第一篇：土力學.范文

1． 某賓館為高層建筑，地基土軟弱，采用預制樁基礎。地基土層：表層為粉質粘土，w＝30.9％，wL＝35.1％，wp＝18.3％，層厚h1＝2.00m；第②層為淤泥質土w＝26.2％，wL＝25.0％，wp ＝16.5％，e＝1.10，層厚h2＝7.0m；第③層為中砂，中密狀態、層厚5～80m。求預制樁樁周各層土的摩擦力標準值qs和樁的極限側阻力標準值qsik。

2． 上述賓館采用鋼筋混凝土預制樁，樁端進入中砂1.0m。問樁端土承載力標準值qp是多少？樁的極限端阻力標準值qpk為多大? 若采用鋼筋混凝土樁，橫截面為300mm×300mm。樁承臺底部埋深1.0m，樁長為9.0m，用送樁器送入地面下0.90m。計算單樁豎向承載力標準值和設計值。

3． 某校教師住宅為6層磚混結構，橫墻承重。作用在橫墻墻腳底面荷載為165.9kN／m。橫墻長度為10.5m，墻厚37cm。地基土表層為中密雜填土，層厚h1＝2.2m，樁周土的摩擦力qs1＝llkPa；第②層為流塑淤泥，層厚h2＝2．4m，qs2＝8kPa；第③層為可塑粉土，層厚h3＝2.6m，qs3＝25kPa，第④層為硬塑粉質粘土，層厚h4＝6.8m，qs4＝40kPa，樁端土承載力標準值qp＝1800kPa。試設計橫墻樁基礎。

4． 某場地土層分布情況為：第一層，雜填土，厚1.0m；第二層，淤泥，軟塑狀態，厚6.5m，第三層為粉質粘土，IL?0.25，厚度較大。現需設計一框架內柱的預制樁基礎。柱底在地面處的豎向荷載設計值F＝1700kN,M＝180kN?m，水平荷載H＝100kN,初選該樁截面尺寸為350mm×350mm，試設計該樁基礎。

第二篇：土力學心得體會

《土力學》在線培訓課程學習體會

在網絡課程這樣綜合的平臺上近一個月的學習，對《土力學》這門課有新的認識，也感受到了學科帶頭人李廣信教授的授課魅力，現將本人學習李廣信教授《土力學》課程的的幾點體會分享一下。

因而充滿了風險與挑戰，也就包含豐富的哲學命題。從哲學的高度認識巖土、學習巖土、進行巖土工程實踐具有新時代的意義和實踐價值。

哲學的核心是“求真”和“求知”，它的特點是思辨性、解釋性和概括性。大師在講課的時候就像在談人生，李廣信教授用哲學觀點來分析解釋和闡明土力學原理，對土力學學科中復雜的本質特征和核心內容進行形象化的解說，極大的啟發了我的思路，引導我從哲學角度思考土力學的科學問題，就像李老師授課時所講，我們現在研究或看待問題時要整體宏觀的把握問題，即是很難，但是為我們的學習和研究是非常有幫助的。學會運用哲學思想考慮科學問題的方法，不僅有助于我們提高教學水平，更有益于我們的啟迪我們的科研思路。

人類要想在大自然中生存，就必須順應自然，它是一個和諧體，會排斥一切不符合和諧發展的因素。回歸到土力學中，任何一項與土有關的工程，不論是邊坡還是地基，不論是大型工程還是微型工程，在設計和施工研究時都要遵循土的三大基本特性，這樣才能真正做到與自然和諧相處，才能保證我們工程的穩定性和存在性。在工程中出現的許多錯誤與事故就是違反了土力學基本原理才發生的。聽李老師土力學的闡述，深入細致的講解，在不知不覺中學習到的不僅僅是有關《土力學》的純粹的知識，更多的是關于土力學的研究方法與一些思考。也使我越來越堅信，《土力學》在工程中的重要性，從而對土產生了濃厚的興趣。

另外，李廣信教授在對《土力學》課程內容把控上很有針對性和總結性，總能把較為復雜的內容轉化成易懂的知識點教予聽課者，在知識點處都有整體性的把握，并能很直觀，清晰的抓住主要矛盾。比如：巖

土工程在地基承載力問題上是一個模糊的概念，是一個綜合的整體的概念，不是精準的數值；應變與強度問題是量變到質變的過程；巖土工程中的加固與減弱，應遵循：無為而治，順乎自然，兵強則滅，木強則折的思想；土在加載變形過程中似乎是有生命的，有不同的發展階段等等。

對于《土力學》課程的主要內容，李廣信教授也有自己的一套總結，包括三個方面，首先是土的三大特性，其次是經典土力學的三大定律，最后是土的三類巖土工程問題。三個方面內容環環相扣，土的特點決定土的受力情況和發展定律，工程巖土問題需要遵循定律來達到設計目的，這樣使土力學整門課程的內容結合成面的形式，而不是成知識點的形式。

在聽課過程中對李廣信教授講解印象深刻的還有他提出了趣味土力學的說法。他認為在課堂教學中，適當地穿插一些類比、比喻和故事等，會使課堂氣氛更活躍，也能夠加強對概念的理解和記憶，但是課堂授課畢竟不是脫口秀，避免過多的“包袱”沖淡了課程的主要內容的講解與理解。大師的課程資料上不乏生動形象的代表，比如：沙灘上的觀察、地震液化等動態的表現形式，不僅使我產生了濃厚的興趣，還對知識有了更深更直觀的認識。說實話，以前總感覺土力學課程，對學生來說難度很大，同時也很枯燥，作為經驗不足的年輕教師，很難將這些課程講解的形象生動，讓這些枯燥的力學理論變得生動起來，讓學生易于樂于接受。自我深省還是專業功底、學術素養不足，無法將現有的專業理論知識和技能提高到一個新的講解層面。李廣信教授的講解讓我更加深了對土力學課程的認

識。

總之，李廣信教授的講課，讓我受益匪淺，不僅增加了對難度較大的《土力學》課程講解和學習的信心，還對李廣信教授的嚴謹豐富的治學理念和態度深深欽佩。此次學習能夠指導我在今后的教學過程中要注重哲學思想的培養，并且也嘗試著在日常教學中運用哲學思想，采用李廣信教授的授課思路和方法，抓住重點內容，努力找到提高學生學習興趣的竅門。這次網絡在線課程是一次快樂、收獲頗多的學習經歷。篇二：土力學學習心得

土力學學習心得

學習土力學這門課程還是比較難的，其理論基礎比較多，且又很貼近工程實際。在學習土力學中，你會聯想到你所學習的一些專業知識，如材料力學、水力學、工程材料、工程地質與水文地質等知識，是一門既廣又專的學科！

下面具體介紹一下土力學這門課程，它主要是研究土體的變形、強度和滲透特性等內容。從土體本身的特性，如散碎性、三相體系、自然變異性推導其出力學特性：變形特性、強度特性以及滲透特性。研究方法是將連續介質力學的基本知識和描述碎散體特性的理論（壓縮性、滲透性、粒間接觸、強度特性）結合起來，研究土的變形、強度和滲透特性以及與此有關的工程問題。而本冊土力學書中前三章便是研究土體的這些物理及力學特性，而后五章便是研究土的一些工程問題：第四章壓縮固結是研究土體的變形問題，第五章抗剪強度和第六章擋土墻土壓力是研究土體的強度問題，第六章邊坡是研究土體的穩定問題，而最后一章是在前面的基礎上研究地基的變形和穩定問題。

將土體本身特性和其力學特性結合在一起的是有效應力原理：u。其含義是，研究平面上的總應力，等于孔隙應力u和由土骨架承受的應力（有效應力?）。有效應力原理在研究土的滲透特性時提出，貫穿于整個土力學課程。

下面，我通過有效應力原理為主線來梳理整個土力學內容： 在研究土的滲透特性時。可以通過有效應力原理來確定在滲流條件下水平面上的孔隙水應力和有效應力，進而通過判斷有效應力是否為0來判斷是否發生流土。

研究土的壓縮與固結時，通過單向固結模型模擬的土體固結過程就應用了有效應力原理。其描述為：在某一壓力作用下，飽和土的固結過程就是土體中各點的超孔隙水應力不斷消散、附加有效應力相應增加的過程，或者說是超孔隙水應力逐漸轉化為附加有效應力的過程。在這一轉化過程中，任一時刻任一深度上的應力始終遵循著有效應力原理，這是整個土體壓縮與固結研究的基礎。

研究土的抗剪強度時。在直接剪切實驗和三軸壓縮試驗中，都采用三種不同的剪切方法。即不固結不排水（uu）、固結不排水（cu）、固結排水（cd）。其中，是否排水即是否存在孔隙水應力。而孔隙水應力和有效應力的計算有遵循著有效應力原理。所以說有效應力原理貫穿于整個土力學中，是土力學研究的一塊基石，是解決工程問題的鑰匙。通過以上的介紹大家應該明白學習的重點了吧，希望大家在學習的過程中注重以理解為重，最重要的是自己課下積極主動獨立完成課堂作業，這個非常重要，有助于你進一步了解土力學課中學習的知識！

以上就是我對于土力學這門課程初步的認識。以后大家若有機會再學習相關深入的課程，我想一定會有更大的收獲。篇三：土力學總結及日記

土力學實訓總結 一轉眼間一周的實訓馬上就要結束了。自己才覺悟到時間過得很快。現在想起剛學這門課的時候對什么都覺得不知道老師講了也不是很懂。就連出去跟老師在外面的鐵路線路上實習。自己也是看熱鬧。對于許多東西都事是而非。即便老師講了對于初次接觸的我也只是覺得好奇。根本忘了自己學習的目的。

在實訓的過程中我根據任務指導書上的要求，通過查課本把自己以前沒有搞懂的問題認真的全都弄明白了。在每一個細節上都很認真地完成了。尤其是縮短軌配置的計算，把自己以前老搞混淆的計算步驟現在也搞清楚了。對于自己不懂的地方我也虛心的請教同學、和老師。經過同學和老師的耐心講解自己以前不會的也徹底懂了，自己由以前對這門課的討厭也變得喜歡。

實習過程中我對土力學的：土的密度試驗，土的界限含水率試驗，土的剪切試驗，土的固結試驗以及土的擊實試驗，都有了了解。現將了解到的知識總結如下： 實驗一 土的含水率試驗

（一）、試驗目的 105—1100c下烘于恒量時所失去的水的質量和干土質量的百分比值。土在天然狀態下的含水率稱為土的天然含水率。所以，試驗的目土的含水率指土在的：測定土的含水率。

（二）、烘干法試驗 1.操作步驟

（1）取代表性試樣，粘性土為15—30g,砂性土、有機質土為 50g,放入質量為m0的稱量盒內，立即蓋上盒蓋，稱濕土加盒總質量m1，精確至0.01g.（2）打開盒蓋，將試樣和盒放入烘箱，在溫度105——1100c的恒溫下烘干。烘干時間與土的類別及取土數量有關。粘性土不得少于8小時；砂類土不得少于6小時；對含有機質超過10%的土，應將溫度控制在65——700c的恒溫下烘至恒量。

（3）將烘干后的試樣和盒取出，蓋好盒蓋放入干燥器內冷卻至室溫，稱干土加盒質量m2為，精確至0.01g 實驗二 土的密度試驗

（一）、試驗目的

測定土在天然狀態下單位體積的質量。

（二）、試驗方法與適用范圍

1、操作步驟

（1）測出環刀的容積v，在天平上稱環刀質量m1。

（2）取直徑和高度略大于環刀的原狀土樣或制備土樣。

（3）環刀取土：在環刀內壁涂一薄層凡士林，將環刀刃口向下放在土樣上，隨即將環刀垂直下壓，邊壓邊削，直至土樣上端伸出環刀為止。將環刀兩端余土削去修平（嚴禁在土面上反復涂抹），然后擦凈環刀外壁。

（4）將取好土樣的環刀放在天平上稱量，記下環刀與濕土的總質量m2

2、計算土的密度：按下式計算 ??mm2_m1? vv

3、要求：①密度試驗應進行2次平行測定，兩次測定的差值不得大于0.03g/cm3，取兩次試驗結果的算術平均值；②密度計算準確至0.01 g/cm3.實驗三 土的界限含水率試驗

（一）、試驗目的細粒土由于含水量不同，分別處于流動狀態、可塑狀態、半固體狀態和固體狀態。液限是細粒土呈可塑狀態的上限含水量；塑限是細粒土呈可塑狀態的下限含水量。

本試驗的目的是測定細粒土的液限、塑限，計算塑性指數、給土分類定名，共設計、施工使用。

實驗四 土的擊實試驗

（一）、試驗目的本試驗的目的是用標準的擊實方法，測定土的密度與含水率的關系，從而確定土的最大干密度與最優含水率。

輕型擊實試驗適用于粒徑小于5mm的粘性土，重型擊實試驗適用于粒徑小于20mm的土。

（二）、計算與制圖

以干密度為縱坐標，含水率為橫坐標，繪制干密度與含水率的關系曲線，即為擊實曲線。曲線峰值點的縱、橫坐標分別代表土的最大干密度和最優含水率。如果曲線不能得出峰值點，應進行補點試驗。

計算數個干密度下的飽和含水率。以干密度為縱坐標，含水率為橫坐標，在擊實曲線的圖中繪制出飽和曲線，用以校正擊實曲線。

實驗五 土的固結試驗

（一）、試驗目的本試驗的目的是測定試樣在側限與軸向排水條件下的變形和壓力，或孔隙比和壓力的關系，變形和時間的關系，以便計算土的壓縮系數、壓縮指數、壓縮模量、固結系數及原狀土的先期固結壓力等。

（二）、試驗方法

適用于飽和的粘質土（當只進行壓縮試驗時，允許用于非飽和土）。

試驗方法：

1、標準固結試驗；

2、快速固結試驗：規定試樣在各級壓力下的固結時間為1小時，僅在最后

一級壓力下除測記1小時的量表讀數外，還應測讀達壓縮穩定時的量表。篇四：巖土力學心得體會

巖土工程

10水利2班 7號 和超強 1基本概念

巖土工程geotechnical engineering 地上、地下和水中的各類工程統稱土木工程。土木工程中涉及巖石、土、地下、水中的部分稱巖土工程。2發展現狀

隨著多種所有制工程施工企業的發展及跨區域經營障礙被打破，巖土工程市場已處于完全競爭狀態。巖土工程項目承接主要通過公開招投標活動實現，行業內市場化程度較高，市場集中度偏低。

我國巖土工程行業具有企業數量多、規模小的特點。據《2013-2017年中國巖土工程行業發展前景與投資戰略規劃分析報告》統計，我國僅從事強夯業務的企業就超過300家，巖土工程行業的集中度較低，導致優勢企業無法形成規模優勢。這與發達國家該行業高度集中的特點形成了鮮明對比。

巖土工程行業在未來的發展中要解決行業分散、集中度過低的問題，提高整體競爭力進而提高盈利能力，需要在未來的發展中抓住時代機遇，適應時機，以更優的業務模式、調整行業業務結構類型，實現行業的飛速發展。

數據顯示，未來巖土工程行業的幾大發展機遇主要表現在以下四個方面：

民生工程的機遇

根據國家“十二五”規劃，在“十二五”期間，我國經濟將著重調整經濟結構，大力發展新興產業，提升經濟發展的質量和效益，同時會加大民生領域的投資，將著力保障和改善

民生作為五大著力點之一，民生工程建設已上升為國家發展戰略高度。

民生工程投入最多的領域包括：1000萬套保障性住房建設、教育和衛生等民生工程、技術改造和科技創新，以及農田水利建設投資四萬億等。2011年中央財政在民生工程計劃支出達到10510億，比2010年增長18.1%。各地政府在民生工程的投入力度也不斷加大。巖土工程企業應順勢而為，抓住民生工程這一重大機遇，加強在相關領域的投入和開拓，保持良好發展勢頭。

經濟結構調整中得新機

調整經濟結構，同樣是我國“十二五”規劃中的核心內容，關系到我國經濟能否實現可持續發展。在“十二五”期間，我國將提高服務業的比重，推動產業升級，加快西部和內陸區域的發展，提高能效，減少污染，大力發展戰略性新興產業。國民經濟結構的調整，對巖土工程行業來說意味著服務對象的變化，進而影響到巖土工程行業的服務內容和形式，以及行業格局。因此，需要巖土工程企業緊密關注經濟結構調整的趨勢，研究新領域，發展新技術，創新服務模式，以適應市場環境的變化。

轉變發展方式，是“十二五”期間我國經濟的重要任務，是提升我國經濟發展質量和效益的根本途徑。對于工程建設領域而言，簡單追求量的粗放式增長方式已經不能適應未來發展的需要。作為工程建設的重要環節，巖土工程行業的發展模式也將發生深刻轉變，必將從“外延式”發展轉變成“內生式”的發展模式，不斷增強企業自身的科技創新能力、發展動力和競爭實力，實現更有質量的發展。綠色市場拓展廣闊

近年來國家突出強調要建設資源節約型、環境友好型社會，大力倡導發展綠色環保、再生能源、新材料、循環利用、垃圾處理等方面的新型產業。國家“十二五”規劃也將節能和降低碳排放作為重要的政策導向。在工程建設領域，低碳節能方面的標準和要求也在不斷加強，節能環保新材料、新技術的應用也在不斷加速。這對于巖土工程行業而言，即是新的挑戰，也昭示著新的市場空間。

國際格局變動下的市場增長

雖然近年來國際政治和經濟局勢都出現了一些動蕩，但以“金磚四國”為代表的新興市場國家的經濟仍然保持了較快的增長速度，國際經濟的重心也日益從大西洋兩岸向太平洋兩岸轉移。以新興經濟體為代表的亞非拉國家，正是歷來我國工程建設以及巖土工程行業“走出去”的重要市場區域。國際經濟格局的變化、亞非拉國家經濟的快速增長，將會更加促進我國巖土工程行業走出國門，推動我國巖土工程行業的國際化進程。3學科專業

簡介

巖土工程專業是土木工程的分支，是運用工程地質學、土力學、巖石力學解決各類工程中關于巖石、土的工程技術問題的科學。按照工程建設階段劃分，工作內容可以分為：巖土工程勘察、巖土工程設計、巖土工程治理、巖土工程監測、巖土工程檢測。

隨著我國經濟的繁榮與發展，各種建筑工程如雨后春筍般拔地而起，座座水庫波光粼粼，棟棟高樓鱗次見比。在各種土建工程中，巖土工程占有十分重要的地位。巖土工程是以土力學、巖體力學及工程地質學為理論基礎，運用各種勘探測試技術對巖土體進行綜合整治改造和利用而進行的系統性工作。這一學科在國外某些國家和地區被稱為“大地工程”、“土力工程”或“土質工程”。巖土工程是土木工程的一個重要組成部分。智研咨詢資料統計，它包括巖土工程勘察、設計、試驗、施工和監測，涉及工程建設的全過程。在房屋、市政、能源、水利、道路、航運、礦山、國防等各種建設中，都有十分重要的意義。主要研究方向

①城市地下空間與地下工程：以城市地下空間為主體，研究地下空間開發利用過程中的各種環境巖土工程問題，地下空間資源的合理利用策略，以及各類地下結構的設計、計算方法和地下工程的施工技術（如淺埋暗挖、盾構法、凍結法、降水排水法、沉管法、tbm法等）及其優化措施等等。

②邊坡與基坑工程：重點研究基坑開挖（包括基坑降水）對鄰近既有建筑和環境的影響，基坑支護結構的設計計算理論和方法，基坑支護結構的優化設計和可靠度分析技術，邊坡穩定分析理論以及新型支護技術的開發應用等。

③地基與基礎工程：重點開展地基模型及其計算方法、參數研究，地基處理新技術、新方法和檢測技術的研究，建筑基礎（如柱下條形基礎、十字交叉基礎、筏形基礎、箱形基礎及樁基礎等）與上部結構的共同作用機理和規律研究等。4發展前景

展望巖土工程的發展,筆者認為需要綜合考慮巖土工程學科特點、工程建設對巖土工程發展的要求，以及相關學科發展對巖土工程的影響。

巖土工程研究的對象是巖體和土體。巖體在其形成和存在的整個地質歷史過程中，經受了各種復雜的地質作用，因而有著復雜的結構和地應力場環境。而不同地區的不同類型的巖體，由于經歷的地質作用過程不同，其工程性質往往具有很大的差別。巖石出露地表后，經過風化作用而形成土，它們或留存在原地，或經過風、水及冰川的剝蝕和搬運作用在異地沉積形成土層。在各地質時期各地區的風化環境、搬運和沉積的動力學條件均存在差異性，因此土體不僅工程性質復雜而且其性質的區域性和個性很強。巖石和土的強度特性、變形特性和滲透特性都是通過試驗測定。在室內試驗中，原狀試樣的代表性、取樣過程中不可避免的擾動以及初始應力的釋放，試驗邊界條件與地基中實際情況不同等客觀原因所帶來的誤差，使室內試驗結果與地基中巖土實際性狀發生差異。在原位試驗中，現場測點的代表性、埋設測試元件時對巖土體的擾動，以及測試方法的可靠性等所帶來的誤差也難以估計。

巖土材料及其試驗的上述特性決定了巖土工程學科的特殊性。巖土工程是一門應用科學，在巖土工程分析時不僅需要運用綜合理論知識、室內外測成果、還需要應用工程師的經驗，才能獲得滿意的結果。在展望巖土工程發展時不能不重視巖土工程學科的特殊性以及巖土工程問題分析方法的特點。

土木工程建設中出現的巖土工程問題促進了巖土工程學科的發展。例如在土木工程建設中最早遇到的是土體穩定問題。土力學理論上的最早貢獻是1773年庫倫建立了庫倫定律。隨后發展了rankine(1857)理論和fellenius(1926)圓弧滑動分析理論。為了分析軟粘土地基在荷載作用下沉降隨時間發展的過程，terzaghi(1925)發展了一維固結理論。回顧我國近50年以來巖土工程的發展，它是緊緊圍繞我國土木工程建設中出現的巖土工程問題而發展的。在改革開放以前，巖土工程工作者較多的注意力集中在水利、鐵道和礦井工程建設中的巖土工程問題，改革開放后，隨著高層建筑、城市地下空間利用和高速公路的發展，巖土工程者的注意力較多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建設中的巖土工程問題。土木工程功能化、城市立體化、交通高速化，以及改善綜合居往環境成為現代土木工程建設的特點。人口的增長加速了城市發展，城市化的進程促進了大城市在數量和規模上的急劇發展。人們將不斷拓展新的生存空間，開發地下空間，向海洋拓寬，修建跨海大橋、海底隧道和人工島，改造沙漠，修建高速公路和高速鐵路等。展望巖土工程的發展，不能離開對我國現代土木工程建設發展趨勢的分析。

一個學科的發展還受科技水平及相關學科發展的影響。二次大戰后，特別是在20世紀60年代以來，世界科技發展很快。電子技術和計算機技術的發展，計算分析能力和測試能力的提高，使巖土工程計算機分析能力和室內外測試技術得到提高和進步。科學技術進步還促使巖土工程新材料和新技術的產生。如近年來土工合成材料的迅速發展被稱為巖土工程的一次革命。現代科學發展的一個特點是學科間相互滲透，產生學科交叉并不斷出現新的學科，這種發展態勢也影響巖土工程的發展。巖土工程是20世紀60年代末至70年代初，將土力學及基礎工程、工程地質學、巖體力學三者逐漸結合為一體并應用于土木工程實際而形成的新學科。巖土工程的發展將圍繞現代土木工程建設中出現的巖土工程問題并將融入其他學科取得的新成果。巖土工程涉及土木工程建設中巖石與土的利用、整治或改造，其基本問題是巖體或土體的穩定、變形和滲流問題。筆者認為下述12個方面是應給予重視的研究領域，從中可展望21世紀巖土工程的發展。5區域土性

經典土力學是建立在無結構強度理想的粘性土和無粘性土基礎上的。但由于形成條件、形成年代、組成成分、應力歷史不同，土的工程性質具有明顯的區域性。周鏡在黃文熙講座〔1〕中詳細分析了我國長江中下游兩岸廣泛分布的、礦物成分以云母和其它深色重礦物的風化碎片為主的片狀砂的工程特性，比較了與福建石英質砂在變形特性、動靜強度特性、抗液化性能方面的差異，指出片狀砂有某些特殊工程性質。然而人們以往對砂的工程性質的了解，主要根據對石英質砂的大量室內外試驗結果。周鏡院士指出：“眾所周知，目前我國評價飽和砂液化勢的原位測試方法，即標準貫入法和靜力觸探法，主要是依據石英質砂地層中的經驗，特別是唐山地震中的經驗。有的規程中用飽和砂的相對密度來評價它的液化勢。顯然這些準則都不宜簡單地用于長江中下游的片狀砂地層”。我國長江中下游兩岸廣泛分布的片狀砂地層具有某些特殊工程性質，與標準石英砂的差異說明土具有明顯的區域性，這一現象具有一定的普遍性。國內外巖土工程師們發現許多地區的飽和粘土的工程性質都有其不同的特性，如倫敦粘土、波士頓藍粘土、曼谷粘土、oslo粘土、lela粘土、上海粘土、湛江粘土等。這些粘土雖有共性，但其個性對工程建設影響更為重要。

我國地域遼闊、巖土類別多、分布廣。以土為例，軟粘土、黃土、膨脹土、鹽漬土、紅粘土、有機質土等都有較大范圍的分布。如我國軟粘土廣泛分布在天津、連云港、上海、杭州、寧波、溫州、福州、湛江、廣州、深圳、南京、武漢、昆明等地。人們已經發現上海粘土、湛江粘土和昆明粘土的工程性質存在較大差異。以往人們對巖土材料的共性、或者對某類土的共性比較重視，而對其個性深入系統的研究較少。對各類各地區域性土的工程性質，開展深入系統研究是巖土工程發展的方向。探明各地區域性土的分布也有許多工作要做。巖土工程師們應該明確只有掌握了所在地區土的工程特性才能更好地為經濟建設服務。6模型研究

本構模型研究篇五：關于《土力學》課程學習的若干體會 注冊巖土考試心得

關于《土力學》這門課，我是在08年開始接觸到的，那個時候對于土的基本物理性質、土的成因、第四紀沉積物等概念尚無法清晰、概括的認識。去年教授這門課時，在同學生們的交流過程中，發現不少學生與我當年有同樣的困惑，對于這門課的認識存在很大的局限，后來我總結了下，主要是對課程的主干把握不足，對于土的主要性質、參數沒能真正理解導致。

土力學中所需要掌握的重點就是：土的基本物理性質、土的壓縮與變形、土體的強度與本構模型、土體滲流、土體固結等。其中土的基本物理性質是基礎與保障，而壓縮與變形、強度與本構模型、滲流以及固結則是通過研究其各方面的特性與機理，應用到巖土工程的實踐中去。

在土的物理力學性質中，首要任務是了解土是從哪兒來的，土體的成分有哪些。不少書中開宗明義：土是巖石風化的產物（又包括物理風化、化學風化、生物風化），土體中的礦物成分包括原生礦物和次生礦物。這里和巖石中的三大巖的成因不無關系，因此在學習該部分內容前，大多數高校會開設工程地質這門課，工程地質與土力學有很多交叉的地方。因此建議在學習土力學前，先溫習一下工程地質中有關三大巖的介紹、第四紀沉積層的論述等。

緊接著，就是土體的物理性質，包括含水率、密度、相對密度，這是土體的三個基本物理性質；所謂基本，是指此三項指標均可由實驗數據得到，而其余指標：孔隙比、孔隙率、飽和度、干密度、飽和重度、浮重度等，均可由此三項指標進行公示換算得到。然后又提到了土體的分類。土體到底是如何分類的？不少人都知道是按照粒徑大小進行劃分，粒組可劃分為：巨粒組、粗粒組、細粒組。其界限粒徑依次為：60mm、0.075mm,這些大部分學生均能掌握很好。但是問題是，對于其深層次的比如粘土與粉土的區別，為何粘土礦物具有很強的親水性，這些問題是需要關注與思考的。一言以蔽之，粘土礦物（蒙脫石、伊利石、高嶺石）其顆粒粒徑細小，比表面積大，其晶格結構的特殊性導致了其親水性、帶電性（雙電層效應），而這些性質會進一步影響到其宏觀性質----可塑性（液塑限）。總之，土體的基本物理性質及其組成這一基礎章節，看似簡單，實為重中之重，對該章節的把握，會影響到后續的學習與理解，需要反復閱讀與學習，為后期的學習打下堅實的基礎。

以上是我對土力學這門課程中，基礎部分學習的一些個人看法，限于個人水平，難免有些紕漏，敬請各位批評指正。待續。

第三篇：土力學學習心得

土力學學習心得

學習土力學這門課程還是比較難的，其理論基礎比較多，且又很貼近工程實際。在學習土力學中，你會聯想到你所學習的一些專業知識，如材料力學、水力學、工程材料、工程地質與水文地質等知識，是一門既廣又專的學科！

下面具體介紹一下土力學這門課程，它主要是研究土體的變形、強度和滲透特性等內容。從土體本身的特性，如散碎性、三相體系、自然變異性推導其出力學特性：變形特性、強度特性以及滲透特性。研究方法是將連續介質力學的基本知識和描述碎散體特性的理論（壓縮性、滲透性、粒間接觸、強度特性）結合起來，研究土的變形、強度和滲透特性以及與此有關的工程問題。而本冊土力學書中前三章便是研究土體的這些物理及力學特性，而后五章便是研究土的一些工程問題：第四章壓縮固結是研究土體的變形問題，第五章抗剪強度和第六章擋土墻土壓力是研究土體的強度問題，第六章邊坡是研究土體的穩定問題，而最后一章是在前面的基礎上研究地基的變形和穩定問題。

將土體本身特性和其力學特性結合在一起的是有效應力原理：???'?u。其含義是，研究平面上的總應力，等于孔隙應力u和由土骨架承受的應力（有效應力?'）。有效應力原理在研究土的滲透特性時提出，貫穿于整個土力學課程。

下面，我通過有效應力原理為主線來梳理整個土力學內容：

在研究土的滲透特性時。可以通過有效應力原理來確定在滲流條件下水平面上的孔隙水應力和有效應力，進而通過判斷有效應力是否為0來判斷是否發生流土。

研究土的壓縮與固結時，通過單向固結模型模擬的土體固結過程就應用了有效應力原理。其描述為：在某一壓力作用下，飽和土的固結過程就是土體中各點的超孔隙水應力不斷消散、附加有效應力相應增加的過程，或者說是超孔隙水應力逐漸轉化為附加有效應力的過程。在這一轉化過程中，任一時刻任一深度上的應力始終遵循著有效應力原理，這是整個土體壓縮與固結研究的基礎。

研究土的抗剪強度時。在直接剪切實驗和三軸壓縮試驗中，都采用三種不同的剪切方法。即不固結不排水（UU）、固結不排水（CU）、固結排水（CD）。其中，是否排水即是否存在孔隙水應力。而孔隙水應力和有效應力的計算有遵循著有效應力原理。所以說有效應力原理貫穿于整個土力學中，是土力學研究的一塊基石，是解決工程問題的鑰匙。通過以上的介紹大家應該明白學習的重點了吧，希望大家在學習的過程中注重以理解為重，最重要的是自己課下積極主動獨立完成課堂作業，這個非常重要，有助于你進一步了解土力學課中學習的知識！

以上就是我對于土力學這門課程初步的認識。以后大家若有機會再學習相關深入的課程，我想一定會有更大的收獲。

第四篇：土力學總結

一、名詞解釋

1.最優含水率:在擊數一定時，當含水率較低時，擊實后的干密度隨著含水率的增加而增大；而當含水率達到某一值時，干密度達到最大值，此時含水率繼續增加反而招致干密度的減小。干密度的這一最大值稱為最大干密度，與它對應的含水率稱為最優含水率。

2.靜止側壓力系數 :土體在無側向變形條件下，側向有效應力與豎向有效應力之比值。3.抗剪強度:土體抵抗剪切變形的最大能力或土體頻臨剪切破壞時所能承受的最大剪應力稱為土的抗剪強度。

4.主動土壓力 :當擋土墻離開填土移動，墻后填土達到極限平衡狀態時，作用在墻上的土壓力稱為主動土壓力。

5.允許承載力:地基頻臨破壞時所能的基底壓力稱為地基的極限承載力，將土中的剪切破壞區限制在某一區域范圍內，視地基土能承受多大的基底壓力，此壓力即為允許承載力。容許承載力等于極限承載力除以安全系數。管涌：管涌是滲透變形的一種形式．指在滲流作用下土體中的細土粒在粗土顆粒形成的空隙中發生移動并被帶出的現象． 被動土壓力：當擋土墻向沿著填土方向轉動或移動時，隨著位移的增加墻后受到擠壓而引起土壓力增加，當墻后填土達到極限平衡狀態時增加到最大值，作用在墻上的土壓力稱為被動土壓力。土：是各類巖石經長期地質營力作用風化后的產物，是由各種巖石碎塊和礦物顆粒組成的松散集合體。

粒組：將工程性質相似，顆粒大小相近的土粒歸并成組，按其粒徑大小分成若干組別，稱為粒組。

土的結構：指組成土的土粒大小、形狀、表面特征，土粒間的連結關系和土粒的排列情況，其中包括顆粒或集合體間的距離、孔隙大小及其分布特點。

塑性指數：粘性土中含水量在液限與塑限兩個稠度界限之間時，具有可塑性，且可塑性的強弱可由這兩個稠度界限的差值大小來反映，這差值就稱為塑性指數IP。即

滲透系數：反映土的透水性能的比例系數，是水力梯度為1時的滲透速度，其量綱與滲透速度相同。其物理含義是單位面積單位水力梯度單位時間內透過的水量。角點法：利用角點下的應力計算公式和應力疊加原理推求地基中任意點的附加應力的方法稱為角點法。

側限壓縮模量：土在完全側限條件下，豎向附加應力σz與相應豎向應變εz之比值，即Es=σz/εz。

附加應力：在外荷作用下，土體中各點產生的應力增量。

基底壓力：基礎底面傳遞給地基表面的壓力，由于基底壓力作用于基礎與地基的接觸面上，故也稱基底接觸壓力。

平均固結度：土層發生滲流固結，在某一時刻t，土層骨架已經承擔起來的有效應力對全部附加壓應力的比值，稱為土層的平均固結度。

極限承載力：地基從局部剪損破壞階段進入整體破壞階段，即將喪失穩定性時的基底壓力。臨界荷載：塑性區最大深度限制在基礎寬度的四分之一（或三分之一）時相應的基底壓力。容許承載力：地基穩定有足夠的安全度，并且變形控制在建筑物的容許范圍內時，單位面積所能承受的最大荷載

應力。

庫侖定律：當土所受法向應力不很大時，土的抗剪強度與法向應力可近似用線性關系表示，這一表征土體抗剪強度與法向應力的公式即為庫侖定律表達式

式中：c-內聚力，υ-內摩擦角，σ-法向應力，τf-抗剪強度。固結不排水試驗：施加周圍壓力,打開排水閥門,允許排水固結,固結完成后關閉排水閥門,再施加豎向壓力,使試樣在排水的條件下剪切破壞的三軸壓縮試驗

二、是非題(每題 1 分)1．附加應力大小只與計算點深度有關，而與基礎尺寸無關。（×）2．完全飽和土體，含水量w=100％

（×）

3．固結度是一個反映土體固結特性的指標，決定于土的性質和土層幾何尺寸，不隨時間變化。(×)4．飽和土的固結主要是由于孔隙水的滲透排出，因此當固結完成時，孔隙水應力全部消散為零，孔隙中的水也全部排干了。（×）5．土的固結系數越大，則壓縮量亦越大。（×）6．擊實功能（擊數）愈大，土的最優含水率愈大。（×）

7．當地下水位由地面以下某一深度上升到地面時地基承載力降低了。（√）

8．根據達西定律，滲透系數愈高的土，需要愈大的水頭梯度才能獲得相同的滲流速度。（×）9．三軸剪切的CU試驗中，飽和的正常固結土將產生正的孔隙水應力，而飽和的強超固結土則可能產生負的孔隙水應力。

（√）10．不固結不排水剪試驗得出的 值為零（飽和粘土）。

（√）

三、填空題(每題 3 分)1.土的結構一般有（單粒結構）（蜂窩狀結構）和（絮狀結構）等三種，其中（絮狀結構)是以面～邊接觸為主的。

2.常水頭滲透試驗適用于(透水性強的無粘性土)，變水頭試驗適用于(透水性差的粘性土)。3.在計算矩形基底受豎直三角形分布荷載作用時，角點下的豎向附加應力時，應作用兩點，一是計算點落在(角點)的一點垂線上，二是B始終指(寬度)方向基底的長度。4.分析土坡穩定的瑞典條分法與畢肖甫法其共同點是(假設滑動面是圓弧面）、（假定滑動體為剛體），不同點是（條分法不考慮條間力）。5.地基的破壞一般有（整體剪切破壞）、(局部剪切破壞)和(沖剪破壞)等三種型式，而其中(整體剪切)破壞過程將出現三個變形階段。

1、無粘性土的性質主要取決于顆粒的粒徑和級配。

2、用三軸試驗測定土的抗剪強度指標，在其它條件都相同的情況下，測的抗剪強度指標值最大的是 固結排水剪切試驗，最小的是不固結不排水剪切試驗。

3、評價粗顆粒土粒徑級配的指標有不均勻系數和曲率系數。

4、τf表示土體抵抗剪切破壞的極限能力，當土體中某點的剪應力τ=τf時，土體處于極限平衡狀態；τ>τf時，土體處于破壞狀態；τ<τf時，土體處于平衡狀態。

5、樁按受力分為端承樁和摩擦樁。

6、用朗肯土壓力理論計算土壓力時，擋土墻墻背垂直、光滑，墻后填土表面因水平。

7、樁的接頭方式有 角鋼焊接、法蘭盤焊接和硫磺膠泥連接。

8、建筑物地基變形的特征有沉降量、沉降差、局部傾斜和傾斜四種類型

1、在天然狀態下，自然界中的土是由 固體顆粒、水 和 氣體 組成的三相體系。

2、土的結構一般可以分為單粒結構、蜂窩結構和絮狀結構三種基本類型。

3、有一個濕土重23克，烘干后重15克，測得土的液限為40%，塑限為24%，則土樣的塑性指數Ip= 16 ；液性指數IL 1.83。

4、常用的計算基礎最終沉降的方法有分層總和法和《地基規范》推薦法。

5、在荷載作用下，建筑物地基由承載力不足而引起的剪切破壞的形式分為： 整體剪切破壞、局部剪切破壞、沖剪破壞。

6、擋土墻按其結構形式可分為：重力式擋土墻、懸臂式擋土墻和扶臂式擋土墻。

7、摩擦型樁設計以 設計樁底標高 為主要控制指標，以 貫入度 為參考指標。

8、樁按施工方法分為預制樁和灌注樁。

一、填空題(每空1分,共20分)

1、巖石按形成原因分為巖漿巖、沉積巖、變質巖三類。

2、粉土的性質主要與其密實度、天然含水量有關。

3、滲透固結過程實際上是孔隙水壓力消散和有效應力增長的過程。

4、已知土中某點σ1=30 kPa，σ3=10 kPa，該點最大剪應力值為 10 kPa，與主應力的夾角為 45。

5、第四紀沉積物按形成條件分為殘積層、坡積層、洪積層、沖積層 等幾種類型。

6、擋土墻的抗滑動穩定安全系數Ks是抗滑力與、滑動力之比，要求不小于 1.3。

7、摩擦樁基中，如果群樁中的各樁受力與單樁相同，那么群樁的沉降量 大于 單樁；如果群樁的沉降量與單樁相同，那么群樁中的各樁受力 小于單樁。

8、地震烈度是指 受震地區的地面影響和破壞的強烈程度。

二、選擇題(每小題2分,共10分)

1、碎石土和砂土定名時下列何項方法正確？（B）

A、按粒組劃分 B、按粒組含量由大到小以最先符合者確定 C、按粒組含量由小到大以最先符合者確定 D、按有效粒徑確定

2、在粉土中，當動力水（A）土的浮重時，會發生流砂現象。A、大于等于 B、小于等于 C、小于 D、無法確定

3、指出下列何項不屬于土的壓縮性指標（E為土的變形模量，G為土的剪切模量）：D（A）a 1-2（B）E（C）Es（D）G

4、下列何項因素對地基沉降計算深度的影響最為顯著？B A、基底附加應力 B、基礎底面尺寸 C、土的壓縮模量 D、基礎埋置深度

5、高層建筑為了減小地基的變形，下列何種基礎形式較為有效？B(A)鋼筋混凝土十字交叉 基礎(B)箱形基礎(C)筏形基礎(D)擴展基礎

二、單項選擇題（10分）

1．在研究土的性質時，其最基本的工程特征是（B）A．土的力學性質 B．土的物理性質 C．上的壓縮性 D．土的滲透性

2．矩形分布的荷載角點下附加應力系數是L／b、Z／b的函數，其中b是（C）A．矩形面積的長邊 B．三角形荷載分布方向的邊長 C．矩形面積的短邊 D．三角形荷載最大值所對應的邊長 3．土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的特性，土的體積減小包括土顆粒本身的壓縮、土內空隙中水的壓縮和封閉在土中的氣體的壓縮。在一般壓力作用下，土的壓縮就是指（D）。

A.土顆粒本身的壓縮 B.土內空隙中水的壓縮

C.封閉在土中的氣體的壓縮 D.土中空隙體積的減小

4．形成年代已久的天然土層在自重應力作用下的變形早已穩定，當地下水位下降時，水位變化范圍內的土體，土中自重應力會（B）。A．減小 B．增大

C．不變 D．具體問題具體分析

5．地基整體傾覆的穩定安全系數表達式為（D）A.K=抗剪切力矩/剪切力矩 B．K=抗傾覆力/傾覆力 C．K=抗滑動力/滑動力 D．K=抗傾覆力矩/傾覆力矩

1、采用搓條法測定塑限時，土條出現裂紋并開始斷裂時的直徑應為（B）(A)2mm(B)3mm(C)4mm(D)5mm

2、《地基規范》劃分砂土的密實度指標是（C）

(A)孔隙比(B)相對密度(C)標準貫入錘擊數(D)野外鑒別

3、建筑物施工速度較快，地基土的透水條件不良，抗剪強度指標的測定方法宜選用（A）（A）不固結不排水剪切試驗（B）固結不排水剪切試驗（C）排水剪切試驗（D）直接剪切試驗

4、地基發生整體滑動破壞時，作用在基底的壓力一定大于（C）。

（A）臨塑荷載（B）臨界荷載（C）極限荷載（D）地基承載力

5、夯實深層地基土宜采用的方法是(A)（A）強夯法（B）分層壓實法（C）振動碾壓法（D）重錘夯實

四、問答及簡述題(共 30 分)1.為什么說在一般情況下,土的自重應力不會引起土的壓縮變形（或沉降），而當地下水位下降時，又會使土產生下沉呢？(10分)一般情況下，地基是經過了若干萬年的沉積，在自重應力作用下已經壓縮穩定了。自重應力已經轉變為有效應力了，這種情況下，自重應力不會引起土體壓縮。但如土體是新近沉積，自重應力還未完全轉變未有效應力，則自重應力將產生壓縮。（5分）

當地下水位下降時，部分土層從水下變為水上，該土層原來受到浮托力作用，現該浮托力因水位下降而消失，相當于在該土層施加了一個向下的體積力，其大小等于浮托力。該力必然引起土體壓縮。（5分）

2.簡述用分層總和法求基礎沉降的方法步驟。(10分)1 根據作用在基礎上的荷載的性質，計算基底壓力和分布(2分)2 將地基分層．(1分)3 計算地基中土的自重應力分布(1分)4 計算地基中垂向附加應力分布(1分)5 按算術平均求各分層平均自重應力和平均附加應力(1分)6 求第I層的壓縮量，(2分)7 將各個分層的壓縮量累加，得到地基的總的沉降量.(2分)3.土的粒徑分布曲線和粒組頻率曲線如何測得，有何用途？對級配不連續的土，這兩個曲線各有什么特征？（10分）

1.土的粒徑分布曲線：以土顆粒粒徑為橫坐標（對數比例尺）小于某粒徑的土質量占試樣的總質量的百分數為縱坐標繪制的曲線。(2分)根據土的粒徑分布曲線可以求得土中各粒組的含量，用于評估土的分類和大致評估的工程性質．某些特征粒徑，用于建筑材料的選擇和評價土級配的好壞。

2.粒組頻率曲線：以個顆粒組的平均粒徑為橫坐標對數比例尺，以各顆粒組的土顆粒含量為縱坐標繪得。(2分)土的粒徑分配曲線不僅可以確定粒組的相對含量，還可以根據曲線的坡度判斷土的級配的好壞．(3分)

1、答：土體的壓縮主要是由孔隙體積的減小引起的，土中固體顆粒和土中水的體積壓縮可以忽略不計。由孔隙比的定義e=VV/VS可知，在土體的壓縮過程中，VS始終不變，只有VV隨之減小，所以土的壓縮性可以用孔隙比表示。

2、答：無粘性土抗剪強度的來源包括內摩擦力和咬合力兩部分。影響因素主要有：土顆粒的形狀、土的原始密度以及土的含水量

3、答：不相同

（1）計算基底壓力時，在確定基礎及臺階上土的自重時，基礎埋置深度應從設計地面到基礎底面的距離。

（2）計算基底附加應力時，在確定基底自重應力時，基礎埋置深度應為從自然地面到基礎底面的距離。

4、答：（1）土的抗剪強度取決于有效應力的大小。

（2）試驗排水條件不同，土樣的固結程度不同，即影響有效應力數值的大小，因此測定的抗剪指標也不同。

5、答：擋土墻向著離開填土方向移動，當達到某一位移量時，墻后填土出現滑裂面，作用在擋土墻上的土壓力達到最小值，墻后填土處于極限平衡狀態。此時作用在擋土墻的土壓力稱為主動土壓力。

6、答：單樁豎向承載力是指單樁在外荷載作用下，不喪失穩定，不產生過大變形所能承受的最大荷載。由樁身材料強度和土對樁支承力綜合確定。其中確定土對樁支承力方法主要有：樁的靜載荷試驗和按靜力學公式計算等。

1、直剪試驗存在哪些缺點？ 答：（1）土樣在試驗中不能嚴格控制排水條件，無法量測孔隙水壓力；（2）剪切面固定在剪切盒的上下盒之間，該處不一定是 土樣的薄弱面；（3）試樣中應力狀態復雜，有應力集中情況，仍按均勻分布計算；

（4）試樣發生剪切后，土樣在上下盒之間錯位，實際剪切面積減小，但仍按初始面積計算。

2、影響邊坡穩定的因素有哪些？ 答：（1）土坡的邊坡坡度。以坡角表示，坡角θ越小越安全，但不經濟。

（2）土坡的邊坡高度H，在其它條件都相同的情況下，邊坡高度H越小越安全。（3）土的物理力學性質。如γ，c，υ越大，則土坡越安全

3、產生被動土壓力的條件是什么？

答：擋土墻向著填土方向移動，當達到某一位移量時，墻后填土出現滑裂面，作用在擋土墻上的土壓力達到最大值，墻后填土處于極限平衡狀態。此時作用在擋土墻的土壓力稱為被動土壓力。

4、什么是單樁豎向承載力？確定單樁承載力的方法有哪幾種？ 答：（1）單樁豎向承載力是指單樁在外荷載作用下，不喪失穩定，不產生過大變形所能承受的最大荷載。

（2）由樁身材料強度和土對樁支承力綜合確定。其中確定土對樁支承力方法主要有：樁的靜載荷試驗和按靜力學公式計算等。

1．答案：粘性土含水多少而呈現出的不同的物理狀態稱為粘性土的稠度狀態。土的稠度狀態因含水量的不同，可表現為固態，塑態與流態三種狀態。含水量相對較少，粒間主要為強結合水連結時表現為固態。含水量較固態為大，粒間主要為弱結合水連結，具可塑性，表現為塑態。含水量繼續增加、粒間主要為液態水占據，連結極微弱，表現為流態。

2．答案：工程上常把大小相近的土粒合并為組，稱為粒組。粒徑大于0.075mm的各粒組，均由原生礦物所構成；粉粒組由原生礦物與次生礦物混合組成，其中以石英為主，其次為高嶺石及難溶鹽；粘粒組主要由不可溶性次生礦物與腐植質組成，有時也含難溶鹽。

1．答：土體的抗剪強度主要是由兩部分所組成的，即摩擦強度σtgυ和粘聚強度c。其中摩擦強度又包括兩個組成部分：（1）滑動摩擦力（2）咬合摩擦力。一般認為，無粘性土不具有粘聚強度。影響土體的抗剪強度的主要因素是：密度，粒徑級配，顆粒形狀，礦物成分，顆粒間距離，土粒比表面積，膠結程度等。

2.答：擋土墻是否發生位移以及位移方向和位移量，決定了擋土墻所受的土壓力類型，并據此將土壓力分為靜止土壓力，主動土壓力和被動土壓力。擋土墻不發生任何移動或滑動，這時墻背上的土壓力為靜止土壓力。當擋土墻產生離開填土方向的移動，移動量足夠大，墻后填土體處于極限平衡狀態時，墻背上的土壓力為主動土壓力。當擋土墻受外力作用向著填土方向移動，擠壓墻后填土使其處于極限平衡狀態時，作用在墻背上的土壓力為被動土壓力。擋土墻所受的土壓力隨其位移量的變化而變化，只有當擋土墻位移量足夠大時才產生主動土壓力和被動土壓力，若擋土墻的實際位移量并未達到使土體處于極限平衡狀態所需的位移量，則擋土墻上的土壓力是介于主動土壓力和別被動土壓力之間的某一數值。

2．答案：發生整體剪切破壞的地基，從開始承受荷載到破壞，經歷了一個變形發展的過程。這個過程可以明顯地區分為三個階段。

（1）直線變形階段。地基處于穩定狀態，地基僅有小量的壓縮變形，主要是土顆粒互相擠緊、土體壓縮的結果。所以此變形階段又稱壓密階段。

（2）局部塑性變形階段。變形的速率隨荷載的增加而增大，p-S關系線是下彎的曲線。這一階段是地基由穩定狀態向不穩定狀態發展的過渡性階段。

（3）破壞階段。當荷載增加到某一極限值時，地基變形突然增大。地基中已經發展到形成與地面貫通的連續滑動面，地基整體失穩。

在地基變形過程中，作用在它上面的荷載有兩個特征值：一是臨塑荷載pcr，一是極限荷載pu。

3．答案：（1）按限制塑性變形區的范圍來確定地基的容許承載力（2）根據極限承載力確定地基容許承載力（3）按地基規范承載力表確定地基容許承載力（4）原位試驗求地基的容許承載力

1、比較朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論的基本假定何適用條件？（4分）答：朗肯土壓力理論假定擋土墻背豎直、光滑，其后填土表面水平并無限延伸。

庫侖土壓力理論假定：a.墻后填土是理想的散粒體。b.滑動破裂面為通過墻踵的平面。朗肯土壓力理論只能解決擋土墻背豎直、光滑，其后填土表面水平的問題，而 庫侖土壓力理論能解決擋土墻背傾斜、填土表面傾斜的一般土壓力問題。

1、請簡述軟弱土有哪些特性？

答：軟弱土的特性有：天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、滲透性差、具有構荷性。

2、請說明單向固結理論的假定條件。答：單向固結理論的假定條件：（1）土的排水和壓縮只限豎直方向，水平方向不排水，不壓縮；（2）土層均勻，完全飽和。在壓縮過程中，滲透系數k和壓縮模量Es=(1+e)/a不變；（3）附加應力一次驟然施加且沿土層深度z為均勻分布。

3、請問確定基礎埋置深度應考慮哪些因素？

答：確定基礎埋置深度應綜合考慮以下因素：上部結構情況、工程地質和水文地質條件、當地凍結深度和建筑場地的環境條件。

4、影響飽和土液化的主要因素有哪些?、答：影響飽和土液化的主要因素有：土的類別、排水條件、土的密實度、土的初始固結壓力及振動作用強度和持續時間。

1．確定地基承載力的常用方法有那些？

確定地基承載力的常用方法有：理論公式計算，根據土的性質指標查規范中的承載力表以及由現場荷載試驗和靜力觸探試驗確定等三類。

4.什么叫前期固結應力？什么叫超固結比？討論它們有什么意義？把土在歷史上曾受到過的最大有效應力稱為前期固結應力；把前期固結應力與現有有效 應力之比定義為超固結比。超固結比可以反映土體經歷不同的應力歷史問題，用于討論應力歷史對土體壓縮性的影響。

2、簡述天然地基上的淺基礎設計得一般步驟。（4分）答：

1、準備資料；

2、選擇基礎的結構類型和材料；

3、選擇持力層，確定合適的地基基礎深度；

4、確定地基承載力；

5、根據地基承載力，確定基礎底面尺寸；

6、進行必要的驗算（包括變形和穩定性驗算）；

7、基礎的結構和構造設計；

8、繪制基礎施工圖。

3、地基處理的目的主要有哪些？（4分）答：

1、提高地基強度或增加其穩定性；

2、降低地基的壓縮性，以減少其變形；

3、改善地基的滲透性，減少其滲漏或加強其滲透穩定性；

4、改善地基的動力特性，以提高其抗震性能；

5、改良地基的某種特殊不良特性，以滿足工程的要求。1．確定地基承載力的常用方法有那些？

確定地基承載力的常用方法有：理論公式計算，根據土的性質指標查規范中的承載力表 以及由現場荷載試驗和靜力觸探試驗確定等三類。

3.簡述用分層總和法求基礎沉降的方法步驟

（1）選擇計算剖面，在每個剖面上選擇若干計算點。

（2）地基分層。每層厚度可以控制在2~4 米或小于或等于0.4B，B 為基礎的寬度。

（3）求出計算點垂線上各分層層面處的豎向自重應力，并繪出分布曲線。

（4）求出計算點垂線上各分層層面處的豎向附加應力并繪出它的分布曲線。并以附加

應力等于0.2 或0.1 倍自重應力為標準確定壓縮層的厚度。

（5）按算術平均算出各分層的平均自重應力和平均附加應力。

（6）根據第i 分層的平均初始應力、初始應力和附加應力之和，由壓縮曲線查出相應的初始孔隙比和壓縮穩定后孔隙比。

（7）按無側向變形條件下的沉降量計算公式分層計算各層的壓縮量，最后總和得出基礎的沉降量。

五、計算題(共 30 分)1.某一取自地下水位下的飽和試樣，用環刀法測定其容重。環刀的體積為50cm3，環刀重為80g，環刀加土重為172.5g，該土的土粒比重為2.7，試計算該土樣的天然容重、飽和容重、干容重及孔隙比。（10分）

解：ｍ＝７２．５－８０＝９２．５；ｖ＝50

ｃｍ3 飽和土：ρ ＝ρ= =92.5／50＝1.85ｇ/ｃｍ3(3分)r ＝ｒ＝1.85×9.8＝18.13 ｋN／ｍ3(2分)因為： ； ＝1.0 =2.7/(1+1)=1.35ｇ/cm3；（4分）rd＝1.35×9.8＝13.23kN/m3（1分）

2.對一完全飽和的正常固結土試樣，為了模擬其原位受力狀態，先在周圍壓力σｃ=140ＫＰａ作用下固結，然后再在Δσ3＝０的情況下進行不排水剪試驗，測得其破壞時的σ1=260，同時測出破壞時的孔隙水應力Ｕf=110KPa，試求：（１）該試樣的不排水強度Cｕ；（２）破壞時試樣中的有效主應力σ＇1及σ＇3；（３）破壞時的孔隙水應力系數Ａf；（４）試樣的固結不排水抗剪強度指標Cｃｕ、υcu和有效應力強度指標c', υ'。(10分)解：1.σ3＝σｃ=140kPa；σ1＝260kPa;故 Cu=(σ1-σ3)/2=(260-140)/2=60 kPa(2分)

2、σ＇1＝σ1-uf=260-110=150 kPa;σ＇3＝σ3-uf=140-110=30 kPa(2分)

3、(2分)

4、正常固結土，Ccu=0;C＇=0 υcu＝17.5°(2分)υ＇＝41.8°(2分

3.墻背直立的光滑擋土墻，墻高為10ｍ，兩層填土的厚度與性質指標如下圖所示，試求作用在墻背上總的主動土壓力，并繪出壓力分布圖（10分）解：ka1=tg2(45-?1／2)＝tg2(45-15)＝tg230(1分)ka2=tg2(45-?2／2)＝tg2(45-17)＝tg228(1分)因C2>0，需判定下層土是否出現拉應力區

下層土無拉應力區

B點交界面上：pa1=r1H1 ka1=16×3×tg230=16 kPa(2分)B點交界面下：pa2=r1H1 ka2－2c2 =16×3×tg228-2×8×tg28=5.1 kPa(2分)C點：pa3=（r1H1＋r2H2）ka2－2c2(2分)=（16×3＋20×7）×tg228-2×8×tg28=44.6 kPa Pa=0.5×3×16＋0.5×7×（5.1+44.6）=197.95 kN/m(2分)

1、某土樣重180g，飽和度Sr=90%，相對密度為2.7，烘干后重135g。若將該土樣壓密，使其干密度達到1.5g/cm3。試求此時土樣的天然重度、含水量、孔隙比和飽和度。（10分）解：由已知條件可得原土樣的三相數值為： m=180g ms=135g mw=180－135=45g Vs=135/2.7=50cm3 Vw=45 cm3 Vv=45/0.9=50cm3 V=50＋50=100 cm3 土樣壓密后的三相數值為：V=135/1.5=90cm3 Vv=90－50=40 cm3 Vw=40 cm3 mw=40g m=135＋40=175g γ=175/90×10=19.4 kN/m3 w=40/135×40%=30% e=40/50=0.8 Sr=40/40×100%=100%

4、已知某樁基礎，樁的截面尺寸為300㎜×300㎜，樁長8.5 m，根據靜載荷試驗的S－logt曲線確定極限荷載為600kN,其它條件如圖所示，試驗算單樁承載力是否滿足要求？（14分）解：（1）確定單樁承載力 Rk 按靜載荷試驗：Rk=600/2=300kN 按經驗公式：Rk=qpAp＋up∑qsilsi

=1800×0.32＋4×0.3×(1×12＋4.9×10＋1.6×25＋1×35)=325.2kN 所以取小值，Rk=300kN（2）單樁平均軸向力驗算：

每樁受力：Q=(N＋G)/n=(2130＋2.3×2.6×1.5×20)/8=2309.4/8=288.68kN< Rk=300kN(滿足)(3)單樁中受最大軸向力樁的驗算： My=M＋Q·H=260＋40×1.5=320kN·m Qmax=(N＋G)/n＋My·xmax/∑xi2 =288.68＋320×1/(4×12＋2×0.52)=359.79kN<1.2 Rk=360kN(滿足)（１）天然密度：

含水量： 孔隙比：

飽和度：

（2）液性指數： 塑性指數：

土的稠度狀態為：硬塑；

2．解：

4、有一擋土墻高H=6m，墻后填土水平并有均布荷載q=9KPa，墻背垂直、光滑，填土物理性質指標如下：，試計算坡頂裂縫出現后的主動土壓力，并確定其總土壓力的作用點的位置。解：

主動土壓力系數：

擋土墻底部的土壓力強度： 臨界深度： 主動土壓力：

主動土壓力距墻底的距離為：

?

1、巖體的強度小于巖石的強度主要是由于（）。

（A）巖體中含有大量的不連續面

（B）巖體中含有水

（C）巖體為非均質材料

（D）巖石的彈性模量比巖體的大

2、巖體的尺寸效應是指（）。

（A）巖體的力學參數與試件的尺寸沒有什么關系

（B）巖體的力學參數隨試件的增大而增大的現象

（C）巖體的力學參數隨試件的增大而減少的現象

（D）巖體的強度比巖石的小 3、影響巖體質量的主要因素為（）。

（A）巖石類型、埋深

（B）巖石類型、含水量、溫度

（C）巖體的完整性和巖石的強度（D）巖體的完整性、巖石強度、裂隙密度、埋深

4、我國工程巖體分級標準中巖石的堅硬程序確定是按照（）。

（A）巖石的飽和單軸抗壓強度

（B）巖石的抗拉強度

（C）巖石的變形模量

（D）巖石的粘結力

5、下列形態的結構體中，哪一種具有較好的穩定性？（）（A）錐形（B）菱形（C）楔形（D）方形

1、A

2、C

3、C

4、A

5、D

6、A

7、C

8、B

9、A

10、D

6、沉積巖中的沉積間斷面屬于哪一種類型的結構面？（）（A）原生結構面

（B）構造結構面（C）次生結構面

7、巖體的變形和破壞主要發生在（）

（A）劈理面（B）解理面（C）結構面D）晶面

8、同一形式的結構體，其穩定性由大到小排列次序正確的是（）（A）柱狀>板狀>塊狀（B）塊狀>板狀>柱狀（C）塊狀>柱狀>板狀（D）板狀>塊狀>柱狀

9、不同形式的結構體對巖體穩定性的影響程度由大到小的排列次序為（）（A）聚合型結構體>方形結構體>菱形結構體>錐形結構體（B）錐形結構體>菱形結構體>方形結構體>聚合型結構體（C）聚合型結構體>菱形結構體>文形結構體>錐形結構體（D）聚合型結構體>方形結構體>錐形結構體>菱形結構體

10、巖體結構體是指由不同產狀的結構面組合圍限起來，將巖體分割成相對的完整堅硬的單無塊體，其結構類型的劃分取決于（）（A）結構面的性質（B）結構體型式（C）巖石建造的組合（D）三者都應考慮

1、A

2、C

3、C

4、A

5、D

6、A

7、C

8、B

9、A

10、D 選擇題

1、在我國工程巖體分級標準中，軟巖表示巖石的飽和單軸抗壓強度為（）。（A）15~30MPa（B）<5MPa（C）5~15MPa（D）<2MPa

2、我國工程巖體分級標準中巖體完整性確定是依據（）。（A）RQD（B）節理間距（C）節理密度（D）巖體完整性指數或巖體體積節理數

3、在我國工程巖體分級標準中，較完整巖體表示巖體的完整性指數為（）。（A）0.55~0.35（B）0.35~0.15（C）>0.55（D）0.75~0.55

4、在我國工程巖體分級標準中，巖體基本質量指標是由哪兩個指標村確定的？（）。（A）RQD和節理密度（B）巖石單軸飽和抗壓強度和巖體的完整性指數（C）地下水和RQD（D）節理密度和地下水

5、我國工程巖體分級標準中是根據哪些因素對巖石基本質量進行修正的？（）。①地應力大小； ②地下水； ③結構面方位； ④結構面粗糙度。（A）①，④（B）①，②（C）③（D）①，②，③

6、某巖石、實測單軸飽和抗壓強度RC=55MPa，完整性指數KV=0.8，野外鑒別為原層狀結構，結構面結合良好，錘擊清脆有輕微回彈，按工程巖 體分級標準確定該巖石的基本質量等級為（）（A）I級（B）II級（C）III級（D）IV級 問答題

1、為什么要進行工程巖體分類？

1、C

2、D

3、D

4、B

5、D

6、B 選擇題

1、初始地應力主要包括（）。

（A）自重應力（B）構造應力

（C）自重應力和構造應力（D）殘余應力

2、初始地應力是指（）。

（A）未受開挖影響的原始地應力

（B）未支護時的圍巖應力

（C）開挖后巖體中的應力

（D）支護完成后圍巖中的應力

3、構造應力的作用方向為（）。

A、鉛垂方向 B、近水平方向

C、斷層的走向方向 D、傾斜方向

4、下列關于巖石初始應力的描述中，哪個是正確的？（）。（A）垂直應力一定大于水平應力

（B）構造應力以水平應力為主（C）自重應力以壓應力為主

（D）自重應力和構造應力分布范圍基本一致

5、如果不時行測量而想估計巖體的初始應力狀態，則一般假設側壓力系數為下列哪一個值比較好？（）

（A）0.5（B）1.0（C）<1（D）>1

6、測定巖體的初始應力時，最普遍采用的方法是（）（A）應力恢復（B）應力解除法（C）彈性波法（D）模擬試驗

1、C

2、A

3、B

4、B

5、B

6、B 選擇題

1、在工程實踐中，洞室圍巖穩定性主要取決于（B）。

（A）巖石強度（B）巖體強度（C）結構體強度（D）結構面強度 計算題

7.1解釋巖體原始應力﹑二次應力﹑圍巖壓力。

7.2某直墻型隧道處于Ⅳ類圍巖，浄寬5.5m，浄高7.4m，圍巖容重 r=20，適用鐵路隧道計算方法確定圍巖壓力。

7.3一直墻型隧道建于軟弱破碎巖體中，埋深40m,圍巖巖石容重 r=23 內摩檫角

q=36 ,巖石抗壓強度R=8Mpa,隧道寬6m,高8m,使用泰沙基理論和普氏理論確定圍巖壓力。7.4Ⅲ類圍巖中的一直墻型隧道，埋深26m,圍巖容重22，計算內摩擦角30度，隧道寬6m,高8m。試按淺埋隧道確定圍巖壓力。

第五篇：土力學論文

非飽和土的抗剪強度研究

曹琴

(西南科技大學，綿陽，621010)

摘要：非飽和土的抗剪強度是非飽和土中的基本問題。如何快速經濟地確定非飽和土的抗剪強度指標是非飽和土工程應用的關鍵性問題之一。非飽和土抗剪強度的黏聚力和內摩擦角是含水指標的函數，通過模擬不同路徑下非飽和土抗剪實驗，得到黏-飽和度曲線（CDSC曲線），和內摩擦角-飽和度曲線(IFADSC曲線)，進而得到非飽和土抗剪強度指標，在同一路徑小區間范圍內CDSC和IFADSC曲線近似為直線，通過抗剪強度路徑模擬，用常規試驗和含水指標得到非飽和抗剪強度指標，大大地簡化了非飽和土抗剪強度指標的確定，為非飽和土土力學理論應用于實際工程提供了有力條件。根據土的卸載抗剪強度的計算方法推導出土的黏聚力和土的內摩擦角兩者之間的相互關系，最后分析得到了非飽和土抗剪強度的計算方法。

關 鍵 詞：非飽和土 抗剪強度指標 土的黏聚力 土的內摩擦角

導言：非飽和土力學的研究始于上世紀３０年代，是伴隨著水文學、土力學及土壤物理學等多學科的發展而形成［1］．與飽和土相比，非飽和土除了由固體顆粒、孔隙水、孔隙氣等三相系組成之外，它在液－氣交界面上形成的收縮膜作為第四相考慮，并在交界面上產生了基質吸力［2］，因此，有關非飽和土的研究也就緊密地依賴于基質吸力而展開。由于非飽和土復雜的特性，長期以來其研究受測試手段和計算手段的限制，許多針對非飽和土力學的研究仍然停留在試驗室研究階段，理論成果遠不能滿足實際工程要求．然而，自上世紀九十年代開始，計算機技術被廣泛地應用于各學科研究領域，越來越多的學者也嘗試將該技術應用于對非飽和土力學特性方面研究，例如應用計算機工具進行自動控制試驗、有限元分析及模型計算等．再加上物理學、熱力學等多門學科的知識被有效地用于非飽和土力學的相關研究領域，并與新的工程問題相結合，開始不斷涌現出了新理論、新認識和新技術．本文將從黏聚力曲線，內摩擦角曲線、線、變形和強度特性、等多方面闡述非飽和土力學的研究現狀，并嘗試對非飽和土力學抗剪強度指標進行研究。

1.抗剪強度公式運用

抗剪強度是非飽和土土力學中的基本問題之一，眾多專家學者對此進行了深入的探討，至今仍存在不同的觀點，其中Fredlund 基于雙應力變量理論提出的擴展摩爾-庫侖抗剪強度公式，得到了國際公認和局部采用，具體公式如下[3]：

τf= c′ +(σ n ? ua)tan? ′ +(ua ? uw)tan?（1）

式中:τf 為非飽和土的抗剪強度；c′為有效黏聚力；

? ′為有效內摩擦角；? b 為基質角；ua 為破壞時破壞面上的孔隙氣壓力；uw 為破壞時破壞面上的孔隙水壓力；ua?uw 為破壞時破壞面上基質吸力； σn ?σa為破壞時破壞面上凈法向應力。

繆林昌等[4]提出了下列公式：

τf = ctol +σtan?tol（2）式中： ctol、?tol 類似于Mohr-Coulumb 中的c 和?，是含水指標的函數。

陳敬虞和Fredlund[5]把非飽和土的抗剪強度，公式總結如下：

τf = c′ +(σn ? ua)tan? ′ +τa（3）

文中列舉出了以往非飽和土的各種抗剪強度理論，其中τs 為基質吸力引起的吸附強度，本文不再贅述。

考慮到非飽和土中的基質吸力、滲透吸力等因素，姚攀峰提出下列形式的摩爾-庫侖抗剪強度公式[5－7]：

τf=cg+(σn-ua)tan?g

cg=c′+ce ?g=?e+?′(4）

式中：? g 為摩擦角，即包線與凈法向應力軸的傾角；cg為黏聚力，即凈法向應力為 0 時，摩爾-庫侖破壞包線在剪應力軸上的截距（見圖 1）；ce、? e為基質吸力和其他因素在τ?(σn ?ua)坐標系中引起的的等效黏聚力、等效摩擦角。

對于基質吸力以外的因素對非飽和土抗剪強度的影響，目前尚缺乏必要的研究。對于非飽和土，一般情況可認為基質吸力和靜法向應力為非飽和土的兩個獨立應力狀態變量[1]，對抗剪強度等起決定性作用，以下均針對此種情況進行探討。本文首先分析了3 個典型的非飽和土抗剪試驗；然后嘗試對非飽和土抗剪強度包絡面進行幾何描述，給出其抗剪強度的函數表達式，并用試驗進行了驗證；最后，用干土和飽和土兩個極限狀態進行驗證。2.抗剪強度試驗 2.1 Escario 試驗

Escario 和Sáze[8]對非飽和馬德里灰色黏土等3種土樣進行了直剪試驗（簡稱Escario 試驗），試驗結果見圖2，根據式（4）可求出cg和?g，詳見表1。圖2 不同基質吸力下的摩爾-庫侖包線

2.2 龔壁衛試驗

龔壁衛等[9]對非飽和土進行了不同路徑的抗剪試驗研究（簡稱龔壁衛試驗），土樣為湖北棗陽某渠道一處已經發生滑坡的邊坡，脫濕路徑下的試驗結果見圖3，根據式（4）可求出cg和? g，見表2。

圖3 不同基質吸力下的摩爾-庫侖包線

表2 不同基質吸力下的c、?（龔壁衛試驗）

g

g

2.3 林鴻州試驗

林鴻州等[10]對北京非飽和粉質黏土等3 種土樣進行了直剪試驗（簡稱林鴻州試驗），假定ua =0kPa，根據式（4）可求出cg和? g，結果見表 3。

對上述試驗進行分析，可得出不同基質吸力條件下黏聚力和摩擦角的比值，見表4。

由圖2 和圖3 可知，對于同一基質吸力，靜法向應力在一定區間內，非飽和土的抗剪強度包線為直線；由表4 可知，當吸力的變化區間為0～981 kPa時，黏聚力變化為227.3 %～981.4 %，摩擦角變化為120.8 %～149.3 %；對于高基質吸力狀態下，無準確的吸力數據，但從試驗3 可知，剪切后飽和度為5 %時，摩擦角變化為160.0 %。根據上述3 個非飽和土抗剪強度試驗，可得出以下結論：①對于同一基質吸力，靜法向應力在一定區間內，非飽和土的抗剪強度包線近似為直線，符合摩爾-庫侖破壞準則；②對于不同吸力，黏聚力和摩擦角是不同的，摩擦角相對變化可高達160.0 %，在一定情況下不可忽略摩擦角的變化；③吸力變化時，黏聚力變化較大，摩擦角變化較小。3.摩爾-庫侖抗剪強度公式

根據上述非飽和土的3 個抗剪強度試驗可知，非飽和土抗剪強度包絡面在τ-(σn?ua)-(ua?uw)坐標系中是一個曲面。當(ua ? uw)為定值時，靜法向應力在一定區間內，其破壞包線為一條直線，符合摩爾-庫侖破壞準則；當(ua?

uw)變化時，該破壞包線的在τ 軸上的截距是變化的，該破壞包線與(σn?ua)-(ua?uw)平面的夾角也是變化的，也就是說，黏聚力cg和摩擦角?g是變化的。該抗剪包絡曲面從幾何學上屬于直紋面的一種，見圖4。該直紋面可以用式（3）來描述，對于基質吸力和靜法向應力為非飽和土的兩個獨立應力狀態變量的情況，式（3）可簡化為

τ(5）f = cg+(σ

n

?ua)tan?g

cm=cg?c′,?m =?g?? ′

（6）

τ

f

=c′+cm+(σn?ua)tan(?′+?m)

（7）

式中：cm、?m為基質吸力(ua?uw)引起的的等效黏聚力和等效摩擦角:cm、?m為吸力的函數，假定其函數函數關系為式（8）、(9）

cm = f1(ua?uw)（8）

?m（9）

式（8）、（9）可通過下列方法求出：①根據飽和土試驗求出c′和? ′；②根據非飽土抗剪試驗得出cg和?g，繪制出黏聚力-吸力曲線（簡稱CSC 曲線和摩擦角-吸力曲線（簡稱FASC 曲線）；③根據式（5）求出cm和?m，繪制出等效黏聚力-吸力曲線（簡稱ECSC 曲線）和等效摩擦角-吸力曲線（簡稱EFASC 曲線）；④對于不同的基質吸力區間，直接根據試驗曲線選擇合適的函數進行擬合或者插值，該函數表達式即式（8）、（9）。通常情況下，基質吸力在一定的區間范圍內式（8）、（9）可選擇線性函數表達：

=

f2(ua?uw)cm=cmo+(ua–uw)tan?b（10）

式中：cm0為ECSC 直線在cm軸上的截距，tan?b=Δcm/Δ(ua?uw)。

?m=?m0+(ua–uw)tanθb（11）

式中：?m0為EFASC直線在?m軸上的截距，tanθb=Δ?m/Δ(ua?uw)。

圖5、6 分別為Escario 試驗和林鴻州試驗中的ECSC 曲線和EFASC 曲線。

對于Escario試驗，(ua?uw)在區間[0，196]上,cm=0+0.267(ua ?

uw),cmo=0,?b=14.95,?m=0，?mo=0,θb =0，其他區間的函數關系均可利用上述方式求出。

由圖5、6 的Escario 試驗可知，對某些非飽和土，當基質吸力較小時，ECSC 曲線近似為一條直線，EFASC 曲線為一條截距為0、傾角為0 的直線，即等效摩擦角為0，可以用式（1）描述；當基質吸力較大時，在一定區間內ECSC 曲線近似為一條直線，EFASC 曲線為一條截距和傾角不為0 的直線，等效摩擦角不能忽略為0，式（1）是不能描述該種情況的。由圖5、6 中的林鴻州試驗數據曲線可知，對某些重塑非飽和土，在不同的基質吸力區間上，ECSC 曲線和EFASC 曲線近似為直線，即使基質吸力較小時，EFASC 曲線也是一條傾角不為0 的直線，等效摩擦角不能忽略為0，式（1）是不能描述該種情況的。式（3）、（5）、（6）可較好地描述非飽和土的抗剪強度特性，可稱之為改進的摩爾-庫侖抗剪強度公式，該公式描述的抗剪強度包絡面是直紋面的一種，也可用軌跡面來描述，母線是摩爾-庫侖包線，軌跡線是CSC 曲線，母線與(σn?ua)-(ua?uw)坐標面的夾角隨著基質吸力的變化而改變，改變的規律遵照FASC 曲線所對應的函數關系。4.非飽和土極端狀態

飽和土和干土是非飽和土的兩個極端狀態，一個合理的非飽和土抗剪強度公式應該能夠概括該狀態。

對于飽和土，抗剪強度公式為

τf=c′+（σn –uw）tan ? ′（12）當土體飽和時，此時氣溶解于水，由于ua=uw,cm =0kPa, ?m=0，所以式（1）和式（5）均可退化到式（12）；而式（2）為τ=ctol+σ tan?tol,同總應力狀態下的摩爾-庫侖抗剪強度公式，無法真正描述飽和土的破壞形式。

對于干砂，ua =0kPa時，抗剪強度公式為

τf=σntan?（13）

式中：? 為干砂中摩爾-庫侖抗剪強度公式的摩擦角。

當為干砂時，基質吸力引起的等效黏聚力為0kPa，cg=0kPa, ?g =?;ctol=0kPa, ?tol=?，式（2）和式（5）可退化到式（13）；式（1）為τf=σntan? ′。由表4 可知，?′≠?g無法真正描述干砂的破壞形式。

這說明無論式（1）和式（2）均不能概括飽和土土和干土兩種極端狀態，本文建議的強度表達式卻可以較好地描述極端狀態的土。5.結 論

根據3 個非飽和土抗剪強度試驗，對非飽和土的抗剪強度公式進行了探討，在原有抗剪強度理論基礎上提出了非飽和土的抗剪強度包絡面是幾何學中直紋面的一種特殊形式，給出了改進的摩爾-庫侖抗剪強度公式，可以描述非飽和土各個應力區間上的非飽和土破壞形式；提出了通過ECSC 曲線和EFASC 曲線直接確定非飽和土抗剪強度參數的方法和具體算例，并用干土和飽和土兩個極端狀態對

不同的非飽和土抗剪強度理論進行了評估。

參考文獻：

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