土力學名詞解釋及簡答及土力學考題與答案解析

一、名詞解釋1液限：表示土從塑態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)時的含水量。2基底附加壓力：一般建筑物都埋于地表以下，建筑物建成后作用于基底上的平均壓力減去基底原先存在于土中的自重應(yīng)力才是新增加的壓力，此壓力稱為基底附加壓力。3主動土壓力：擋土墻在土壓力作用下背離墻背方向轉(zhuǎn)動或移動時，墻后土壓力逐漸減少，當達到某一位移量時，墻后土體開始下滑，作用在擋土墻上的土壓力達到最小值，滑動楔體內(nèi)應(yīng)力處于主動極限平衡狀態(tài)，此時作用在墻背上的土壓力稱為主動土壓力。4超靜水壓力：由外荷載引起的孔隙水壓力。5管涌：在滲透水流作用下，土中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動，以致流失；隨著土的孔隙不斷增大，滲透流速不斷增加，較粗的顆粒也相繼被水流帶走，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道。6地基極限承載力：指地基即將破壞時作用在基底上的壓力。7基底壓力：指基礎(chǔ)底面與地基土之間的壓力,與地基對基礎(chǔ)的反作用力大小相等,方向相反,也稱基底反力。10地基承載力：指地基土承受荷載的能力。11被動土壓力：擋土墻在外力作用下向墻背方向移動時，墻擠壓土體，墻后土壓力逐漸增大，當達到某一位移時，墻后土體開始上隆，滑動楔體內(nèi)應(yīng)力處于被動極限平衡狀態(tài)，此時作用在墻背上的土壓力稱為被動土壓力。12孔壓系數(shù)：在不排水和不排氣的條件下，由外荷栽引起的孔隙水壓力增量與應(yīng)力增量的比值。13粒徑級配：土中各粒組的相對含量就稱為土的粒徑級配。14砂土的密實度：通常指單位體積中固體顆粒的含量。15固結(jié)度:超靜孔隙水壓力的消散部分對起始孔隙水壓力的比值。16土的觸變性:含水量和密度不變,土因重塑而軟化,又因靜置而逐漸硬化,強度有所恢復(fù)的性質(zhì),稱為土的觸變性.17有效應(yīng)力:全部豎直向粒間作用力之和對橫斷面積的比值。18壓縮系數(shù):孔隙比的變化對豎向壓應(yīng)力的變化的比值。19前期固結(jié)壓力：土在歷史上受到的最大固結(jié)壓力（有效應(yīng)力）。20最優(yōu)含水量：在壓實曲線上，峰值干密度所對應(yīng)的含水量稱為最優(yōu)含水量。21土的抗剪強度：土體抵抗剪切變形的能力。22靈敏度：原狀土樣的單軸抗壓強度（或稱無側(cè)限抗壓強度）與重塑土樣的單軸抗壓強度的比值。23滲透力：單位土體內(nèi)土顆粒所受的滲流作用力稱為滲透力。24流土：在自下而上的滲流出處，任何土，只要滿足滲透坡降大于臨界坡降這一水力條件，均會發(fā)生流土。25正常固結(jié)土：土層目前的自重應(yīng)力等于先期固結(jié)壓力的土層。26不均勻系數(shù)：控制粒徑與有效粒徑的比值，表示土的粒徑級配均勻與否，用下式表示:

Cu=d60/d1027前期固結(jié)壓力：土體在歷史上曾受到過的的最大有效應(yīng)力，以σp表示28平均固結(jié)度：土層發(fā)生滲流固結(jié)，在某一時刻t，土層一平面已承受的有效應(yīng)力與全部附加應(yīng)力的比值。29庫侖定律：當土所受法向應(yīng)力不很大時，土的抗剪強度可以簡化為法向應(yīng)力的線性函數(shù)，即表示為庫倫公式：30臨塑荷載：塑性變形區(qū)的最大深度Zmax=0，地基處于剛要出現(xiàn)塑性變形區(qū)時作用在地基上的荷載，稱為臨塑荷載。二、填空

1土的主要特點有碎散性、自然變異性、三相組成。2實驗室測定滲透系數(shù)k的方法有常水頭滲透試驗、變水頭滲透試驗。3根據(jù)擋土墻的位移情況和墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)，土壓力分為：靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力三類。4地基破壞的類型分局部剪切破壞、整體剪切破壞和沖剪破壞三種。5飽和土體在承受附加應(yīng)力的瞬間，全部附加應(yīng)力是由地基土中的孔隙水承擔，完全固結(jié)后，附加應(yīng)力全部由地基土的土骨架承擔。6已知甲土樣的粒徑級配曲線比乙土樣的平緩，那么顆粒級配較好的是甲土樣。7在土坡的穩(wěn)定性分析中，安全系數(shù)可以表示滑動土體的抗滑力矩與滑動力矩的比值。8土的抗剪強度指標是粘聚力和內(nèi)摩擦角。9在土的三相指標中密度、含水量、比重是必須測定的基本指標，它們的測定方法分別是環(huán)刀法、比重瓶法、烘干法。10地基破壞分壓密、局部剪切、整體剪切三個階段。11土的級配是指土中各粒組的相對含量。級配的優(yōu)劣可以用不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)兩個系數(shù)加以判別。12有效應(yīng)力原理包含下述兩點：一、土的有效應(yīng)力等于總應(yīng)力減去孔隙水壓力，二、土的有效應(yīng)力控制土的變形和強度。13郎肯土壓力理論的三個假定條件分別是墻背垂直、光滑、墻后填土面水平。14土中的主要粘土礦物有

高嶺石、蒙脫石、伊利石；他們都是由

硅片和鋁片組成的層狀結(jié)構(gòu)。15土孔隙中水可分為有

結(jié)合水

、

自由水

兩大類型。16土的壓縮性指標有

壓縮系數(shù)、壓縮模量、壓縮指數(shù)等。17根據(jù)超固結(jié)比，將土可分為

超固結(jié)土

、正常固結(jié)土和欠固結(jié)土三種固結(jié)狀態(tài)。18三軸剪切試驗根據(jù)排水條件，可分為

不固結(jié)不排水剪

、

固結(jié)不排水剪

和

固結(jié)排水剪

三種試驗方法。19飽和粘性土在局部荷載作用下，其沉降可認為是由機理不同的瞬時沉降、主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降

。三、簡答題1何謂壓實度？試簡述土的壓實原理。答：壓實度指現(xiàn)場測定的干密度與室內(nèi)標準擊實試驗測定的最大干密度的比值。土的壓實原理：具有最優(yōu)含水量的土，其壓實效果最好。這是因為含水量較小，土中水主要是強結(jié)合水，土粒周圍結(jié)合水膜很薄，使顆粒間具有很大的分子吸引力，阻止土顆粒移動，壓實比較困難。當為含水量增大，土中包括強結(jié)合水和弱結(jié)合水，結(jié)合水膜變厚，土粒間的聯(lián)結(jié)減弱而使土粒易于移動，壓實效果就變好。但當含水量繼續(xù)增大，以致土中出現(xiàn)自由水，壓實時孔隙中過多的水分不易立即排出，勢必阻止土顆粒移動，所以壓實效果反而下降。2比較直剪試驗優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。缺點：⑴剪切過程中試樣內(nèi)的剪應(yīng)變和剪應(yīng)力分布不均勻；⑵剪切面人為地限制在上、下盒的接觸面上，而該平面并非是試樣抗剪最弱的剪切面。⑶剪切過程中試樣面積逐漸減小，且垂直荷載發(fā)生偏心；但計算抗剪強度時卻按受剪面積不變和剪應(yīng)力均勻分布計算。⑷不能嚴格控制排水條件，因而不能量測試樣中的孔隙水壓力。⑸根據(jù)試樣破壞時的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力，雖可算出大、小主應(yīng)力、的數(shù)值，但中主應(yīng)力無法確定。3請簡述壓縮模量ES的定義，以及它與一般材料彈性模量的區(qū)別。答：在完全側(cè)限條件下，土體豎向附加壓力與相應(yīng)的應(yīng)變增量之比為土的壓縮模量。它與一般材料彈性模量的區(qū)別：⑴土在壓縮試驗時，不能發(fā)生側(cè)向膨脹，只能發(fā)生豎向變形；⑵土不是彈性體，不能恢復(fù)到原來的位置，除了部分彈性變形，還有相當部分不可恢復(fù)的殘余變形。4試簡述對土的工程分類依據(jù)？解：對于無粘性土，顆粒級配對其工程性質(zhì)起著決定性的作用，因此顆粒級配是無粘性土工程分類的依據(jù)和標準。而對于粘性土，由于它與水作用十分明顯，土粒的比表面積和礦物成分在很大程度上決定這種土的工程性質(zhì)，而體現(xiàn)土的比表面積和礦物成分的指標主要有液限和塑性指數(shù)，所以液限和塑性指數(shù)是對粘性土進行分類的主要依據(jù)。5比較三軸試驗優(yōu)缺點。解：優(yōu)點：⑴試驗中能嚴格控制試樣的排水條件，準確測定試樣在剪切過程孔隙水壓力的變化，從而定量獲得土中有效應(yīng)力的變化情況；⑵與直剪試驗相比，試樣中的應(yīng)力狀態(tài)相對地較為明確和均勻，不硬性指定破裂面位置；⑶除抗剪強度指標外，還可測定，如土的靈敏度，壓力系數(shù)、孔隙水壓系數(shù)等力學指標。

缺點：⑴試樣制備和試驗操作比較復(fù)雜；⑵試樣中的應(yīng)力與應(yīng)變?nèi)匀徊痪鶆?。⑶試驗一般都是在軸對稱的應(yīng)力應(yīng)變條件下進行的。6流砂現(xiàn)象與管涌現(xiàn)象的異同點？答:在向上的滲透水流作用下,表層土局部范圍內(nèi)的土體或顆粒群同時發(fā)生懸浮,移動的現(xiàn)象稱為流土.在滲透水流作用下,土中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動,以致流失;隨著土的孔隙不斷被水流逐漸帶走,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.7怎樣分別確定土的三種模量？答:土的三種模量：壓縮模量，變形模量，彈性模量。

壓縮模量是根據(jù)室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗得到的；

變形模量是根據(jù)現(xiàn)場載荷試驗得到的；

彈性模量的測定方法有靜力法和動力法兩大類。8何謂先期固結(jié)壓力？如何根據(jù)先期固結(jié)壓力來判斷天然土層固結(jié)狀態(tài)？答:土層在歷史上曾經(jīng)受過的最大壓力稱為先期固結(jié)壓力.如果土層目前承受的上覆自重壓力等于先期固結(jié)壓力,這種土稱為正常固結(jié)土;如上覆自重壓力小于先期固結(jié)壓力,這種土稱為超固結(jié)土;如上覆自重壓力大于先期固結(jié)壓力,這種土稱為欠固結(jié)土.9簡述測量土的滲透性的試驗方法有哪些？答：測量方法有：（1）常水頭法，（2）變水頭法，（3）現(xiàn)場抽排水法。10簡述分層總和法的計算步驟。答：計算步驟：（1）劃分計算分層，（2）計算各層土的自重應(yīng)力，（3）計算各層土的附加應(yīng)力，（4）確定計算深度，（5）計算各層土的沉降量，（6）計算總的沉降量11按施工條件，如何選擇地基土的強度試驗方法及指標？答：當施工的工期短，地基土來不及固結(jié)排水時，采用UU試驗；

當施工的工期長，地基土基本固結(jié)排水時，采用CD試驗；

介于以上兩種之間，采用CU試驗。13側(cè)限滲壓模型有效應(yīng)力與孔隙水壓力隨時間的轉(zhuǎn)換過程答：這一轉(zhuǎn)換過程可分為三個階段：

（1）t=0時，荷載全部由孔隙水來承擔，即u=σ，σ′=0。（2）t>0時，超靜孔隙水壓力逐漸消散，有效應(yīng)力增加，總應(yīng)力由土骨架和水共同承擔，σ=σ′+u。（3）t=∞時，超靜孔隙水壓力消散為零，此時外荷載全部由土骨架承擔，土的固結(jié)過程完結(jié)，σ′=σ，u=0。14產(chǎn)生主動土壓力和被動土壓力的條件答：主動土壓力產(chǎn)生的條件：擋土墻在土壓力作用下離開土體位移，墻后土體達到極限平衡狀態(tài)時，作用在擋土墻上土壓力即為主動土壓力，它是土壓力中的最小值。

被動土壓力產(chǎn)生的條件：擋土墻擠壓墻后土體，擋土墻向土體方向位移，墻后土體達到極限平衡狀態(tài)時，作用在擋土墻上土壓力即為被動土壓力，它是土壓力中的最大值。

產(chǎn)生被動土壓力所需要的位移量大大超過產(chǎn)生主動土壓力所需要的位移量。51、土的強度問題：1、地基承載力與地基穩(wěn)定性的問題2、擋土墻及地下結(jié)構(gòu)土壓力問題3、土坡穩(wěn)定型問題52、抗剪強度測定指標：C、ψ試驗：(1)室內(nèi)試驗：1、直接剪切試驗：快剪Q、固結(jié)快剪CQ、慢剪S2、三軸壓縮試驗：不固結(jié)不排水剪UU、固結(jié)不排水剪CU、固結(jié)排水剪CD3、無側(cè)限抗壓強度試驗(2)現(xiàn)場原位測試：十字板剪切試驗、大型直接剪切試驗(3)野外試驗：十字板剪切試驗：適用飽和軟黏土54、抗剪指標的選擇：1、建筑物施工速度快，而地基土的透水性和排水條件不良時，可采用三軸儀不固結(jié)不排水試驗或直剪儀快剪試驗的結(jié)果2、如果地基荷載增長速率較慢，地基土的透水性不太小(如低塑性土的黏土)以及排水條件又較佳時，(黏土層中夾砂層)可以采用固結(jié)排水或慢剪試驗結(jié)果3、介于兩種直剪，可采用固結(jié)不排水或固結(jié)快剪試驗結(jié)果58、地基破壞的三個階段：線性變形階段、彈塑性變形階段、破壞階段59、土壓力：1、靜止土壓力：大小不變、方向：不向任何方向移動2、主動土壓力：大?。弘S位移增大而減小。方向：離開土體的方向、作用點：作用在墻上3、被動土壓力：大?。弘S著位移增大而增大方向：向著土體方向、作用點：作用在墻上的土壓力60、郎肯的假設(shè)條件：1、擋土墻的墻背垂直2、擋土墻的墻后填土表面水平3、擋土墻的墻背光滑，墻和填土之間沒有摩擦力(墻背垂直、光滑、填涂面水平)63、減輕地基不均勻沉降的危害的措施：1、建筑物的體型力求簡單2、設(shè)置沉降縫3、相鄰建筑物基礎(chǔ)間應(yīng)有一定的距離4、調(diào)整建筑物的局部標高5、減輕建筑物自重6、調(diào)整荷載分布7、增強結(jié)構(gòu)的整體剛度和強度65、正摩阻力：樁受軸向荷載作用后，樁相對于樁側(cè)土體向下移動，使土對樁產(chǎn)生向上作用的摩阻力負摩阻力：當樁周土體因某種原因發(fā)生下沉，且其沉降速率大于樁下沉時，樁側(cè)土就相對于樁產(chǎn)生向下位移，而使土對樁產(chǎn)生向下作用的摩阻力66、負摩阻力產(chǎn)生的條件：1、在樁附近地面大面積堆載，引起地面沉降；2、從土層中抽取地下水或其它原因使地下水位下降，使土層產(chǎn)生自重固結(jié)下沉；3、樁穿過欠壓密土層進入硬持力層，欠壓密土層產(chǎn)生自重固結(jié)下沉；4、樁數(shù)很多的密集群樁打樁時，使樁周土中產(chǎn)生很大的超孔隙水壓力，打樁停止后樁周土在固結(jié)作用下引起下沉；5、在黃土、凍土中的樁，因黃土濕陷、凍土融化產(chǎn)生地面下沉。1、在自然狀態(tài)下，土是由固體顆粒、和組成；2、若土的粒徑級配曲線較陡，則表示土的顆粒級配；反之，粒徑級配曲線平緩，則表示土的顆粒級配；3、土的三個基本指標、、；4、粘性土的液性指數(shù)的表達式為；5﹑土中應(yīng)力按產(chǎn)生的原因可分為和；6、土的壓縮系數(shù)a越大，土的壓縮性越，土的壓縮指數(shù)越大，土的壓縮性越；7、地基最終沉降量的計算常采用法和法；8、根據(jù)固結(jié)比OCR的值可將天然土層劃分為、、和超固結(jié)土；9、根據(jù)土體抗剪強度的庫倫定律，當土中任意點在某一方向的平面上所受的剪應(yīng)力達到土的抗剪強度時，就稱該點處于狀態(tài)；10、按擋土結(jié)構(gòu)相對墻后土體的位移方向（平動或轉(zhuǎn)動），可將土壓力分為、、；二、判斷題1、級配良好的土，較粗顆粒間的孔隙被較細的顆粒所填充，因而土的密實度較好。（）2、粘性土的抗剪強度指標是指土體的粘聚力c和內(nèi)摩擦角φ。（）3、在計算土的自重應(yīng)力時，地下水位以下采用土的飽和重度。（）4、在基底附加應(yīng)力P0作用下，基礎(chǔ)中心點所在直線上附加應(yīng)力隨深度Z的增大而減小，Z的起算點為地基表面。（）5、深度相同時，隨著離基礎(chǔ)中心點距離的增大，地基中豎向附加應(yīng)力曲線增大。（）6、大量抽取地下水，造成地下水位大幅度下降，這將使建筑物地基的沉降減小。（）7、三種土壓力之間的大小關(guān)系為：。（）8、土中某點發(fā)生剪切破壞，剪破面上剪應(yīng)力就是該點的最大剪應(yīng)力，剪破面與大主應(yīng)力面的夾角為45°+φ/2。（）9、墻背和填土之間存在的摩擦力將使主動土壓力減小、被動土壓力增大。（）10、進行粘性土坡穩(wěn)定分析時，常采用條分法。（）三、選擇題1、孔隙比的定義表達式是（）。A、e=VV/VsB、e=VV/VC、e=Vw/VvD、e=Vs/Vv2、不同狀態(tài)下同一種土的重度由大到小排列的順序是（）A．γsat>γ>γd>γ'B.γsat>γ'>γ>γdC.γd>γ>γsat>γ'D.γd>γ'>γ>γsat3、成層土中豎向自重應(yīng)力沿深度的增大而發(fā)生的變化為：（）A、折線減小B、折線增大C、斜線減小D、斜線增大4、土中自重應(yīng)力起算點位置為：（）A、基礎(chǔ)底面B、天然地面C、地基表面D、室外設(shè)計地面5、某場地表層為4m厚的粉質(zhì)黏土，天然重度γ=18kN/m3，其下為飽和重度γsat=19kN/m3的很厚的黏土層，地下水位在地表下4m處，經(jīng)計算地表以下2m處土的豎向自重應(yīng)力為（）。A、72kPaB、36kPaC、16kPaD、38kPa6、當摩爾應(yīng)力圓與抗剪強度線相離時，土體處于的狀態(tài)是：（）A、破壞狀態(tài)B、安全狀態(tài)C、極限平衡狀態(tài)D、主動極限平衡狀態(tài)7、計算時間因數(shù)時，若土層為單面排水，則式中的H取土層厚度的（）。A、一半B、1倍C、2倍D、4倍8、用朗肯土壓力理論計算擋土墻土壓力時，適用條件之一是（）。A、墻后填土干燥B、墻背粗糙C、墻背垂直、光滑D、墻背傾9、土體積的壓縮主要是由于（）引起的。A.孔隙水的壓縮B.土顆粒的壓縮C.孔隙體積的壓縮D.孔隙中氣體的壓縮10、土的一維固結(jié)微分方程表示了（）A．土的壓縮性大小與固結(jié)快慢B.固結(jié)度與時間和深度的關(guān)系C.孔隙水壓力與時間和深度的關(guān)系D.孔隙水壓力與時間的關(guān)系四、名詞解釋與簡答題1、自重應(yīng)力和附加應(yīng)力2、分層總和法的計算步驟3、地基整體剪切破壞分哪三個階段？各有何主要特征？五、計算題1、對某粘性土用環(huán)刀切取土樣，測得該土樣體積為100cm3，稱得土樣質(zhì)量為198.5g，經(jīng)烘干后稱得其質(zhì)量為156.8g。若該土的土粒相對密度為2.72，試求該土的天然密度ρ、含水量w、孔隙比e及飽和度Sr。2、地基中某一單元土體上的大主應(yīng)力為420kPa，小主應(yīng)力為180kPa。通過試驗測得土的抗剪強度指標c=20kPa，=30o。（1）用兩種方法（極限平衡條件式法和定義法）判別該單元土體處于何種狀態(tài)？（2）該點破壞時，破裂面與大主應(yīng)力的作用方向夾角是多少？3、圖示擋土墻，墻高H=5.5m，墻后填土為粘土，土的物理力學指標如圖所示，試用朗肯土壓力理論確定主動土壓力沿墻高的分布，繪出分布圖，并求出主動土壓力Ea的大小及力的作用點的位置（在分布圖中標出）。（1）繪制主動土壓力沿墻高的分布圖。（