土力第3次作業(yè)與答案分析

1、作業(yè) 1 一、填空題： 1、土 中液態(tài) 水 主 要有結(jié)合水 和自由 水 兩類 2、自由水按其移動所受作用力的不同，可分為重力水 和 毛細水 3、土的結(jié)構(gòu)有三種，包括單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)和絮狀結(jié)構(gòu) 。 4、土體的應力，按引起的原因分為自重應力和附加應力 兩種 二、名詞解釋： 1、土的粒度成分： 2、土的三相比例指標 3、稠度： 三、問答題： 1、比較土中各類水的特征，并分析它們對土的工程性質(zhì)的影響。 答：液態(tài)水：土中液態(tài)水指存在于土體孔隙中的水，可分為自由水 土中水的存在形式固態(tài)水：根據(jù)對土工程性質(zhì)的影響，固態(tài)水可作為土礦 物顆粒的一部分。 氣態(tài)水：氣態(tài)水作為土中氣體的一部分。 （一）結(jié)合水 1

2、、定義：粘土顆粒表面通常帶負電荷，在土粒電場范圍內(nèi)，極性分子的水 和水溶液中的陽離子， 在靜電引力作用下， 被牢牢吸附在土顆粒周圍， 形成一層 不能自由移動的水膜，這種水稱為結(jié)合水。 2、分類 在土粒形成的電場范圍內(nèi)， 隨著距離土顆粒表面的遠近不同， 水分子和水化離子 的活動狀態(tài)及表現(xiàn)性質(zhì)也不相同。 根據(jù)水分子受到靜電引力作用的大小， 結(jié)合水 分為強結(jié)合水 定義： 指緊靠粘土顆粒表面的水， 顆粒表面的靜電引力最強， 把水化離子和 極性水分子牢固地吸附在顆粒表面，形成固定層。 性質(zhì)：近于固體，不能傳遞靜水壓力，具有極大的粘滯性、彈性和抗剪強度， 熔點： 105 左右時。當粘土中只含強結(jié)合水時，粘

3、土呈固體狀態(tài)，磨碎后呈粉 末狀態(tài)。 2）.弱結(jié)合水 定義：弱結(jié)合水位于強結(jié)合水的外圍， 仍受到一定程度的靜電引力作用， 占 有結(jié)合水膜的大部分。 性質(zhì)：呈粘滯體狀態(tài)。不能傳遞靜水壓力， 但當相鄰土顆粒水膜厚度不等時， 水能從水膜較厚的顆粒移向水膜較薄的顆粒。 當土中含有較多的弱結(jié)合水時， 即 表現(xiàn)為高塑性、易膨脹收縮性、低強度和高壓縮性。 結(jié)合水在土中的含量主要取決于土的比表面的大小。 要理解水的相互作用關 系，才能掌握土的工程性質(zhì)。例 1：粘土礦物的顆粒細，比表面大，能大量吸附 結(jié)合水。結(jié)合水使粒間透水的孔隙大為縮小，甚至充滿，導致粘性土透水性差。 另外，存在的結(jié)合水使顆?；ゲ唤佑|， 便具有

4、滑移的可能； 同時相鄰土粒間的結(jié) 合水因受顆粒引力的吸附， 使粒間具有一定的聯(lián)結(jié)強度， 所以粘性土又具有粘性 和可塑性。 （二）自由水： 1定義：指存在于土粒形成的電場范圍以外能自由移動的水。 2性質(zhì)：和普通水相同，有溶解能力，能傳遞靜水壓力。 3分類：按自由水移動時所受作用力的不同，自由水可分為 1）重力水 定義：指在重力或壓力差作用下，能在土中自由流動。 性質(zhì)：一般指地下水位以下的透水土層中的地下水，它對土粒有浮力作用。 重力水直接影響土的應力狀態(tài)， 并應注意建筑物的防滲要求和基坑 （槽） 開挖時 采取降（排）水措施。 2.毛細水 定義：指受到水與空氣交界面處表面張力作用的自由水。 性質(zhì)：

5、存在于地下水位以上的透水層中， 毛細水上升高度對建筑物底層的防潮 有重要影響。 當土孔隙中局部存在毛細水時，使土粒之間由于毛細壓力互相靠近而壓緊， 土因此會表現(xiàn)出微弱的凝聚力， 稱為毛細凝聚力。 如這種凝聚力的存在， 使潮濕 砂土能開挖成一定的高度，但干燥以后，就會松散坍塌。 2、地基土壓實效果受哪些因素的影響？ 答： 地基土壓實的效果受很多因素影響，歸類分析有內(nèi)因和外因兩個方面。 內(nèi)因主要包括土質(zhì)類型和含水量， 外因則主要包括壓實能量、 壓實機具和壓實方 法等。 3、何謂自重應力和附加應力？ 答：由土體自身重量所產(chǎn)生的應力稱為自重應力 由外荷引起的土中應力稱為附加應力。 4、在基底總壓力不變

6、的前提下，增大基礎埋置深度對土中應力分布 有什么影響？ 答：當基礎埋置深度增加時，其地基土的變形模量隨深度增加，沿荷載對稱軸 上的應力 z 有增大的現(xiàn)象，這已被理論和實踐研究結(jié)果所證實。這種現(xiàn)象在砂 類土中尤其顯著， 一般認為較深處的土體， 側(cè)向變形受較大限制， 因而沿外力作 用線附近的附加應力出現(xiàn)應力集中的現(xiàn)象。 四、計算題 1、某土樣在天然狀態(tài)下體積為 63cm3，稱得其質(zhì)量為 115g，烘干后 稱得質(zhì)量為 98.29g，根據(jù)實驗得到的土粒比重 ds 為 2.8，求試樣的濕 密度、干密度、飽和密度、含水率、孔隙比、孔隙率和飽和度。 解 : (1) p=m/V=115/63=1.8g/cm3

7、 (2) mw=mms=115 98.29=16.71g W= mw / mS=16.71/98.29=17% (3) Vs= mS / ds = 98.43/2.8=35.2 cm3 Vv =V Vs =63 35.2=27.8 cm3 e= Vv / Vs =27.8/35.2=0.79 (4) n= Vv /V=27.8/63=44.1% (5) Vv = mw / p w =16.71/1=16.71 cm3 (6) Sr = Vw/Vv =16.71/27.8=60% 填空題： 1、土的抗剪強度指標是指庫侖強度，土體剪應力等于 抗剪強度時的臨界狀態(tài)稱為 土的極限平衡狀態(tài) 。 2、土體

8、 一點的極限平衡條件是 ，土體受力截面的極限平衡條件 是 。 3 、地基破壞形式可分為整體剪切破壞、 局部剪切 破壞 、 沖剪破壞 。 4、三軸剪切試驗按排水條件 可分為不固結(jié)不排水剪、 固結(jié)不排水剪 和固結(jié)排水剪三種 試驗方法。 5、朗肯理論計算擋土墻土壓力時，適用條件是墻背垂 直、墻背直立。 名詞解釋： 1、土的抗剪強度 答：是指土體抵抗剪切破壞的極限能力。 2、土的極限平衡狀態(tài) 答：土體中的剪應力等于土的抗剪強度 時的臨界狀態(tài)稱之為土的極限平衡狀態(tài)。 3、地基承載力 答：是指在保證強度、變形和穩(wěn)定性，能滿足 設計要求的條件下，地基土單位面積上所能承受的荷載。 4、靜止土壓力 答：當擋土墻

9、的剛度很大，在土壓力作用下墻 處于靜止不動的狀態(tài)， 2014 年中考沖刺綜合復習指導北京地區(qū)試題 廣東地區(qū)試題 江蘇地區(qū)試題 即位移為 0 時，墻后土體處于彈性平 衡狀態(tài)，此時，墻背所受的土壓力稱為靜止土壓力。 5、主動土壓力 答：當擋土墻在土壓作用下背離墻背方向移動 或移動時， 墻后土壓力逐漸減小， 墻后土體逐漸失去原來的彈性平衡 狀態(tài)，當填土達到主動極限平衡狀態(tài)時， 此時作用在擋土墻的土壓力 稱為主動土壓力。 6、被動土壓力 答：當擋土墻想著填土方向平移或轉(zhuǎn)動時，產(chǎn) 生想著填土方向的位移或者變形， 使墻背填土逐漸壓密而失去原來的 彈性平衡狀態(tài)， 當位移達到一定數(shù)量， 使墻后填土處于被動極限

10、平衡 狀態(tài)時，此事作用在擋土墻的土壓力稱為被動土壓。 問答題： 1、簡述影響土體抗剪強度的主要因素。答 :土的組成、原始密 度、孔隙比及含水量等因素，土的結(jié)構(gòu)性、應力歷史、加荷條件、土 的各向異性、應變強度軟化。 2、地基的整體剪切破壞分幾個階段？各階段的特征是什么？答： 分三階段。階段一：當基礎荷載較小時，基底壓力與基礎沉降基本上 是直線關系。階段二：當荷載增加到某一值時，在基礎邊緣處的土最 先產(chǎn)生塑性剪切破壞， 隨著基礎荷載的增加， 塑性剪切破壞區(qū)域逐步 擴大，基底壓力與基礎沉降不再呈直線關系，表現(xiàn)為曲線關系，基礎 沉降增長率較前一階段增大。階段三：當荷載達到極限和災后，地基 土中塑性破壞

11、區(qū)發(fā)展呈連續(xù)滑動面， 并延伸到地面， 荷載稍有增 加， 基礎急劇下降、傾斜，土從基礎兩側(cè)擠出并隆起，整個地基失去穩(wěn)定 而破壞。 3、試比較庫侖土壓力理論與朗肯土壓力理論的相同點與不同 點？ 答：相同點：兩種理論均適用于填土表面為水平，填土為粘性 土，墻背光滑且直立，計算結(jié)果一致。不同點：庫倫理論基于滑動楔 體法，適用于填土面為任意形狀且只限于無粘性土； 而郎肯理論基于 極限應力法， 適用于填土面為水平面或傾斜的平面， 對粘性土與無粘 性土均適用。 4、影響土坡穩(wěn)定性的因素有哪些？答：1、土的類型及特征 2、 地質(zhì)構(gòu)造條件、 狀態(tài) 3、地表及地下水作用狀態(tài) 4、人為工程因素 5、 地震的影響 一

12、、填空題： 1、在水位差作用下，水透過土體空隙的現(xiàn)象稱為滲透 。 土具有被水透過的性能稱為 土的滲透性 。 2、毛 細 水 帶 根 據(jù) 形 成 條件 和 分 布 狀 況 可 分 為 毛 細 水 帶 、 毛細網(wǎng)狀 和 毛細懸掛水 帶。 3、影響土的凍脹因素有三個方面，即 土的因素 、水的因素 和溫度的因素。 4、滲透系數(shù)的測定可以分為 現(xiàn)場試驗 和 室內(nèi)試驗 兩大類。 5、影響砂性土滲透性的主要因素是顆粒大小 、級配、密度 及 土中密閉氣泡 。 6、滲透變形可分為 土體的局部穩(wěn)定問題 和 整體穩(wěn)定 問題 兩種基本形式。 7、流網(wǎng)主要應用于分析流場中各點的測壓管水頭、水力坡降、 滲透流速和滲流量等

13、 二、名詞解釋： 1、土的水理性質(zhì)：答：土體在水的作用及其變化的條件下， 產(chǎn)生的土的物理、 力學狀態(tài)及性質(zhì)的變化以及對工程的影響稱為土的 水理性質(zhì)。 2、滲透系數(shù)： 答：滲透系數(shù)就是當水力梯度等于 1 時的滲透速 度。 3、滲流力： 答：自然，水流在托曳土粒時將給予土粒以某種拖 曳力，將滲透水流施于單體土體內(nèi)土粒上的拖曳力稱為滲流力。 三、問答題： 1、何謂達西定律，達西定律成立的條件有哪些？答：反映水 在巖土孔隙中滲流規(guī)律的實驗定律。 條件是只有當滲透為層流的時候 才能適用，其使用界限可以考慮為。 2、流網(wǎng)有什么特征？ 答： 1、流線與等勢線彼此正交； 2、每個 網(wǎng)絡的長度比為常數(shù)，為了方便

14、常數(shù)取 1，這時的網(wǎng)絡就為正方形或 曲邊正方形； 3、相鄰等勢線間的水頭損失相等； 4、各溜槽的滲透流 量相等。 3、根據(jù)達西定律計算出的流速和土中水的實際流速是否 相同？為什么？ 答;不相同。由達西定律求出的滲透速度是一種假 想平均流速，因為它假定水在土中的滲透是通過整個土體截面來進行 的。而實際上，滲透水不僅僅通過土體中的孔隙流動，因此，水在土 體中的實際平均流速要比由達西定律求得的數(shù)值大得多。 4、地基土的變形特征有哪些？土的變形與其它建筑材料有何區(qū) 別？ 答：地基土內(nèi)各點承受土自重引起的自重應力，一般情況下，地基土在其自重應力下已經(jīng)壓縮穩(wěn)定， 但是，當建筑物理通過其基礎 將荷載傳過地基

15、之后， 將在地基中產(chǎn)生附加應力， 這種附加應力會導 致地基 土體的變形。 5、土的壓縮性指標有哪些？何謂土的壓縮系數(shù)？何謂土的壓縮 模量？ 答：壓縮系數(shù) av 是指單位壓力增量所引起的空隙比改變量， 即 ep 壓縮曲線的割線的坡度， av=e1-e2/p1-p2= e/p;壓縮指數(shù) Cc 是指 elgp 曲線直線段的坡度?；貜椩賶嚎s指數(shù) Cs 是指回彈再壓縮 曲線直線段的坡度；體積壓縮系數(shù) mr 定義為土體在單位應力作用下 單位體積的體積變化，其大小等于 ar/(1+e1)；壓縮模量 Es 定義為土 體在無側(cè)向變形條件下，堅向應力與豎向應變之比， 其大小等于 1/mr。 6、什么叫正常固結(jié)土、超固結(jié)土和欠固結(jié)土？答：正常固結(jié)土和 超固結(jié)土雖然有相同的壓力增量， 但其壓縮是不同的， 正常固結(jié)土的 壓縮量要比超固結(jié)土的大。 因為超固結(jié)土在固結(jié)穩(wěn)定后， 因上部巖層 被充蝕或移去，現(xiàn)已回彈穩(wěn)定。 7、土的沉降量由哪幾部分組成，各部分的意義如何？答： 1、 瞬時沉降 是緊隨著加壓之后地基即時發(fā)生的沉降， 地基土在外荷載 作用下其體積還來不及發(fā)生變化， 主要是地基土的畸曲變形， 也稱畸 變沉降、初始沉降或不排水沉降 2、固結(jié)沉降 是由于荷載作用下隨 著超孔隙水壓力的消散、有效應力的增長而完成的3、次固結(jié)沉降 被認為與土的骨架蠕變有關， 它是在超孔隙水壓力已經(jīng)消散、 有效應 力增長基本不變之