地基基础专业复习资料

土力学与地基基础 第一章

1.1 土的三相组成 当土是由土粒、空气和水组成时，土体为固相、气相和液相组成的三相体系。

1.土的固体颗粒 原生矿物是岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。 次生矿物是由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物，如粘土矿物及碳酸盐矿物等。 土中的有机质对土的性质也有影响。有机质含量高的土通常具有较大的压缩性。在工程应用中，规定有机质含量大于5%的土不宜用作填筑材料。

2.土中的水：在自然条件下，土中总是含水的。土中水可处于液态、固态或气态。

3.土中的气体：土中的气体存在于土孔隙中未被水所占据的部位。

4.土的结构是指土粒之间的相互排列及其联结形式形成的综合特征。土的结构一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。

5.从地层中取出能保持原有结构及含水率的土样称为原状土。

6.粘性土结构遭到破坏，强度降低，但土体强度随时间发展有所恢复的性质，称为土的触变性。如在饱和软粘土中打桩施工完成后，不能立即检测承载力，而是要求经过25天后才能进行桩基承载力检测，就是考虑了土的触变性。

1.2 土的三相比例指标（重点） 土的松密程度和软硬程度主要取决于组成土的三种成分在数量上所占的比例。 Va，Vw，Vs——土中气体体积、水体积、颗粒体积，cm3； Vv——土中孔隙体积，Vv=Va+Vw，cm3 V——土的体积，V=Vs+Vv，cm3 mw，ms——土中水的质量、颗粒的质量，g； ma ——土中气体的质量，相对甚小，可以忽略不计，g； m ——土的总质量，m=mw+ms，g。 天然土单位体积的质量称为土的天然密度（单位为g/cm3），即 土中水的质量与土颗粒质量之比，称为土的含水率w，以百分数计，即 单位体积土颗粒质量与4℃纯水单位体积的质量之比称为土粒相对密度（或土粒比重）ds，即 砂土的土粒相对密度为2.65~2.69；粘性土：粉质粘土2.72~2.73，粘土2.74~2.76。 土单位体积中固体颗粒的质量，称为土的干密度，并以ρd表示： 土空隙中全部被水充满时单位体积土体质量叫土的饱和密度ρsat： 土中孔隙体积与土粒体积之比叫土的孔隙比，即 孔隙比可以用来评价天然土层的密实程度。孔隙比e＜0.6的土是密实的，具有低压缩性，e＞1.0的土是疏松的高压缩性土。 土的孔隙率n是土中空隙体积与总体积 之比： 土空隙中被水充满的体积与空隙总体积之比，称为土的饱和度Sr： Sr =1.0为完全饱和，Sr =0为完全干燥的土；按饱和度可以把砂土划分为三种状态：0＜Sr≤0.5为稍湿；0.5＜Sr≤0.8潮湿（很湿的）；0.8＜Sr≤1.0饱和。

1.3 我们把粘性土从一种状态变化到另一种状态的含水率称为界限含水率，界限含水率分为液限、塑限和缩限。 土由可塑状态变到流动状态的界限含水率称为液限，用wL表示；土由半固态变到可塑状态的界限含水率称为塑限，用wP表示；由固态变到半固态的界限含水率称为缩限wS 塑性指数用IP表示：IP =wL-wP 液性指数用IL表示：

1.4 无粘性土的密实度 1.据孔隙比e判断 2.据相对密度Dr判断 相对密度Dr，即 Dr＞0.67 密实的 0.67≥Dr＞0.33 中密的 0.33≥Dr＞0.20 稍松的 0.20≥Dr＞0 极松的 1.6 影响土压实性的因素主要是土的性质、击实功能和含水率。（填空题） 当土为偏干时，增加击实功能对提高干密度的影响较大，偏湿时则收效不大，故对偏湿的土企图用增大击实功能的办法提高它的密度是不经济的。所以在压实工程中，土偏干时提高击实功能比偏湿时效果好。 压实度用K表示： 式中：ρd——现场碾压时的干密度，g/cm3； ρ'd——室内试验得到的最大干密度，g/cm3 1.7 塑性指数大于10的土称为粘性土。按塑性指数I质粘土（P的指标值粘性土又可以分为粉10＜IP≤17）和粘土（IP＞17）。（判断题） 第二章 1.土中应力是指土体在自身重力、建筑物荷载及其他因素（如地下水渗流、地震等）作用下，土中所产生的应力。土中应力会引起地基变形，导致建筑物发生沉降、倾斜或水平位移。 土中应力按引起的原因分为自重应力和附加应力两种。 土中自重应力是指土体受自身重力作用而产生的应力。土中附加应力是指土体受外荷载（如建筑物荷载、交通荷载、地下水渗流和地震等）作用，在土体中产生的应力增量。土中应力是引起土体变形和地基变形的主要原因，也是导致土体强度破坏和失稳的重要原因。

2.基础按刚度可分为柔性基础和刚性基础。 柔性基础的刚度很小（EI→0），就像放在地基上的柔性薄膜，在垂直荷载作用下没有抵抗弯曲变形的能力，地基随基础一起变形。可以近似地将土堤、土坝、路基及薄板基础视为柔性基础。