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文档简介

1、土力学土的结构:土的结构主要是指土的颗粒和粒团在空间上的相互排列以及土粒间的连结特征的综合。 土的构造:在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征称之为土的构造。 土的密度:单位体积土的质量称之为土的质量密度,简称土的密度。 土的重力密度:单位体积土的重量称之为土的重力密度,简称土的重度。 土粒的相对密度:土粒的质量(或重量)与同体积4°C时纯水的质量(或重量)之比(量纲一),称为土粒的相对密度,或土粒比重。 土的含水率:土中水的质量与土粒质量之比(量纲一),用百分数表示。 土的干密度:单位体积土体内土粒的质量。 土的饱和重度:在饱和状态下,单位体积土的重量

2、。 土的有效重度(浮重度):地下水位以下的土受到水的浮力作用,扣除水浮力后单位体积所受的重力称为土的有效重度。 土的孔隙比:土中孔隙体积与土粒体积之比,以小数表示。 土的孔隙率:土中孔隙体积和土的总体积之比 土的饱和度:土中孔隙水的体积与孔隙体积之比 液限:从流动状态转变为可塑状态的界限含水率塑限:土由可塑状态转变为半固体状态的界限含水率。缩限:指从半固体状态转变为固体状态的界限含水率。 塑性指数:去掉百分号后液限和塑限的差值 液性指数:是指粘性土的天然含水量和塑性的差值与塑性指数之比 土的最优含水率(wop):在一定夯击能量下填土最易压实并获得最大密度的含水率 二 渗流:水在压力差作用下流过

3、土体孔隙的现象 渗透性:土体允许水渗透通过(透水)的能力渗透变形:土工构筑物由于渗透作用而出现的变形 水力坡降:单位渗流长度上的水头损失 水头:单位重量水体所具有的能量 层流:指流体在管内流动时,其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动状态渗透指数:反映土的透水性能的比例系数,相当于水力坡降等于1时的渗透速度 流网:在流线和等势线所组成的正交网格称为流网 渗透力:单位体积土体内土颗粒所受的渗透作用力,也称为动水力 流土:渗透力方向与重力方向相反,且向上的渗透力克服向下的重力时,表层土局部范围内的土体或颗粒群同时发生悬浮,移动的现象,俗称流土或流砂 临界水力坡降:指土体发生流土破坏时的水力坡降

4、管涌:在渗透水作用下,土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动,以至流失,随着土的孔隙不断扩大,渗透流速不断增加,较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走,最终导致土体内形成贯通的渗流管道,造成土体塌陷,这种现象称为管涌,也叫潜蚀 三自重应力:由土体自身重量所产生的有效应力基底压力:基础底面传递给地基表面的压力 基底附加应力:建筑物建造后在基础底面新增加的压力,是基底压力减去基底标高处原有自重应力之后的应力 附加应力:由外荷载(静的或动的)作用引起土体中的应力 有效应力:由土骨架承担或传递的应力。 四 角点沉降系数:单位均布矩形荷载在某角点处引起的沉降 地基沉降计算深度:计算地基 时,超过地基下一定深度,土

5、的变形可不计,该深度称为地基沉降计算深度 压缩性:土在压力作用下体积缩小的特性 固结:土的压缩随时间而增长的过程 压缩曲线:室内土的侧限压缩试验结果,是图的孔隙比与所受的压力关系曲线 压缩系数:反映土在一定压力作用下或在一定压力变化区间其压缩性大小的参数,其值等于ep曲线上对应一定压力的切线斜率或对应一定压力变化区间的割线斜率 压缩指数:采用半对数直角坐标测绘的elog p压缩曲线,其后段接近直线,直线的斜率绝对值称为土的压缩指数 压缩模量:土在无侧向变形下竖向应力与竖向应变之比 变形模量:根据土体在无侧限条件下的应力应变关系得到的参数,定义同弹性模量,但由于变形模量随应力水平而异,加载和下载

6、时值不同,故未称作弹性模量,而称变形模量 地基最终沉降量:地基土层在荷载作用下,达到压缩稳定时地基表面的沉降量 应力比法:地基沉降计算深度取地基附加应力等于自重应力的20%处,在该深度以下如有高压缩性土,则继续向下取至10%处,这种确定沉降计算深度的方法称为应力比法 平均附加应力系数:基底下一定深度范围处附加应力系数的平均值 变形比法:由基底 下一定深度向上取规定的计算厚度,若计算厚度土层的压缩量不大于该深度土层总压缩沉降量的2.5%,即可确定该深度为地基沉降计算深度,这种确定地基沉降计算深度的规范方法为变形比法 前期固结压力:土体土层在历史上所经受的最大固结压力 正常固结土:历史上所经受的最

7、大固结压力等于现有覆盖土自重应力的土体 超固结土:土体历史上曾经受过大于现有覆盖土自重应力的前提固结压力的土体 欠固结力:在目前自重应力下还未达到完全固结的土体,土体实际固结压力小于现有覆盖土自重应力 超固结比:土体经受过的前期固结压力与现有的土自重应力之比 原始压缩曲线:指室内压缩试验elog p 曲线经修正后得出的符合现场原始土体孔隙比与有效应力的关系曲线 五 抗剪强度:指土体抵抗剪切破坏的极限能力 破坏准则:当土体中的应力组合满足一定短息是,土体即发生破坏,这种应力组合即为破坏准则,也是判定土体是否破坏的标准,破坏准则也称极限平衡条件 库伦定律:将土的抗剪强度表示为剪切面上法向应力的函数

8、莫尔库伦强度理论:由库伦公式表示莫尔包线的强度理论 莫尔包线:土地发生剪切破坏时,剪切破坏面上的剪应力是该面上的法向应力的函数,这个函数在坐标中是一曲线,该曲线为莫尔包线 快剪试验:在试样施加竖向压力后,立即快速施加水平应力使试样剪切破坏的直接剪切试验 固结快剪试验:是允许试样在竖向压力下充分排水,待固结稳定后,再快速施加水平剪应力使试样剪切破坏的直接剪切试验,要求35内将土样剪坏 慢剪试验:是允许试样在竖向压力下,待固结稳定后,在缓慢地施加水平剪应力使试样剪切破坏的直接剪切试验,为保证剪切过程中土样内不产生孔隙水压力,施加水平剪应力使试样剪切破坏历时较长,对粘性土一般历时46h 不固结不排水

9、试验:试样在施加周围压力和随后施加竖向压力直至剪切破坏的整个过程中都不允许排出,自始自终关闭排水阀门的三轴压缩试验 固结不排水试验:施加周围压力,打开排水阀门,允许排水固结,固结完成后关闭排水阀门,再施加竖向压力,使试样在不排水的条件下剪切破坏的三轴压缩试验 固结排水试验:试样在施加周围压力后,允许排水固结,待固结稳定后,再排水条件下施加竖向压力至试件剪切破坏的三轴压缩试验 无侧限抗压强度:将圆柱土样放在无侧限抗压仪中,不施加任何侧向压力的情况下施加垂直压力,直到使土样剪切破坏,剪切破坏时试样所能承受的最大轴向压力 孔隙压力系数:指土体在不排水和不排气的条件下,由外荷载引起的孔隙压力增量与总应

10、力增量的比值 天然休止角:指干燥砂土自然堆积所形成的最大坡角 临界孔隙比:由不同初始孔隙比的砂土试样在同一压力下进行剪切试验,得出初始孔隙比与体积变化之间的关系,相应于体积变化为零的初始孔隙比为临界孔隙比 应力路径:土体内应力状态的变化可在应力坐标图中以应力点的移动轨迹表示,该移动轨迹为应力路径 破坏主应力线:在p-q坐标表示的剪切破坏包线,是表示极限状态应力圆最大剪应力的特征点的连线。 残余强度:密砂或超固结土在剪切过程,应力应变关系曲线达到峰值后,若变形继续发展,偏应力将不断降低,当变形很大时,趋于稳定值,称为残余强度 峰值强度:密砂或超固结土在剪切过程,应力应变关系曲线达到峰值的强度 屈

11、服应力:土体开始发生塑性应变的应力 应变硬化:土体开始屈服以后,屈服点的位置不断提高,土体能够承受更大的应力的现象 应变软化:密砂或超固结土在剪切过程,应力应变关系达到峰值后,土的强度随应变的增加而降低的现象 六 挡土墙:用来支撑天然或人工土坡,防止土体滑动的构筑物。 土压力:墙后填土的自重或填土表面上的荷载对墙产生的侧向压力。 刚性挡土墙:指用砖或混凝土所筑成的断面较大,在土压力作用下仅能发生整体平移或转动,墙身绕曲变形可忽略不计的挡土墙。 柔性挡土墙:挡土结构物自身在压力作用下发生扭曲变形,结构变形影像土压力的大小分布,这种类型挡土结构物。 重力式挡土墙:依靠墙本身重量维持其倾斜和抗滑移稳

12、定性的刚性挡土墙。主动土压力:挡土墙受到墙后填土的作用产生离开填土方向的移动,当移动量足够使墙后填土体处于极限平衡状态,墙背上的土压力成为主动土压力。 被动土压力:挡土墙手外力作用向着填土方向移动,挤压墙后填土使其处于极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为被动土压力。 郎肯土压力理论:根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件得出土压力的计算方法。 临界深度:对墙后填土为粘性土的挡土墙,若离填土面某一深度处的主动土压力等于零。 库伦土压力理论:是根据就、墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动体时,从体的精力平衡条件得出土压力的理论。 坦墙:墙后土体破坏时,滑动土体不沿墙背滑动,而沿第二滑裂面滑动的

13、墙背比较平缓的挡土墙。 七塑性区:地基中某一区域内土体个点都达到极限平衡状态。 临塑荷载:地基中即将出现塑性区但还未时所对应的基底压力,即相应于塑性区的最大深度等于零时所对应的基底压力。 临界荷载:塑性区最大深度限制在基础宽度的四分之一(或三分之一)时相应的基底压力。 极限承载力:地基从局部减损破坏阶段进入整体破坏阶段,即将丧失稳定性时的基底压力。 容许承载力:指地基同时满足强度和变形的两个条件,单位面积所能承受的最大荷载。 天然土坡:由长期自然地质应力作用形成的土坡。 人工土坡:人工挖方或填方形成的土坡。滑坡:土坡中的一部分土体对另一部分土体产生相对位移,以致丧失原有稳定性的现象。 圆弧滑动

14、法:假设土坡滑动面为圆弧面,在此基础上采用极限平衡法建立的边缘稳定分析方法。 土坡稳定安全系数:滑裂面全部抗滑力矩与滑动力矩之比;或沿整个滑裂面的抗剪强度与实际产生的剪应力之比。第七章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?【答】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。同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的,为什么?【答】对于同一种土,抗剪强度指标与试验方法以及实验条件都有关系,不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指标是不同。何谓土的极限平衡条件?粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同?【答】(1)土的极限平衡条件: 即或土处

15、于极限平衡状态时破坏面与大主应力作用面间的夹角为,且(2)当为无粘性土()时,或为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面?如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角?【答】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抗剪强度,所以该面上不会发生剪切破坏。剪切破坏面与小主应力作用方向夹角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。【答】直剪试验土样的应力状态:;三轴试验土样的应力状态:。直剪试验土样的大主应力作用方向与水平面夹角为900试比较直剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性如何理解不同的试验方法会有不同的土的强

16、度,工程上如何选用?【答】直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、现场十字板剪切试验若建筑物施工速度较快,而地基土的透水性和排水条件不良时,可采用三轴仪不固结不排水试验或直剪仪快剪试验的结果;如果地基荷载增长速率较慢,地基土的透水性不太小(如低塑性的粘土)以及排水条件又较佳时(如粘土层中夹砂层),则可以采用固结排水或慢剪试验结果;如果介于以上两种情况之间,可用固结不排水或固结快剪试验结果;由于实际加荷情况和土的性质是复杂的,而且在建筑物的施工和使用过程中都要经历不同的固结状态,因此,在确定强度指标时还应结合工程经验。12. 砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同?同一土样的抗剪强度是不是

17、一个定值?为什么?【答】砂性土的抗剪强度表达式:;粘性土的抗剪强度表达式:。同一土样的抗剪强度不是一个定值,因为它受到试验方法特别是排水条件不同的影响。13. 土的抗剪强度指标是什么?通常通过哪些室内试验、原位测试测定? 【答】土的抗剪强度指标:土的粘聚力、土的内摩擦角。室内试验有:直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验;十字板剪切试验为原位测试测定。14. 三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为哪几种试验方法?工程应用时,如何根据地基土排水条件的不同,选择土的抗剪强度指标?【答】三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为不固结不排水剪.固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时,当地基

18、土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时,可选用不固结不排水剪切试验指标;当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时,可选用固结排水剪切试验指标;当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时,可选用固结不排水剪切试验指标。15. 简述直剪仪的优缺点。【答】优点:简单易行,操作方便;缺点:不能控制试样排水条件,不能量测试验过程中试件内孔隙水压力变化。试件内的应力复杂,剪切面上受力不均匀,试件先在边缘剪破,在边缘发生应力集中现象。在剪切过程中,应力分布不均匀,受剪面减小,计算抗剪强度未能考虑。人为限定上下盒的接触面为剪切面,该面未必是试样的最薄弱面。第8章土压力 简答题静止土压力的墙背填

19、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?【答】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。挡土墙的位移及变形对土压力有何影响?【答】挡土墙在侧向压力作用下,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。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)角减小减小增大为什么挡土

20、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?【答】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。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?【答】(1)主动土压力、静止土压力、被动土压力;(2)挡土墙的位移方向及大小。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。【答】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。静止土压力是当挡土墙在土压

21、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。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。库仑土压力理论的基本假定是什么?【长安大学2005、2006、2007年硕士研究生入学考试试题(A卷)】【答】库伦土压力理论的基本假定有:墙后的填土是理想的散粒体(粘聚力);滑动破坏面为一平面;滑动土楔体视为刚体。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。【答】朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直

22、、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。何为重力式挡土墙?【答】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。在哪些实际工程中,会出现主动、静止或被动土压力的计算?试举例说明。【答】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,通常可视为静止土压力;拱形桥桥台所受到的一般为被动土压力,1.已知某土样液限WL=41%,塑限WP=22%,饱和

23、度Sr=0.98,孔隙比e=1.55,ds=2.7,试计算塑性指数IP,夜性指数IL,并判断土性和状态。2.某一湿土样重200g,含水率w=15%,若要将其配置成含水率w=20%的土样,试计算需加多少水?3.某止水帷幕如图所示,上游土中最高水位为0.00m,下游地面-8.0m,土的天然重度=18kN/m3,安全系数K=2,试求止水帷幕合理深度。4.某欠固结粘土层厚2.0m,先期固结压力p0=100kPa,平均自重应力p1=200kPa,附加压力p=80kPa,初始孔隙比e0=0.7,取土进行高压固结试验结果见表。试计算:(1)土的压缩指数;(2)土层最终沉降。压力p25501002004008

24、0016003200孔隙比e0.9160.9130.9030.8830.8380.7570.6770.9995.在矩形面积abcd上作用均布荷载p=150kPa,如图所示,试计算g点下深度6m处的竖向应力E值。编号荷载面积l/bz/b 1aegh1.50.750.218begi430.093dfgh420.135cfgi1.530.0616.某挡土墙高12m,试计算主动土压力。7.某挡土墙高6m,第一层土,1=19.5kN/m3,c1=12kPa,1=15°第二层土,2 =17.3kN/m3, c2=0,2=31°。试计算主动土压力。8.图示挡土墙,墙高

25、H=6m,墙后砂土厚度h=1.6m,已知砂土的重度为17.5kN/m3,内摩擦角为30°,黏聚力为零,墙后黏性土的重度为18.5kN/m3,内摩擦角为18°,黏聚力为10kPa,按朗肯主动土压理论,试问作用于每延米墙背的总主动土压力E为多少?9.基坑开挖深度为6m,土层依次为人工填土、黏土和砂砾,如图所示。黏土层,=19.0kN/m3,c=20kPa,=20°.砂层中承压水水头高度为9m,基坑底至含砾粗砂层顶面的距离为4m。抗突涌安全系数去1.20,为满足抗承压水突涌稳定性要求,场地承压水最小降深为多少?10.一个采用地下连续墙支护的基坑的土层分布情况如图所示,砂

26、土和黏土的天然重度都是20KN/m3,砂层厚10m,黏土隔水层厚1m,在黏土隔水层以下砾石层中有承压水,承压水头8m。没有采用降水措施,为了保证抗突涌的渗透稳定安全系数不小于1.1,该基坑的最大开挖深度H不能超过多少?11.存在大面积地面沉降的某市,其地下水位下降平均速率为1m/年,现地下水位在地下面5m处,主要地层结构及参数见表,试用分层总和法计算今后15年内地面总沉降量。层号地层名称层厚h(m)层底埋深(m)压缩模量ES(MPa)1粉质粘土885.22粉土7156.73细砂1833124不透水岩石12.已知挡土墙高5m,墙背竖直且光滑,填土面水平,填土分两层,第一层厚2m,c1=0KPa,

27、 1=32°,1=17KN/m3,第二层厚3m,c2=10kPa, 2=16°,试给出主动土压力分布图,主动土压力合力及作用点位置。13.对某个砂试样进行直剪试验,当垂直压力=200kPa时,测得其抗剪强度f=116kPa,回答以下问题:该干砂的内摩擦角为多少?大主应力作用面与剪切破坏面的夹角为多少?如果对该砂样进行三轴剪切试验,施加周围压力3=100kPa,试样破坏时需施加多大的大主应力1?14.某土样直剪试验结果为:对应于法向应力50kPa,100kPa,200kPa,抗剪强度分别为20.2kPa,40.4kPa,80.4kPa。确定该土的抗剪强度指标若地基中某点的3=

28、80kPa1=170kPa,该点是否已发生剪切破坏?15.粘性土层厚10m,地面作用者大面积连续均布荷载p=150kPa,已知该粘性土层的压缩模量ES=5.0MPa,固结系数Cv=10m2/a。预估该饱和粘性土层的最终沉降量;分别求该粘性土层在单面排水与双面排水条件下固结度达60%所需要的时间(已知当固结度U=60%时,时间因数TV=0.287)16.有一12m厚的饱和粘性土层,地面上作用有无限均布荷载P0=140kPa。粘土层初始孔隙比e1=0.90,压缩系数=0.4MPa-1,压缩模量ES=5.2MPa,渗透系数k=1.8cm/a,双面排水,试求加荷一年后地面的沉降量是多少?(CV=k(1

29、+e1)/w U= )17.图所示为两个厚度不同而性质相同的土层,如果排水条件和初始应力分布相同,在某荷载作用下,甲土层固结度达到80%,需0.5a,问乙土层在相同荷载作用下达到同一固结度时需多长时间?18.已知图所示均布荷载面积上作用均布荷载p=100kpa.试用角点法计算c点下深度20m处的竖向应力c值。(附加应力系数见表2-5)n=L/bm=z/bs110.175220.120320.13119.某碾压土坝的土方量为2*105m3,设计填筑干密度为1.65g/cm3,料场的含水量为12.0%,天然密度为1.70g/cm3,液限为32.0%,塑限为20.0%,土粒相对密度为2.72。问:如

30、每日坝体的填筑量为3000m3,该土的最优含水量为塑限的95%,为达到最佳碾压效果,每天共需加水多少?为满足填筑土坝的需要,料场至少要有多少土料?20.某饱和土体积为97cm3,土的重力为1.98N,土烘干后重力为1.64N。求含水量w0,土颗粒重度c,孔隙比e和孔隙率n。无粘性土的相对密实度Dr越大,说明土越密实。 ( )产生滑坡的根本原因是滑动面上的剪应力超过了该面上的抗剪强度,稳定平衡遭到破坏。( )随着荷载的增大,通常都是基础中心点下的土首先开始产生剪切破坏。( × )饱和土的单向渗透固结模型说明,在外荷载的作用下,在荷载施加的瞬间,荷载全部由孔隙水应力承担,随着时间的推移,

31、孔隙水应力逐渐减小,有效应力也逐渐减小,而总应力不变。( × )在有渗流作用情况下,无粘性土坡的稳定性比无渗流情况的稳定性要差。( )直剪试验和三轴剪切试验都可以测定孔隙水应力,因此,都可以得到有效应力抗剪强度指标。(× )根据OCR可将土分为正常固结土、超固结土和欠固结土,作为地基土比较理想的是后两种。( × )由达西定律算得的平均渗透速度v大于渗流在孔隙中运动的实际流速v。( × )重力式挡土墙根据墙背倾角的不同,可分为俯斜、直立和仰斜三种,作用在墙背的主动土压力以俯斜最小,直立居中,仰斜式最大。( × )地下水位下降,会引起自重应力增加,

32、从而导致地面沉降,危及建筑物的安全。( )挡土墙在侧向压力作用下,产生离开土体的位移,将使墙对土体的侧向应力逐渐减小,当位移达到某一极限值,土体达到了被动极限平衡状态,此时相应的土压力称为被动土压力。( × )土体卸载以后产生的回弹曲线与重新逐级加荷后产生的再压缩曲线是不重合的。( )采用太沙基公式进行稳定分析时可假定多个滑动面,分别计算相应的K值,其中Kmin所对应的滑弧面就是最危险滑动面,当Kmin>1时,土坡是稳定的。( )土的灵敏度越高,其结构性越强,受扰动后的土的强度降低就愈显著。( )浅基础,一般是指埋在小于3米,施工方法简单,常常是修建在天然地基上的基础。( )由

33、于饱和软粘土的短期稳定问题,采用不排水剪的强度指标,以总应力方法进行分析。( )土的孔隙比是指土体中的孔隙体积与土颗粒体积之比,而孔隙率是指土体中的孔隙与土总体积之比。( )随着荷载的增大,通常都是基础两侧角下的土先开始产生剪切破坏。( )直剪试验不能测定孔隙水应力,三轴剪切试验可以测定,因此,只有三轴剪切试验可以得到有效应力抗剪强度的指标。()土体压缩的实质是土颗粒之间产生相对移动而靠拢,使土体孔隙体积减小所致。()对于摩擦型群桩,其承载力小于各单桩承载力之总和,沉降量则大于单桩的沉降量,此为群桩效应。()现场原位试验得到的数据较准确,但是费用较高,一般土的压缩系数和压缩指数源于室内压缩试验

34、。()混凝土预制桩比钻孔灌注桩的挤土效应明显。()一、 确定地基承载力有哪些?1、 根据规范表格确定2、按静载试验方法确定3、根据土的强度理论计算确定4、根据邻近条件相似的建筑经验确定。二、墙背积水对挡土墙的稳定有何影响?挡土墙常因雨水下渗而又排水不良,地表水渗入墙后填土,使填土的抗剪强度降低,土压力增大,这对挡土墙的稳定不利。若墙后积水,则要产生水压力。积水自墙面渗出,还要产生渗流压力,水位较高时,静、动水压力对挡土墙的稳定更是较大威胁。因此,挡土墙应设泄水孔,墙后要做好滤水层和必要的排水盲沟。三、 在地基处理中,化学加固法的加固机理是什么?举例采用化学浆液灌入或喷入土中,使土体固结以加固地

35、基的处理方法,这类方法加固土体的原理是仿照土的成岩作用,在土中灌入或喷入化学浆液,使土体胶结成固体,以提高土体强度减小其变形和加强其稳定性。灌浆法是利用液压,气压或电化学原理,通过注浆管把化学浆液注入地基的孔隙或裂缝中,以填充、渗透、劈裂和挤密的方法替代土颗粒或有裂缝中的岩石胶结成一个强度大,防渗性能高的化学稳定性好的固化体。四、 什么是莫尔库仑准则?画示意图说明。答:土中某点的剪应力等于土的抗剪强度时,则该点处在极限平衡状态,此时的应力圆称为莫尔极限应力圆。而某点处于极限平衡状态时最大主应力和最小主应力之间的关系称为莫尔库仑破坏准则。为了判断土体中某点的平衡状态,将抗剪强度包线与描述土体中某

36、点应力状态的莫尔圆绘于同一坐标系中,当莫尔圆在强度线以内时,如圆A,表示通过该单元的任何平面上的剪应力都小于它的强度,故土中单元体处于稳定状态,没有剪切破坏。当莫尔圆与强度线相切,如圆B,说明已有一对平面上的剪应力达到了它的强度,该单元体处于极限平衡状态,濒临破坏;如果圆与线相割,如圆C,说明已经破坏。五、在集中荷载作用下地基中附加应力的分布有何规律?答:1、在集中力p作用线上,z=0时,r=0,附加应力趋于无穷大;随着z的增加,附加应力逐渐减小;2、在r>0的竖直线上,z=0时,附加应力为0,随着z的增大,附加应力从0逐渐增大,到一定值后又逐渐减小。3、在z为常数的平面上,附加应力在集

37、中力作用线上最大,随着r的增大而逐渐减小。六、计算沉降时,分层总和法和地基规范法有何异同?分层总和法假定地基土体是半无限弹性量,假定土体积发生竖向变形,并以基础中心的沉降代表基础的沉降量,地基规范法假定地基是均质的,在侧限条件下的土的压缩模量不随深度变化,分层总和法将土层分为若干薄层,一般按照hi=0.4b,另外,天然土层和地下水位面也是土层分界面;规范法以天然土层和地下水位面为分层界面,两种方法采用的指标都是来自侧限压缩试验,计算深度确定方法不同,前者以 控制,后者以 来确定,后者对计算所得的沉降量进行了修正。七、影响土压力的因素有哪些?答、影响土压力的因素有:(一)墙背的影响,挡土墙墙背的

38、形状、粗糙程度等因素对土压力有一定的影响。墙背粗糙程度是通过外摩擦角来反映的,愈大,主动土压力愈小,而被动土压力愈大。(二)填土条件影响,填土的物理、力学性质指标对土压力有较大的影响。如重度的增大常引起土压力的增大,内摩擦角越大的土对挡土墙的主动土压力越小。八、影响边坡稳定的因素有哪些?如何防止滑坡?答:影响土坡稳定的因素主要有:(1)土坡所处的地质地形条件;(2)组成土坡的土的物理力学性质;(3)土坡土体的润滑和膨胀作用;(4)振动液化作用;(5)土坡下部开挖造成的平衡失调和坡顶堆放何载等人为因素。防止滑坡的措施有:(1)选择场址时,尽量选择在山坡稳定地段,避开曾经发生滑坡的场地;(2)尽量

39、利用原有地形条件,顺等高线布置等,避免大挖大填;(3)消除或减轻水碓滑坡的危害;(4)改善滑坡体力学条件,采用结构支挡,在滑坡体主动区卸载等。九、对于各向同性的土层,流网的特征是什么?答:(1)流线与等势线彼此正交,即在交点处两曲线的切线相互垂直。(2)各个网格的长宽比为常数。(3)流网中各个流槽的渗透流量相等。(4)任意两相邻等势线间水头损失相等十、减轻不均匀沉降的危害应采取哪些措施?答:一、建筑措施(1)建筑平面力求简单,高差不宜过大;(2)控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙(3)设置沉降缝(4)控制相邻建筑物的间距。(5)调整建筑物的某些标高。二、结构措施(1)减小建筑物的基底压力(2)

40、调整基底压力或附加压力(3)增强建筑物的刚度和强度(4)上部结构采用静定结构三、施工措施 :采用正确的施工工序,尽量不要扰动基底土的原来结构。十一、土体中发生剪切破坏的平面是不是剪应力最大的平面?在什么情况下,破裂面与最大剪应力面是一致的?一般情况下,破裂面与大主应力面成什么角度?答:土中发生剪切破坏的平面并不一定是剪应力最大的平面,当土的内摩擦角=0°时,破裂面与最大剪应力面是一致的,一般情况下,破裂面与大主应力面成(45°+/2)角度。十二、97、如何从库仑定律与莫尔应力圆原理说明:当1不变时,3越小越易破坏;3不变时,1越大越易破坏,试作图说明。答:从库仑曲线与莫尔应

41、力圆可知,当1不变时,3越小,莫尔应力圆半径越大,越易与库仑曲线相交,越易破坏;3不变时,1越大莫尔应力圆半径越大,越易与库仑曲线相交,越易破坏。十三、在地基处理中,挤密法的原理是什么?是以振动或冲击的办法成孔,然后在孔中填入砂、石、土、石灰、灰土或其他材料,并加以捣实成为桩体。挤密法加固的机理是在砂土中主要靠桩管打入桩地基中,对土产生横向挤密作用,在一定挤密功能作用下,土粒彼此移动,颗粒间更加紧密,空隙减小,使土密实地基土的强度也随之增强。十四、试比较直剪试验、三轴剪切试验的优缺点,哪种更好?直剪试验构造简单,操作方便,因而在一般工程中被广泛应用,但该试验存在着以下不足:不能严格控制排水条件

42、,不能量测试验过程中式样的孔隙水压力,试验中人为限定上下盒的接触面为剪切面,剪切过程中剪切面上的剪应力分布不均匀;三轴试验操作比直剪试验复杂,但三轴试验能严格控制试验的排水条件。从而可以量测试中的孔隙水压力,从而可以获取土中有效水应力的变化情况,试样中的应力分布也比较均匀,因此比直剪试验优越。三、名词解释1.基底压力:作用与基础底面传至地基的单位面积压力称为基底压力2.地基临塑荷载:地基从压密变形阶段转为弹塑性变形阶段的临界荷载3.灌注桩:是直接在设计桩位造孔,然后灌注混凝土成桩。4.液性指数:土的天然含水量与塑性指数之比即为液性指数5.地下水:存在于地面下土和岩石的孔隙、裂缝或溶洞中的水叫地

43、下水6.地基承载力:是指在保证地基稳定的条件下,使建筑物和构筑物的沉降量不超过允许值的地基承载能力。7.被动土压力:挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时,作用在墙上的土压力随之增加。当位移至一定数值时,墙后土体达到被动极限平衡状态。此时,作用在墙上的土压力称被动土压力8.摩擦端承桩:在极限承载力状态下,桩顶荷载主要由桩端阻力承受。四、简答题1.何谓基础埋置深度?选择基础埋置深度应考虑哪些因素的影响?答:基础埋置深度是指基础底面至地面(一般指设计地面)的距离。选择基础埋置深度应考虑以下因素的影响:建筑物类型及基础构造基础上荷载大小及性质工程地质和水文地质条件相邻建(构)筑物的影响季节性冻土的影响

44、2.何谓换土垫层?砂或砂-碎石垫层主要有哪些作用?答:换土垫层是将天然软弱土层挖去或部分挖去,分层回填强度较高、压缩性较低且性能稳定,无腐蚀性的砂石、素土、灰土、工业废渣等材料,将其夯(振)实至要求的密度后作为垫层式地基。作用:提高基底持力层的承载力减少沉降量加速地基的排水固结防止冻胀消除地基的湿陷性和胀缩性3.简述有效应力原理,写出其表达式,并简述表达式中各参数意义。答:即在任一时刻,有效应力和孔隙水压力u之和始终等于饱和土的总应力,在渗透固结过程中,孔隙水压逐渐消失,有效应力逐渐增加,土的体积也逐渐减小,强度随之提高。u:饱和土体总应力:有效应力u:孔隙水压力三、简答题1.土粒大小在一定程

45、度上反映了土性质的差异,土粒大小通常用粒径表示。 粒组:通常把工程性质相近的土粒合并为一组。 粒径分析方法:筛分法(d>0.075mm的土),密度计法(d<0.075mm的土)。2. 工程中常用土中各粒组的相对含量,占干土总质量的百分数来表示,称为土的粒径级配。按粒径分布曲线可求得:(1)土中各粒组的土粒含量,用于粗粒土的分类和大致评估土的工程性质;(2)某些特性粒径,用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。根据某些特征粒径,可得到两个有用的指标,即不均匀系数Cu和曲率系数Cc 3. 吸着水(结合水),离开土颗粒表面较远,不受土颗粒电分子引力作用,且可自由移动的水称为自由水(分为毛细

46、管水和重力水)4. 单粒结构(砂土砾石)、蜂窝结构(粉土)、絮状结构(粘土)5. 粘性土从一种状态过渡到另一种状态,可用某一界限含水率来区分,叫界限含水率。液限(WL):从流动状态转变为可塑状态的界限含水率。塑限(Wp):从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率。缩限(Ws):从半固体状态转变为固体状态的界限含水率,亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水率。6.(1)当含水率较低(颗粒表面的水膜很薄)土偏干,土粒之间存在着强结合水,土粒间电分子引力较大,击实时土粒难于移动,击实时土粒难于移动,击实效果差。(2)当含水率达到最优含水率,颗粒间存在部分的强结合水、部分的弱结合水,弱结合水在

47、击实过程中起到润滑作用,因而击实效果好(3)当含水率较高,土偏湿,土粒中存在大量的自由水,在击实过程中不易很快的排除,这阻止了颗粒的靠扰,因引击实效果差。使土体压实,得到最大干密度这时土体的含水率为最优含水率。三、简答题1. 地基附加应力分布规律有哪些?(1)附加应力不仅发生在荷载面积之下,而且分布在荷载面积以外相当大的范围之下,这就是地基附加应力的扩散分布;(2)在离基底不同深度z处各个水平面上,以基底中心点下轴线处的z值最大,随离中轴线距离增大曲线减小;(3)在荷载分布范围之下任意点沿铅垂线的z值,随深度最大曲线减小;(4)条形荷载比相同宽度的方形荷载z的影响深度大,在相同深度处,条形荷载

48、在地基中的z比相同宽度的方形荷载大得多。三、简答题1.影响渗透系数大小的主要因素有哪些?(1)土的粒度成分和矿物成分 (2)土的密实度 (3)土的饱和度 (4)土的结构 (5)水的温度 (6)土的构造2.流砂现象防治的方法有哪些?(1)减小或消除水头差:采用坑外降低地下水位或采用水下挖掘。(2)增长渗流路径:打板桩。(3)在向上渗流出口处地表压重。(4)加固土层:冻结法、注浆法。3.管涌发生的条件是什么?防治措施有哪些?发生条件:(1)必要条件:土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。通常发生在C>10的土中。(2)水力条件:动水力能带动细颗粒在孔隙间滚动或移动。防治原则:(1)改变几何条件,在渗流逸出部位铺设反滤层。(2)改变水力条件,降低水力梯度,如打板桩。

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