文档介绍：土力学学习指导书与习题

白冰编

北京交通大学土木建筑工程学院
目录

第 1 章土的物理性质及工程分类
第 2 章粘性土的物理化学性质
第 3 章土中水的运动规律
第 4 章土中应力计算
第 5 章土的压缩性与地基沉降计算
第 6 章土的抗剪强度
第 7 章土压力计算
第 8 章土坡稳定分析
第 9 章地基承载力
第 10 章土的动力性质和压实性
附录模拟试题
模拟试题 1
模拟试题 2
模拟试题 3

课程的性质和目的

教材用书:
高大钊等主编土质学与土力学(第三版) 人民交通出版社,

课程的性质:
《土质学与土力学》是土木工程专业的主干课程,是专业基础必修课。
本课程主要讲述土的物理力学性质和渗流特性,提供土体分析和计算的方法。任务是
使学生掌握土力学的基本原理,为土工结构物(例如房屋基础、桥梁基础、路基、隧道、大
坝等)的设计奠定理论基础。

1
第 1 章土的物理性质及工程分类

基本要求
,理解土的基本概念。
,明确土是由土粒、水和空气组成的三相体。
(包括土颗粒组划分、颗粒大小分析试验、粒径级配曲
线绘制、级配好坏的判断指标及标准、粒径级配在无粘土分类上的应用)。清楚土的级配曲
线及其用途。
。建立土的三相图,掌握各指标的
定义和公式,推导换算公式。应区分可直接测定的三个基本物理指标的测定方法。
,搞清土的物理性状指标的定义并掌握它们之间的换算关系及其
用途。
,掌握如何利用这些指标对土的状态作出判断。此外,对于
塑性指数、液性指数的定义及其意义也应明确。了解砂土的相对密度的概念与意义。
。

重点和难点

土的三相物理指标及换算关系。
土的粒径级配的概念。
土的物理状态的判断。

土的三相物理指标的换算。

内容辅导
本章重点和难点解析
本章可分为三部分内容:第一部分是从土的形成入手,定性地讨论土的物理性状。这
一部分是比较重要的,因为它从机理上阐明了土的属性以及土中三相物质之间的内在联系,
是研究土的物理和力学性状的理论基础;第二部分在第一部分的基础上,进一步从定量的
关系上讨论了土的性状,并进一步讨论了土的颗粒特征、土的粒度成分及其分析方法、土
的结构特性、粘性土的界限含水量和砂土的相对密度等概念及意义,给出土的级配的定量
表达方法。
第二部分是本章的核心内容,因为只有以定量的关系来表征土的性状时,才能对土的
2
工程性质作出比较和鉴别,并借此来评价其优劣以及采取相应的工程措施,同时也为选择
土料和研究土的工程性质提供了依据。因此,它是设计、施工乃至对土力学问题进行深入
研究所必须具备的基本知识。另外,这一部分也为以后各章节的学习打下有利的基础。所
以对这—部分要求一定要弄懂有关土的物理性状指标的定义及其相互关系,在此基础上尽
可能熟记它们的表达式以及相互换算的关系式。
第三部分主要介绍土工试验规程中关于土的工程分类方法,并就几个典型的工程分类
及相应的规范作了介绍。
下面再对各部分内容作一些重点说明,并指出若干值得注意的问题。
。
土是由岩石经过风化作用而形成的松散颗粒的堆(沉)积物。岩石的风化一般有物理分解
和化学分解两个过程。前者主要是量的变化,而后者主要是质的变化。在以物理风化为主
的过程中,岩石破碎而并不改变其成分,岩石中的原生矿物得以保存下来;但在化学风化
的过程中,有些矿物分解成为次生的粘土矿物。粘土矿物是很细小的扁平颗粒,表面具有
极强的和水相互作用的能力。在风化过程中,由于微生物作用,土中产生复杂的腐殖质矿
物,此外还会有动植物残体等有机物,如泥炭等。
。
土的固相:土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质,是构成土的骨架最基本的物质。
土中的无机矿物成分可以分为原生矿物和次生矿物两大类。
原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母等。
次生矿物:由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物,如三氧化二铝、三氧化二铁、
次生二氧化硅、粘土矿物以及碳酸盐等。
粘土矿物的主要代表性矿物:高岭石、伊利石和蒙脱石。由于其亲水性不