岩土力学之简答题概要.docx

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岩土力学之简答题概要

岩土力学之简答题

1.土的物理性质指标有几个？

哪些是直接测定的？

如何测定？

9个：

比重、含水量、孔隙率、孔隙比、饱和率、密度和重度、干密度和干重度、饱和密度和饱和重度、有效密度和有效重度

重度、密度--环刀法

含水量--烘干法

比重--比重瓶

2.何谓最优含水量？

在一定功能的压实（或击实、或夯实）作用下，能使填土达到最大干密度（干容量）时相应的含水率。

3.什么叫土粒的颗粒级配？

如何从级配曲线的陡缓判断土的工程性质？

天然土体中包含有大小不同的颗粒，通常把土中各个粒组的相对含量，称为颗粒级配。

曲线平缓，表示粒径大小相差较大，土粒不均匀，即级配良好；曲线较陡，表示粒径大小相差不大，土粒均匀，即级配不良。

4.土是有哪几部分组成的？

颗粒、空气、水。

5.土的压缩性指标有哪些？

它们之间有何关系？

压缩系数、压缩指数、压缩模量

6.影响填土压实效果的主要因素有哪些？

（1）含水量对整个压实过程的影响；

（2）击实功对最佳含水量和最大干密度的影响；

（3）不同压实机械对压实的影响；

（4）土粒级配的影响。

7.变形模量和压缩模量有何关系和区别？

土的变形模量是土体在无侧限条件下的应力和应变的比值，土的压缩模量是土体在侧限条件下的应力与应变的比值。

8.土的物理状态指标有几个？

土的物理状态，对于无粘性土是指土的密实程度，对于粘性土则是指土的软硬程度，也称稠度。

描述砂土密实状态的指标有:

孔隙比和相对密度；粘性土的稠度状态的指标有:

液限，塑限，液性指数等。

9.什么叫自重应力、附加应力？

自重应力：

土的自重在土中所产生的应力称为自重应力。

附加应力：

建筑物或其他原因在地基中引起的应力增量。

10.试回答土中自重应力的分布规律？

（1）自重应力分布线的斜率是容重

（2）自重应力在等容重地基中随深度呈直线分布

（3）自重应力在成层地基中呈折线分布

（4）在土层分界面处和地下水位处发生转折

11.土的自重应力分布有何特点?

均质土的自重应力沿深度呈线性分布非均质土的自重应力沿深度呈折线分布

12.竖向集中力下地基中附加应力的特点？

（1）

与0无关，应力呈轴对称分布

（2）

，竖直面上合力过原点，与R同向

（3）P作用线上r=0,k=

z=0,

（4）在某一水平面上z=cost,r=0，k最大，

，k减小，

减小

（5）在某一圆柱面上r=cost,z=0,

先增加后减小

（6）

等值线-应力泡

13.地下水位的升降对自重应力有何影响,如何计算?

地下水位下降会引起自重应力的变化，使地基中原地下水位以下部分土的有效自重应力增加，从而造成地表大面积附加下沉; 

地下水位上升，使原来位于地下水位以上的土体处于地下水位之下，会使这部分土体压缩量增大，抗剪强度降低，引起附加沉降。

14.何谓基底压力、地基反力、基底附加压力？

基底压力：

建筑物荷载通过基础传递给地基，这时基础地面向地基施加的压力叫基底压力

。

地基反力：

基底反力——基底压力的反作用力即地基土层反向施加于基础底面上的压力。

基底附加压力:

由于建造建筑物而新增加在地基表面的压力,即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力。

15.影响基底压力的因素有哪些？

基底压力的分布与基础的大小、刚度、作用于基础上的荷载的大小和分布、地基土的力学性质、地基的均匀程度以及基础的埋深等因素有关。

16.在计算地基附加压力时，做了哪些基本假定？

17.如何计算基底附加压力?

基底附加压力:

由于建造建筑物而新增加在地基表面的压力,即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力

。

18.在计算中基地附加压力时为什么要减去基底自重应力?

因为一般基础都埋置于地面下一定深度,该处原有自重应力因基坑开挖而卸除,因此,在计算由建筑物造成的基底附加压力时,应扣除基底标高处土中原有的自重应力后,才是基底平面处新增加于地基的基底附加压力。

19.地基的剪切破坏有哪些形式？

整体剪切破坏、局部剪切破坏及冲切剪切破坏

20.影响土的抗剪强度的因素有哪些？

粘聚力c和内摩擦角

21.土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？

土的抗剪强度可表达为

，

称为抗剪强度指标，抗剪强度指标实质上就是抗剪强度参数。

22.同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？

对于同一种土，抗剪强度指标与试验方法以及试验条件都有关系，不同的试验方法以及试验条件所测得的抗剪强度指标是不同的。

23.土的抗剪强度指标是否为一个定值，为什么？

不是一个定值，因为土的抗剪强度指标受土的成分、形状、大小、颗粒级配、含水量、密度、土体结构扰动情况和孔隙水压力等的影响。

24.试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？

并指出直剪试验土样的大主应力方向。

25.同钢材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点？

（1）土的抗剪强度不是常数

（2）同种土的强度值不是定值

（3）土的抗剪强度和与剪切滑动面上的法向应力σ增大而提高

26.为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？

如何测定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？

因为在剪应力最大的平面上，虽然剪应力最大

，但是它小于该面上的剪应力强度

，所以该平面上不会发生剪切破坏。

剪切破坏面与小主应力作用方向角

。

27.何谓土的极限平衡状态？

当土体的剪应力

等于土的抗剪强度

时的临界状态称谓“极限平衡状态”。

28.试用莫尔-库伦强度理论推求土体极限平衡条件的表达式？

当土体处于极限平衡状态时的土的抗剪强度指标之间的关系式，即

与内摩擦角

、粘聚力c之间的数学表达式称为土的“极限平衡条件”。

据莫尔—库仑破坏准则来研究某一土体单元处于极限平衡状态时的应力条件及其大、小主应力之间的关系，该关系称为土的极限平衡条件。

29.何为土的极限平衡条件？

粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？

土的极限平衡条件：

即

或

土处于极限平衡状态时破坏面与大主应力作用面间夹角为

，且

。

30.什么叫土压力？

土压力计算方法有哪些？

被支持的土体作用于挡土墙上的侧向压力，称为土压力。

31.土压力的三中基本类型是什么？

试比较大小。

主动土压力，静止土压力，被动土压力

主动土压力<静止土压力<被动土压力

32.土压力有哪几种？

影响土压力的各种因素中最主要的因素是什么？

主动土压力，静止土压力，被动土压力

挡土墙的位移方向及大小

33.在哪些实际工程中，会出现主动，静止或被动土压力的计算？

堤岸挡土墙所受的是主动土压力；地下室外墙所受到的土压力，通常可以视为静止土压力；拱形桥桥台所受到的一般为被动土压力。

34.什么叫静止土压力？

静止土压力强度计算公式是？

挡土墙在土压力作用下，墙后土体没有破坏，处于弹性平衡状态，不向任何方向发生位移和转动时，作用在墙背上的土压力叫做静止土压力，用

表示。

35.试画出静止土压力强度分布线，并给出合力作用位置。

36.朗肯土压力理论的基本假设是什么？

1.墙本身是刚性的，不考虑墙身的变形

2.墙后填土延伸到无限远处，填土表面水平

3.墙面垂直光滑，墙后土体达到极限平衡状态时所产生的两组破裂面不受墙身的影响

37.库仑土压力理论的基本假设是什么？

1.墙后土体为均匀无粘性土，填土表面倾斜

2.墙体为刚性的，墙背倾斜，倾角为ε

3.墙面粗糙，墙背与土本之间存在摩擦力

4.滑动破裂面为通过墙踵平面

38.比较朗肯土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。

（另作为论述题）

朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土和无粘性土。

库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面，滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面所夹的土体所组成，墙后填土为砂土。

适用于各类工程形成的不同的挡土墙，应用面较广，但只适用于填土为无粘性土的情况。

39.挡土墙有哪几种类型？

①重力式挡土墙

②悬壁式挡土墙

③扶壁式挡土墙

40.何为重力式挡土墙？

一般由块石、毛石或混凝土材料砌筑，强身截面较大，依靠墙身自重抵抗土压力引起的倾覆弯矩。

41.挡土墙的位移及变形对土压力有何影响？

挡土墙在侧向土压力作用下，产生离开土体的微小位移或转动产生主动土压力；当挡土墙的位移的移动或转动挤向土体产生被动土压力。

42.为什么挡土墙墙后要做好排水设施？

地下水对挡土墙的稳定性有何影响？

如果挡土墙墙后没有考虑排水设施或因排水不良，就将使墙后土的抗剪强度降低，导致土压力的增加。

此外，由于墙背积水，又增加了水压力。

这是造成挡土墙倒塌的主要原因。

43.静止土压力的墙背填土处于哪一种平衡状态？

它与主动，被动土压力状态有何不同？

静止土压力时墙背填土处于弹性平衡状态，而主动土压力和被动土压力时墙背填土处于极限平衡状态。

44.分别指出下列变化对主动土压力和被动土压力各有什么影响？

（1）内摩擦角

变大；

（2）外摩擦角

变小；（3）填土面倾角

增大；（4）墙背倾斜（俯斜）角

减小。

序号

影响因素

主动土压力

被动土压力

1

内摩擦角

变大

减小

增大

2

外摩擦角

变小

增大

减小

3

填土面倾角

增大

增大

减小

4

墙背倾斜（俯斜）角

减小

减小

增大

45.试阐述主动、静止、被动土压力的定义和产生的条件，并比较三者的数值大小（另作论述题）。

①主动土压力是挡土墙在土压力作用下向前转动或移动，墙后土体向下滑动，达一定位移时，墙后土体处于（主动）极限平衡状态，此时墙背上作用的土压力，用

表示。

②静止土压力是当挡土墙在土压力作用下无任何移动或转动，土体处于静止的弹性平衡状态时，此时墙背所受的土压力为静止土压力，用

表示。

③被动土压力是挡土墙的在外部荷载作用下向填土方向移动或转动时，墙挤压土体，墙后土压力逐渐增大，达到某一位移量时，墙后土体开始上隆，作用在挡土墙上的土压力达最大值，此时作用在墙背的土压力称为被动土压力

。

④

46.岩石与岩体的区别？

47.何为岩石？

岩石的分类？

岩石是由矿物或碎屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然体。

岩石按照成因可分为岩浆岩，沉积岩和变质岩三大类。

48.何为岩体？

岩体的力学特征是？

一定工程范围内的自然地质体称为岩体。

①不连续性②各向异性③不均匀性④岩石块单元体的可移动性⑤赋存地质因子的特性

49.岩石在冻融作业下强度降低和损坏的原因是？

（1）岩石中各组成矿物的体膨胀系数不同，以及在岩石变冷时不同层中温度的强烈不均匀性，因而产生内部应力。

（2）由于岩石空隙中冻结水的冻胀作用所致。

水冻结成冰时，体积增大达9％并产生膨胀压力，使岩石的结构和连结遭受破坏。

研究表明冻结时岩石中产生的破坏应力取决于冰的形成速度及其与局部压力消散的难易程度间的关系，自由生长的冰晶体向四周的伸展压力是其下限，而完全封闭体系中的冻结压力，在-22℃温度下可达200Mpa,使岩石遭受破坏。

50.什么是岩石的水理性质？

主要包括哪些方面？

岩石在水溶液作用下表现出来的性质，成为水理性质。

主要有吸水性，软化性，抗冻性及透水性等。

51.岩石的基本力学属性分为哪些方面？

弹性:

在一定的应力范围内，物体受外力作用产生全部变形，而去除外力后能够立即恢复其原有的形状和尺寸大小的性质，称为弹性。

塑性:

物体受力后产生变形，在外力去除后不能完成恢复原状的性质，称为塑性。

粘性:

物体受力后变形不能在瞬时完成，且应变速率随应力增加而增加的性质，称为粘性。

脆性:

物体受力后，变形很小时就发生破裂的性质，称为脆性。

延性:

物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质，称为延性。

52.不同质量状况的围岩变形破坏特别如何？

整体性良好，裂隙不发育的坚硬岩石中，围岩应力小于围岩强度无破碎。

变形以开挖过程中的弹性变形为主，开挖结束变形也结束。

如果支护，支护上一般无山岩压力，支护起防止岩石风化或剥落碎块的掉落。

中等质岩的岩体，洞室变形大，还可能有少量破碎，支护上以变形压力为主，松动压力为辅。

  在破碎和软弱岩石中，岩体强度低，被切割的很碎，围岩应力超过岩体强度很多，因此，岩块在不大的应力作用就会破坏坍落，在这类岩石中，坍落和松动是产生山岩压力的主要原因。

53.简述有效应力的原理？

有效应力原理的研究内容就是研究饱和土中这两种应力的不同性质和它们与全部应力的关系。

有效应力原理归纳起来可由下面两个要点表达：

 饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分； 土的变形与强度的变化仅决定于有效应力的变化。

54.确定地基承载力的方法有那些？

（1）按土的强度理论确定地基承载力（普朗特极限承载力公式、太沙基极限承载力公式、魏锡克极限承载力公式）

（2）规范查表方法（根据野外坚定结果或土的物理性质指标查表确定）。

（3）静载荷试验及其它原位测试方法（标准贯入试验、静力触探试验，轻便触探试

55.土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示？

这两个系数是怎样定义的？

不均匀系数Cu和曲率系数Cc

56.简述渗透变形的产生条件？

根据渗透破坏的机理，可将产生渗透变形的条件分为两种类型，其一是动水压力和土体结构，它们是产生渗透变形的必要条

件；另一类则是地质条件和工程因素，称之为充分条件。

只有当土具备充分必要条件时，才发生渗透破坏。