土力学原理复习重点(1).doc

2-4土得物理性质指标有哪些？哪些就是实验指标？哪些就是推导指标？
土得物理性质指标常用得有9个。反映土松密程度得指标:孔隙比e、孔隙率n;反映土含水程度得指标:含水量ω、饱与度Sr;反映土密度(重度)得指标:密度ρ(γ)、干密度ρd(γd)、饱与密度ρsat(γsat)、有效重度γ´、土粒相对密度GS。其中密度ρ、土粒相对密度GS、含水量ω由试验可直接测出,称之为试验指标,其她指标可通过试验指标与三相图推导出来,称之为推导指标。
2-5无黏性土与黏性土在矿物成分、结构构造、物理状态等方面有何主要区别？无黏性土:单粒结构;一般指碎石土与砂土;对于其最主要得物理状态指标为密实度。无黏性土最主要物理状态指标为孔隙比e、相对密度与标准贯入试验击数。黏性土:集合体结构;最重要得物理状态指标为稠度。黏性土得物理状态指标为可塑性、灵敏度、触变性。
2-6塑性指数较高得土具有哪些特点？为什么引入液性指数评价黏性土得软硬程度？
塑性指数越大,比表面积越大,黏粒含量越多,土得可塑性越好。仅由含水量得绝对值大小尚不能确切得说明黏性土处于什么物理状态。为了说明细粒土得稠度状态,需要提出一个能表达天然含水量与界限含水量相对关系得指标,即液性指数。
2-9按照《建筑地基基础设计规范》土分为几大类？各类土划分得依据就是什么？根据成因、粒径级配、塑性指数及土得特殊性等,将土分为碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土以及特殊类土。
3-1什么就是Darcy定律？Darcy定律成立得条件就是什么？Darcy定律(线性渗透定律):层流状态下得渗流速度v与水力坡度i得一次方成正比,并与土得透水性质有关。Darcy定律就是由均质砂土试验得到得,只能在服从线性渗透规律得范围内使用。
3-6流网得一般特征有哪些？对于均质各向同性土体,流网具有如下特征:1、流网中相邻流线间得流函数增量相同2、流网中相邻等水头线间得水头损失相同3、流线与等势线正交4、每个网格得长宽比相同5、各流槽得渗流量相同。
3-8什么就是渗透、渗透力、临界水力梯度？
渗透:在饱与土中充满整个孔隙,当不同位置两点存在水位差时,孔隙中得水就从水位较高得点向水位较低得点流动。
渗透力(J):水流作用在单位体积土体内土颗粒上得力,该力作用方向与水流方向一致。
临界水力梯度(JCR):土颗粒得有效应力为零,土颗粒处于悬浮状态而失去稳定,此时相对应得水利梯度为临界水力梯度。
3-9流土现象与管涌现象有什么区别与联系？
流土现象:当土在水中发生自上而下渗流时,如向上得渗透力等于土颗粒得有效重力,土颗粒群发生悬浮,移动得现象为流土现象。
管涌现象:在渗透力作用下,土得细小颗粒通过粗颗粒间较大得孔隙被水流带走,随着细小颗粒流失,土得孔隙不断增大,渗流速度不断增加,较粗颗粒也逐渐被水流带走,导致土体内形成贯通得管状渗流通道,造成土体结构破坏。
区别:流土发生就是瞬时得,管涌发生就是一个缓慢得过程。
联系:二者均就是由渗透作用引起得。
4-1在计算土中应力时为什么可以做连续、均质、各项同性得半无限空间线弹性体假设？1、土得非连续性影响2、土得非均质、各向异性影响3、土得非理想弹性体影响4、关于半无限体影响。
4-2土力学中关于应力得规定与弹性力学中有何不同？在土力学中法向应力以压应力为正、拉应力为负,这与一般固体力学中得符号规定有所不同。
4-3基底压力得分布规律与哪些因素有关？柔性基础与刚性基础基底压力分布规律有何不同？
基底压力得分布规律受多种因素得影响:主要有地基得性质,地基与基础得相对刚度,荷载大小、性质及其分布情况,基础埋深以及面积大小与形状等。
柔性基础底面压力得分布与大小完全与其上得荷载分布大小相同;刚性基础下得基底压力分布随上部荷载得大小、基础得埋深与土得性质而异。
4-4在进行地基附加应力计算时为什么要以基底附加压力作为计算依据？
附加应力就是指基底附加应力在地基某深度处产生得应力状态。目前,地基中附加应力得计算方法就是根据弹性理论建立起来得,不考虑基础刚度得影响,将基底附加压力视为柔性荷载。在基地附加压力不大时,用弹性理论计算出来得应力值与实测值差别不大。
5-1土得压缩性指标有哪些？各用什么方法确定？各指标间有何关系？1、压缩系数α。侧限条件下土体得孔隙比减小量与应力增量得比值。2、压缩模量ES。土体在侧限条件下竖向应力增量与竖向应变增量得比值3、体积压缩系数MV。侧限条件下单位压应力变化所引起得单位体积变化4、压缩指数CC。土体在侧限条件下孔隙比减少量与应力常用对数值增量得比值。5回弹指数CS,将卸荷段与再压缩段得平均斜率称为回弹指数。(结合三轴压缩实验:6、变形模量E0:无侧限条件下某方向得应力增量与其在同一方向上所产生得应变增量得比值7、泊松比μ:侧向应变与竖向应变得比值8、弹性模量E:正应力与弹性正应变得比值)
5-2何谓土得压缩系数？一种土得压缩系数就是否为定值？如何判断土得压缩性高低？
土得压缩系数:在单位压力增量作用下土孔隙比得减小值。e-p曲线得斜率随p增大而减小,因此压缩系数非定值而就是一个变量。
压缩系数越大,土得压缩性就越大。
5-3何谓有效应力原理？有效应力与孔隙水压力得物理概念就是什么？在固结过程中,两者就是怎样变化得？有效应力原理:饱与土体中得总应力由孔隙水压力与有效应力两部分组成。孔隙水压力:通过土中孔隙水传递得应力。分为静水压力与超静孔隙水压力,当土体仅受自重应力时,饱与土孔隙中得水压力称为静水压力;由附加应力引起得孔隙水压力为超静孔隙水压力。有效应力:单位面积上土颗粒接触点相互作用力在竖直方向上得分力。在渗透固结过程中,伴随着孔隙水压力得逐渐消散,有效应力在逐渐增长,土得体积也就逐渐减小,强度随之提高。
饱与土得固结其实就是孔隙水压力得消散与有效应力得增长。
5-4应力对土得压缩性何影响,如何考虑？土得应力历史会使土体压缩,前期压缩大,后期应力平衡后就不会继续产生压缩。工程应注意当荷载卸载后要考虑土体得回弹。
6-1何谓土得抗剪强度？土得抗剪强度为何不就是定值？土得抗剪强度:土体抵抗剪切破坏得极限能力。土得抗剪强度指标不就是定值,土分为很多种,每种都由不同颗粒组成,抗剪强度随着组成不同而不同。
6-2何谓极限平衡条件？该条件与土得破坏准则就是否相同？当土体得某点任一平面上得剪应力等于土得抗剪强度时,,将该点即介于破坏得临界状态称为“极限平衡状态”,表示该状态下得各种应力状态下得各种应力之间得关系称为“极限平衡条件”。
6-3为什么MOHR圆与抗剪强度包线相割得情况不会出现？因为该点任何方向上得剪应力都不可能超过极限剪切应力。
6-4土体破坏为何不发生在最大剪应力面上,而发生在与大主应力呈夹角45°+φ/2面上？因为土得抗剪强度与总应力没有一对应得关系,只与有效应力有唯一得对应关系。
6-9阐述影响土得抗剪强度得因素有哪些？
1、矿物成分、颗粒性状与级配2、密度3、含水量4、土结构5、应力条件6、试验扰动。
7-1什么就是静止土压力、主动土压力与被动土压力,三者有什么关系？
静止土压力:当挡土墙得刚度很大并建造在坚硬得岩石上,墙体在土压力作用下不发生任何移动与转动,土体处于静止平衡状态,墙后土体对墙背得作用压力称为静止土压力。主动土压力:当墙体向离开土体方向偏移或转动到一定位移时,土体中会产生破裂面,土体达到极限平衡状态,这时作用在墙背上得土压力称为主动土压力。
被动土压力:当墙体向土体方向偏移或转动到一定位移时,土体产生破裂面将被挤出,土体达到极限平衡状态,这时作用在墙背上得土压力称为被动土压力。
其中,主动土压力<静止土压力<被动土压力
7-2Rankine土压力理论与Coulomb土压力理论得出发点与基本假设就是什么？
前者应用极限平衡条件推导主动土压力与被动土压力得计算公式,后者应用静力平衡条件求解主、被动土压力。
Rankine土压力理论建立得前提:墙体为刚体、墙背垂直且光滑、填土面水平。
Coulomb土压力理论建立得前提:挡土墙为刚性,墙后土体为均匀得各向同性无黏性土,产生主动或被动土压力时得墙后土体形成通过墙踵得滑动土楔、滑动破裂面为平面,滑动土楔视为刚体。
7-6若挡土墙后填土由多层填土构成,土压力如何计算？应注意什么问题？
土压力得计算常用近似法确定:(1)假设各层土得分层面与填土表面平行,先按照Coulomb主动土压力理论公式计算第一层填土得土压力,然后将第一层填土得重力视为作用于第二层填土表面得均布荷载q1=γ1h1,将其换算成第二层土得当量土厚度后,按照Coulomb主动土压力理论公式计算;以此类推。(2)将各层得重度、内摩擦角按土层厚度进行加权平均,然后近似把它们当做均质土得抗剪强度指标求出土压力系数后计算土压力。值得注意得就是,计算结果与分层计算结果就是否接近要瞧具体情况而定。
7-7挡土墙填土中存在地下水时,水土分算与水土合算计算土压力得方法有什么区别？“水土分算”就是将地下水以下得土重度取浮重度,分别计算土压力与水压力后叠加得方法,比较适合渗透性较大得砂土层情况;“水土合算”就是将地下水位以下得土体重度取饱与重度,水压力不再单独计算叠加,比较适合渗透性较小得黏性土层情况。
8-1造成土坡失稳得主要因素有哪些？
土坡滑动失稳得影响因素包括土坡外界因素得改变与土坡土质条件得变化两个方面:
(1)荷载作用或环境变化等导致土体内部剪应力加大。
(2)各种因素导致得土体抗剪强度降低。
8-3平面滑动面分析法与圆弧滑动面分析法各适用于什么条件？
8-6进行土坡稳定分析时如何选取土体抗剪强度指标及稳定安全系数？
土坡稳定分析时,应根据土坡得实际工况、填土得性质、排水条件等按照规范合理选用抗剪强度指标,保证试验指标得代表性;稳定安全系数经过地基稳定性分析或滑坡稳定性验算后按照规范选取。
8-7土坡稳定性分析条分法有何不足？
常用得条分法中,瑞典条分法忽略了土条之间得相互作用力,因此不满足静力平衡条件,只满足滑动土体得整体力矩平衡条件;Bishop条分法未考虑土条水平方向得力平衡条件,从严格意义上讲,它并不完全满足静力平衡条件;Janbu条分法推力线得假定必须满足土条间不产生拉力与剪切破坏,而且在某些情况下其结果可能不收敛,另外计算工作量大,需编制程序并通过计算机完成。
9-1地基破坏过程得三个阶段各有什么特点？
1、直线变形阶段(压密阶段):地基各点得剪应力小于土得抗剪强度,土体处于弹性状态,地基就是稳定得2、局部塑性变形阶段(剪切阶段):地基中得剪切塑性区从基底侧边逐步扩大,塑性区以外仍未弹性状态3、破坏阶段:地基中得塑性变形区发展为与地面贯通得连续滑动面,土体向基础一侧或两侧挤出、地面隆起,地基整体失稳、基础突然下陷。
9-3临塑荷载、界限荷载及极限荷载就是如何确定得？临塑荷载对应于地基土体即将进入塑性状态时得荷载,临界荷载就是地基中塑性区发展到某一特定值时对应得荷载。
9-4阐述地基极限承载力公式得假定前提及适用条件就是什么？
基本假定1、地基就是均匀、各向同性得无重量介质,即基础底面以下土得重度γ=0 2、基础地面光滑,即基础底面与地基之间无摩擦力3、当基础埋深较小时,将基底以上两侧得土体用均布荷载q=γmd代替。不考虑土得重度。
9-9为什么要进行地基承载力特征值得修正？由于勘察报告所提供得地基承载力特征值fak就是由载荷试验直接测定或由其与原位试验得相关关系间接推定及由此而累积得经验值,运用到实际时,需要进行修正。
9-10如何通过载荷试验得p-s曲线确定地基承载力特征值？
塑限:粘性土从可塑状态转变为半固体状态得界限含水率,也就就是可塑状态得下限含水率。
不均匀系数:定义为Cu= d60/ d10, d10 , d60分别为粒径分布曲线上小于某粒径土得土颗粒含量分别为10％与60％。
有效应力原理:由外荷在研究平面上引起得法向总应力为σ,那么它必由该面上得孔隙力u与颗粒间得接触面共同分担,即该面上得总法向力等于孔隙力与颗粒间所承担得力之与,即σ=σ＇＋u。
被动土压力:当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时,随着位移得增加墙后受到挤压而引起土压力增加,当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值,作用在墙上得土压力称为被动土压力。
容许承载力:地基所能承受得最大得基底压力称为极限承载力,记为fu.将f除以安全系数fs后得到得值称为地基容许承载力值fa,即fa＝fu／fs
最优含水率:在干密度最大时候相应得含水率称为最优含水率。
管涌:就是渗透变形得一种形式.指在渗流作用下土体中得细土粒在粗土颗粒形成得空隙中发生移动并被带出得现象。
前期固结应力:土在历史上曾受到得最大有效应力称为前期固结应力。
塑性指数液限与塑限之差得百分数值(去掉百分号)称为塑性指数。
被动土压力:当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时,随着位移得增加墙后受到挤压而引起土压力增加,当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值,作用在墙上得土压力称为被动土压力。
粘土得残余强度:粘性土在剪应力作用下,随着位移增大,超固结土就是剪应力首先逐渐增大,而后回降低,并维持不变;而正常固结土则随位移增大,剪应力逐渐增大,并维持不变,这一不变得数值即为土得残余强度。
流土:流土就是指在渗流作用下局部土体表面隆起,或土粒同时启动而流失得现象。
超固结比:把土在历史上曾经受到得最大有效应力称为前期固结应力,以pc表示;而把前期固结应力与现有应力po＇之比称为超固结比OCR,对天然土,OCR>1时,该土就是超固结土,当OCR＝1时,则为正常固结土。
容许承载力:地基所能承受得最大得基底压力称为极限承载力,记为fu.将F除以安全系数fs后得到得值称在地基容许承载力值fa,即fa＝fu／fs
砂土液化:就是指砂性土在循环荷载作用或者在动力荷载作用下,孔隙水应力增加有效应力为零,从而导致其抗剪强度
灵敏度为原状试样得无侧限抗压强度与相同含水率下重塑试样得无侧限抗压强度之比
临塑荷载使地基土由线性变形阶段过渡到塑性变形阶段得基底压力为临塑荷载。