土力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案總結(jié)

第一章1. 風(fēng)化作用對(duì)土顆粒形成有何影響？ 影響土顆粒的粒徑大小，礦物成分1 物理風(fēng)化（量變）原生礦物無粘性土2 化學(xué)變化（質(zhì)變）次生礦物粘性土3 生物風(fēng)化（動(dòng)植物的活動(dòng)）有機(jī)質(zhì)2. 搬運(yùn)、沉積對(duì)土有何影響？ 影響土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。殘積土（無搬運(yùn)），顆粒表面粗糙多棱角粗細(xì)不均無層理，土質(zhì)較好;運(yùn)積土（有搬運(yùn)）3. 粘土礦物對(duì)土體工程性質(zhì)有何影響？ 粘土礦物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)對(duì)土體性質(zhì)的影響很大，根據(jù)結(jié)晶結(jié)構(gòu)可分為高嶺石、伊利石、蒙脫石，其粒徑依次降低，比表面積依次增大，滲透性下降，強(qiáng)度下降，壓縮性增加4. 自由水對(duì)土體變形和強(qiáng)度有何影響？ 重力水：工程中主要關(guān)注對(duì)象，如滲流、孔隙水壓 力問題。重力水對(duì)土的強(qiáng)度、變形等均具有重要的影響。 毛細(xì)水的上升，降低了土的強(qiáng)度，沉降增加，加劇凍脹第二章1. 影響土體力學(xué)性質(zhì)的主要物理狀態(tài)? 粗顆粒的松密程度，細(xì)顆粒的軟硬程度影響土的強(qiáng)度，壓縮性，地基承載力2. 為何要研究圖的水理性質(zhì)？ 土的水理特性:極限含水量，塑性指數(shù)，液性指數(shù)反映了土的稠度狀態(tài)和強(qiáng)度特性3. 液限能反映土體何種力學(xué)特性？地基承載力4. 塑限能反映土體何種力學(xué)特性？強(qiáng)度5. 塑性指數(shù)有何意義？液性指數(shù)有何意義？ 塑性指數(shù)：表征粘性土處于塑性狀態(tài)時(shí)含水量的變化范圍，反映了礦物成分的親水能力。 液性指數(shù)：反映了土的軟硬狀態(tài)6. 土體分類有哪些原則？ 飽和與否、有機(jī)質(zhì)的含量、土顆粒的大小、土的地質(zhì)原因、土的形成年代、土的工程性質(zhì)7. 粘性土（細(xì)粒土）如何分類？塑性指數(shù)是細(xì)顆粒土分類的主要依據(jù)。分為亞沙土，亞粘土，粘土（56頁(yè)）8. 砂土如何分類？ 按粒組,級(jí)配分類：礫沙，粗砂，中砂，細(xì)砂，粉砂9. 分類意義 土的分類體系是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分成一定類別的，目的在于通過一種通用的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，以便在不同圖雷劍做出有價(jià)值的比較、評(píng)價(jià)、積累和學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)的交流第三章1. 影響土體滲透性的因素：滲透流體的重度，粘滯度；顆粒粒徑與級(jí)配；土的組構(gòu)；土的密度；封閉氣泡和細(xì)顆粒運(yùn)動(dòng)。2. 滲流速度與理論力學(xué)的速度概念的區(qū)別：滲流速度大小與水力梯度i成正比；理論力學(xué)中速度是位移隨時(shí)間的變化率。3. 水頭為何需要基準(zhǔn)面：因?yàn)樗^的大小隨選取的基準(zhǔn)面不同而變化4. 達(dá)西定律適應(yīng)條件：層流條件5. 流砂（流土）的形成條件：當(dāng)土中向上的滲流力J=土的浮重度r時(shí)，土間壓力為0，土粒懸浮，隨水流一起流動(dòng)6. 管涌的形成條件：在水流滲透作用下，土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動(dòng)，以至流失；隨著土的孔隙不斷擴(kuò)大，滲流速度不斷增加，較粗的顆粒也相繼被水流逐漸帶走，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道。7. 滲透變形的防治措施：1 流砂的防治 減小或消除水頭差 增長(zhǎng)滲流路徑 在向上滲流出口處地表用透水材料覆蓋壓重以平衡滲流力 土層加固處理2 管涌的防治 改變水力條件，降低水力梯度 改變幾何條件，在滲流逸出部位鋪設(shè)反濾層8. 粘土為何會(huì)有起始水力梯度：由于吸著水具有較大的黏滯阻力，因此，只有當(dāng)水力梯度達(dá)到某一數(shù)值，克服了吸著水的黏滯阻力以后，才能發(fā)生滲流。第四章1. 為什么研究土中應(yīng)力 為建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行變形、承載力和穩(wěn)定性進(jìn)行分析，土中應(yīng)力狀態(tài)的變化引起地基土的變形，導(dǎo)致建筑物的沉降、傾斜或水平位移，當(dāng)應(yīng)力超過地基土的強(qiáng)度時(shí)，地基就會(huì)喪失穩(wěn)定性而破壞，造成建筑物的倒塌2. 為什么研究基底壓力 在計(jì)算地基中的附加應(yīng)力和變形以及設(shè)計(jì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)都需要計(jì)算基底壓力3. 基底壓力簡(jiǎn)化計(jì)算的原因根據(jù)彈性理論中圣維南原理，在總荷載保持定值的前提下，地表下一定深度處，基底壓力分布對(duì)土中應(yīng)力分布的影響并不顯著，而只決定于荷載合力的大小和作用點(diǎn)位置。4. 為什么研究自重應(yīng)力自重應(yīng)力確定土體的初始應(yīng)力狀態(tài)； 5. 為什么研究附加應(yīng)力 附加應(yīng)力確定外荷在土中產(chǎn)生應(yīng)力增量及由此引起的土體變形。6. 有效應(yīng)力原理有何意義和用途 意義：有效應(yīng)力屬于土顆粒骨架間的直接作用力,只有有效應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致土體產(chǎn)生壓縮變形、發(fā)生強(qiáng)度變化，土體變形、破壞研究的關(guān)鍵在于土體有效應(yīng)力。 用途：v地基沉降計(jì)算，地下水位以下均采用土體有效自重應(yīng)力 v有效應(yīng)力喪失是砂土液化的根本原因，提高有效(固結(jié))應(yīng)力是防治振動(dòng)液化的措施之一 v有效應(yīng)力原理提出后，庫(kù)侖強(qiáng)度理論改用有效應(yīng)力表述 v粘性土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)通常分為總應(yīng)力、有效應(yīng)力指標(biāo) v地基承載力計(jì)算時(shí)均采用土體的有效容重7. 附加應(yīng)力計(jì)算的假設(shè)條件 1土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系假設(shè)線性彈性體 2連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 3均質(zhì) 各向同性8. 影響基底壓力的因素有哪些 基地壓力的大小和分布狀況與荷載的大小和分布，基礎(chǔ)的剛度，基礎(chǔ)的埋置深度以及地基土的性質(zhì)等第五章1. 為什么研究圖的壓縮性 由于：地基（土層）在建筑物的荷載作用下產(chǎn)生變形，建筑物基礎(chǔ)亦隨之沉降，尤其是當(dāng)荷藏差異較大、或地基土層軟弱不均時(shí)，往往導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)出現(xiàn)過大的沉降，或者不均勻沉降，以致建筑物某些部位開裂、傾斜、甚至倒塌。因此：為了保證建筑物的安全和正常使用，有必要弄清荷載作用下土體的變形，這一土力學(xué)的重要問題之一。特別是，在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，要求地基土的變形量不超過允許值。2. 土的壓縮變形如何組成v土顆粒自身壓縮；(固體顆粒彈模約9l0 7 kPa) v孔隙水及氣體的壓縮；(純水的彈模約210 6 kPa) v孔隙水及氣體的排出。3. 單向壓縮試驗(yàn)的目的、結(jié)果、意義 試驗(yàn)?zāi)康? 研究土的壓縮性 試驗(yàn)成果整理: 獲得側(cè)限壓縮曲線 意義：獲得側(cè)限壓縮曲線（e-p或是e-lgp曲線），根據(jù)壓縮曲線趨確定土的壓縮系數(shù)，壓縮模量，壓縮指數(shù)等壓縮性指標(biāo)，對(duì)而進(jìn)一步研究建筑物的變形，保證建筑物的安全和正常使用4. 靜載試驗(yàn)有何意義 獲得現(xiàn)場(chǎng)地基土體的Ps曲線， 進(jìn)而確定地基承載力及土的變形模量5. 靜載試驗(yàn)的經(jīng)典結(jié)果有何特點(diǎn) 線性變形階段：oa段，荷載小，主要產(chǎn)生壓縮變形，荷載與沉降關(guān)系接近于直線，土中f,地基處于彈性平衡狀態(tài) 彈塑性變形階段：ab段，荷載增加，荷載與沉降關(guān)系呈曲線，地基中局部產(chǎn)生剪切破壞，出現(xiàn)塑性變形區(qū) 破壞階段：bc段，塑性區(qū)擴(kuò)大，發(fā)展成連續(xù)滑動(dòng)面，荷載增加，沉降急劇變化 6. 壓縮模量、變形模量、彈性模量的區(qū)別E 0 Es E變形條件： 無側(cè)限 側(cè)限 無側(cè)限變形性質(zhì)： 含非彈性變形 含非彈性變形 彈性變形確定方法： 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 室內(nèi)側(cè)限壓縮 室內(nèi)三軸或無側(cè)限壓縮土的變形模量E0是指土體在無側(cè)限條件下的應(yīng)力應(yīng)變比值土的壓縮模量Es是指土體在側(cè)限條件下的應(yīng)力應(yīng)變比值土的彈性模量是土體在無側(cè)限條件下的瞬時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變模量7. 壓縮、回彈、再壓縮曲線有何特點(diǎn)、意義 特點(diǎn)：在室內(nèi)壓縮試驗(yàn)過程中，如加壓到某一值 ( 相應(yīng)于圖 中 e p 曲線上的 b 點(diǎn) ) 后不再加壓，相反地，逐級(jí)進(jìn)行卸壓，則可觀察到土樣的回彈。若測(cè)得其回彈穩(wěn)定后的孔隙比，則可繪制相應(yīng)的孔隙比與壓力的關(guān)系曲線 ( 如圖中 bc 曲線所示 ) ，稱為 回彈曲線 ( 或膨脹曲線 ) 。由于土樣已在壓力 作用下壓縮變形，卸壓完畢后，土樣并不能完全恢復(fù)到相當(dāng)于初始孔隙比 e 。的 a 點(diǎn)處，這就顯示出土的壓縮變形是由 彈性變形 和 殘余變形 兩部分組成的，而且以后者為主。如重新逐級(jí)加壓，則可測(cè)得土樣在各級(jí)荷載下再壓縮穩(wěn)定后的孔隙比，從而繪制再壓縮曲線，如圖中 cdf 所示。其中 df 段象是 ab 段的延續(xù)，猶如其間沒有經(jīng)過卸壓和再壓過程一樣。在半對(duì)數(shù)曲線 ( 圖 5 中 曲線 ) 中也同樣可以看到這種現(xiàn)象。 意義：某些類型的基礎(chǔ)，其底面積和埋深往往都較大，開挖基坑后地基受到較大的減壓 ( 應(yīng)力解除 ) 作用，因而發(fā)生土的膨脹，造成坑底回彈。因此，在預(yù)估基礎(chǔ)沉降時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)考慮這種影響。此外，利用壓縮、回彈、再壓縮的曲線，可以分析應(yīng)力歷史對(duì)土的壓縮性的影響 。第九章1. 為什么研究地基承載力？ 為了掌握地基的承載規(guī)律 充分發(fā)揮地基的承載能力 合理確定地基承載力 確保地基不致因荷載作用而發(fā)生剪切破壞 不致產(chǎn)生變行過大而影響建筑物的正常使用2. 地基破壞的常見形式有哪些？整體剪切破壞； 局部剪切破壞； 沖切剪切破壞。3.地基承載力有哪些描述方法：荷載-沉降曲線（P-S曲線）4.地基承載能力有哪些確定方法：原位試驗(yàn)法，理論公式法，規(guī)范表格法，當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)法第十章5. 為什么研究滑坡？ 由于外界荷載作用或土坡環(huán)境變化導(dǎo)致土體內(nèi)部剪應(yīng)力加大造成滑坡，例如基坑開挖，降雨，或是由于外界各種因素影響導(dǎo)致土體抗剪強(qiáng)度降低，促使土坡失穩(wěn)破壞如氣候變化產(chǎn)生干裂，為保證建筑物的安全，穩(wěn)固必須避免這種滑坡破壞的存在。6. 穩(wěn)定性分析的內(nèi)容？ 根據(jù)土坡的滑動(dòng)特點(diǎn)，選擇整體圓弧法，瑞典條分法，和折線滑動(dòng)法等方法，確定安全穩(wěn)定系數(shù)從而分析出土體是否穩(wěn)定。7. 引入安全系數(shù)的意義？ 根據(jù)不同的方法求得穩(wěn)定安全系數(shù)來近似確定土體是否穩(wěn)定。8. 圓弧法的基本思路？ （1）假定滑動(dòng)面為圓柱面及滑動(dòng)土體為不變形的剛體 （2）忽略土條兩側(cè)面上的作用力 （3）未知量個(gè)數(shù)為（n+1） (4) 利用土條底面法向力的平衡和整個(gè)滑動(dòng)土條力矩平衡倆個(gè)條件求出各土條底面法向力Ni的大小和突破穩(wěn)定系數(shù)K第十一章1. 為什么研究擊實(shí)性？ 土體由于經(jīng)過開挖，搬運(yùn)及堆筑，原有結(jié)構(gòu)遭到破壞，含水量發(fā)生變化，堆填時(shí)必然造成土體中留下很多孔隙，如不經(jīng)分層壓實(shí)，其均勻性差，抗剪強(qiáng)度低，壓縮性大，水穩(wěn)定性不良，往往難以滿足工程的需要，土的壓實(shí)是在動(dòng)荷載下，使土顆粒克服粒間阻力重新排列，土中孔隙減小，密度增加進(jìn)而在短時(shí)間內(nèi)得到土體新的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度保證建筑物的安全2. 影響擊實(shí)性的因素有哪些 （1）含水量的影響 （2）土類及級(jí)配的影響 （3）擊實(shí)動(dòng)能的影響3. 什么是液化原理？ 根據(jù)飽和有效應(yīng)力原理和無黏性土抗剪強(qiáng)度，公式第286頁(yè)公式，當(dāng)有