1、第 1 章：土的物理性质及工程分类第二节、粒度成分的表示方法土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量(以干土质量的百分比表示)，它用以描述土中不同粒径土粒的分布特征。常用的粒度成分的表示方法有表格法、累计曲线法和二角坐标法。2)累计曲线法：是种图示的方法，通常用半对数纸绘制，横坐标(核对数比例尺)表示某粒径，纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量。级配的指标：不均匀系数 C u=d60d10曲率系数 Cs=d302d 60d10式中：d10、d20、d60分别相当于累计百分含量为 10、30和 60的粒径，d10 称为有效粒径；d60 称为限制粒径。不均匀系数 Cu 反映大小不同粒织的分布情
2、况，Cu=5,Cs=13 的土级配良好。但如 cu 过大，表示可能缺失中间粒径，属不连续级配，故需同时用曲率系数来评价。曲率系数则是报述累计曲线整体形状的指标。土粒的形状土粒形状对丁土的密实度和十的强度有显著的影响，棱角状的颗粒互相嵌挤咬合形成比较稳定的结构强度较高；磨圆度好的颗粒之间容易滑动，土体的稳定性比较差用体积系数和形状系数描述土粒形状体积系数 Vc=6V/d m3式中：V土粒体积(mm 3)；dm土粒的最大粒径(mm)。V 愈小，土粒愈接近于圆形。圆球状的 Vc1,立方体的 Vco37：棱角状的土粒 Vc 更小形状系数 FF=AC/B2式中：A、B、C 分别为土粒的最大、中间和最小粒
3、径第三节 土的三相比例指标一、试验指标1土的密度是单位体积土的质量，=mV由土的质量产生的单位体积的重力称为重力密度 ，简称为重度 =g=WV2.土粒比重 Gs 土粒质量 ms同体积4时纯水的质量之比 Gs=msVs w1= s w13土的含水量 是土中水的质量 mw与团体(土粒)质量 ms之比，=m wm s100二、换算指标1干密度 d是土的颗粒质量 ms与土的总体积 V 之比， d=msV土的干密度越大，土越密实，强度就越高，水稳定性也好。2土的饱和密度是当土的孔隙中全部为水所充满时的密度，即全部充满孔隙的水的质量 mw与固相质量 ms之和与土的总体积 V 之比， sat=m s+Vv
4、wV V-土的孔隙体积3当上浸没在水中时，土的固相受到水的浮力作用，单位土体积中土粒的重力扣除同体积水的重力后，即为单位土体积中土粒的有效重度，单位 kNm 3 =(m sgVs w)V= sat w4土的孔隙比是 e 孔隙隙的体积 Vv 与土粒体积 Vs 之比，以小数计，e=VvVs5土的孔隙率 n 是孔隙隙的体积 Vv 与土的总体积 V 之比 n=VvV1006、土的饱和度 Sr 是孔隙中水的体积 Vw 与土的总体积 Vv 之比 Sr=VwV100三、三相比例指标第四节 黏性土的界限含水率粘性土从一种状态转到另一种状态的分界含水率；流动状态与可塑状态间的界限含水率成为液限 L；可塑状态与半
5、固体间称为塑限 p；半固体状态与固体状态称为缩限 s塑性指数 Ip= L p 无，黏粒越多，塑性指数越大液性指数 IL= L pIp= p L p 有沙土相对密度：当沙土处于最密实状态时，其孔隙比称为最小孔隙比 emin而处于最松散状态时称为最大孔隙比 相对密度 Dr=e maxee maxe min 当 Dr 接近1时最密实，当 Dr 接近0时最松散第6节 土的工程分类粉土是介于沙土和粘性土之间的过渡土类，它具有沙土和粘性土的某些特征，根据黏粒含量可以将粉土再划分为砂质粉土和粘质粉土第 2 章粘性土的物理化学性质胶体活动性指数 在工程实践中，提出了一个既能反映粘土矿物成分，又能反映粘土颗粒形
6、状的综合指标 Ac Ac=Ip p0.002 p0.002是黏粒0.002的百分含量；Ac0.75非活动性粘土，0.75Ac1.25正常粘性土，Ac1.25活动性粘性土，Ac 越大黏粒对土的可塑性影响越大灵敏度 St，把原状结构的强度与结构破坏后的强度之比定义为灵敏度，一般粘性土 St=24，灵敏性粘性土48，高灵敏性粘性土8触变性在工程建设中，可利用粘土矿物颗粒带电的特性来为生产服务。将纯粘土矿物(高岭石或蒙脱石）与水制成泥浆时，矿物颗粒吸附大量水化离子和水分子，由于颗粒的水膜很厚，颗粒与颗粒之间的引力很薄弱，可以长时期悬浮在水中。当悬浮液在静止状态时，颗粒之间的微弱引力，使其聚集起来，悬液
7、便成为一种糊状、粘滞度较大的流体，可是。一旦受到振动或扰动时，颗粒之间的联结会立刻丧失，又恢复成为流动的液体，这种性质称为触变性第 3 章 土中水的运动规律第二节 达西定律 : 或 v 渗透速度，I-水头梯度 I=HL=H 1-H2L k-渗透系IkvIFq数（ms） q-渗透流量（m 3s） F-截面积 v=k（II 0） I 0-粘土的起始水头梯度 土的渗透系数 k=QLHFt-常水头; k=alFtH 1H 2=2.3alFtH 1H 2动水力：G D水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力，也称为渗流力 (kN/m3)wDILhTG流沙现象 GD= sat w这时土颗粒间的压力等于0，土颗
8、粒将处于悬浮状态而失去稳定，这种现象称为流沙现象土体表面，细沙粉砂粉土中 临界水头梯度 Icr= w= sat w1容许水头梯度 IIIcrK 细小颗粒在动水力作用下通过粗颗粒的孔隙被水流带走，称为管涌局部扩大，任何土第四章 土中应力计算第二节 自重应力 。砂性土考虑浮重。黏性土： 1考虑浮重， 1）和欠固结土aePEs1（OCR1）, .0C =OR三大模量：1、压缩模量 Es 是根据室内压缩试验得到的，它是指土在完全侧限条件下，竖向正应力与相应的变形稳定情况下正应变的比值；2、变形模量 E0是根据现场载荷试验得到的，它是指土在无侧限（侧向自由膨胀）条件下正应力与相应的正应变的比值 E0=p
9、b1 2s s 荷载板下沉量，b 荷载板宽度， 泊松比， 沉降影响系数；3、弹性模量 E 是指正应力 与弹性正应变 d的比值，测法有静力法和动力法。压缩和变形模量的应变为总应变，弹模之包含弹性应变 E0=Es第3节 地基沉降 地基沉降是假定地基是均质的、各向同性的、线弹性的半无限体。第 层土压缩模量i, s i= iHi=e 1i e2i1+e 1iHi=a ip 2i p1i1+e 1iHi， i平均压缩应变，Hi 土厚，isihPe1i第 i 层上下层面自重应力值的平均值 p1i= czi1 +cz2从土的压缩曲线上得到的孔隙比 第4节 固结度：深度 z 的 A 点在 t 时刻竖向有效应力
10、 t与起始超孔隙水压力 p 的比值，称为 A 点 t 时刻的固结度。Ut=1t 时刻面积起始面积 固结度系数 Cv，固结度是时间因数的函数，时间因数 Tv 越大，固结度 Ut 越大。Tv=CvtH 2 Cv=k1ea w 粘性土地基沉降的三阶段:1、瞬时沉降2、固结沉降3、次固结沉降 20为基础及日填土的平均重度第 6 章 土的抗剪强度 土的抗剪强度 （kpa） ，大主应力 ，小主应力cftan)245(tan2)45(tan231 c，剪切破裂面与大主应力 作用平面的夹角为)245(2)45(ta213 1抗剪强度指标的试验测定方法：直接剪切试验、三轴剪切试验、无侧限抗压试验、十字板剪切试验
11、饱和粘性土剪切试验方法的选择：1不固结不排水剪(或称快剪)2固结不排水剪(或称固结快剪)3固结排水剪(或称慢剪) 在实际工程中应当具体采用上述哪种试验方法，要根据地基土的实际受力情况和排水条件而定。鉴于近年来国内房屋建筑施工周期缩短，结构荷载增长速率较快，因此验算施工结束时的地基短期承载力时， 建筑地基基础设计规范(GBJ789)建议采用不排水剪，以保证工程的安全。该规范还规定，对于施工周期较长，结构荷载增长速率较慢的工程，宜根据建筑物的荷载及预压荷载作用下地基的固结程度，采用固结不排水剪。第七章 土压力计算土压力：挡土结构都承受着来自他们与土体界面上侧向压力的作用，土压力就是这些侧向压力的总
12、称。分为 1、静止土压力 2、主动土压力 3、被动土压力主动土压力 , ， c 土的黏聚力 内摩擦角 Ka 主动土压aaKczp245tan2力系数拉力区高度 距离墙底（H- ）/3 2h0aE0h )2)(h21E0aaa KczH被动土压力 , ，填土面有均布荷载主动土压力aaKczp45tnKa2q）（ 库仑土压力理论 Ea=Qmax=12 H 2Ka Eax=EaCOS=1 2 H 2Kacos Eay=Easin=12 H 2Kasin Ea 位置 C1=H3第八章 土坡稳定性分析土坡滑动系数土坡未定安全系数 ， 土坡坡角， 土的内摩擦角。tanK第 3 节圆弧滑动面 滑动力矩 Ms
13、=Wa W 重力，aW 对圆心 o 的力臂 稳定力矩 Mr= fLR f土的抗剪强度 L 圆弧长 R 半径第 9 章 地基承载力地基承载力是指地基土单位面积上所能承受菷载的能力，kPa地基破坏过程：压密、剪切、破坏阶段，临朔荷载 ，临界荷载 B 基c0qcrNDP c0q1/4NDBP础宽度，N、Nq、Nc 承载力系数与 有关，c 黏聚力名 称 符号 三相比例表达式 用试验指标计算 的公式 用其他指标计算的 公式孔隙比 esvV1)(sGe rsGed饱和重度 satWvst)1(ssat esat1)(s饱和度 rs )(ssGreGrs干重度 dgVWds1dd1s孔隙率 n%10v )(sGnen1换算指标有效重度 Vgmss)1(s sat液性指数IL 状 态液性指数IL 状 态IL0 坚 硬 0.75 IL1 软 塑0 IL0.25 硬 塑 IL1 流 塑0.25 IL0.75 可 塑细粒土分类 粉土划分土的名称 塑性指 数 Ip土的名称 黏粒含量黏土 Ip17 砂质粉土 粒径小于 0.005mm 的颗粒质量小于等于总重量的 10%粉质粘土 10Ip17 黏质粉土 粒径小于 0.005mm 的颗粒质量超过总重量的 10%粉土 Ip10
