土力学与地学基础复习思考题.docx

1、土力学与地学基础复习思考题土力学与地学基础复习思考题、填空填空答案按基础的刚度一般可把浅基础分为 和 。刚性基础；才 展基础按试验过程中固结和排水条件的不向，土的三轴压缩试验可分为三类常 用的试验方法，它们是 、 和 。小固结不排水试 验(UU);固结排水试验(CD);固 结不排水试验(CU)按桩的荷载传递方式，桩可分为 和 两大类。端承桩；摩擦桩饱和土体内任一平面上所受到的总应力、有效应力和孔隙水压力之间的关系为 =CT +u饱和土体所受到的总应力为 与 之和。有效应力；孔隙水压力长期抽取地下水，导致地下水位的大幅度F降，从而使原水位以下土的启效自重应力 ,而造成 的严重后果。增大；地面卜沉

2、出现流土时的水力坡降称为 。临界水力坡降当竖向集中力P作用在地基上时，地基土中的竖向附加应力 出的分布是 和 。向卜扩散；向四 周(水平向)扩 散挡土墙的土压力根据墙的位移情况和强后土体所处的应力状态，可分为 、 和 。其中，挡土墙的 土压力最大，主动土压力；静 止土压力；被动土压力最小。土压力。被动；主动地基的容许承载力是指作用在基底的压应力不超过地基的 且具有足够的安全度、同时所引起的 也不超过建筑物容许变形时的地基单位面积上所能承受的荷载。极限承载力，变 形 定义为孔隙体积与固体颗粒实体体积之比。孔隙比端承桩是指在极限承载力状态卜，桩顶荷裁由 承受而 可桩端阻力；忽略不计的桩。桩侧摩阻力

3、工程上常用 Cu表示土的颗粒级配， Cu 时视为均匀的，Cu 时视为不均匀的。不均匀系数；小于 5； a 5工程上将不均匀系数 Cu 、曲率系数Cc 的士称为级配良好Cu沟 Cc=13的土。工程中，当建筑物的施工速度较慢，且地基土的粘性小或无粘性，透水 性大、排水条件良好时，在地基极限承载力的计算中可米用 或_测定的抗剪强度指标。三轴固结排水试 验CD;慢男直男 试验工程中把 且 的士称为级配良好的土。不均匀系数Cu四、曲率系数Cc=13荷载试验曲线上，从线性关系开始变成非线性关系时的界限荷载称 为 。临塑荷载颗粒级配曲线越 ,不均匀系数越 ,颗粒级配越 。为获得较大密实度，应选择级配 的土料

4、作为填方或砂垫层的土料。平缓（陡），大（小），好（差）；良好孔隙比是指 与 之比。孔隙体积；固体 颗粒实体体积孔隙度是指土体的 与 的百分比。孔隙体积；土体 总体积库伦总应力抗剪强度公式为 。片c+ crtg郎肯土压力理论中，当墙后填土达到主动郎肯状态时，填土破裂面与水 平面夹角为 。450+ #2临界水力坡降是指当土体开始发生 破坏时的水力坡降。流土临塑荷载是指基础边缘底下的地基土刚开始达到极限平衡状态即地基内开始出现 区与 区同时并存时的界限荷载。弹性，塑性某点处于极限平衡状态时，其破坏向与大主应力作用囿的夹角 为 。45o +的2浅基础按构造类型可分为 、 、 和 以及 。单独基础；条形

5、 基础；筏形基础； 箱形基础；壳体 基础浅基础是指做在天然地基上、埋深小于或等于 m的基础。小于等于5m浅基础指埋深 的基础。小于等于5m渗透力的大小和水力坡降成 ,其作用方向与 一致。正比；渗流方向渗透力是一种 。它的大小和 成正比，作用方向与 体积力；水力坡 降；渗流方向竖直荷裁F地基土的破坏形式一般可分为 破坏、 破坏和 破坏。整体剪切；局部 剪切；冲剪随着荷载的增加，地基变形的三个阶段是 、 和 。弹性阶段、塑性 阶段和破坏阶段图1所示的压力沉降曲线 p - S表示 破坏形式，曲线上的 a点对应的荷载称为 , b点对应的荷载称为 。a b整体剪切； 临塑荷载； 极限荷载（极限 承载力）

6、S iT图1 p - S曲线示意皆p土层的平均固结度是指在某一时间 t时土层骨架已承担起来的 与 的比值。后效压应力，全 部附加压应力土层在历史上曾受到过的最大压力称为 。先期固结压力5土的含水量是指土中 的质量与 质量之比，通常以百分数表小。水、土粒土的抗剪强度指标的常用测定方法有 、 、 和 。直接男切试验、 三轴剪切试验、 无侧限剪切试验 和十字板剪切试 验土的软硬程度可以根据 进行判断。液性指数Il土的渗透破坏基本形式通常为 和 。流土；管涌土的压缩（变形）模量Es愈大，土的压缩性 ; 土的压缩系数 0愈大，土的压缩性 。愈小；愈大土的主要特征是 、 和 。碎散性；二相体 系；自然变异

7、性士中应力按起因分为 和 ,按作用原理或传递方式可分为 和 。自重应力； 附加应力； 后效应力; 孔隙水压力无粘性均质干坡的稳定性主要取决于 。坡角相同地基上的基础，当宽度相同时，埋深越大，地基的承载力 。 越大由 和 所组成的曲线正父网格称为流网。流线，等势线在层流状态的渗流中， 渗流速度v与水力坡降i成 关系，与渗透系数k成 关系。正比；正比在发生朗肯被动土压力时，墙后土体破坏而形成的滑动楔体与水平面之 间的夹角为 。45-的2在工程中分析土的粒径级配时，当颗粒直径大于 0.1mm时应米用 法，而当粒径小于 0.1mm时应采用 法。筛分、水分在朗肯士压力理论中，当墙后填土达到主动朗肯状态时

8、，填土破裂面与 水平面夹角为 。45o +帔在粒径级配曲线连续的情况下，不均匀系数越 ,则曲线越平缓，粒组的变化范围越 。大；宽在时间t时土层骨架已经承担起来的有效压应力与全部附加压应力的比 值称为土层的 。平均固结度在水电部SD128-84分类法中，细粒土按 分类。塑性图在填土施工时，应将土料的含水量大约控制在最优含水量 Wop的 范围内，以期在给定击实能量的条件下获得最大的压实密度。土(2%3%)在土的侧限压缩试验中，压缩曲线的割线斜率称之为土在侧限条件下 的 。压缩系数a在稳定渗流场中，由和 所组成的曲线正交网格称为 。流线；等势线； 流网在细粒土的击实曲线上，峰值干密度所对应的含水量称

9、为 。最优含水量Oop粘性土的塑性指标 Ip= ,液性指标Il= 。COl-p， (gp)/Ip直接支承基础的地基土层称为 。持力层桩的负摩擦力的存在将 桩的承载力。降低桩基础由 和 .两部分组成。桩；承台作用在挡土墙上的静止土压力的大小顺序依次为 E0、主动土压力Ea和被动土压力 Ep之间OEaEo1/3bC设计仅起挡土作用的挡土墙时，土压力应按 计算。A .主动土压力 B.被动土压力 C.静止土压力 D.静止水压力A渗透力的大小与水力坡降成 ,其方向与渗流方向一致。A .反比 B .正比 C.无关B使地基形成连续滑动面的荷载是地基的 。A . P1/4 B . P1/3 C. pu D.

10、pcrC室内侧限压缩试验测得的 ei曲线越陡，说明该土样的压缩性 。A.愈高 B.愈低 C.愈均匀 D.愈不均匀A所谓地基极限承载力是指 。A.地基的变形达到上部结构极限状态时的承载力B.地基中形成连续滑动面时的承载力C.地基中开始出现塑性区时的承载力B士的弋%at、和%数值大小依次为 。A. % Y 单。 B. 7 4次 &t C.为次 Yat D. Y 收为CT有效应力增加意味着要引起土体压缩，这就是很多城市大量抽水使 地下水位下降后引起地面下沉的原因之一。D地面 D . rx J :1A含水量对细粒土和粗粒 土的压实性有何影响？ 在实际填筑工程中应分 别采取何种措施？答：对于细粒土，当含

11、水量小于最优含水量时，含水量越大，干密度越大； 当含水量大于最优含水量时,含水量越大，干密度却越低。因此，工程上 选用的含水量为最优含水量的左右。对于粗粒土，不存在一个最优的含水 量，一般在完全干燥或者充分洒水饱和的情况下容易压实到较大的干密度。 所以在压实砂砾土时要充分洒水使土料饱和。简述计算地基最终沉降 量的分层总和法的基本 步骤。(1)在地质剖面图上绘制基础中心点下地基中的im应力分布曲线和附加 应力分布曲线。(2)确定沉降计算深度。一般取附加应力与自重应力的比值为 0.2 (一般土)或0.1 (软土)的深度处作为沉降计算深度的限界。对一般房屋基础， 亦可按经验公式Zn=B(2.5-0.

12、4LnB)确定沉降计算深度 Zn。(3)确定沉降计算深度范围内的分层界面。沉降计算深度范围内，压缩性 不同的天然土层的界面均应取为沉降计算分层面；地卜水位上卜面、土的 谷重改变处等也应取为界囿。分层厚度/、宜过大，一般要求分层厚度小大 于基础宽度的0.4倍或4m。(4)计算各分层土的沉降量。(5)将各层土的沉降量相加，即为基础的平均沉降量。简述减轻建筑物不均匀 沉降危害的措施。1）建筑结构措施：例如建筑物体型力求简单，控制建筑物的长高比， 合理安排纵横墙，合理安排相邻建筑物之间的距离，设置沉降缝。2）结构措施：例如减轻建筑物的自重，减小或调整基底的附加压力， 增强基础刚度，采用对不均匀沉降不敏

13、感的结构，设置圈梁。3）施工措施：例如减少地基土的扰动，按照先高后低、先重后轻的原 则安排施工顺序。简述朗肯理论与库伦理论分析方法的异同。相同点：朗肯与库伦士压力理论均属于极限状态土压力理论。不同点：（1）研究的出发点和途径不同。朗肯埋论属于极限应力法。它从 研究土中一点的极限平衡应力状态出发，首先求出作用在土中竖直面上的 土压力强度Pa或Pp及其分布形式，然后再计算出作用在墙背上的总土压力 Ea或Epo库伦理论属于滑动楔体法。它假定墙背和滑裂面之间土楔体整体 处于极限平衡状态，用静力平衡条件，先求出作用在墙背上的总土压力 Ea或Ep,然后再算出土压力强度 Pa或Pp及其分布形式。（2）理论的

14、严谨程度 不同。朗肯理论在理论上比较严密，但只能求得简单边界条件下的解答， 在应用上受到限制。库伦理论是一种简化理论，但它适附于较为复杂的边 界条件，且在一定范围内能得出比较满意的结果，因而应用更广。简述流网的特征。流线与等势线正交；流线与等势线构成的各个网格的长宽比为常数；任意 两相邻等势线间的势能差即水头损失相等；流网中任意两相邻流线间的单 见流里TE相等的。简述水电部 SD128-84分 类法的要点。水电部分类法的要点是先按大于 0.1mm颗粒的质量占总土质量的 50%作为粗粒土和细粒土的分界值。然后，粗粒土按粒径级配分细类；细粒土则按 液限WL和塑性指数Ip所构成的塑性图分细类。简述有

15、效应力原理的要 点。（1）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，其关系满足 o=仃+u （2） 土的变形（压缩）与强度的变化都只取决 十启效应力的变化。简述在一维渗流固结情 况卜启效应力和孔隙水 压力随时间的变化关系。答：在饱和土层上施加无限宽广的均布荷载 p的情况下，（1）当t=0时，全部附加应力由水承担，即超静水压力 Uz=p； （2）当t0时，附加应力由孔隙水和土粒（骨架）共同承担，即 Uz+Oz = p （3）当t=芯时，全部附加应力由土骨架承担，即Uz=0 （CTz却。简述直剪试验与常规三轴试验的优缺点。（1）直剪仪的优缺点。优点：仪器简单，操作方便；试

16、验的历时短；仪器 盒的刚度大，试件没有侧向膨胀；在工程实践中应用广泛。缺点：试件内 的应力状态复杂，应变分布不均匀。主应力的方向一直发生着改变；剪切 面附近的应变大于试件顶部和底部的应变；不能控制试件的排水，不能量 测试验过程中试件内孔隙水压力的变化；剪力盒所固定的剪切面上土的性 质不一定具有代表性。（2）二轴仪的优缺点。常规二轴剪切试验仪是土工 实验室中最主要的仪器，能严格控制排水条件和测定孔隙水压力。它的主 要缺点是试件所受的力是轴对称的，也即试件所受的三个主应力中，后两 个是相等的，即在三轴压缩试验中 5仃2=5。说明Pcr、Pl/3、Pu的意义 和区别。临塑荷载Pcr是指地基土从压密阶

17、段进入局部剪损阶段、基础边缘下的土体开始达到极限平衡状态时的界限荷载。极限承载力巳是指地基土从局部剪损破坏阶段进入整体破坏阶段、滑动边界范围内的全部土体都处于塑性破坏状态的荷载。P1/3是指极限平衡区的最大发展深度为基础宽度的 1/3时的荷载。此时地基四、计算题计算题答案证明 也(Gs-1)兀/(1+e)/ = Kat- %= (V s I+V v -w)/(V s+V v)- wi=(4- w)/(1+e) = (Gs，n- w)/(1+e)=(Gs-1)兀/(1+e)实验装置如图1。1）已知水头差 h=15cm, 土样长度 L=30cm，试求土样单位体积所受的 渗透力是多少？2）若已知土样的 Gs=2.7, e=0.6,试问 该土样是否发生流土现象？3）求出使该土样发生流土时的水头1)j=%i=9.8*15/30=4.9 kN/m 32)icr=(Gs-1)/(1+e)=(2.7-1)/(1+0.6)=1.06i=15/30=0.5 所以不会发生流土现象。3)当i=icr时发生流土现象,即 1.06=h/30,所以h=1.06*30=31.88cm差h值。C Jn 11 . hi ii ir_u_： _ 土祜工Hu jj，irr L3P图i一粘土层厚度为 4m,位于厚各4m的两层砂之间。水位在地面