高等土力學(xué)思考題與概念題

1、思考題第一章：1. 對(duì)于砂土，在以下三軸排水試驗(yàn)中，哪些試驗(yàn)在量測(cè)試樣體變時(shí)應(yīng)考慮膜嵌 入(membrane penetration)的影響？ HC, CTC, CTE, RTC, RTE,以及平均主 應(yīng)力為常數(shù)的TC TE試驗(yàn)。2. 對(duì)于砂土，在常規(guī)三軸固結(jié)不排水(CU)壓縮試驗(yàn)中，圍壓匚為常數(shù)，其膜嵌 入(membrane penetration效應(yīng)對(duì)于試驗(yàn)量側(cè)的孔隙水壓力有沒(méi)有影響，為什 么？對(duì)于常規(guī)三軸固結(jié)排水試驗(yàn)對(duì)于試驗(yàn)有無(wú)影響？3. 對(duì)于砂土，在常規(guī)三軸固結(jié)不排水(CU)壓縮試驗(yàn)中，圍壓二為常數(shù)，其膜嵌 入(membrane penetration效應(yīng)對(duì)于試驗(yàn)的不排水強(qiáng)度有沒(méi)有影響

2、，4. 在周期荷載作用下飽和砂土的動(dòng)強(qiáng)度d(或；匸)如何表示？定性繪出在同樣圍 壓;：3，不同初始固結(jié)比；1/；3下的動(dòng)強(qiáng)度曲線。5. 在一定圍壓下，對(duì)小于、等于和大于臨界孔隙比ecr密度條件下的砂土試樣進(jìn) 行固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)時(shí)，破壞時(shí)的膜嵌入對(duì)于量側(cè)的孔隙水壓力有何影響？對(duì)其固結(jié)不排水強(qiáng)度有什么影響(無(wú)影響、偏大還是偏小)？6. 在土工離心模型試驗(yàn)中進(jìn)行固結(jié)試驗(yàn)，如果模型比尺為100，達(dá)到同樣固結(jié) 度，模型與原型相比，固結(jié)時(shí)間為多少？7. 舉出三種土工原位測(cè)試的方法，說(shuō)明其工作原理、得到的指標(biāo)和用途。8. 對(duì)于粗顆粒土料，在室內(nèi)三軸試驗(yàn)中常用哪些方法模擬？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？9. 真三軸試驗(yàn)儀

3、器有什么問(wèn)題影響試驗(yàn)結(jié)果？用改制的真三軸試驗(yàn)儀進(jìn)行試 驗(yàn)，其應(yīng)力范圍有何限制？10. 在飽和土三軸試驗(yàn)中，孔壓系數(shù)A和B反映土的什么性質(zhì)？如何提高孔 壓系數(shù)B？0CTC (常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn))p=常數(shù)，b=0.5=常數(shù)，真三軸試驗(yàn);RTE (減壓的三軸伸長(zhǎng)試驗(yàn))。其中:11. 在p, q坐標(biāo)、-,坐標(biāo)和在二平面坐標(biāo)下畫(huà)出下面幾種三軸試驗(yàn)的應(yīng)力 路徑(標(biāo)出應(yīng)力路徑的斜率)(1)(2)(3)p=(6 7 中兀)/3-6)2-6)2 +(6 -6)2V2-+二 3；1_ 匚 3二= = tanr第二章1 土的剛塑性本構(gòu)模型與增量彈塑性模型表現(xiàn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線有何區(qū)別？2在劍橋模型中，物態(tài)邊界面上的不

4、排水三軸試驗(yàn)的有效應(yīng)力路徑向p-q平面的投影是不是其屈服軌跡？為什么？3劍橋模型是否可以反映土由于剪應(yīng)力引起的體積膨脹（剪脹），清華彈塑性模型是否可以反映土由于剪應(yīng)力引起的體積膨脹？二者的區(qū)別是由于什么不 同？4劍橋模型的帽子屈服面能不能反映土由于剪應(yīng)力引起的體積變化？它是剪脹 還是減縮？5. Duncan-Chang模型與劍橋模型都是在常規(guī)三軸試驗(yàn)基礎(chǔ)上建立的，前者通過(guò)常規(guī)三軸試驗(yàn)確定的C ：- v的關(guān)系推出模型參數(shù)；后者通過(guò)三軸試驗(yàn)建立了用p -q表示的模型屈服函數(shù)。這兩個(gè)模型是否可以直接應(yīng)用于平面應(yīng) 變問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算。6 .在Dunca-Chang模型中，一般試驗(yàn)常數(shù) K與Kur哪一個(gè)大

5、些？7. 土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系中，何謂應(yīng)變軟化？什么土在常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)中會(huì)發(fā)生 應(yīng)變軟化？8. 鄧肯張（Duncan-Chang Mode）雙曲線模型的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可表示為：1問(wèn)其中參數(shù)a, b有什么物理，力學(xué)意義？對(duì)于一種土，它們是a +b引不是常數(shù)？9. 在劍橋模型中（Cam-Cay），什么是物態(tài)邊界面（State boundary surface）什么 是臨界狀態(tài)線（Critical state line）?畫(huà)簡(jiǎn)圖說(shuō)明。10. 你知道有那些巖土材料的不連續(xù)數(shù)值計(jì)算方法？說(shuō)明主要特點(diǎn)。11. 在p , q平面上繪出修正劍橋模型屈服面（屈服軌跡）的示意圖，這個(gè)模 型使用什么流動(dòng)規(guī)則？它是否可以

6、反映土的剪縮性與剪脹性？12. 在p , q平面上繪出Lade-Duncan原始模型的屈服面和塑性勢(shì)面（軌跡） 的示意圖，這個(gè)模型使用什么流動(dòng)規(guī)則？它是否可以反映土的剪縮性，是否 可以反映土的剪脹性？13. 利用其屈服面和相適應(yīng)的流動(dòng)準(zhǔn)則解釋：為什么劍橋模型能夠反映土在 剪應(yīng)力作用下發(fā)生體積變化（即土的剪脹（縮）性）。14. 土的最基本的損傷模型可以表示為：U - （1 -f。其中二i為沒(méi)有損傷部分的應(yīng)力，二d為已經(jīng)損傷部分的應(yīng)力，w為與應(yīng)力及應(yīng)變有關(guān)的 損傷比。試寫(xiě)出該式的增量形式，即 r-的表示式。15. 在什么類型的彈塑性模型中，其屈服面與破壞面（強(qiáng)度面）是重合的。16. Dunca-C

7、hang模型有EB形式和 形式。其中的參數(shù) B、Et與t之間； 常數(shù)Kb、K與G之間應(yīng)當(dāng)有什么關(guān)系？17. 說(shuō)明在什么條件下，清華模型就退化為劍橋模型。18. 與劍橋模型是否可以反映土由于剪應(yīng)力引起的體積膨脹（剪脹），清華彈塑性模型是否可以反映土由于剪應(yīng)力引起的體積膨脹？二者的區(qū)別是由于什么不同？19. 在Dunca-Chang模型中，一般試驗(yàn)常數(shù) K與Kur哪一個(gè)大些？ K與Kb 之間哪一個(gè)大些？20. 填方工程常常是平面應(yīng)變狀態(tài)的，如果在兩個(gè)主動(dòng)的主應(yīng)力相差不大，零應(yīng)變方向的主應(yīng)力是否一定是中主應(yīng)力？這時(shí)Duncan-Chang的E、模型中試驗(yàn)常數(shù)G變小，對(duì)于計(jì)算的壩體沉降有什么影響？第三

8、章1. 沙漠中穩(wěn)定沙丘的背風(fēng)坡坡度接近于松砂的天然休止角。它大于還是小于顆 粒礦物的滑動(dòng)摩擦角？為什么海邊的沙灘的坡度要比松砂的天然休止角小的 多？2. 地基液化的條件、主要的影響因素和造成的危害有哪些？3. 什么叫砂土的臨界孔隙比ecr?臨界孔隙比與三軸試驗(yàn)的圍壓力二3有什么關(guān) 系？4. 有一處于臨界孔隙比的砂土三軸排水試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變曲線如下圖所示。試定 性繪制出當(dāng)eecr； e ecr和e= ecr時(shí)三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲 線。5正常固結(jié)粘土的強(qiáng)度包線過(guò)原點(diǎn)，即其粘聚力c為零。這是否意味著它在各種應(yīng)力狀態(tài)下都不存在任何粘聚力？6已知砂土的固結(jié)不排水試驗(yàn)的有效應(yīng)力路徑如圖示，繪圖

9、說(shuō)明如何確定其有 效應(yīng)力指標(biāo)和總應(yīng)力指標(biāo)。二1匚37.有人認(rèn)為平面應(yīng)變條件下，方向上的應(yīng)力cy總是中主應(yīng)力。這種說(shuō)法是 否正確？試用彈性理論分析在；z 二k的平面應(yīng)變情況下,泊松比為、=0.3 時(shí)，k在什么條件下上述說(shuō)法不準(zhǔn)確？8. 影響砂土液化的因素主要有哪些？砂土液化時(shí)其有效應(yīng)力的內(nèi)摩擦角是否減 少了？9. 什么是水力劈裂？心墻土石壩的什么部位容易發(fā)生水力劈裂?10. 土的抗拉強(qiáng)度門(mén)是否等于eta nJ11. 寫(xiě)出弗雷德倫德（Fredlund）的非飽和土強(qiáng)度公式，其中哪一個(gè)參數(shù)不 是常數(shù)？它與土的什么物理性質(zhì)指標(biāo)有關(guān)？12. 什么是飽和砂土的流滑現(xiàn)象，其說(shuō)明原因和影響因素。13. 土的抗拉

10、強(qiáng)度門(mén)是否等于ctanJ定性繪出粘土的聯(lián)合強(qiáng)度理論（抗拉與抗剪）的包線。14. 土的抗拉強(qiáng)度門(mén)是否等于c tan ? G大于還是小于c ctg ？15.寫(xiě)出Fredlunde的非飽和土的強(qiáng)度理論公式；當(dāng)體積含水率 二逐漸趨近于0時(shí)，是增加、不變還是減少？16. 在周期荷載作用下飽和砂土的動(dòng)強(qiáng)度d（或6）如何表示？定性繪出在同樣圍壓V,不同初始固結(jié)比Z1/ -2下的動(dòng)強(qiáng)度曲線。17. 如果采用減壓的三軸壓縮試驗(yàn) （RTC:各向等壓固結(jié)以后，軸 向應(yīng)力不變，圍壓減少，試樣 發(fā)生軸向壓縮）對(duì)某正常固結(jié)飽和粘土進(jìn)行固結(jié)不排水 試驗(yàn)，得到的強(qiáng)度指標(biāo)與常規(guī)的固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo)Ccu, -cu比較有何不同？

11、第四章1. 在條分法穩(wěn)定分析中，一個(gè)土條上的滲透力大小通過(guò)浸潤(rùn)線的水力坡降計(jì)算, 方向?yàn)榻?rùn)線的方向。2. 在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工程中，常常由于降雨和附近上、下水管線漏水而倒塌，試 分析主要由于什么原因？3. 在有自由面的非穩(wěn)定滲流計(jì)算中，在邊界上有一流量變化：qcosn其中為給水度，它表示什么意義？試分析在水面上升和水面下降時(shí)，對(duì)于粘性土，給水度是否相同？4. 在土中水為靜水時(shí)，取土體（土骨架+孔隙水）為隔離體時(shí)，體積為 V的隔 離體邊界上的總水壓力的水平分量和垂直分量各為多少？在有滲流土體中取 土體（土骨架+孔隙水）為隔離體時(shí)，體積為 V的隔離體邊界上的總水壓力 的水平分量等于什么力？5. 何謂

12、非飽和土的土-水特征曲線？定性畫(huà)出一條土-水特征曲線。6. 為什么非飽和土的土-水特征曲線常常采用體積含水率九作為縱坐標(biāo)，而不 采用重量（質(zhì)量）含水量 w?7. 在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工程中，常常由于降雨和附近上、下水管線漏水而倒塌，試 分析主要由于什么原因？8. 判斷下面的說(shuō)法是否正確，如果不對(duì)，解釋為什么。（1）土體中由水頭差引起的滲流，其水流方向總是沿著最大水力坡降的方向；（2）土中自由水面下某點(diǎn)的壓力水頭等于這點(diǎn)到自由水面的豎直距離。9. 堆石壩壩身的防滲有哪幾種型式？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？10. 在有水及滲流的邊坡穩(wěn)定分析中，可以用孔隙水壓力u,進(jìn)行土體的總體的分析；也可以使用滲透力，基于“土的骨

13、架”的平衡進(jìn)行分析。你的意見(jiàn)如何？11. 在基坑開(kāi)挖降水時(shí)，可以在支護(hù)結(jié)構(gòu)以外布設(shè)井點(diǎn)降水，也可以在基坑內(nèi)布設(shè)集水井排水，從主動(dòng)和被動(dòng)土壓力的角度，解釋哪一種降水方式更有 利于支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。12. 如果采用酒精進(jìn)行粘土的滲透試驗(yàn)，其滲透系數(shù)應(yīng)當(dāng)比水的滲透系數(shù)大 還是?。繛槭裁?？13. 什么是非飽和土的土水特征曲線？你對(duì)于基質(zhì)吸力有什么看法？14. 下圖中為一有沿坡滲流的土坡，水面與坡面齊平，問(wèn)A點(diǎn)的水壓力是多(2) 需要保持多大的水力坡降才能穩(wěn)定？(3) 為了使井壁的水力坡降提高，工程中一般采用什么措施？15關(guān)于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水土壓力的水土合算與水土分算，你有什么看法?第五章1 .比奧(B

14、iot)固結(jié)理論與太沙基倫杜立克(Terzaghi-Randulic)擴(kuò)散方程之間主要區(qū)別是什么？后者不滿足什么條件？二者在固結(jié)計(jì)算結(jié)果有什么主要 不同？2 .對(duì)于一個(gè)寬度為a的條形基礎(chǔ)，地基壓縮層厚度為H，在什么條件下，用比奧固結(jié)理論計(jì)算的時(shí)間一沉降(t-s)關(guān)系與用太沙基一維固結(jié)理論計(jì)算的結(jié)果 接近？3.在是砂井預(yù)壓固結(jié)中，什么是砂井的井阻和涂抹？它們對(duì)于砂井排水有什么 影響？4發(fā)生曼德?tīng)?克雷爾效應(yīng)的機(jī)理是什么？為什么擬三維固結(jié)理論（擴(kuò)散方程）不能描述這一效應(yīng)？5. 在堆載預(yù)壓中，勻速線性加載40天施加100kPa均布荷載。問(wèn)在40天時(shí)的固 結(jié)度U1,與瞬時(shí)一次加載100kPa均布荷載以

15、后20天的固結(jié)度U2相比，那個(gè) 大？6. 有兩個(gè)多層地基土如圖所示，都是上下雙面排水。如果按照化引當(dāng)量層法， 他們的固結(jié)應(yīng)當(dāng)是完全相同的。你認(rèn)為哪一個(gè)在相同時(shí)段的固結(jié)度大？哪一 個(gè)比較適合用化引當(dāng)量層法計(jì)算？解釋為什么？ 層土：粘土， k=2 10-8cm/s,Es=3MPa, 層土：砂質(zhì)粉土，k=5 10-5cm/s, Es=6MPa,0.3m2m0.3m安藝二-:-_ sss 燙5SSSS- 密多 TSSSSn7單向壓縮的分層總和法沉降計(jì)算公式為：S八 m腫ph，寫(xiě)出斯肯普頓1（Skempton）等人的“考慮三向變形效應(yīng)的單向壓縮分層總和法”的沉降計(jì) 算基本公式。與常規(guī)的分層總和法相比，它有哪些優(yōu)越性？8飽和粘土的