土力學(xué)考試總復(fù)習(xí)

1、2- 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(wèn)題和平面問(wèn)題各有幾個(gè)附加應(yīng)力分量計(jì)算附加應(yīng)力時(shí)對(duì) 地基做了怎樣的假定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(huì)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- 4 滲透變形有幾種形式各有什么特征3- 5 什么

2、是臨界水力梯度如何對(duì)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 44- 1 引起土體壓縮的主要原因是什么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(duì) 一 軟 土 層 較 厚 的 地 基 ， 用 Si (e1i e2i

3、)H i /(1 e1i) 或 Si avi pHi /(1 e1i ) 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 d0 時(shí)，沉降計(jì)算為什么要用基底凈壓力4- 8 土層固結(jié)過(guò)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 什么叫土的抗剪強(qiáng)度5- 2 庫(kù)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(shuō)土的抗剪強(qiáng)度不是一個(gè)定值5- 4 何謂摩爾庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則何為極限平衡條件5- 5 土體中發(fā)生

4、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(cè)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)5-8 影響砂土抗剪強(qiáng)度的因素有哪些5-9 何謂砂土液化思考題 66- 1 何謂主動(dòng)土壓力、靜止土壓力和被動(dòng)土壓力試舉實(shí)際工程實(shí)例。6- 4朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論各采用了什么假定分別會(huì)帶來(lái)什么樣的誤差6- 5朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論是如何建立土壓力計(jì)算公式的它們?cè)谑裁礃?的條件下具有相同的計(jì)算結(jié)果6- 6試比較說(shuō)明朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論的優(yōu)缺點(diǎn)和存在的問(wèn)題2- 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

5、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?？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。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(dòng)的）弓I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(lái)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(dòng)的）弓I起的土中應(yīng)力。空間

6、問(wèn)題有三個(gè)附加應(yīng)力分量，平面問(wèn)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(wú)限的。2-4實(shí)際工程中對(duì)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(duì)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(huì)對(duì)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

7、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 在深度的水平方向上都是無(wú)限的，這些條件不一定同時(shí)滿足，因而會(huì)產(chǎn)生誤差, 所以計(jì)算結(jié)果會(huì)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 rwhw3- 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(zhǎng)度成反比，即：v k ki即為達(dá)西定律。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?jī)煞N基本形 式。流土是

8、指在滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒群同時(shí)起動(dòng)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(dòng)并被帶出的現(xiàn)象，主要發(fā)生在砂礫土中。3- 3 土體抵抗?jié)B透破壞的能力稱為抗?jié)B強(qiáng)度，通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。流土的臨界水力梯度：洽(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：24(1 n) ；icr (1 nL) 0.79(1n)(1 CD；)；管涌土的臨界水力梯度：jcr 2.2(Gs 1)(1 n)d5d2

9、03- 4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h。WW一旦流網(wǎng)繪出以后，滲流場(chǎng)中任一點(diǎn)的孔隙水應(yīng)力即可由該點(diǎn)的測(cè)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- 5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谕林械臐B透是通過(guò)整個(gè)土體截面來(lái)進(jìn)行的。而實(shí)際上，滲透水不僅僅通過(guò)土體中的 孔隙流動(dòng)，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-

10、6 一、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：qxqyqx qy (qxxdx) (qydy)xy2 2二、假定土是各向同性的，即kx等于ky，則J V 0x y 土的滲透系數(shù)不是各向同性的。4- 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(guò)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(huì)導(dǎo)致地基土體的變形。壓縮模量Es定義為土體在無(wú)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;Es z z。4- 2在無(wú)側(cè)向變形條件下的土層壓

11、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(méi)有必要。4-3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- 4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- 5在荷載施加的瞬時(shí)，由于孔隙水來(lái)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(lái)承擔(dān)。經(jīng)過(guò)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(wú)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(guò)程就是超靜孔

12、隙水應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)化為附加有效應(yīng)力的過(guò)程。在這種轉(zhuǎn)化過(guò)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 u 。4-6不對(duì)4- 7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，因上部巖層被沖蝕或移去，現(xiàn)已回彈穩(wěn)定。5- 1 土的抗剪強(qiáng)度是指土體對(duì)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(duì)于無(wú)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)c=0;而對(duì)于粘性土，其抗剪強(qiáng)度由粘聚分量和摩擦分量?jī)刹糠炙鶚?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(duì)于同一種土，即

13、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(kù)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(kù)侖破壞準(zhǔn)則。根據(jù)莫爾一庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則來(lái)研究某一土體單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 452，知當(dāng) 0時(shí)一致。5- 6測(cè)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(wú)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(jiǎn)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

14、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?；試?yàn)中，試樣的 排水程度靠試驗(yàn)速度的“快”、“慢”來(lái)控制的，做不到嚴(yán)格排水或不排水，這 一點(diǎn)對(duì)透水性強(qiáng)的土來(lái)說(shuō)尤為突出；由于上下盒的錯(cuò)動(dòng)，剪切過(guò)程中試樣的 有效面積逐漸減小，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(wèn)題， 對(duì)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(cè)定土抗剪強(qiáng)度較為完善的儀器。直接剪切、三軸和無(wú)側(cè)限試驗(yàn)是室內(nèi)試 驗(yàn)，試樣不可避免地受到擾動(dòng)，其對(duì)土的實(shí)際情況反映就會(huì)受到影響。十字板 剪切試驗(yàn)是現(xiàn)

15、場(chǎng)測(cè)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(jí)配等因素的影響。5-8當(dāng)砂土受到突發(fā)的動(dòng)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?，?土將呈現(xiàn)出液體的狀態(tài)，該過(guò)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式驗(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(guò)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Cu的大小與有效

16、固結(jié)應(yīng)力c有關(guān)，CU和 CD試驗(yàn)個(gè)是一條不通過(guò)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)。6- 1 如果擋土墻背離填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)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(dòng)土壓力。 當(dāng)擋土墻為剛性不動(dòng)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(dòng)或移動(dòng)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(dòng)土壓力。6- 2 朗

17、肯理論基于土單元體的應(yīng)力極限平衡條件來(lái)建立，采用的假定是墻背面豎直、 光滑、填土面為水平，而實(shí)際墻背是不光滑的。所以采用朗肯理論計(jì)算出的土 壓力值與實(shí)際情況相比，有一定的誤差，但偏于保守，即主動(dòng)土壓力偏大，被 動(dòng)土壓力偏小。 庫(kù)侖理論基于滑動(dòng)塊體的靜力平衡條件來(lái)建立，采用的假定是破壞面為平面。 當(dāng)墻背與土體間的摩擦角較大時(shí)， 在土體中產(chǎn)生的滑動(dòng)面往往不是一個(gè)平面而 是一個(gè)曲面，此時(shí)必然產(chǎn)生較大的誤差。6- 3 朗肯土壓力理論是以土單元體的極限平衡條件來(lái)建立主動(dòng)和被動(dòng)土壓力計(jì)算公 式的，庫(kù)侖理論則是以整個(gè)整個(gè)滑動(dòng)土體上力的平衡條件來(lái)確定土壓力。 如果假設(shè)填土面水平，墻背豎直、光滑，即0，0 ， 0 0 ，則無(wú)粘土朗肯與庫(kù)侖土壓力公式一致。因此，在某種特定條件下，朗肯土壓力理論是庫(kù)侖 土壓力理論的一個(gè)特例。6- 4 朗肯理論計(jì)算出的土壓力值與實(shí)際情況相比，有一定的誤差，但偏于保守，即主動(dòng)土壓力偏大，被動(dòng)土壓力偏小。庫(kù)侖理論從假定上看對(duì)墻背要求不如朗肯理 論嚴(yán)格，但當(dāng)墻背與土體間的摩擦角較大時(shí)，在土體中產(chǎn)生的滑動(dòng)面往往不是 一個(gè)平面而是一個(gè)曲面， 此時(shí)必然產(chǎn)生較大的誤差。 如果墻背傾斜