《土质学与土力学》期末考试复习资料.doc

(完整版)《土质学与土力学》期末考试复习资料
一、 概念题（5×4’=20’）
渗透:由于土体具有连续的孔隙，如果存在水位差作用时，水就会透过土体孔隙而产生孔隙内的流动。土具有被水透过的性能称为土的渗透性.
渗透变形一般有流土和管涌两种基本形式：流土是指在渗透力的作用下，土体表面某一部分土体整体被水流冲走的现象。管涌是指土中小颗粒在大颗粒空隙中移动而被带走的现象。
压缩系数是表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数越大，曲线越陡，土的压缩性越高；压缩系数值与土所受的荷载大小有关.压缩系数大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高。
级配良好的土必须同时满足上述两个条件，即Cu大于或者等于5且Cu=1～3；若不能同时满足这两个条件，则称为级配不良的土。
土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。
支撑基础的土体或岩体称为地基。分为天然地基和人工地基两类。
基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分.分为浅基础和深基础.
土中各粒组的相对含量用各粒组质量占土粒总质量的百分数表示，称为土的颗粒级配。
土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形状以及他们之间的连接特征,一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种基本类型。
临塑荷载：地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基底压力.
塑性荷载:指地基塑性区开展到一定深度对应的基底压力。
当土体中某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时，该点即濒于破坏的临界状态称为极限平衡状态。
容许承载力：地基极限承载力除以一个安全系数后的值。
体积压缩系数：土体在单位应力作用下单位体积的体积变化。
前期固结压力：土在历史上曾受到过的最大有效应力.
极限承载力：是指地基承受荷载的极限能力,也就是能承受的最大基底压力。
抗渗强度：土体抵抗渗透破坏的能力，濒临渗透破坏时的水力梯度称为临界水力梯度。
基底压力是指基础底面处，由建筑物荷载(包括基础)作用给地基土体单位面积上的压力.
基底附加压力也就是基底净压力,是指在基础底面处的地基面上受到的压力增量。
塑性指数Ip：液限与塑限的差值，去掉百分数符号，称为塑性指数。
界限含水量：黏性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量。
边坡：具有倾斜坡面的岩土体。
滑坡：边坡丧失其原有稳定性，一部分岩土体相对于另一部分岩土体发生滑动的现象.
液限:土由可塑状态变化到流动状态的界限含水量。
塑限:土由半固态变化到可塑状态的界限含水量。
弹性模量：土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。
莫尔圆：土单元体的应力状态的轨迹.圆心落在δ轴上，与坐标原点距离为（δ1+δ3）/2，半径为(δ1+δ3)/2。
变形模量：土体在无侧限条件下单轴受压时的应力与应变之比。
固结度：地基在荷载作用下，经历时间t的固结沉降量与其最终沉降量之比。
群桩效应：桩端处压力比单桩时大得多，桩端以下压缩土层的厚度也比单桩要深,此时群桩中各桩的工作状态与单桩明显不同，其承载力小于各单桩承载力之和，沉降量大雨单桩各自的沉降量。
最优含水量：在一定的压实功能下，使土最容易受压，并能打到最大密度时的含水量。
渗透固结：饱和粘性土在压力作用下，孔隙水将随时间的变迁而逐渐被排除，同时孔隙体积也随之减小。
固结沉降：荷载作用下,随着土空隙水分逐渐被排出，孔隙体积相应减少，土里逐渐压缩而产生的沉降。
土体液化：指土体饱和状态以后，沙土或粉土在一定强度的动荷载作用下表现出类似液体性质而完全丧失承载力的现象。

二、选择题（15×2’=30’)
1.土粒级配曲线越平缓,说明（ C ）
A、土粒均匀，级配不好; B、土粒均匀,级配良好；
C、土粒不均匀，级配良好； D、土粒不均匀，级配不好；
2.土的三项通过试验测定的物理指标是（ D ）
A、天然重度、天然含水量和相对密度； B、孔隙比、相对密度和密度;
C、孔隙比、天然含水量和饱和度； D、含水率、密度和土粒比重;
3.含水率的意义是:( C )
A、单位体积土体内所含水的质量; B、单位孔隙体积内所含水的质量;
C、土中水的质量与土粒质量之比； D、土中所含水的体积与土体总体积之比;
4.有两个不同的基础，其基础总压力相同，在同一深度处，哪一个基础产生的附加应力大？（ B ）
A、宽度小的基础产生的附加应力大; B、宽度小的基础产生的附加应力小；
C、宽度大的基础产生的附加应力小； D、两个基础产生的附加应力相等;
5。有一单面排水的土层在固结度达到0。5时所需要时间为4年，若将该土层改为双面排水，其固结度同样为0.5时所需时间为（ A )
A、1年； B、2年； C、4年； D、8年;
6。超固结土是指土体：（ B )
A、受到一超荷载; B、当前有效应力小于前期固结压力;
C、固结压力超过了土体承受能力; D、固结时间超过了预定；
7.灵敏度是用来反映（ A ）的指标.
A、土体结构受到扰动后强度降低程度； B、砂土在受震动时发生液化可能性；
C、粘土颗粒含量多少； D、土体强度超过峰值后降低程度;
8.当水库水位骤降，用总应力法验算上游坝坡的稳定性时，宜用（ B ）
A、快剪强度指标； B、固结快剪强度指标； C、慢剪强度指标;
9.关于土坡稳定分析瑞典条分法，下列条目中只有（ A ）是正确的。
A、假定土条侧面上作用力对土坡稳定性没有影响；
B、考虑了每个土条上所作用力的平衡；
C、在任何稳定条件下，滑动力矩都与滑动面上抗剪强度完全发挥所产生的抗滑力矩相等；
D、对粘性土坡算得的安全系数与土体的容重（或密度）无关；
10。关于地基稳定分析的下列几个概念中，有一个是错的,它是( B ）。
A、对于坚硬粘性土或紧密砂性土，地基剪切破坏形式一般的是整体剪切破坏；
B、用塑性开展区的深度来估计地基的稳定性，就是说塑性开展区的深度愈大，表明破坏区埋得愈深,愈不易滑动因而地基愈稳定；
C、从各种地基承载力公式中都可以看出,若地基土的容重（或密度）愈大,则承载力愈高;
D、基础埋置深度愈大,地基愈稳定；

三、问答题(2×10’=20’）
郎肯土压力与库仑土压力的异同？
相同点:两者的极限平衡条件.
不同点：1。朗肯采用半空间的应力状态和土的极限平衡条件，而库仑是墙后土体极限平衡状态，楔体静力平衡条件。2.各自理论的假设条件不同。3.朗肯理论适于粘性土和无粘性，而库仑理论仅适于无粘性土。4。朗肯理论忽略墙与填土之间的摩擦力，使Ea偏大，Ep偏小，库仑理论考虑摩擦力，Ep大，Ea小.5。朗肯理论概念明确，计算简单，使用方便，而库仑理论较复杂。
土的压力有几种，定义,并比较大小？
1。静止土压力：挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移,墙后填土处于弹性平衡状态时,作用在挡土墙被的土压力.
2。主动土压力：在土压力作用下挡土墙离开土体向前移至一定数值,墙后土体达到主动极限平衡状态时，作用在墙的土压力。
3。被动土压力：在外力作用下,挡土墙推挤土体向后移动一定数值,墙后土体达到被动极限平衡状态时,作用在墙上的土压力。 Ea<Eo<<Ep
太沙基-单向固结理论假定：
1土是均质、各相同性，且完全饱和的。
2土中水和土颗粒都是不可压缩的；
3土的压缩和固结只在竖直方向发生，
4孔隙水向外排出服从达西定律，土的固结快慢决定于它的渗流速度.
5在整个固结过程中,土的渗透系数、压缩系数、均视为常数。
6地面上作用着连续均布荷载并且是一次施加的。
地基破坏形态特点：
整体剪切破坏:最终在地基中形成一连续的滑动面，基础急剧下沉或向一侧倾斜，同时土体被挤出，挤出四周地面隆起,地基发生整体剪切破坏。
局部剪切破坏：滑动面并不延伸到地面，基础四周地面虽有隆起迹象，但是不会出现明显的倾斜和倒塌。
冲剪破坏：随着荷载的增加，基础下土层发生压缩变形，当荷载继续增加，基础四周土体发生竖向的剪切破坏，但地基中不会出现明显的滑动面,基础四周地面不隆起。
摩尔—库伦破坏理论的要点：
1、材料的破坏是剪切破坏
2、剪切破裂面上，土体的抗剪强度是法向应力的函数.
3、当法向应力不大时,该函数可以简化为线性函数关系。
4、土单元体的任何一个面上,剪应力等于抗剪强度时，就会发生剪切破坏，此时土单元体的应力状态满足极限平衡条件。
引起滑坡的根本原因：
土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度,稳定平衡遭到破坏。
剪应力达到了它的抗剪强度的起因与二：一、剪应力的增加,二、土体本身抗剪强度的降低。
流网的特征：
1、 流线和等势线彼此正交
2、 每个网格的长度比为常数,为了方便常区1，这时的网格就为正方形或曲边正方形
3、 相邻等势线间的水头损失相等
4、 各流槽的渗流量相等
何谓地基的极限承载力?确定地基承载力的方法有哪几大类？影响地基承载力的因素有那些？
答：（1)地基的极限承载力是指地基承受荷载的极限能力，也就是能承受的最大基底压力。
（2）确定地基承载力的方法有三大类：静载荷试验或其它原位试验，规范查表方法和理论公式方法。
(3）影响地基承载力的因素有：土的重度;土的凝聚力和内摩擦角；基底宽度；基础埋深。
确定地基承载力的方法有哪几大类?影响地基承载力的因素有那些？地下水位上升是否会引起地基承载力的变化？
答：（1）确定地基承载力的方法有三大类：静载荷试验或其它原位试验，规范查表方法和理论公式方法.
（2）影响地基承载力的因素有：土的重度；土的凝聚力和内摩擦角；基底宽度;基础埋深, 地下水位。
（3）地下水位上升会引起地基承载力降低。
四、计算题（3×10'=30’）
1、某一取自地下的试样，用环刀法测定其密度.环刀的体积为60cm3,环刀质量为50g，环刀加湿土质量为172。5g，环刀加干土质量为152.0g，土粒比重＝2。60，试计算该土样的含水率、天然密度、干密度、孔隙比。（10分)
解：m=172.5—50=122.5g; ms=152.0-50=102.0g V=60cm3 (2分)
(2分）
g/cm3 (2分）
g/cm3 （2分）
,＝2。6/1.7-1＝0.529 （2分）
2、今有一土样，称重120克，体积60ｃｍ3，烘干后土重90克，若该土的液限wL=28%，塑限wP=14％，比重Gs=2。7，求该土样的含水率w，孔隙比ｅ,塑性指数ＩP及液性指数ＩL。（8分）
解:

3、 用环刀法取地下水位以下的土样196.8g，其中环刀质量为80g，环刀体积为60cm3，测出其土粒比重为2。70.计算土样的饱和度、饱和重度、干重度、孔隙比和含水率。(10分）
纯土样的质量为m=196.8-80=116.8g V=60cm3 Gs=2.7
密度===116.8/60=1.947g/ cm3
饱和重度 （2）
因为土样为地下水位以下，所以其饱和度Sr=100％ （2）

又因为 所以0.947=1×（2。7—1）（1—n) 得到n=44。29%
孔隙率n=44。29％， 又因为孔隙比， 所以e=0.795 (2)
含水率 （2）
干重度

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