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1、巖土力學輔導教師:任興武E-mail:renxw1023@tom.com聯(lián)系電話:8118762主講教師：鄭州市鄭花路20號華北水利水電學院?巖土工程系?巖土工程教研室（孫文懷）郵政編碼：450008Emailsunwenhuai@ncwu.edu.cn電話：0371-5790210(o)中央電大主持教師：陳麗Tel：010-66490545Email：chenl@crtvu.edu.cn《巖土力學》課程說明課程的內(nèi)容包括土力學和巖石力學兩部分。其中土力學部分主要論述土體的滲透變形特征、有效應力原理、土的變形和強度特征、地基中的應力及變形、土壓力理論、邊坡地基穩(wěn)
2、定性分析等。巖石力學主要介紹巖石的物理形狀、變形強度特征與強度理論、巖體初始應力狀態(tài)、巖石蠕變的基本概念、巖石的基本力學模型、地下洞室穩(wěn)定性計算等。水利水電工程軟基處理.第1章巖土的物理性質(zhì)及工程分類重、難點１掌握巖土的物理性質(zhì)指標的含義；２理解密度、比重及含水率三個實測指標，清楚各指標的計算方法及指標之間的換算；３掌握無粘性土及粘性土的狀態(tài)指標及應用；４理解土的三相組成；５了解巖土的工程分類。巖土的物理性質(zhì)指標及三相組成１土的物理力學性質(zhì)指標。如含水量、密度、土粒比重、孔隙比、孔隙率和飽和度等。用三相圖來表示土的三相組成，如圖1-1所示。在三相圖左側(cè)，表示三相
3、組成的質(zhì)量，三相圖的右側(cè)，表示三相組成的體積。圖1.2三相圖圖中符號含義如下：m－土的總質(zhì)量ma－氣體的質(zhì)量mw－液體的質(zhì)量ms－固體顆粒的質(zhì)量V－土的總體積Vv－土的孔隙部分體積Va－氣體體積Vw－水的體積圖1-1Vs－土的固體顆粒的體積2.密度、比重及含水率三個實測指標（1）土的含水率(ω)土的含水量ω是指土中液體的質(zhì)量(mw)和土顆粒質(zhì)量(ms)之比，用百分比表示。這一指標需通過試驗取得。（1-1）式中土粒的質(zhì)量ms就是干土的質(zhì)量，是把土烘干至恒量后稱得的，氣體的質(zhì)量忽略小計，液體的質(zhì)量由總質(zhì)量m和干土的質(zhì)量ms相減而得。（2）土的密度(?)土的密度?是指
4、單位體積土的質(zhì)量，在三相圖中，即是總質(zhì)量與總體積之比。單位用或計。公式如下：（3）土粒比重(Gs)土粒比重(Gs)是土粒的質(zhì)量與同體積純蒸餾水在4℃時的質(zhì)量之比，這一指標需試驗取得，公式如下：（1-5）3.粘性土（細粒土）的物理狀態(tài)指標及應用1）液限()液限指土從塑性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐盒誀顟B(tài)時的界限含水量；（2）塑限()塑限指土從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄誀顟B(tài)時的界限含水量。（3）塑性指數(shù)：(1-7)式中，為液限，為塑限。塑性指數(shù)越大，土性越粘，工程中根據(jù)塑性指數(shù)的大小對粘性土進行分類。（4）液性指數(shù)：（1-8）當=0時，，土從半固態(tài)進入可塑狀態(tài)。當=1時，土從可塑狀態(tài)進入
5、液態(tài)。因此，可以根據(jù)的值直接判定土的軟硬狀態(tài)。工程上按液性指數(shù)的大小，可把粘性土的狀態(tài)區(qū)分開來：≤0堅固狀態(tài)0<≤1.0可塑狀態(tài)4.砂土的物理狀態(tài)指標及應用相對密實度（Dr）實際工程中，一般用相對密實度Dr來表征砂土的密實程度。公式為：式中,指砂土的天然孔隙比；指砂土的最大孔隙比，由它的最小干密度換算而得；指砂土的最小孔隙比，由它的最大干密度換算而得；將式(1-9)中的孔隙比用干密度替換，可得到用干密度表示的相對密度表達式：(1-9)(1-10)式中，指砂土的天然干密度；指砂土的最大干密度指砂土的最小干密度。最大干密度和最小干密度可直接由試驗測定。。當時，，表示
6、土處于最松狀態(tài)。當時，，表示土處于最密實狀態(tài)。工程中，用相對密度判別砂土的密實狀態(tài)標準為：疏松中密密實第二章巖土體的滲透性質(zhì)重點：1、掌握巖土體的滲透性，滲透變形破壞的類型，滲透變形破壞的條件;2、動水壓力的概念，臨界水力坡降，滲透水力坡降的試驗確定方法及壩基滲透穩(wěn)定性分析等。3、了解凍脹過程中土中水分的遷移與積聚及滲透變形破壞的防治措施等內(nèi)容。1.土的滲透及滲透性水在巖土體孔隙中的流動過程稱為滲透。巖土體具有滲透的性質(zhì)稱為巖土體的滲透性。土的滲透性：土體孔隙中的自由水，在重力作用下會發(fā)生運動。如基坑開挖排水施工期間地下水會源源不斷的流向基坑。這種土體被水透過的
7、性質(zhì)。達西定律：水的滲透速度與水力坡降成正比v—滲透速度h—水頭差（m）L—滲徑（m）k—土的滲透系數(shù)h2.滲透變形破壞的類型根據(jù)滲透破壞的機理將破壞形式分為流土、管涌、接觸流失和接觸沖刷四種形式，稱為土的滲透破壞的四種模式。前兩種模式發(fā)生在單一土層中，后兩種模式則發(fā)生在成層土中。3.動水壓力及臨界水力坡降地下水在松散介質(zhì)的孔隙中流動，土粒與水流相互包圍。由于水流流線間及水流與土粒間的摩阻力作用而產(chǎn)生一定的水頭損失，水頭降低，故每一土粒在水頭差作用下，承受來自水流的作用力——滲透力，也稱動水壓力。取一微單元體分析，設滲透水由下往上流經(jīng)的長度和斷面面積分別為和dw
8、，上下界面的水頭差為dh
