《土力学》PPT课件 刘洋 北京科技大学

 
课件内容： 
土的三相组成与物理性质 
（1）能够绘制土颗粒的级配曲线，理解其含义并能够评价土的工程性质；（2）熟练掌握土的三相指标的定义和相关计算；（3）熟知粗粒土和细粒土的各自特点，它们各利用何种指标对其性质进行描述；（4）了解土是如何形成的，以及土的矿物成分、土中水和其中的电解质、土的结构对土的工程性质的影响；（5）了解土的分类原则和分类方法。 
1.1 土的三相组成 
1.1.1 固相颗粒 
1.1.2 黏土矿物 
1.1.3 土中的水 
1.2 土的物理指标与物理状态 
1.2.1 土的物理指标与三相草图法 
1.2.2 土的物理状态 
1.3 土的工程 
1.4 土的压实性 
土的渗透特性与渗流 
（1）掌握Darcy渗透定律的基本理论；（2）了解影响土的渗透性的主要因素；（3）掌握渗透系数的测定方法；（4）掌握渗透力的概念和计算方法；（5）熟知流土现象和管涌现象的发生条件及判别方法；（6）了解渗透破坏类型和防治措施。  
2.1 土的渗透特性 
2.2 土的渗透规律 
2.2.1 达西定律 
2.2.2 渗透系数的测定方法 
2.2.3 层状地基的渗透系数 
2.3 渗透变形与渗透破坏 
2.3.1 渗透力与临界水力坡降 
2.3.2 管涌与流土 
2.4 二维渗流与流网 
2.4.1 平面渗流 
2.4.2 流网 
地基中的应力计算 
（1）掌握半无限土体内部自重应力的计算；（2）掌握基础底面压力计算的简化方法；（3）掌握利用弹性力学理论计算各类分布荷载作用下半无限土体内部的竖向附加应力大小；（4）掌握有效应力的基本原理和应用。 
3.1 地基中的应力状态 
3.2 地基中的自重应力 
3.3 基底压力分布与计算 
3.3.1 基底压力分布 
3.3.2 基底压力计算 
3.4 地基中的附加应力计算 
3.4.1 布辛内斯克解 
3.4.2 矩形和圆形基础下的附加应力 
3.4.3 条形基础下的附加应力 
3.4.4 角点法 
3.5 有效应力原理 
3.5.1 太沙基有效应力原理 
3.5.2 自重应力下的有效应力：静水条件 
3.5.3 自重应力下的有效应力：渗流条件 
3.5.4 有效应力原理讨论 
土的变形特性与地基固结沉降计算 
（1）利用固结仪确定土的压缩性和压缩性指标，掌握压缩性指标的物理意义；（2）掌握分层总和法和规范法计算土的沉降；（3）了解固结沉降的概念和一维固结理论及边界条件对固结沉降解的影响；（4）掌握太沙基一维固结沉降理论及沉降计算。 
4.1 土的变形特性 
4.2 剪切变形与体积变形 
4.3 土的压缩性及其测定方法 
4.4 土的一维压缩指标 
4.4.1 土的一维压缩指标：压缩系数 
4.4.2 土的一维压缩指标：压缩指数 
4.5 土的固结状态与原位压缩曲线 
4.5.1 土的固结状态 
4.5.2 土的原位压缩曲线推求 
4.6 地基最终沉降量计算 
4.6.1 分层总和法 
4.6.2 规范法 
4.9 地基固结过程分析 
4.9.1 太沙基一维固结理论：物理模型 
4.9.2 太沙基一维固结理论：数学模型 
4.9.3 太沙基一维固结理论：方程求解 
4.9.4 太沙基一维固结理论：沉降-时间关系 
4.9.5 太沙基一维固结理论：固结系数测定 
土的强度 
（1）熟知确定土的抗剪强度的方法：（2）了解排水和不排水强度的意义和区别；（3）熟知如何根据现场的实际情况选择适当的试验方法；（4）掌握如何确定土的抗剪强度指标及其影响因素；（5）了解应力路径的基本概念及其对抗剪强度的影响；（6）了解莫尔—库仑强度理论的局限性及确定土的真实强度的困难；（7）掌握土体在剪切作用下黏性土和砂性土的强度特性。 
5.1 土的屈服、强度与破坏 
5.2 土的强度特性：摩擦与黏聚作用  
5.3 莫尔-库伦强度理论 
5.3.1 莫尔-库伦强度准则 
5.3.2 土中一点的应力极限平衡条件 
5.4 土抗剪强度的测定 
5.4.1 直剪试验 
5.4.2 三轴试验 
5.4.3 无侧限抗压强度试验与十字板剪切试验 
5.5 应力路径与破坏主应力 
5.5.1 应力路径与破坏主应力线 
5.5.2 三轴试验的应力路径 
5.6 土抗剪强度指标的选用 
5.7 砂土的剪切与强度特性 
5.8 黏土的剪切与强度特性 
5.8.1 排水剪切与强度特性 
5.8.2 不排水剪切与强度特性 
土压力计算 
（1）掌握土压力的概念及静止土压力、主动土压力和被动土压力发生的条件；（2）掌握朗肯土压力理论的基本假定和计算方法；（3）掌握库仑土压力理论的基本假定和计算方法；（4）掌握朗肯土压力理论和库仑土压力理论的区别和联系。 
6.1 土压力分类 
6.2 静止土压力计算 
6.3 朗肯土压力理论 
6.3.1 朗肯极限平衡 
6.3.2 朗肯主动土压力计算 
6.3.3 朗肯被动土压力计算 
6.4 库伦土压力理论 
6.4.1 库伦主动土压力计算 
6.4.2 库伦被动土压力计算 
6.5 两种土压力理论的比较 
6.6 几种常见土压力的计算 
6.7 水土分算与水土合算 
地基承载力 
（1）掌握确定地基承载力的几种方法；（2）了解如何利用临塑荷载确定地基承载力；（3）了解如何利用极限平衡方法确定地基极限承载力；（4）了解如何利用规范方法确定地基承载力。 
7.1 地基承载力以及破坏模式 
7.2 地基的临塑荷载和临界荷载 
7.3 地基极限承载力 
7.3.1 普朗特尔公式 
7.3.2 普朗特尔公式的修正 
7.3.3 太沙基公式 
7.4 地基承载力的确定方法 
土坡稳定性分析 
（1）了解土坡失稳的原因；（2）掌握有渗流和无渗流作用下无黏性土土坡稳定分析方法；（3）掌握用于分析黏性土土坡的整体圆弧滑动法的基本原理和计算；（4）了解瑞典条分法和毕肖普条分法的基本原理和计算；（5）了解复杂情况下（如坡顶有超载或土坡成层或有地下水影响时）土坡稳定分析方法；（6）了解条分法的基本原理和计算。 
8.1 土坡稳定性问题 
8.2 无粘性土坡稳定性分析 
8.3 粘性土坡稳定性分析：整体圆弧滑动法 
8.4 粘性土坡稳定性分析：条分法 
8.4.1 条分法基本原理 
8.4.2 瑞典条分法 
8.4.3 毕肖普条分法 
8.5 粘性土坡稳定性分析：最危险滑动面确定方法