土力學(xué)課后答案

1、土力學(xué)簡答題3-1.試解釋起始水力梯度產(chǎn)生的原因。【答】起始水力梯度產(chǎn)生的原因是，為了克服薄膜水的抗剪強(qiáng)度po（或者說為了克服吸著水的粘滯阻力），使之發(fā)生流動所必須具有的臨界水力梯度度。也就是說，只要有水力坡度，薄 膜水就會發(fā)生運(yùn)動，只是當(dāng)實(shí)際的水力坡度小于起始水力梯度時(shí)，薄膜水的滲透速度V非常小，只有憑借精密儀器才能觀測到。因此嚴(yán)格的講，起始水力梯度I0是指薄膜水發(fā)生明顯滲流時(shí)用以克服其抗剪強(qiáng)度p 0的水力梯度。3-2.簡述影響土的滲透性的因素主要有哪些。【答】（1） 土的粒度成分及礦物成分。土的顆粒大小、形狀及級配，影響土中孔隙大小及其 形狀，因而影響土的滲透性。土顆粒越粗，越渾圓、越均勻

2、時(shí)，滲透性就大。砂土中含有較 多粉土及粘土顆粒時(shí)，其滲透系數(shù)就大大降低。（2）結(jié)合水膜厚度。粘性土中若土粒的結(jié)合水膜厚度較厚時(shí)，會阻塞土的孔隙，降低土的滲透性。（3） 土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。天然土層通常不是各向同性的，在滲透性方面往往也是如此。如黃土具有豎直方向的大孔隙，所以豎直方 向的滲透系數(shù)要比水平方向大得多。層狀粘土常夾有薄的粉砂層，它在水平方向的滲透系數(shù) 要比豎直方向大得多。（4）水的粘滯度。水在土中的滲流速度與水的容重及粘滯度有關(guān)，從 而也影響到土的滲透性。3-4.拉普拉斯方程適應(yīng)于什么條件的滲流場？【答】當(dāng)滲流場中水頭及流速等滲流要素不隨時(shí)間改變時(shí)，這種滲流稱為穩(wěn)定滲流，而拉普 拉斯方程是

3、指適用于平面穩(wěn)定滲流的基本方程。3-5.為什么流線與等勢線總是正交的？【答】在穩(wěn)定滲流場中，取一微單元體，并假定水體不可壓縮，則根據(jù)水流連續(xù)原理，單位 時(shí)間內(nèi)流入和流出微元體的水量應(yīng)相等，生+生=0即dqe=dq。從而得到：即為二維滲以 詼流連續(xù)方程，從中由數(shù)學(xué)知識，可知流線和等勢線正交。3-6.流砂與管涌現(xiàn)象有什么區(qū)別和聯(lián)系？【答】在向上的滲流力作用下，粒間有效應(yīng)力為零時(shí)，顆粒群發(fā)生懸浮、移動的現(xiàn)象稱為流 砂（土）現(xiàn)象。這種現(xiàn)象多發(fā)生在顆粒級配均勻的飽和細(xì)、 粉砂和粉土層中，一般具有突發(fā)性、 對工程危害大。在水流滲透作用下，土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動，以至流失；隨著土的孔隙不斷 擴(kuò)

4、大，滲流速度不斷增加，較粗的顆粒也相繼被水逐漸帶走，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲 流管道，造成土體塌陷，這種現(xiàn)象稱為管涌。它多發(fā)生在砂性土中，且顆粒大小差別大，往往缺少某種粒徑，具破壞有個(gè)時(shí)間發(fā)展過程，是一種漸進(jìn)性質(zhì)破壞。具體地再說，管涌和流砂的區(qū)別是：（1）流砂發(fā)生在水力梯度大于臨界水力梯度，而管涌發(fā)生在水力梯度小于臨界水力梯度情況下；（2）流砂發(fā)生的部位在滲流逸出處，而管涌發(fā)生的部位可在滲流逸出處， 也可在土體內(nèi)部；（3）流砂發(fā)生在水流方向向上，而管涌沒有限制。3-7.滲透力都會引起哪些破壞？【答】滲流引起的滲透破壞問題主要有兩大類：一是由于滲流力的作用，使土體顆粒流失或 局部土體產(chǎn)生移動，

5、導(dǎo)致土體變形甚至失穩(wěn)；二是由于滲流作用，使水壓力或浮力發(fā)生變化, 導(dǎo)致土體和結(jié)構(gòu)物失穩(wěn)。前者主要表現(xiàn)為流砂和管涌，后者主要則表現(xiàn)為岸坡滑動或擋土墻 等構(gòu)造物整體失穩(wěn)。4-1 .何謂土中應(yīng)力？它有哪些分類和用途？【答】土體在自重、建筑物荷載及其它因素的作用下均可產(chǎn)生土中應(yīng)力。一般來說土中應(yīng)力 是指自重應(yīng)力和附加應(yīng)力。土中應(yīng)力按其起因可分為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力兩種。自重應(yīng)力是 指土體在自身重力作用下產(chǎn)生的尚未完成的壓縮變形，因而仍將產(chǎn)生土體或地基的變形。附 加應(yīng)力它是地基產(chǎn)生變形的的主要原因，也是導(dǎo)致地基土的強(qiáng)度破壞和失穩(wěn)的重要原因。土中應(yīng)力安土骨架和土中孔隙的分擔(dān)作用可分為有效應(yīng)力和孔隙應(yīng)力兩種。

6、土中有效應(yīng) 力是指土粒所傳遞的粒間應(yīng)力。它是控制土的體積（變形）和強(qiáng)度兩者變化的土中應(yīng)力。土 中孔隙應(yīng)力是指土中水和土中氣所傳遞的應(yīng)力。4-2 .怎樣簡化土中應(yīng)力計(jì)算模型？在工程中應(yīng)注意哪些問題？【答】我們把天然土體簡化為線性彈性體。即假設(shè)地基土是均勻、連續(xù)、各向同性的半無限 空間彈性體而采用彈性理論來求解土中應(yīng)力。當(dāng)建筑物荷載應(yīng)力變化范圍比較大，如高層建筑倉庫等筒體建筑就不能用割線代替曲線而 要考慮土體的非線性問題了。4-3,地下水位的升降對土中自重應(yīng)力有何影響？在工程實(shí)踐中，有哪些問題應(yīng)充分考慮其影 響？【答】地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效資中應(yīng)力增加與降水前比較猶如產(chǎn)生了一個(gè)由

7、于降水引料的應(yīng)力增量，它使土體的固結(jié)沉降加大，故引起地表大面積沉降。地下水位長期上升（如筑壩蓄水）將減少土中有效自重應(yīng)力。（1）、若地下水位上升至基礎(chǔ)底面以上，它對基礎(chǔ)形成浮力使地基土的承載力下降。（2）、地下水位上升，如遇到濕陷性黃土造成不良后果（塌陷）（3）、地下水位上升，粘性土濕化抗剪強(qiáng)度降低。4-4.基底壓力分布的影響因素有哪些？簡化直線分布的假設(shè)條件是什么？【答】基底壓力的大小和分布狀況與荷載的大小和分布、基礎(chǔ)的剛度、基礎(chǔ)的埋置深度以及地基土的性質(zhì)等多種因素。假設(shè)條件：剛性基礎(chǔ)、基礎(chǔ)具有一定的埋深，依據(jù)彈性理論中的圣 維南原理。4-5 .如何計(jì)算基底壓力戶和基底附加壓力鼻？兩者概念有

8、何不同？一 甘十G【答】基地壓力p計(jì)算(中心荷載作用土些 (偏心荷載作用A W下)基地壓力片計(jì)算晶-p-y基地壓力P為接觸壓力。這里的“接觸”，是指基礎(chǔ)底面與地基土之間的接觸，這接觸面上的壓力稱為基底壓力?；赘郊訅毫?”為作用在基礎(chǔ)底面的凈壓力。是基底壓力與基底處建造前土中自重應(yīng)力之差，是引起地基附加應(yīng)力和變形的主要原因。4-6 . 土中附加應(yīng)力的產(chǎn)生原因有哪些？在工程實(shí)用中應(yīng)如何考慮？【答】由外荷載引起的發(fā)加壓力為主要原因。需要考慮實(shí)際引起的地基變形破壞、強(qiáng)度破壞、 穩(wěn)定性破壞。4-7 .在工程中，如何考慮土中應(yīng)力分布規(guī)律？【答】 由于附加應(yīng)力擴(kuò)散分布，他不僅發(fā)生在荷載面積之下，而且分布在

9、荷載面積相當(dāng)大的范圍之下。所以工程中：(1)、考慮相鄰建筑物時(shí)，新老建筑物要保持一定的凈距，其具體值依原有基礎(chǔ)荷載和地基 TOC o 1-5 h z 土質(zhì)而定，一般不宜小于該相鄰基礎(chǔ)底面高差的1-2倍；(2)、同樣道理，當(dāng)建筑物的基礎(chǔ)臨近邊坡即坡肩時(shí)，會使土坡的下滑力增加，要考慮和分析邊坡的穩(wěn)定性。要求基礎(chǔ)離開邊坡有一個(gè)最小的控制距離a.(3)、應(yīng)力和應(yīng)變時(shí)聯(lián)系在一起的，附加應(yīng)力大，地基變形也大；反之，地基變形就小，甚至可以忽略不計(jì)。因此我們在計(jì)算地基最終沉降量時(shí)，”沉降計(jì)算深度鬼”用應(yīng)力比法確定。5-1 .通過固結(jié)試驗(yàn)可以得到哪些土的壓縮性指標(biāo)？如何求得？【答】 壓縮系數(shù) 壓縮指數(shù) 壓縮模量

10、p F人也14P_白-匕Cl i nEs_ 7-】壓縮素?cái)?shù)人 一以P 壓縮指數(shù) 比二一除1壓縮模堆- % a5-2.通過現(xiàn)場(靜)載荷試驗(yàn)可以得到哪些土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)？【答】 可以同時(shí)測定地基承載力和土的變形模量。5-3,室內(nèi)固結(jié)試驗(yàn)和現(xiàn)場載荷試驗(yàn)都不能測定土的彈性模量，為什么？【答】土的彈性模量是指土體在側(cè)限條件下瞬時(shí)壓縮的應(yīng)力應(yīng)變模量。他的變形包括了可恢復(fù)的彈性變形和不可恢復(fù)的殘余變形兩部分。而室內(nèi)固結(jié)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場載荷試驗(yàn)都不能提供瞬時(shí)荷載，它們得到的壓縮模量和變形模量時(shí)包含殘余變形在內(nèi)的。和彈性模量由根本區(qū)別。5-4 .試從基本概念、計(jì)算公式及適用條件等方面比較壓縮模量、變形模量與彈性模量

11、，它們與 材料力學(xué)中楊氏模量有什么區(qū)別？【答】土的壓縮模量 凡的定義是土在側(cè)限條件下的豎向附加應(yīng)力與豎向應(yīng)變之比值。土的壓縮模量是通過土的室內(nèi)壓縮試驗(yàn)得到的，：。山一 -土的變形模量 筑的定義是土體在無側(cè)限條件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值。土的變形模量時(shí)現(xiàn)場原位試驗(yàn)得到的，： 1土的壓縮模量和變形模量理論上是可以換算的：綜=A%。但影響因素較多不能準(zhǔn)確反映他們之間的實(shí)際關(guān)系。土的彈性模量3的定義是土體在無側(cè)限條件下瞬時(shí)壓縮的應(yīng)力應(yīng)變模量。土的彈性模量由室內(nèi)三軸壓縮試驗(yàn)確定。5-5 .根據(jù)應(yīng)力歷史可將土（層）分為那三類土（層）？試述它們的定義。【答】正常固結(jié)土（層）在歷史上所經(jīng)受的先期固結(jié)壓力等于現(xiàn)有覆

12、蓋土重。超固結(jié)土（層）歷史上曾經(jīng)受過大于現(xiàn)有覆蓋土重的先期固結(jié)壓力。欠固結(jié)土（層）先期固結(jié)壓力小于現(xiàn)有覆蓋土重。5-6 .何謂先期固結(jié)壓力？實(shí)驗(yàn)室如何測定它？【答】天然土層在歷史上受過最大固結(jié)壓力（指土體在固結(jié)過程中所受的最大豎向有效應(yīng) 力），稱為先期固結(jié)壓力，或稱前期固結(jié)壓力。先所場差固結(jié)試驗(yàn)得到曲線,用卡薩格蘭德經(jīng)驗(yàn)作圖法求得。5-7 .何謂超固結(jié)比？如何按超固結(jié)比值確定正常固結(jié)土？【答】在研究沉積土層的應(yīng)力歷史時(shí)，通常將先期固結(jié)壓力與現(xiàn)有覆蓋土重之比值定義為超 固結(jié)比。5-8 .何謂現(xiàn)場原始壓縮曲線？三類土的原始壓縮曲線和壓縮性指標(biāo)由實(shí)驗(yàn)室的測定方法有河 不同？【答】現(xiàn)場原始壓縮曲線是指

13、現(xiàn)場土層在其沉積過程中由上覆蓋土重原本存在的壓縮曲線， 簡稱原始壓縮曲線。室內(nèi)壓縮試驗(yàn)所采用的土樣與原位土樣相比，由于經(jīng)歷了卸荷的過程，而 且試件在取樣、運(yùn)輸、試件制作以及試驗(yàn)過程中不可避免地要受到不同程度的擾動，因此，土樣的室內(nèi)壓縮曲線不能完全代表現(xiàn)場原位處土樣的孔隙比與有效應(yīng)力的關(guān)系。施黑特曼提出了根據(jù)土的室內(nèi)壓縮試驗(yàn)曲線進(jìn)行修正得到土現(xiàn)場原始壓縮曲線。6-1 .成層土地基可否采用彈性力學(xué)公式計(jì)算基礎(chǔ)的最終沉浸量？【答】不能。利用彈性力學(xué)公式估算最終沉降量的方法比較簡便，但這種方法計(jì)算結(jié)果偏大。 因?yàn)榉d不同。6-2 .在計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降量（地基最終變形量）以及確定地基壓縮層深度（地基變形計(jì)

14、算深度）時(shí)，為什么自重應(yīng)力要用有效重度進(jìn)行計(jì)算？【答】 周結(jié)變形有效自重應(yīng)力引起。6-3.有一個(gè)基礎(chǔ)埋置在透水的可壓縮性土層上，當(dāng)?shù)叵滤簧舷掳l(fā)生變化時(shí)，對基礎(chǔ)沉降有 什么影響？當(dāng)基礎(chǔ)底面為不透水的可壓縮性土層時(shí)，地下水位上下變化時(shí)，對基礎(chǔ)有什么影 響？【答】當(dāng)基礎(chǔ)埋置在透水的可壓縮性土層上時(shí)：地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效資中應(yīng)力增加與降水前比較猶如產(chǎn)生了一個(gè)由于降水引起的應(yīng)力增量,它使土體的固結(jié)沉降加大，基礎(chǔ)沉降增加。地下水位長期上升（如筑壩蓄水）將減少土中有效自重應(yīng)力。是地基承載力下降，若遇見濕 陷性土?xí)鹛?。?dāng)基礎(chǔ)埋置在不透水的可壓縮性土層上時(shí)：當(dāng)?shù)叵滤幌陆担两挡蛔儭?/p>

15、 地下水位上升，沉降不變。6-4.兩個(gè)基礎(chǔ)的底面面積相同，但埋置深度不同，若低級土層為均質(zhì)各向同性體等其他條件相同，試問哪一個(gè)基礎(chǔ)的沉降大？為什么？【答】引起基礎(chǔ)沉降的主要原因是基底附加壓力，附加壓力大，沉降就大。（120）】一，”心+； 一門21月因而當(dāng)基礎(chǔ)面積相同時(shí)，其他條件也相同時(shí)?；A(chǔ)埋置深的時(shí)候基底附加壓力大，所以沉降大。當(dāng)埋置深度相同時(shí)，其他條件也相同時(shí)，基礎(chǔ)面積小的基底附加應(yīng)力大，所以沉降大。6-5 .何謂超固結(jié)比？在實(shí)踐中，如何按超固結(jié)比值確定正常固結(jié)土？【答】在研究沉積土層的應(yīng)力歷史時(shí)，通常將先期固結(jié)壓力與現(xiàn)有覆蓋土重之比值定義為超固 結(jié)比。超固結(jié)比值等于1時(shí)為正常固結(jié)土6-

16、6 .正常固結(jié)土主固結(jié)沉降量相當(dāng)于分層總和法單向壓縮基本公式計(jì)算的沉降量，是否相等？【答】不相同，因?yàn)閴嚎s性指標(biāo)不同。6-7 .采用斯肯普頓-比倫法計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降量在什么情況下可以不考慮次壓縮沉降？【答】對于軟粘土，尤其是土中含有一些有機(jī)質(zhì)，或是在深處可壓縮壓縮土層中當(dāng)壓力增量比(指土中附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比)較小的情況下，此壓縮沉降必須引起注意。其它情況可以 不考慮次壓縮沉降。6-8.簡述有效應(yīng)力原理的概念。在地基土的最終變形量計(jì)算中，土中附加應(yīng)力是指有效應(yīng)力還是總應(yīng)力？【答】飽和土中任一點(diǎn)的總應(yīng)力 仃總是等于有效應(yīng)力加上孔隙水壓力； 或是有效應(yīng)力總是等 于總應(yīng)力減去孔隙水壓力。此即飽和土

17、中的有效應(yīng)力原理。土中的附加應(yīng)力是指有效應(yīng)力。6-9. 一維固結(jié)微分方程的基本假設(shè)有哪些？如何得出解析解【答】一維固結(jié)理論的基本假設(shè)如下：(1) 土層是均質(zhì)、各向同性和完全飽和的；(2) 土粒和孔隙水都是不可壓縮的土中附加應(yīng)力沿水平面是無限均勻分布的，因此土層的固結(jié)和土中水的滲流都是豎向的；土中水的滲流服從于達(dá)西定律(5)在滲透固結(jié)中，土的滲透系數(shù)k和壓縮系數(shù)S都是不 變的常數(shù)外荷是一次驟然施加的，在固結(jié)過程中保持不變土體變形完全是由土層中超孔隙水壓力消散引起的建立一維固結(jié)微分方程5=生然后根據(jù)初始條件和邊界條件求解微分方程得出解析解。7-1. 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)實(shí)質(zhì)上是抗剪強(qiáng)度參數(shù)，也就是土的

18、強(qiáng)度指標(biāo)，為什么？【答】土的抗剪強(qiáng)度可表達(dá)女產(chǎn)。tan卬+ q*g稱為抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，實(shí)質(zhì)上它就是抗剪強(qiáng)度參數(shù)。7-2.同一種土所測定的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是有變化的，為什么？【答】對于同一種土，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與試驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)條件都有關(guān)系，不同的試驗(yàn)方法以及 實(shí)驗(yàn)條件所測得的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是不同。7-3.何謂土的極限平衡條件？粘性土和粉土與無粘性土的表達(dá)式有何不同？歷一但 歷+小【答】(1) 土的極限平衡條件：即二- 二-河 卯十口1二5S -斗勿45。- 狽仃期口 +月+ 2(45 +土處于極限平衡狀態(tài)時(shí)破壞面與大主應(yīng)力作用面間的夾角為 在蟲+三(2)當(dāng)為無粘性土( 二)時(shí),仿=6-5-與鉞=仃物？7-

19、4.為什么土中某點(diǎn)剪應(yīng)力最大的平面不是剪切破壞面？如何確定剪切破壞面與小主應(yīng)力作 用方向夾角？【答】因?yàn)樵诩魬?yīng)力最大的平面上，雖然剪應(yīng)力最大 %，但是它小于該面上的抗剪強(qiáng)度”, 所以該面上不會發(fā)生剪切破壞。剪切破壞面與小主應(yīng)力作用方向夾角電三45。+卬7-5.試比較直剪試驗(yàn)和三軸壓縮試驗(yàn)的土樣的應(yīng)力狀態(tài)有什么不同？并指出直剪試驗(yàn)土樣的 大主應(yīng)力方向?！敬稹恐奔粼囼?yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)：=.三軸試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)：尸0。直剪試驗(yàn)土樣的大主應(yīng)力作用方向與水平面夾角為900。7-7.根據(jù)孔隙壓力系數(shù)A、B的物理意義，說明三軸 UU和CU試驗(yàn)中求A、B兩系數(shù)的區(qū)別。 【答】孔隙壓力系數(shù)A為在偏應(yīng)力增量作用下

20、孔隙壓力系數(shù)，孔隙壓力系數(shù)B為在各向應(yīng)力相等條件下的孔隙壓力系數(shù)，即土體在等向壓縮應(yīng)力狀態(tài)時(shí)單位圍壓增量所引起的孔隙壓力增 量。三軸試驗(yàn)中，先將土樣飽和，此時(shí) B=1,在UU試驗(yàn)中，總孔隙壓力增量為： Au二g+A（A5-g）；在cu試驗(yàn)中，由于試樣在“作用下固結(jié)穩(wěn)定，故皿=0 ,于是 總孔隙壓力增量為：I：7-8.同鋼材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪強(qiáng)度有何特點(diǎn)？同一種土具強(qiáng)度值是否為一 定值？為什么？【答】（1） 土的抗剪強(qiáng)度不是常數(shù)；（2）同一種土的強(qiáng)度值不是一個(gè)定值；（3） 土的抗剪 強(qiáng)度與剪切滑動面上的法向應(yīng)力 曰相關(guān)，隨著仃的增大而提高。7-9.影響土的抗剪強(qiáng)度的因素有哪些？【答

21、】（1） 土的基本性質(zhì)，即土的組成、土的狀態(tài)和土的結(jié)構(gòu)，這些性質(zhì)又與它的形成環(huán)境 和應(yīng)力歷史等因素有關(guān)；（2）當(dāng)前所處的應(yīng)力狀態(tài)；（3）試驗(yàn)中儀器的種類和試驗(yàn)方法；（4） 試樣的不均一、試驗(yàn)誤差、甚至整理資料的方法等都會影響試驗(yàn)的結(jié)果。7-10. 土體的最大剪應(yīng)力面是否就是剪切破裂面？二者何時(shí)一致？【答】（1）根據(jù)土體的極限平衡理論可知，土中某點(diǎn)。，該點(diǎn)即處于極限平衡狀態(tài)，它所代表的作用面即為土體的剪切破裂即尸破例2。另外，根據(jù)靜力平衡條件，可得作用于土體某單元體內(nèi)與大主應(yīng)力 巧作用面成任角任意方向平面上的法向正應(yīng)力和剪應(yīng)為為：_一】+、一一 ：一 J一：一.,要使該平面上的剪應(yīng)力T達(dá)到最大值

22、，必期使2儀=1 cr=,4SP。所以，土體中最大剪應(yīng)力作用面與大主應(yīng)力作用面的夾角是 45。顯然，值二怨,所以土體的最大剪應(yīng) 力面不是剪切破裂面。（2）對于飽和軟粘土，在不排水條件下，其內(nèi)摩擦角網(wǎng)，此時(shí)7二% 成立，即土體的最大剪應(yīng)力面即為剪切破裂面。7-12.砂土與粘性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式有何不同？同一土樣的抗剪強(qiáng)度是不是一個(gè)定值？為 什么？【答】砂性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式：弓二Ban ；粘性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式：馬二匕-6皿纖。 同一土樣的抗剪強(qiáng)度不是一個(gè)定值，因?yàn)樗艿皆囼?yàn)方法特別是排水條件不同的影響。7-13. 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是什么？通常通過哪些室內(nèi)試驗(yàn)、原位測試測定 ？【答】土的抗剪強(qiáng)度

23、指標(biāo)：土的粘聚力 士、土的內(nèi)摩擦角我o室內(nèi)試驗(yàn)有：直接剪切試驗(yàn)、三 軸壓縮試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；十字板剪切試驗(yàn)為原位測試測定。8-1.靜止土壓力的墻背填土處于哪一種平衡狀態(tài)？它與主動、被動土壓力狀態(tài)有何不同？【答】 靜止土壓力時(shí)墻背填土處于彈性平衡狀態(tài)，而主動土壓力和被動土壓力時(shí)墻背填土處 極限平衡狀態(tài)。8-2.擋土墻的位移及變形對土壓力有何影響？【答】擋土墻在側(cè)向壓力作用下，產(chǎn)生離開土體的微小位移或轉(zhuǎn)動產(chǎn)生主動土壓力；當(dāng)擋土 墻的位移的移動或轉(zhuǎn)動擠向土體產(chǎn)生被動土壓力。8-3.分別指出下列變化對主動土壓力和被動土壓力各有什么影響？（1）內(nèi)摩擦角中變大；（2）外摩擦角$變??；（3）填土面傾

24、角點(diǎn)增大；（4）墻背傾斜（俯斜）角出減小?！敬稹吭隰?廳P影響因素主動土壓力被動土壓力1內(nèi)摩擦角中變大減小增大2外摩擦角5變小增大減小3填土面傾角力增大增大減小4墻背傾斜（俯斜）角色減小減小增大8-4.為什么擋土墻墻后要做好排水設(shè)施？地下水對擋土墻的穩(wěn)定性有何影響？【答】如果擋土墻墻后沒有考慮排水設(shè)施或因排水不良，就將使墻后土的抗剪強(qiáng)度降低，導(dǎo) 致土壓力的增加。止匕外，由于墻背積水，又增加了水壓力。這是造成擋土墻倒塌的主要原因。 8-5. 土壓力有哪幾種？影響土壓力的各種因素中最主要的因素是什么？【答】（1）主動土壓力、靜止土壓力、被動土壓力；（2）擋土墻的位移方向及大小。8-6.試闡述主動、

25、靜止、被動土壓力的定義和產(chǎn)生的條件，并比較三者的數(shù)值大小?！敬稹恐鲃油翂毫κ菗跬翂υ谕翂毫ψ饔孟孪蚯稗D(zhuǎn)動或移動，墻后土體向下滑動，達(dá)一定位移時(shí)， 墻后土體處于（主動）極限平衡狀態(tài)，此因摘背上作用的土壓力，用表示。靜止土壓力是當(dāng)擋土墻在土壓力作用下無任何移動或轉(zhuǎn)動，土體處于靜止的彈性平衡狀態(tài) 時(shí)，此時(shí)墻背所受的土壓力嘟止土壓力，用 表示。被動土壓力是擋土墻的在外部荷載作用下向填土方向移動或轉(zhuǎn)動時(shí)，墻擠壓土體，墻后土壓 力逐漸增大，達(dá)到某一位移量時(shí)，墻后土體開始上隆，作用在擋土墻上的土壓力達(dá)最大值，此 時(shí)作用在墻背的土壓力稱為被動土壓力度，oa二8-7.庫侖士壓力理論的基本假定是什么？【答】庫倫士

26、壓力理論的基本假定有：墻后的填土是理想的散粒體（粘聚力）;滑動破壞面為一平面；滑動土楔體視為剛體。8-8.比較朗肯士壓力理論和庫侖土壓力理論的基本假定及適用條件?！敬稹坷士侠碚摷俣〒跬翂Φ膲Ρ池Q直、光滑，墻后填土表面水平且延伸到無限遠(yuǎn)處，適用 于粘性土和無粘性土。庫侖理論假定滑裂面為一通過墻踵的平面， 滑動土楔體是由墻背和滑裂 面兩個(gè)平面所夾的土體所組成，墻后填土為砂土。適用于各類工程形成的不同的擋土墻，應(yīng)用 面較廣，但只適用于填土為無粘性土的情況。8-9.何為重力式擋土墻？【答】一般由塊石、毛石或混凝土材料砌筑，強(qiáng)身截面較大，依靠墻身自重抵抗土壓力引起 的傾覆彎矩。土力學(xué)課后習(xí)題與答案思考題

27、11-1什么叫土？ 土是怎樣形成的？粗粒土和細(xì)粒土的組成有何不同？1-2什么叫殘積土？什么叫運(yùn)積土？他們各有什么特征？1-3何謂土的級配？ 土的粒徑分布曲線是怎樣繪制的？為什么粒徑分布曲線用半對數(shù)坐標(biāo)?1-4何謂土的結(jié)構(gòu)？ 土的結(jié)構(gòu)有哪幾種類型？它們各有什么特征？1-5 土的粒徑分布曲線的特征可以用哪兩個(gè)系數(shù)來表示？它們定義又如何？1-6如何利用土的粒徑分布曲線來判斷土的級配的好壞？1-7什么是吸著水？具有哪些特征？1-8什么叫自由水？自由水可以分為哪兩種？1-9什么叫重力水？它有哪些特征？1-10 土中的氣體以哪幾種形式存在？它們對土的工程性質(zhì)有何影響？1-11 什么叫的物理性質(zhì)指標(biāo) 是怎樣

28、定義的？其中哪三個(gè)是基本指標(biāo)？1-12 什么叫砂土的相對密實(shí)度？有何用途？1-13 何謂粘性土的稠度？粘性土隨著含水率的不同可分為幾種狀態(tài)？各有何特性？1-14 何謂塑性指數(shù)和液性指數(shù)？有何用途？1-15 何謂土的壓實(shí)性？土壓實(shí)的目的是什么？1-16 土的壓實(shí)性與哪些因素有關(guān)？何謂土的最大干密度和最優(yōu)含水率？1-17 土的工程分類的目的是什么？1-18 什么是粗粒土？什么叫細(xì)粒土？思考題 22-1 土中的應(yīng)力按照其起因和傳遞方式分哪幾種？怎么定義？2-2 何謂自重應(yīng)力，何謂靜孔隙水應(yīng)力？計(jì)算自重應(yīng)力應(yīng)注意些什么？2-3 何謂附加應(yīng)力，空間問題和平面問題各有幾個(gè)附加應(yīng)力分量？計(jì)算附加應(yīng)力時(shí)對地基

29、做了怎樣的假定？2-4 什么叫柔性基礎(chǔ)？什么叫剛性基礎(chǔ)？這兩種基礎(chǔ)的基底壓力有何不同？2-5 地基中豎向附加應(yīng)力的分布有什么規(guī)律？相鄰兩基礎(chǔ)下附加應(yīng)力是否會彼此影響？2-6 附加應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果與地基中實(shí)際的附加應(yīng)力能否一致，為什么？2-7 什么是有效應(yīng)力？什么是孔隙應(yīng)力？其中靜孔隙應(yīng)力如何計(jì)算？2-8 你能熟練掌握角度法和疊加原理的應(yīng)用嗎？會計(jì)算各種荷載條件下地基中任意點(diǎn)的豎向附加應(yīng)力嗎？思考題 33-1 何謂達(dá)西定律，達(dá)西定律成立的條件有哪些？3-2 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測定滲透系數(shù)的方法有幾種？它們之間又什么不同？3-3 流網(wǎng)有什么特征？3-4 滲透變形有幾種形式？各有什么特征？3-5 什么是臨界水力

30、梯度？如何對其進(jìn)行計(jì)算？3-6 孔隙水應(yīng)力在靜水條件下和在穩(wěn)定滲流作用下有什么不同？如何利用流網(wǎng)確定滲流作用的孔隙水壓力。3-7 根據(jù)達(dá)西定律計(jì)算出的流速和土水中的實(shí)際流速是否相同？為什么？3-8 拉普拉斯方程是由哪兩個(gè)基本定律推導(dǎo)出的？你認(rèn)為土的透水系數(shù)是各向同性的嗎？思考題 44-1 引起土體壓縮的主要原因是什么？4-2 試述土的各壓縮性指標(biāo)的意義和確定方法。4-3 分層總和法計(jì)算基礎(chǔ)的沉降量時(shí)，若土層較厚，為什么一般應(yīng)將地基土分層？如果地基土為均質(zhì)，且地基中自重應(yīng)力和附加應(yīng)力均為(沿高度)均勻分布，是否還有必要將地基分層？4-4分層總和法中，對一軟土層較厚的地基，用Si(e1ie2i)H

31、i/(1e1i)或SiavipHi/(1e1i)計(jì)算各分層的沉降時(shí)，用哪個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確？為什么？4-5 基礎(chǔ)埋深 d 0 時(shí)，沉降計(jì)算為什么要用基底凈壓力？4-6 地下水位上升或下降對建筑物沉降有沒有影響？4-7 工程上有一種地基處理方法堆載預(yù)壓法。它是在要修建建筑物的地基上堆載，經(jīng)過一段時(shí)間之后，移去堆載，再在該地基上修建筑物。試從沉降控制的角度說明該方法處理地基的作用機(jī)理。4-8 土層固結(jié)過程中，孔隙水壓力和有效應(yīng)力是如何轉(zhuǎn)換的？他們間有何關(guān)系？4-9 固結(jié)系數(shù)Cv 的大小反映了土體的壓縮性有何不同？為什么？4-10 超固結(jié)土與正常固結(jié)土的壓縮性有何不同？為什么？思考題 55-1

32、什么叫土的抗剪強(qiáng)度？5-2 庫侖的抗剪強(qiáng)度定律是怎樣表示的 ,砂土和粘性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式有何不同？5-3 為什么說土的抗剪強(qiáng)度不是一個(gè)定值？5-4 何謂摩爾庫侖破壞準(zhǔn)則？何為極限平衡條件？5-5 土體中發(fā)生剪切破壞的平面是不是剪應(yīng)力最大的平面？在什么情況下，破壞面與最大剪應(yīng)力面是一致的？5-6 測定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)主要有哪幾種方法？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)？5-7 何謂靈敏度和觸變性？5-8 影響砂土抗剪強(qiáng)度的因素有哪些？5-9 何謂砂土液化？5-10 試述正常固結(jié)粘土在 UU ， CU ， CD 三種實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)力應(yīng)變、孔隙水應(yīng)力應(yīng)變(或體變應(yīng)變)和強(qiáng)度特性。5-11 試述超固結(jié)粘土在 UU ，

33、CU ， CD 三種實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)力應(yīng)變、孔隙水應(yīng)力應(yīng)變(或體變應(yīng)變)和強(qiáng)度特性。5-12 試述正常固結(jié)粘土和超固結(jié)粘土的總應(yīng)力強(qiáng)度包線與有效強(qiáng)度包線的關(guān)系。思考題 66-1 何謂主動土壓力、靜止土壓力和被動土壓力？試舉實(shí)際工程實(shí)例。6-2 試述三種典型土壓力發(fā)生的條件。6-3 為什么主動土壓力是主動極限平衡時(shí)的最大值？而被動土壓力是被動極限平衡時(shí)的最小值？6-4 朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論各采用了什么假定？分別會帶來什么樣的誤差？6-5 朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論是如何建立土壓力計(jì)算公式的？它們在什么樣的條件下具有相同的計(jì)算結(jié)果？6-6 試比較說明朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論的優(yōu)缺點(diǎn)和

34、存在的問題？思考題 77-1 控制邊坡穩(wěn)定性的因素有哪些？7-2 為什么說所有計(jì)算安全系數(shù)的極限平衡分析方法都是近似的方法？由它計(jì)算的安全系數(shù)與實(shí)際值相比，假設(shè)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是真值，計(jì)算結(jié)果是偏高還是偏低？7-3 簡化畢肖普條分法與瑞典條分法的主要差別是什么 ? 為什么對同一問題畢肖普法計(jì)算的安全系數(shù)比瑞典法大?7-4 不平衡推力法與楊布法有什么區(qū)別？他們可以用于圓弧滑動分析嗎？7-5 為什么不同工程和不同工期容許安全系數(shù)不同？思考題 88-1 進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，地基必須滿足哪些條件？為什么？8-2 地基發(fā)生剪切破壞的類型有哪些？其中整體剪切破壞的過程和特征有哪些？8-3 確定地基承載力的方法

35、有哪幾類？8-4 按塑性開展區(qū)方法確定地基承載力的推導(dǎo)是否嚴(yán)謹(jǐn)？為什么？8-5 確定地基極限承載力時(shí),為什么要假定滑動面？各種公式假定中 .你認(rèn)為哪些假定合理？哪些假定可能與實(shí)際有較大的差異？8-6 試分別就理論方法和規(guī)范方法分析研究影響地基承載力的因素有哪些？其影響的結(jié)果分別怎樣？8-7 若存在較弱下臥層 ,為什么要對其進(jìn)行承載力驗(yàn)算？土力學(xué)答案思考題 11-1 土是松散顆粒的堆積物。地球表層的整體巖石在大氣中經(jīng)受長期風(fēng)化作用后形成形狀不同，大小不一的顆粒，這些顆粒在不同的自然環(huán)境條件下堆積（或經(jīng)搬運(yùn)沉積） ，即形成了通常所說的土。粗粒土中粒徑大于mm的粗粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量50%,細(xì)粒土中粒

36、徑小于mm的細(xì)粒組質(zhì)量多于或等于總質(zhì)量50%。1-2 殘積土是指巖石經(jīng)風(fēng)化后仍留在原地未經(jīng)搬運(yùn)的堆積物。殘積土的明顯特征是， 顆粒多為角粒且母巖的種類對殘積土的性質(zhì)有顯著影響。 母巖質(zhì)地優(yōu)良，由物理風(fēng)化生成的殘疾土，通常是堅(jiān)固和穩(wěn)定的。母巖質(zhì)地不良或經(jīng)嚴(yán)重化學(xué)風(fēng)化的殘積土，則大多松軟，性質(zhì)易變。運(yùn)積土是指巖石風(fēng)化后經(jīng)流水、 風(fēng)和冰川以及人類活動等動力搬運(yùn)離開生成地點(diǎn)后的堆積物。由于搬運(yùn)的動力不同，分為坡積土、沖積土、風(fēng)積土、冰磧土和沼澤土等。坡積土一般位于坡腰或坡腳，上部與殘積土相連，顆粒分選現(xiàn)象明顯，坡頂粗坡下細(xì)；沖積土具有一定程度的顆粒分選和不均勻性；風(fēng)積土隨風(fēng)向有一定的分選性，沒有明顯層

37、里，顆粒以帶角的細(xì)砂粒和粉粒為主，同一地區(qū)顆粒較均勻，黃土具有濕陷性；冰磧土特征是不成層，所含顆粒粒徑的范圍很寬，小至粘粒和粉粒，大至巨大的漂石，粗顆粒的形狀是次圓或次棱角的有時(shí)還有磨光面；沼澤土分為腐植土和泥炭土，泥炭土通常呈海綿狀，干密度很小，含水率極高，土質(zhì)十分疏松，因而其壓縮性高、強(qiáng)度很低而靈敏度很高。1-3 土中各種大小的粒組中土粒的相對含量稱為土的級配。粒徑分布曲線是以土粒粒徑為橫坐標(biāo)（對數(shù)比例尺） ，小于某粒徑土質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)繪制而成的曲線。由于土的粒徑相差懸殊， 因此橫坐標(biāo)用對數(shù)坐標(biāo)表示， 以突出顯示細(xì)小顆粒粒徑。1-4 土的結(jié)構(gòu)是指土的物質(zhì)組成(主要指土里，

38、也包括孔隙)在空 間上的相互 排列及土粒間聯(lián)結(jié)特征的總和。土的結(jié)構(gòu)通常包括單粒、分散、絮狀三種結(jié)構(gòu)。單粒結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，孔隙所占的比例較小。對于疏松情況下的砂土，特別是 飽和的粉細(xì)砂，當(dāng)受到地震等動力荷載作用時(shí)，極易產(chǎn)生液化而喪失其承載 能力；分散結(jié)構(gòu)的片狀土粒間相互接近于平行排列，粒間以面 -面接觸為主； 絮狀結(jié)構(gòu)的特征是土粒之間以角、邊與面的接觸或變與邊的搭接形式為主， 這種結(jié)構(gòu)的土粒呈任意排列，具有較大的孔隙，因此其強(qiáng)度低，壓縮性高， 對擾動比較敏感，但土粒間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度會由于壓密和膠結(jié)作用逐漸得到增強(qiáng)。1-5粒徑分布曲線的特征可用不均勻系數(shù) Cu和曲率系數(shù)Cc來表示。2定義為： Cu d0

39、Cc (d30)d10d10d60式中：d10, d30和d60為粒徑分布曲線上小于某粒徑的土粒含量分別為10%，30%和60%時(shí)所對應(yīng)的粒徑。1-6 土的級配的好壞可由土中的土粒均勻程度和粒徑分布曲線的形狀來決定， 而土粒的均勻程度和曲線的形狀又可用不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)來衡量，對于純凈的礫、砂，當(dāng)Cu大于或等于5,而且Cc等于13時(shí)，它的級配是良好的； 不能同時(shí)滿足上述條件時(shí)，它的級配是不良的。1-7吸著水是由土顆粒表面電分子力作用吸附在土粒表面的一層水。吸著水比普通水有較大的粘滯性， 較小的能動性和不同的密度。 距土顆粒表 面愈近電分子引力愈強(qiáng)，愈遠(yuǎn)，引力愈弱。又可分為強(qiáng)吸著水和弱吸著水。

40、1-8離開土顆粒表面較遠(yuǎn)，不受土顆粒電分子引力作用，且可自由移動的水成 為自由水。自由水又可分為毛細(xì)管水和重力水兩種。1-9 在重力或水位差作用下能在土中流動的自由水稱為重力水。重力水與普通水一樣，具有溶解能力，能傳遞靜水和動水壓力，對土顆粒有 浮力作用。它能溶蝕或析出土中的水溶鹽，改變土的工程性質(zhì)。1-10存在于土中的氣體可分為兩種基本類型：一種是與大氣連通的氣體；另一種是與大氣不通的以氣泡形式存在的封閉氣體。土的飽和度較低時(shí)，土中氣體與大氣相連通，當(dāng)土受到外力作用時(shí)，氣體 很快就會從孔隙中排出，土的壓縮穩(wěn)定和強(qiáng)度提高都較快，對土的性質(zhì)影 響不大。但若土的飽和度較高，土中出現(xiàn)封閉氣泡時(shí)，封閉

41、氣泡無法溢出，在外力作用下，氣泡被壓縮或溶解于水中，而一旦外力除去后，氣泡就又 膨脹復(fù)原，所以封閉的氣泡對土的性質(zhì)有較大的影響。土中封閉氣泡的存 在將增加土的彈性，它能阻塞土內(nèi)的滲流通道使土的滲透性減小，并能延 長土體受力后變形達(dá)到穩(wěn)定的歷時(shí)。1-11 土的一些物理性質(zhì)主要決定于組成土的固體顆粒、孔隙中的水和氣體這三相所占的體積和質(zhì)（重）量的比例關(guān)系，反映這種關(guān)系的指標(biāo)稱為土的物 理性質(zhì)指標(biāo)。土的物理性質(zhì)指標(biāo)是根據(jù)組成土的固體顆粒、孔隙中的水和 氣體這三相所占的體積和質(zhì)（重）量的比例關(guān)系來定義的。含水率、密度 和土粒比重是基本指標(biāo)。1-12相對密實(shí)度是以無粘性土自身最松和最密兩種極限狀態(tài)作為判

42、別的基準(zhǔn)，定義為：Dr emax e0max emin相對密實(shí)度常用來衡量無粘性土的松緊程度。1-13稠度是指粘性土的干濕程度或在某一含水率下抵抗外力作用而變形或破壞的能力，是粘性土最主要的物理狀態(tài)指標(biāo)。隨含水率的不同可分為流態(tài)、可塑態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)。流態(tài)時(shí)含水率很大，不能保持其形狀，極易流動；可塑態(tài)時(shí)土在外力作用 下可改變形狀但不顯著改變其體積，也不開裂，外力卸除后仍能保持已有 的形狀；半固態(tài)時(shí)粘性土將喪失其可塑性，在外力作用下不產(chǎn)生較大的變 形且容易破碎。固態(tài)時(shí)含水率進(jìn)一步減小，體積不再收縮，空氣進(jìn)入土體， 使土的顏色變淡。1-14液限和塑限之差的百分?jǐn)?shù)值（去掉百分號）稱為塑性指數(shù)，用 I

43、P表示，取 整數(shù)，即：IP Wl wP粘性土的狀態(tài)可用液性指數(shù)來判別，其定義為：w wP w wPI LIWl WPI P塑性指數(shù)是反映粘性土性質(zhì)的一個(gè)綜合性指標(biāo)。一般地，塑性指數(shù)越高， 土的粘粒含量越高，所以常用作粘性土的分類指標(biāo)。液性指數(shù)表征樂土的 天然含水率與界限含水率之間的相對關(guān)系，表達(dá)了天然土所處的狀態(tài)。1-15 土的壓實(shí)性是指在一定的含水率下，以人工或機(jī)械的方法，使土能夠壓實(shí) 到某種密實(shí)程度的性質(zhì)。為了保證填土有足夠的強(qiáng)度，較小的壓縮性和透水性，在施工中常常需要 壓實(shí)填料，以提高土的密實(shí)度和均勻性。1-16影響土壓實(shí)性的因素很多，主要有含水率、擊實(shí)功能、土的種類和級配以 及粗粒含量

44、等。當(dāng)含水率較小時(shí)，土的干密度隨著含水率的增加而增大，而當(dāng)干密度隨著 含水率的增加達(dá)到某一值后，含水率的繼續(xù)增加反而使干密度減小，干密 度的這一最大值稱為該擊數(shù)下的最大干密度，此時(shí)相應(yīng)的含水率稱為最優(yōu) 含水率。1-17為了能大致判別土的工程特性和評價(jià)土作為地基或建筑材料的適宜性，有 必要對土進(jìn)行科學(xué)的分類。1-18試樣中粒徑大于項(xiàng)的粗粒組質(zhì)量多于總質(zhì)量 50%的土稱為粗粒土。試樣中粒徑小于項(xiàng)的細(xì)粒組質(zhì)量多于或等于總質(zhì)量50%的土稱為細(xì)粒土。思考題22-1 土體的應(yīng)力，按引起的原因分為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力兩種；按土體中土骨 架和土中孔隙（水、氣）的應(yīng)力承擔(dān)作用原理或應(yīng)力傳遞方式可分為有效 應(yīng)力和孔

45、隙應(yīng)（壓）力。有效應(yīng)力是指由土骨架傳遞（或承擔(dān)）的應(yīng)力。 孔隙應(yīng)力是指由土中孔隙流體水和氣體傳遞（或承擔(dān)）的應(yīng)力。自重應(yīng)力 是指由土體自身重量所產(chǎn)生的應(yīng)力。附加應(yīng)力是指由外荷（靜的或動的） 引起的土中應(yīng)力。2-2自重應(yīng)力是指由土體自身重量所產(chǎn)生的應(yīng)力。由靜水位產(chǎn)生的孔隙水應(yīng)力稱為靜孔隙水應(yīng)力。土體自重應(yīng)力應(yīng)由該點(diǎn)單位面積上土柱的有效重量來計(jì)算，如果存在地下 水，且水位與地表齊平或高于地表，則自重應(yīng)力計(jì)算時(shí)應(yīng)采用浮重度，地 下水位以下的土體中還存在靜孔隙水應(yīng)力。2-3附加應(yīng)力是指由外荷（靜的或動的）引起的土中應(yīng)力?？臻g問題有三個(gè)附加應(yīng)力分量，平面問題有兩個(gè)附加應(yīng)力分量。計(jì)算地基附加應(yīng)力時(shí)，假定地

46、基土是各向同性的、均勻的、線性變形體， 而且在深度和水平方向上都是無限的。2-4 實(shí)際工程中對于柔性較大（剛度較?。┠苓m應(yīng)地基變形的基礎(chǔ)可以視為柔 性基礎(chǔ)。對于一些剛度很大不能適應(yīng)地基變形的基礎(chǔ)可視為剛性基礎(chǔ)。柔性基礎(chǔ)底面壓力的分布和大小完全與其上的荷載分布于大小相同；剛性 基礎(chǔ)下的基底壓力分布隨上部荷載的大小、基礎(chǔ)的埋深和土的性質(zhì)而異。2-5 基地中心下豎向附加應(yīng)力最大，向邊緣處附加應(yīng)力將減小，在基底面積范 圍之外某點(diǎn)下依然有附加應(yīng)力。如果該基礎(chǔ)相鄰處有另外的荷載，也會對本基礎(chǔ)下的地基產(chǎn)生附加應(yīng)力。2-6 在計(jì)算地基附加應(yīng)力時(shí)，假定地基土是各向同性的、均質(zhì)的、線性變形體, 而且在深度的水平方

47、向上都是無限的，這些條件不一定同時(shí)滿足，因而會 產(chǎn)生誤差，所以計(jì)算結(jié)果會經(jīng)常與地基中實(shí)際的附加應(yīng)力不一致。2-7有效應(yīng)力是指由土骨架傳遞（或承擔(dān)）的應(yīng)力?？紫稇?yīng)力是指由土中孔隙流體水和氣體傳遞（或承擔(dān)）的應(yīng)力。靜孔隙水應(yīng)力：uo rwhw思考題33-1 水在土中的滲透速度與試樣兩端水平面間的水位差成正比，而與滲徑長度 成反比，即：v k- ki即為達(dá)西定律。L達(dá)西定律只有當(dāng)滲流為層流的的時(shí)候才能適用，其使用界限可以考慮為：Re wvd /1.03-2 室內(nèi)測定土的滲透系數(shù)的方法可分為常水頭試驗(yàn)和變水頭試驗(yàn)兩種。常水頭法是在整個(gè)試驗(yàn)過程中水頭保持不變， 適用于透水性強(qiáng)的無粘性土； 變水頭法在整個(gè)

48、試驗(yàn)過程中，水頭是隨著時(shí)間而變化的，適用于透水性弱 的粘性土。3-3 流網(wǎng)具有下列特征：(1)流線與等勢線彼此正交；(2)每個(gè)網(wǎng)格的長度比為常數(shù)，為了方便常取 1,這時(shí)的網(wǎng)格就為正方形 或曲邊正方形；(3)相鄰等勢線間的水頭損失相等；(4)各溜梢的滲流量相等。3-4 按照滲透水流所引起的局部破壞的特征，滲透變形可分為流土和管涌兩種 基本形式。流土是指在滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒群同時(shí)起動而流失的現(xiàn) 象，它主要發(fā)生在地基或土壩下游滲流出處。管涌是指在滲流作用下土體中的細(xì)土粒在粗土粒形成的孔隙通道中發(fā)生移 動并被帶出的現(xiàn)象，主要發(fā)生在砂礫土中。3-5 土體抵抗?jié)B透破壞的能力稱為抗?jié)B強(qiáng)度，通

49、常已瀕臨滲透破壞時(shí)的水力梯 度表示，一般稱為臨界水力梯度或抗?jié)B梯度。 TOC o 1-5 h z 流土的臨界水力梯度：icr (Gs 1)(1 n),該式是根據(jù)豎向滲流且不考慮周 圍土體的約束作用情況下推得的，求得的臨界水力梯度偏小，建議按下式 估算：icr 243寸；icr (1 nL) 0.79(1 n) (1 CD0)管涌土的臨界水力梯度：icr 2.2G 1)(1 n)2-dl d2。3-6 在靜水條件下，孔隙水應(yīng)力等于研究平面上單位面積的水柱重量，與水深 成正比，呈三角形分布；在穩(wěn)定滲流作用下，當(dāng)有向下滲流作用時(shí)，孔隙 水應(yīng)力減少了h,當(dāng)有向上滲流作用時(shí)，孔隙水應(yīng)力增加了howw一旦

50、流網(wǎng)繪出以后，滲流場中任一點(diǎn)的孔隙水應(yīng)力即可由該點(diǎn)的測壓管中 的水柱高度乘以水的重度得到。當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于下游靜水位以下時(shí)，孔隙水 應(yīng)力由靜孔隙水應(yīng)力和超靜孔隙水應(yīng)力組成。3-7 不相同。由達(dá)西定律求出的滲透速度是一種假想平均流速，因?yàn)樗俣ㄋ?在土中的滲透是通過整個(gè)土體截面來進(jìn)行的。而實(shí)際上，滲透水不僅僅通 過土體中的孔隙流動，因此，水在土體中的實(shí)際平均流速要比由達(dá)西定律 求得的數(shù)值大得多。3-8 、假定在滲流作用下單元體的體積保持不變，水又是不可壓縮的，則單位時(shí)間內(nèi)流入單元體的總水量必等于流出的總水量，即：, qx , 、， qy ,、qx qy (qx dx) (qy dy) xy2.2.二

51、、假定土是各向同性的，即kx等于ky,則一 4 0 x y土的滲透系數(shù)不是各向同性的。思考題44-1 地基土內(nèi)各點(diǎn)承受土自重引起的自重應(yīng)力，一般情況下，地基土在其自重 應(yīng)力下已經(jīng)壓縮穩(wěn)定，但是，當(dāng)建筑物通過其基礎(chǔ)將荷載傳給地基之后， 將在地基中產(chǎn)生附加應(yīng)力，這種附加應(yīng)力會導(dǎo)致地基土體的變形。4-2 壓縮系數(shù)av是指單位壓力增量所引起的空隙比改變量，即ep壓縮曲線的割線的坡度，av包且 一；e .lg（一）；PiP2 PlP壓縮指數(shù)Cc是指elgp曲線直線段的坡度，即：Cce1 e2ig P2 ig Pi回彈再壓縮指數(shù)Cs是指回彈再壓縮曲線(在elgP平面內(nèi))直線段的坡度; 體積壓縮系數(shù)mv定義

52、為土體在單位應(yīng)力作用下單位體積的體積變化，其大 小等于av/(1 e)；壓縮模量Es定義為土體在無側(cè)向變形條件下，豎向應(yīng)力與豎向應(yīng)變之比， 其大小等于1 mv ,即；Esz，。4-3 在無側(cè)向變形條件下的土層壓縮量計(jì)算公式要求土層均質(zhì)，且在土層厚度 范圍內(nèi)壓力是均勻分布的，因此厚土層一般要求將地基土分層。沒有必要。4-4 前式更準(zhǔn)確些，因?yàn)閴嚎s系數(shù)常取為 100kPa至200kPa范圍內(nèi)的值。4-5 因?yàn)榈鼗恋膲嚎s是由外界壓力在地基中一起的附加應(yīng)力所產(chǎn)生的，當(dāng)基 礎(chǔ)有埋置深度d時(shí)，應(yīng)采用基底靜壓力Pn p d去計(jì)算地基中的附加應(yīng)力。4-6 有4-7 事先對地基堆載預(yù)壓，能使地基在荷載作用下完

53、成瞬時(shí)沉降和住固結(jié)沉降， 將減少建筑物修蓋之后的最終沉降量。4-8 在荷載施加的瞬時(shí)，由于孔隙水來不及排出，加之水被認(rèn)為是不可壓縮的， 因而，附加應(yīng)力全部由水來承擔(dān)。經(jīng)過時(shí)間t,孔隙水應(yīng)力不斷消散，有效 應(yīng)力逐漸增加。當(dāng)t趨于無窮大時(shí)，超靜孔隙水應(yīng)力全部消散，僅剩靜孔 隙水應(yīng)力，附加應(yīng)力全部轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力。飽和土的固結(jié)過程就是超靜孔 隙水應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)化為附加有效應(yīng)力的過程。在這種轉(zhuǎn)化過程中，任一時(shí)刻任一深度上的應(yīng)力始終遵循著有效應(yīng)力原理，即：p u4-9 不對4-10正常固結(jié)土和超固結(jié)土雖然有相同的壓力增量，但其壓縮量是不同的，正 常固結(jié)土的壓縮量要比超固結(jié)土的大。因?yàn)槌探Y(jié)土在固結(jié)穩(wěn)定后，因上

54、部巖層被沖蝕或移去，現(xiàn)已回彈穩(wěn)定。思考題5 5-1 土的抗剪強(qiáng)度是指土體對于外荷在所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力。5-2 砂土 ：f tg粘土 ：f c tg對于無粘性土，其抗剪強(qiáng)度僅由粒間的摩擦分量所構(gòu)成，此時(shí) 0=0;而對 于粘性土，其抗剪強(qiáng)度由粘聚分量和摩擦分量兩部分所構(gòu)成。5-3 土的抗剪強(qiáng)度與土的固結(jié)程度和排水條件有關(guān)，對于同一種土，即使在剪 切面上具有相同的法向總應(yīng)力，由于土在剪切前后的固結(jié)程度和排水條件不同，它的抗剪強(qiáng)度也不同。5-4 把莫爾應(yīng)力圓與庫侖抗剪強(qiáng)度線相切時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，即f時(shí)的極限平衡狀態(tài)作為土的破壞準(zhǔn)則一一稱為莫爾一庫侖破壞準(zhǔn)則。根據(jù)莫爾一庫侖破壞準(zhǔn)則來研究某一土體單

55、元處于極限平衡狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力 條件及其大、小主應(yīng)力之間的關(guān)系，該關(guān)系稱為土的極限平衡條件。5-5 不是。由f 45 /2,知當(dāng)。時(shí)一致。5-6 測定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的方法主要有直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無側(cè) 限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和十字板剪切試驗(yàn)四種。直接剪切試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備簡單，試樣的制備和安裝方便，且操作容易 掌握，至今仍為工程單位廣泛采用。缺點(diǎn)是：剪切破壞面固定為上下盒之間的水平面不符合實(shí)際情況，因?yàn)樵撁娌灰欢ㄊ峭恋米畋∪醯拿?；?驗(yàn)中，試樣的排水程度靠試驗(yàn)速度的“快”、“慢”來控制的，做不到嚴(yán)格 排水或不排水，這一點(diǎn)對透水性強(qiáng)的土來說尤為突出；由于上下盒的錯(cuò) 動，剪切過程中試樣的有效面積逐漸

56、減小，使試樣中的應(yīng)力分布不均勻， 主應(yīng)力方向發(fā)生變化，當(dāng)剪切變形較大時(shí)，這一變形表現(xiàn)得更為突出。為 了克服直接剪切試驗(yàn)存在的問題，對重大工程及一些科學(xué)研究，應(yīng)采用更 為完善的三軸壓縮試驗(yàn)，三軸壓縮儀是目前測定土抗剪強(qiáng)度較為完善的儀 器。直接剪切、三軸和無側(cè)限試驗(yàn)是室內(nèi)試驗(yàn)，試樣不可避免地受到擾動， 其對土的實(shí)際情況反映就會受到影響。十字板剪切試驗(yàn)是現(xiàn)場測定土的抗 剪強(qiáng)度的方法，特別適應(yīng)于均勻的飽和軟粘土。5-7 靈敏度定義為原狀試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與相同含水率下重塑試樣的無側(cè) 限抗壓強(qiáng)度之比，即：St qu.qu。在含水率不變的條件下粘土因重塑而軟化 （強(qiáng)度降低），軟化后又隨靜置時(shí)間的延長而硬

57、化 （強(qiáng)度增長）的這種性質(zhì)稱為粘土的觸變性。5-8 砂土的抗剪強(qiáng)度將受到其密度、顆粒形狀、表面粗糙程度和級配等因素的影響。5-9 當(dāng)砂土受到突發(fā)的動力荷載時(shí)，產(chǎn)生很大的孔隙水應(yīng)力，使有效應(yīng)力變?yōu)榱?，砂土將呈現(xiàn)出液體的狀態(tài)，該過程稱為砂土的液化。5-12 正常固結(jié)土：當(dāng)用總應(yīng)力強(qiáng)度包線表示時(shí)， UU 試驗(yàn)結(jié)果是一條水平線，其不排水強(qiáng)度cu 的大小與有效固結(jié)應(yīng)力 c 有關(guān)， CU 和 CD 試驗(yàn)個(gè)是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線；當(dāng)用有效應(yīng)力表示試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，三種剪切試驗(yàn)將得到基本相同的強(qiáng)度包線及十分接近的有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)。超固結(jié)土： 當(dāng)用總應(yīng)力強(qiáng)度包線表示時(shí)， UU 試驗(yàn)結(jié)果是一條水平線， 其不排水強(qiáng)度C

58、u的大小與有效固結(jié)應(yīng)力c有關(guān)，CU和CD試驗(yàn)個(gè)是一條不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線；當(dāng)用有效應(yīng)力表示試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，三種剪切試驗(yàn)將得到基本相同的強(qiáng)度包線及十分接近的有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)。思考題 6 6-1 如果擋土墻背離填土方向轉(zhuǎn)動或移動時(shí)，隨著位移量的逐漸增加，墻后土壓力逐漸減小，當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)土壓力降為最小值，這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力成為主動土壓力。當(dāng)擋土墻為剛性不動時(shí)，土體處于靜止?fàn)顟B(tài)不產(chǎn)生位移和變形，此時(shí)作用在擋土墻上的土壓力稱為靜止土壓力。若墻體向著填土方向轉(zhuǎn)動或移動時(shí)，隨著位移量的逐漸增加，當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)增大到最大值， 此時(shí)作用在擋土墻上的土壓力稱為被動土壓力。6-2 靜止土壓力發(fā)生在擋土墻為剛性、墻體不發(fā)生任何位移的情況下；主動土壓力發(fā)生在擋土墻背離填土方向轉(zhuǎn)動或移動達(dá)到極限平衡狀態(tài)的情況下；被動土壓力發(fā)生在墻體向著填土方向轉(zhuǎn)動或移動達(dá)到極限平衡狀態(tài)的情況下。6-3 可以把主動土壓力看作是滑動塊體在自重應(yīng)力下克服滑動面上的摩擦力而向前滑動的力，當(dāng) E 值越大，塊體向下滑動的可能性也越大，所以產(chǎn)生最大 E 值的滑動面就是實(shí)際發(fā)生的真正滑動面，因此住動土壓力是主動極限平衡是的最大值。當(dāng)擋土墻向填土方向擠壓時(shí)，最危險(xiǎn)滑動面上的 E 值一定是最小的，因?yàn)榇藭r(shí)滑動土體所受的阻力最小，最容易被向上推出，所以作用在墻