(完整版)土力学复习题汇报人：XXX2025-X-X
目录1.土力学基本概念
2.土的物理性质
3.土的力学性质
4.土的应力与应变
5.土的强度理论
6.地基基础
7.边坡稳定分析
8.地基处理与加固
9.土工合成材料
01土力学基本概念
土的物理性质粒度组成土的粒度组成是指土中不同粒径颗粒的比例。通常根据颗粒粒径大小，分为小于0.075mm的细粒土和大于0.075mm的粗粒土。细粒土包括粉土和粘土，其粒径小于0.005mm。粗粒土包括砂和砾石，粒径大于0.075mm。粒度组成对土的物理力学性质有显著影响。密度与重度土的密度是指单位体积土的质量，通常用g/cm3表示。土的重度是指单位体积土的重力，通常用kN/m3表示。重度是密度的重力加速度倍数。土的密度和重度与其矿物成分、孔隙率和含水量密切相关。例如，粘土的密度约为2.6g/cm3，砂的密度约为2.65g/cm3。含水量与孔隙比含水量是指土中水的质量占土总质量的百分比。孔隙比是指土中孔隙体积占总体积的比值。含水量和孔隙比是土的重要物理性质，对土的工程性质有直接影响。例如，含水量增加会导致土的压缩性增加，孔隙比增大。一般而言，含水量在5%至30%之间时，土的工程性质较为稳定。
土的力学性质压缩性土的压缩性是指土在压力作用下体积减小的性质。它通常通过压缩试验测定，如标准压缩试验。压缩模量是衡量土压缩性的重要指标，其值越大，土的压缩性越低。例如，砂土的压缩模量一般在10-30MPa之间，而粘土的压缩模量可能高达100MPa以上。抗剪强度土的抗剪强度是指土抵抗剪切破坏的能力。它是土力学中的一个重要参数，通常通过直接剪切试验或三轴剪切试验测定。抗剪强度由土的粘聚力和内摩擦角决定。粘聚力的大小与土的矿物成分和结构有关，内摩擦角则与土的粒度和形状有关。例如，砂土的内摩擦角一般在30°至40°之间。变形特性土的变形特性是指土在应力作用下的变形行为。土的变形包括弹性变形和塑性变形。弹性变形是指应力去除后土体能够恢复原状的变形，而塑性变形是指应力去除后土体不能完全恢复原状的变形。土的变形特性与土的压缩性和抗剪强度密切相关。例如，粘土的塑性变形较大，而砂土的弹性变形较大。
土的工程分类按粒度分类土的工程分类首先根据粒度大小分为粗粒土和细粒土。粗粒土包括砂和砾石，其粒径大于0.075mm；细粒土包括粉土和粘土，粒径小于0.075mm。粗粒土如砂的渗透性较好，而粘土的渗透性较差，但粘聚力大。按塑性指数分类塑性指数是衡量土的塑性的重要指标，用于区分粉土和粘土。塑性指数（IP）大于17的土为粘土，小于17的为粉土。粘土的塑性指数通常在20至30之间，具有高粘性和良好的抗剪强度。粉土的塑性指数较低，工程性质介于砂土和粘土之间。按密度分类土的密度分类基于土的干密度和孔隙比。干密度是土中固体颗粒的质量与体积的比值。砂土的干密度一般在1.6至2.0g/cm3之间，粘土的干密度可能高达2.6g/cm3。根据干密度和孔隙比，土可分为密实土和松散土，密实土的稳定性较好，而松散土则容易发生沉降。
02土的物理性质
土的粒度分析筛分法筛分法是土的粒度分析的基本方法，通过不同孔径的筛子将土样分离成不同粒径的颗粒。常用的筛孔尺寸有0.075mm、0.2mm、0.5mm、1mm、2mm等。筛分法简单易行，但只能定性分析土的粒度组成。例如，通过筛分可以判断土是否为砂土或粘土。密度计法密度计法是一种快速测定土的粒度组成的物理方法。通过测量不同粒径颗粒的密度，可以计算出土的粒度分布。密度计法的优点是操作简便，但精度相对较低，适用于初步的粒度分析。例如，使用密度计可以测定土中砂粒、粉粒和粘粒的大致比例。沉降法沉降法是利用颗粒在液体中的沉降速度来测定土的粒度分布。通过测定颗粒在液体中的沉降时间，可以计算出颗粒的粒径。沉降法适用于粒径范围较广的土样分析，但需要较长时间，且对颗粒形状有一定要求。例如，沉降法可以用于分析粒径在0.063mm至2mm之间的土样。
土的密度和重度密度测定土的密度是指单位体积土的质量，常用干密度表示。测定密度需要土样和排水设备。将土样烘干至恒重后，测量其质量和体积，即可计算出密度。例如，砂土的干密度通常在1.6至2.0g/cm3之间，而粘土的干密度可能高达2.6g/cm3。重度计算土的重度是指单位体积土的重力，是密度的重力加速度倍数。重度可以通过密度和重力加速度计算得出。例如，在地球表面，重力加速度约为9.81m/s2，若土的密度为2.0g/cm3，则其重度约为19.62kN/m3。重度对于土的工程性质有重要影响。影响因素土的密度和重度受多种因素影响，包括土的矿物成分、含水量、孔隙率等。例如，粘土矿物含量高的土通常密度和重度较大，含水量增加会导致密度和重度降低。孔隙率的变化也会影响土的密度和重