《土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)》期末考試復(fù)習(xí)資料

1、一、 概念題滲透：由于土體具有連續(xù)的孔隙，如果存在水位差作用時，水就會透過土體孔隙而產(chǎn)生孔隙內(nèi)的流動。土具有被水透過的性能稱為土的滲透性。滲透變形一般有流土和管涌兩種基本形式：流土是指在滲透力的作用下，土體表面某一部分土體整體被水流沖走的現(xiàn)象。管涌是指土中小顆粒在大顆?？障吨幸苿佣粠ё叩默F(xiàn)象。 壓縮系數(shù)是表示土的壓縮性大小的主要指標(biāo)，壓縮系數(shù)越大，曲線越陡，土的壓縮性越高；壓縮系數(shù)值與土所受的荷載大小有關(guān)。壓縮系數(shù)大，表明在某壓力變化范圍內(nèi)孔隙比減少得越多，壓縮性就越高。級配良好的土必須同時滿足上述兩個條件，即Cu大于或者等于5且Cu=13；若不能同時滿足這兩個條件，則稱為級配不良的土。土的

2、抗剪強(qiáng)度是指土體對于外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力。支撐基礎(chǔ)的土體或巖體稱為地基。分為天然地基和人工地基兩類?；A(chǔ)是將結(jié)構(gòu)承受的各種作用傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分。分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。土中各粒組的相對含量用各粒組質(zhì)量占土粒總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示，稱為土的顆粒級配。土的結(jié)構(gòu)是指土顆?；蚣象w的大小和形狀、表面特征、排列形狀以及他們之間的連接特征，一般分為單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)和絮凝結(jié)構(gòu)三種基本類型。臨塑荷載：地基土中將要而尚未出現(xiàn)塑性變形區(qū)時的基底壓力。塑性荷載：指地基塑性區(qū)開展到一定深度對應(yīng)的基底壓力。當(dāng)土體中某點任一平面上的剪應(yīng)力等于土的抗剪強(qiáng)度時，該點即瀕于破壞的臨界狀態(tài)稱為極限平衡狀態(tài)。容許

3、承載力：地基極限承載力除以一個安全系數(shù)后的值。體積壓縮系數(shù)：土體在單位應(yīng)力作用下單位體積的體積變化。前期固結(jié)壓力：土在歷史上曾受到過的最大有效應(yīng)力。極限承載力：是指地基承受荷載的極限能力，也就是能承受的最大基底壓力?？?jié)B強(qiáng)度：土體抵抗?jié)B透破壞的能力，瀕臨滲透破壞時的水力梯度稱為臨界水力梯度?；讐毫κ侵富A(chǔ)底面處，由建筑物荷載（包括基礎(chǔ)）作用給地基土體單位面積上的壓力。基底附加壓力也就是基底凈壓力，是指在基礎(chǔ)底面處的地基面上受到的壓力增量。塑性指數(shù)Ip：液限與塑限的差值，去掉百分?jǐn)?shù)符號，稱為塑性指數(shù)。界限含水量：黏性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的分界含水量。邊坡：具有傾斜坡面的巖土體?；拢哼?/p>

4、坡喪失其原有穩(wěn)定性，一部分巖土體相對于另一部分巖土體發(fā)生滑動的現(xiàn)象。液限：土由可塑狀態(tài)變化到流動狀態(tài)的界限含水量。塑限：土由半固態(tài)變化到可塑狀態(tài)的界限含水量。彈性模量：土體在無側(cè)限條件下瞬時壓縮的應(yīng)力應(yīng)變模量。莫爾圓：土單元體的應(yīng)力狀態(tài)的軌跡。圓心落在軸上，與坐標(biāo)原點距離為(1+3)/2，半徑為(1+3)/2。變形模量：土體在無側(cè)限條件下單軸受壓時的應(yīng)力與應(yīng)變之比。固結(jié)度：地基在荷載作用下，經(jīng)歷時間t的固結(jié)沉降量與其最終沉降量之比。群樁效應(yīng)：樁端處壓力比單樁時大得多，樁端以下壓縮土層的厚度也比單樁要深，此時群樁中各樁的工作狀態(tài)與單樁明顯不同，其承載力小于各單樁承載力之和，沉降量大雨單樁各自的沉

5、降量。最優(yōu)含水量：在一定的壓實功能下，使土最容易受壓，并能打到最大密度時的含水量。滲透固結(jié)：飽和粘性土在壓力作用下，孔隙水將隨時間的變遷而逐漸被排除，同時孔隙體積也隨之減小。固結(jié)沉降：荷載作用下，隨著土空隙水分逐漸被排出，孔隙體積相應(yīng)減少，土里逐漸壓縮而產(chǎn)生的沉降。土體液化：指土體飽和狀態(tài)以后，沙土或粉土在一定強(qiáng)度的動荷載作用下表現(xiàn)出類似液體性質(zhì)而完全喪失承載力的現(xiàn)象。三、問答題（210=20）郎肯土壓力與庫侖土壓力的異同？ 相同點：兩者的極限平衡條件。 不同點：1.朗肯采用半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡條件，而庫侖是墻后土體極限平衡狀態(tài)，楔體靜力平衡條件。2.各自理論的假設(shè)條件不同。3.朗肯

6、理論適于粘性土和無粘性，而庫侖理論僅適于無粘性土.4.朗肯理論忽略墻與填土之間的摩擦力，使Ea偏大，Ep偏小，庫侖理論考慮摩擦力，Ep大，Ea小。5.朗肯理論概念明確，計算簡單，使用方便，而庫侖理論較復(fù)雜。土的壓力有幾種,定義,并比較大小? 1.靜止土壓力:擋土墻在壓力作用下不發(fā)生任何變形和位移,墻后填土處于彈性平衡狀態(tài)時,作用在擋土墻被的土壓力。2.主動土壓力:在土壓力作用下?lián)跬翂﹄x開土體向前移至一定數(shù)值,墻后土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)時,作用在墻的土壓力。3.被動土壓力:在外力作用下,擋土墻推擠土體向后移動一定數(shù)值,墻后土體達(dá)到被動極限平衡狀態(tài)時,作用在墻上的土壓力。 EaEoEp太沙基單向

7、固結(jié)理論假定：1土是均質(zhì)、各相同性，且完全飽和的。2土中水和土顆粒都是不可壓縮的；3土的壓縮和固結(jié)只在豎直方向發(fā)生，4孔隙水向外排出服從達(dá)西定律，土的固結(jié)快慢決定于它的滲流速度。5在整個固結(jié)過程中，土的滲透系數(shù)、壓縮系數(shù)、均視為常數(shù)。 6地面上作用著連續(xù)均布荷載并且是一次施加的。地基破壞形態(tài)特點：整體剪切破壞：最終在地基中形成一連續(xù)的滑動面，基礎(chǔ)急劇下沉或向一側(cè)傾斜，同時土體被擠出，擠出四周地面隆起，地基發(fā)生整體剪切破壞。局部剪切破壞：滑動面并不延伸到地面，基礎(chǔ)四周地面雖有隆起跡象，但是不會出現(xiàn)明顯的傾斜和倒塌。沖剪破壞：隨著荷載的增加，基礎(chǔ)下土層發(fā)生壓縮變形，當(dāng)荷載繼續(xù)增加，基礎(chǔ)四周土體發(fā)生

8、豎向的剪切破壞，但地基中不會出現(xiàn)明顯的滑動面，基礎(chǔ)四周地面不隆起。摩爾-庫倫破壞理論的要點：1、材料的破壞是剪切破壞2、剪切破裂面上，土體的抗剪強(qiáng)度是法向應(yīng)力的函數(shù)。3、當(dāng)法向應(yīng)力不大時，該函數(shù)可以簡化為線性函數(shù)關(guān)系。4、土單元體的任何一個面上，剪應(yīng)力等于抗剪強(qiáng)度時，就會發(fā)生剪切破壞，此時土單元體的應(yīng)力狀態(tài)滿足極限平衡條件。引起滑坡的根本原因：土體內(nèi)部某個面上的剪應(yīng)力達(dá)到了它的抗剪強(qiáng)度，穩(wěn)定平衡遭到破壞。剪應(yīng)力達(dá)到了它的抗剪強(qiáng)度的起因有二：一、剪應(yīng)力的增加，二、土體本身抗剪強(qiáng)度的降低。流網(wǎng)的特征：（1）流線和等勢線彼此正交;（2）每個網(wǎng)格的長度比為常數(shù)，為了方便常區(qū)，這時的網(wǎng)格就為正方形或曲邊

9、正方形;(3)相鄰等勢線間的水頭損失相等;(4)各流槽的滲流量相等何謂地基的極限承載力？確定地基承載力的方法有哪幾大類？影響地基承載力的因素有那些？ 答：（1）地基的極限承載力是指地基承受荷載的極限能力，也就是能承受的最大基底壓力。 （2）確定地基承載力的方法有三大類：靜載荷試驗或其它原位試驗，規(guī)范查表方法和理論公式方法。 （3）影響地基承載力的因素有：土的重度；土的凝聚力和內(nèi)摩擦角；基底寬度；基礎(chǔ)埋深。 確定地基承載力的方法有哪幾大類？影響地基承載力的因素有那些？地下水位上升是否會引起地基承載力的變化？ 答：（1）確定地基承載力的方法有三大類：靜載荷試驗或其它原位試驗，規(guī)范查表方法和理論公式

10、方法。 （2）影響地基承載力的因素有：土的重度；土的凝聚力和內(nèi)摩擦角；基底寬度；基礎(chǔ)埋深, 地下水位。 （3）地下水位上升會引起地基承載力降低。 1、對路基有哪些要求？為什么？答：（1）具有足夠的強(qiáng)度。因為強(qiáng)度不足會導(dǎo)致變形過大，直接損壞路面的使用質(zhì)量。（2）具有足夠的整體穩(wěn)定性。因為路基建成以后，改變了原地面的天然平衡狀態(tài)，尤其地質(zhì)不良地區(qū)，會影響路基的穩(wěn)定性。（3）、具有足夠的水溫穩(wěn)定性。因為季節(jié)水溫的變化直接影響強(qiáng)度，應(yīng)保證路基最不利的水溫狀況下，應(yīng)具有一定的強(qiáng)度。2、簡述影響路基穩(wěn)定的因素：答：（1）工程地質(zhì)和水溫地質(zhì)條件（2）水文與氣候條件3）路基設(shè)計（4）路基施工（5）養(yǎng)護(hù)措施3、

11、路基填料應(yīng)如何選擇？答：對于卵石土填筑時應(yīng)保證有足夠的密實度，對于級配不良的礫類土混合料填筑時應(yīng)保證密實度，如遇粉質(zhì)土特別是在水文條件不良時，應(yīng)采取一定的措施，改善其工程性質(zhì)在達(dá)到規(guī)定的要求后進(jìn)行使用，對于粉質(zhì)土如在適當(dāng)含水量時加以充分壓實和有良好的排水設(shè)施，筑成的路基也能獲得穩(wěn)定。4、路基干濕類型分為幾種？如何判斷？答：路基干濕類型分為干燥、中濕、潮濕、過濕四種；用平均稠度劃分法或根據(jù)臨界高度判斷5、簡述路基施工測量包括哪幾個方面？答：（1）中線的恢復(fù)和標(biāo)定；（2）水準(zhǔn)點的復(fù)查與加設(shè)；（3）橫斷面的檢查與補測；（4）預(yù)留橋涵位置；（5）施工中的測量。6、路基防護(hù)與加固工程，按作用不同，分哪幾

12、類？各類的作用是什么？答：邊坡坡面防護(hù)：為防止邊坡受沖刷在坡面上所做的各種鋪砌和栽植，主要用以防護(hù)易受自然因素影響而破壞的土質(zhì)與巖石坡面。沖刷防護(hù)：用于防護(hù)水流對路基的沖刷與淘刷，可分為直接防護(hù)和間接防護(hù)支擋建筑物：用以防護(hù)路基變形或支擋路基本體或山體的位移，以保證其穩(wěn)定性濕軟地基加固：以防路基沉陷、滑移、或發(fā)生其他病害。7、路基排水系統(tǒng)設(shè)計總體規(guī)劃，應(yīng)遵循哪些原則？答：（1）綜合考慮路線的平、縱、橫三者關(guān)系，收集沿線地質(zhì)、地貌、植被、水文資料、選擇攔排匯降中適當(dāng)措施保護(hù)路堤。（2）對于明顯的天然、人工溝渠，宜“一溝一涵”，不要勉強(qiáng)合并、更改。（3）截水溝渠宜沿等高線布置，地基穩(wěn)定，水流短而暢

13、，把水引到天然河渠或低洼處。（4）地面排水工程與地下排水工程綜合考慮。（5）與農(nóng)田水利、水土保持等設(shè)施相結(jié)合。8、路基施工方法有哪幾種？答：路基施工方法：（1）人工施工（2）水利機(jī)械化施工（3）簡易機(jī)械化施工；4）爆破法施工；（5）大規(guī)模的配套機(jī)械化施工。9、簡述土基壓實的作用是什么？答：壓實土基的作用在于提高土體的密實度和強(qiáng)度，調(diào)節(jié)土基的水溫狀況，降低透水性，減少毛細(xì)水上升，阻止水分積聚，減輕凍脹，避免翻漿，防止不均勻變形，保證路基在不利季節(jié)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。10、簡述影響土基壓實的因素有哪些？答：（1）含水量；（2）土質(zhì)；（3）壓實工具；（4）壓實工具和方法以及相應(yīng)的壓實度。（5）壓實

14、厚度對壓實效果的影響。11、作出密實度-含水量關(guān)系曲線并說明曲線的含義答：密實度含水量關(guān)系見圖在一定壓實功作用下，密實度隨含水量而增加，當(dāng)含水量達(dá)到時，密實度達(dá)到最大值。如含水量再增加，則密實度反而下降。12、路基的要求有哪些？為什么？對路基有要求及原因：（1）具有足夠的強(qiáng)度。因為強(qiáng)度不足會導(dǎo)致變形過大，直接損壞路面的使用質(zhì)量。（2）具有足夠的整體穩(wěn)定性。因為路基建成以后，改變了原地面的天然平衡狀態(tài)，尤其地質(zhì)不良地區(qū)，會影響路基的穩(wěn)定性。（3）具有足夠的水溫穩(wěn)定性。因為季節(jié)水溫的變化直接影響強(qiáng)度，應(yīng)保證路基最不利的水溫狀況下，應(yīng)具有一定的強(qiáng)度。13、路面的基本要求：（1）具有足夠的強(qiáng)度和剛度；

15、（2）具有足夠的穩(wěn)定性；具有足夠的高溫穩(wěn)定性、具有足夠的低溫抗裂性、具有足夠的水溫穩(wěn)定性、具有足夠的大氣穩(wěn)定性（抗老化性）（3）具有足夠的平整度；（4）具有足夠的抗滑性；（5）具有足夠的耐久性；（6）具有盡可能的揚塵性；（7）滿足規(guī)范要求。14、石灰穩(wěn)定土基層縮裂的防治措施：控制壓實含水量；（1）控制壓實標(biāo)準(zhǔn)；（2）溫縮的最不利季節(jié)是材料處于最佳含水量附近，而且溫度在010時，因此施工要在當(dāng)?shù)貧鉁剡M(jìn)入零度前一個月結(jié)束，以防在季節(jié)長生嚴(yán)重溫縮；（3）要重視石灰穩(wěn)定土初期養(yǎng)護(hù)，保證石灰土表面處于潮濕狀態(tài)，禁防干曬；（4）石灰穩(wěn)定土結(jié)束后，要及時鋪筑路面，使石灰土基層含水量不發(fā)生較大變化，可減輕干縮

16、裂；（5）在石灰穩(wěn)定土中摻入集料；(6)設(shè)置聯(lián)結(jié)層或鋪筑碎石隔離過渡層。15、保證路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的措施：（1）合理選擇路基的斷面形式，正確確定邊坡的岥率；（2）選擇強(qiáng)度和水穩(wěn)定性良好的土填筑路堤，并采取正確的施工方法；3）充分壓實土基，提高土基的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性；（4）搞好路基排水，保證水流暢通，防止路基過濕或水毀；（5）保證路基有足夠的強(qiáng)度，使路基工作區(qū)保持干燥狀態(tài)；（6）設(shè)置隔離層或隔溫層，切斷毛細(xì)水上升，防止水分遷移，減少負(fù)溫差的不利影響；（7）采取邊坡加固與防護(hù)措施，以及修筑支擋結(jié)構(gòu)物。16、影響壓實效果的主要因素：（1）含水量對壓實效果的影響；（2）含水量對壓實效果的影響；（3）壓實

17、功能對壓實效果的影響（4）壓實機(jī)具和方法對壓實效果的影響；（5）壓實厚度對壓實效果的影響；17、影響石灰穩(wěn)定土的因素有：（1）土質(zhì)；（2）灰質(zhì)；（3）石灰劑量；（4）含水量；（5）密實度；（6）石灰土的齡期；(7）養(yǎng)生條件。18.邊坡防護(hù)與加固的區(qū)別，并說明邊坡防護(hù)有哪些類型及適應(yīng)條件：答：防護(hù)主要是保護(hù)表面免受雨水沖刷，防止和延緩軟弱巖層表面碎裂剝蝕，從而提高整體穩(wěn)定性作用，不承受外力作用，而加固主要承受外力作用，保持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性。邊坡防護(hù)：（1）植物防護(hù)，以土質(zhì)邊坡為主；（2）工程防護(hù)，以石質(zhì)路塹邊坡為主。19、瀝青路面產(chǎn)生車轍的原因是什么？如何采取措施減小車轍？答：車轍是路面的結(jié)構(gòu)層及

18、土基在行車荷載重復(fù)作用下的補充壓實，以及結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形。 路面的車轍同荷載應(yīng)力大小、重復(fù)作用次數(shù)以及結(jié)構(gòu)層和土基的性質(zhì)有關(guān)。20、半剛性基層材料的特點如何？（1）具有一定的抗拉強(qiáng)度和較強(qiáng)的板體性；（2）環(huán)境溫度對半剛性材料強(qiáng)度的形成和發(fā)展有很大的影響；（3）強(qiáng)度和剛度隨齡期增長；（4）半剛性材料的剛性大于柔性材料、小于剛性材料（水泥混凝土）：（5）半剛性材料的承載能力和分布荷載的能力大于柔性材料；（6）半剛性材料到達(dá)一定厚度后，增加厚度對結(jié)構(gòu)承載能力提高不明顯。（7）半剛性材料的垂直變形（彎沉）明顯小于柔性材料；（8）半剛性材料易產(chǎn)生收縮裂縫（干縮與溫縮裂縫）。21、試

19、述我國水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范采用的設(shè)計理論、設(shè)計指標(biāo)。答：我國剛性路面設(shè)計采用彈性半空間地基上彈性薄板理論，根據(jù)位移法有限元分析的結(jié)果，同時考慮荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力綜合作用產(chǎn)生的疲勞損害確定板厚，以疲勞開裂作為設(shè)計指標(biāo)22、簡述邊坡防護(hù)與加固的區(qū)別，并說明邊坡防護(hù)有哪些類型及適應(yīng)條件？答:防護(hù)主要是保護(hù)表面免受雨水沖刷，防止和延緩軟弱巖層表面碎裂剝蝕，從而提高整體穩(wěn)定性作用，不承受外力作用，而加固主要承受外力作用，保持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性。邊坡防護(hù)：1）植物防護(hù)，以土質(zhì)邊坡為主；2）工程防護(hù)，以石質(zhì)路塹邊坡為主。23、試列出工業(yè)廢渣的基本特性，通常使用的石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣材料有哪些？答：（1）水硬性（2

20、）緩凝性（3）抗裂性好，抗磨性差（4）溫度影響大（5）板體性 通常用石灰穩(wěn)定的廢渣，主要有石灰粉煤灰類及其他廢渣類等。一、名詞解釋:1.路床：路床是路面的基礎(chǔ)，是指路面結(jié)構(gòu)層底面以下80cm深度范圍內(nèi)的路基部分。路床分上、下兩層：路面結(jié)構(gòu)層底面以下0-30cm深度范圍內(nèi)的路基稱為上路床；路面結(jié)構(gòu)層底面以下30-80cm深度范圍內(nèi)的路基稱為下路床。2.路基干濕類型：路基的干濕類型是指路基在最不利季節(jié)所處的干濕狀態(tài)。路基的干濕類型劃分為干燥、中濕、潮濕和過濕四類。3.面層：直接與行車和大氣接觸的表面層次。與基層和墊層相比，承受行車荷載較大的垂直壓力、水平力和沖擊力的作用，還受降水和氣溫變化的影響。

21、應(yīng)具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗變形能力和水溫穩(wěn)定性，耐磨，不透水，表面還應(yīng)具有良好的平整讀和粗糙度。4.路基工作區(qū)：在路基的某一深度處，當(dāng)車輛荷載引起的垂直應(yīng)力與路基路面重量引起的自重應(yīng)力之比很小，僅為半填路基三種類型。路堤是指路基設(shè)計標(biāo)高高于原地面標(biāo)高需要借土填筑而形成的填方路基；路塹是指路基設(shè)計標(biāo)高低于原地面標(biāo)高需要實施開挖而形成的挖方路基；如果路基一側(cè)填筑而另一側(cè)開挖，則稱為半挖半填路基。2.答題要點：性質(zhì)不同的土一般不能混合填筑，只能分層填筑。允許砂類土、亞粘土、礫石等在混合狀態(tài)下填筑，取土場內(nèi)這些類型的土的天然混合物可以直接用來鋪筑路基。3.答題要點：影響路基路面穩(wěn)定性的因素可以分為兩類：（1）自然因素：地形條件，氣候條件，水文和水文地質(zhì)條