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土力学课件-1214章•土力学基本概念•土的应力与应变•土的强度与稳定性•土压力与挡土墙设计目录•土的渗流与固结•特殊土的工程性质contents01土力学基本概念CHAPTER土的定义与分类总结词详细描述土的定义与分类是土力学的基本概念之土是由固相(土粒)、液相(水)和气相一,主要涉及到土的组成、性质和分类(空气)三部分组成的天然地质材料根方法VS据土的成因、物质组成和结构特点,可以将土分为不同的类型,如碎石土、砂土、粘性土和软土等不同类型的土具有不同的工程性质和力学行为,对工程设计和施工具有重要影响土的物理性质总结词土的物理性质是土力学中的重要概念,主要涉及到土的基本物理参数,如密度、含水量、孔隙比等详细描述密度是指单位体积内土的质量,是计算土的力学性质的重要参数含水量是指土中水的质量与干土质量的比值,对土的力学性质有显著影响孔隙比是指土中孔隙体积与固体颗粒体积的比值,是评价土的密实度和工程性质的重要指标了解和掌握这些物理性质指标的变化规律,有助于更好地预测和控制土的工程行为土的工程分类总结词详细描述土的工程分类是根据土的工程性质和特点进行的分类根据不同的分类标准和方法,可以将土分为不同的类方法,旨在为工程设计和施工提供依据型常见的工程分类方法包括按成因、物质组成、状态和工程特性等分类例如,按成因可分为残积土、坡积土、洪积土等;按物质组成可分为碎石土、砂土、粘性土和软土等;按状态可分为固态、半固态、流态等了解和掌握不同类型土的特点和工程性质,有助于更好地选择合理的工程措施和设计方案02土的应力与应变CHAPTER土的应力010203定义分类计算方法土的应力是指土体在力的根据作用力的性质,土的土的应力可以通过力的平作用下,内部相邻的微粒应力可以分为静力应力和衡条件和弹性力学的基本之间的相互作用力动力应力方程进行计算土的应变定义分类计算方法土的应变是指土体在力的根据应变的大小和性质,土的应变可以通过测量土作用下,其形状和尺寸发土的应变可以分为线应变体的变形量进行计算,也生的变化和剪应变可以通过弹性力学的基本方程进行计算土的应力应变关系定义实验方法通过实验测定土的应力应变关系,常土的应力应变关系是指土体在力的作用的实验方法有直接剪切实验、三轴用下,其内部应力与应变之间的关系压缩实验和无侧限压缩实验等特性土的应力应变关系是非线性的,并且与土的种类、状态和应力历史等因素有关03土的强度与稳定性CHAPTER土的强度土的强度分类根据受力条件可分为抗剪强度、抗土的强度定义压强度和抗拉强度土体抵抗外力作用而不发生破坏的能力土的强度影响因素主要包括土的成分、颗粒大小、含水率、密实度等土的稳定性土的稳定性定义土体在各种外力作用下保持其原有平衡状态的能力土的稳定性分类根据平衡状态可分为天然稳定性和人为稳定性土的稳定性影响因素主要包括土的成分、颗粒大小、含水率、密实度等,以及外力作用的形式和大小土的抗剪强度土的抗剪强度定义01土体抵抗剪切破坏的最大应力土的抗剪强度影响因素02主要包括土的成分、颗粒大小、含水率、密实度等,以及剪切面的粗糙程度和剪切速率等土的抗剪强度试验方法03主要包括直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压试验等04土压力与挡土墙设计CHAPTER静止土压力静止土压力静止土压力强度静止土压力分布指挡土墙不发生任何方向的位移,通过墙背垂直面的力即为静止土静止土压力沿墙高呈三角形分布,墙后土体施于墙背上的土压力压力强度,记为E0其合力作用点在墙高的1/3处主动土压力与被动土压力主动土压力被动土压力当墙向离开土体方向发生小位移时,墙后土当墙向土体方向发生小位移时,墙后土体产体产生相应的主动土压力生相应的被动土压力主动与被动土压力强度主动与被动土压力分布主动与被动土压力强度分别为Ea和Ep,其大主动与被动土压力分布分别呈三角形和梯形,小与位移大小有关其合力作用点位置不同挡土墙设计挡土墙类型挡土墙稳定性验算重力式、悬臂式、扶壁式、加包括抗滑稳定性验算和抗倾稳筋挡土墙等定性验算挡土墙设计步骤挡土墙细部构造设计确定墙高、选择墙型、计算土如排水设计、防冻胀设计等压力、设计墙身和基础等05土的渗流与固结CHAPTER土的渗流土的渗流定义土的渗流是指水在土体中流动的现象在渗流过程中,水在土颗粒间的孔隙中流动,同时受到土颗粒的阻碍达西定律土的渗流遵循达西定律,即渗流速度与水力梯度成正比,与土的渗透系数成正比渗透系数渗透系数是反映土体渗透性能的参数,其值取决于土体的孔隙大小、孔隙分布和连通性土的固结土的固结定义01土的固结是指土体在压力作用下逐渐减小孔隙体积、增加密实度的过程固结理论02固结理论是描述土体固结过程的理论,包括一维固结理论和三维固结理论一维固结理论适用于均质、各向同性的土体,三维固结理论则考虑了土体的非均质性和各向异性固结度03固结度是描述土体固结程度的参数,其值等于已完成的固结应变与总应变之比土的渗透性与固结性状渗透性与固结性状的关系土体的渗透性与固结性状密切相关一般来说,土体的渗透系数越大,其固结速度越快这是因为水在土体中的流动有助于孔隙水的排出和颗粒间的位移固结性状对工程的影响土体的固结性状对工程稳定性、沉降和渗漏等方面都有重要影响在工程设计和施工中,需要考虑土体的固结性状,采取相应的措施来控制和利用固结过程固结性状与环境因素的关系土体的固结性状受到环境因素的影响,如温度、湿度和压力等在某些情况下,环境因素可能导致土体的固结性状发生变化,从而影响工程的安全性和稳定性因此,在工程实践中,需要关注环境因素对土体固结性状的影响06特殊土的工程性质CHAPTER黄土总结词黄土是一种以黄色为主色调的粉质土,具有较高的孔隙比和含水量,以及较好的渗透性和压缩性详细描述黄土广泛分布于我国西北地区,其工程性质独特,容易产生湿陷、震陷等问题黄土的强度和稳定性受含水量、密实度等因素影响较大,因此在工程实践中需要特别关注软土总结词软土是一种含水量高、压缩性大、承载能力低的土质,常见于沿海地区和河流冲积平原详细描述软土的天然孔隙比大于
1.0,含水量一般在30%-70%之间,压缩性高,强度低在工程实践中,需要对软土地基进行加固处理,以提高其承载能力和稳定性膨胀土总结词膨胀土是一种具有显著吸水膨胀和失水收缩特性的黏性土,对环境湿度变化敏感详细描述膨胀土的矿物成分以蒙脱石为主,具有较大的液限和塑限,在环境湿度变化时会产生显著的体积变化在工程实践中,膨胀土的存在会对建筑物地基的稳定性产生不良影响,需要进行特殊处理冻土总结词冻土是指在低温环境下冻结的土壤,具有特殊的物理和力学性质详细描述冻土的冻结状态使其具有较高的强度和较低的压缩性,但在温度升高时其强度会显著降低冻土地区的建筑物地基设计需要充分考虑冻融作用对地基稳定性的影响THANKS感谢观看。