常州大学10级土力学简答题

1、常州大学10级土力学简答题1土由哪几部分组成？土中三相比例的变化对土的性质有什么影响？土体一般由固相、液相和气相三部分组成（即土的三相）2何谓土的不均匀系数？如何从颗粒级配曲线的陡或平缓来评价土的均匀性？不均匀系数Cu反映了大小不同粒组的分布情况。曲率系数Cc描述了级配曲线分布的整体形态，表示是否有某粒组缺失的情况。对于级配连续的土：Cu>5,级配良好；Cu<5，级配不良。对于级配不连续的土：同时满足Cu>5 和Cc=13，级配良好，反之则级配不良。3土中水有几种？结合水与自由水的性质有什么不同？土中水按存在形态分为：液态水、固态水和气态水4土的三相指标有哪些？哪些指标可直接

2、测定？哪些指标可由换算得到？三相比例指标有：天然密度、含水量、相对密度、干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱和度。直测指标：密度、含水量、相对密度。换算指标：孔隙比、孔隙率、饱和度。5何谓土的不均匀系数？如何从颗粒级配曲线的陡或平缓来评价土的均匀性？不均匀系数Cu反映了大小不同粒组的分布情况。曲率系数Cc描述了级配曲线分布的整体形态，表示是否有某粒组缺失的情况。对于级配连续的土：Cu>5,级配良好；Cu<5，级配不良。对于级配不连续的土：同时满足Cu>5 和Cc=13，级配良好，反之则级配不良。6土中水有几种？结合水与自由水的性质有什么不同？土中水按存在形态分为：液

3、态水、固态水和气态水，液态水分为自由水和结合水，结合水分为强结合水和弱结合水，自由水又分为重力水和毛细水）7何谓土的塑性指数？塑性指数有何意义？液限与塑限之差值定义为塑性指数Ip: Ip=WL-Wp。能综合反映土的矿物成分和颗粒的大小的影响。8何谓土的液性指数？如何用液性指数描述土的物理状态？液性指数是表征土的天然含水量与分界含水量之间相对关系的指标IL=(W-Wp)/Ip。W<Wp时，IL<0,土体处于坚硬状态；W>Wp时，IL<1,土体处于流动状态；W在Wp和WL之间时，IL=0到1土体处于可塑状态9地基土分为哪几类？分类的依据分别是什么？地基土分为：粗粒土和细粒土

4、两大类。划分依据：颗粒度和粒间作用力。粗粒土的工程性质和大程度上取决于土的粒径级配，故按其粒径 级配累积曲线再分成细类。细粒土分类基于长基实验结果统计分析所得结论，多用塑性指数或者液限加塑性指数作为分类指标。10何谓土粒粒组？土粒粒组的划分标准是什么？工程上通常把大小相近、性质相似的土粒划分成若干组，这种组别称为粒组。划分标准是按粒径范围的不同，可以分为漂石、卵石、圆砾、砂砾、粉砾、粘砾等。11何谓土的粒径级配？粒径级配曲线的纵横坐标各表示什么？土的各粒组的相对含量称为土的颗粒级配。横坐标用对数坐标表示土的粒径，用对数尺度；纵坐标表示小于某粒径的土重占总土重的百分数。12不均匀系数大于10反映

5、土的什么性质？级配曲线平缓，土不均匀，级配良好。 13土的结构通常分为哪几种？它与矿物成分及成因条件有何关系？单粒结构：粗颗粒在重力的作用下单独下沉时与稳定的颗粒相接触，稳定下来，就形成单粒结构。蜂窝结构：较细的颗粒在水中单独下沉时，碰到已沉积的土粒，因土粒间的分子引力大于土粒自重，则下沉的土粒被吸引不再下沉，依次一粒粒被吸引，最终形成具有很大孔隙的蜂窝状结构。絮状结构：粒径极细的粘土颗粒在水中长期悬浮，这种土粒在水中运动，相互碰撞而吸引逐渐形成小链环状的土集粒，质量增大而下沉，当一个小链环碰到另一个小链环时相互吸引，不断扩大形成大链环状的絮状结构。14无粘性土最重要的物理特征是什么？用孔隙比

6、、相对密实度和标准贯入试验锤击数来划分密实度各有何优缺点？无粘性土最重要的物理状态指标是土的密实度rD。用孔隙比e为标准的优点：应用方便；缺点：由于颗粒的形状和级配对孔隙比有极大的影响，而只用一个指标e无法反映土的粒径级配的因素。用相对密实度为标准的优点：把土的级配因素考虑在内，理论上较为完善。缺点：E，Emax，Emin都难以准确测定。用标准贯入试验锤击数N为标准的优点：这种方法科学而准确；缺点：试验复杂。15粘性土最重要的物理特征是什么？何为液限？何为塑限？粘性土最重要的物理特征是稠度。粘性土呈液态与塑态之间的分界含水量称为液限WL()；粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水量称为塑限Wp()

7、16土的压实性与那些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？影响土的压实性的因素很多，主要有含水率、击实功能、土的种类和级配以及粒组含量。由压实曲线可以看出：当含水率较小时，土的干密度随着含水率的增加而增大，而当干密度随着含水率的增加达到某一值后，含水率的继续增加反而使干密度减小。干密度的这一最大值称为该击数下的最大干密度Pdmax，此时相应的含水率称为最优含水率Wop。17何谓流砂现象？这种现象对工程有何影响？是指松散细颗粒土被地下水饱和后，在动水压力即渗流力的作用下，产生的悬浮流动现象。其本质是渗流破坏，即在渗流力作用下产生的土体破坏。 对工程的不利影响：流砂的发生一般是突发性的，因此对

8、工程危害极大，其发展结果是使围护结构破坏，基坑坍塌，周围土体产生空洞，带来沉降，引起建筑物、道路和管线的破坏，造成巨大的经济损失。18土发生冻胀的原因是什么？发生冻胀的条件是什么？原因：在气温降低以及浓度变化产生渗透压两种作用下，下卧未冻结区的水被吸引到冻结区参与冻 结，使冰晶体不断扩大，在土层中形成冰夹层，土体随之发生隆起。发生冻胀条件：（1）土的因素：冻胀通常发生在细粒土中（2）水的因素：土层发生冻胀是由水分的迁移和积聚所致（3）温度因素：当气温骤降且冷却强度很大时，土的冻结面迅速向下推移，冻结速度很快。19简述粘性土的触变性的概念。黏土触变性是由于黏土颗粒表面吸附的胶体受到扰动后,从凝胶

9、状态变为流动的溶胶状态,使强度迅速下降,但静置后又能部分恢复,强度随之增长的现象20达西定律的适用条件是什么？当渗透速度较小时，砂土、粘土中的渗透速度很小，其渗流可以看作是一种水流流线互相平行的流动层流，渗流运动规律符合达西定律。粗颗粒土（如砾、卵石等）当水力梯度较小时，流速不大，渗流可认为是层流,达西定律仍然适用。当水力梯度较大时，流速增大，渗流将过渡为不规则的相互混杂的流动形式紊流,这时达西定律不再适用。21影响土的渗透系数的主要因素有哪些？（1）土的粒度成分及矿物成分(2）结合水膜厚度（3）土的结构构造（4）水的粘滞度22什么是流土？什么是管涌？两者有何区别？管涌指土层中细颗粒在渗流作用

10、下，从粗颗粒孔隙中被带走或冲出的现象。流土指渗流作用下饱和的粘性土和均匀砂类土，在渗流出逸坡大于土的允许坡降时，土体表层交南时被渗流顶托而浮动的现象。液态水分为自由水和结合水。结合水分为强结合水和弱结合水，自由水又分为重力水和毛细水）23什么是渗流力？在什么情况下会发生流土现象？答：地下水渗流时，土单位面积内的骨架产生的力叫渗透力。当土的总重量孔隙水压力，或者有效重量渗透力时会产生流砂现象。24何谓基底压力、地基反力、基底附加压力？答：基底压力：建筑物荷载通过基础传给地基，基础底面传递给地基表面的压力。地基反力：地基支承基础的反力基底附加压力：由于修建建筑物，在地基中增加的压力。25何谓土的自

11、重应力和附加应力？两者沿深度分布有什么特点？答：土的自重应力是指由土体本身的有效重力产生的应力。附加应力是指由新增外加荷载在地基中产生的应力。、特点：自重应力随深度的增加而逐渐加大：附加应力随深度的增加面逐渐减小.26当地下水位有升降时，土中自重应力有何变化？地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较产生了一个由于降水引起的应力增量，它使土体的固结沉降加大，故引起地表大面积沉降。地下水位长期上升（如筑坝蓄水）将减少土中有效自重应力。27何谓土的压缩性？引起土压缩的原因是什么？土在压力作用下体积缩小的性质称为土的压缩性。由于土是液体、固体和气体的三相混合体，土体的压缩主要是

12、由以下几个方面引起的。a土孔隙中水和空气的压缩；b水和空气从孔隙中被挤出，孔隙本身的压缩；c土颗粒本身的压缩变形。压缩系数a是反映土的压缩性大小的指标，为了便于比较，一般采用p100kPa增加到p200kPa时相对应的压缩系数a12来评价土的压缩性。当a12<01时，属低压缩性土；当01 a12<05，属中压缩性土；当 a1205，时，属高压缩性土。28分层总和法和规范法是如何确定沉降计算深度的？采用分层总和法计箕地基最终沉降量时如何确足计箕深度 分层总和法是在计算时应先按基础荷载、基底形状和尺寸、以及土的有关指标确定地基沉降计算29有效应力和孔隙水压力的物理意义是什么？在固结过程

13、中，两者怎样变化？有效应力：即粒间接触应力，由土骨架所传递的压力。孔隙水压力：土体中由孔隙水所传递的压力. 在渗透固结过程中，伴随着孔隙水压力的逐渐消散，有效应力在逐渐增长，土的体积也就逐渐减小，强度随之提高.30什么是土的前期固结压力?怎样从它与上覆土层的自重应力之间的关系来判断正常固结(或压密)土、超固结和欠固结土？前期固结压力(p )是指土层在地质历史上曾经受过的最大有效固结压力。31同一种土的抗剪强度是不是一个定植？为什么？土分砂土·壤土·黏土，由不同颗粒组成，抗剪强度当然随组成不同而不同。土是由固体颗粒、水和气体三部分组成的，通常称为土的三相组成。随着三相物质的质

14、量和体积的比例不同，土的性质也将不同。32简述摩尔强度理论的基本思想。（1）物体在正应力与剪应力作用下破坏（2）与2无关（3）摩尔包络线;极限应力圆上破坏点的轨迹线。33为什么土粒越粗，内摩擦角越大？土粒越细，粘聚力c越大？颗粒粗，相应的棱角就大，摩擦角就越大，颗粒细，相应的棱角小。可以相互大面积接触 黏聚力就越大。34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,两者是一致的？在一般情况下，剪切破坏面与大主应力面成什么角度？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

15、°+/2）角度。35何谓土的极限平衡状态和极限平衡条件？答：当土中某点任一方向的剪应力达到土的抗剪强度时，称该点处于极限平衡状态。 土的极限平衡条件即是=f 时的应力间关系.36何谓主动土压力、被动土压力和静止土压力？三者的关系是什么？静止土压力是指挡土墙不发生任何方向的位移，墙后土体施于墙背上的土压力；主动土压力是指挡土墙在墙后土体作用下向前发生移动，致使墙后填土的应力达到极限平衡状态时，墙后土体施于墙背上的土压力；被动土压力是指挡土墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土，致使墙后土体的应力达到极限平衡状态时，填土施于墙背上的土压力。这里应该注意的是三种土压力在量值上的关系为：主

16、动土压力Pa<静止土压力P0<被动土压力Pp 。但从极限平衡概念来说，Pa是主动极限平衡状态的最大值，而Pp是被动极限平衡状态时的最小值。37简述土的极限平衡状态的含义，挡土墙如何移动，才能产生主动土压力？土体处于极限平衡状态时土的应力状态和土的抗剪强度指标之间的关系式。产生主动土压力的条件是挡土墙向背离土体的方向产生位移，当位移量达到一定量（密实砂土为0.5%H，密实粘土为1-2%H）才能产生。38库仑土压力理论得基本假设是什么？库伦土压力理论是根据墙后所形成的滑动契体静力平衡条件（土契体自重G，破裂面上的反力R，墙背对土契体的反力E）建立的土压力计算方法。39什么是临塑荷载、临

17、界荷载和极限荷载？地基发生整体剪切破坏时的压力被称为临塑荷载和临界荷载。地基土体完全剪切破坏时所承受的荷载叫极限荷载40地基变形经过哪几个阶段，各阶段有什么特点？（1）压密阶段（或称线弹性变形阶段） P-S曲线接近于直线，各点剪应力均小于土的抗剪强度，处于弹性平衡状态。此阶段荷载板的沉降主要是由于土的压密变形引起的，（2）剪切阶段（或称弹塑性变形阶段） P-S曲线已不再保持线性关系，沉降的增长率随荷载的增大而增加。塑性区。 B点对应的荷载称为极限荷载P_U 。（3）破坏阶段 当荷载超过极限荷载后，荷载板急剧下沉，即使不增加荷载，沉降也不能稳定，这表明地基进入了破坏阶段。在这一阶段，由于土中塑性

18、区范围的不断扩展，最后在土中形成连续滑动面，土从载荷板四周挤出隆起，基础急剧下沉或向一侧倾斜，地基发生整体剪切破坏。41挡土墙设计中需要验算什么内容，各有什么要求？1.地基承载能力。 2.墙体抗弯、抗剪能力。 3挡土墙整体抗倾覆稳定性。 4.挡土墙整体抗滑移稳定性42对挡土墙的墙后填土有什么要求？挡墙墙背回应等挡墙砌体砂浆强度达到75后，方可回填。回填材料应按设计要求选用透水性材料如砂砾、碎石、矿渣、碎石土等；挡墙墙背填土应分层填筑，每层松铺厚度不宜超过200mm，应严格控制压实度并加强压实度抽检频率，压实机械达不到的地方应采用小型机械或人工反复夯压密实；墙背回填时应注意设置反滤包，反滤包必须

19、用透水性材料（如卵石、碎石等），粒径2030mm43当地下水位升降或发生地震时，对土压力有什么影响？地下水下降，图的自有效应力会增加，反之有效应力上升！有效应力上升会造成地基下降！44建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）对挡土墙的稳定性验算有哪些要求？若不满足这些要求应采取哪些措施？a将作用在挡土墙上的土压力P分解为两个分力。b水平分力P为使挡土墙滑动的力，=c竖向分力和墙自重W引起的摩擦力为抗滑力，=d抗滑力与滑动力的比值，称为抗滑稳定安全系数，记为e抗滑稳定验算公式45Pcr、P1/4、P1/3各是什么概念？与哪些因素有关？(A)临塑压力 Pcr (B) 临塑压力 P1/4 (

20、C) 临塑压力 P1/3 46太沙基公式的适用条件是什么？太沙基公式是常用的极限荷载计算公式，适用于基础底面粗糙的条形基础；并推广应用于方形基础和圆形基础。47土坡失稳的根本原因是什么？外荷载的作用使土坡原有的应力平衡状态发生改变，丧失稳定，土坡在各种因素的作用下，使构成土坡的土体的抗剪强度降低48土坡稳定有何意义？影响土坡稳定的因素是什么？如何防止土坡滑动？土坡不稳定会使地质体容易在重力地质作用下发生蠕动滑坡泥石流等灾害。土坡稳定能保障路面安全，行人安全，建筑安全。土坡的边界条件、土质条件和外界条件。无粘性土的土坡稳定和水，坡度，植被有关，另外还要提到人工作用(如人为固坡措施),地质作用(地

21、震等)。49何谓无粘性土坡的自然休止角？在松散状态堆积时其坡面与水平面所形成的最大倾角50土坡稳定分析的条分法原理是什么？如何确定最危险圆弧滑动面？将滑动土体竖直分成若干个土条，把土条看成是刚体，分别求出作用于各个土条上的力对圆心的滑动力矩和抗滑力矩，然后求土坡的稳定安全系数51简述上部结构、基础、地基共同工作的概念。地基基础与上部结构共同作用：就是把三者作为一个整体考虑，并要满足三者连接部位的变形协调条件，达到静力平衡。52天然地基上浅基础的设计包括哪些内容？1.充分的掌握拟建场地的工程地质条件和地质勘察资料。2.根据上部荷载的性质、类型、分布选择基础的类型和平面布置。3.选择地基持力层和基

22、础的埋置深度4.确定地基承载力.5.按地基承载力确定基础的底面尺寸。6.进行必要的地基稳定性验算、使地基安全稳定不至于破坏。7.进行基础的结构设计8.绘制基础施工图，并提出必要的设计说明53常用浅基础形式有哪些？一般浅于5m 有扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏型基础、箱形基础和壳体基础。54如何确定浅基础的地基承载力？地基承载力是油压由千斤顶载荷试验取的，一般取三个荷载数值，然后相加乘三分之一，这就是地基承载力值55什么是基础的埋置深度，当选择基础埋深时，应考虑哪些因素？指基础底面到室外设计地面的距离，简称基础埋深建筑物的用途，1.有无地下设施，基础的形式和构造；2 作用

23、在地基上的荷载大小和性质；3 工程地质和水文地质条件；4 相邻建筑物的基础埋深；5 地基土冻胀和融陷的影响。56确定地基承载力的方法有哪些？（1）原位试验法（2）理论公式法（3）规范表格法（4）当地经验法57何谓刚性基础？它与钢筋混凝土基础有何区别？主要承受压应力的基础，一般用抗压性能好，抗拉、抗剪性能较差的材料（如混凝土、毛石、三合土等）建造。钢筋混凝土基础又称柔性基础不仅仅抗压强度保障，而且有一定的柔性变形也就是说可以存在允许范围内的弹性形变！一般的刚性基础在弹性形变作用下比如地震等荷载的作用急速破坏！故现在抗震房屋都用钢筋砼基础或类似的柔性基础！58在什么情况下，应进行软弱下卧层验算？若

24、不满足下卧层验算时，可能产生什么后果？应如何处理？下卧层承受的荷载虽然可以忽略，但是如果下卧层是软弱下卧层的话，就要进行处理。比如下卧层是淤泥质土，那么我们就要考虑计算下卧层承载能力。如果计算不能承受，那么要考虑地基处理，或者考虑桩基59在偏心荷载作用下如何确定基础的底面尺寸？首先要按荷载规范确定好上部各活荷载的折减；其次，这是计算地基，应该将其上的轴力按标准组合计算；地基用地勘报告提供的天然地基承载能力特征值经深度、宽度修正后之值；轴力重心到基础中心的距离（偏心距）不得大于基础底板宽度的1/6，此时底板才不会出现零应力部位。对中心、偏心基础，规范分别有公式计算，比较简单。60简述减少不均匀沉

25、降的措施。1，建筑物的体型应力求简单2，控制建筑物的长高比及合理布置墙体3，设置沉降缝4，相邻建筑物基础间应有一定净距61有人说：“偏心荷载基础的地基承载力可以提高20%”，是否正确？不完全对。应该是基底反力标准值的最大值不得大于地基承载力特征的1.2倍。62什么情况下采用桩基础？桩基础有哪些分类方法？适用于需要减少基础振幅、减弱基础振动或控制基础沉降和沉降速率的精密、大型设备的基础。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点，几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程，尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建（构）筑物。因此，在沿海以及软土地区，桩基应用比较广泛。1、按承台位置的高低分2、按承

26、载性质不同 3、按桩身的材料不同 4、按桩的使用功能分5、按桩直径大小分6、按成孔方法分7、按制作工艺分8、按截面形式分63桩基础的主要优点有哪些？1、桩基础的桩支承于坚硬的或较硬的持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载2、桩基具有很大的竖向单桩刚度或群刚度，在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。3、凭借巨大的单桩侧向刚度或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。4、桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震

27、陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而可确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜64按荷载的传递方式分，桩基础有哪几类？受力有何不同？1、按承台位置的高低分 高承台桩基础低承台桩基础2、按承载性质不同端承桩摩擦桩 3、按桩身的材料不同钢筋混凝土桩钢桩 木桩 砂石桩灰土桩 4、按桩的使用功能分竖向抗压桩竖向抗拔桩水平荷载桩复合受力桩5、按桩直径大小分6、按成孔方法分 7、按制作工艺分 8、按截面形式分65简述桩侧负摩阻力的概念并列举在哪些情况下考虑桩侧负摩阻力作用。桩土之间的相对位移的方向决定了桩侧摩阻力的方向，当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力66何谓单桩、基桩、复合基桩？单桩基础：指采用一根桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构（通常为柱）荷载的独立基础。基桩：就是指群桩基础中的单桩。复合桩基是指按大桩距（约56倍桩径）布置的低承台摩擦型群桩与承台底土体共同承载的新型基础形式.它是天然地基和纯桩基之间的过渡型.当复合桩基中单桩达到极限状态后承台还能继续承担一部分荷载67何谓群桩效应系数？比较摩擦型桩和端承型桩的群桩效应系数。群桩效应就是指群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不