土力學(xué)重點(diǎn)概念總結(jié)

土力學(xué)1。土的主要礦物成分：原生礦物：石英、長石、云母次生礦物:主要是粘土礦物，包括三種類型高嶺石、伊里石、蒙脫石粒徑：顆粒的大小通常以直徑表示。稱為粒徑(mm)或粒度。粒組:粒徑大小在一定范圍內(nèi)、具有相同或相似的成分和性質(zhì)的土粒集合。粒組的劃分:巨粒(>200mm)粗粒(0.075?200mm)卵石或碎石顆粒(20?200mm)圓礫或角礫顆粒(2?20mm)砂(0。075~2mm)細(xì)粒(<0.075mm)粉粒(0。005?0。075mm)粘粒(<0。005mm)土的顆粒級配：土由不同粒組的土顆?；旌显谝黄鹚纬桑恋男再|(zhì)主要取決于不同粒組的土粒的相對含量。土的顆粒級配就是指大小土粒的搭配情況。6。級配曲線法:縱坐標(biāo):小于某粒徑的土粒累積含量橫坐標(biāo):使用對數(shù)尺度表示土的粒徑，可以把粒徑相差上千倍的粗粒都表示出來尤其能把占總重量少，但對土的性質(zhì)可能有主要影響的顆粒部分清楚地表達(dá)出來不均勻系數(shù):可以反映大小不同粒組的分布情況,Cu越大表示土粒大小分布范圍廣，級配良好.曲率系數(shù):描述累積曲線的分布范圍，反映曲線的整體形狀9。土中水一土中水是土的液體相組成部分。水對無粘性土的工程地質(zhì)性質(zhì)影響較小，但粘性土中水是控制其工程地質(zhì)性質(zhì)的重要因素，如粘性土的可塑性、壓縮性及其抗剪性等，都直接或間接地與其含水量有關(guān)。3.表示土的三相組成部分質(zhì)量、體積之間的比例關(guān)系的指標(biāo)稱為土的三相比例指標(biāo),主要指標(biāo)有:比重、天然密度、含水量(這三個(gè)指標(biāo)需用實(shí)驗(yàn)室實(shí)測)和由它們?nèi)齻€(gè)計(jì)算得出的指標(biāo)干密度、飽和密度、孔隙率、孔隙比和飽和度.14,稠度:粘性土因含水量的不同表現(xiàn)出不同的稀稠、軟硬狀態(tài)的性質(zhì)稱為粘性土的稠度。5。粘性土的界限含水量：同一種粘性土隨其含水量的不同而分別處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動狀態(tài)。由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種狀態(tài)的分界含水量,叫界限含水量16?？伤苄允钦承酝羺^(qū)別于砂土的重要特征，可塑性的大小用土處在可塑狀態(tài)時(shí)的含水量的變化范圍來衡量，從液限到塑限含水量的變化范圍越大，土的可塑性越好.液限WL-一粘性土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變到流塑狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱為粘性土的液限，記為WL。.塑限WP——粘性土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變到半固體狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱為粘性土的塑限，記為Wp3?？s限Ws-一從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變到固體狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱為粘性土的縮限記為Ws。塑性指數(shù)Ip:粘性土液、塑限差值(去掉百分號)稱為粘性土的塑性指數(shù)，記為Ip。Ip=WL—Wp塑性指數(shù)反映的是粘性土處于可塑狀態(tài)時(shí)含水量的變化范圍；塑性指數(shù)Ip是粘性土各種影響因子作用后的一個(gè)綜合反映，從一定程度上，反映了粘性土的工程性質(zhì)。它是粘性土命名的依據(jù)。工程上，用塑性指數(shù)Ip對粘性土進(jìn)行工程分類。IpZ17粘±10<Ip<17粉質(zhì)粘土液性指數(shù)IL—-粘性土的天然含水量與塑限的差值和塑性指數(shù)之比，記為IL.稠度指標(biāo)，反映粘性土的軟、硬程度I=二^即I=:-匕當(dāng)天然含水量3小于等于塑限Wp時(shí)，土體處于固態(tài)或者是半固態(tài)，LILW—W此時(shí)IL小于或等于零；當(dāng)天然含水量3大于等于液限WL時(shí)，土體處于流塑狀態(tài)，此時(shí)IL大于或等于1.0；當(dāng)天然含水量在液限WL和塑限Wp之間變化時(shí)，IL值處于0?1。0之間,此時(shí)粘性土處于可塑狀態(tài)。根據(jù)IL值的大小，將粘性土的軟硬狀態(tài)分為土堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑等13。影響土壓實(shí)性的主要因素什么？【答】含水量、擊實(shí)能量、土的顆粒級配、試驗(yàn)條件。達(dá)西定律一一水在土中的滲透速度與土的水力梯度成正比v=kT（水力梯度i,即沿滲流方向單位距離的水頭損失）密實(shí)的粘土，需要克服結(jié)合水的粘滯阻力后才能發(fā)生滲透；同時(shí)滲透系數(shù)與水力坡降的規(guī)律還偏離達(dá)西定律而呈非線性關(guān)系。達(dá)西定律適用于層流，不適用于紊流。21。滲透:土孔隙中的自由水在重力作用下發(fā)生運(yùn)動的現(xiàn)象稱為水的滲透而土被水流透過的性質(zhì)，稱為土的滲透性。22。土滲透性的影響因素;土的粒度成分及礦物成分、合水膜厚度、土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、水的粘滯度、土中氣體23。滲透水流施于單位土體內(nèi)土粒上的力稱為滲流力、動水壓力.4。當(dāng)滲流力和土的有效重度相同且方向相反時(shí)，土顆粒間的壓力等于零，土顆粒將處于懸浮狀態(tài)而失去穩(wěn)定。這種現(xiàn)象稱為流土，此時(shí)的水頭梯度成為臨界水頭梯度icr。7.滲透力都會引起哪些破壞？滲流引起的滲透破壞問題主要有兩大類：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，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)為流砂和管涌，后者主要則表現(xiàn)為岸坡滑動或擋土墻等構(gòu)造物整體失穩(wěn)。六、流砂：在向上的滲透作用下，表層局部土體顆粒同時(shí)發(fā)生懸浮移動的現(xiàn)象。13、流土與管涌有什么不同?它們是怎樣發(fā)生的？答:流土是指向上滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒群同時(shí)起動而流失的現(xiàn)象。主要發(fā)生在地基或土壩下游滲流逸出處。管涌是滲透變形的另一種形式.它是指在滲流作用下土體中的細(xì)土顆粒在粗土粒形成的孔隙比孔道中發(fā)生移動并被帶出的現(xiàn)象.常發(fā)生在砂礫中，發(fā)生在建筑物的底部，當(dāng)土體在上下游水頭差作用下產(chǎn)生的水力坡降大于土體臨界水力坡降時(shí)，會產(chǎn)生流土或管涌。或者當(dāng)?shù)鼗鶠槌蓪油習(xí)r,當(dāng)有由下向上的流動，粘土層的有效應(yīng)力為零時(shí),即發(fā)生流土。任何類型的土，只要水力坡降達(dá)到一定的大小，都可發(fā)生流土破壞27。土的壓實(shí)性：指在一定的含水率下，以人工或機(jī)械的方法，使土體能夠壓實(shí)到某種密實(shí)程度的性質(zhì)。28。當(dāng)含水率較小時(shí)，土的干密度隨著含水率的增加而增大,而當(dāng)干密度增加到某一值后，含水率繼續(xù)增加反而使干密度減小。干密度的這一最大值稱為該擊數(shù)下的最大干密度此對應(yīng)的含水率稱為最優(yōu)含水率29。地基變形的原因是由于土體具有可壓縮性的內(nèi)在因素和地基受到附加壓力的作用的夕卜在因素。0.只有通過土粒接觸點(diǎn)傳遞的粒間應(yīng)力，才能使土粒彼此擠緊，從而引起土的變形，而粒間應(yīng)力又是影響土體強(qiáng)度的一個(gè)重要因素，所以粒間應(yīng)力又稱為有效應(yīng)力.因此，土中自重應(yīng)力可定義為土自身有效重力在土體中引起的應(yīng)力。土中豎向和側(cè)向的自重應(yīng)力一般均指有效自重應(yīng)力。為簡便起見常把oCZ稱為自重應(yīng)力，用。C表示?；讐毫Γ夯A(chǔ)底面?zhèn)鬟f給地基表面的壓力,也稱基底接觸壓力.4基底壓力分布的影響因素有哪些?簡化直線分布的假設(shè)條件是什么？基底壓力的大小和分布狀況與荷載的大小和分布、基礎(chǔ)的剛度、基礎(chǔ)的埋置深度以及地基土的性質(zhì)等多種因素。假設(shè)條件：剛性基礎(chǔ)、基礎(chǔ)具有一定的埋深，依據(jù)彈性理論中的圣維南原理32。影響基底接觸壓力大小和分布的因素：A、地基土種類（土性）OB、基礎(chǔ)埋深。C、荷載大小及分布情況。D、地基與基礎(chǔ)的相對剛度。E、基礎(chǔ)平面形狀、尺寸大小0°.252/110.751-0'L堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑P—3基地壓力P—3基地壓力P計(jì)算：（中心荷載作用下M1—ZL月矩（偏心荷載作基地壓力*計(jì)算：%二」了云基地壓力P為接觸壓力。這里的“接觸〃，是指基礎(chǔ)底面與地基土之間的接觸,這接觸面上的壓力稱為基底壓力?；赘郊訅毫瓰樽饔迷诨A(chǔ)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.33?；赘郊訅毫Γ河山ㄖ锝ㄔ旌蟮幕讐毫χ锌鄢讟?biāo)高處原有的自重應(yīng)力后，新增加于基底的壓力。附加應(yīng)力：由建筑物荷載在地基中產(chǎn)生的應(yīng)力5.有效應(yīng)力：通過粒間接觸面?zhèn)鬟f的應(yīng)力稱為有效應(yīng)力，只有有效應(yīng)力才能使得土體產(chǎn)生壓縮（或固結(jié)）和強(qiáng)度。36?？紫端畱?yīng)力:飽和土體中由孔隙水來承擔(dān)或傳遞的應(yīng)力定義為孔隙水應(yīng)力，常用u表示.孔隙水應(yīng)力的特性與通常的靜水壓力一樣，方向始終垂直于作用面，任一點(diǎn)的孔隙水應(yīng)力在各個(gè)方向是相等的。37。當(dāng)總應(yīng)力保持不變時(shí)，孔隙水應(yīng)力和有效應(yīng)力可以相互轉(zhuǎn)化即孔隙水應(yīng)力減?。ㄔ龃螅┑扔谟行?yīng)力的等量增加（減小）7.在工程中，如何考慮土中應(yīng)力分布規(guī)律？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)，新老建筑物要保持一定的凈距，其具體值依原有基礎(chǔ)荷載和地基土質(zhì)而定，一般不宜小于該相鄰基礎(chǔ)底面高差的1-2倍；2、同樣道理，當(dāng)建筑物的基礎(chǔ)臨近邊坡即坡肩時(shí)，會使土坡的下滑力增加,要考慮和分析邊坡的穩(wěn)定性。要求基礎(chǔ)離開邊坡有一個(gè)最小的控制距離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■7計(jì)。因此我們在計(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.38.土的壓縮性:地基土在壓力作用下體積減小的特性.土體積縮小包括兩個(gè)方面:□土中水、氣從孔隙中排出，使孔隙體積減?。豢谕令w粒本身、土中水及封閉在土中的氣體被壓縮，很小可忽略不計(jì).9。固結(jié):土的壓縮隨時(shí)間增長的過程稱為固結(jié)。對于透水性大的無粘性土，其壓縮過程在很短時(shí)間內(nèi)就可以完成。而透水性小的粘性土,其壓縮穩(wěn)定所需的時(shí)間要比砂土長得多。0。土的壓縮性：在附加應(yīng)力作用下,地基土產(chǎn)生體積縮小為了保證建筑物的安全和正常使用，我們必須預(yù)先對建筑物基礎(chǔ)可能產(chǎn)生的最大沉降量和沉降差進(jìn)行估算。如果建筑物基礎(chǔ)可能產(chǎn)生的最大沉降量和沉降差，在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)，那么該建筑物的安全和正常使用一般是有保證的;否則，是沒有保證的。對后一種情況，我們必須采取相應(yīng)的工程措施以確保建筑物的安全和正常使用.壓縮系數(shù)啊:用單位壓力增量所引起的孔隙比的改變,即壓縮曲線的割線坡度表征土的壓縮性的高低。壓縮指數(shù)Cc:在較高的壓力范圍內(nèi)，壓縮曲線近似為一直線,很明顯，該直線越陡，意味著土的壓縮性越高。5。壓縮模量￡s:土在完全側(cè)限條件下豎向應(yīng)力增量△,與相應(yīng)的應(yīng)變增量也的比值，側(cè)限壓縮模量，MPa土體如果曾承受過比現(xiàn)在大的壓力，其壓縮性將降低，也就是說土的應(yīng)力歷史對壓縮性有很大影響。變形模量E0：表示土體在無側(cè)限條件下應(yīng)力應(yīng)變之比，相當(dāng)于理想彈性體的彈性模量。其大小反映了土體抵抗變形的能力，是反映土的壓縮性的重要指標(biāo)之一。8。變形模量與壓縮模量之間的關(guān)系：壓縮模量￡密土在完全側(cè)限條件下，豎向正應(yīng)力與相應(yīng)的變形穩(wěn)定情況下的豎向應(yīng)變的比值。變形模量E0：土在無側(cè)限條件下，豎向正應(yīng)力與相應(yīng)的變形穩(wěn)定情況下的豎向應(yīng)變的比值。49。分層總和法的基本假定：土的壓縮完全是由于孔隙體積減小導(dǎo)致骨架變形的結(jié)果，土粒本身的壓縮可忽略不計(jì);土層僅產(chǎn)生豎向壓縮，而無側(cè)向變形；土層均質(zhì)且在土層厚度范圍內(nèi),壓力是均勻分布的；只計(jì)算豎向附加應(yīng)力的作用產(chǎn)生的壓縮變形，而不考慮剪應(yīng)力引起的變形;基底壓力是作用于地表的局部柔性荷載,對非均質(zhì)地基可按均質(zhì)地基計(jì)算.50。應(yīng)力歷史：土體在歷史上曾經(jīng)受過的應(yīng)力狀態(tài)。51。固結(jié)應(yīng)力：能夠使土體產(chǎn)生固結(jié)或壓縮的應(yīng)力52。能夠使土體產(chǎn)生固結(jié)或壓縮的應(yīng)力：土在歷史上曾受到過的最大固結(jié)應(yīng)力pc3.抗剪強(qiáng)度:土體抵抗剪切破壞的極限能力.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？【答】土的抗剪強(qiáng)度可表達(dá)為烏二^七邸甲*。，堆匚稱為抗剪強(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)。巧—巧&+用=sin(p*ccos甲22土的極限平衡條件：Z2即bi=(7拘1"45°+—-F2ctan45°+—tan245°-2ctan45°-—I.刁I.刁或七習(xí)I2)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.【答】直剪試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài):伍m=；三軸試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài):方。。直剪試驗(yàn)土樣的大主應(yīng)力作用方向與水平面夾角為90054。破壞準(zhǔn)則:土體達(dá)到破壞狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力組合稱為破壞準(zhǔn)則54抗剪強(qiáng)度的測試方法:直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、載荷板試驗(yàn)、現(xiàn)場直剪試驗(yàn).55。在直剪試驗(yàn)過程中,不能量測孔隙水應(yīng)力，也不能控制排水，所以只能以總應(yīng)力法來表示土的抗剪強(qiáng)度。但是為了考慮固結(jié)程度和排水條件對抗剪強(qiáng)度的影響，根據(jù)加荷速率的快慢可將之間試驗(yàn)劃分為快剪、固結(jié)快剪、慢剪56。直剪試驗(yàn)的缺點(diǎn)：剪切破壞面固定為上下盒之間的水平面;試驗(yàn)中試驗(yàn)的排水程度靠試驗(yàn)速度的快慢控制;由于上下土盒的錯(cuò)動，剪切過程中試樣的有效面積減小，使試樣中的應(yīng)力分布不均勻,主應(yīng)力方向發(fā)生變化，當(dāng)剪切變形較大時(shí)這一缺陷表現(xiàn)更為突出。57。土壓力:擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力58。土壓力的大小和分布規(guī)律不僅與擋土墻的高度、填土的性質(zhì)有關(guān)還與擋土墻的剛度及其位移的方向與大小密切相關(guān)。59。靜止土壓力E0、0擋土墻為剛性，不動時(shí)土處于彈性平衡狀態(tài)，不產(chǎn)生位移和變形，此時(shí)作用在擋土墻上的土壓力稱為靜止土壓力.60.主動土壓力Ea、aa擋土墻背離填土方向轉(zhuǎn)動或移動時(shí)，隨著位移量的逐漸增加，墻后土體受到的土壓力逐漸減小，當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，土壓力降為最小值，這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力成為主動土壓力。61。被動土壓力Ep、ap擋土墻向填土方向轉(zhuǎn)動或移動時(shí)，隨著位移量的逐漸增加,墻后土體受到擠壓而引起土壓力逐漸增大，當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，土壓力增大為最大值,這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力成為被動土壓力。2。朗肯土壓力理論：基本原理:墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，與墻背接觸的任一土單元體都處于極限平衡狀態(tài)然后根據(jù)土單元體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)應(yīng)力所滿足的條件來建立土壓力的計(jì)算公式。基本假定:土體是具有水平表面的半無限體,墻背豎直光滑，采用這樣假定的目的是控制墻后單元體在水平和豎直方向的主應(yīng)力方向.3。庫倫土壓力理論：破壞面為平面滑動體為剛體滑動體整體處于極限平衡狀態(tài)，在滑動面上抗剪強(qiáng)度已充分發(fā)揮。6庫侖土壓力理論的基本假定是什么？【答】庫倫土壓力理論的基本假定有：①墻后的填土是理想的散粒體(粘聚力c=0)；②滑動破壞面為一平面；③滑動土楔體視為剛體。64。朗肯與庫侖土壓力理論存在的主要問題：朗肯理論基于土單元體的應(yīng)力極限平衡條件來建立，采用的假定是墻背豎直光滑，填土面為水平，其計(jì)算結(jié)果偏于保守。庫侖土壓力理論基于滑動塊體的靜力平衡條件來建立,采用的假定是破壞面為平面。但當(dāng)墻背與填土的摩擦角較大時(shí)，在土體中產(chǎn)生的滑動面往往是一個(gè)曲面，會產(chǎn)生較大的誤差。被動土壓力的計(jì)算常采用朗肯理論.65.朗肯理論與庫倫理論比較：、基本假定:前者假定擋墻光滑、直立、填土面水平；后者假定填土為散體(c=0)。、基本方法：前者應(yīng)用半空間中應(yīng)力狀態(tài)和極限平衡理論;后者按墻后滑動土楔體的靜力平衡條件導(dǎo)出計(jì)算公式。、結(jié)果比較:朗肯理論忽略了墻背與填土之間的摩擦影響，使計(jì)算的主動土壓力偏大，被動土壓力偏小;庫倫理論假定破壞面為一平面，而實(shí)際上為曲面。實(shí)踐證明，計(jì)算的主動土壓力誤差不大,而被動土壓力誤差較大。68。土坡:具有傾斜坡面的土體9.邊坡:具有傾斜坡面的巖土體。1.滑坡：一部分土體在外因作用下，相對于另一部分土體滑動72?；碌母驹?邊坡中土體內(nèi)部某個(gè)面上的剪應(yīng)力達(dá)到了它的抗剪強(qiáng)度。73滑坡的具體原因：(1)滑面上的剪應(yīng)力增加：如填土作用使邊坡的坡高增加、滲流作用使下滑力產(chǎn)生滲透力、降雨使土體飽和，容重增加、地震作用等；(2)滑面上的抗剪強(qiáng)度減小:如浸水作用使土體軟化、含水量減小使土體干裂，抗滑面面積減小、地下水位上升使有效應(yīng)力減小等。74。土坡的穩(wěn)定分析就是利用土力學(xué)理論研究發(fā)生滑坡時(shí)滑面可能的位置和形式、滑面上的剪應(yīng)力和抗剪強(qiáng)度的大小、抵抗下滑的因素以及如何采取措施等問題.土坡的穩(wěn)定安全度用安全系數(shù)表示。淺基礎(chǔ)地基的臨塑荷載、臨界荷載一、臨塑荷載、臨界荷載地基中將要出現(xiàn)而尚未出現(xiàn)塑性區(qū)時(shí)的基底壓力稱為淺基礎(chǔ)地基的臨塑荷載記為pCr

控制塑性區(qū)最大深度為某一定值時(shí)的基底壓力。如取塑性區(qū)的最大深度Zmax=b/4,則相對應(yīng)的臨界荷載記為P]/46.沖剪破壞：隨著荷載的增加，基礎(chǔ)出現(xiàn)持續(xù)下沉，主要因?yàn)榈鼗恋妮^大壓縮以至于基礎(chǔ)呈現(xiàn)連續(xù)刺入。地基不出現(xiàn)連續(xù)滑動面，基礎(chǔ)側(cè)面地面不出現(xiàn)隆起，因而基礎(chǔ)邊緣下的地基垂直剪切破壞。77.局部剪切破壞:靜荷載曲線沒有明顯的直線段，地基破壞的曲線也不呈現(xiàn)沖剪破壞那樣的明顯的陡降。當(dāng)基底壓力達(dá)到一定數(shù)值即相應(yīng)的極限荷載時(shí),基礎(chǔ)兩側(cè)微微隆起,然而剪切破壞區(qū)僅僅被限制在地基內(nèi)部的某一區(qū)域,未形成延伸至底面的連續(xù)滑動面。78。地基的破壞形式，主要與地基土的性質(zhì)尤其是與壓縮性質(zhì)有關(guān)。較堅(jiān)硬或密實(shí)的土，具有較低的壓縮性，通常呈現(xiàn)整體剪切破壞。軟弱粘土或松砂土地基，具有中高壓縮性，常常呈現(xiàn)局部剪切破壞或者沖剪破壞。與基礎(chǔ)埋埋深有關(guān)。5。地基破壞型(形)式有哪幾種？各有何特點(diǎn)。根據(jù)地基剪切破壞的特征，可將地基破壞分為整體剪切破壞，局部剪切破壞和沖剪破壞三種模式.整體剪切破壞:基底壓力p超過臨塑荷載后，隨荷載的增加,剪切破壞區(qū)不斷擴(kuò)大，最后在地基中形成連續(xù)的滑動面，基礎(chǔ)急劇下沉并可能向一側(cè)傾斜，基礎(chǔ)四周的地面明顯降起。密實(shí)的砂土和硬粘土較可能發(fā)生這種破壞形式.局部剪切破壞：隨著荷載的增加，塑性區(qū)只發(fā)展到地基內(nèi)某一范圍，滑動面不延伸到地面而是終止在地基內(nèi)某一深度處，基礎(chǔ)周圍地面稍有隆起，地基會發(fā)生較大變形,但房屋一般不會倒坍，中等密實(shí)砂土，松砂和軟粘土都可能發(fā)生這種破壞形式。沖剪破壞：基礎(chǔ)下軟弱土發(fā)生垂直剪切破壞，使基礎(chǔ)連續(xù)下沉。破壞時(shí)地基中無明顯滑動面，基礎(chǔ)四周地面無隆起而是下陷，基礎(chǔ)無明顯傾斜，但發(fā)生較大沉降，對于壓縮性較大的松砂和軟土地基可能發(fā)生這種破壞形式。5、由于建筑物荷載，使地基中某一飽和粘土層產(chǎn)生豎向附加應(yīng)力，其分布圖形梯梯形。層頂為電(,一1)=24OkPa,層底七=160kPa，粘土層厚度為4m，其頂、底面均為透水層。如圖所示。粘土層的平均滲透系數(shù)^=Qo2cm/^,平均孔隙比e=0.88,壓縮系數(shù)o=0.39(MPa)-1,試求：(1(1)該粘土層的最終沉降量;（4分）(2)當(dāng)沉降達(dá)到最終沉降量一半時(shí),所需要的時(shí)間。(9分)Ut提示：解：(1)0.39x10-2x2001.88Ut提示：解：(1)0.39x10-2x2001.88=0.166m(4分)（2）0.2x10-2x1.880.39x10-3x10=0.96m2/年(2分)U=1——e-4Tv=0.5t兀2O.196（2分）（3分）TH20.196x22t=r==0.817（2分）cv0.96年（2分）2、試述:有效應(yīng)力原理。答:有效應(yīng)力公式b=b+氣，Q為總應(yīng)力，"為有效應(yīng)力，uw為孔隙水壓力。（2分）由此得到重要的有效應(yīng)力原理，它包含下述兩點(diǎn)：1。土的有效應(yīng)力。,等于總應(yīng)力。減去孔隙水壓力uw；2.土的有效應(yīng)力控制了土的變形及強(qiáng)度性能.4、某一擋土墻,墻背光滑垂直、墻后填土面水平，填土面上受均部荷載q=15kPa,填土分兩層，如圖所示。第一層土：Y=18kN/m3,c=10kPa,j=20°,第二層土：Y=19°8kN/m3,c=15kPa,^=15°。試按水土分算法1求解：擋土墻的主動土壓力、水壓力，并繪出土壓力強(qiáng)度沿墻高的分布圖（15分）解：（1）本題符合朗肯土壓力公式的應(yīng)用條件，采用朗肯土壓力公式計(jì)算（1分）（2）各層土的主動土壓力系數(shù)：K=tg2（45o--）=g2（45。一宜）=0.49第一層土：危22K=tg2（45。--）=g2（45。-150）=0.59第二層土：a222Y2=10kN/m3（3）計(jì)算墻頂處的主動土壓力強(qiáng)度pa1p1=（y?z+q）-K1一2-"JK^（1分）（2分）（4分）A點(diǎn)：=（18x0+15）x0.49一2x10x0.7=-6.6kPa<0p2=（y?z+q）?K1一2?匕.JK1B點(diǎn)（上）：=（18x2+15）x0.49一2x10x0.7=11.0kPap"2=（y?z+q）?K2-2?c2.JK2B點(diǎn)（下）：=（18x2+15）x0.59-2x15x0.77=7.00kPap3=（y?z+q）?K2-2?c2?JK2C點(diǎn).=（18x2+10x3+15）x0.59一2x15x0.77=24.69kPa（4）計(jì)算臨界深度zo=2c「^K1-q?K1=2x10x0.7-15x0.49=075Z0=y?K18x0.49.（m）（5）計(jì)算主動土壓力值"主動土壓力值按分布面積計(jì)算如下：E=1x11.0x（2一0.75）+1x（7.00+24.69）x3=54.41（kN/m）a22（6）作用在擋土墻的水壓力__B點(diǎn)水壓力為0,C點(diǎn)水壓力：pw=9.8x3=29.4kPa。1P=—x29.4x3=44.1水壓力的合力：w2kN/m，作用點(diǎn)位置在離墻底1m處。（2分）18x0.49（2分）（2分）5、某厚度為10m的粘土層，上下層面均為排水砂層，已知粘土層孔隙比eo=0.75,壓縮系數(shù)a=0。30MPa-1,滲透系數(shù)k=9.0x10-8cm/s，地表瞬時(shí)施加一無限分布均布荷載。試求:粘土層達(dá)到50%固結(jié)度所需的時(shí)間。（10分）解:雙面排水,H=10/2=5mc=些2=史x10-8x（1+竺=5.25x10-3cm2/svay0.3x10-6x1x104w（1分）U=1-—e￥=1-蘭e亡Tv=0.5（2分）（3t兀2兀（2分）（3T=。5v0。196（1分）,TH20.196x5002t=——==9.33x106七5.25x10-3（s）=108（天）分）4何謂正常固結(jié)粘土和超固結(jié)粘土,兩者的壓縮特性和強(qiáng)度特性有何區(qū)別?（12分）答：把土在歷史上曾經(jīng)受到的最大有效應(yīng)力稱為前期固結(jié)應(yīng)力，以pc表示；而把前期固結(jié)應(yīng)力與現(xiàn)有應(yīng)力po‘之比稱為超固結(jié)比OCR,對天然土,OCR>1時(shí)，該土是超固結(jié)；（3分）TOC\o"1-5"\h\z當(dāng)0CR=1時(shí)，則為正常固結(jié)土。（3分）壓縮特性區(qū)別:當(dāng)壓力增量相同時(shí)，正常固結(jié)土壓縮量比超固結(jié)土大。（3分）強(qiáng)度特性區(qū)別：超固結(jié)土較正常固結(jié)土強(qiáng)度高。（3分）7、土坡發(fā)生滑動的滑動面有哪幾種形式？分別發(fā)生在何種情況？在進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析時(shí)常采用哪些條分法？（5分）答:土坡發(fā)生滑動的滑動面有:圓弧、平面、復(fù)合滑動面（1分）。圓弧滑動通常發(fā)生在較均質(zhì)的粘性土坡中;平面滑動通常發(fā)生在無粘性土坡中；復(fù)合滑動面發(fā)生在土坡土質(zhì)很不均勻的土坡中。（2分）在進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析時(shí)常采用的條分法有：瑞典條分法、畢肖普條分法、楊布條分法和不平衡推力法等。14、何謂主動土壓力、靜止土壓力和被動土壓力?在哪些實(shí)際工程中可能遷涉到上述不同的土壓力?（10分）答：當(dāng)擋土墻為剛性不動時(shí)，土體處于靜止?fàn)顟B(tài)不產(chǎn)生位移和變形，此時(shí)作用在擋土墻上的土壓力，稱為靜止土壓力。如果擋土墻背離填土方向轉(zhuǎn)動或移動時(shí)，隨著位移量的逐漸增加，墻后土壓力逐漸減小，當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)土壓力降為最小值,這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力稱為主動土壓力。若墻體向著填土方向轉(zhuǎn)動或者移動時(shí)，隨著位移量的逐漸增加，墻后土體受到擠壓而引起土壓力逐漸增加，當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)增大到最大值，此時(shí)作用在擋土墻上的土壓力稱為被動土壓力。（2分）13.某地基地表至4.5m深度為砂土層，4.5?9.0m為黏土層，其下為不透水頁巖.地下水位距地表2。0m。已知水位以上砂土的平均孔隙比為0。52,平均飽和度為37%，黏土的含水量為42%，砂土和黏土的相對密度均為2。65.試計(jì)算地表至黏土層底面范圍內(nèi)的豎向總應(yīng)力，有效應(yīng)力和孔隙水壓力，并繪制相應(yīng)的應(yīng)力分布圖。（取〃=9°81kN/m3）w眼0.37x0.527w神===7.3%26"十宜君加1我林麟解:砂土層水位以上：色26"十宜君加1我林麟砂土層水位以下:

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