缩量)比值,以百分率表示。 第五章

1.土的抗剪强度:土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。 2.土的抗剪强度指标试验方法

按排水条件:直剪p109,三轴剪切使用条件p111

压缩系数a:表示土体压缩性大小的指标,是压缩试验所得e-p曲线上某一压力段割线的斜率;一般 采用压力间隔P1=100kPa至P2=200kPa时对应的压缩系数a1-2来评价土的压缩性。

压缩模量Es: 土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比,是通过室内压缩试验得到 的,是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。

变形模量E0:通过现场载荷试验求得的压缩性指标,即在部分侧限条件下,其应力增量与相应的应 变增量的比值。能较真实地反映天然土层的变形特性。

2、固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。包括主固结或次固结。固结度:饱和土层或试样在固结过程中,某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始孔 隙水压力(或最终压缩量)比值,以百分率表示。

3、分层法假定, Zn的确定;规范法假定,Zn的确定;固结度计算。

分层总和法是指将地基沉降计算深度内的土层按土质和应力变化情况划分为若干分层,分别计 算各分层的压缩量,然后求其总和得出地基最终沉降量。这是计算地基最终沉降量的基本且常用的方法。第五章 土的抗剪强度

1、土抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限强度,包括内摩擦力和内聚力。抗剪强度可通过剪切试 验测定。

土抗剪强度构成: 由土的抗剪强度表达式可以看出,砂土的抗剪强度是由内摩阻力构成,而粘性土 的抗剪强度则由内摩阻力和粘聚力两个部分所构成。

内摩阻力包括土粒之间的表面摩擦力和由于土粒之间的连锁作用而产生的咬合力。咬合力是指当土体 相对滑动时,将嵌在其它颗粒之间的土粒拔出所需的力,土越密实。连锁作用则越强。粘聚力包括原始粘聚力、固化粘聚力和毛细粘聚力。

2、土的极限平衡条件——由莫尔圆抗剪强度相切几何关系确定。当土体达到极限平衡状态,土的抗剪强 度指标C、&与土的应力1,3的关系。第六章土压力计算

1、静止土压力:挡土结构在土压力作用下,其本身不发生变形和任何位移,土体处于弹性平衡状态,此 时作用在挡土结构上的土压力称为静止土压力。

主动土压力:挡土结构物向离开土体的方向移动,致使侧压力逐渐减小至极限平衡状态时的土压力,它 是侧压力的最小值。

被动土压力:挡土结构物向土体推移,致使侧压力逐渐增大至被动极限平衡状态时的土压力,它是侧压 力的最大值。

三者辨析:挡土墙上的土压力按照墙的位移情况可分为静止、主动和被动三种。静止土压力是指挡土墙 不发生任何方向的位移,墙后土体施于墙背上的土压力;主动土压力是指挡土墙在墙后土体作用下向前发 生移动,致使墙后填土的应力达到极限平衡状态时,墙后土体施于墙背上的土压力;被动土压力是指挡土 墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土,致使墙后土体的应力达到极限平衡状态时,填土施于墙背 上的土压力。这里应该注意是三种土压力在量值上的关系为Pa

2、朗肯土压力理论假定: 墙背垂直、光滑、填土面水平;土体为本无限体;土体强度理论(莫尔-库仑理论 ;极限平衡状态)。

库仑土压力理论假定: 墙后土体为均匀各向同性无粘性土;滑裂面为通过墙踵的平面;将滑动土楔视为刚体。第九章 天然地基基础设计

1、地基:指建筑物下面支承基础的土体或岩体。地基有天然地基和人工地基两类。天然地基是不需要人加 固的天然土层。人工地基需要人加固处理,常见有石屑垫层、砂垫层、混合灰土回填再夯实等。基础:指建 筑底部与地基接触的承重构件,它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。

第19篇:土力学外教课有感

土力学外教课有感

持续了一个星期的外教教学课程慢慢落下了帷幕,也许这对不少同学来说这意味着煎熬的结束、自身的解放。因为他们抱着不情愿的心态来对待这课程。与此同时也许也会有不少同学对此毫无感觉,因为他们未曾置身其中或只是以一名路人的身份匆匆而过。但我还是相信,会有相当一部分同学对这次外教课留下深刻的印象。虽然说真心话,我并没有听懂多少,但我认为关键在于过程。我们不可能在短短的几天里就完全适应外教的上课方式以及完全听懂他那带有较重口音的英语口语。不管怎样,总的来说,这次外教课还是让我受益匪浅。

首先,在此必须先感谢我们的外教老师。感谢他一周以来都能以认真负责的态度给我们讲授土力学的相关知识,他所付出的一切大家是有目共睹的。我深深地被他的认真诚恳所打动。不管刮风下雨,他总是早早就到课室;不管到场学生有多少,他总是一如既往,认认真真地讲授课程,并不会因为人数寥寥无几便草草了事。我相信,外教为这次教学做出很多准备,付出了很多努力。我在高中就开始接触外教教学,但那都是简单的日常交流。这次却完全不同,涉及到了太多太多专业英语的知识,这也正是我们所欠缺的。

上完这特殊的课程,我我感受到了中外教学差异的存在。虽然这种感受并不是十分深刻,毕竟外教老师为了适应中国的教学方式,让我们不至于觉得陌生,在他原有的教学方式上做了不少调整。再加上被我们自身的上课方式所扼杀了不少。因此只能凭着已有的观点和这次上课的感受谈谈中外教学的差异。至于有关于土力学方面专业的认识或感受在这里就不做太多的讲述,毕竟我上课没听懂多少。

在课堂氛围方面,中国教师认为安静、良好的课堂环境是全体学生认真听课的保证,他们要求学生严格遵守课堂纪律,不得随意说话。外籍教师组织课堂教学是,尽量创造一种活跃、和谐的气氛,使学生完全放松。他们通常会尽可能地营造一个宽松的交际环境,让学生随意落座;有时根据所教内容的需要,还会变换上课地点,带学生到草坪、图书馆、资料室等地授课。从实践和行动上参与必要的社会知识、经验及其应变的学习。总之,课堂管理原则是以人为本,灵活而有实效。虽然我们的外教并不完全符合上面所说的,但有一点还是让我感觉挺深的。当他上课的时候看见大家都静悄悄的时候不时问一句:Do you know what I say?来活跃活跃气氛,也许因为这么安静的课堂气氛对于他来说并不适应。

在教学方法方面,中国教师多采用以教师为中心的“教师讲,学生听”的注入式教学方法,讲授内容大都紧紧围绕课本内容,教学严谨、系统、完整。外籍教师在教学中强调以学生为中心,鼓励学生通过扮演各种角色去理解和掌握语言;反对教师一言堂,满堂灌。他们强调学生应有自己的独到见解,应看到学生的潜力。在课堂上尽可能扩大学生思考和实践的空间,学生在教师的指导下自觉主动地获取外语的语言知识和专业知识,重教学内容获取,而轻教学形式;他们中课文内容的社会意义,提高学生文化素质以及跨文化交际能力,而轻课文的语法结构。当在课堂进行提问时,中国的教师为了降低问题难度,使课堂进展顺利,教师采用填空式的形式来提问,但这样很容易会限定答案,学生只是在教师的带领下,说出老师想要的答案。而外籍教师他们则植长于实物教学,大量使用图片、模型等有关教具进行讲解,而且大多数外教还擅长简笔画,对学生不熟悉的事物在黑板上勾勒出来,使课堂更加生动,学生也一目了然。随着本土教师教学的不断改善和创新,这一方面的差异现在已经有所缩小。外教在课堂教学中往往突出学生的主体作用,强调学生主动思考问题,发现并解决问题。他们在课堂上通常扮演启发者、鼓励者和帮助者的角色。他们鼓励学生通过扮演各种各样的角色去理解和掌握专业知识。是学生主动参与到教学活动中,从而形成师生之间,学生之间双元、多元互动的教学局面。在课堂上老师安排我们做有关于土力学专业

在课堂组织活动方面,外籍教师的课程安排是两节课连续上,中间并不休息。对于这一点,我的印象特别深刻。当听见下课铃的时候本以为可以休息一下,谁知道外教好像没有听见似的,继续专心致志地上他的课,那时候我在想或许外教老师只是拖一下下课时间而已,谁知道一直等等到上课铃响了,老师也没有停下来。我感受得到大家都好像有点不适应,那时我也觉得相当郁闷,怎么下课了也不让大家休休息、上上洗手间之类的。后来才渐渐地了解到这时外教的一种上课方式。针对以上各种方面存在的差异,我不禁对中国的教育以及我们现有的教育体制进行了深思。

《成长》的作者凌志军在与网友的交谈中曾举过这样一个例子:在微软总部有一千多名中国人,但很少有人进入管理层,问其原因,微软公司负责人说,中国人在那里是非常好的工程师,但他们很少会提出自己的想法,不敢对老板说“不”,没有想象力,开会不发言。不是说中国人不善于表现自己,而是在于中国人太习惯于按照别人的思路去做事,缺乏主见和创造,他们不适合进入管理层。 没有想象力,缺乏主见和创造,这就是中国教育的最大弊端之一。中国的基础教育在国际上可称得上是最棒的,这一点可从国际中小学奥赛上得知。但是为什么中国本土至今没有一个诺贝尔奖得主呢?为什么杨振宁、李政道是在国外的环境中取得如此的成就呢?原因之一就在于我们的教育体制。许多西方人是这样评价中国的学生的:“中国人想象力差,模仿能力很强。”我感到不服气,如果中国人没有想象力,那四大发明又是谁创造的呢?同时我也感到悲哀,因为我们确实没有太多的想象力,当西方老师鼓励学生自己设计考题时,我们却在死记硬背标准答案。我们的“学习”能力增强了创造力却萎缩了。 中国的课堂更有纪律,也更能培养学生的毅力,这对于理解中国几千年历史留下的辉煌成就更有优势。但是,对于许多理科知识的学习,它更多的学习方式也是背诵。我记得初中时,老师经常说:“这种题目的解题思路都是一样的,你只要记牢了就保准不会错。”而西方的教育更灵活,有启发性,它先教你“为什么”,然后让你自己去寻找解决问题的方法。课堂秩序也不如中国的,他们上课可以随便走动,可以吃东西,只要不影响到其他的人,而这在我们的课堂上是绝对不允许的。西方这种“放羊”式的教育方式看似不成规矩,近乎乱了套,但它却极大地留住了学生的好奇心,丰富了他们的想象力和创造力。高等教育需要的不仅仅是牢固的基础知识,更重要的是独立思考,勇于创新,大胆创造的精神,基础知识差一点还可以补,可是想象力和创造力一旦失去就很难再培养。高等教育科研水平一直比较落后的一个原因就在于学生们太缺乏自己的主见和想法,习惯于跟着别人的思路去思考问题,缺乏独立思考的能力

如果展开地来看待问题,尝试摆脱只对这次外教课来看待中外教育的差异,我觉得远远不止以上所说的学校教育的差异,还包括家庭教育的差异、社会教育的差异、教育理念的差异等等。

中国目前的境况是:人们狂热地追求学历,把学习与今后的工作联系在一起,不注重实用主义。孩子从一进学校就被鼓励要刻苦学习,导致竞争激烈,负担加重,孩子不可避免的处于一种紧张之中,不利于孩子的健康成长。而西方注重的是人性的“自由、平等、发展”的理念,他们的基础教育不会强迫孩子去做他们不喜欢的事,不会在孩子应有的课余时间里还让他们去上钢琴课、围棋课等等。的确,我们所应该做的是尊重孩子的天性,让他们在自由成长的过程中学会如何去思考问题,如何去更好的学会创造。

纵观中西方教育的种种差异,我们应该对中国的教育有一个更清醒的认识,我们的教育确实存在着诸多不如意的地方。当然西方教育也不是十全十美,他们的也同样存在许多弊端。在此,我认为真正值得我们思考的问题在于“如何把中西方教育的优点结合起来,创造出一种更能适应当今世界的发展需要的教育制度、教育形式。”为此,我认为中西方的教育负责人能够增进了解,加强沟通,能够早日找到一种新的教育方式。

上这次外教课真的让我收获了很多,在学到专业知识提高英语水平的同时,更多地让我对中外教育有了一个更加深刻的认识,看到了中国教育所欠缺的地方,让我了解到其改善的空间还很大,对此也有了更多想法和寄望。

第20篇:土力学实训总结

实训总结

高职高专教育培养的是技术应用型人才,学校为了培养我们学生的创新精神和和工程实践能力,提高我们的综合素质,为此,学校给我们提供了一个很好的锻炼机会,进行一周的实训,在平常的实训过程中互相学习和进步。

特别是铁院这样的高职院校,土木专业是学院的特色专业,理论知识与实践联系的非常紧密,只有这样学院的毕业生,才能出的去,留的住,才能受到企业的欢迎。

实训就是是围绕这个目的才开展的,只有这样,才能在以后的工作中展示自己的才能,与本科生相比,我们的学历不是很高,与他们是不能相提并论的,但是我们有一项能够与之相比的就是我们的动手操作能力,所以,我们在实训的时候要努力提高自己的动手能力。

虽然开始我感觉有点累,过了一段时间也就慢慢习惯了,后来看到我的收获还是很高兴的。我觉得自己学到了很多的东西。对以前的零碎的土力学知识有了综合应用的机会。实验过程和仪器的操作过程的整体有了一个很好的了解,我学会了更熟练的使用环刀、固结仪,直剪仪等仪器与工具,对较好的掌握理论方法,很好的巩固了理论教学知识,提高了实际操作的技能。原来老师在课堂上讲解的土力学在实践中得到应用,并发挥了重要的作用,从而相互对照将我的实验理论知识和实验操作水平提高了不少,现在想来这次短暂的实训是必要的,同时在这实训中让我再次认识到实训的团队精神的重要性:每人的一个粗心,一个大意,都可能直接影响实验的进度,甚至影响到后面实验的进度。每一个土力学实验要完整的做完,但靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结擦能让实验快速而高效的完成,实训培养了我们小组的分工协作能力,增进了大家感情。虽然有时间我们会因为一些实训中的自己的想法和大家发生一点分歧,但是大家都想着这样把完成的这次实训完成更加完美。

实训是工科大专教育最后一个极为重要的实践性教学环节。通过实践,对学习进行生产技能和安全纪律教育,在实训中注重学生公关能力独立工作能力自我管理能力动手操作能力及开拓创新能力的培养和锻炼。使学生在工作实训中接触与本专业相关的实际工作,增强感性认识,培养学生工作的责任感和事业

心,培养学生综合运用所学的基础理论基本技能和专业知识,提高实践动手能力,即收集处理信息的能力,获取新知识的能力,发现问题,分析问题和解决问题的能力,语言文字表达能力团结协作和社会活动能力等,为学生毕业后走上工作岗位打下一定的基础,同时也可以检验教学效果,为一步提高教育教学质量,培养合格高职人才积累经验。

对于我们工科大专学生而言,实践是非常重要的。我们的级别比本科底了一筹,在实际动手能力中就应该比他们更强。正常人都是一样的,不需要去把自己看底,别人办到的我们照样可以。在工作的时候不用去看别人的眼光,只要自己努力完成自己努力去完成自己应该做的。

学校给我提供的机会,在这种情况下我们应该努力去尝试,以后才会更专业。这次实训,对我而言收获颇丰,它不仅让我认识到自己的不足所在和以后努力的方向。我很庆幸能在这样有限的时间里,在这么和谐的气氛中学习、交流,和同学们一起做实验,我也努力向他们学习,不懂就问,认真完成每一项实验。同学们也都互帮互助,跟我交流试验中的相关知识,耐心帮助解答我的疑难困惑,帮助我尽快进入到了实训学习的状态,这些成果的取得离不开各位同学对我的支持帮助。

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行!”在实训过程中,让我深深的感觉到自己在实际运用中的专业知识的匮乏,刚开始的一段时间里,对一些工作感到无从下手,茫然不知所措,这让我感到非常的难过。在学校总以为自己学的不错,一旦接触到实际,才发现自己知道的是多么少,这时才真正领悟到“学无止境”的含义。

“千里之行,始于足下”,这是一个充实的实训机会,我认为对我走向社会起到了一个桥梁的作用,过渡的作用,是人生的一段重要的经历,也是一个重要步骤,对将来走上工作岗位也有着很大帮助。

突然想起鲁迅先生的一句话:这里本来没有路,只是走的人多了,也便成了路。生活的路呢?生活的路也是人走出来的,每个人一生总要去很多陌生的地方,然后熟悉,而接着又要启程去另一个陌生的地方。

作为初涉社会的开端,这里有许多回忆和联想,面对残酷的现实社会,每个人都无法选择逃避,除了勇敢面对,我们也无从选择!

走向明天,我依然走我自己!不再茫然„„

土力学心得体会
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