土力學(xué)原理復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、4 土的物理性質(zhì)指標(biāo)有哪些？哪些是實(shí)驗(yàn) 指標(biāo)？哪些是推導(dǎo)指標(biāo)？土的物理性質(zhì)指標(biāo)常用的有9個(gè)。反映土松 密程度的指標(biāo)：孔隙比e、孔隙率n；反映 土含水程度的指標(biāo)：含水量3、飽和度S； r 反映土密度（重度）的指標(biāo)：密度p（Y）、 干密度p d（Y d）、飽和密度P sat（Y sat）、有效重度Y 、土粒相對(duì)密度Gs。其中密度 p、土粒相對(duì)密度Gs、含水量3由試驗(yàn)可直 接測(cè)出，稱之為試驗(yàn)指標(biāo)，其他指標(biāo)可通過(guò) 試驗(yàn)指標(biāo)和三相圖推導(dǎo)出來(lái)，稱之為推導(dǎo)指 標(biāo)。5無(wú)黏性土和黏性土在礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu) 造、物理狀態(tài)等方面有何主要區(qū)別？無(wú)黏性 土：?jiǎn)瘟＝Y(jié)構(gòu)；一般指碎石土和砂土；對(duì)于 其最主要的物理狀態(tài)指標(biāo)為密實(shí)

2、度。無(wú)黏性 土最主要物理狀態(tài)指標(biāo)為孔隙比e、相對(duì)密 度和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)。黏性土：集合體結(jié) 構(gòu)；最重要的物理狀態(tài)指標(biāo)為稠度。黏性土 的物理狀態(tài)指標(biāo)為可塑性、靈敏度、觸變性。6塑性指數(shù)較高的土具有哪些特點(diǎn)？為什 么引入液性指數(shù)評(píng)價(jià)黏性土的軟硬程度？ 塑性指數(shù)越大，比表面積越大，黏粒含量越 多，土的可塑性越好。僅由含水量的絕對(duì)值 大小尚不能確切的說(shuō)明黏性土處于什么物 理狀態(tài)。為了說(shuō)明細(xì)粒土的稠度狀態(tài)，需要 提出一個(gè)能表達(dá)天然含水量與界限含水量 相對(duì)關(guān)系的指標(biāo)，即液性指數(shù)。9按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范土分為 幾大類？各類土劃分的依據(jù)是什么？根據(jù) 成因、粒徑級(jí)配、塑性指數(shù)及土的特殊性等， 將土分為碎石土

3、、砂土、粉土、黏性土、人 工填土以及特殊類土。1什么是Darcy定律？ Darcy定律成立的條 件是什么？ Darcy定律（線性滲透定律）：層 流狀態(tài)下的滲流速度v與水力坡度i的一次 方成正比，并與土的透水性質(zhì)有關(guān)。Darcy 定律是由均質(zhì)砂土試驗(yàn)得到的，只能在服從 線性滲透規(guī)律的范圍內(nèi)使用。3-6流網(wǎng)的一般特征有哪些？對(duì)于均質(zhì)各向 同性土體，流網(wǎng)具有如下特征：1.流網(wǎng)中相 鄰流線間的流函數(shù)增量相同2.流網(wǎng)中相鄰 等水頭線間的水頭損失相同3.流線與等勢(shì) 線正交4.每個(gè)網(wǎng)格的長(zhǎng)寬比相同5.各流槽 的滲流量相同。8什么是滲透、滲透力、臨界水力梯度？ 滲透：在飽和土中充滿整個(gè)孔隙，當(dāng)不同位 置兩點(diǎn)存

4、在水位差時(shí)，孔隙中的水就從水位 較高的點(diǎn)向水位較低的點(diǎn)流動(dòng)。滲透力（J）：水流作用在單位體積土體內(nèi)土 顆粒上的力，該力作用方向與水流方向一致。 臨界水力梯度（JCR）： 土顆粒的有效應(yīng)力為 零，土顆粒處于懸浮狀態(tài)而失去穩(wěn)定，此時(shí) 相對(duì)應(yīng)的水利梯度為臨界水力梯度。9流土現(xiàn)象和管涌現(xiàn)象有什么區(qū)別和聯(lián) 系？流土現(xiàn)象：當(dāng)土在水中發(fā)生自上而下滲流時(shí)， 如向上的滲透力等于土顆粒的有效重力，土 顆粒群發(fā)生懸浮，移動(dòng)的現(xiàn)象為流土現(xiàn)象。 管涌現(xiàn)象：在滲透力作用下，土的細(xì)小顆粒 通過(guò)粗顆粒間較大的孔隙被水流帶走，隨著 細(xì)小顆粒流失，土的孔隙不斷增大，滲流速 度不斷增加，較粗顆粒也逐漸被水流帶走， 導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫

5、通的管狀滲流通道，造成 土體結(jié)構(gòu)破壞。區(qū)別：流土發(fā)生是瞬時(shí)的，管涌發(fā)生是一個(gè) 緩慢的過(guò)程。聯(lián)系：二者均是由滲透作用引起的。1在計(jì)算土中應(yīng)力時(shí)為什么可以做連續(xù)、 均質(zhì)、各項(xiàng)同性的半無(wú)限空間線彈性體假設(shè)? 1.土的非連續(xù)性影響2.土的非均質(zhì)、各向異 性影響3.土的非理想彈性體影響4.關(guān)于半 無(wú)限體影響。2 土力學(xué)中關(guān)于應(yīng)力的規(guī)定與彈性力學(xué)中 有何不同？在土力學(xué)中法向應(yīng)力以壓應(yīng)力 為正、拉應(yīng)力為負(fù)，這與一般固體力學(xué)中的 符號(hào)規(guī)定有所不同。3基底壓力的分布規(guī)律與哪些因素有關(guān)？ 柔性基礎(chǔ)與剛性基礎(chǔ)基底壓力分布規(guī)律有 何不同？基底壓力的分布規(guī)律受多種因素的影響：主 要有地基的性質(zhì)，地基與基礎(chǔ)的相對(duì)剛度，

6、荷載大小、性質(zhì)及其分布情況，基礎(chǔ)埋深以 及面積大小與形狀等。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。4在進(jìn)行地基附加應(yīng)力計(jì)算時(shí)為什么要以 基底附加壓力作為計(jì)算依據(jù)？附加應(yīng)力是指基底附加應(yīng)力在地基某深度 處產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)。目前，地基中附加應(yīng)力 的計(jì)算方法是根據(jù)彈性理論建立起來(lái)的，不 考慮基礎(chǔ)剛度的影響，將基底附加壓力視為 柔性荷載。在基地附加壓力不大時(shí)，用彈性 理論計(jì)算出來(lái)的應(yīng)力值與實(shí)測(cè)值差別不大。1 土的壓縮性指標(biāo)有哪些？各用什么方法 確定？各指標(biāo)間有何關(guān)系？ 1.壓縮系數(shù)a。 側(cè)限條件下土體的孔隙比減

7、小量與應(yīng)力增 量的比值。2.壓縮模量ES。土體在側(cè)限條件 下豎向應(yīng)力增量與豎向應(yīng)變?cè)隽康谋戎?. 體積壓縮系數(shù)MV。側(cè)限條件下單位壓應(yīng)力 變化所引起的單位體積變化4.壓縮指數(shù)CC。 土體在側(cè)限條件下孔隙比減少量與應(yīng)力常 用對(duì)數(shù)值增量的比值。5回彈指數(shù)CS，將卸 荷段和再壓縮段的平均斜率稱為回彈指數(shù)。（結(jié)合三軸壓縮實(shí)驗(yàn)：6.變形模量E0：無(wú)側(cè) 限條件下某方向的應(yīng)力增量與其在同一方 向上所產(chǎn)生的應(yīng)變?cè)隽康谋戎?.泊松比|J : 側(cè)向應(yīng)變與豎向應(yīng)變的比值8.彈性模量E: 正應(yīng)力與彈性正應(yīng)變的比值）2何謂土的壓縮系數(shù)？ 一種土的壓縮系數(shù) 是否為定值？如何判斷土的壓縮性高低？ 土的壓縮系數(shù)：在單位壓力增

8、量作用下土孔 隙比的減小值。e-p曲線的斜率隨p增大而 減小，因此壓縮系數(shù)非定值而是一個(gè)變量。 壓縮系數(shù)越大，土的壓縮性就越大。3何謂有效應(yīng)力原理？有效應(yīng)力與孔隙水 壓力的物理概念是什么？在固結(jié)過(guò)程中，兩 者是怎樣變化的？有效應(yīng)力原理：飽和土體 中的總應(yīng)力由孔隙水壓力和有效應(yīng)力兩部 分組成?？紫端畨毫Γ和ㄟ^(guò)土中孔隙水傳遞 的應(yīng)力。分為靜水壓力和超靜孔隙水壓力， 當(dāng)土體僅受自重應(yīng)力時(shí)，飽和土孔隙中的水 壓力稱為靜水壓力；由附加應(yīng)力引起的孔隙 水壓力為超靜孔隙水壓力。有效應(yīng)力：?jiǎn)挝?面積上土顆粒接觸點(diǎn)相互作用力在豎直方 向上的分力。在滲透固結(jié)過(guò)程中，伴隨著孔 隙水壓力的逐漸消散，有效應(yīng)力在逐漸增長(zhǎng)

9、， 土的體積也就逐漸減小，強(qiáng)度隨之提高。 飽和土的固結(jié)其實(shí)是孔隙水壓力的消散和有效應(yīng)力的增長(zhǎng)。4應(yīng)力對(duì)土的壓縮性何影響，如何考慮？ 土的應(yīng)力歷史會(huì)使土體壓縮，前期壓縮大， 后期應(yīng)力平衡后就不會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生壓縮。工程 應(yīng)注意當(dāng)荷載卸載后要考慮土體的回彈。1何謂土的抗剪強(qiáng)度？ 土的抗剪強(qiáng)度為何 不是定值？ 土的抗剪強(qiáng)度：土體抵抗剪切破 壞的極限能力。土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)不是定值， 土分為很多種，每種都由不同顆粒組成，抗 剪強(qiáng)度隨著組成不同而不同。2何謂極限平衡條件？該條件與土的破壞 準(zhǔn)則是否相同？當(dāng)土體的某點(diǎn)任一平面上 的剪應(yīng)力等于土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，將該點(diǎn)即 介于破壞的臨界狀態(tài)稱為“極限平衡狀態(tài)”， 表示該

10、狀態(tài)下的各種應(yīng)力狀態(tài)下的各種應(yīng) 力之間的關(guān)系稱為“極限平衡條件”。3為什么MOHR圓與抗剪強(qiáng)度包線相割的 情況不會(huì)出現(xiàn)？因?yàn)樵擖c(diǎn)任何方向上的剪 應(yīng)力都不可能超過(guò)極限剪切應(yīng)力。4 土體破壞為何不發(fā)生在最大剪應(yīng)力面上， 而發(fā)生在與大主應(yīng)力呈夾角45+/2面上? 因?yàn)橥恋目辜魪?qiáng)度與總應(yīng)力沒(méi)有一對(duì)應(yīng)的 關(guān)系，只與有效應(yīng)力有唯一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。9闡述影響土的抗剪強(qiáng)度的因素有哪些？1.礦物成分、顆粒性狀和級(jí)配2.密度3.含水 量4.土結(jié)構(gòu)5.應(yīng)力條件6.試驗(yàn)擾動(dòng)。1什么是靜止土壓力、主動(dòng)土壓力和被動(dòng) 土壓力，三者有什么關(guān)系？靜止土壓力：當(dāng)擋土墻的剛度很大并建造在 堅(jiān)硬的巖石上，墻體在土壓力作用下不發(fā)生 任何移

11、動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，土體處于靜止平衡狀態(tài)， 墻后土體對(duì)墻背的作用壓力稱為靜止土壓 力。主動(dòng)土壓力：當(dāng)墻體向離開(kāi)土體方向偏 移或轉(zhuǎn)動(dòng)到一定位移時(shí)，土體中會(huì)產(chǎn)生破裂 面，土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)，這時(shí)作用在墻 背上的土壓力稱為主動(dòng)土壓力。被動(dòng)土壓力：當(dāng)墻體向土體方向偏移或轉(zhuǎn)動(dòng) 到一定位移時(shí)，土體產(chǎn)生破裂面將被擠出， 土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)，這時(shí)作用在墻背上 的土壓力稱為被動(dòng)土壓力。其中，主動(dòng)土壓力靜止土壓力被動(dòng)土壓力7-2Rankine 土壓力理論和Coulomb 土壓力 理論的出發(fā)點(diǎn)和基本假設(shè)是什么？前者應(yīng)用極限平衡條件推導(dǎo)主動(dòng)土壓力和 被動(dòng)土壓力的計(jì)算公式，后者應(yīng)用靜力平衡 條件求解主、被動(dòng)土壓力。Ranki

12、ne 土壓力理論建立的前提：墻體為剛 體、墻背垂直且光滑、填土面水平。Coulomb 土壓力理論建立的前提：擋土墻為 剛性，墻后土體為均勻的各向同性無(wú)黏性土， 產(chǎn)生主動(dòng)或被動(dòng)土壓力時(shí)的墻后土體形成 通過(guò)墻踵的滑動(dòng)土楔、滑動(dòng)破裂面為平面， 滑動(dòng)土楔視為剛體。6若擋土墻后填土由多層填土構(gòu)成，土壓 力如何計(jì)算？應(yīng)注意什么問(wèn)題？土壓力的計(jì)算常用近似法確定：（1）假設(shè)各 層土的分層面與填土表面平行，先按照 Coulomb主動(dòng)土壓力理論公式計(jì)算第一層 填土的土壓力，然后將第一層填土的重力視 為作用于第二層填土表面的均布荷載q1=Y 1h1，將其換算成第二層土的當(dāng)量土厚度后， 按照Coulomb主動(dòng)土壓力理

13、論公式計(jì)算；以 此類推。（2）將各層的重度、內(nèi)摩擦角按土 層厚度進(jìn)行加權(quán)平均，然后近似把它們當(dāng)做 均質(zhì)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)求出土壓力系數(shù)后 計(jì)算土壓力。值得注意的是，計(jì)算結(jié)果與分 層計(jì)算結(jié)果是否接近要看具體情況而定。7擋土墻填土中存在地下水時(shí)，水土分算 與水土合算計(jì)算土壓力的方法有什么區(qū)別？“水土分算”是將地下水以下的土重度取浮 重度，分別計(jì)算土壓力和水壓力后疊加的方 法，比較適合滲透性較大的砂土層情況;“水 土合算”是將地下水位以下的土體重度取飽 和重度，水壓力不再單獨(dú)計(jì)算疊加，比較適 合滲透性較小的黏性土層情況。1造成土坡失穩(wěn)的主要因素有哪些？ 土坡滑動(dòng)失穩(wěn)的影響因素包括土坡外界因 素的改變和

14、土坡土質(zhì)條件的變化兩個(gè)方面：（1）荷載作用或環(huán)境變化等導(dǎo)致土體內(nèi)部 剪應(yīng)力加大。（2）各種因素導(dǎo)致的土體抗剪強(qiáng)度降低。3平面滑動(dòng)面分析法與圓弧滑動(dòng)面分析法 各適用于什么條件？6進(jìn)行土坡穩(wěn)定分析時(shí)如何選取土體抗剪 強(qiáng)度指標(biāo)及穩(wěn)定安全系數(shù)？土坡穩(wěn)定分析時(shí)，應(yīng)根據(jù)土坡的實(shí)際工況、 填土的性質(zhì)、排水條件等按照規(guī)范合理選用 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，保證試驗(yàn)指標(biāo)的代表性；穩(wěn) 定安全系數(shù)經(jīng)過(guò)地基穩(wěn)定性分析或滑坡穩(wěn) 定性驗(yàn)算后按照規(guī)范選取。7 土坡穩(wěn)定性分析條分法有何不足？常用的條分法中，瑞典條分法忽略了土條之 間的相互作用力，因此不滿足靜力平衡條件， 只滿足滑動(dòng)土體的整體力矩平衡條件； Bishop條分法未考慮土條水

15、平方向的力平 衡條件，從嚴(yán)格意義上講，它并不完全滿足 靜力平衡條件；Janbu條分法推力線的假定 必須滿足土條間不產(chǎn)生拉力和剪切破壞，而 且在某些情況下其結(jié)果可能不收斂，另外計(jì) 算工作量大，需編制程序并通過(guò)計(jì)算機(jī)完成。1地基破壞過(guò)程的三個(gè)階段各有什么特 點(diǎn)？1.直線變形階段（壓密階段）：地基各點(diǎn)的剪 應(yīng)力小于土的抗剪強(qiáng)度，土體處于彈性狀態(tài)， 地基是穩(wěn)定的2.局部塑性變形階段（剪切階 段）：地基中的剪切塑性區(qū)從基底側(cè)邊逐步 擴(kuò)大，塑性區(qū)以外仍未彈性狀態(tài)3.破壞階段: 地基中的塑性變形區(qū)發(fā)展為與地面貫通的 連續(xù)滑動(dòng)面，土體向基礎(chǔ)一側(cè)或兩側(cè)擠出、 地面隆起，地基整體失穩(wěn)、基礎(chǔ)突然下陷。3臨塑荷載、界

16、限荷載及極限荷載是如何 確定的？臨塑荷載對(duì)應(yīng)于地基土體即將進(jìn) 入塑性狀態(tài)時(shí)的荷載，臨界荷載是地基中塑 性區(qū)發(fā)展到某一特定值時(shí)對(duì)應(yīng)的荷載。4闡述地基極限承載力公式的假定前提及 適用條件是什么？基本假定1.地基是均勻、各向同性的無(wú)重量 介質(zhì)，即基礎(chǔ)底面以下土的重度Y =0 2.基礎(chǔ) 地面光滑，即基礎(chǔ)底面與地基之間無(wú)摩擦力 3.當(dāng)基礎(chǔ)埋深較小時(shí)，將基底以上兩側(cè)的土 體用均布荷載q=Y md代替。不考慮土的重 度。9-9為什么要進(jìn)行地基承載力特征值的修正?由于勘察報(bào)告所提供的地基承載力特征值 fak是由載荷試驗(yàn)直接測(cè)定或由其與原位試 驗(yàn)的相關(guān)關(guān)系間接推定及由此而累積的經(jīng) 驗(yàn)值，運(yùn)用到實(shí)際時(shí)，需要進(jìn)行修

17、正。9-10如何通過(guò)載荷試驗(yàn)的p-s曲線確定地基 承載力特征值？塑限:粘性土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài) 的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)的下限含水 率。不均勻系數(shù)：定義為Cu= d60/ dio，邕，d60 分別為粒徑分布曲線上小于某粒徑土的土 顆粒含量分別為10%和60%。有效應(yīng)力原理：由外荷在研究平面上引起的 法向總應(yīng)力為。，那么它必由該面上的孔隙 力u和顆粒間的接觸面共同分擔(dān)，即該面上 的總法向力等于孔隙力和顆粒間所承擔(dān)的 力之和，即o =a +u。被動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻向沿著填土方向轉(zhuǎn)動(dòng) 或移動(dòng)時(shí)，隨著位移的增加墻后受到擠壓而 引起土壓力增加，當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡 狀態(tài)時(shí)增加到最大值，作用

18、在墻上的土壓力 稱為被動(dòng)土壓力。容許承載力：地基所能承受的最大的基底壓 力稱為極限承載力，記為fu.將f除以安全 系數(shù)fs后得到的值稱為地基容許承載力值 fa 即 fa=fu/fs最優(yōu)含水率：在干密度最大時(shí)候相應(yīng)的含水 率稱為最優(yōu)含水率。管涌：是滲透變形的一種形式.指在滲流作 用下土體中的細(xì)土粒在粗土顆粒形成的空隙 中發(fā)生移動(dòng)并被帶出的現(xiàn)象。前期固結(jié)應(yīng)力：土在歷史上曾受到的最大有 效應(yīng)力稱為前期固結(jié)應(yīng)力。塑性指數(shù)液限和塑限之差的百分?jǐn)?shù)值（去掉 百分號(hào)）稱為塑性指數(shù)。被動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻向沿著填土方向轉(zhuǎn)動(dòng) 或移動(dòng)時(shí)，隨著位移的增加墻后受到擠壓而 引起土壓力增加，當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡 狀態(tài)時(shí)增加到最大值，作用在墻上的土壓力 稱為被動(dòng)土壓力。粘土的殘余強(qiáng)度：粘性土在剪應(yīng)力作用下， 隨著位移增大，超固結(jié)土是剪應(yīng)力首先逐漸 增大，而后回降低，并維持不變；而正常固 結(jié)土則隨位移增大，剪應(yīng)力逐漸增大，并維 持不變，這一不變的數(shù)值即為土的殘余強(qiáng) 度。流土:流土是指在滲流作用下局部土體表面 隆起，或土粒同時(shí)啟動(dòng)而流失的現(xiàn)象。超固結(jié)比：把土在歷史上曾