巖土力學(xué)之簡答題

1、巖土力學(xué)之簡答題1.土的物理性質(zhì)指標(biāo)有幾個？哪些是直接測定的？如何測定？ 9個：比重、含水量、孔隙率、孔隙比、飽和率、密度和重度、干密度和干重度、飽和密度和飽和重度、有效密度和有效重度 重度、密度-環(huán)刀法 含水量-烘干法 比重-比重瓶 2.何謂最優(yōu)含水量？ 在一定功能的壓實(或擊實、或夯實)作用下，能使填土達到最大干密度(干容量)時相應(yīng)的含水率。 3.什么叫土粒的顆粒級配？如何從級配曲線的陡緩判斷土的工程性質(zhì)？ 天然土體中包含有大小不同的顆粒，通常把土中各個粒組的相對含量，稱為顆粒級配。 曲線平緩，表示粒徑大小相差較大，土粒不均勻，即級配良好；曲線較陡，表示粒徑大小相差不大，土粒均勻

2、，即級配不良。4.土是有哪幾部分組成的？ 顆粒、空氣、水。5.土的壓縮性指標(biāo)有哪些？它們之間有何關(guān)系？ 壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、壓縮模量6.影響填土壓實效果的主要因素有哪些？  （1）含水量對整個壓實過程的影響； （2）擊實功對最佳含水量和最大干密度的影響； （3）不同壓實機械對壓實的影響； （4）土粒級配的影響。7.變形模量和壓縮模量有何關(guān)系和區(qū)別？ 土的變形模量是土體在無側(cè)限條件下的應(yīng)力和應(yīng)變的比值，土的壓縮模量是土體在側(cè)限條件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值。8.土的物理狀態(tài)指標(biāo)有幾個？ 土的物理狀態(tài)，對于無粘性土是指土的密實程度，對于粘性土則是指土的軟硬程度，也稱稠度。 描述砂土密實狀態(tài)的指

3、標(biāo)有:孔隙比和相對密度；粘性土的稠度狀態(tài)的指標(biāo)有:液限，塑限，液性指數(shù)等。9.什么叫自重應(yīng)力、附加應(yīng)力？ 自重應(yīng)力：土的自重在土中所產(chǎn)生的應(yīng)力稱為自重應(yīng)力。 附加應(yīng)力：建筑物或其他原因在地基中引起的應(yīng)力增量。10.試回答土中自重應(yīng)力的分布規(guī)律？ （1）自重應(yīng)力分布線的斜率是容重 （2）自重應(yīng)力在等容重地基中隨深度呈直線分布 （3）自重應(yīng)力在成層地基中呈折線分布 （4）在土層分界面處和地下水位處發(fā)生轉(zhuǎn)折11.土的自重應(yīng)力分布有何特點? 均質(zhì)土的自重應(yīng)力沿深度呈線性分布 非均質(zhì)土的自重應(yīng)力沿深度呈折線分布12.豎向集中力下地基中附加應(yīng)力的特點？ （1）與0無關(guān)，應(yīng)力呈軸對稱分布 （2），豎直面上合

4、力過原點，與R同向 （3）P作用線上r=0,k=,z=0, (4)在某一水平面上z=cost,r=0，k最大，k減小，減小 （5）在某一圓柱面上r=cost,z=0,先增加后減小 （6）等值線-應(yīng)力泡13.地下水位的升降對自重應(yīng)力有何影響,如何計算? 地下水位下降會引起自重應(yīng)力的變化，使地基中原地下水位以下部分土的有效自重應(yīng)力增加，從而造成地表大面積附加下沉;  地下水位上升，使原來位于地下水位以上的土體處于地下水位之下，會使這部分土體壓縮量增大，抗剪強度降低，引起附加沉降。14.何謂基底壓力、地基反力、基底附加壓力？ 基底壓力：建筑物荷載通過基礎(chǔ)傳遞給地基，這時基礎(chǔ)地面向地基施加的

5、壓力叫基底壓力。 地基反力：基底反力基底壓力的反作用力即地基土層反向施加于基礎(chǔ)底面上的壓力。 基底附加壓力:由于建造建筑物而新增加在地基表面的壓力,即導(dǎo)致地基中產(chǎn)生附加應(yīng)力的那部分基底壓力。15.影響基底壓力的因素有哪些？ 基底壓力的分布與基礎(chǔ)的大小、剛度、作用于基礎(chǔ)上的荷載的大小和分布、地基土的力學(xué)性質(zhì)、地基的均勻程度以及基礎(chǔ)的埋深等因素有關(guān)。16.在計算地基附加壓力時，做了哪些基本假定？17.如何計算基底附加壓力? 基底附加壓力:由于建造建筑物而新增加在地基表面的壓力,即導(dǎo)致地基中產(chǎn)生附加應(yīng)力的那部分基底壓力。18.在計算中基地附加壓力時為什么要減去基底自重應(yīng)力? 因為一般基礎(chǔ)都埋置于地面

6、下一定深度,該處原有自重應(yīng)力因基坑開挖而卸除,因此,在計算由建筑物造成的基底附加壓力時,應(yīng)扣除基底標(biāo)高處土中原有的自重應(yīng)力后,才是基底平面處新增加于地基的基底附加壓力。19.地基的剪切破壞有哪些形式？ 整體剪切破壞、局部剪切破壞及沖切剪切破壞20.影響土的抗剪強度的因素有哪些？ 粘聚力c和內(nèi)摩擦角21.土的抗剪強度指標(biāo)實質(zhì)上是抗剪強度參數(shù)，也就是土的強度指標(biāo)，為什么？ 土的抗剪強度可表達為，稱為抗剪強度指標(biāo)，抗剪強度指標(biāo)實質(zhì)上就是抗剪強度參數(shù)。22.同一種土所測定的抗剪強度指標(biāo)是有變化的，為什么？ 對于同一種土，抗剪強度指標(biāo)與試驗方法以及試驗條件都有關(guān)系，不同的試驗方法以及試驗條件所測得的抗剪

7、強度指標(biāo)是不同的。23.土的抗剪強度指標(biāo)是否為一個定值，為什么？ 不是一個定值，因為土的抗剪強度指標(biāo)受土的成分、形狀、大小、顆粒級配、含水量、密度、土體結(jié)構(gòu)擾動情況和孔隙水壓力等的影響。24.試比較直剪試驗和三軸壓縮試驗的土樣的應(yīng)力狀態(tài)有什么不同？并指出直剪試驗土樣的大主應(yīng)力方向。25.同鋼材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪強度有何特點？ （1）土的抗剪強度不是常數(shù) （2）同種土的強度值不是定值 （3）土的抗剪強度和與剪切滑動面上的法向應(yīng)力增大而提高26.為什么土中某點剪應(yīng)力最大的平面不是剪切破壞面？如何測定剪切破壞面與小主應(yīng)力作用方向夾角？ 因為在剪應(yīng)力最大的平面上，雖然剪應(yīng)力最大 ，但是它

8、小于該面上的剪應(yīng)力強度，所以該平面上不會發(fā)生剪切破壞。剪切破壞面與小主應(yīng)力作用方向角。27.何謂土的極限平衡狀態(tài)？ 當(dāng)土體的剪應(yīng)力等于土的抗剪強度時的臨界狀態(tài)稱謂“極限平衡狀態(tài)”。28. 試用莫爾-庫倫強度理論推求土體極限平衡條件的表達式？當(dāng)土體處于極限平衡狀態(tài)時的土的抗剪強度指標(biāo)之間的關(guān)系式，即與內(nèi)摩擦角、粘聚力c之間的數(shù)學(xué)表達式稱為土的“極限平衡條件”。據(jù)莫爾庫侖破壞準(zhǔn)則來研究某一土體單元處于極限平衡狀態(tài)時的應(yīng)力條件及其大、小主應(yīng)力之間的關(guān)系，該關(guān)系稱為土的極限平衡條件。29.何為土的極限平衡條件？粘性土和粉土與無粘性土的表達式有何不同？ 土的極限平衡條件： 即 或 土處于極限平衡狀態(tài)時破

9、壞面與大主應(yīng)力作用面間夾角為，且。30.什么叫土壓力？土壓力計算方法有哪些？ 被支持的土體作用于擋土墻上的側(cè)向壓力，稱為土壓力。31.土壓力的三中基本類型是什么？試比較大小。 主動土壓力，靜止土壓力，被動土壓力 主動土壓力<靜止土壓力<被動土壓力32.土壓力有哪幾種？影響土壓力的各種因素中最主要的因素是什么？ 主動土壓力，靜止土壓力，被動土壓力 擋土墻的位移方向及大小33.在哪些實際工程中，會出現(xiàn)主動，靜止或被動土壓力的計算？ 堤岸擋土墻所受的是主動土壓力；地下室外墻所受到的土壓力，通?？梢砸暈殪o止土壓力；拱形橋橋臺所受到的一般為被動土壓力。34.什么叫靜止土壓力？靜止土壓力強度計

10、算公式是？ 擋土墻在土壓力作用下，墻后土體沒有破壞，處于彈性平衡狀態(tài)，不向任何方向發(fā)生位移和轉(zhuǎn)動時，作用在墻背上的土壓力叫做靜止土壓力，用表示。 35.試畫出靜止土壓力強度分布線，并給出合力作用位置。36.朗肯土壓力理論的基本假設(shè)是什么？ 1.墻本身是剛性的，不考慮墻身的變形 2.墻后填土延伸到無限遠處，填土表面水平 3.墻面垂直光滑，墻后土體達到極限平衡狀態(tài)時所產(chǎn)生的兩組破裂面不受墻身的影響37.庫侖土壓力理論的基本假設(shè)是什么？ 1.墻后土體為均勻無粘性土，填土表面傾斜 2.墻體為剛性的，墻背傾斜，傾角為 3.墻面粗糙，墻背與土本之間存在摩擦力 4.滑動破裂面為通過墻踵平面38.比較朗肯土壓

11、力理論和庫侖土壓力理論的基本假定及適用條件。（另作為論述題） 朗肯理論假定擋土墻的墻背豎直、光滑，墻后填土表面水平且延伸到無限遠處，適用于粘性土和無粘性土。庫侖理論假定滑裂面為一通過墻踵的平面，滑動土楔體是由墻背和滑裂面兩個平面所夾的土體所組成，墻后填土為砂土。適用于各類工程形成的不同的擋土墻，應(yīng)用面較廣，但只適用于填土為無粘性土的情況。39.擋土墻有哪幾種類型？ 重力式擋土墻 懸壁式擋土墻 扶壁式擋土墻40.何為重力式擋土墻？ 一般由塊石、毛石或混凝土材料砌筑，強身截面較大，依靠墻身自重抵抗土壓力引起的傾覆彎矩。41.擋土墻的位移及變形對土壓力有何影響？ 擋土墻在側(cè)向土壓力作用下，產(chǎn)生離開土

12、體的微小位移或轉(zhuǎn)動產(chǎn)生主動土壓力；當(dāng)擋土墻的位移的移動或轉(zhuǎn)動擠向土體產(chǎn)生被動土壓力。42.為什么擋土墻墻后要做好排水設(shè)施？地下水對擋土墻的穩(wěn)定性有何影響？如果擋土墻墻后沒有考慮排水設(shè)施或因排水不良，就將使墻后土的抗剪強度降低，導(dǎo)致土壓力的增加。此外，由于墻背積水，又增加了水壓力。這是造成擋土墻倒塌的主要原因。43.靜止土壓力的墻背填土處于哪一種平衡狀態(tài)？它與主動，被動土壓力狀態(tài)有何不同？ 靜止土壓力時墻背填土處于彈性平衡狀態(tài)，而主動土壓力和被動土壓力時墻背填土處于極限平衡狀態(tài)。44.分別指出下列變化對主動土壓力和被動土壓力各有什么影響？（1）內(nèi)摩擦角變大；（2）外摩擦角變小；（3）填土面傾角增

13、大；（4）墻背傾斜（俯斜）角減小。序號影響因素主動土壓力被動土壓力1內(nèi)摩擦角變大減小增大2外摩擦角變小增大減小3填土面傾角增大增大減小4墻背傾斜（俯斜）角減小減小增大45.試闡述主動、靜止、被動土壓力的定義和產(chǎn)生的條件，并比較三者的數(shù)值大?。碜髡撌鲱}）。 主動土壓力是擋土墻在土壓力作用下向前轉(zhuǎn)動或移動，墻后土體向下滑動，達一定位移時，墻后土體處于（主動）極限平衡狀態(tài)，此時墻背上作用的土壓力，用表示。 靜止土壓力是當(dāng)擋土墻在土壓力作用下無任何移動或轉(zhuǎn)動，土體處于靜止的彈性平衡狀態(tài)時，此時墻背所受的土壓力為靜止土壓力，用表示。 被動土壓力是擋土墻的在外部荷載作用下向填土方向移動或轉(zhuǎn)動時，墻擠壓土

14、體，墻后土壓力逐漸增大，達到某一位移量時，墻后土體開始上隆，作用在擋土墻上的土壓力達最大值，此時作用在墻背的土壓力稱為被動土壓力。 46.巖石與巖體的區(qū)別？47.何為巖石？巖石的分類？ 巖石是由礦物或碎屑在地質(zhì)作用下按一定的規(guī)律聚集而形成的自然體。 巖石按照成因可分為巖漿巖，沉積巖和變質(zhì)巖三大類。48.何為巖體？巖體的力學(xué)特征是？ 一定工程范圍內(nèi)的自然地質(zhì)體稱為巖體。 不連續(xù)性 各向異性 不均勻性 巖石塊單元體的可移動性 賦存地質(zhì)因子的特性49.巖石在凍融作業(yè)下強度降低和損壞的原因是？ （1）巖石中各組成礦物的體膨脹系數(shù)不同，以及在巖石變冷時不同層中溫度的強烈不均勻性，因而產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力。 （2

15、）由于巖石空隙中凍結(jié)水的凍脹作用所致。水凍結(jié)成冰時，體積增大達9并產(chǎn)生膨脹壓力，使巖石的結(jié)構(gòu)和連結(jié)遭受破壞。研究表明凍結(jié)時巖石中產(chǎn)生的破壞應(yīng)力取決于冰的形成速度及其與局部壓力消散的難易程度間的關(guān)系，自由生長的冰晶體向四周的伸展壓力是其下限，而完全封閉體系中的凍結(jié)壓力，在-22溫度下可達200Mpa,使巖石遭受破壞。50.什么是巖石的水理性質(zhì)？主要包括哪些方面？ 巖石在水溶液作用下表現(xiàn)出來的性質(zhì)，成為水理性質(zhì)。 主要有吸水性，軟化性，抗凍性及透水性等。51.巖石的基本力學(xué)屬性分為哪些方面？ 彈性:在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)，物體受外力作用產(chǎn)生全部變形，而去除外力后能夠立即恢復(fù)其原有的形狀和尺寸大小的性質(zhì)

16、，稱為彈性。 塑性:物體受力后產(chǎn)生變形，在外力去除后不能完成恢復(fù)原狀的性質(zhì)，稱為塑性。 粘性:物體受力后變形不能在瞬時完成，且應(yīng)變速率隨應(yīng)力增加而增加的性質(zhì)，稱為粘性。 脆性:物體受力后，變形很小時就發(fā)生破裂的性質(zhì)，稱為脆性。 延性:物體能承受較大塑性變形而不喪失其承載力的性質(zhì)，稱為延性。52.不同質(zhì)量狀況的圍巖變形破壞特別如何？     整體性良好，裂隙不發(fā)育的堅硬巖石中，圍巖應(yīng)力小于圍巖強度無破碎。變形以開挖過程中的彈性變形為主，開挖結(jié)束變形也結(jié)束。如果支護，支護上一般無山巖壓力，支護起防止巖石風(fēng)化或剝落碎塊的掉落。 中等質(zhì)巖的巖體，洞室變形大，還可

17、能有少量破碎，支護上以變形壓力為主，松動壓力為輔。  在破碎和軟弱巖石中，巖體強度低，被切割的很碎，圍巖應(yīng)力超過巖體強度很多，因此，巖塊在不大的應(yīng)力作用就會破壞坍落，在這類巖石中，坍落和松動是產(chǎn)生山巖壓力的主要原因。53.簡述有效應(yīng)力的原理？ 有效應(yīng)力原理的研究內(nèi)容就是研究飽和土中這兩種應(yīng)力的不同性質(zhì)和它們與全部應(yīng)力的關(guān)系。有效應(yīng)力原理歸納起來可由下面兩個要點表達： 飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應(yīng)力可分為有效應(yīng)力和孔隙水壓力兩部分； 土的變形與強度的變化僅決定于有效應(yīng)力的變化。54.確定地基承載力的方法有那些？  （1）按土的強度理論確定地基承載力（普朗特極限承載力公式