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科目代碼：J0102 科目名稱：土質學與土力學
一、考試要求
要求了解、熟悉、掌握土力學中土的物理性質、地基的應力、變
形，強度和地基承載力的主要概念和基本知識、基本原理及常用的計
算方法。要求能根據上部結構的具體情況，應用土力學的原理及有關
技術規范，進行各類基礎的設計與地基處理；掌握幾項基本的土工試
驗方法與技能，并具有一定的解決工程實際問題的初步能力。
二、考試內容
緒論
了解：1. 土力學的研究對象、內容及土的形成
2．土力學的內容、特點、任務及研究方法
3．本課程與專業的關系
4．土力學的發展簡史
掌握：緒論中應掌握土的生成過程，土的特征，認識土是自然歷
史的產物，它的性質與成因有關，還應掌握本課程的任務及特點。通
過本課程發展簡況及一些工程實例的介紹，能夠正確認識本課程在道
路專業方向、橋梁專業方向、交通工程專業方向等的重要性。學習時，
要掌握土力學的基本原理，做到理論聯系實際，減少盲目性。
（一）、土的物理性質及土的工程分類
了解：1．土的三相組成
礦物成分與有機質；土中水；土中氣體。
2．土的粒度成分
粒組和粒度成分概念；粒度成分的劃分方法和表示方法（表格法，
累積曲線法，三角坐標法）；粒度成分分析法（比重計法）。
3.土的結構與構造
土的結構與構造的含義及各種結構與構造的形成、特點。
4.土的物理性質指標
三相比例指標的概念；三相比例指標的換算。
5.土的物理狀態指標
評價砂土密實度的指標(相對密度、標準貫入擊數)；粘性土稠度
狀態指標。
6．土的工程分類
地基土和路基土分類原則和方法;細粒土的分類(按粒度成分，按
塑性指數，按塑性圖)。
掌握：著重掌握土的各組成部分的性質及它們在數量比例上的關
系，提供評價土的物理性質和物理狀態的基本指標，了解土的工程分
類的原則和方法。
（二）粘性土的物理化學性質
了解：鍵力的基本概念；粘土礦物顆粒的結晶結構和基本特性；
粘土顆粒與水的相互作用；土的工程性質的變化機理。
掌握：粘土顆粒的基本特征。
（三）土中水的運動規律
了解：1.土的毛細性
毛細水帶，毛細水的上升高度及上升速度，毛細壓力。
2.土的滲透性
達西層流滲透定律，影響水滲透性的因素，動水力及滲透穩定性。
3.在靜水和有滲流情況下的孔隙水壓力和有效應力
在靜水及有滲流條件下的孔隙水壓力及有效應力計算。
4．土在凍結過程中水分的遷移和積聚。凍脹的概念及其對
工程的危害，凍脹機理與影響的因素，凍結深度。
掌握：從毛細水、重力水的運動規律，著重掌握有效應力原理及
應用，說明流砂和凍脹現象的機理及流砂與管涌的區別；土的毛細現
象對工程的影響。
（四）土中應力
了解：1.研究土中應力的目的；自重應力的計算；基底壓力的分
布與簡化計算
2.集中荷載作用下的應力分布
土中應力分布的圖形。
3．局部面積分布荷載作用下的應力分布
空間課題及平面課題，角點法及荷載分布圖形的疊加法，基礎下
地基應力計算。
4．其它條件下的應力的計算
掌握：掌握土體中應力狀態的類型；古典彈性理論研究土中應力
場的方法（思想）；土中應力計算的基本原理和方法及反映土特性的
有效應力原理，要求重點掌握利用應力系數表格及疊加原理計算各種
情況下的土的自重應力和附加應力。在附加應力計算時，公式的推導
主要是利用彈性力學理論解為依據，公式的了解應著重于物理概念、
符號的意義和應用。
（五）土的壓縮性及沉降計算
了解：1．土的壓縮性指標
壓縮試驗及壓縮曲線，壓縮系數與壓縮模量，荷載試驗及變形模
量，側壓力系數與泊松比，壓縮模量與變形模量的關系。
2．沉降計算
用分層總和法計算基礎最終沉降量；對沉降計算的討論。用規范
法計算基礎最終沉降量。
3．應力歷史對土變形的影響
前期固結壓力與壓縮指數，考慮前期固結壓力的計算。
4.沉降與時間的關系
孔隙水與土骨架的壓力分擔作用，總應力、孔隙水壓力與有效應
力，飽和土的單向固結理論，三向固結理論的概念，固結度的概念和
計算，沉降與時間的關系的經驗估算法。
掌握：主要討論土的壓縮性及沉降計算的原理和方法。要求了解
幾種常用的土的壓縮性指標的意義、確定方法以及相互間的關系。要
求重點掌握利用分層總和法計算基礎的最終沉降量，簡單介紹規范法
計算沉降量及地基沉降實用計算法。要求理解單向固結理論微分方程
的建立及其物理意義、學會應用公式或圖表計算固結度。
（六）土的抗剪強度
了解：1.直剪試驗
直剪試驗與庫侖定律，砂性土與粘性土的剪切試驗。
2．土的強度理論
土中一點的應力狀態，土的極限平衡條件。
3. 抗剪強度指標的確定
三軸試驗及無側限抗壓強度，總應力法及有效應力法，土的峰值
強度及殘余強度，影響抗剪強度指標的主要因素。
4．有關土的變形與強度特性的幾個問題
土的應力-應變關系概念，孔隙水壓力系數，應力路徑分析法，
飽和粘性土在不同排水條件下的試驗結果，飽和土(軟土地基)在荷載
作用下的強度增長。
掌握：土的抗剪強度是土力學的基本內容之一，本章重點是土的
強度特性，強度指標的確定方法及土的極限平衡條件?？辜魪姸戎笜?br/>的確定方法主要掌握直剪試驗與三軸剪切試驗的優缺點、測試方法及
成果的整理，飽和粘性土在不同排水條件下的試驗結果，土的有效應
力路徑及軟土地基在荷載作用下強度的變化可作一般了解。
（七）土壓力理論
了解：1.土壓力的概念
靜止、主動及被動土壓力的概念及判別；土壓力與擋土墻位移的
關系。
2.靜止土壓力的計算
3.朗肯土壓力理論
主動及被動土壓力計算，分層土及填土表面有超載時的土壓力計
算。
4.庫侖土壓力理論
主動土壓力計算公式，填土表面有車輛荷載時的土壓力計算；庫
爾曼圖解法，填土為粘土時的土壓力計算。
5.地震時的土壓力計算。
6.擋土墻設計。
掌握：重點掌握各種土壓力的計算、地基容許承載力的確定方法。
對各種承載力計算公式部分應著重于理解與應用。
（八）土坡穩定
了解：1.概述
土坡失穩的現象、原因分析及滑動面的型式，均質土坡圓弧滑動
的三種情況。
2.用條分法驗算土坡穩定
條分法的原理與計算，最危險滑動面圓心位置的確定，影響土坡
穩定的因素。
3.有效應力法土坡穩定分析。
4.邊坡穩定性的計算機分析方法
掌握：重點是朗肯土壓力與庫侖土壓力的計算，要求掌握土壓力
的基本原理和計算方法，應掌握朗肯土壓力理論與庫侖土壓力理論的
基本假定和適用條件及解題思路上的區別，庫爾曼圖解法可只作一般
了解。
（九）地基承載力
了解：1.概述
地基破壞的三種模式，地基容許承載力的概念及確定方法。
2.臨界荷載與極限荷載
臨塑荷載、臨界荷載、極限荷載(普朗特公式，太沙基公式，漢
森公式等)。
3.按規范法確定地基容許承載力
基本承載力，地基容許承載力的深、寬度修正。
掌握：土坡穩定的基本概念，重點掌握條分法的基本原理，要求
結合工程地質學及路基路面工程課全面認識土坡穩定的工程分析方
法。
（十）土在動荷載作用下的力學性質
了解：1.土的壓實性
土的壓實機理及擊實試驗，土的最大干容重及最佳含水量。
2.土在動荷載作用下的變形特征
彈性變形與塑性變形；土的靜彈性模量與動彈性摸量。
3.砂土的振動液化
砂土的振動液化現象及其危害；振動液化的機理及影響因素；液
化的判別方法。
三、題型
試卷滿分為100分，其中：填空選擇題占30%，名詞解釋題占10%，
簡答題占40%，計算分析題占20%。
四、參考教材
1．《土質學與土力學》．袁聚云等編著．人民交通出版社，2009，
第四版。
2．《土力學》．東南大學、浙江大學、湖南大學、蘇州科技學院
合編．中國建筑工業出版社，2010，第三版。
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