土力學復習資料

1、土的孔隙比的表達式為 e=Vv/Vs，一般情況下，ep曲線越陡，說明e的變化越快，土的壓縮性越大。在荷載作用下，建筑物地基的破壞通常是由于承載力不足而引起的剪切破壞，地基剪切破壞的形式可分為 整體破壞、局部破壞和 沖剪破壞三種。粘性土由 流動 狀態(tài)轉變?yōu)?可塑 狀態(tài)的分界含水量稱為液限，用符號WL 表示，由 可塑 狀態(tài)轉變?yōu)?半固體 狀態(tài)的分界含水量稱為塑限，用Wp表示，液限與塑限之差稱為 塑性指數(shù) 。地下水位升降會引起土中自重應力的變化，地下水位升高則引起土體中的有效自重應力減小 ，地下水位下降引起土體中的有效自重應力 增加 。達西定律的表達式是 V=ki 或 Q=Aki ,i表示水力坡降。

2、朗肯土壓力理論適用條件為，擋土墻墻背 垂直 、 光滑 ，墻后填土面 水平 。樁按承載性狀分，如果樁頂荷載主要通過樁側摩阻力傳遞給周圍土層的樁，稱為 摩擦 樁，如果樁頂荷載主要由樁尖以端阻力形式傳遞給樁底以下堅實巖土層的，稱為 端承 樁。為了模擬土體在現(xiàn)場可能受到的剪切條件，按剪切前的固結程度、剪切時的排水條件及加荷速率，把直接剪切試驗分為 快剪 、 慢剪 和 固結 剪 三種試驗方法。支承建筑物荷載的那部分地層稱為地基，建筑物向地基傳遞荷載的下部結構稱為基礎 。它將建筑物的荷載傳給地基，起著中間的連接作用。依相對密度的公式Dr =（emaxe）/( emaxemin)可知，當Dr = 1 時，表

3、示土處于最密實狀態(tài)。在相同條件下，如果群樁中每根樁所受的荷載與某一單樁所受的荷載相同時，則群樁的沉降量比單樁沉降量 大 。如要保持相同的沉降量，就要 減小 群樁的荷載。如果土的顆粒級配曲線平緩，說明級配 好 。不均勻系數(shù)Cu越大，說明級配越 良好 。在地基規(guī)范中，壓縮系數(shù)a的表達式為 （e1-e2）/(p2-p1) （Mpa-1），利用a1-2可評價土的壓縮性高低，當a1-2 0.5 MPa-1 時，屬高壓縮性土。當土體中任一點在某方向的平面上的 剪應力等于抗剪強度 時，土體處于極限平衡狀態(tài)。樁基規(guī)范規(guī)定：對于一級建筑樁基，單樁的豎向極限承載力標準值應通過 現(xiàn)場載荷 試驗確定。剛性基礎為了方便

4、施工，常做成臺階狀剖面，為了防止基礎下部的擴大部分產(chǎn)生彎曲裂縫，基礎底面的寬度b應符合下式要求：規(guī)范寬高比要求 滲透變形的基本形式有 流土 和 管涌 兩種。在相同的墻高和填土條件下，主動土壓力Ea、被動土壓力Ep以及靜止土壓力E0三者之間的大小關系為 Ep E0 Ea 。磚基礎在砌筑時一般有 兩皮一收 和 二一相間一收 兩種方法，為了保證磚基礎的砌筑質(zhì)量，磚基礎底面以下應設 墊層 ，材料可選用灰土、三合土或素混凝土。土的壓縮模量Es越 小，土越軟弱，壓縮系數(shù)a越 大 ，土的壓縮性越高。土層平均固結度，就是指任一時刻該土層孔隙水應力的平均消散程度，即 有效應力 圖形面積與總應力圖形面積的比值。土

5、的孔隙比e是指土中 孔隙 體積與 固體顆粒 體積之比值，在一般情況下，ep曲線越陡，說明e的變化越 大 ，土的壓縮性越 大 。土的塑性指數(shù)的表達式為 WL-WP ，土中含粘粒越多，土的塑性指數(shù)越 大 。地基的固結度是指某一時刻t地基的 有效應力 與 總應力 的比值。土的結構可分為 單粒結構 、 蜂窩結構 和 絮狀結構 三種基本類型。滲透力是一種 體積 力。它的大小和 水力坡度 成正比，作用方向與 滲流方向 相一致。土中各粒組相對含水量稱為土的顆粒級配。在附加應力的作用下，產(chǎn)生的變化是：孔隙水應力u減小，而有效應力增大，總應力不變。土中的水有結合水和自由水，其中在孔隙中能流動，在水頭作用下能形成

6、滲透水流的是自由水。各級建筑物的地基計算滿足關于承載力計算的規(guī)定，軸心荷載作用時P fa偏心荷載作用時滿足P fa和P 1.2fa。在實際工程中土的壓縮系數(shù)表達式的意思是（e1-e2）/(p2-p1) 其中P1=100Kpa，P2=200Kpa。對于豎向排水情況，由于固結沉降與有效應力成正比，所一某一時刻t有效應力圖形面積和最終有效應力面積之比即為豎向排水的平均固結度。一般來說，飽和念性土的內(nèi)摩擦角為0度，砂土的粘聚力指標C=0。柱長一般指承臺地面至樁端的長度尺寸，在承臺底面標高確定樁長是選擇持力層和確定樁端進入持力層的深度。對于預制混凝土樁，在沉樁時根據(jù)接長，常見的接樁方法有當?shù)鼗恋耐杆?/p>

7、好，排水條件較佳，建筑物加荷速率較慢時，應選擇（C、固結排水剪（慢剪） ）方法測定其抗剪強度指標。 A、不排水剪（快剪） B、固結不排水剪（固結快剪） C、固結排水剪（慢剪）有一單面排水的土層在固結度達0.5時所需的時間為4年，若將該土層改為雙面排水，其固結度同樣為0.5時所需時間為（A1年）A1年 B2年 C4年 D8年某土的抗剪強度指標為c、，該土受剪時將首先沿與大主應力作用面成（B、45°+/2 ）的面被剪破。 A、45° B、45°+/2 C、45°-/2 D、45°+根據(jù)載荷試驗確定地基承載力時，PS曲線開始不再保持線性關系時，表示地

8、基土處于何種受力狀態(tài)？ （C、局部剪切破壞 ） A、彈性狀態(tài) B、整體破壞狀態(tài) C、局部剪切破壞地基的變形一般由（ B、附加應力 ）引起 A、土的自重應力 B、附加應力 C、孔隙水壓力 D、超靜水壓力下列說法正確的是（A、壓縮系數(shù)越大，土的壓縮性越高 ） A、壓縮系數(shù)越大，土的壓縮性越高 B、壓縮指數(shù)越大，土的壓縮性越低 C、壓縮模量越大，土的壓縮性越高 D、上述說法都不對對粘性土進行分類定名的依據(jù)是（B、塑性指數(shù) ） A、液限 B、塑性指數(shù) C、液性指數(shù) D、塑限根據(jù)載荷試驗確定地基承載力時，PS曲線開始不再保持線性關系時，表示地基土處于何種受力狀態(tài)？ （ C、局部剪切破壞 ） A、彈性狀態(tài)

9、 B、整體破壞狀態(tài) C、局部剪切破壞自重應力在均質(zhì)土中呈（ C直線分布 ）分布。A折線分布 B曲線分布 C直線分布 D均勻分布84、飽和土的滲透固結過程應該是（B、有效應力的增加而孔隙水壓力減小的過程 ）A、孔隙水壓力不斷增加的過程B、有效應力的增加而孔隙水壓力減小的過程C、有效應力不斷減小的過程D、有效應力的減小而孔隙水壓力增加的過程對同一擋土墻，在填土的物理力學性質(zhì)相同的條件下，（A靜止土壓力）最小A靜止土壓力 B主動土壓力 C被動土壓力 D、上述說法都不對當?shù)鼗恋耐杆院?，排水條件較佳，建筑物加荷速率較慢時，應選擇（C、固結排水剪（慢剪 ）方法測定其抗剪強度指標。 A、不排水剪（快剪）

10、 B、固結不排水剪（固結快剪） C、固結排水剪（慢剪）在土工試驗中，常用（B、環(huán)刀法 ）測定土的密度 A、聯(lián)合測定法 B、環(huán)刀法 C、比重計法 D、擊實儀下述關于滲透力的描述正確的為：（C、都正確 ）其方向與滲透路徑方向一致；其數(shù)值與水力坡降成正比；是一種體積力 A、僅正確 B、僅正確 C、都正確無側限抗壓強度試驗適用于（ D、飽和粘性土 ）的抗剪強度指標的測定。A砂土 B粘性土 C、粉土 D、飽和粘性土若某砂土的天然孔隙比與其能達到最大孔隙比相近，則該土處于最疏松狀態(tài)。所謂的地基極限承載力是指地基中連續(xù)形成滑動面對的承載力。無粘性土的相對密實度Dr越大，說明土越密實。 （ ）產(chǎn)生滑坡的根本原

11、因是滑動面上的剪應力超過了該面上的抗剪強度，穩(wěn)定平衡遭到破壞。（ ）隨著荷載的增大，通常都是基礎中心點下的土首先開始產(chǎn)生剪切破壞。（ × ）飽和土的單向滲透固結模型說明，在外荷載的作用下，在荷載施加的瞬間，荷載全部由孔隙水應力承擔，隨著時間的推移，孔隙水應力逐漸減小，有效應力也逐漸減小，而總應力不變。（ × ）在有滲流作用情況下，無粘性土坡的穩(wěn)定性比無滲流情況的穩(wěn)定性要差。（ ）直剪試驗和三軸剪切試驗都可以測定孔隙水應力，因此，都可以得到有效應力抗剪強度指標。（× ）根據(jù)OCR可將土分為正常固結土、超固結土和欠固結土，作為地基土比較理想的是后兩種。（ ×

12、 ）由達西定律算得的平均滲透速度v大于滲流在孔隙中運動的實際流速v。（ × ）重力式擋土墻根據(jù)墻背傾角的不同，可分為俯斜、直立和仰斜三種，作用在墻背的主動土壓力以俯斜最小，直立居中，仰斜式最大。（ × ）地下水位下降，會引起自重應力增加，從而導致地面沉降，危及建筑物的安全。（ ）擋土墻在側向壓力作用下，產(chǎn)生離開土體的位移，將使墻對土體的側向應力逐漸減小，當位移達到某一極限值，土體達到了被動極限平衡狀態(tài)，此時相應的土壓力稱為被動土壓力。（ × ）土體卸載以后產(chǎn)生的回彈曲線與重新逐級加荷后產(chǎn)生的再壓縮曲線是不重合的。（ ）采用太沙基公式進行穩(wěn)定分析時可假定多個滑動面，

13、分別計算相應的K值，其中Kmin所對應的滑弧面就是最危險滑動面，當Kmin>1時，土坡是穩(wěn)定的。（ ）土的靈敏度越高，其結構性越強，受擾動后的土的強度降低就愈顯著。（ ）淺基礎，一般是指埋在小于3米，施工方法簡單，常常是修建在天然地基上的基礎。（ ）由于飽和軟粘土的短期穩(wěn)定問題，采用不排水剪的強度指標，以總應力方法進行分析。（ ）土的孔隙比是指土體中的孔隙體積與土顆粒體積之比，而孔隙率是指土體中的孔隙與土總體積之比。（ ）隨著荷載的增大，通常都是基礎兩側角下的土先開始產(chǎn)生剪切破壞。（ ）直剪試驗不能測定孔隙水應力，三軸剪切試驗可以測定，因此，只有三軸剪切試驗可以得到有效應力抗剪強度的指標

14、。（）土體壓縮的實質(zhì)是土顆粒之間產(chǎn)生相對移動而靠攏，使土體孔隙體積減小所致。（）對于摩擦型群樁，其承載力小于各單樁承載力之總和，沉降量則大于單樁的沉降量，此為群樁效應。（）現(xiàn)場原位試驗得到的數(shù)據(jù)較準確，但是費用較高，一般土的壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)源于室內(nèi)壓縮試驗。（）混凝土預制樁比鉆孔灌注樁的擠土效應明顯。（）一、 確定地基承載力有哪些？1、 根據(jù)規(guī)范表格確定2、按靜載試驗方法確定3、根據(jù)土的強度理論計算確定4、根據(jù)鄰近條件相似的建筑經(jīng)驗確定。二、墻背積水對擋土墻的穩(wěn)定有何影響？擋土墻常因雨水下滲而又排水不良，地表水滲入墻后填土，使填土的抗剪強度降低，土壓力增大，這對擋土墻的穩(wěn)定不利。若墻后積水，

15、則要產(chǎn)生水壓力。積水自墻面滲出，還要產(chǎn)生滲流壓力，水位較高時，靜、動水壓力對擋土墻的穩(wěn)定更是較大威脅。因此，擋土墻應設泄水孔，墻后要做好濾水層和必要的排水盲溝。三、 在地基處理中，化學加固法的加固機理是什么？舉例采用化學漿液灌入或噴入土中，使土體固結以加固地基的處理方法，這類方法加固土體的原理是仿照土的成巖作用，在土中灌入或噴入化學漿液，使土體膠結成固體，以提高土體強度減小其變形和加強其穩(wěn)定性。灌漿法是利用液壓，氣壓或電化學原理，通過注漿管把化學漿液注入地基的孔隙或裂縫中，以填充、滲透、劈裂和擠密的方法替代土顆?；蛴辛芽p中的巖石膠結成一個強度大，防滲性能高的化學穩(wěn)定性好的固化體。四、 什么是莫

16、爾庫侖準則？畫示意圖說明。答：土中某點的剪應力等于土的抗剪強度時，則該點處在極限平衡狀態(tài)，此時的應力圓稱為莫爾極限應力圓。而某點處于極限平衡狀態(tài)時最大主應力和最小主應力之間的關系稱為莫爾庫侖破壞準則。為了判斷土體中某點的平衡狀態(tài)，將抗剪強度包線與描述土體中某點應力狀態(tài)的莫爾圓繪于同一坐標系中，當莫爾圓在強度線以內(nèi)時，如圓A，表示通過該單元的任何平面上的剪應力都小于它的強度，故土中單元體處于穩(wěn)定狀態(tài)，沒有剪切破壞。當莫爾圓與強度線相切，如圓B，說明已有一對平面上的剪應力達到了它的強度，該單元體處于極限平衡狀態(tài)，瀕臨破壞；如果圓與線相割，如圓C，說明已經(jīng)破壞。五、在集中荷載作用下地基中附加應力的分

17、布有何規(guī)律？答：1、在集中力p作用線上，z=0時，r=0，附加應力趨于無窮大；隨著z的增加，附加應力逐漸減??；2、在r>0的豎直線上，z=0時，附加應力為0，隨著z的增大，附加應力從0逐漸增大，到一定值后又逐漸減小。3、在z為常數(shù)的平面上，附加應力在集中力作用線上最大，隨著r的增大而逐漸減小。六、計算沉降時，分層總和法和地基規(guī)范法有何異同？分層總和法假定地基土體是半無限彈性量，假定土體積發(fā)生豎向變形，并以基礎中心的沉降代表基礎的沉降量，地基規(guī)范法假定地基是均質(zhì)的，在側限條件下的土的壓縮模量不隨深度變化，分層總和法將土層分為若干薄層，一般按照hi=0.4b，另外，天然土層和地下水位面也是土

18、層分界面；規(guī)范法以天然土層和地下水位面為分層界面，兩種方法采用的指標都是來自側限壓縮試驗，計算深度確定方法不同，前者以 控制，后者以 來確定，后者對計算所得的沉降量進行了修正。七、影響土壓力的因素有哪些？答、影響土壓力的因素有：（一）墻背的影響，擋土墻墻背的形狀、粗糙程度等因素對土壓力有一定的影響。墻背粗糙程度是通過外摩擦角來反映的，愈大，主動土壓力愈小，而被動土壓力愈大。（二）填土條件影響，填土的物理、力學性質(zhì)指標對土壓力有較大的影響。如重度的增大常引起土壓力的增大，內(nèi)摩擦角越大的土對擋土墻的主動土壓力越小。八、影響邊坡穩(wěn)定的因素有哪些？如何防止滑坡？答：影響土坡穩(wěn)定的因素主要有：（1）土坡

19、所處的地質(zhì)地形條件；（2）組成土坡的土的物理力學性質(zhì)；（3）土坡土體的潤滑和膨脹作用；（4）振動液化作用；（5）土坡下部開挖造成的平衡失調(diào)和坡頂堆放何載等人為因素。防止滑坡的措施有：（1）選擇場址時，盡量選擇在山坡穩(wěn)定地段，避開曾經(jīng)發(fā)生滑坡的場地；（2）盡量利用原有地形條件，順等高線布置等，避免大挖大填；（3）消除或減輕水碓滑坡的危害；（4）改善滑坡體力學條件，采用結構支擋，在滑坡體主動區(qū)卸載等。九、對于各向同性的土層，流網(wǎng)的特征是什么？答：（1）流線與等勢線彼此正交，即在交點處兩曲線的切線相互垂直。（2）各個網(wǎng)格的長寬比為常數(shù)。（3）流網(wǎng)中各個流槽的滲透流量相等。(4)任意兩相鄰等勢線間水頭

20、損失相等十、減輕不均勻沉降的危害應采取哪些措施？答：一、建筑措施（1）建筑平面力求簡單，高差不宜過大；（2）控制建筑物的長高比及合理布置縱橫墻（3）設置沉降縫（4）控制相鄰建筑物的間距。（5）調(diào)整建筑物的某些標高。二、結構措施(1)減小建筑物的基底壓力（2）調(diào)整基底壓力或附加壓力（3）增強建筑物的剛度和強度（4）上部結構采用靜定結構三、施工措施 ：采用正確的施工工序，盡量不要擾動基底土的原來結構。十一、土體中發(fā)生剪切破壞的平面是不是剪應力最大的平面？在什么情況下，破裂面與最大剪應力面是一致的？一般情況下，破裂面與大主應力面成什么角度？答：土中發(fā)生剪切破壞的平面并不一定是剪應力最大的平面，當土的

21、內(nèi)摩擦角=0°時，破裂面與最大剪應力面是一致的，一般情況下，破裂面與大主應力面成（45°+/2）角度。十二、97、如何從庫侖定律與莫爾應力圓原理說明：當1不變時，3越小越易破壞；3不變時，1越大越易破壞，試作圖說明。答：從庫侖曲線與莫爾應力圓可知，當1不變時，3越小，莫爾應力圓半徑越大，越易與庫侖曲線相交，越易破壞；3不變時，1越大莫爾應力圓半徑越大，越易與庫侖曲線相交，越易破壞。十三、在地基處理中，擠密法的原理是什么？是以振動或沖擊的辦法成孔，然后在孔中填入砂、石、土、石灰、灰土或其他材料，并加以搗實成為樁體。擠密法加固的機理是在砂土中主要靠樁管打入樁地基中，對土產(chǎn)生橫向

22、擠密作用，在一定擠密功能作用下，土粒彼此移動，顆粒間更加緊密，空隙減小，使土密實地基土的強度也隨之增強。十四、試比較直剪試驗、三軸剪切試驗的優(yōu)缺點，哪種更好？直剪試驗構造簡單，操作方便，因而在一般工程中被廣泛應用，但該試驗存在著以下不足：不能嚴格控制排水條件，不能量測試驗過程中式樣的孔隙水壓力，試驗中人為限定上下盒的接觸面為剪切面，剪切過程中剪切面上的剪應力分布不均勻；三軸試驗操作比直剪試驗復雜，但三軸試驗能嚴格控制試驗的排水條件。從而可以量測試中的孔隙水壓力，從而可以獲取土中有效水應力的變化情況，試樣中的應力分布也比較均勻，因此比直剪試驗優(yōu)越。十五、判斷砂土松密程度有幾種方法？答：可采用下述

23、幾種方法：（1）孔隙比e：對于同一種土，當孔隙比小于某一限值時，處于密實狀態(tài)，孔隙比越大，則土越松散；（2）相對密實度Dr：為了較好地表明無粘性土所處的密實狀態(tài)可采用將現(xiàn)場土的孔隙比e與該中土所能達到最米時的孔隙比emin和最松時的孔隙比emax相對比的方法，來表示孔隙比為e時土的密實度。這種度量指標稱為相對密度Dr ，當Dr=0時，表示土處于最疏松狀態(tài)；Dr=1時，土處于最密實狀態(tài)。（3）標準貫入捶擊數(shù)N，天然砂土的密實度可按原位標準貫入試驗的捶擊數(shù)N進行評定。1、地基中某一單元土體上的大主應力1=420kPa,小主應力3=180kPa。通過試驗測得土的抗剪強度指標C=18kPa, =20&

24、#176;。試問：（1）該單元土體處于何種狀態(tài)？（2）是否會沿剪應力最大的面破壞？（12%）解：（1）根據(jù)土體單元處于極限平衡狀態(tài)時的條件：這里 kPa 418.5kPakPa 根據(jù)莫爾-庫侖定律可知，該點已破壞。（2）根據(jù)土體內(nèi)某一土單元體與最大主應力面成角的任一平面上的法向應力和剪應力的公式： 可知： 這里：kPa kPa=120kPa 此時 =300kPa最大剪應力面上的抗剪強度 =18+300tan20°=127kPa不會沿剪應力最大的面破壞。2、擋土墻高5m，墻背豎直光滑，墻后填土為砂土，表面水平，其30°，地下水位距填土表面2m ，水上填土重度18KN/m3,水

25、下土的飽和重度sat21KN/m3,試繪出主動土壓力強度和靜水壓力分布圖，并求出總側壓力的大小。(13%)解：采用水土分算法。先算土壓力：已知30°，則，計算圖中A、B、C三處的土壓力強度分別為：A點： ，B點： kPa kPaC點： kPa kPa繪出土壓力分布圖，如圖所示。合力為土壓力分布圖形面積，即：Ea=64.5KN/m墻背上的靜水壓力呈三角形分布，總水壓力為：Ew=45KN/m擋土墻背上的總壓力為：E=Ea+Ew=109.5KN/myc=1.49m1、擋土墻高5m,墻背豎直光滑，填土表面水平，填土的物理指標：18KN/m3,c=12Kpa,=30°,試求：（1）條

26、件如上時，計算主動土壓力Ea及作用點位置。（2）地表作用有20kPa均布荷載時的Ea及作用點。（11%）解：墻背豎直光滑，填土面水平，符合朗肯土壓力理論假定，因此采用朗肯土壓力理論求解： (1)墻頂: =-2×12×=-13.86kPa 墻腳：=16.14kPa =2.3m 作用點離墻腳0.9m。 （2）地表作用有均布荷載時 墻頂：=-7.19kPa 墻底點：=22.8kPa Z0=1.2m 作用點離墻腳1.27m。2、已知某基礎中點下的附加應力如圖所示?；紫掠幸槐⊥杆皩?，其下為厚10m的飽和粘土層，粘土層下為不透水層。粘土層在自重應力作用下的孔隙比e10.90，壓縮系

27、數(shù)0.25Mpa1，滲透系數(shù)k0.0019m/yr。試求：（1）加荷一年后的沉降量；（2）沉降量達到100mm時需多少時間？ (當附加應力的比值=1.5，Tv=0.0144時，Ut=15%；當=1.5，Ut=38%時，Tv=0.095；Cv=；Tv=) （11%） 解：(1) =7.6MPa =263mm 經(jīng)計算得： Cv=1.44 Tv=0.014 查表得：ut=15% 39.5mm (2) 查表得 Tv=0.095 經(jīng)計算得 t=6.6年3、某土樣承受 、的應力，土的內(nèi)摩擦角、c=10kPa，試計算最大剪應力及最大剪應力面上的抗剪強度。(7%)解：最大剪應力 =50kPa 此時，=150kPa最大剪應力面上的抗剪強度 =10+150tan30°=97kPa2、設砂土地基中一點的大小主應力分別為500kPa和180kPa ，其內(nèi)摩擦角=30°，求：（1） 該點最大剪應力是多少？最大剪應力面上的法向應力為多少？（2） 此