土力學習題及答案(簡答題)

1、土力學習題及答案第1章土的組成 一、       簡答題1.     什么是土的顆粒級配？什么是土的顆粒級配曲線？2.     土中水按性質(zhì)可以分為哪幾類？3.     土是怎樣生成的？有何工程特點？4.     什么是土的結(jié)構(gòu)？其基本類型是什么？簡述每種結(jié)構(gòu)土體的特點。5.     什么是土的構(gòu)造？其主要特征是什么？6. &#

2、160;   試述強、弱結(jié)合水對土性的影響。7.     試述毛細水的性質(zhì)和對工程的影響。在那些土中毛細現(xiàn)象最顯著？8.     土顆粒的礦物質(zhì)按其成分分為哪兩類？9.     簡述土中粒度成分與礦物成分的關(guān)系。10.  粘土的活動性為什么有很大差異？11.  粘土顆粒為什么會帶電？1.【答】土粒的大小及其組成情況，通常以土中各個粒組的相對含量（各粒組占土粒總量的百分數(shù)）來表示，稱為土的顆粒級配（粒度成分）。根據(jù)顆分試驗成果繪制的曲線（

3、采用對數(shù)坐標表示，橫坐標為粒徑，縱坐標為小于（或大于）某粒徑的土重（累計百分）含量）稱為顆粒級配曲線，它的坡度可以大致判斷土的均勻程度或級配是否良好。2. 【答】   3. 【答】土是連續(xù)、堅固的巖石在風化作用下形成的大小懸殊的顆粒，經(jīng)過不同的搬運方式，在各種自然環(huán)境中生成的沉積物。與一般建筑材料相比，土具有三個重要特點：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?；绢愋鸵话惴譃閱瘟＝Y(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)（粒徑0.0750.005mm）、絮狀結(jié)構(gòu)（粒徑<0.005mm）。

4、單粒結(jié)構(gòu)：土的粒徑較大，彼此之間無連結(jié)力或只有微弱的連結(jié)力，土粒呈棱角狀、表面粗糙。蜂窩結(jié)構(gòu)：土的粒徑較小、顆粒間的連接力強，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)：土粒較長時間在水中懸浮，單靠自身中重力不能下沉，而是由膠體顆粒結(jié)成棉絮狀，以粒團的形式集體下沉。5. 【答】土的宏觀結(jié)構(gòu)，常稱之為土的構(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部分之間的相互關(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】強結(jié)合水影響土的粘滯度、彈性和抗剪強度，弱結(jié)合水影響土的可塑性。7. 【答】毛細水是存在于地下水位以上，受到水與空氣交界面處表面張力作用的自由

5、水。土中自由水從地下水位通過土的細小通道逐漸上升。它不僅受重力作用而且還受到表面張力的支配。毛細水的上升對建筑物地下部分的防潮措施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水上升后不斷蒸發(fā)，鹽分積聚于靠近地表處而形成鹽漬土。在粉土和砂土中毛細現(xiàn)象最顯著。8. 【答】（1）一類是原生礦物:母巖經(jīng)物理風化而成，如石英、云母、長石；（2）另一類是次生礦物：母巖經(jīng)化學風化而成，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等。常見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，比表面積很大，所以顆粒表面具有很強的與水作用的能力，因此，土中含粘土礦

6、物愈多，則土的粘性、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，是物理化學性質(zhì)比較穩(wěn)定的原生礦物顆粒；細小土粒主要是化學風化作用形成的次生礦物顆粒和生成過程中有機物質(zhì)的介入，次生礦物的成分、性質(zhì)及其與水的作用均很復雜，是細粒土具有塑性特征的主要因素之一，對土的工程性質(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膠結(jié)物或有機質(zhì)，而粘土礦物是很細小的扁平顆粒，顆粒表面具有很強的與水相互作用的能力，表面積（比表面）愈大，這種能力就愈強，由于土粒大小而造成比表面數(shù)值上的巨大變化，必然導致土的活動性的極大差異，如蒙脫石顆粒比高嶺石顆粒的比表面

7、大幾十倍，因而具有極強的活動性。11. 【答】研究表明，片狀粘土顆粒的表面，由于下列原因常帶有布平衡的負電荷。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，離解后的陽離子擴散于水中，陰離子留在顆粒表面；吸附作用：指溶于水中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：指礦物晶格中高價的陽離子被低價的離子置換，常為硅片中的Si4+ 被Al3+置換，鋁片中的Al3+被Mg2+置換，因而產(chǎn)生過剩的未飽和的負電荷。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2章土的物理性質(zhì)及分類 一、&#

8、160;      簡答題1.     什么是土的物理性質(zhì)指標？哪些是直接測定的指標？哪些是計算指標？2.     甲土的含水量大于乙土，試問甲土的飽和度是否大于乙土？3.     什么是塑限、液限和縮限？什么是液性指數(shù)、塑性指數(shù)？4.     塑性指數(shù)對地基土性質(zhì)有何影向？5.     什么是土的凍脹性？產(chǎn)生機理是什么？6.  

9、;   說明細粒土分類塑性圖的優(yōu)點。7.     按規(guī)范如何對建筑地基巖土進行分類？8.     甲乙兩土的天然重度和含水量相同，相對密度不同，飽和度哪個大？9.     簡述用孔隙比e、相對密實度Dr判別砂土密實度的優(yōu)缺點。10.  簡述野外判別碎石土密實度方法？11.  什么是土的靈敏度和觸變性？試述在工程中的應用。12.  說明下圖2-1中各圖的橫縱坐標，同時標出單位。（a）級配曲線   &

10、#160;                （b）擊實曲線                  （c）塑性圖圖2-113.影響土壓實性的主要因素什么？14.什么是最優(yōu)含水量和最大干密度？15.為什么含水量w<最優(yōu)含水量wop時，干密度rd隨w增加而增大，w>wop時，rd

11、隨w增加而減??？16. 在填方壓實工程中，土體是否能壓實到完全飽和狀態(tài)？為什么？（華南理工大學2006年攻讀碩士學位研究生入學考試）17.影響土擊實效果的因素有哪些？18. 為什么僅用天然含水量說明不了粘性土的物理狀態(tài)，而用液性指數(shù)卻能說明？（長安大學2007年碩士研究生入學考試）1.【答】（1）土的各組成部分的質(zhì)量和體積之間的比例關(guān)系，用土的三相比例指標表示，稱為土的物理性質(zhì)指標，可用于評價土的物理、力學性質(zhì)。（2）直接測定的指標：土的密度r、含水量w、相對密度ds；計算指標是：孔隙比e、孔隙率n、干密度rd、飽和密度rsat、有效密度r、飽和度Sr2. 【答】   w甲

12、>w乙，但Sr甲不一定大于Sr乙。因為Sr=wds/e，它不僅與含水量w有關(guān)，還與ds、e有關(guān)。3. 【答】（1）液限wL：液限定義為流動狀態(tài)與塑性狀態(tài)之間的界限含水量。（2）塑限wp: 塑限定義為土樣從塑性進入半堅硬狀態(tài)的界限含水量。（3）縮限ws: 縮限是土樣從半堅硬進入堅硬狀態(tài)的界限含水量。（4）塑性指數(shù)IP 定義為土樣的液限和塑限之差：IP = wLwP（5）液性指數(shù)：4. 【答】塑性指數(shù)IP是土的顆粒組合、礦物成分以及土中水的離子成分和濃度的指標。土顆粒越細、粘土礦物含量越多、土粒表面反離子層中低價陽離子增加，IP變大。IP是粘性土的分類標準。IP>17為粘性土，10&l

13、t; IP 17為粉質(zhì)粘土。5. 【答】（1）當?shù)貙訙囟冉抵亮銛z氏度以下，土中水凍結(jié)形成凍土。某些細粘粒土在凍結(jié)時，體積發(fā)生膨脹，即凍脹現(xiàn)象。（2）產(chǎn)生機理是由于土層在結(jié)冰時，周圍未凍區(qū)土中的水分向凍結(jié)區(qū)遷移積聚的結(jié)果。6. 【答】土的塑性指數(shù)是劃分細粒土的良好指標，它既能綜合反映土的顆粒組成、礦物成分以及土粒吸附陽離子成分等方面的特性，但是不同的液限、塑限可給出相同的塑性指數(shù)，而土性卻很可能不一樣。塑性圖考慮了塑性指數(shù)和液限兩個方面，因此對細粒土分類更加合理。7. 【答】作為建筑地基的巖土，可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。8. 【答】相對密度大的，飽和度小。因為：由此看出：

14、ds大的，Sr就小。9. 【答】（1）用e判斷砂土的密實度的優(yōu)點：應用方便，同一種土，密實砂土的空隙比一定比松散砂土的??；缺點：無法反映土的粒徑級配因素。（2）用Dr判斷砂土的密實度的優(yōu)點：考慮了土級配因素，理論上完善；缺點:用長頸漏斗測定emax或用振動叉和擊實金屬法測定emin因人而異，難以獲得較為科學的數(shù)據(jù)。10. 【答】野外判別碎石土密實度的方法：根據(jù)骨架顆粒含量和排列、可挖性、可鉆性，將碎石土分為密實、中密、稍密、松散四種密實狀態(tài)。11. 【答】（1）土的靈敏度定義為原狀土強度與擾動土強度之比，即： St= 原狀土強度擾動土強度。土的強度通常采用無側(cè)限抗壓強度試驗測定，即：。土的靈敏

15、度愈高，其結(jié)構(gòu)性愈強，受擾動后土的強度降低就愈多。所以在基礎(chǔ)施工中應注意保護基槽，盡量減少土結(jié)構(gòu)的擾動。（2）飽和粘性土的結(jié)構(gòu)受到擾動，導致強度降低，但當擾動停止后，土的強度又隨時間而逐漸增大。粘性土的這種抗剪強度隨時間恢復的膠體化學性質(zhì)稱為土的觸變性。例如：在黏性土中打樁時，可利用土的靈敏度，樁側(cè)土的結(jié)構(gòu)受到破壞而強度降低，將樁打入土中；利用土的觸變性，在停止打樁以后，土的強度逐漸恢復，樁的承載力增加。12. 【答】（a）橫坐標是粒徑，用對數(shù)表示，縱坐標是小于(或大于)某粒徑的土重含量(或稱累計百分含量)，用%表示；（b）橫坐標是含水量，用%表示，縱坐標是土的干密度，單位g/cm3;（c）橫

16、坐標是液限，用%表示，縱坐標是塑性指數(shù)。13. 【答】含水量、擊實能量、土的顆粒級配、試驗條件。14. 【答】在一定的壓實能量下使土最容易壓實，并能達到最大干密度時的含水量稱為土的最優(yōu)含水量，用wop表示；相對應的干密度叫最大干密度，用rdmax表示。15. 【答】因為含水量小于最優(yōu)含水量wop時，土中水主要是強結(jié)合水，顆粒間具有很大的分子引力，阻止顆粒移動，壓實比較困難，干密度較??；當含水量適當增大時，土中結(jié)合水膜變厚，土粒間的連接力減弱而使粒易于移動，壓實效果變好，干密度增加；當含水量繼續(xù)增加時超過最優(yōu)含水量wop出現(xiàn)了自由水，擊實時水不易立即排除，阻止土?？拷瑝簩嵭Ч陆?，干密度又下降

17、。16. 【答】粘性土滲透性很小，壓實過程中含水量幾乎不變，土中少量封閉氣體很難全部趕走，要想擊實到完全飽和狀態(tài)是不可能的。17. 【答】含水量、土類及級配、擊實功能、毛細管壓力以及孔隙壓力等，其中前三種影響因素是最主要的。18. 【答】對于粘性土，因粘土礦物含量高、顆粒細小，其物理狀態(tài)與含水量關(guān)系非常密切。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)。但是由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)，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)

18、。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4章土中應力  一簡答題1何謂土中應力？它有哪些分類和用途？2怎樣簡化土中應力計算模型？在工程中應注意哪些問題？3地下水位的升降對土中自重應力有何影響？在工程實踐中，有哪些問題應充分考慮其影響？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？5如何計算基底壓力和基底附加壓力？兩者概念有何不同？6土中附加應力的產(chǎn)生原因有哪些？在工程實用中應如何考慮？7在工程中，如何考慮土中應力分布規(guī)律？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)生土中應力。一般來說土中應力是指自重應力

19、和附加應力。   土中應力按其起因可分為自重應力和附加應力兩種。自重應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。附加應力它是地基產(chǎn)生變形的的主要原因，也是導致地基土的強度破壞和失穩(wěn)的重要原因。   土中應力安土骨架和土中孔隙的分擔作用可分為有效應力和孔隙應力兩種。土中有效應力是指土粒所傳遞的粒間應力。它是控制土的體積（變形）和強度兩者變化的土中應力。土中孔隙應力是指土中水和土中氣所傳遞的應力。2.【答】   我們把天然土體簡化為線性彈性體。即假設(shè)地基土是均勻、連續(xù)、各向同性的半無限空間彈性體而采

20、用彈性理論來求解土中應力。   當建筑物荷載應力變化范圍比較大，如高層建筑倉庫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題了。3.【答】   地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效資中應力增加與降水前比較猶如產(chǎn)生了一個由于降水引起的應力增量，它使土體的固結(jié)沉降加大，故引起地表大面積沉降。   地下水位長期上升（如筑壩蓄水）將減少土中有效自重應力。1、  若地下水位上升至基礎(chǔ)底面以上，它對基礎(chǔ)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

21、上升，粘性土濕化抗剪強度降低。4.【答】   基底壓力的大小和分布狀況與荷載的大小和分布、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。5.【答】   基地壓力P計算：      (中心荷載作用下)                 

22、60;                      (偏心荷載作用下) 基地壓力計算：     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。   基底附加壓力為作用在基礎(chǔ)底面的凈壓力。是基底壓力與基底處建造前土中自重應力之差，是引起地基附加應力和變形的主要原因。6.【答】 &

23、#160; 由外荷載引起的發(fā)加壓力為主要原因。需要考慮實際引起的地基變形破壞、強度破壞、穩(wěn)定性破壞。7.【答】   由于附加應力擴散分布，他不僅發(fā)生在荷載面積之下，而且分布在荷載面積相當大的范圍之下。所以工程中：1、  考慮相鄰建筑物時，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，當建筑物的基礎(chǔ)臨近邊坡即坡肩時，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)離開邊坡有一個最小的控制距離a.3、  應力和應變時聯(lián)系在一起的，附加應力大，地基變形也大；反之，

24、地基變形就小，甚至可以忽略不計。因此我們在計算地基最終沉降量時，“沉降計算深度”用應力比法確定。第5章土的壓縮性 一簡答題1通過固結(jié)試驗可以得到哪些土的壓縮性指標？如何求得？2通過現(xiàn)場（靜）載荷試驗可以得到哪些土的力學性質(zhì)指標？3室內(nèi)固結(jié)試驗和現(xiàn)場載荷試驗都不能測定土的彈性模量，為什么？4試從基本概念、計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，它們與材料力學中楊氏模量有什么區(qū)別？5根據(jù)應力歷史可將土（層）分為那三類土（層）？試述它們的定義。6何謂先期固結(jié)壓力？實驗室如何測定它？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)場原始壓縮曲線？三類土的原始壓縮曲線和壓縮性指

25、標由實驗室的測定方法有河不同？9應力歷史對土的壓縮性有何影響？如何考慮？1.【答】   壓縮系數(shù) 壓縮指數(shù) 壓縮模量   壓縮系數(shù)        壓縮指數(shù)    壓縮模量2.【答】   可以同時測定地基承載力和土的變形模量。3.【答】土的彈性模量是指土體在側(cè)限條件下瞬時壓縮的應力應變模量。他的變形包括了可恢復的彈性變形和不可恢復的殘余變形兩部分。而室內(nèi)固結(jié)實驗和現(xiàn)場載荷試驗都不能提供瞬時荷載，它們得到的壓縮模量和變形模量時包含殘余變形在內(nèi)的。和彈

26、性模量由根本區(qū)別。4.【答】   土的壓縮模量的定義是土在側(cè)限條件下的豎向附加應力與豎向應變之比值。   土的壓縮模量是通過土的室內(nèi)壓縮試驗得到的，。   土的變形模量的定義是土體在無側(cè)限條件下的應力與應變的比值。   土的變形模量時現(xiàn)場原位試驗得到的，   土的壓縮模量和變形模量理論上是可以換算的：。但影響因素較多不能準確反映他們之間的實際關(guān)系。   土的彈性模量的定義是土體在無側(cè)限條件下瞬時壓縮的應力應變模量。   土的彈性模量由室內(nèi)三軸壓縮試驗確定。

27、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】   天然土層在歷史上受過最大固結(jié)壓力（指土體在固結(jié)過程中所受的最大豎向有效應力），稱為先期固結(jié)壓力，或稱前期固結(jié)壓力。   先進行高壓固結(jié)試驗得到曲線，在用A.卡薩格蘭德的經(jīng)驗作圖法求得。7.【答】在研究沉積土層的應力歷史時，通常將先期固結(jié)壓力與現(xiàn)有

28、覆蓋土重之比值定義為超固結(jié)比。8.【答】現(xiàn)場原始壓縮曲線是指現(xiàn)場土層在其沉積過程中由上覆蓋土重原本存在的壓縮曲線，簡稱原始壓縮曲線。室內(nèi)壓縮試驗所采用的土樣與原位土樣相比，由于經(jīng)歷了卸荷的過程，而且試件在取樣、運輸、試件制作以及試驗過程中不可避免地要受到不同程度的擾動，因此，土樣的室內(nèi)壓縮曲線不能完全代表現(xiàn)場原位處土樣的孔隙比與有效應力的關(guān)系。施黙特曼提出了根據(jù)土的室內(nèi)壓縮試驗曲線進行修正得到土現(xiàn)場原始壓縮曲線。9.【答】 第6章 土中應力 一簡答題1成層土地基可否采用彈性力學公式計算基礎(chǔ)的最終沉浸量？2在計算基礎(chǔ)最終沉降量（地基最終變形量）以及確定地基壓縮層深度（地基變形計算深度）

29、時，為什么自重應力要用有效重度進行計算？3有一個基礎(chǔ)埋置在透水的可壓縮性土層上，當?shù)叵滤簧舷掳l(fā)生變化時，對基礎(chǔ)沉降有什么影響？當基礎(chǔ)底面為不透水的可壓縮性土層時，地下水位上下變化時，對基礎(chǔ)有什么影響？4兩個基礎(chǔ)的底面面積相同，但埋置深度不同，若低級土層為均質(zhì)各向同性體等其他條件相同，試問哪一個基礎(chǔ)的沉降大？為什么？5何謂超固結(jié)比？在實踐中，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)沉降量相當于分層總和法單向壓縮基本公式計算的沉降量，是否相等？7采用斯肯普頓-比倫法計算基礎(chǔ)最終沉降量在什么情況下可以不考慮次壓縮沉降？8簡述有效應力原理的基本概念。在地基土的最終變形量計算中，土中附加應力

30、是指有效應力還是總應力？9一維固結(jié)微分方程的基本假設(shè)有哪些？如何得出解析解10何謂土層的平均固結(jié)度？如何確定一次瞬時加載、一級加載和多級加載時的地基平均固結(jié)度？1.【答】   不能。利用彈性力學公式估算最終沉降量的方法比較簡便，但這種方法計算結(jié)果偏大。因為的不同。2.【答】   固結(jié)變形有效自重應力引起。3.【答】  當基礎(chǔ)埋置在透水的可壓縮性土層上時： 地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效資中應力增加與降水前比較猶如產(chǎn)生了一個由于降水引起的應力增量，它使土體的固結(jié)沉降加大，基礎(chǔ)沉降增加。  地下水位長期上升（如筑壩蓄水

31、）將減少土中有效自重應力。是地基承載力下降，若遇見濕陷性土會引起坍塌。當基礎(chǔ)埋置在不透水的可壓縮性土層上時：當?shù)叵滤幌陆担两挡蛔儭５叵滤簧仙?，沉降不變?.【答】  引起基礎(chǔ)沉降的主要原因是基底附加壓力，附加壓力大，沉降就大。  （<20）  因而當基礎(chǔ)面積相同時，其他條件也相同時?；A(chǔ)埋置深的時候基底附加壓力大，所以沉降大。當埋置深度相同時，其他條件也相同時，基礎(chǔ)面積小的基底附加應力大，所以沉降大。5.【答】在研究沉積土層的應力歷史時，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。超固結(jié)比值等于1時為正常固結(jié)土6.【答】  

32、; 不相同，因為壓縮性指標不同。7.【答】對于軟粘土，尤其是土中含有一些有機質(zhì)，或是在深處可壓縮壓縮土層中當壓力增量比（指土中附加應力與自重應力之比）較小的情況下，此壓縮沉降必須引起注意。其它情況可以不考慮次壓縮沉降。8.【答】   飽和土中任一點的總應力總是等于有效應力加上孔隙水壓力；或是有效應力總是等于總應力減去孔隙水壓力。此即飽和土中的有效應力原理。土中的附加應力是指有效應力。9.【答】   一維固結(jié)理論的基本假設(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）

33、土中附加應力沿水平面是無限均勻分布的，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)過程中保持不變（7）土體變形完全是由土層中超孔隙水壓力消散引起的建立一維固結(jié)微分方程 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。10.【答】 對于豎向排水情況，由于固結(jié)變形與有效應力成正比，所以某一時刻有效應力圖面積和最終有效應力圖面積之比值稱為豎向平均固結(jié)度荷載一次瞬時施加情況的平均固結(jié)度：一級或多級加載時的平均固結(jié)度：第7章土的抗剪強度 一、簡

34、答題1. 土的抗剪強度指標實質(zhì)上是抗剪強度參數(shù)，也就是土的強度指標，為什么？2. 同一種土所測定的抗剪強度指標是有變化的，為什么？3. 何謂土的極限平衡條件？粘性土和粉土與無粘性土的表達式有何不同？4. 為什么土中某點剪應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力作用方向夾角？5. 試比較直剪試驗和三軸壓縮試驗的土樣的應力狀態(tài)有什么不同？并指出直剪試驗土樣的大主應力方向。6. 試比較直剪試驗三種方法和三軸壓縮試驗三種方法的異同點和適用性。7. 根據(jù)孔隙壓力系數(shù)A、B的物理意義，說明三軸UU和CU試驗中求A、B兩系數(shù)的區(qū)別。8. 同鋼材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪強度有何特點？

35、同一種土其強度值是否為一個定值？為什么？9. 影響土的抗剪強度的因素有哪些？10. 土體的最大剪應力面是否就是剪切破裂面？二者何時一致？11. 如何理解不同的試驗方法會有不同的土的強度，工程上如何選用？12. 砂土與粘性土的抗剪強度表達式有何不同？同一土樣的抗剪強度是不是一個定值？為什么？13. 土的抗剪強度指標是什么?通常通過哪些室內(nèi)試驗、原位測試測定?14. 三軸壓縮試驗按排水條件的不同，可分為哪幾種試驗方法？工程應用時，如何根據(jù)地基土排水條件的不同，選擇土的抗剪強度指標？15. 簡述直剪儀的優(yōu)缺點?！救龒{大學2006年研究生入學考試試題】1. 【答】土的抗剪強度可表達為，稱為抗剪強度指標

36、，抗剪強度指標實質(zhì)上就是抗剪強度參數(shù)。2. 【答】對于同一種土，抗剪強度指標與試驗方法以及實驗條件都有關(guān)系，不同的試驗方法以及實驗條件所測得的抗剪強度指標是不同。3. 【答】（1）土的極限平衡條件： 即或土處于極限平衡狀態(tài)時破壞面與大主應力作用面間的夾角為，且（2）當為無粘性土（）時，或4. 【答】因為在剪應力最大的平面上，雖然剪應力最大，但是它小于該面上的抗剪強度，所以該面上不會發(fā)生剪切破壞。剪切破壞面與小主應力作用方向夾角5. 【答】直剪試驗土樣的應力狀態(tài)：；三軸試驗土樣的應力狀態(tài)：。直剪試驗土樣的大主應力作用方向與水平面夾角為900。6. 【答】直剪試驗三軸壓縮試驗試驗方法試驗過程成果表

37、達試驗方法試驗過程成果表達快剪(Q-test, quick shear test)試樣施加豎向壓力后，立即快速（0.02mm/min）施加水平剪應力使試樣剪切，不固結(jié)不排水三軸試驗，簡稱不排水試驗(UU-test, unsolidation undrained 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過程中都不允許排水，試驗自始至終關(guān)閉排水閥門，固結(jié)快剪(consolidated quick shear test)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力使試樣剪切破壞，固結(jié)不排水三軸試驗，簡稱固結(jié)不排水試驗(CU-test, consolidation

38、undrained test)試樣在施加圍壓時打開排水閥門，允許排水固結(jié)，待固結(jié)穩(wěn)定后關(guān)閉排水閥門，再施加豎向壓力，使試樣在不排水的條件下剪切破壞，慢剪(S-test, slow shear test)允許試樣在豎向壓力下排水，待固結(jié)穩(wěn)定后，則以緩慢的速率施加水平剪應力使試樣剪切，固結(jié)排水三軸試驗，簡稱排水試驗(CD-test, consolidation drained test)試樣在施加圍壓時允許排水固結(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，目前，室內(nèi)測定土的抗剪強度指標的常用手段一般是三軸壓縮試驗與直接剪切試驗，在試驗方法上按照排水條件又各自分為不固結(jié)不排水剪、固結(jié)

39、不排水剪、固結(jié)排水剪與快剪、固結(jié)快剪、慢剪三種方法。但直剪試驗方法中的“快”和“慢”，并不是考慮剪切速率對土的抗剪強度的影響，而是因為直剪儀不能嚴格控制排水條件，只好通過控制剪切速率的快、慢來近似模擬土樣的排水條件。由于試驗時的排水條件是影響粘性土抗剪強度的最主要因素，而三軸儀能嚴格控制排水條件，并能通過量測試樣的孔隙水壓力來求得土的有效應力強度指標。如有可能，宜盡量采用三軸試驗方法來測定粘性土的抗剪強度指標。各種試驗方法的實用性：抗剪強度指標的取值恰當與否，對建筑物的工程造價乃至安全使用都有很大的影響，因此，在實際工程中，正確測定并合理取用土的抗剪強度指標是非常重要的。對于具體的工程問題，如

40、何合理確定土的抗剪強度指標取決于工程問題的性質(zhì)。一般認為，地基的長期穩(wěn)定性或長期承載力問題，宜采用三軸固結(jié)不排水試驗確定的有效應力強度指標，以有效應力法進行分析；而飽和軟粘土地基的短期穩(wěn)定性或短期承載力問題，宜采用三軸不固結(jié)不排水試驗的強度指標，以總應力法進行分析。對于一般工程問題，如果對實際工程土體中的孔隙水壓力的估計把握不大或缺乏這方面的數(shù)據(jù)，則可采用總應力強度指標以總應力法進行分析，分析時所需的總應力強度指標，應根據(jù)實際工程的具體情況，選擇與現(xiàn)場土體受剪時的固結(jié)和排水條件最接近的試驗方法進行測定。例如，若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，可采用三軸不固結(jié)不排

41、水試驗(或直剪儀快剪試驗)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，可采用三軸固結(jié)排水試驗(或直剪儀慢剪試驗)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(或直剪儀固結(jié)快剪)的結(jié)果。由于三軸試驗和直剪試驗各自的三種試驗方法，都只能考慮三種特定的固結(jié)情況，但實際工程的地基所處的環(huán)境比較復雜，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)，要想在室內(nèi)完全真實地模擬實際工程條件是困難的。所以，在根據(jù)實驗資料確定抗剪強度指標的取值時，還應結(jié)合工程經(jīng)驗。7. 【答】孔隙壓力系數(shù)A為在偏應力增量作用下孔隙壓力系數(shù)，孔隙壓力系數(shù)B為在各向應力相等條件下的孔隙壓

42、力系數(shù)，即土體在等向壓縮應力狀態(tài)時單位圍壓增量所引起的孔隙壓力增量。     三軸試驗中，先將土樣飽和，此時B=1，在UU試驗中，總孔隙壓力增量為：；在CU試驗中，由于試樣在作用下固結(jié)穩(wěn)定，故，于是總孔隙壓力增量為：8. 【答】（1）土的抗剪強度不是常數(shù)；（2）同一種土的強度值不是一個定值；（3）土的抗剪強度與剪切滑動面上的法向應力相關(guān)，隨著的增大而提高。9. 【答】（1）土的基本性質(zhì)，即土的組成、土的狀態(tài)和土的結(jié)構(gòu)，這些性質(zhì)又與它的形成環(huán)境和應力歷史等因素有關(guān)；（2）當前所處的應力狀態(tài)；（3）試驗中儀器的種類和試驗方法；（4）試樣的不均一、試驗誤差、甚

43、至整理資料的方法等都會影響試驗的結(jié)果。10. 【答】（1）根據(jù)土體的極限平衡理論可知，土中某點，該點即處于極限平衡狀態(tài)，它所代表的作用面即為土體的剪切破裂面，且破裂角。另外，根據(jù)靜力平衡條件，可得作用于土體某單元體內(nèi)與大主應力作用面成角任意方向平面上的法向正應力和剪應力為：，要使該平面上的剪應力達到最大值，必須使，即。所以，土體中最大剪應力作用面與大主應力作用面的夾角是。顯然，所以土體的最大剪應力面不是剪切破裂面。（2）對于飽和軟粘土，在不排水條件下，其內(nèi)摩擦角，此時成立，即土體的最大剪應力面即為剪切破裂面。11. 【答】直接剪切試驗、三軸壓縮試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗、現(xiàn)場十字板剪切試驗若建筑

44、物施工速度較快，而地基土的透水性和排水條件不良時，可采用三軸儀不固結(jié)不排水試驗或直剪儀快剪試驗的結(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件又較佳時（如粘土層中夾砂層），則可以采用固結(jié)排水或慢剪試驗結(jié)果；如果介于以上兩種情況之間，可用固結(jié)不排水或固結(jié)快剪試驗結(jié)果；由于實際加荷情況和土的性質(zhì)是復雜的，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結(jié)合工程經(jīng)驗。12. 【答】砂性土的抗剪強度表達式：；粘性土的抗剪強度表達式：。同一土樣的抗剪強度不是一個定值，因為它受到試驗方法特別是排水條件不同的影響。13. 【答】土的抗剪強度

45、指標：土的粘聚力、土的內(nèi)摩擦角。室內(nèi)試驗有：直接剪切試驗、三軸壓縮試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗；十字板剪切試驗為原位測試測定。14. 【答】三軸壓縮試驗按排水條件的不同，可分為不固結(jié)不排水剪.固結(jié)不排水剪和固結(jié)排水剪三種試驗方法。工程應用時，當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件不良而施工速度較快時，可選用不固結(jié)不排水剪切試驗指標；當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件較好而施工速度較慢時，可選用固結(jié)排水剪切試驗指標；當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件及施工速度界于兩者之間時，可選用固結(jié)不排水剪切試驗指標。15. 【答】優(yōu)點：簡單易行，操作方便；缺點：不能控制試樣排水條件，不能量測試驗過程中試件內(nèi)孔隙水壓力變化。試件內(nèi)的應力復雜

46、，剪切面上受力不均勻，試件先在邊緣剪破，在邊緣發(fā)生應力集中現(xiàn)象。在剪切過程中，應力分布不均勻，受剪面減小，計算抗剪強度未能考慮。人為限定上下盒的接觸面為剪切面，該面未必是試樣的最薄弱面。第8章土壓力 一、簡答題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、被動土壓力狀態(tài)有何不同？2. 擋土墻的位移及變形對土壓力有何影響？3. 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??；（3）填土面傾角增大；（4）墻背傾斜（俯斜）角減小。4. 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？5. 土壓力有哪幾種？影響土壓力的各種因素中最

47、主要的因素是什么？6. 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)值大小?！竞惫I(yè)大學2005年招收碩士學位研究生試題、長安大學2005、2006年碩士研究生入學考試試題（A卷）】7. 庫侖土壓力理論的基本假定是什么？【長安大學2005、2006、2007年碩士研究生入學考試試題（A卷）】8. 比較朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論的基本假定及適用條件。9. 何為重力式擋土墻？10. 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？試舉例說明?！救A南理工大學2006年攻讀碩士學位研究生入學考試試卷】1. 【答】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

48、力時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)生離開土體的微小位移或轉(zhuǎn)動產(chǎn)生主動土壓力；當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。3. 【答】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4. 【答】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。5. 【答】（1）主動土壓力、靜止土壓力、被動土壓力；（2）擋土墻的位移方向及大小。6. 【答】主動土壓力是擋土墻在土壓力作用下

49、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。7. 【答】庫倫土壓力理論的基本假定有：墻后的填土是理想的散粒體（粘聚力）；滑動破壞面為一平面；滑動土楔體視為剛體。8. 【答】朗肯理論假定擋土墻的墻背豎直、光滑，

50、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，應用面較廣，但只適用于填土為無粘性土的情況。9. 【答】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。10. 【答】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?？梢暈殪o止土壓力；拱形橋橋臺所受到的一般為被動土壓力，第9章 地基承載力 一、       簡答題1.  

51、   地基破壞模式有幾種？發(fā)生整體剪切破壞時p-s曲線的特征如何？2.     何為地基塑性變形區(qū)？3.     何為地基極限承載力(或稱地基極限荷載)？ 4.     何為臨塑荷載、臨界荷載p1/4？5.     地基破壞型(形)式有哪幾種？各有何特點。6.     試述地基極限承載力一般公式的含義。 1.【答】在荷載作用下地基因承載力不足引起的破壞，一般都由地基土

52、的剪切破壞引起。試驗表明，淺基礎(chǔ)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)滑動面。在形成連續(xù)滑動面的過程中，隨著荷載(或基底壓力)的增加將出現(xiàn)三個變形階段：即彈性變形階段、彈塑性變形階段以及破壞(或塑性流動)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；當荷載達到一定數(shù)值時，剪切破壞區(qū)(或稱塑性變形區(qū))逐漸擴大，p-s曲線由線性開始彎曲；當剪切破壞區(qū)連成一片形成連續(xù)滑動面時，地基基礎(chǔ)失去了繼續(xù)承載能力，這時p-s曲線具有明顯的轉(zhuǎn)折點。2. 【答】地基土中應力狀態(tài)在剪切階段，又稱塑性變性階段。在這一階

53、段，從基礎(chǔ)兩側(cè)底邊緣開始，局部區(qū)域土中剪應力等于該處土的抗剪強度，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，這個區(qū)域就稱為塑性變形區(qū)。隨著荷載增大，基礎(chǔ)下土的塑性變形區(qū)擴大，但塑性變形區(qū)并未在基礎(chǔ)中連成一片。3. 【答】地基極限承載力是指地基剪切破壞發(fā)展即將失穩(wěn)時所能承受的極限荷載，亦稱地基極限荷載。它相當于地基土中應力狀態(tài)從剪切破壞階段過渡到隆起階段時的界限荷載?；蛘哒f是指地基中將要出現(xiàn)但尚未出現(xiàn)完全破壞時，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。4. 【答】地基中即將出現(xiàn)塑性區(qū)但還未出現(xiàn)塑性區(qū)時所對應的基底壓力，即

54、相應于塑性區(qū)的最大開展深度Zmax=0時所對應的基底壓力為臨塑荷載，用Pcr表示。式中：d-基礎(chǔ)的埋置深度，m；     0-地基以上土的加權(quán)平均重度，KN/m3；      C地基土的粘聚力，KPa；     地基土的內(nèi)摩擦角，在三角函數(shù)符號后用度表示，單獨出現(xiàn)時以弧度表示。對于軸心荷載作用下的地基，可取塑性區(qū)最大開展深度Zmax等于基礎(chǔ)寬度的四分之一，即Zmax=¼b，相應的基底壓力用P¼表示，稱為地基的臨界荷載。   &

55、#160; 式中：地基土的重度，地下水以下用有效重度，KN/m3其他各符號同Pcr表達式。  5. 【答】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。（1）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。密實的砂土和硬粘土較可能發(fā)生這種破壞形式。（2）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

56、砂土，松砂和軟粘土都可能發(fā)生這種破壞形式。（3）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。6. 【答】對于平面問題，若不考慮基礎(chǔ)形狀和荷載的作用方式，則地基極限承載力的一般計算公式為： pu=qNq+cNc+bN ?？梢姡鼗鶚O限承載力由三部分土體抗力組成：(1)滑裂土體自重所產(chǎn)生的摩擦抗力；(2)基礎(chǔ)兩側(cè)均布荷載q所產(chǎn)生的抗力；(3)滑裂面上粘聚力c 所產(chǎn)生的抗力。上述三部分抗力中，第一種抗力的大小，除了決定于土的重度和內(nèi)摩擦角以外，還

57、60; 決定于滑裂土體的體積。故而極限承載力隨基礎(chǔ)寬度B的增加而線性增加。第二、第三種抗力的大小，首先決定于超載q和土的粘聚力c，其次決定于滑裂面的形狀和長度。由于滑裂面的尺度大體上與基礎(chǔ)寬度按相同的比例增加，因此，由粘聚力c所引起的極限承載力，不受基礎(chǔ)寬度的影響。另外還需要指出：(1) N、Nq 和 Nc 隨值的增加變化較大，特別是 N值。當=0 時，N=0，這時可不計土體自重對承載力的貢獻。隨著值的增加，N值增加較快，這時土體自重對承載力的貢獻增加。(2)對于無粘性土(c=0)，基礎(chǔ)的埋深對承載力起著重要作用。這時，基礎(chǔ)埋深太淺，地基承載力會顯著下降。 第10章 土坡和地基的穩(wěn)定

58、性 1.簡答題1.     土坡穩(wěn)定有何實際意義？影響土坡穩(wěn)定的因素有哪些?2.     何為無黏性土坡的自然休止角？無黏性土坡的穩(wěn)定性與哪些因素有關(guān)？3.     簡述畢肖普條分法確定安全系數(shù)的試算過程？ 4.     試比較土坡穩(wěn)定分析瑞典條分法、規(guī)范圓弧條分法、畢肖普條分法及楊布條分法的異同？5.     分析土坡穩(wěn)定性時應如何根據(jù)工程情況選取土體抗剪強度指標和穩(wěn)定安全系數(shù)？6.     地基的穩(wěn)定性包括哪些內(nèi)容？地基的整體滑動有哪些情況？應如何考慮？7.       土坡穩(wěn)定分析的條分法原理是什么？如何確定最危險的圓弧滑動面？8.     簡述楊布(Janbu)條分法確定安全系數(shù)的步驟。 1.【答】山區(qū)的天然山坡，江河的岸坡以及建筑工程中因平整場地、開挖基坑而形成的人工斜坡，由于某些外界不利因素的影響，造成邊