土力學(xué)習(xí)題土力學(xué)經(jīng)典試題土力學(xué)名詞解釋簡答題

1、土力學(xué)習(xí)題土力學(xué)經(jīng)典試題土力學(xué)名詞解釋簡答題第一章土的物理性質(zhì)及分類簡答題1. 何謂土粒粒組，劃分標準是什么，答:粒組是某一級粒徑的變化范圍。粒組劃分的標準是粒徑范W和土粒所具有的一般特征，粒徑大小在一定范W內(nèi)的土粒，其 礦物成分及性質(zhì)都比較接近，就劃分為一個粒組。2無粘性土和粘性土在礦物成分、土的結(jié)構(gòu)、物理狀態(tài)等方面，有何要區(qū)別,答:無粘性土和粘性土作為工程中的兩大土類，在礦物成分、土的結(jié)構(gòu)和物理狀態(tài) 方面存在著差異。？礦物成分:無粘性土一般山原生礦物組成，顆粒較粗;粘性土一 般山次生礦物組成，化學(xué)穩(wěn)定性差，顆粒較細。？土的結(jié)構(gòu):從土的結(jié)構(gòu)上看，無粘 性土顆粒較粗，土粒之間的粘結(jié)力很弱或無粘

2、結(jié)，往往形成單粒結(jié)構(gòu)。粘性土顆粒 較細，呈現(xiàn)具有很大孔隙的蜂窩狀結(jié)構(gòu)或絮狀結(jié)構(gòu)，天然狀態(tài)下的粘性土，都具有 一定的結(jié)構(gòu)性、靈敏度和觸變性。？物理狀態(tài):無粘性土的工程性質(zhì)取決于其密實 度，而粘性土的工程性質(zhì)取決于其軟硬狀態(tài)及土性穩(wěn)定性。3粘性土的軟硬狀態(tài) 與含水量有關(guān)，為什么不用含水量直接判斷粘性土的軟硬狀態(tài)，答:粘性土顆粒很 細，所含粘上礦物成分較多，故水對其性質(zhì)影響較大。當含水量較大時，土處于流 動狀態(tài)，當含水量減小到一定程度時，粘性土具有可塑狀態(tài)的性質(zhì)，如果含水量繼 續(xù)減小，上就會由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍虘B(tài)或固態(tài)。但對于含不同礦物成分的粘性 土，即使具有相同的含水量，也未必處于同樣的物理狀態(tài)，

3、因為含不同礦物成分的 粘性土在同一含水量下稠度不同。在一定的含水量下，一種土可能處于可塑狀態(tài), 而含不同礦物顆粒的另一種粘性土可能處于流動狀態(tài)。因此，考慮礦物成分的影 響，粘性土的軟硬狀態(tài)不用含水量直接判斷。第二章土的滲流簡答題1. 簡述達西定律應(yīng)用于土體滲流的適用范W。答:達西定律是描述層流狀態(tài)下滲流流速與水頭損失關(guān)系的規(guī)律，只適用于層流范土中滲流阻力大，故流速在 一般W況下都很小，絕大多數(shù)滲流，無論是發(fā)生于砂土中或一般的粘性土中，均屬 于層流范圍，故達西定律均可適用。但對粗粒土中的滲流，水力坡降較大時，流態(tài) 已不再是層流而是紊流，這時，達西定律不再適用;對粘土中的滲流，當水力坡降 小于起始

4、坡降時，采用達西定律是不適宜的，達西定律適用于水力坡降大于起始坡 降的請況。2. 簡述室內(nèi)測定滲透系數(shù)的優(yōu)缺點。答:室內(nèi)測定滲透系數(shù)的優(yōu)點是設(shè)備簡單，費用較省。但是，山于土的滲透性與土的結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系，地層中水平方向 和垂直方向的滲透往往不一樣;再加之取樣時的擾動，不易取得具有代表性的原狀 上樣，特別是砂土。因此，室內(nèi)試驗測出的滲透系數(shù)值常常不能很好地反映現(xiàn)場土 的實際滲透性質(zhì)。3. 土滲透系數(shù)受到哪些因素影響，簡述之。答:影響土滲透系數(shù)的因素有:？土的 性質(zhì)，包括粒徑大小與級配、孔隙比、礦物成分、結(jié)構(gòu)、飽和度。粒徑大和孔隙比 大，水流通過土體相對容易，則滲透系數(shù)大;對粘性土，山于顆粒的表面

5、力起重要 作用，因而其礦物成分對滲透系數(shù)有很大影響;土的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀構(gòu)造均影響滲 透系數(shù)，天然沉積的層狀粘性土層，山于扁平狀粘土顆粒的水平排列，往往使土層 水平方向的透水性遠大于垂直層面方向的透水性;土體的飽和度反映了土中含氣體 量的多少，土中封閉氣泡即使含量很少，也會導(dǎo)致滲透性降低。？滲透水的性質(zhì), 其對滲透系數(shù)值的影響主要是山于粘滯度不同所引起，溫度高時，水的粘滯性降 低，滲透系數(shù)值變大;反之滲透系數(shù)值變小。4. 簡要介紹流網(wǎng)的繪制方法及其用途。答:繪制流網(wǎng)的步驟:？根據(jù)滲流場的邊界條件，確定邊界流線和邊界等勢線，如不透水層面是一條邊界流線;？根據(jù)繪制流網(wǎng)的要求，初步繪制流網(wǎng);？反復(fù)修改

6、，直至大部分網(wǎng)絡(luò)滿足曲線正方形為止，一個 精度較高的流網(wǎng)，往往都要經(jīng)過多次反復(fù)修改，才能最后完成。流網(wǎng)繪出后，應(yīng)用 流網(wǎng)即可求得滲流場中各點的水頭、水力坡降、滲透流速和滲流量，從而為進行滲流量和滲透變形控制提供科學(xué)依 據(jù)。5簡述判斷土是否發(fā)生管涌的方法。答:土是否發(fā)生管涌，決定于土的性質(zhì), 一般粘性土只會發(fā)生流土而不會發(fā)生管涌，故屬于非管涌土;無粘性土當同時滿足 下列兩個條件時會產(chǎn)生管涌:？ 土中粗顆粒所構(gòu)成的孔隙直徑必須大于細顆粒的直 徑，才可能讓細顆粒在其中移動;？滲透力能夠帶動細顆粒在孔隙間滾動或移動。6.簡述滲透變形的防治措施。答:防治流土的關(guān)鍵在于控制溢出處的水力坡降，為了保證實際的

7、溢出坡降不超過允許坡降，可采取下列工程措施:？可通過做垂 直防滲帷幕、水平防滲鋪蓋等，延長滲流途徑、降低溢出處的坡降;？在溢出挖減壓 溝或打減壓井，貫穿滲透性小的粘性土層，以降低作用在粘性土層底面的滲透圧 力;？在溢出處加透水蓋重，以防止土體被滲透力所懸浮。防止管涌一般可從下列兩 方面采取措施:？做防滲鋪蓋或打板樁等，降低土層內(nèi)部和滲流溢出處的滲透坡降;？ 在滲流溢出部位鋪設(shè)層間關(guān)系滿足要求的反濾層。第三章土體中的應(yīng)力簡答題1汁算地基附加應(yīng)力時，有哪些假定,答:主要假定有:？基礎(chǔ)剛度為零，即基底作用的是柔性荷載;？地基是均勻、連續(xù)、各向同性的線性變形半無限體。2. 簡述柔性均布條形荷載作用下地

8、基中豎向附加應(yīng)力的分布規(guī)律。答:？。Z的分布范圍相當大，它不僅分布在荷載面積之內(nèi)，而且還分布到荷載面積之外，這就 是所謂的附加應(yīng)力擴散現(xiàn)象。？在離基礎(chǔ)底面（地基表面）不同深度處各個水平面 上，以基底中心點下軸線處的0Z為最大，離開中心軸線愈遠的點0Z越小。？在 荷載分布范ffl內(nèi)任意點豎直線上的0Z值，隨著深度增大逐漸減小。3. 影響基底壓力分布的因素有哪些，簡述將其按直線分布的理山。答:試驗和理論都證明，基底壓力的分布與多種因素有關(guān)，如基礎(chǔ)的形狀、平面尺寸、剛度、埋 深、基礎(chǔ)上作用荷載的大小及性質(zhì)、地基土的性質(zhì)等。精確地確定基底壓力是一個 相當復(fù)雜的問題，根據(jù)彈性力學(xué)中圣維南原理，基礎(chǔ)下與其

9、底面距離大于基底尺寸 的土中應(yīng)力分布主要取決于荷載合力的大小和作用點位置，基本上不受基底壓力分 布形式的影響。因此，對于具有一定剛度，以及尺寸較小的柱下單獨基礎(chǔ)和墻下條 形基礎(chǔ)等，為了使計算簡便，基底壓力可近似地按直線分布的圖形計算。4簡要介紹在中心和偏心荷載作用下基底壓力的計算方法及基底壓力分布特點。第四、五章土的壓縮性和地基沉降計算簡答題1.簡述地基沉降il算的必要性及影響沉降大小的因素。答：山于土具有壓縮性，地基承受建筑物荷載后，必然發(fā)生沉降。過大的沉降將危及建筑物和地下管線 的安全，也影響建筑物的使用功能，特別是因建筑物荷載分布不均或土層壓縮性橫 向存在差異引起的差異沉降，會使上部結(jié)構(gòu)

10、產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，可導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu) 出現(xiàn)開裂等病害。因此，進行地基設(shè)il時，計算地基沉降并設(shè)法將其控制在建筑物 容許范內(nèi)，對于保證建筑物的正常使用、安全和經(jīng)濟，具有很大的意義。影響地 基沉降大小的因素主要有:建筑物的巫量及分布悄況，地基土層的種類、各層土的 斥度及橫向變化，土的壓縮性大小，基礎(chǔ)形式及埋深等。2側(cè)限壓縮實驗測得每 級圧應(yīng)力作用下達到穩(wěn)定時試件的豎向變形量，推證說明據(jù)此如何得到-壓縮曲線,3.簡述根據(jù)荷載試驗確定土變形模量的基本原理及優(yōu)缺點。答:通過載荷試驗得到各級壓力及相應(yīng)的穩(wěn)定沉降的觀測數(shù)值，據(jù)此繪制壓力與穩(wěn)定沉降關(guān)系曲線, 曲線開始部分往往接近于直線，地基變形常處于該直線階段

11、。因直線段圧力與沉降近似成線性關(guān)系，則按計算地基沉降的彈性力學(xué)公式可反算得到地基土的變形模(1) 根據(jù)載荷試驗確定土變形模量的優(yōu)點在于:？能綜合反映一定深度范W 土體 的壓縮性;？比鉆孔取土在室內(nèi)測試所受到的擾動要小得多;？ 土中應(yīng)力狀態(tài)在承壓板 較大時與實際基礎(chǔ)宿況比較接近。(2) 缺點在于:？實驗工作量大;？費時;？費用大;？沉降穩(wěn)定標準有較大近似性;？對深層土試驗成果不易準確;？無法根據(jù)需要靈活改變試驗時土體受力條件。4.簡 述變形模量與壓縮模量的關(guān)系及其影響因素。答:變形模量是根據(jù)土體在無側(cè)限條 件下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系得到的參數(shù)，定義同彈性模量，但山于變形模量隨應(yīng)力水平而 異，加載和卸載時

12、的值不同，故未稱作彈性模量，而稱為變形模量。圧縮模量是土 在完全側(cè)限條件下的豎向附加圧應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變增量之比植。變形模量與壓縮模 量在理論上是可以互相換算的，理論上土的變形模量總是小于壓縮模。但實際上, 山于現(xiàn)場載荷試驗測定變形模量和室內(nèi)壓縮試驗測定壓縮模量時，壓縮試樣的土樣 容易受到較大的擾動，載荷試驗與壓縮試驗的加荷速率.壓縮穩(wěn)定標準都不一樣, 泊松比不易確定等，因此，實際的變形模量與壓縮模量關(guān)系并不完全符合理論關(guān) 系，一般地說，土越堅硬，實際與理論偏差越大，實際的變形模量值常常是采用壓 縮模量經(jīng)理論計算得到的變形模量值的數(shù)倍，但軟土實際與理論比較接近。5簡 述單向壓縮分層總和法計算地基

13、沉降的基本原理和計算步驟。答:單向壓縮分層總 和法計算地基沉降的基本原理:采用分層總和法計算地基沉降時，將地基沉降計算 深度范W內(nèi)的土體劃分為若干分層，假定每一分層土體只發(fā)生豎向壓縮變形，沒有 側(cè)向變形，并將地基看作均質(zhì)地基計算出每一分層土的平均附加應(yīng)力，則采用壓縮 性指標即可il算出每一層土的圧縮量，然后將各分層土的圧縮量相加，得到總的壓 縮變形量即為地基沉降量。計算步驟:地基的分層;計算各分層土的平均自重應(yīng)力 和平均附加應(yīng)力;確定地基沉降計算深度;確定計算深度范ffl內(nèi)各分層土的壓縮指標;確定計算深度范ffl內(nèi)各分層的壓縮量;對計算深度范w內(nèi)各分層壓縮量求和，得到 地基沉降量。6.簡述相鄰

14、荷載對基礎(chǔ)的影響。答:荷載在地基中產(chǎn)生應(yīng)力擴散現(xiàn)象，若基礎(chǔ)近旁有相鄰荷載，會使基礎(chǔ)底面 以下地基中的附加應(yīng)力發(fā)生重疊而增加，附加應(yīng)力增加導(dǎo)致基礎(chǔ)產(chǎn)生附加沉降，基 礎(chǔ)附加沉降常常是不均勻沉降，過大的不均勻沉降會使建筑物出現(xiàn)開裂等病害，相 鄰建筑物荷載載相互影響還會使建筑物發(fā)生相向傾斜。相鄰荷載對基礎(chǔ)沉降的影響 程度，主要與相鄰基礎(chǔ)的距離、荷載大小、地基土的性質(zhì)、施工先后次序和時間等 有關(guān)，其中以相鄰基礎(chǔ)距離的影響最為顯著。一般地說，相鄰基礎(chǔ)距離越近，荷載 越大，地基越軟弱，影響越大。7.分層總和法以均質(zhì)彈性半空間的理論解答求得非均質(zhì)地基中的附加應(yīng)力，通過分層計算地基變形，簡述這一作法的用意。&簡

15、述傳統(tǒng)的和規(guī)范的兩種單向壓縮分層總和法的區(qū)別。答:傳統(tǒng)的單向壓縮分層總和法按附加應(yīng)力il算，規(guī)范推薦的單向壓縮分層總 和法則按附加應(yīng)力圖面積il算;規(guī)范推薦的單向壓縮分層總和法采用變形比法確定 地基沉降訃算深度，傳統(tǒng)的單向壓縮分層總和法則以應(yīng)力比法確定地基沉降il算深度;相對于傳統(tǒng)方 法，規(guī)范法的重要特點在于引入了沉降il算經(jīng)驗系數(shù)，以校正計算值對實測值的偏 差。如所取的沉降計算深度相同且未加經(jīng)驗修正，則兩法的繁簡程度和il算結(jié)果并 無差別。9.地基固結(jié)沉降隨時間逐步完成，表明固結(jié)沉降是地基土蠕變現(xiàn)象（在一定應(yīng)力作用下，變形隨時間發(fā)展）的反映。分析說明這一論點是否正確。10.對某飽和粘性土土樣

16、施加各向等壓力，分析說明施加壓力及以后土樣孔隙水圧力和有效應(yīng)力的變化過程。答:對上樣施加各向等壓力。的一瞬間，土樣中的水來不及排出，由于認為水 和土粒不可壓縮，土體積不變，則土中有效應(yīng)力。？=0,壓力。全部山水承擔(dān), 所以土中孔隙壓力（超靜水圧力）u=。；施壓之后，隨著時間的增長，孔隙水在超靜水壓力作用下經(jīng)土孔隙逐漸排出，遂使原山孔隙水承擔(dān)的外壓力逐漸轉(zhuǎn)嫁給土骨架，使有效應(yīng)力逐漸增大，有 效應(yīng)力。？= 0- U使土體產(chǎn)生壓縮，而孔隙壓力相應(yīng)消減，此時u。；待到施壓歷時足夠長久時，有效應(yīng)力增大到等于壓力。，。？=。，而孔隙中的超靜水壓力則完全消散，u?0, 土體不再排水，滲透固結(jié) 完成。11簡述

17、太沙基一維固結(jié)理論的基本假設(shè)及其適用條件。答:太沙基一維固結(jié)理論的基本假設(shè):土是均質(zhì)、各向同性和完全飽和的;土粒 和孔隙水都是不可壓縮的;土中水的滲流服從于達西定律;在滲透固結(jié)中，土的滲透 系數(shù)和壓縮系數(shù)都是不變的常數(shù);外荷是一次驟然施加的。其適用條件為荷載面積 遠大于壓縮土層的療度，地基中孔隙水主要沿豎向滲流。12某場地地表下為壓度 的飽和土層，下臥不透水層，現(xiàn)采用太沙基一維固結(jié) 理論求在無限大地表均布荷載作用下土層的固結(jié)過程，寫出固結(jié)方程和初始條件 及邊界條件。第六章土的抗剪強度簡答題1 （簡要介紹莫爾一庫侖強度理論。答:莫爾認為材料的破壞是剪切破壞，當任一平面上的剪應(yīng)力等于材料的抗剪 強

18、度時該點就發(fā)生破壞，并提出剪切破壞面上的剪應(yīng)力Tf是該面上的法向應(yīng)力 。的函數(shù)，這個函數(shù)在Tf, 0坐標中是一條曲線，該曲線稱為莫爾包線。理論分析和實驗證明，莫爾包線對土是比較適宜的，而且，在應(yīng)力變化范W不很大的悄況 下，土的莫爾包線通常近似用直線代替，該直線方程就是庫侖公式表示的方程，將 莫爾包線用庫侖公式表示也便于應(yīng)用。這一由庫侖公式表示莫爾包線的強度理論稱 為莫爾，庫侖強度理論。2(筒述影響土抗剪強度的因素。答:影響上抗剪強度的因素主要有:(1) 土粒的礦物成分、顆粒形狀與級配。顆粒越粗，表面越粗糙，棱角狀顆粒，其內(nèi)摩擦角越大;粘土礦物成分不同，土粒表面薄膜水和電分子力不同，內(nèi)聚 力也不

19、同;膠結(jié)物質(zhì)可使內(nèi)聚力增大。(2) 土的原始密度。原始密度越大，土粒間表面摩擦力和咬合力越大，即內(nèi)摩擦角越大；同時，密度越大，土粒緊密接觸，土內(nèi)聚力也越大。(3) 土的含水量。當含水量增加時，水分在土粒表面形潤滑劑，使內(nèi)摩擦角減小;含水量增加也使薄膜水變片，則粒間電分子引力減弱，內(nèi)聚力降低。(4) 土的結(jié)構(gòu)。土的結(jié)構(gòu)受擾動，則內(nèi)聚力降低。(5) 試驗方法和加荷速率。試驗方法和加荷速率不同，特別在不同試驗排水條件下，得到的抗剪強度數(shù)值是不同的。3.簡述土抗剪強度的來源及影響因素。答:根據(jù)莫爾，庫侖強度理論，土的抗剪強度來源于兩部分:摩擦強度otgu(或 。?tg 0 ?)和粘結(jié)強度C (或C?)

20、。摩擦強度包括兩部分:一是顆粒之間因剪切滑動時 產(chǎn)生的滑動摩擦;二是因剪切使顆粒之間脫離咬合狀態(tài)而移動所產(chǎn)生的咬合摩擦。摩擦強度取決于剪切面上的正應(yīng)力和土的內(nèi)摩擦角，內(nèi)摩擦角是度量滑動難易程度 和咬合作用強弱的參數(shù)，其正切值為摩擦系數(shù)。影響內(nèi)摩擦角的主要因素有密度, 顆粒級配，顆粒形狀，礦物成分，含水量等，對細粒土而言，還受到顆粒表面的物 理化學(xué)作用的影響。通常認為粗粒土的粘結(jié)強度C等于零。細粒土的粘結(jié)強度clll 兩部分組成:原始粘結(jié)力和固化粘結(jié)力，原始粘結(jié)力來源于顆粒間的靜電力和范徳華力，固化粘結(jié)力來源顆粒間的膠結(jié)物質(zhì)的膠結(jié)作用。4,簡述采用莫爾一庫侖公 式的必要性。答：如果可能發(fā)生剪切破

21、壞的平面位置已經(jīng)預(yù)先確定，只要算出作用于該面上 的剪應(yīng)力和正應(yīng)力，就可采用莫爾，庫侖公式判別剪切破壞是否發(fā)生。但是在實際 問題中，可能發(fā)生剪切破壞的平面一般不能預(yù)先確定，土體中的應(yīng)力分析只能計算 各點垂直于坐標軸平面上的剪應(yīng)力和正應(yīng)力或各點的主應(yīng)力，故尚無法直接判定土 體單元體是否破壞，此時，采用直接用主應(yīng)力表示的莫爾,庫侖破壞準則(也稱土的 極限平衡條件)，對應(yīng)用來說是很方便的。0 .已知土體內(nèi)某一點的主應(yīng)力為 。11, 0 33, 土的抗剪強度指標C, d),如何判斷該點土體是否破壞,答:利用極限平衡條件，將大主應(yīng)力。11代入極限平衡條件表達式il算與其處 于極限平衡狀態(tài)的小主應(yīng)力。3,或

22、將小主應(yīng)力。33代入極限平衡條件表達式計 算與其處于極限平衡狀態(tài)的大主應(yīng)力根據(jù)計算結(jié)果判定如下:若。3 0 33或。1表示該點土體實際應(yīng)力狀態(tài)的莫爾圓位于抗剪強度的下方，土體是 安全的;若或，莫爾圓與抗剪強度線相切，該點土體處于極限平衡狀態(tài);若或，抗剪 強度線與莫爾圓相割，該點土體已經(jīng)破壞，實際上這種情況是不可能存在的。6.簡述直剪儀的優(yōu)缺點。答:直剪儀的優(yōu)點是設(shè)備構(gòu)造簡單，操作方便，試件片度薄，固結(jié)快等。它的 缺點主要有:(1)剪切面限定為上下盒之間的平面，山于土往往是不均勻的，限定平面可能并不是土體中最薄弱的面，這可能得到偏大的結(jié)果。(2)試件內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，剪切破壞先從邊緣開始，在邊緣

23、發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)彖，在剪切過程中，特別在剪切破壞時，試件內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變是不均勻的，剪切面 上的應(yīng)力分布不均勻，這與試驗資料分析中假定剪切面上的剪應(yīng)力均勻分布是矛盾 的。(3) 在剪切過程中，土樣剪切面逐漸縮小，而在計算抗剪強度時卻是按土樣的原截面面積計算。(4) 試驗時不能嚴格控制排水條件，不能量測孔隙水壓力，在進行不排水剪切時，試件仍有可能排水，特別是對于飽和粘性土，山于它的抗剪強度受排水條件的 影響顯著，故試驗結(jié)果不夠理想。1.簡要介紹應(yīng)變控制式直剪儀的試驗裝置和試驗過程。答:應(yīng)變控制式直剪儀的主要部件由固定的上盒和活動的下盒組成，試樣放在 盒內(nèi)上下兩塊透水石之間。試驗時，山杠桿系統(tǒng)通過加壓

24、活塞和透水石對試件施加 某一垂直壓力，然后等速轉(zhuǎn)動手輪對下盒施加水平推力，使試樣在上下盒的水平接 觸面上產(chǎn)生剪切變形直至破壞，剪應(yīng)力的大小可借助與上盒接觸的量力環(huán)的變形值 計算確定。在剪切過程中，隨著上下盒相對剪切變形的發(fā)展，土樣中的抗剪強度逐漸發(fā)揮出來，直到剪應(yīng)力等于土的抗 剪強度時，土樣剪切破壞，所以土樣的抗剪強度可用剪切破壞時的剪應(yīng)力來度量, 通常可取剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)系曲線峰值或穩(wěn)定值作為破壞點。一般對同一種土至 少取4個重度和含水量相同的試樣，分別在不同垂直壓力下剪切破壞，將垂直圧力 。和試驗測得的各自抗剪強度Tf繪制在。，T坐標中，Tf基本上成直線關(guān) 系，該直線與橫軸的夾角為內(nèi)摩擦

25、角U,在縱軸上的截距為粘聚力C,直線方程可 用庫侖公式表示。&簡要介紹三軸壓縮試驗裝置和試驗過程。答:三軸壓縮試驗主要設(shè)備為三軸壓縮儀。三軸圧縮儀山壓力室、軸向加荷系 統(tǒng)、施加周W壓力系統(tǒng)、孔隙水壓力量測系統(tǒng)等組成。實驗時，將土切成圓柱體套 在橡膠膜內(nèi)，放在密封的壓力室中，然后向壓力室內(nèi)壓入水，使試件各向均受到壓 力并使液壓在整個試驗過程中保持不變，這時試件內(nèi)各向的三個主應(yīng)力都相 等，因此不產(chǎn)生剪應(yīng)力。然后對試件施加豎向壓力，當豎向主應(yīng)力逐漸增大并達到一定值時，試件因受剪而破壞。假設(shè)剪切破壞時豎向壓應(yīng)力的增量為？。1,則試件 上的大主應(yīng)力為0 1=0 3+?0 b而小主應(yīng)力始終為0 3,根據(jù)破

26、壞時的0 1和03可畫出一個極限應(yīng)力圓。用同一種土樣的若干個試件（三個以上）按以上所述方法分 別進行試驗，每個試件施加不同的周W壓力。3,可分別得出各自在剪切破壞時的 大主應(yīng)力。1,根據(jù)破壞時的若干個。1和。3組合可繪成一組極限應(yīng)力圓，根據(jù) 莫爾，庫侖理論，作這些極限應(yīng)力圓公共切線，即得土的抗剪強度包線，通常近似 為一條直線，直線與橫坐標的夾角為土的內(nèi)摩擦角，直線在縱坐標的截距為土的粘 聚力。9. 簡要介紹三軸壓縮儀的優(yōu)缺點。答:三軸壓縮儀的突出優(yōu)點是能較為嚴格地控制排水條件以及可以量測試件中 孔隙水圧力的變化，而且，試件中的應(yīng)力狀態(tài)比較明確，也不像直接剪切試驗?zāi)菢?限定剪切面，其試驗結(jié)果比較

27、可黑，對那些巫要的工程項U,必須用三軸剪切試驗 測定土的強度指標，三軸壓縮儀還用以測定土的其他力學(xué)性質(zhì)。三軸圧縮試驗的缺 點是試件的中主應(yīng)力。2=。3,而實際土體的受力狀態(tài)未必都屬于這類軸對稱悄 況。10. 簡述十字板剪切試驗測定土抗剪強度的原理。答:試驗時先將套管打到預(yù)定的深度，并將套管內(nèi)的土清除，然后將十字板裝 在鉆桿的下端，通過套管壓入土中，壓入深度為750mm,再山地面上的扭力設(shè)備對 鉆桿施加扭矩，使埋在土中的十字板扭轉(zhuǎn)，直至土剪切破壞，破壞面為十字板旋轉(zhuǎn) 所形成的圓柱面。剪切破壞時所施加的扭矩已知，則它應(yīng)該與剪切破壞圓柱面（包 括側(cè)面和上下面）上土的抗剪強度所產(chǎn)生的抵抗力矩相等，根據(jù)

28、這一關(guān)系，可以計 算得到土的抗剪強度。11. 簡述偏應(yīng)力作用下的孔隙壓力系數(shù)的影響因素。12. 簡要說明固結(jié)排水試驗指標cd, d）d與固結(jié)不排水試驗指標C?,小？的關(guān)系。13在分析實際工程問題時，如何確定土的抗剪強度指標,答:首先根據(jù)工程問題的性質(zhì)確定分析方法，進而決定采用總應(yīng)力或有效應(yīng)力 強度指標，然后選擇測試方法。一般認為，有效應(yīng)力強度指標宜用于分析地基的長 期穩(wěn)定性，而對于飽和軟粘土的短期穩(wěn)定問題，則宜采用不固結(jié)不排水試驗或快剪 試驗的強度指標。一般工程問題多采用總應(yīng)力分析法，其指標和測試方法的選擇 大致如下:若建筑物施工速度較快，而地基土的透水性和排水條件不良時，可采用 不固結(jié)不排水

29、試驗或快剪試驗的結(jié)果;如果地基荷載增長速率較慢，地基土的透水 性不太?。ㄈ绲退苄缘恼惩粒┮约芭潘畻l件乂較佳時（如粘土層中夾砂層），則可以采用固結(jié)排水試驗和慢剪試驗指標;如果介 于以上兩種情況之間，可用固結(jié)排水或固結(jié)快剪試驗結(jié)果。山于實際加荷1W況和土 的性質(zhì)是復(fù)雜的，而且在建筑物的施工和使用過程中都要經(jīng)歷不同的固結(jié)狀態(tài)，因 此，在確定強度指標時還應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗。14.簡述影響無粘性土抗剪強度的因素。答:無粘性土的抗剪強度決定于有效法向應(yīng)力和內(nèi)摩擦角。密實砂土的內(nèi)摩擦 角與初始孔隙比、土粒表面的粗糙度以及顆粒級配等因素有關(guān)，初始孔隙比小， 粒表面粗糙，級配良好的砂土，其內(nèi)摩擦角較大。松砂的內(nèi)摩擦

30、角大致與干砂的天 然休止角相等。無粘性土的強度性狀還受各向異性、試樣的沉積方法、應(yīng)力歷史等 因素影響，但其殘余強度與應(yīng)力歷史等因素?zé)o關(guān)，殘余強度內(nèi)摩擦角決定于土的礦 物成分。15簡要說明能否采用臨界孔隙比判斷砂土液化現(xiàn)象。答:臨界孔隙比ecr是判斷砂土受剪體變趨勢的指標，當砂土的初始孔降比eO 大于ecG受剪時其體積減小，反之體積增大。如果飽和砂土的eO值大于ecr,其在剪應(yīng)力作用下由于剪縮必然使孔隙水壓力增高，而有效應(yīng)力降低，致使砂土的抗 剪強度降低，特別當飽和松砂受到動荷載作用（例如地震），山于孔隙水來不及排 出，孔隙水壓力不斷增加，就有可能使有效應(yīng)力降低到零，因而使砂土像流體那樣 完全失

31、去抗剪強度，這種現(xiàn)象稱為砂土的液化。但當飽和砂土的eO值小于ecr 時，因剪脹產(chǎn)生負孔壓，則不會出現(xiàn)液化現(xiàn)象。因此，采用臨界孔隙比能夠判斷砂 上液化現(xiàn)象。第七章土壓力和擋土墻簡答題1（影響土壓力因素有哪些?答:影響土壓力的因素包括:墻的位移方向和位移量;墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài);墻體材料、高度及結(jié)構(gòu)形式;墻后填土的性質(zhì);填土表面 的形狀;墻和地基之間的摩擦特性;地基的變形等。2簡述剛性擋土墻土圧力理論計算方法的選用原則及其適用條件。答：如果擋土墻體具有足夠的截面，并且建立在堅實的地基上，墻在填土的推 力作用下，不發(fā)生任何移動或滑動，這時應(yīng)計算靜止土圧力，靜止土壓力與水平向 自重應(yīng)力計算方法是相同

32、的。當擋土墻位移量足夠大，墻后土體處于極限平衡狀態(tài) 時，需計算主動土壓力或被動土壓力，主動土壓力和被動土壓力的il算以極限平衡 理論為基礎(chǔ)，采用朗tt土壓力理論和庫侖土壓力理論il算。朗肯理論適用條件:墻 背垂直、光滑，填土面水平。庫侖土壓力理論適用條件:墻后填土是無粘性土;當墻 身向詢或向后移動時，產(chǎn)生處于極限平衡狀態(tài)的滑動楔體，滑動面是通過墻踵的平 面;滑動土楔視為剛體。3 簡述擋土墻位移對土壓力的影響。答:擋上墻是否發(fā)生位移以及位移方向和位移ft,決定了擋土墻所受的土圧力 類型，并據(jù)此將土圧力分為靜止土圧力、主動土壓力和被動土壓力。擋土墻不發(fā)生 任何移動或滑動，這時墻背上的土圧力為靜止土

33、壓力。當擋土墻產(chǎn)生離開填土方向的移動，移動量足夠大，墻后填土體處于極限平衡狀態(tài)時，墻背上的土壓力為主動 土壓力。當擋土墻受外力作用向著填土方向移動，擠圧墻后填土使其處于極限平衡 狀態(tài)時，作用在墻背上的土壓力為被動土壓力。擋土墻所受的土壓力隨其位移量的 變化而變化，只有當擋土墻位移量足夠大時才產(chǎn)生主動土壓力和被動土壓力，若擋 上墻的實際位移量并未達到使土體處于極限平衡狀態(tài)所需的位移量，則擋土墻上的 土壓力是介于主動土壓力和被動土圧力之間的某一數(shù)值。4若擋土墻墻背直立、光滑，填土面水平，計算土壓力時，如何考慮墻后填土面一定范W的均布荷載,5. 根據(jù)庫侖土壓力理論確定土圧力時，若墻后滑動土楔處于主動

34、極限平衡狀態(tài)，試說明土楔受到的力及作用方向，并畫出力失三角形。6庫侖土壓力理論得到主動土圧力的表達式為說明此式的來源及式中參數(shù)的含義。7.簡要介紹考慮粘性土粘聚力計算土壓力的楔體試算法。&如何計算折線行墻背土壓力,9.簡述朗tt土壓力理論的優(yōu)缺點,答:朗肯土壓力理論應(yīng)用半空間中的應(yīng)力狀態(tài)和極限平衡理論計算土圧力，概 念比較明確，公式簡單，應(yīng)用方便，對于粘性土和無粘性土都可以用該公式直接計 算，故在工程中得到青睞。但為了使墻后填土中的應(yīng)力狀態(tài)符合半空間應(yīng)力狀態(tài), 必須假設(shè)墻背是直立光滑的，填土面是水平的，因而使其應(yīng)用范ffl受到限制，并山 于該理論忽略了墻背與填上之間摩擦的影響，使計算的主動土壓

35、力偏大，被動土壓 力偏小。10.簡述庫侖土壓力理論的優(yōu)缺點,答:庫侖土圧力理論根據(jù)墻后滑動土楔的靜力平衡條件推導(dǎo)得出土壓力計算公 式，考慮了墻背與土之間的摩擦力，并可用于墻背傾斜，填土面傾斜的情況，但山于該理論假設(shè)填上是無粘性土，因此不能用庫侖公式直接計算粘性填土的土壓力。庫侖土壓力理論假設(shè)墻后填土破壞時，破裂面是一平面，而實際上是一曲面，因 此，庫侖土圧力理論計算結(jié)果與按曲面的計算結(jié)果有出入，這種偏差在計算被動土 壓力時尤為嚴重。14.簡述增加擋土墻傾覆穩(wěn)定性的措施。答:增加擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性的措施:？展寬墻趾，在墻趾處展寬基礎(chǔ)以增加穩(wěn) 定力臂，是增加抗傾覆穩(wěn)定性的常用方法，但在地面橫坡較陡處會引起墻高的增 加。？改變墻面及墻背坡度，改緩墻面坡度可增加穩(wěn)定力臂，改陡俯斜墻背或改緩 仰斜墻背可減少土壓力，從而增加了抗傾覆穩(wěn)定性。？改變墻身斷面類型或斷面尺 寸。當?shù)孛鏅M坡較陡時，應(yīng)使墻胸盡量陡立，這時可改用衡重式墻或墻后加設(shè)卸荷 平臺、卸荷板，以減少土圧力并增加穩(wěn)定力矩。15簡述擋土墻的主要結(jié)構(gòu)形式及 其特點。答:擋上墻的主要結(jié)構(gòu)形式有重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶臂式擋土墻及 輕型擋土結(jié)構(gòu)。巫力式擋土墻通常由砌石或素混凝土修筑而成，結(jié)構(gòu)簡單，施工方 便，能夠就地取材，墻身斷面較大，作用于墻背的土壓力所引起的傾覆力矩全靠墻 身自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩來平衡。懸臂