土力學(xué)簡(jiǎn)答題答案

1、一、簡(jiǎn)做題1.什么是土的顆粒級(jí)配？什么是土的顆粒級(jí)配曲線？2.土中水按性質(zhì)可以分為哪幾類(lèi)？3.土是怎樣生成的？有何工程特點(diǎn)？4.什么是土的結(jié)構(gòu)？其根本類(lèi)型是什么？簡(jiǎn)述每種結(jié)構(gòu)土體的特點(diǎn).5.什么是土的構(gòu)造？其主要特征是什么？6.試述強(qiáng)、弱結(jié)合水對(duì)土性的影響.7.試述毛細(xì)水的性質(zhì)和對(duì)工程的影響.在那些土中毛細(xì)現(xiàn)象最顯著？8.土顆粒的礦物質(zhì)按其成分分為哪兩類(lèi)？9.簡(jiǎn)述土中粒度成分與礦物成分的關(guān)系.10.粘土的活動(dòng)性為什么有很大差異？11.粘土顆粒為什么會(huì)帶電？第1章參考答案一、簡(jiǎn)做題1.【答】土粒的大小及其組成情況,通常以土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量各粒組占土?？偭康陌俜?jǐn)?shù)來(lái)表示, 稱(chēng)為土的顆粒級(jí)配粒度

2、成分.根據(jù)顆分試驗(yàn)成果繪制的曲線采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示,橫坐標(biāo)為粒徑,縱 坐標(biāo)為小于或大于某粒徑的土重累計(jì)百分含量稱(chēng)為顆粒級(jí)配曲線,它的坡度可以大致判斷土的 均勻程度或級(jí)配是否良好.2. 【答】強(qiáng)姑含水=置重主顆牲麥而心壬彳釗擊牛|由于電分子引力作禁舍水jf用而鬃蕾我附干土*2雅舍去蜀嶷時(shí)"圍I心而的永液態(tài)水Z重力水；能券成水壓力并佬在土中流動(dòng)的水,位I盲由水J干地下水位以下上中未JI毛細(xì)權(quán)受到*與左,交號(hào)面處外表張力作用的自畝水.存在于地下水位以上的唾水所困態(tài)水：礦輸3體內(nèi)的墻合水?結(jié)事未,礦物的一局部,皇國(guó)態(tài).I氣志水三土中汽的一局部3. 【答】土是連續(xù)、穩(wěn)固的巖石在風(fēng)化作用下形成的大

3、小懸殊的顆粒,經(jīng)過(guò)不同的搬運(yùn)方式,在各種自然環(huán)境 中生成的沉積物.與一般建筑材料相比,土具有三個(gè)重要特點(diǎn)：散粒性、多相性、自然變異性.4. 【答】土的結(jié)構(gòu)是指由土粒單元大小、礦物成分、形狀、相互排列及其關(guān)聯(lián)關(guān)系,土中水的性質(zhì)及孔隙特征等因素形成的綜合特征.根本類(lèi)型一般分為單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)粒徑0.0750.005mm、絮狀結(jié)構(gòu)粒徑0.005mnD .單粒結(jié)構(gòu)：土的粒徑較大,彼此之間無(wú)連結(jié)力或只有微弱的連結(jié)力,土粒呈棱角狀、外表粗糙. 蜂窩結(jié)構(gòu)：土的粒徑較小、顆粒間的連接力強(qiáng),吸引力大于其重力,土粒停留在最初的接觸位置上不再下沉. 絮狀結(jié)構(gòu)：土粒較長(zhǎng)時(shí)間在水中懸浮,單靠自身中重力不能下沉,而是由膠

4、體顆粒結(jié)成棉絮狀,以粒團(tuán)的 形式集體下沉.5. 【答】土的宏觀結(jié)構(gòu),常稱(chēng)之為土的構(gòu)造.是同一土層中的物質(zhì)成分和顆粒大小等都相近的各局部之間的相互關(guān) 系的特征.其主要特征是層理性、裂隙性及大孔隙等宏觀特征.6. 【答】強(qiáng)結(jié)合水影響土的粘滯度、彈性和抗剪強(qiáng)度,弱結(jié)合水影響土的可塑性.7. 【答】毛細(xì)水是存在于地下水位以上,受到水與空氣交界面處外表張力作用的自由水.土中自由水從地下水 位通過(guò)土的細(xì)小通道逐漸上升.它不僅受重力作用而且還受到外表張力的支配.毛細(xì)水的上升對(duì)建筑物地 下局部的防潮舉措和地基特的浸濕及凍脹等有重要影響；在干旱地區(qū),地下水中的可溶鹽隨毛細(xì)水上升后 不斷蒸發(fā),鹽分積聚于靠近地表處

5、而形成鹽漬土.在粉土和砂土中毛細(xì)現(xiàn)象最顯著.8. 【答】1一類(lèi)是原生礦物：母巖經(jīng)物理風(fēng)化而成,如石英、云母、長(zhǎng)石；2另一類(lèi)是次生礦物：母巖經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而成,土中次生礦物主要是粘土礦物,此外還有鋁鐵氧化物、氫 氧化物和可溶鹽類(lèi)等.常見(jiàn)的粘土礦物有蒙脫石、伊里石、高嶺石；由于粘土礦物顆粒很細(xì),比外表積很 大,所以顆粒外表具有很強(qiáng)的與水作用的水平,因此,土中含粘土礦物愈多,那么土的粘性、塑性和脹縮性 也愈大.9. 【答】粗顆粒土往往是巖石經(jīng)物理分化形成的原巖碎屑,是物理化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的原生礦物顆粒；細(xì)小土 粒主要是化學(xué)風(fēng)化作用形成的次生礦物顆粒和生成過(guò)程中有機(jī)物質(zhì)的介入,次生礦物的成分、性質(zhì)及其與

6、水的作用均很復(fù)雜,是細(xì)粒土具有塑性特征的主要因素之一,對(duì)土的工程性質(zhì)影響很大.10. 【答】粘土顆粒粘粒的礦物成分主要有粘土礦物和其他化學(xué)膠結(jié)物或有機(jī)質(zhì),而粘土礦物是很細(xì)小的扁 平顆粒,顆粒外表具有很強(qiáng)的與水相互作用的水平,外表積比外表愈大,這種水平就愈強(qiáng),由于土粒 大小而造成比外表數(shù)值上的巨大變化,必然導(dǎo)致土的活動(dòng)性的極大差異,如蒙脫石顆粒比高嶺石顆粒的比 外表大幾十倍,因而具有極強(qiáng)的活動(dòng)性.11. 【答】研究說(shuō)明,片狀粘土顆粒的外表,由于以下原因常帶有布平衡的負(fù)電荷.離解作用：指粘土礦物顆 粒與水作用后離解成更微小的顆粒,離解后的陽(yáng)離子擴(kuò)散于水中,陰離子留在顆粒外表；吸附作用：指 溶于水中

7、的微小粘土礦物顆粒把水介質(zhì)中一些與本身結(jié)晶格架中相同或相似的離子選擇性地吸附到自己表 面；同晶置換：指礦物晶格中高價(jià)的陽(yáng)離子被低價(jià)的離子置換,常為硅片中的 Si4+被Al3+置換,鋁片中 的Al3+被M2+置換,因而產(chǎn)生過(guò)剩的未飽和的負(fù)電荷.邊緣斷裂：理想晶體內(nèi)部是平衡的,但在顆粒邊緣 處,產(chǎn)生斷裂后,晶體連續(xù)性受到破壞,造成電荷不平衡.第三章一、 簡(jiǎn)做題1. 試解釋起始水力梯度產(chǎn)生的原因.6. 流砂與管涌現(xiàn)象有什么區(qū)別和聯(lián)系？7. 滲透力都會(huì)引起哪些破壞？第3章參考答案一、 簡(jiǎn)做題1. 【答】起始水力梯度產(chǎn)生的原因是,為了克服薄膜水的抗剪強(qiáng)度0或者說(shuō)為了克服吸著水的粘滯阻力 ,使之發(fā) 生流動(dòng)

8、所必須具有的臨界水力梯度度.也就是說(shuō),只要有水力坡度,薄膜水就會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng),只是當(dāng)實(shí)際的水力坡度小于起始水力梯度時(shí),薄膜水的滲透速度V非常小,只有憑借精密儀器才能觀測(cè)到.因此嚴(yán)格的講,起始水力梯度I0是指薄膜水發(fā)生明顯滲流時(shí)用以克服其抗剪強(qiáng)度0的水力梯度.6. 【答】在向上的滲流力作用下,粒間有效應(yīng)力為零時(shí),顆粒群發(fā)生懸浮、移動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為流砂土現(xiàn)象.這種現(xiàn)象多發(fā)生在顆粒級(jí)配均勻的飽和細(xì)、粉砂和粉土層中,一般具有突發(fā)性、對(duì)工程危害大.在水流滲透作用下,土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動(dòng),以至流失；隨著土的孔隙不斷擴(kuò)大,滲流 速度不斷增加,較粗的顆粒也相繼被水逐漸帶走,最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫穿的滲流

9、管道,造成土體塌陷, 這種現(xiàn)象稱(chēng)為管涌.它多發(fā)生在砂性土中,且顆粒大小差異大,往往缺少某種粒徑,其破壞有個(gè)時(shí)間開(kāi)展 過(guò)程,是一種漸進(jìn)性質(zhì)破壞.具體地再說(shuō),管涌和流砂的區(qū)別是： 1流砂發(fā)生在水力梯度大于臨界水力梯度,而管涌發(fā)生在水力梯度 小于臨界水力梯度情況下； 2流砂發(fā)生的部位在滲流逸出處,而管涌發(fā)生的部位可在滲流逸出處,也可 在土體內(nèi)部；3流砂發(fā)生在水流方向向上,而管涌沒(méi)有限制.7. 【答】滲流引起的滲透破壞問(wèn)題主要有兩大類(lèi)：一是由于滲流力的作用,使土體顆粒流失或局部土體產(chǎn)生移動(dòng), 導(dǎo)致土體變形甚至失穩(wěn)；二是由于滲流作用,使水壓力或浮力發(fā)生變化,導(dǎo)致土體和結(jié)構(gòu)物失穩(wěn).前者主 要表現(xiàn)為流砂和管

10、涌,后者主要那么表現(xiàn)為岸坡滑動(dòng)或擋土墻等構(gòu)造物整體失穩(wěn).第四章一簡(jiǎn)做題1. 何謂土中應(yīng)力？它有哪些分類(lèi)和用途？2. 怎樣簡(jiǎn)化土中應(yīng)力計(jì)算模型？在工程中應(yīng)注意哪些問(wèn)題？3. 地下水位的升降對(duì)土中自重應(yīng)力有何影響？在工程實(shí)踐中,有哪些問(wèn)題應(yīng)充分考慮其影響？4. 基底壓力分布的影響因素有哪些？簡(jiǎn)化直線分布的假設(shè)條件是什么？5. 如何計(jì)算基底壓力 必和基底附加壓力戶口？?jī)烧吒拍钣泻尾煌?. 土中附加應(yīng)力的產(chǎn)生原因有哪些？在工程實(shí)用中應(yīng)如何考慮？7. 在工程中,如何考慮土中應(yīng)力分布規(guī)律？第四章參考答案一、簡(jiǎn)做題1. 【答】土體在自重、建筑物荷載及其它因素的作用下均可產(chǎn)生土中應(yīng)力.一般來(lái)說(shuō)土中應(yīng)力是指自

11、重應(yīng)力和附 加應(yīng)力.土中應(yīng)力按其起因可分為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力兩種.自重應(yīng)力是指土體在自身重力作用下產(chǎn)生的尚未完 成的壓縮變形,因而仍將產(chǎn)生土體或地基的變形.附加應(yīng)力它是地基產(chǎn)生變形的的主要原因,也是導(dǎo)致地 基土的強(qiáng)度破壞和失穩(wěn)的重要原因.土中應(yīng)力安土骨架和土中孔隙的分擔(dān)作用可分為有效應(yīng)力和孔隙應(yīng)力兩種.土中有效應(yīng)力是指土粒所傳 遞的粒間應(yīng)力.它是限制土的體積變形和強(qiáng)度兩者變化的土中應(yīng)力.土中孔隙應(yīng)力是指土中水和土中 氣所傳遞的應(yīng)力.2. 【答】我們把天然土體簡(jiǎn)化為線性彈性體.即假設(shè)地基土是均勻、連續(xù)、各向同性的半無(wú)限空間彈性體而采用 彈性理論來(lái)求解土中應(yīng)力.當(dāng)建筑物荷載應(yīng)力變化范圍比較大,如高

12、層建筑倉(cāng)庫(kù)等筒體建筑就不能用割線代替曲線而要考慮土體的 非線性問(wèn)題了.3. 【答】地下水下降,降水使地基中原水位以下的有效自重應(yīng)力增加與降水前比較猶如產(chǎn)生了一個(gè)由于降水引起的應(yīng)力增量,它使土體的固結(jié)沉降加大,故引起地表大面積沉降.地下水位長(zhǎng)期上升如筑壩蓄水將減少土中有效自重應(yīng)力.1、假設(shè)地下水位上升至根底底面以上,它對(duì)根底形成浮力使地基土的承載力下降.2、地下水位上升,如遇到濕陷性黃土造成不良后果塌陷3、地下水位上升,粘性土濕化抗剪強(qiáng)度降低.4. 【答】基底壓力的大小和分布狀況與荷載的大小和分布、根底的剛度、根底的埋置深度以及地基土的性質(zhì)等多種因素.假設(shè)條件：剛性根底、根底具有一定的埋深,依據(jù)

13、彈性理論中的圣維南原理.5. 【答】P + O基地壓力P計(jì)算：中央荷載作用下？+6十血1 4H W 偏心荷載作用下基地壓力片計(jì)算:E -產(chǎn)- J璀基地壓力P為接觸壓力.這里的“接觸,是指根底底面與地基土之間的接觸,這接觸面上的壓力稱(chēng) 為基底壓力.基底附加壓力 E為作用在根底底面的凈壓力.是基底壓力與基底處建造前土中自重應(yīng)力之差,是引 起地基附加應(yīng)力和變形的主要原因.6. 【答】由外荷載引起的發(fā)加壓力為主要原因.需要考慮實(shí)際引起的地基變形破壞、強(qiáng)度破壞、穩(wěn)定性破壞.7. 【答】由于附加應(yīng)力擴(kuò)散分布,他不僅發(fā)生在荷載面積之下,而且分布在荷載面積相當(dāng)大的范圍之下.所以工程中：1、考慮相鄰建筑物時(shí),新

14、老建筑物要保持一定的凈距,其具體值依原有根底荷載和地基土質(zhì)而定,一般不宜小于該相鄰根底底面高差的1-2倍；2、同樣道理,當(dāng)建筑物的根底臨近邊坡即坡肩時(shí),會(huì)使土坡的下滑力增加,要考慮和分析邊坡的穩(wěn)定性.要求根底離開(kāi)邊坡有一個(gè)最小的限制距離a.3、 應(yīng)力和應(yīng)變時(shí)聯(lián)系在一起的,附加應(yīng)力大,地基變形也大；反之,地基變形就小,甚至可以忽略不計(jì).因此我們?cè)谟?jì)算地基最終沉降量時(shí),“沉降計(jì)算深度,用應(yīng)力比法確定.第五章1. 通過(guò)固結(jié)試驗(yàn)可以得到哪些土的壓縮性指標(biāo)？如何求得？2. 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)可以得到哪些土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)？3. 室內(nèi)固結(jié)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)都不能測(cè)定土的彈性模量,為什么？4. 試從根本概念、

15、計(jì)算公式及適用條件等方面比較壓縮模量、變形模量與彈性模量,它們與材料力學(xué)中楊 氏模量有什么區(qū)別？5. 根據(jù)應(yīng)力歷史可將土層分為那三類(lèi)土層？試述它們的定義.6. 何謂先期固結(jié)壓力？實(shí)驗(yàn)室如何測(cè)定它？7. 何謂超固結(jié)比？如何按超固結(jié)比值確定正常固結(jié)土？8. 何謂現(xiàn)場(chǎng)原始?jí)嚎s曲線？三類(lèi)土的原始?jí)嚎s曲線和壓縮性指標(biāo)由實(shí)驗(yàn)室的測(cè)定方法有河不同？9. 應(yīng)力歷史對(duì)土的壓縮性有何影響？如何考慮？第五章參考答案一簡(jiǎn)做題1. 【答】壓縮系數(shù)壓縮指數(shù)壓縮模量會(huì)=心=一七壓縮系數(shù)壓縮指數(shù)Er- 坷 -I"】壓縮模量1代2. 【答】可以同時(shí)測(cè)定地基承載力和土的變形模量o3. 【答】土的彈性模量是指土體在側(cè)限條

16、件下瞬時(shí)壓縮的應(yīng)力應(yīng)變模量.他的變形包括了可恢復(fù)的彈性變形和不可恢復(fù)的剩余變形兩局部.而室內(nèi)固結(jié)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)都不能提供瞬時(shí)荷載,它們得到的壓縮模量和變形模量時(shí)包含剩余變形在內(nèi)的.和彈性模量由根本區(qū)別.4. 【答】土的壓縮模量也的定義是土在側(cè)限條件下的豎向附加應(yīng)力與豎向應(yīng)變之比值.Ap土的壓縮模量是通過(guò)土的室內(nèi)壓縮試驗(yàn)得到的,土的變形模量的定義是土體在無(wú)側(cè)限條件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值.相1-/？土的變形模量時(shí)現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)得到的,土的壓縮模量和變形模量理論上是可以換算的:弟=m殘.但影響因素較多不能準(zhǔn)確反映他們之間的實(shí)際關(guān)系.土的彈性模量£的定義是土體在無(wú)側(cè)限條件下瞬時(shí)壓縮的應(yīng)力應(yīng)變

17、模量.土的彈性模量由室內(nèi)三軸壓縮試驗(yàn)確定.5. 【答】正常固結(jié)土層在歷史上所經(jīng)受的先期固結(jié)壓力等于現(xiàn)有覆蓋土重.超固結(jié)土層歷史上曾經(jīng)受過(guò)大于現(xiàn)有覆蓋土重的先期固結(jié)壓力.欠固結(jié)土層先期固結(jié)壓力小于現(xiàn)有覆蓋土重.6. 【答】,稱(chēng)為先期固天然土層在歷史上受過(guò)最大固結(jié)壓力指土體在固結(jié)過(guò)程中所受的最大豎向有效應(yīng)力 結(jié)壓力,或稱(chēng)前期固結(jié)壓力.先進(jìn)行高壓固結(jié)試驗(yàn)得到 °以#曲線,在用A.卡薩格蘭德的經(jīng)驗(yàn)作圖法求得.7. 【答】在研究沉積土層的應(yīng)力歷史時(shí),通常將先期固結(jié)壓力與現(xiàn)有覆蓋土重之比值定義為超固結(jié)比.8. 【答】現(xiàn)場(chǎng)原始?jí)嚎s曲線是指現(xiàn)場(chǎng)土層在其沉積過(guò)程中由上覆蓋土重原本存在的壓縮曲線,簡(jiǎn)稱(chēng)原

18、始?jí)嚎s曲 線.室內(nèi)壓縮試驗(yàn)所采用的土樣與原位土樣相比,由于經(jīng)歷了卸荷的過(guò)程,而且試件在取樣、運(yùn)輸、試件 制作以及試驗(yàn)過(guò)程中不可預(yù)防地要受到不同程度的擾動(dòng),因此,土樣的室內(nèi)壓縮曲線不能完全代表現(xiàn)場(chǎng)原 位處土樣的孔隙比與有效應(yīng)力的關(guān)系.施熙特曼提出了根據(jù)土的室內(nèi)壓縮試驗(yàn)曲線進(jìn)行修正得到土現(xiàn)場(chǎng)原 始?jí)嚎s曲線.第六章一簡(jiǎn)做題1. 成層土地基可否采用彈性力學(xué)公式計(jì)算根底的最終沉浸量？2. 在計(jì)算根底最終沉降量地基最終變形量以及確定地基壓縮層深度地基變形計(jì)算深度時(shí),為什么 自重應(yīng)力要用有效重度進(jìn)行計(jì)算？3. 有一個(gè)根底埋置在透水的可壓縮性土層上,當(dāng)?shù)叵滤簧舷掳l(fā)生變化時(shí),對(duì)根底沉降有什么影響？當(dāng)基 礎(chǔ)底面

19、為不透水的可壓縮性土層時(shí),地下水位上下變化時(shí),對(duì)根底有什么影響？4. 兩個(gè)根底的底面面積相同,但埋置深度不同,假設(shè)低級(jí)土層為均質(zhì)各向同性體等其他條件相同,試問(wèn)哪一 個(gè)根底的沉降大？為什么？5. 何謂超固結(jié)比？在實(shí)踐中,如何按超固結(jié)比值確定正常固結(jié)土？6. 正常固結(jié)土主固結(jié)沉降量相當(dāng)于分層總和法單向壓縮根本公式計(jì)算的沉降量,是否相等？9. 一維固結(jié)微分方程的根本假設(shè)有哪些？如何得出解析解一簡(jiǎn)做題1. 【答】不能.利用彈性力學(xué)公式估算最終沉降量的方法比較簡(jiǎn)便,但這種方法計(jì)算結(jié)果偏大.由于 歸.的不同2. 【答】固結(jié)變形有效自重應(yīng)力引起.3. 【答】當(dāng)根底埋置在透水的可壓縮性土層上時(shí)：地下水下降,降

20、水使地基中原水位以下的有效資中應(yīng)力增加與降水前比較猶如產(chǎn)生了一個(gè)由于降水引起的應(yīng)力增量,它使土體的固結(jié)沉降加大,根底沉降增加.地下水位長(zhǎng)期上升如筑壩蓄水將減少土中有效自重應(yīng)力.是地基承載力下降,假設(shè)遇見(jiàn)濕陷性土?xí)?起坍塌.當(dāng)根底埋置在不透水的可壓縮性土層上時(shí)：當(dāng)?shù)叵滤幌陆?沉降不變.地下水位上升,沉降不變.4. 【答】引起根底沉降的主要原因是基底附加壓力,附加壓力大,沉降就大.的如咨20因而當(dāng)根底面積相同時(shí),其他條件也相同時(shí).根底埋置深的時(shí)候基底附加壓力大,所以沉降大. 當(dāng)埋置深度相同時(shí),其他條件也相同時(shí),根底面積小的基底附加應(yīng)力大,所以沉降大.5. 【答】在研究沉積土層的應(yīng)力歷史時(shí),通常

21、將先期固結(jié)壓力與現(xiàn)有覆蓋土重之比值定義為超固結(jié)比.超固結(jié)比值等于1時(shí)為正常固結(jié)土6. 【答】不相同,由于壓縮性指標(biāo)不同.等于總應(yīng)力減去孔隙水壓力.此即飽和土中的有效應(yīng)力原理.土中的附加應(yīng)力是指有效應(yīng)力.9.【答】一維固結(jié)理論的根本假設(shè)如下：(1) 土層是均質(zhì)、各向同性和完全飽和的；(2) 土粒和孔隙水都是不可壓縮的(3) 土中附加應(yīng)力沿水平面是無(wú)限均勻分布的,因此土層的固結(jié)和土中水的滲流都是豎向的;(4) 土中水的滲流服從于達(dá)西定律(5) 在滲透固結(jié)中,土的滲透系數(shù) k和壓縮系數(shù)& 都是不變的常數(shù)(6) 外荷是一次驟然施加的,在固結(jié)過(guò)程中保持不變(7) 土體變形完全是由土層中超孔隙水壓

22、力消散引起的建立一維固結(jié)微分方程"源 龐 然后、然后根據(jù)初始條件和邊界條件求解微分方程得出解析解.第七章1. 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)實(shí)質(zhì)上是抗剪強(qiáng)度參數(shù),也就是土的強(qiáng)度指標(biāo),為什么？2. 同一種土所測(cè)定的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是有變化的,為什么？3. 何謂土的極限平衡條件？粘性土和粉土與無(wú)粘性土的表達(dá)式有何不同？4. 為什么土中某點(diǎn)剪應(yīng)力最大的平面不是剪切破壞面？如何確定剪切破壞面與小主應(yīng)力作用方向夾角？5. 試比較直剪試驗(yàn)和三軸壓縮試驗(yàn)的土樣的應(yīng)力狀態(tài)有什么不同？并指出直剪試驗(yàn)土樣的大主應(yīng)力方向6. 試比較直剪試驗(yàn)三種方法和三軸壓縮試驗(yàn)三種方法的異同點(diǎn)和適用性.7. 根據(jù)孔隙壓力系數(shù) A、B的物理

23、意義,說(shuō)明三軸 UU和CU試驗(yàn)中求A、B兩系數(shù)的區(qū)別.一、簡(jiǎn)做題1. 【答】土的抗剪強(qiáng)度可表達(dá)為 耳=+ c ,卬,匚稱(chēng)為抗剪強(qiáng)度指標(biāo),抗剪強(qiáng)度指標(biāo)實(shí)質(zhì)上就是 抗剪強(qiáng)度參數(shù)2. 【答】對(duì)于同一種土,抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與試驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)條件都有關(guān)系,不同的試驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)條件 所測(cè)得的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是不同.巧一瑪 b +巧.:amc cos 印3.【答】(1) 土的極限平衡條件:22,即土處于極限平衡狀態(tài)時(shí)破壞面與大主應(yīng)力作用面間的夾角為(2)當(dāng)為無(wú)粘性土 (4 = 0時(shí),4. 【答】由于在剪應(yīng)力最大的平面上,雖然剪應(yīng)力最大將,但是它小于該面上的抗剪強(qiáng)度 R ,所以該面上不會(huì)發(fā)生剪切破壞.剪切破壞面與小

24、主應(yīng)力作用方向夾角I 一 '1 I' 5. 【答】直剪試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)：% =;三軸試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)：工二1 H °.直剪試驗(yàn)土樣的大主應(yīng)力作用方向與水平面夾角為90°o6. 【答】直剪試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)試驗(yàn)方法試驗(yàn)過(guò)程成果表達(dá)試驗(yàn)方法試驗(yàn)過(guò)程成果表達(dá)快剪(Q-test, quickshear test)試樣施加豎向壓力后,立即快速(0.02mm/min)施加水平剪應(yīng)力使試樣剪切七,代不固結(jié)不排水三軸試驗(yàn),簡(jiǎn)稱(chēng)不排水試驗(yàn)(UU-test, unsolidationundrained test)試樣在施加圍壓 和隨后施加豎向 壓力直至剪切破 壞的整個(gè)過(guò)程中

25、都不允許排水,試 驗(yàn)自始至終關(guān)閉 排水閥門(mén)試樣在施加圍壓固結(jié)快剪(consolidatedquick sheartest)允許試樣在豎向壓力下排水,待固結(jié) 穩(wěn)定后,再快速施 加水平剪應(yīng)力使試 樣剪切破壞%電固結(jié)不排水三軸試驗(yàn),簡(jiǎn)稱(chēng)固結(jié)不排水試驗(yàn)(CU-test, consolidationundrained test)時(shí)翻開(kāi)排水閥門(mén), 允許排水固結(jié),待 固結(jié)穩(wěn)定后關(guān)閉 排水閥門(mén),再施加 豎向壓力,使試樣 在不排水的條件下剪切破壞r Pa慢剪(S-test, slowshear test)允許試樣在豎向壓力下排水,待固結(jié)穩(wěn)定后,那么以緩慢 的速率施加水平剪 應(yīng)力使試樣剪切固結(jié)排水三軸試 驗(yàn),簡(jiǎn)稱(chēng)

26、排水試驗(yàn)(CD-test, consolidation drained test)試樣在施加圍壓 時(shí)允許排水固結(jié),待固結(jié)穩(wěn)定后,再 在排水條件下施 加豎向壓力至試 件剪切破壞七甲a目前,室內(nèi)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的常用手段一般是三軸壓縮試驗(yàn)與直接剪切試驗(yàn),在試驗(yàn)方法上根據(jù)排水條件又各自分為不固結(jié)不排水剪、固結(jié)不排水剪、固結(jié)排水剪與快剪、固結(jié)快剪、慢剪三種方法.但直剪試驗(yàn)方法中的“快和“慢,并不是考慮剪切速率對(duì)土的抗剪強(qiáng)度的影響,而是由于直剪儀不能 嚴(yán)格限制排水條件,只好通過(guò)限制剪切速率的快、慢來(lái)近似模擬土樣的排水條件.由于試驗(yàn)時(shí)的排水條件 是影響粘性土抗剪強(qiáng)度的最主要因素,而三軸儀能?chē)?yán)格限制排水

27、條件,并能通過(guò)量測(cè)試樣的孔隙水壓力來(lái) 求得土的有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo).如有可能,宜盡量采用三軸試驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定粘性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo).各種試驗(yàn)方法的實(shí)用性：抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的取值恰當(dāng)與否,對(duì)建筑物的工程造價(jià)乃至平安使用都有很大的影響,因此,在實(shí)際 工程中,正確測(cè)定并合理取用土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是非常重要的.對(duì)于具體的工程問(wèn)題,如何合理確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)取決于工程問(wèn)題的性質(zhì).一般認(rèn)為,地基的 長(zhǎng)期穩(wěn)定性或長(zhǎng)期承載力問(wèn)題,宜采用三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)確定的有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo),以有效應(yīng)力法進(jìn)行 分析；而飽和軟粘土地基的短期穩(wěn)定性或短期承載力問(wèn)題,宜采用三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)的強(qiáng)度指標(biāo),以 總應(yīng)力法進(jìn)行分析.對(duì)于一般工程問(wèn)題

28、,如果對(duì)實(shí)際工程土體中的孔隙水壓力的估計(jì)把握不大或缺乏這方面的數(shù)據(jù),那么可采用 總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)以總應(yīng)力法進(jìn)行分析,分析時(shí)所需的總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo),應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程的具體情況,選擇 與現(xiàn)場(chǎng)土體受剪時(shí)的固結(jié)和排水條件最接近的試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定.例如,假設(shè)建筑物施工速度較快,而地基 土土層較厚、透水性低且排水條件不良時(shí),可采用三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)或直剪儀快剪試驗(yàn)的結(jié)果；如果施工速度較慢,地基土土層較薄、透水性較大且排水條件良好時(shí),可采用三軸固結(jié)排水試驗(yàn)或直剪儀慢剪試驗(yàn)的結(jié)果；如果介于以上兩種情況之間,可采用三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)或直剪儀固結(jié)快剪的結(jié)果.由于三軸試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)各自的三種試驗(yàn)方法,都只能考慮三種特定

29、的固結(jié)情況,但實(shí)際工程的地基所處 的環(huán)境比較復(fù)雜,而且在建筑物的施工和使用過(guò)程中都要經(jīng)歷不同的固結(jié)狀態(tài),要想在室內(nèi)完全真實(shí)地模 擬實(shí)際工程條件是困難的.所以,在根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的取值時(shí),還應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn).7. 【答】孔隙壓力系數(shù)A為在偏應(yīng)力增量作用下孔隙壓力系數(shù),孔隙壓力系數(shù)B為在各向應(yīng)力相等條件下的孔隙壓力系數(shù),即土體在等向壓縮應(yīng)力狀態(tài)時(shí)單位圍壓增量所引起的孔隙壓力增量.三軸試驗(yàn)中,先將土樣飽和,此時(shí)B= 1 ,在UU試驗(yàn)中,總孔隙壓力增量為： Au =+ AAo1 -AaJ ,在cu試驗(yàn)中,由于試樣在作用下固結(jié)穩(wěn)定,故M = ° ,于是總孔隙壓力增量為：'&#

30、39;1' 11' ' 1 - ''第八章一、簡(jiǎn)做題1. 靜止土壓力的墻背填土處于哪一種平衡狀態(tài)？它與主動(dòng)、被動(dòng)土壓力狀態(tài)有何不同？2. 擋土墻的位移及變形對(duì)土壓力有何影響？3. 分別指出以下變化對(duì)主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力各有什么影響？1內(nèi)摩擦角伊變大；2外摩擦角計(jì)變??；3填土面傾角 °增大；4墻背傾斜俯斜角 色減小.8. 比較朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論的根本假定及適用條件.一、簡(jiǎn)做題1. 【答】靜止土壓力時(shí)墻背填土處于彈性平衡狀態(tài),而主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力時(shí)墻背填土處于極限平衡狀態(tài).2. 【答】擋土墻在側(cè)向壓力作用下,產(chǎn)生離開(kāi)土體的微小位移

31、或轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生主動(dòng)土壓力；當(dāng)擋土墻的位移的 移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)擠向土體產(chǎn)生被動(dòng)土壓力.3. 【答】序號(hào)影響因素主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力1內(nèi)摩擦角甲變大減小增大2外摩擦角目變小增大減小3填土面傾角點(diǎn)增大增大減小4墻背傾斜俯斜角賀減小減小增大8. 【答】朗肯理論假定擋土墻的墻背豎直、光滑,墻后填土外表水平且延伸到無(wú)限遠(yuǎn)處,適用于粘性土和無(wú)粘性土.庫(kù)侖理論假定滑裂面為一通過(guò)墻踵的平面,滑動(dòng)土楔體是由墻背和滑裂面兩個(gè)平面所夾的土體 所組成,墻后填土為砂土.適用于各類(lèi)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(wú)粘性 土的情況.第九章一、 簡(jiǎn)做題1. 地基破壞模式有幾種？發(fā)生整體剪切破壞時(shí)p-s曲線的特征如何？

32、2. 何為地基塑性變形區(qū)？3. 何為地基極限承載力或稱(chēng)地基極限荷載？第9章參考答案一、 簡(jiǎn)做題1. 【答】在荷載作用下地基因承載力缺乏引起的破壞,一般都由地基土的剪切破壞引起.試驗(yàn)說(shuō)明,淺根底的地基 破壞模式有三種：整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖切剪切破壞.地基整體剪切破壞的主要特征是能夠形成延伸至地面的連續(xù)滑動(dòng)面.在形成連續(xù)滑動(dòng)面的過(guò)程中,隨著荷載或基底壓力的增加將出現(xiàn)三個(gè)變形階段：即彈性變形階段、彈塑性變形階段以及破壞或塑性流動(dòng)階段.即地基在荷載作用下產(chǎn)生近似線彈性p-s曲線首段呈線性變形；當(dāng)荷載到達(dá)一定數(shù)值時(shí),剪切破壞區(qū)或稱(chēng)塑性變形區(qū)逐漸擴(kuò)大,p-s曲線由線性開(kāi)始彎曲；當(dāng)剪切破壞區(qū)連成一

33、片形成連續(xù)滑動(dòng)面時(shí),地 基根底失去了繼續(xù)承載水平,這時(shí)p-s曲線具有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn).2. 【答】地基土中應(yīng)力狀態(tài)在剪切階段,又稱(chēng)塑性變性階段.在這一階段,從根底兩側(cè)底邊緣開(kāi)始,局部區(qū)域土中剪應(yīng)力等于該處土的抗剪強(qiáng)度,土體處于塑性極限平衡狀態(tài),宏觀上 p-s曲線呈現(xiàn)非線性的變化,這個(gè)區(qū) 域就稱(chēng)為塑性變形區(qū).隨著荷載增大,根底下土的塑性變形區(qū)擴(kuò)大,但塑性變形區(qū)并未在根底中連成一片.3. 【答】地基極限承載力是指地基剪切破壞開(kāi)展即將失穩(wěn)時(shí)所能承受的極限荷載,亦稱(chēng)地基極限荷載.它相當(dāng)于地 基土中應(yīng)力狀態(tài)從剪切破壞階段過(guò)渡到隆起階段時(shí)的界限荷載.或者說(shuō)是指地基中將要出現(xiàn)但尚未出現(xiàn)完全破壞時(shí),地基所能承受的極限基底壓力 或地基從彈塑性變形階段轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄云茐碾A段的臨界壓力,以pu表示.第十章1.簡(jiǎn)做題1. 土坡穩(wěn)定有何實(shí)際意義？影響土坡穩(wěn)定的因素有哪些？