1、精選優質文檔-傾情為你奉上土力學名詞概念巖漿巖由巖漿浸入地殼或噴出地表后冷凝形成的巖石稱為巖漿巖。沉積巖在地表和地表下不太深的地方，由松散堆積物在溫度不高和壓力不大的條件下形成的。它是地殼表面分布最廣的一種層狀巖石。變質巖組成地殼的巖石，由于地殼運動和巖漿活動等的影響，使其在固態下發生礦物成分、結構構造的改變，從而形成新的巖石，稱為變質巖。殘積土(殘積物)原巖表面經風化作用而殘留在原地的碎屑物，稱為殘積土(殘積物)。坡積土(坡積物)高處的巖石風化產物，由于受到雨雪水流的搬運，或由于重力的作用而沉積在較平緩的山坡上，這種沉積土稱為坡積土(坡積物)。洪積土由暴雨或大量融雪驟然集聚而成的暫時性山洪急

2、流，將大量的基巖風化產物或將基巖剝蝕、搬運、堆積于山谷沖溝出口或山前傾斜平原而形成的沉積土、稱為洪積土。沖積土河流兩岸的基巖及其上部覆蓋的松散物質被河流流水剝蝕后經搬運、沉積于河流坡降平緩地帶而形成的沉積土，稱為沖積土。粒徑級配土中土粒的大小及其組成情況、通常以土中各個粒組的相對含量來表示，稱為土的粒徑級配。結合水指土中受電分子吸引力吸附于土粒表面的水。結合水又可以分為強結合水和弱結合水。結合水不能傳遞靜水壓力。自由水存在于土粒表面電場范圍以外的水。它的性質與普通水一樣，能傳遞靜水壓力。自由水按其移動所受作用力的不同，可分為重力水和毛細水。重力水指受重力作用而移動的自由水，它存在于地下水位以下

3、的適水層中。毛細水受到它與空氣交界面處表面張力的作用，而存在于潛水位以上的透水土層中。毛細水毛細水是受到水與空氣交界面處表面張力作用的自由水。毛細水存在于地下水位以上的透水土層中。土的結構指土粒或土粒集合體的大小、形狀、相互排列與聯結等。土的結構分單粒結構、蜂窩結構和絮狀結構等。土的構造指在同一土層剖面中顆?；蝾w粒集合體相互間的特征。土的構造主要有層理構造和裂隙構造。稠度指土的軟硬程度或土對外力引起變形或破壞的抵抗能力。界限含水量粘性土由一種狀態轉到另一種狀態的分界含水量，稱為界限含水量。粘性土的界限含水量對粘性土的分類和工程性質的評價有著重要意義。液限粘性土由可塑狀態轉到流動狀態的界限含水量

4、稱為液限，用符號wL表示。塑限-由半固態(或堅硬狀態)轉到可塑狀態的界限含水量稱為塑限。用符號wp表示。塑性指數省去符號后的液限和塑限的差值稱為塑性指數，其表達式為：Ip=wL-wp液性指數-粘性土的天然含水量和塑限的差值(除去號)與塑性指數之比，其表達式為：液性指數是判別粘性土軟硬狀態的指標。土的靈敏度St 為原狀土樣的單軸抗壓強度qu（或稱無側限抗壓強度）與重塑土樣的單軸抗壓強度qu之比，即 顯然結構性愈強的土，靈敏度St愈大。土的觸變性結構受破壞，強度降低以后的土，若靜置不動，則土顆粒和水分子及離子會重新排列，形成新的結構，強度又得到一定程度的恢復。這種含水量和密度不變、土因擾動而軟化、

5、又靜置而逐漸硬化、強度有所恢復的性質，稱為土的觸變性。土的分類自然界的土類眾多，工程性質各異。土的分類體系就是根據土的工程性質差異將土劃分成一定的類別、其目的在于通過一種通用的鑒別標準，以便于在不同土類間作有價值的比較、評價、積累以及學術與經驗的交流。作為建筑物地基的土，可劃分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土(淤泥、淤泥質土、人工填土、紅粘土、黃土、膨脹土、殘積土、凍土等)等。土的壓實指土體在壓實能量作用下，土顆?？朔ｉg阻力，產生位移，土顆粒重新排列，使土中的孔隙減小，密實度增加。最優含水量擊實曲線上，峰值干密度對應的含水量，稱為最優含水量地下水按埋藏條件可分為上層滯水、潛水和承壓

6、水二種類型。上層滯水指埋藏在地表淺處、局部隔水層的上部，只有自由水面的地下水。潛水指埋藏在地表以下第個穩定隔水層以上的具有自由水面的地下水。稱為潛水面，此面用高程表示時稱為潛水位。承壓水指充滿于兩個穩定隔水層之間的含水層中的地下水，它承受一定的靜水壓力。透水的地層稱為透水層，而相對不透水的地層稱為隔水層。滲流在水頭差的作用下，水透過土孔隙流動的現象稱為滲透或滲流。土的滲透性指水流通過土中孔隙的難易程度。動水力地下水的滲流對土單位體積內的骨架所產生的力稱為動水力。流砂當滲透水流自下而廣運動時，動水力方向與重力方向相反，土粒間的壓力將減少。當動水力等于或大于土的有效重度時，土粒間的壓力被抵消，于是

7、土粒處于懸浮狀態，土粒隨水流動。這種現象稱為流砂。管涌或潛蝕當土中滲流的水力梯度小于臨界水力梯度時，雖不致誘發流砂現象，但土中細小顆粒仍有可能穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流挾帶而去，時間長了、在土層中將形成管狀空洞，這種現象稱為管涌或潛蝕。流網由流線和等勢線組成的網格，表明水在土體中滲流的路徑、水頭高度以及滲流規律。流網具有下列性質：流線與等勢線互相正交；每個網格的長寬比為常數，即li/bi=C，當C= 10時，網格為曲線正方形；任意兩相鄰流線間的滲流量相等；任意兩相鄰等勢線間的水頭損失相等。通過流網，可求出滲流時土中各點的水力梯度、滲透速度、滲流量。自重應力由土的自重在地基內所產生的應力稱為自重

8、應力。在自重應力作用下，地基變形已經穩定，因此，除新近沉積或堆積的土層外，土的自重應力一般不再引起地基變形。附加應力由建筑物的荷載或其它外載在地基內所產生的應力稱為附加應力。是地基中新增加的應力，故會引起地基變形。靜止側壓力系數（靜止土壓力系數）土的側向與豎向有效自重應力之比值稱為土的靜止側壓力系數。有效應力通過土粒承受和傳遞的粒間應力、稱為有效應力。有效應力同時承擔正應力和剪應力，并使土粒彼此擠緊，從而引起土體產生體積變化，粒問應力是影響土體強度的一個重要因素?？紫端畨毫νㄟ^孔隙間的水傳遞的應力?？紫端畨毫Ψ朱o水壓力和超靜孔隙水樂力。前者是由水的自重引起的，其大小取決于水位的高低；后者一般是

9、由附加應力引起的，在土體固結過程中會不斷地消散、不斷地向有效應力轉化。孔隙水壓力對各個方向的作用是相等的，它只能使土顆粒本身產生壓縮(壓縮量很小、可以略去不計)，不能使土顆粒產生移動，故不會使土體產生體積變形(壓縮)?？紫端畨毫﹄m然承擔了部分正應力。但承擔不了剪應力?；讐毫νㄟ^基礎傳遞至地基表面的壓力稱為基底壓力、又稱為基底反力，用符號P表示。在簡化計算中，可假定基底反力呈線性或平面分布。基底附加壓力在計算基礎沉降以及進行軟弱下臥層承載力驗算時，均需知道作用于基底的壓力增量。從基底壓力中扣除基底標高處原有土的自重應力后的數值，就是基底附加壓力。角點法當計算點不位于矩形荷載面角點之下時，可以通

10、過作輔助線把荷載面分成若干個矩形面積，使計算點正好位于這些矩形面積的角點之下，然后以疊加原理計算附加應力。這種方法稱為角點法。壓縮性土在壓力作用下體積縮小的特性稱為土的壓縮性。土的壓縮是由于土中一部分孔隙水和氣體被擠出，土中孔隙體積減小的緣故。固結土的壓縮隨時間而增長的過程，稱為土的固結。在固結過程中，孔隙中的一部分水將隨時間的迂延而逐漸被擠出，同時孔隙體積隨之縮小，壓縮模量Es(MPa)土在完全側限條件下的豎向附加應力與相應的豎向應變的比值。通過側限壓縮試驗測得。變形模量E0(MPa)-土體在無側限條件下的應力與應變的比值。通過現場靜載荷試驗測得。彈性模量土體在無側限條件下瞬時壓縮的應力應變

11、模量。通過三軸加卸載試驗測得。前(先)期固結壓力天然土層在歷史上所經受過的最大固結壓力稱為前(先)期固結壓力超固結比前期固結壓力與現有自重應力的比值稱為超固結比，根據超固結比?？蓪⒊练e土層分為正常固結土(OCR1)、超固結土(OCR1)和欠固結土(OCR<1)三類。正常固結土前期固結壓力等于現有土自重應力的這類土稱為正常固結土超固結土前期固結壓力大于現有土自重應力的這類土稱為超固結土。欠固結土前期固結壓力小于現有土自重應力的這類土稱為欠固結土。地基最終沉降量指地基在建筑物荷載作用下，地基表面的最終穩定沉降量。常用的計算地基最終沉降量的方法有：分層總和法、建筑地基基礎設計規范推薦方法和彈性

12、力學公式。瞬時沉降指外荷載施加后立即發生的沉降。由彈性力學公式用彈性模量計算。固結沉降（亦稱主固結沉降）指飽和或接近飽和的粘性土在基礎荷載作用下，隨著孔隙水的逐漸擠出，孔隙體積相應減少吐骨架產生變形）所造成的沉降（固結壓密過程）。由分層總和法計算。次固結沉降（亦稱次壓縮沉降）指主固結過程結束后，在孔隙水壓力已經消散、有效應力不變的情況下，土的骨架仍隨時間繼續發生的變形。這種變形的速率已與孔隙水排出的速率無關。而主要取決于土骨架本身的蠕變性質。地基沉降計算深度指基底以下需要計算壓縮變形的土層總厚度。土層的應力歷史指土層從形成至今所受應力的變化情況。應力歷史對土體的強度和壓縮性的影響非常大。土的初

13、始應力狀態指在沒有造建筑物以前，地表以下土層中各點的應力條件。K0線如果將K0圓的頂點連接起來，這條應力路徑就稱為K0線。K0線具有以下三方面含義：（1） 如果應力變化條件是沿著K0線走，標志土樣的變形只有單向壓縮而無側向變形；（2） 如果應力變化是沿著K0線發展，標志土樣不會發生強度破壞；（3） K0線上各點都是K0圓的頂點，所以K0線代表靜止土壓力狀態，也就是土的自重應力狀態。因此K0線也就是土層的天然應力條件。固結度地基在某一時刻的沉降與地基的最終沉降量之比稱為地基的固結度。土的固結系數反映土體固結快慢的一個重要指標。測定固結系數的方法有時間平方根法、時間對數法等。土的抗剪強度指土體抵抗

14、剪切破壞的極限能力。剪脹性密砂初始孔隙比較小，應力- 應變關系有明顯的峰值，超過峰值后，隨應變的增加應力逐步降低，是應變軟化型，體積變化是開始稍有減小，繼而增加，表現為剪脹，剪縮性松砂的強度隨軸向應變的增加而增大，應力- 應變關系呈應變硬化型，松砂受剪其體積減少，表現為剪縮。應力路徑指在外力作用下土中某一點的應力變化過程在應力坐標圖中的軌跡。它是描述土體在外力作用下應力變化情況或過程的一種方法。土體中任一單元體的變形和強度變化都與應力路徑有關。由于土中應力有總應力和有效應力之分，因此在同一應力坐標圖中也存在著兩種不同的應力路徑，即總應力路徑（Total Stress Path，簡寫TSP）和有

15、效應力路徑（Effective Stress Path，簡寫ESP）。前者是指受荷后土中某點的總應力變化的軌跡；后者則指土中某點有效應力變化的軌跡。地基承載力指地基承受荷載(壓力)的能力。地基臨塑（臨界）荷載當地基中剛要出現但尚未出現剪切破壞(塑性區)時的基底壓力，稱為地基臨塑荷載 地基極限承載力地基所能承受的極限壓力，稱為地基極限承載力。極限平衡狀態當土中點任一方向的剪應力達到土的抗剪強度時稱該點處于極限平衡狀態。極限平衡條件土中一點處于極限平衡狀態時所需滿足的條件稱為土的極限平衡條件。或土中一點發生剪切破壞時所需滿足的條件稱為土的極限平衡條件。地基界限荷載當地基塑性區的最大深度等于基礎寬度

16、的四分之一時，相應的基底壓力稱為地基界限荷載。地基的破壞模式可以分為整體剪切破壞模式、局部剪切破壞模式、沖切剪切破壞模式三種。自然休止角砂土堆積成的土坡，在自然穩定狀態下的極限坡角稱為自然休止角。靜止土壓力如果擋土墻在土壓力作用下不向任何方向移動或轉動而保持原來的位置，則作用在墻背上的土壓力稱為靜止土壓力。主動土壓力若擋土墻在土壓力作用下向前移動或轉動，當位移量達到某一定值時，墻背填土開始出現連續的滑動面，此時作用在擋土墻上的土壓力稱為主動土壓力。被動土壓力若擋土墻在外力作用下向墻背演土方向轉動或移動，當位移量達到一定值時，墻背填土開始出現連續的滑動面此時作用在擋土墻上的土壓力稱為被動土壓力。

17、試說明地基附加應力的分布規律 地基中的豎向附加應力具有如下的分布規律： (1) 豎向附加應力的分布范圍相當大，它不僅分布在荷載面積之內，而且還分布到荷載面積之外，這就是所謂的附加應力擴散現象。(2)在離基礎底面(地基表面)不同深度處各個水平面上以基底中心點下軸線處的豎向附加應力為最大，離開中心軸線愈遠的點愈小。 (3)在荷載分布范圍內任意點堅直線上的附加應力值，隨著深度增大逐漸減小(4)方形荷載所引起的附加應力其影響深度要比條形荷載小得多。什么是流土?流土與流砂有何不同?在水利類的土力學教材中，常提到流土現象。流土是指在向上的滲透水流作用下，表層土局部范圍內的土體或顆粒群同時發生懸浮、移動的現

18、象。任何類型的土，只要水力梯度達到一定的大小，都會發生流土破壞。若流土破壞區不是粘性土層而是砂土層時，破壞區的破壞就表現為流砂現象。因此，流砂是流土的一種形式。引么是流網? 流網兩族曲線必須滿足的條件是什么？流網的主要用途是什么？由流線和等勢線組成的網格，表明水在土體中滲流的路徑、水頭高度以及滲流規律。流網具有下列性質：流線與等勢線互相正交；每個網格的長寬比為常數，即li/bi=C，當C= 10時，網格為曲線正方形；任意兩相鄰流線間的滲流量相等；任意兩相鄰等勢線間的水頭損失相等。通過流網，可求出滲流時土中各點的水力梯度、滲透速度、滲流量。利用彈性理論求解土中附加府力的基本假設是什么?假設地基土

19、是均勻、連續、各向同性的彈性半空間，即地基土中各點的變形模量E及泊松比相同。簡述太沙基的有效應力原理飽和土的有效應力原理表達形式為: = + u (3-23)式中： 總應力；通過土顆粒傳遞的粒間應力，又稱為有效應力；u 孔隙中的水壓力。飽和土中的總應力等于有效應力與孔隙水壓力u之和。孔隙水壓力對各個方向的作用是相等的，它只能使土顆粒本身產生壓縮（壓縮量很小，可以忽略不計），不能使土顆粒產生移動，故不會使土體產生體積變形（土體壓縮）?？紫端畨毫﹄m然承擔了一部分正應力，但承擔不了剪應力。只有通過土粒接觸點傳遞的粒間應力，才能同時承擔正應力和剪應力，并使土粒重新排列，從而引起土體產生體積變化；粒間應

20、力又是影響土體強度的一個重要因素，所以粒間應力又稱為有效應力。式（3-23）和上述概念稱為有效應力原理，這一原理是由K.太沙基（K.Terzaghi, 1925）首先提出的，并經后來的試驗所證實。何謂飽和粘性土的滲透固結，試說明固結過程中土中應力的轉換過程(即滲透固結過程與有效應力原理的關系)。飽和土在滲透固結中，土骨架和孔隙水對壓力的分擔作用，即施加在飽和土上的外壓力開始時全部由土中水承擔，隨著土孔隙中一些自由水的擠出，外壓力逐漸轉嫁給土骨架，直至全部由土骨架承擔為止。 根據飽和土的有效應力原理，在飽和土的固結過程中任一時間t，有效應力與（超靜）孔隙水壓力u之和總是等于作用在土中的附加應力Z

21、，即 + u = Z 由上式可知，在加壓的那一瞬間，由于u=Z，所以= 0；而在固結變形完全穩定時，則=Z，u=0。因此，只要土中孔隙水壓力還存在，就意味著土的滲透固結尚未完成。換句話說，飽和土的固結過程就是孔隙水壓力的消散和有效應力相應增長的過程。試說明飽和粘性土為什么隨固結度的提高，其抗剪強度提高，而壓縮性降低?飽和粘性土隨著固結度的提高，土體在荷載作用下固結過程越徹底，總應力轉化為有效應力越徹底，由=c+tg可看出，抗剪強度隨著有效應力的增加而提高。固結越徹底，土體越密實，土的壓縮性則降低。 影響土的抗剪強度的主要因素有哪些?它們是如何影響土的抗剪強度的?土的抗剪強度的影響因素很多，主要

22、有：（l）土粒的礦物成分、形狀和級配（2）土的初始密度（3）土的含水量（4） 土的結構（5） 土的應力歷史（6） 應力路徑地下水位短時間下降對土體變形有影響嗎? 地下水位下降引起的自重應力增量屬于附加應力，附加應力只有轉化成有效應力，土體變形才會產生。對粘性土來說。由于透水性弱孔隙水壓力不易消散，附加應力中的有效應力所占比例增長緩慢因此地下水位短時間下降對土體變形影響不大。但對透水性強的無粘性土來說，地下水位即使是短時間下降，也會引起明顯的土體變形。規范方法與分層總和法的有什么不同？規范方法與分層總和法的不同之處主要有以下幾點： (1)分層的標準不同，規范方法可按天然土層分層； (2)確定地基

23、沉降計算深度z。的標準不同； (3)各分層土沉降量的計算公式在形式上不同，規范方法采用了平均附加應力面積的概念，二者在本質上是相同的； (4)按規范方法計算出的地基沉降值，還應乘上一個沉降計算經驗系數，以便與實際沉降值更為接近。影響土體固結的因素主要有哪些？影響土體固結的因素主要有：(1)滲透系數k：k愈大，孔隙水壓力消散愈快，土體固結愈快。(2)排水方式(單面或雙面排水)：當土層厚度相同時，要達到相同的固結，單面排水所需的時間是雙面排水的4倍；(3)土層厚度：土體固結時間與土層厚度的平方成反比(單面排水時)。土體的體積(壓縮)變形與剪切變形有何不同： 對飽和粘性土來說，土體產生體積變形時，土中一部分孔隙水被擠出，孔隙體積縮小，土體體積隨之減小并產生沉降；土體產生剪切變形時土的體積不發生變化但剪應變所引起的側向變形會造成地基的沉降*飽和軟土在短暫荷載作用下的變形就屬于剪切變形、因為軟土的透水性較低，加荷后在短時間內孔隙水還來不及排出，土的體積也就來不及發生變化。土的抗剪強度理論有哪些特點？土的抗剪強度理論可歸納為如下幾點； (1)土的抗剪強度與該面上正應力的大小成正比；