第一篇：土力學課程簡介

《土力學》課程簡介

課程名稱（中、英文）：土力學Soil Mechanics

課程號（代碼）：30606430

課程類別：必修課

學時：64學分：4

先修課程：理論力學、材料力學、結構力學、彈性理論、工程地質及水文地質學、水力學等。簡介：

《土力學》課程是土木、水利工程專業的一門專業基礎課程。它以土為研究對象，研究土的基本物理性質以及土體受力后，其應力、變形、強度和穩定性的科學。本門課程的主要內容包括：土的物理性質、物理狀態及工程分類；土體中的應力及有效應力原理；土的滲透性和滲透穩定問題；土的壓縮性及地基變形計算；土的剪切特性及本構關系；填土的壓實特性和力學性質；土壓力的基本理論和計算方法；土坡的穩定性分析；地基承載力的確定和計算方法；土的動力性質；樁基礎的設計計算；地基設計和地基處理簡介。

《土力學》的研究對象復雜多變，研究內容和涉及的學科范圍廣泛，它以多種課程為先修課程，例如物理、化學、理論力學、材料力學、結構力學、彈性理論、工程地質及水文地質學、水力學等。土力學理論通常都應用一些土的物理力學指標和參數，這些參數的數值對于理論解答的影響往往大于理論本身的精確性，因此，必須對這些指標和參數有正確的理解和確定方法。土力學中的公式和計算方法，絕大多數都是半理論和半經驗的混合產物，是一門實踐性很強的科學，做到理論和實踐相結合是學好土力學的關鍵。

教材：

楊進良主編．土力學（第二版）．北京：中國水利水電出版社，2000．

主要參考資料：

1.龔曉南主編．土力學．北京：中國建筑工業出版社，2002.6．

2.陳希哲．土力學地基基礎．北京：清華大學出版社，2004.8．

第二篇：土力學 課程總結

土力學與地基基礎簡單總結

（陳廣斌勾的重點總結）

--------------GOME 氣先生

? 第二章

土的物理性質與工程分類

土是由固體顆粒，水和氣體所組成的三相體系。

粒組：就是某一級粒徑的變化范圍，或者為相鄰兩分界粒徑之間性質相近的土粒。工程中實用的粒度成分分析方法有篩分法和水分法兩種。

常用的粒度成分表示方法有三種：表格法、累計曲線法、三角坐標法。表格法：是以列表形式直接表達各粒組的相對含量。

累計曲線法：是一種圖示方法，橫坐標表示土顆粒的直徑，以mm表示；縱坐標為小于（或大于）某粒徑土的累積含量，用百分比表示。

土顆粒級配是否良好的判別常用不均勻系數Cu和曲率系數Cc兩個指標來分別描述級配曲線的坡度和形狀。

Cu=d60/d10

Cc=d30d30/d60d10 d10小于此種粒徑的土的質量占總土質量的10%，也成為有效粒徑。d60大于d30大于d10.曲率系數Cc作為第二指標與Cu共同判定土的級配，則更加合理。

對于粗粒土，不均勻系數Cu和曲率系數Cc也是評價滲透穩定性的重要指標。

黏土礦物依硅片和鋁片的組疊形式的不同，可以分成蒙脫石、伊利石和高嶺石三種類型。

蒙脫石（Al2O3.4SiO2.nH2O）的主要特征是顆粒細微，具有顯著的吸水膨脹，失水收縮的特性，或者說親水能力強。

伊利石（K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O）聯結強度弱于高嶺石而高于蒙脫石，其特征也介于兩者之間。高嶺石（Al2O3.2SiO2.2H2O）的主要特征是顆粒較粗，不容易吸水膨脹，或者說親水能力差。

結合水：結合水是附著于土粒表面的水，受顆粒表面電場作用力吸引而包圍在顆粒四周，不傳遞靜水壓力，不能任意流動，其冰點低于零度。

強結合水：喪失液體的特征而接近于固體，完全不能移動，這層水稱為強結合水。密度要比自由水大，具有蠕動性。

自由水：是指不受顆粒電場引力作用的水，其水分子無定向排列現象，與普通水無異，受重力支配，能傳遞靜水壓力并具有溶解能力。

自由水按照其移動所受作用力的不同分為重力水和毛細水。

重力水：是存在于地下水位以上，受到水與空氣交界面處表面張力作用的自由水。毛細水：除存在于毛細水上升帶內，也存在于非飽和土的較大孔隙中。

土中氣：密閉的氣體對土的工程性質有很大影響，密閉氣體的成分可能有空氣，水汽，或天然氣。在壓力作用下密閉氣體可被壓縮或溶解于水中，而當壓力減少時，氣泡會恢復原狀或重新游離出來。土的結構：土的結構按其顆粒排列和聯結，分為單粒結構、蜂窩結構、絮狀結構。單粒結構是碎石土和砂土的結構特征。

土的結構最主要的特征是成層性，即層理構造，另外重要特征是裂隙性。土的三相草圖與三相指標定義：

土的密度：定義：土單位體積的質量，測定方法：一般用“環刀法”測定。

土粒相對密度: 定義：土粒密度與4攝氏度時純水密度之比，稱為土粒相對密度。測定方法：在實驗室內用比重瓶法，原理是將顆粒放入盛有一定水的比重瓶中，排開的水量即為實驗的體積。若土中含大量的可溶鹽類有機質膠粒，則可用中性液體，如煤油，汽油，甲苯和二甲苯，必須用排氣法排氣。

土的含水量：定義：土中水的質量與土粒質量之比，以百分數計。測定方法：一般用“烘干法”測定。孔隙比e為標準判定：采用天然孔隙比e的大小來判斷砂土的密實度。

相對密實度Dr為標準判定：Dr=emax-e/emax-emin

當Dr=0時，e=emax，表示土處于最松狀態，當Dr=1時，e=emin，表示土處于最緊密狀態。

標準貫入試驗是一種原位測試方法，是用規定的錘重（63.5kg）和落距（76cm）

把標準貫入器打入土中，記錄貫入一定深度（30cm）所需的錘擊數N值的原位測試方法。塑性指數：把夜限與塑限的差值（去掉百分號）稱為塑性指數Ip，即：Ip=WL-WP 夜性指數：IL是黏性土天然含水量與塑限的差值和塑性指數之比，即 IL=（W-WP）/WL-WP

黏性土的脹縮性是指黏性土吸水膨脹、失水收縮的性質。

碎石土是指粒徑大于2mm顆粒含量超過總質量50%的土；砂土是指粒徑大于2mm的顆粒含量不超過總質量的50%，而粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過總質量的50%的土。

? 第三章

土的滲透性與滲流

滲透變形：土工建筑及地基由于滲透作用而出現變形或破壞稱為滲透變形或滲透破壞。滲透變形分為流土和管涌。

流土：是指在向上滲流作用下，局部土體表面隆起，或者顆粒群同時起動而流失的現象，它主要發生在地基或土壩下游滲流溢出處。一般來說，任何類型的土，只要坡降達到一定的大小，都會發生流土破壞。管涌：管涌是滲透變形的另外一種形式，它是指在滲流作用下土體中的細顆粒形成的空隙道中發生移動并被帶走的現象。一般來說，黏性土只有流土而無管涌。

管涌破壞一般有個時間發育過程，是一種漸進性質的破壞，按其發展的過程，可分為兩類：一種土，發生滲透變形就不能承受較大的水力坡降，這種土稱為危險性管涌土，另外一種土，當出現滲透變形后，仍能承受較大的水力坡降，最后土樣出現許多大泉眼，滲透量不斷增大，或者發生流土，這種土稱為非危險性管涌土。

? 第四章

土中應力分布與計算

地基中的自重應力：是值未修建建筑之前，地基中由于土體本身的有效重量而產生的應力。單層土的豎向自重應力：土體在自重作用下無冊向變形和剪切變形，只會發生豎向變形。

地下水位下降：如在軟土地區，因大量抽取地下水，以致地下水位長期大幅度下降，使地基中有效自重應力增加，從而引起地面大面積沉降的嚴重后果。水位上升會引起地基承載力的減少或濕陷性土的塌陷現象，必須引起注意。

剛性基礎：由于其剛度很大，不能適應地基土的變形，其基底壓力分布將隨上部荷載的大小，基礎的埋置深度和土的性質的變化而變化。

在黏土層地基表面上的條形剛性基礎，當受到中心荷載作用時，由于黏性土具有黏聚力，基底邊緣處能承受一定的壓力。（選/問）

基底附加壓力：是指附加導致地基中產生附加應力的那部分基底壓力，在數值上等于基底壓力減去基底標高處原有的土中自重應力，是引起地基附加應力和變形的主要原因。

一般淺基礎總是埋置在天然地面下一定深度處，才有新增加于地基的基底附加壓力。

非均質地基中的附加應力，上層軟弱下層堅硬的情況：

應力集中的程度主要與荷載寬度b和壓縮層厚度H有關，隨著H/b增大，應力集中現象減弱。

? 第五章

土的壓縮性與地基沉降計算

土的壓縮性:：是值土體在壓力作用下體積縮小的特征。

土的壓縮性是指土中孔隙體積的縮小，即土中水和土中氣的體積縮小，可以認為土粒的體積是不變的。土的固結：飽和土體積在壓力作用下隨土中水體積減少的全過程，為土的固結。

壓縮系數：土的壓縮系數的定義是土體在側限條件下孔隙比減小量與豎向有效應力增量的比值。由p1=0.1Mpa增加到p2=0.2Mpa時的壓縮系數來評定土的壓縮性，如 a1-2小于0.1mpa時，為低壓縮性土

0.1小于等于a1-2小于0.5mpa時，為中壓縮性土 a1-2大于等于0.5mpa時，為高壓縮性土

a1?2＜0.1MPa?

1低壓縮性土 0.1≤a1?2＜0.5MPa?1 中壓縮性土 a1?2≥0.5MPa?1 高壓縮性土

壓縮指數：

土的壓縮指數的定義是土體在側限條件下孔隙比減小量與豎向有效壓應力常用對數值增加的比值。

同壓縮系數a 一樣，壓縮指數Cc值越大，土的壓縮性越高。土中有效應力：是指土中固體顆粒，土粒接觸點傳遞的粒間應力。

飽和總應力=有效應力+孔隙水壓力。飽和土中任意點的總應力總是等于有效應力加上孔隙水壓力，或有效應力總是等于總應力減去孔隙水壓力。

按分層總和計算最終沉降量：計算原理：分層總和法計算地基的最終沉降量，即在地基沉降計算深度范圍內劃分為若干分層，計算各分層的壓縮量，然后求其總和。

地基最終沉降量各種計算方法中：

以分層總和法較為方便實用，采用側限條件下的壓縮性指標，以有限壓縮性范圍的分層計算加以總和，三種分層總和法中以單向壓縮基本公式最為簡單方便，對于中小型基本，通常取基底中心軸線下的地基附加應力進行計算，以補所采用的壓縮性指標偏小的不足。

應力歷史：

按照它與現有應力相對比的狀況，可將土分為正常固結土，超固結土，和欠固結土三類。

正常的固結土、超固結土和欠固結土的超固結比值分別為OCR=1,OCR大于1，OCR小于1。

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第六章

土的抗剪強度

測定土抗剪強度指標的試驗 一，測定土抗剪強度試驗分類 按試驗儀器分，1，直接剪切試驗：優點：儀器構造簡單，操作方便。缺點：（1）剪切面不一定是試樣抗剪能力最弱的面。（2）剪切面上的應力分布不均勻，而且受剪切面面積愈來愈小。（3）不能嚴格控制排水條件，測不出剪切過程中孔隙水壓力的變化。

2，三軸剪切試驗：優點;(1)試驗中能嚴格控制試樣排水條件及測定孔隙水壓力的變化。（2）剪切面不固定。（3）應力狀態比較明確。（4）除抗剪強度外，尚能測定其他指標。缺點：（1）操作復雜。（2）所需試樣較多。（3）主應力方向固定不變，而且與實際情況尚不能安全符合。二，直接剪切試驗

根據試驗過程中排水情況的不同分為：（1）快剪：試樣在垂直壓力施加后立即進行快速剪切，試驗全過程都不許有排水現象產生。適用范圍：加荷速率快，排水條件差，如斜坡的穩定性、厚度很大的飽和黏土地基等。（2）固結快剪：試樣在垂直壓力下經過一定程度的排水固結后，再進行快速剪切。適應范圍：一般建筑物地基的穩定性，施工期間具有一定的固結作用。（3）慢剪：試樣在垂直壓力排水固結后慢慢的進行剪切，剪切過程中孔隙水可自由排出。適用范圍：加荷速率慢，排水條件好，施工期長，如透水性較好的低塑性土以及軟弱飽和土層上的高填土分層控制填筑等等。

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第七章

土壓力與擋土墻設計

墻體位移與土壓力類型：

1，Eo靜止土壓力。2，Ea主動土壓力。3，Ep被動土壓力。Ep大于Eo大于Ea。朗肯土壓力理論（P135）擋土墻設計（P149）

重力式擋土墻的體型選擇和構造措施：

墻背傾斜的型式：重力式擋土墻按墻背傾斜方向可分為仰斜，直立和俯斜三種類型。對于墻背不同傾斜方向的擋土墻，如用相同的計算方法和計算指標進行計算，其主動土壓力以仰斜為最小，直立居中，俯斜最大。

如在開挖臨時邊坡以后筑墻，采用仰斜墻背可與邊坡緊密貼合，而俯斜墻則須在墻背回填土，因此仰斜墻比較合理。

為什么要設排水設施？？擋土墻所在地段往往由于排水不良，大量雨水經墻后填土下滲，結果使墻后土的抗剪強度降低，重度增強，土壓力增大，有的還受水的滲流或靜水壓力影響，在一定條件下，或因土壓力過大，或因地基軟化，結果造成擋土墻的破壞。

（P152---P156有類似計算題）

? 第九章

地基承載力

問答：地基剪切破壞的三種模式（1）整體剪切破壞。（2）局部剪切破壞。（3）刺入剪切破壞。p-s曲線：點b對應的荷載pu稱為地基的極限荷載 地基整體剪切破壞的三個階段：（1）壓密階段。（2）剪切階段。（3）破壞階段。

? 第十章

地基基礎設計與施工技術

基礎根據埋置深度分為淺基礎和深基礎。通常將埋置深度較淺，一般為5m以內，且施工簡單的基礎稱為淺基礎。

常用淺基礎的主要類型有無筋擴展基礎、擴展基礎、柱下條形基礎、十字交叉條形基礎、筏板基礎、箱形基礎。

無筋擴展基礎通常是指由磚、塊石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造基礎。

什么是剛性基礎？？

設計時要求基礎的外伸寬度和基礎高度的比值在一定限度內，以避免發生在基礎內的拉應力和剪應力超過其材料強度設計值。在這樣的限制下，基礎的相對高度一般都比較大，幾乎不會發生彎曲變形，所以此類基礎習慣上也稱為剛性基礎。

基礎埋置深度一般是指基礎底面至設計地面的垂直距離。基礎的埋置深度，除巖石地基外，應在天然地面以下不小于0.5m。基礎頂面應低于設計地面0.1以上。變形驗算的內容：地基變形特征的四種特征：（1）沉降量：獨立基礎或剛性特別大的基礎中心的沉降量。（2）沉降差：兩相鄰獨立基礎中心點沉降量之差。

（3）傾斜：獨立基礎在傾斜方向兩斷點的沉降差與其距離的比值。（4）局部傾斜：砌體承重結構沿縱向6—10m內基礎兩點的沉降差與其距離的比值。

建筑物的地基變形允許值：對于單層排架結構的柱基，應限制其沉降量。對于框架結構和單層排架結構、砌體墻填充的邊排架，設計計算應由沉降差來控制，并要求沉降量不宜過大。對于高聳結構物、高層建筑物，控制地基特征變形的主要是整體傾斜。

淺基礎設計：臺階寬度與其高度比值的允許值所對應的角度a稱為剛性角。減輕建筑物不均勻沉降的危害的措施：一，建筑措施。二：結構措施：1，減輕建筑物自重：（1）減少墻體重量。（2）選用輕型結構。（3）減少基礎和回填土的重量。2，增強建筑物的整體剛度和強度：（1）設置圈梁。（2）加強基層剛度。3，減少或調整基底附加壓力：（1）設置地下室.（2）調整基底尺寸。4,選用非敏感性結構。

三： 施工措施。（1）合理安排施工順序。（2）注意施工方法。

? 第十一章

樁基礎設計及其他深基礎

樁基礎：是通過承臺把若干根單樁連接成為整體，共同承受動靜荷載的一種深基礎。深基礎設計及其他深基礎

1．樁基礎：通過承臺把若干根單樁連接成為整體，共同承受動靜荷載的一種深基礎。2．樁的類型：

成樁方法對土層的影響劃分：擠土樁、部分擠土樁、非擠土樁

樁體材料劃分：天然材料樁、混凝土樁、鋼樁、水泥土樁、砂漿樁、特種（改良）型樁 樁的承載性狀和使用功能劃分：豎向抗壓的樁、側向受荷樁、抗拔樁、復合受荷樁 按施工工藝劃分：灌注樁、預制樁 3．產生樁側負阻力的條件

第一類情況為樁周土在自重作用下固結沉降或浸水導致土體結構破壞、強度降低而下沉（濕陷），例如樁穿越較厚松散填土、自重濕陷性黃土、欠固結土層或進入相對較硬土層等

第二類情況為外界荷載作用導致樁周土固結沉降，如樁周存在軟弱土層，鄰近樁側底面承受局部較大的長期荷載或大面積地面堆載（包括填土等）

第三類情況為因降水導致樁周土中有效應力增大而固結。

軟土地區由密集樁群施工造成的土隆起和隨后的再固結，也會產生樁側負摩阻力

什么是負摩阻力？？：當土體相對于樁身向下位移時，土體不僅不能起擴散樁身軸向力的作用，反而會產生下拉的摩阻力，使樁身的軸力增大，該下拉的摩阻力稱為負摩阻力。

產生負摩阻力的條件：第一類情況為樁周土在自重作用下固結沉降或浸水導致土體結構破壞、強度降低而下沉；第二類情況為外界荷載作用導致樁周土固結沉降；第三類情況為因降水導致樁周土中有效應力增大而固結。

第三篇：《土力學基礎工程》課程教學大綱

《土力學基礎工程》課程教學大綱

一、課程的性質和任務

本課程包括土力學（專業基礎課）和基礎工程（專業課）兩部分，是建筑工程類專業一門主要課程。它的理論性和實踐性都很強。本課程的主要任務是：學習土力學的基本原理和概念，運用這些原理和概念，結合有關結構設計理論，分析和解決地基基礎問題。

二、教學基本內容

（一）授課內容

緒論

土力學、地基及基礎的概念。地基與基礎在建筑工程中的重要性。本課程的內容、特點、要求和學習方法。本學科簡史及發展方向。

第一章 工程地質概述

礦物與巖石的類型和特征。土的成因類型。不良地質條件。地下水的埋藏條件，土的滲透性，地下水對建筑工程的影響。

第二章 土的物理性質和地基土的工程分類

土的組成和特性，土的物理性質指標及換算。土的物理狀態、特征指標。地基土的工程分類。

第三章 地基的應力和變形

土的自重應力。基底壓力的簡化計算。地基中附加壓力的計算及分布規律。

土的變形特點。土的側限壓縮性。地基最終沉降量。

沉降與時間關系。

地基的容許變形值。

第四章 土的抗剪強度和地基承載力

土的抗剪強度。土的極限平衡條件。抗剪強度指標的測定及取值。影響抗剪強度指標的因素。

地基的臨塑載荷、臨界載荷、極限載荷。

確定地基承載力的方法。

第五章 土壓力和土坡穩定

三種土壓力的概念。靜止土壓力。

朗金土壓力理論。庫侖土壓力理論。

擋土墻設計。

土坡穩定分析。

第六章 建筑場地的工程地質勘察

工程地質勘察的目的和內容。勘察方法。勘察報告的內容、閱讀和使用。驗槽。

第七章 淺基礎的設計

淺基礎的類型。基礎埋置深度的選擇。地基計算。基礎底面尺寸的確定。剛性基礎、擴展式基礎的設計方法。柱下條形基礎、十字交叉基礎、墻下板式基礎及箱形基礎的設計要點。地基、基礎、上部結構共同工作的基本概念。減輕不均勻沉降危害的措施。

第八章 樁基礎及深基礎

樁及樁基礎的類型。單樁豎向承載力。群樁豎向承載力。樁基礎的設計。

深基礎簡介：箱樁基礎、大直徑樁墩基礎、深井、地下連續墻。

深基坑的護坡。

第九章 軟弱地基的處理

軟弱地基的特性。軟弱地基處理方法簡介。

第十章 地震區的地基基礎

震級和烈度。地基基礎的抗震驗算。地基震害及抗震害措施。

第十一章 特殊土地基

濕陷性黃土地基。膨脹土地基。凍土地基。紅粘土地基。

（二）土工試驗

密度、含水量。

液限、塑限

固結試驗。

直剪試驗。

三、大綱說明

（一）本課程的基本要求

１、土力學是本課程的理論基礎。要求掌握土力學中土的物理性質、地基應力、變形、抗剪強度、地基承載力和土壓力的基本概念、基本理論和計算方法。

２、根據建筑物的要求和地基勘察資料，會選擇一般地基基礎方案。

３、運用土力學的原理進行一般建筑的地基與基礎設計。

（二）各章內容說明

緒論

建立土力學、地基、基礎的基本概念。了解本課程的特點和在本專業中的地位。了解本學科的學習方法及發展概況。

第一章 工程地質概述

了解主要造巖礦物的物理性質，巖石的分類和主要特征；第四紀沉積物的類型、分布規律及特征；不良地質條件。掌握土的滲透規律。了解地下水對工程的影響。

第二章 土的物理性質和地基土的工程分類

重點：土的三項指標。土的物理特征和地基土的工程分類。

必須掌握土的物理性質指標的定義、測定、換算和應用。熟悉地基土的工程分類方法。

了解粒徑級配對無粘性土性質的影響。

一般了解粘土礦物、水和離子的相互作用。

第三章 地基的應力和變形

重點：矩形和條形荷載面積下的附加應力計算。土的壓縮性及其指標的確定。最終沉降量的計算。

熟練掌握土的自重應力計算，基底附加壓力的計算。運用角點法計算地基中附加應力。用固結法試驗測定土的壓縮性指標，按分層總和法和《規范》（《建筑地基基礎設計規范(GBJT-89)》，簡稱《規范》，下同）法計算最終沉降量。

能夠正確使用教材的圖表、計算附加應力。了解地基中附加應力分布規律和載荷試驗確定變形模量的方法。

了解飽和土在固結過程中土的骨架和孔隙水對壓力的分擔作用及變形和時間的關系。

第四章 土的抗剪強度和地基承載力

重點：抗剪強度定律。土的極限平衡條件、抗剪強度指標的測定和取值方法。地基承載力的確定。

正確理解土的抗剪強度定律和極限平衡條件。掌握用直剪儀和三軸儀測定土抗剪強度指標的方法。正確理解排水條件對確定飽和粘性土抗剪強度指標的影響。

明確地基臨塑載荷、臨界載荷和極限載荷的意義及應用，對其計算公式推導過程只作一般了解。

熟練掌握用《規范》確定地基承載力的方法和步驟。

第五章 土壓力和土坡穩定

重點：朗金土壓力理論和庫侖土壓力理論。

正確理解三種土壓力的概念，并應掌握靜止土壓力、主動土壓力的計算方法（包括規范的方法）。

會設計重力式擋土墻，對其它類型擋土墻只作一般了解。

土坡穩定只介紹條分法。

第六章 建筑場地的工程地質勘察

學會閱讀、使用工程地質勘察報告。

掌握驗槽的方法及局部不均勻地基處理。

第七章 淺基礎的設計

重點：常用的剛性基礎、擴展基礎的設計方法。

掌握淺基礎的類型及適用條件；基礎埋置深度的選擇；基礎底面尺寸的確定；軟弱下臥層地基承載力的驗算方法。

掌握剛性基礎剖面尺寸確定及擴展基礎的配筋計算。

對箱形基礎、十字交叉基礎、墻下板式基礎只作一般了解。

第八章 樁基礎及深基礎

重點：單樁豎向承載力的確定和樁基礎的設計。

了解樁基礎的類型及適用條件。掌握確定單樁豎向承載力的方法。掌握樁基礎的設計步驟和方法。

對深基礎的幾種型式和基坑護坡只作一般了解。

第九章 軟弱地基的處理

了解軟弱地基的特性及常用處理方法。

第十章 地震區的地基基礎

了解震級、烈度的概念。

了解地基基礎抗震驗算。了解飽和土液化的概念。掌握飽和土液化判別方法及抗液化措施。

第十一章 特殊土地基

根據各教學班所在地區的特殊土的情況，選擇有關內容進行面授，使學生了解該特殊土類的特性和相應的處理方法。

（三）習題課和課外習題

各教學班的輔導教師，對重點章節應適當安排習題課，并檢查學生課外習題完成情況。

（四）土工試驗

掌握所做試驗的原理和方法，寫出試驗報告。

大綱中的密度、含水量試驗，可結合液、塑限試驗、直剪試驗或固結試驗進行。本課只做三次土工試驗。

四、教學媒體及學時分配

１、本課程的主要教學媒體為文字教材（學習指導書、主教材）和音像教材等。

２、教學環節和時數分配

課內總學時為８１學時，其中電視講課時數為４５學時，面授、習題課為２７學時，試驗９學時。

第四篇：土力學與地基基礎課程教學總結

2004級機場防護工程專業

《土力學與地基基礎》課程教學總結

任課教師：

林銀飛

康婷

2004級機場防護工程本科專業，共計25人。于2006～2007學年上學期(總第五學期)開設《土力學與地基基礎》課程，授課地點為空軍工程大學工程學院70＃樓101教室，全程采用多媒體輔助授課，教學設備由我系全程保障。教學效果得到了大學、工程學院機關和督導組、我系及教研室、學員的廣泛好評。

在整個教學過程，我們通過課內授課、課外輔導以及平時多種方式的接觸與交流，充分了解了學員的學習動機、態度和積極性，結合以往的教學經驗與教訓，有針對性地本次教學任務進行了一些改進，從期末考試的試卷與成績分析、學員對工程的實際理解能力可以看出，我們成功地完成了本課程的教學任務。現將課程教學過程的一些體會和看法總結如下：

一、應采用多種形式調動學員的學習積極性。

充分調動學員學習積極性是教學效果提高的重要環節。本期班的學員與往年的各期班一樣，自從入伍的那一天起，注定了其獻身國防事業的遠大前途，他們在進行軍事訓練、政治學習以及其他軍事素質訓練的時候，逐步把自己培養成一名政治合格的、軍事過硬的軍人。但對于專業課程的設計，每個課程之間的聯系以及課程的內容與將要解決的那些國防工程建設的哪些主要問題有關系，并不是非常清晰的，對于如何解決學員主動提高學好專業課程的學習熱情，已經成為專業老師特別關注的問題，有老教員甚至感慨地說，學員的學習積極性已經是一屆不如一屆了。在接受本次授課任務后，我們認真準備，就如何提高學員學習積極性的問題進行了研究與討論，并在教學過程中貫徹執行以下4種形式來提高學員的學習積極性：

1）從理論上說明本課程的重要性及其專業地位，指出本課程與其他專業課之間的聯系，闡述本課程內容的主要用途。主要通過舉例說明的方式，使學員認識到要想學好專業知識，具備獻身國防工程建設的真本事，必須先學好本專業知識結構中占有重要地位的本課程的內容。

2）從學員畢業后的任職情況，指出本課程的重要性。特別要指出作為機場防護專業的本科畢業生可能的幾種任職方向，指出任何一種可能的任職方向都與本課程的哪些內容有關，使學員自己充分認識到，在將來可能的多種任職選擇下，在自己前途不定的情況下，不能迷茫等待，而是應該積極主動地學好本課程。

3）從結合國防工程的實際情況出發，說明本課程內容的重要性。主要從學員的身邊工程說起，從教室說起，從教學樓說起，從工院的其他建筑物的情況說起，從大學的工程建設情況說起。舉例說明，哪些工程因為正確使用力本課程的哪些部分的內容，工程建設取得成功的效果，達到了技術先進、經濟合理的建設目標；又有哪些工程因為忽略或不能正確使用力本課程的哪些內容，導致了工程的失敗或造成重大的經濟損失或影響了工程的使用壽命。

4）調動學員學習積極性的各種形式，必須靈活掌握、適時變化并且貫穿課程教學的全過程。不能指望通過一次動員或一次演講就能夠解決的。必須結合到每一次課、每次課的具體內容上。

經過我們的努力，在本課程的授課過程中，學員的學習積極性空前高漲，學習熱情伴隨著課程教學的全過程。在整個教學過程中，學員無一人次在上課時打瞌睡、看其它的課外書，若因公差、病假而遺漏的課程內容，學員能夠積極主動地要求授課老師給予補課。

二、選好教材是搞好教學的基礎

選什么樣的教材，對于學員學習專業知識至關重要，尤其是專業基礎課、專業課程等統編教材，社會上流行的版本很多，每一種版本各有其特點，對于不同的期班應對其使用的教材進行論證，論證會應邀請學科組全體教員和部分學員代表參加，教學主管部門應及時進行每個期班所用教材的訂購核準，避免出現使用不合適版本教材或使用過期教材，這一問題在往年的教學中也是有教訓的，出現過選用作廢規范編寫的教材。因此，在本次教學過程中，我從選教材入手，選擇清華大學出版社出版，陳希哲主編的《土力學與地基基礎》（第四版）。在五系的兩個本科專業中，都開設了土力學的課程，但兩個專業對土力學的側重點還是不一樣的，所選用的教材也應該是不一樣的。只有這樣，才能實現因材施教的原則，才能使的教學效果事半功倍。

三、正確使用多媒體輔助授課軟件輔助授課

多媒體輔助授課軟件輔助授課已經是當今教學、匯報和報告的輔助手段，是教學效果提高的必要手段之一。在本課程的教學過程中，我們追求準確理解課程內容、精心安排教學步驟的同時，注重教學輔助軟件的改進和更新。充分利用軟件的優勢，大量增加實際工程中拍攝積累下來的照片，增加了課堂的信息量，延伸了課堂的空間，增強了教學內容與實際工程相結合的力度。.但是采用幻燈式的授課課件，盡管教學信息量增大了，教學內容滯留時間相對要短得多，學員的注意力需高度集中才能跟上教員的授課思路，同時留給學員的自我思考時間和做筆記的時間相對短得多，這種授課方式對思維敏捷、注意力高度集中的學員來說再好不過，但對部分其它學員來說，容易“掉隊”，因此應該注意課堂講授中的必要停頓。如果少了對傳統教學的繼承因素，學員一時難以適應快節奏的教學模式。多媒體教學的最大特點是：由于采用了多種媒體來展現教學信息，授課過程表現出類似放電影式的快節奏化。對于習慣了傳統教學模式的學員來說，很多人很難一時適應，具體表現在很多學員反映跟不上教員思路、課后不會歸納總結教學內容，不知該如何復習，總難點把握不準等。這都是在應用多媒體輔助授課軟件輔助授課過程中所面臨的在今后教學中應當注意解決的新問題。1，教學管理部分應充分認識到多媒體輔助課件只能作為教學的輔助作用，一定要注重教學的內容準確性、教學步驟的科學性。不能片面追求多媒體課件的華麗外表，而忽略了授課教員的演、講、書、畫的教學基本功。利用多媒體進行授課的輔助作用，在專業課程的授課中，將教材中的圖表參數以及難以理解的內容用三維動畫的形式提供的，當然不錯，但是實際的教學中，很多情況只是把書上的內容翻錄到電子課件，上完一節課，老師沒有用一次粉筆，沒有板書，學生也沒有筆記，這樣的教學質量和效果值得大家討論的。本次教學中，我們主要教學中必要重點講授的圖形、表格內的數據、工程實踐中采集來的用于說明教學內容的應用情況的照片寫在電子課件上，便于學員跟隨教員一起理解圖形內容與表格內數據的應用，有通過實際工程的運用照片演示，使學員身臨其境、能夠快速主動掌握課程的內容、正確運用所學知識。

四、適時調整和增加授課重點，使課程的重點與社會技術發展相一致

授課主體應該是課程的教員，所以作為授課教員首先必須熟悉課程的內容，這句話說起來可能有點不夠尊重授課老師的辛勤勞動之嫌疑，其實作為一個專業課的老師，大家都心知肚明，不管是誰，也不管他的什么職稱有多高，當他再次閱讀自己多年所用過的熟悉教材時，都將會有新的體會、新的感悟，對于課程內容的理解也會有新的提高。同時，作為專業課的老師，應該不斷提高自己的業務水平，注意知識更新，掌握最新最前沿的知識，避免出現選擇過時的規范教材、錯講課程的內容、用錯工程條件，在解決具體問題使用錯規范條款，忽略各種技術方案的適用條件。其次，作為專業課課程的授課方式，必須把課程的內容重點與行業的技術發展結合起來，比如在傳統的地基基礎的教學中，對于基礎的理論模型、計算過程講授的比較多一些，把這些內容作為重點進行講解，而對于各種基礎的使用范圍或使用條件，構造要求由于時間關系，不能作為重點進行講解，原因是當時的計算能力是工程應用的重點。隨著計算機技術的發展，計算及各種軟件在工程設計、工程管理、工程監理等各領域的廣泛應用，地基基礎的計算具體過程已經不是主要的內容，因為這些內容已經可以而且實際上已經被計算程序所替代，工程技術人員只要選好基礎的類型，以及注意構造問題即可，各種結構構件的使用范圍以及構造要求，通常稱為設計中的概念設計。也就是說，只要你選擇好不同的地基基礎類型，基礎的具體計算過程由計算機自動完成，再利用計算機計算結果的時候，必須滿足工程的構造要求。因此，在本課程的教學過程中，我們注重加強地基基礎的概念設計內容的講授。

五、實驗室試驗操作能力培養與課內練習題的訓練并重，培養學生的理論與實踐相結合的能力；

本課程的教學過程中，注意培養學生的試驗操作能力，主要是土力學部分的實驗項目，這些實驗項目都是學員從事工程活動中所必需的具備的能力，因此我給予的充分的訓練，經過實驗操作鞏固了理論知識，明白了該知識的用途，從而增強了學習興趣與積極性。課堂練習也很重要，我們主要采取課堂分組練習，當場給出答案和計算步驟，授課老師也參加做題訓練，與學生一起現場閱讀題目，查找計算參數，進行計算過程的分析。體現出交互式教學的好處，鍛煉了學員的計算能力，提高學員的學習熱情和做題的情趣，還可以讓學員感到學無止境的一種感悟。通過試驗能力的訓練，通過課堂練習，課外輔導，提高了學員的理論與實踐結合的能力，也是學員認識到，理論與實踐結合好了就能夠為社會做出貢獻，就能夠通過工程的應用體現自己的人生價值和社會價值，結合不好，就可能造成國家、軍隊的生命財產的巨大損失。

六、今后教學過程中要注意解決的幾個問題

1．少數學員的學習積極性調動方面尚需下功夫，調動學員的學習積極性只靠授課老師的努力是不夠的，應該有行之有效的配套制度，齊抓共管才能有明顯的效果。通過考試的成績分析，個別學員的學習態度和學習積極性不太令人滿意。

2．應該不斷更新多媒體課件的內容，尤其工程的實例，多增加一些現場圖片。增加電子課件的圖表部分，減少文字部分，增加板書的內容。

3．有些學員的工程概念比較差，對于一些專業名詞理解不透，而《土力學與地基基礎》是一門實踐性的課程，在以后的教學中，應該爭取到施工現場進行參觀學習，增加感性認識，從而提高教學的效果。

第五篇：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。