长沙理工大学2019考研加试大纲：J0102土质学与土力学

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　　长沙理工大学2019考研加试大纲：J0102土质学与土力学

　　科目代码：J0102 科目名称：土质学与土力学

　　一、考试要求

　　要求了解、熟悉、掌握土力学中土的物理性质、地基的应力、变形，强度和地基承载力的主要概念和基本知识、基本原理及常用的计算方法。要求能根据上部结构的具体情况，应用土力学的原理及有关技术规范，进行各类基础的设计与地基处理;掌握几项基本的土工试验方法与技能，并具有一定的解决工程实际问题的初步能力。

　　二、考试内容

　　绪论

　　了解：1. 土力学的研究对象、内容及土的形成

　　2.土力学的内容、特点、任务及研究方法

　　3.本课程与专业的关系

　　4.土力学的发展简史

　　掌握：绪论中应掌握土的生成过程，土的特征，认识土是自然历史的产物，它的性质与成因有关，还应掌握本课程的任务及特点。通过本课程发展简况及一些工程实例的介绍，能够正确认识本课程在道路专业方向、桥梁专业方向、交通工程专业方向等的重要性。学习时，要掌握土力学的基本原理，做到理论联系实际，减少盲目性。

　　(一)、土的物理性质及土的工程分类

　　了解：1.土的三相组成

　　矿物成分与有机质;土中水;土中气体。

　　2.土的粒度成分

　　粒组和粒度成分概念;粒度成分的划分方法和表示方法(表格法，累积曲线法，三角坐标法);粒度成分分析法(比重计法)。

　　3.土的结构与构造

　　土的结构与构造的含义及各种结构与构造的形成、特点。

　　4.土的物理性质指标

　　三相比例指标的概念;三相比例指标的换算。

　　5.土的物理状态指标

　　评价砂土密实度的指标(相对密度、标准贯入击数);粘性土稠度状态指标。

　　6.土的工程分类

　　地基土和路基土分类原则和方法;细粒土的分类(按粒度成分，按塑性指数，按塑性图)。

　　掌握：着重掌握土的各组成部分的性质及它们在数量比例上的关系，提供评价土的物理性质和物理状态的基本指标，了解土的工程分类的原则和方法。

　　(二)粘性土的物理化学性质

　　了解： 键力的基本概念; 粘土矿物颗粒的结晶结构和基本特性; 粘土颗粒与水的相互作用;土的工程性质的变化机理。

　　掌握：粘土颗粒的基本特征。

　　(三)土中水的运动规律

　　了解：1.土的毛细性

　　毛细水带，毛细水的上升高度及上升速度，毛细压力。

　　2.土的渗透性

　　达西层流渗透定律，影响水渗透性的因素，动水力及渗透稳定性。

　　3.在静水和有渗流情况下的孔隙水压力和有效应力

　　在静水及有渗流条件下的孔隙水压力及有效应力计算。

　　4.土在冻结过程中水分的迁移和积聚。冻胀的概念及其对工程的危害，冻胀机理与影响的因素，冻结深度。

　　掌握：从毛细水、重力水的运动规律，着重掌握有效应力原理及应用，说明流砂和冻胀现象的机理及流砂与管涌的区别;土的毛细现象对工程的影响。

　　(四)土中应力

　　了解：1.研究土中应力的目的;自重应力的计算;基底压力的分布与简化计算

　　2.集中荷载作用下的应力分布

　　土中应力分布的图形。

　　3.局部面积分布荷载作用下的应力分布

　　空间课题及平面课题，角点法及荷载分布图形的叠加法，基础下地基应力计算。

　　4.其它条件下的应力的计算

　　掌握：掌握土体中应力状态的类型;古典弹性理论研究土中应力场的方法(思想);土中应力计算的基本原理和方法及反映土特性的有效应力原理，要求重点掌握利用应力系数表格及叠加原理计算各种情况下的土的自重应力和附加应力。在附加应力计算时，公式的推导主要是利用弹性力学理论解为依据，公式的了解应着重于物理概念、符号的意义和应用。

　　(五)土的压缩性及沉降计算

　　了解：1.土的压缩性指标

　　压缩试验及压缩曲线，压缩系数与压缩模量，荷载试验及变形模量，侧压力系数与泊松比，压缩模量与变形模量的关系。

　　2.沉降计算

　　用分层总和法计算基础最终沉降量;对沉降计算的讨论。用规范法计算基础最终沉降量。

　　3.应力历史对土变形的影响

　　前期固结压力与压缩指数，考虑前期固结压力的计算。

　　4.沉降与时间的关系

　　孔隙水与土骨架的压力分担作用，总应力、孔隙水压力与有效应力，饱和土的单向固结理论，三向固结理论的概念，固结度的概念和计算，沉降与时间的关系的经验估算法。

　　掌握：主要讨论土的压缩性及沉降计算的原理和方法。要求了解几种常用的土的压缩性指标的意义、确定方法以及相互间的关系。要求重点掌握利用分层总和法计算基础的最终沉降量，简单介绍规范法计算沉降量及地基沉降实用计算法。要求理解单向固结理论微分方程的建立及其物理意义、学会应用公式或图表计算固结度。

　　(六)土的抗剪强度

　　了解：1.直剪试验

　　直剪试验与库仑定律，砂性土与粘性土的剪切试验。

　　2.土的强度理论

　　土中一点的应力状态，土的极限平衡条件。

　　3. 抗剪强度指标的确定

　　三轴试验及无侧限抗压强度，总应力法及有效应力法，土的峰值强度及残余强度，影响抗剪强度指标的主要因素。

　　4.有关土的变形与强度特性的几个问题

　　土的应力-应变关系概念，孔隙水压力系数，应力路径分析法，饱和粘性土在不同排水条件下的试验结果，饱和土(软土地基)在荷载作用下的强度增长。

　　掌握：土的抗剪强度是土力学的基本内容之一，本章重点是土的强度特性，强度指标的确定方法及土的极限平衡条件。抗剪强度指标的确定方法主要掌握直剪试验与三轴剪切试验的优缺点、测试方法及成果的整理，饱和粘性土在不同排水条件下的试验结果，土的有效应力路径及软土地基在荷载作用下强度的变化可作一般了解。

　　(七)土压力理论

　　了解：1.土压力的概念

　　静止、主动及被动土压力的概念及判别;土压力与挡土墙位移的关系。

　　2.静止土压力的计算

　　3.朗肯土压力理论

　　主动及被动土压力计算，分层土及填土表面有超载时的土压力计算。

　　4.库仑土压力理论

　　主动土压力计算公式，填土表面有车辆荷载时的土压力计算;库尔曼图解法，填土为粘土时的土压力计算。

　　5.地震时的土压力计算。

　　6.挡土墙设计。

　　掌握：重点掌握各种土压力的计算、地基容许承载力的确定方法。对各种承载力计算公式部分应着重于理解与应用。

　　(八)土坡稳定

　　了解：1.概述

　　土坡失稳的现象、原因分析及滑动面的型式，均质土坡圆弧滑动的三种情况。

　　2.用条分法验算土坡稳定

　　条分法的原理与计算，最危险滑动面圆心位置的确定，影响土坡稳定的因素。

　　3.有效应力法土坡稳定分析。

　　4.边坡稳定性的计算机分析方法

　　掌握：重点是朗肯土压力与库仑土压力的计算，要求掌握土压力的基本原理和计算方法，应掌握朗肯土压力理论与库仑土压力理论的基本假定和适用条件及解题思路上的区别，库尔曼图解法可只作一般了解。

　　(九)地基承载力

　　了解：1.概述

　　地基破坏的三种模式，地基容许承载力的概念及确定方法。

　　2.临界荷载与极限荷载

　　临塑荷载、临界荷载、极限荷载(普朗特公式，太沙基公式，汉森公式等)。

　　3.按规范法确定地基容许承载力

　　基本承载力，地基容许承载力的深、宽度修正。

　　掌握：土坡稳定的基本概念，重点掌握条分法的基本原理，要求结合工程地质学及路基路面工程课全面认识土坡稳定的工程分析方法。

　　(十)土在动荷载作用下的力学性质

　　了解：1.土的压实性

　　土的压实机理及击实试验，土的最大干容重及最佳含水量。

　　2.土在动荷载作用下的变形特征

　　弹性变形与塑性变形;土的静弹性模量与动弹性摸量。

　　3.砂土的振动液化

　　砂土的振动液化现象及其危害;振动液化的机理及影响因素;液化的判别方法。

　　三、题型

　　试卷满分为100分，其中：填空选择题占30%，名词解释题占10%，简答题占40%，计算分析题占20%。

　　四、参考教材

　　1.《土质学与土力学》.袁聚云等编著.人民交通出版社，2009，第四版。

　　2.《土力学》.东南大学、浙江大学、湖南大学、苏州科技学院合编.中国建筑工业出版社 ，2010，第三版。

　　来源：长沙理工大学研究生招生信息网

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