土力學與地學基礎(chǔ)復(fù)習思考題

PAGEPAGE16《土力學與地學基礎(chǔ)》復(fù)習思考題一、填空題填空答案按基礎(chǔ)的剛度一般可把淺基礎(chǔ)分為和。剛性基礎(chǔ)；擴展基礎(chǔ)按試驗過程中固結(jié)和排水條件的不同，土的三軸壓縮試驗可分為三類常用的試驗方法，它們是、和。不固結(jié)不排水試驗(UU)；固結(jié)排水試驗(CD)；固結(jié)不排水試驗(CU)按樁的荷載傳遞方式，樁可分為和兩大類。端承樁；摩擦樁飽和土體內(nèi)任一平面上所受到的總應(yīng)力、有效應(yīng)力和孔隙水壓力之間的關(guān)系為。s=s’+u飽和土體所受到的總應(yīng)力為與之和。有效應(yīng)力；孔隙水壓力長期抽取地下水，導致地下水位的大幅度下降，從而使原水位以下土的有效自重應(yīng)力，而造成的嚴重后果。增大；地面下沉出現(xiàn)流土時的水力坡降稱為。臨界水力坡降當豎向集中力P作用在地基上時，地基土中的豎向附加應(yīng)力sz的分布是__和。向下擴散；向四周（水平向）擴散地基的容許承載力是指作用在基底的壓應(yīng)力不超過地基的且具有足夠的安全度、同時所引起的也不超過建筑物容許變形時的地基單位面積上所能承受的荷載。極限承載力，變形定義為孔隙體積與固體顆粒實體體積之比?？紫侗榷顺袠妒侵冈跇O限承載力狀態(tài)下，樁頂荷載由承受而可忽略不計的樁。樁端阻力；樁側(cè)摩阻力工程上常用Cu表示土的顆粒級配，Cu時視為均勻的，Cu時視為不均勻的。不均勻系數(shù)；小于5；≥5工程上將不均勻系數(shù)Cu、曲率系數(shù)Cc的土稱為級配良好的土。Cu35；Cc=1~3工程中，當建筑物的施工速度較慢，且地基土的粘性小或無粘性，透水性大、排水條件良好時，在地基極限承載力的計算中可采用或測定的抗剪強度指標。三軸固結(jié)排水試驗CD；慢剪直剪試驗工程中把且的土稱為級配良好的土。不均勻系數(shù)Cu35、曲率系數(shù)Cc=1~3荷載試驗曲線上，從線性關(guān)系開始變成非線性關(guān)系時的界限荷載稱為。臨塑荷載顆粒級配曲線越，不均勻系數(shù)越，顆粒級配越。為獲得較大密實度，應(yīng)選擇級配的土料作為填方或砂墊層的土料。平緩（陡），大（?。?，好（差）；良好孔隙比是指與之比?？紫扼w積；固體顆粒實體體積孔隙度是指土體的與的百分比?？紫扼w積；土體總體積庫倫總應(yīng)力抗剪強度公式為。tf=c+stgf郎肯土壓力理論中，當墻后填土達到主動郎肯狀態(tài)時，填土破裂面與水平面夾角為。450+/2臨界水力坡降是指當土體開始發(fā)生破壞時的水力坡降。流土臨塑荷載是指基礎(chǔ)邊緣底下的地基土剛開始達到極限平衡狀態(tài)即地基內(nèi)開始出現(xiàn)區(qū)與區(qū)同時并存時的界限荷載。彈性，塑性某點處于極限平衡狀態(tài)時，其破壞面與大主應(yīng)力作用面的夾角為。45o+f/2淺基礎(chǔ)按構(gòu)造類型可分為、、和以及。單獨基礎(chǔ)；條形基礎(chǔ)；筏形基礎(chǔ)；箱形基礎(chǔ)；殼體基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)是指做在天然地基上、埋深小于或等于m的基礎(chǔ)。小于等于5m淺基礎(chǔ)指埋深的基礎(chǔ)。小于等于5m滲透力的大小和水力坡降成，其作用方向與一致。正比；滲流方向滲透力是一種。它的大小和成正比，作用方向與______一致。體積力；水力坡降；滲流方向豎直荷載下地基土的破壞形式一般可分為破壞、破壞和破壞。整體剪切；局部剪切；沖剪隨著荷載的增加，地基變形的三個階段是、和。彈性階段、塑性階段和破壞階段圖1所示的壓力沉降曲線p–S表示破壞形式，曲線上的a點對應(yīng)的荷載稱為，b點對應(yīng)的荷載稱為。abp S圖1p–S曲線示意圖整體剪切；臨塑荷載；極限荷載（極限承載力）土層的平均固結(jié)度是指在某一時間t時土層骨架已承擔起來的與的比值。有效壓應(yīng)力，全部附加壓應(yīng)力土層在歷史上曾受到過的最大壓力稱為。先期固結(jié)壓力sP土的含水量是指土中的質(zhì)量與質(zhì)量之比，通常以百分數(shù)表示。水、土粒土的抗剪強度指標的常用測定方法有、、和。直接剪切試驗、三軸剪切試驗、無側(cè)限剪切試驗和十字板剪切試驗土的軟硬程度可以根據(jù)進行判斷。液性指數(shù)IL土的滲透破壞基本形式通常為和。流土；管涌土的壓縮（變形）模量ES愈大，土的壓縮性；土的壓縮系數(shù)a愈大，土的壓縮性。愈??；愈大土的主要特征是、和。碎散性；三相體系；自然變異性土中應(yīng)力按起因分為和，按作用原理或傳遞方式可分為和。自重應(yīng)力；附加應(yīng)力；有效應(yīng)力；孔隙水壓力無粘性均質(zhì)干坡的穩(wěn)定性主要取決于。坡角相同地基上的基礎(chǔ)，當寬度相同時，埋深越大，地基的承載力。越大由和所組成的曲線正交網(wǎng)格稱為流網(wǎng)。流線，等勢線在層流狀態(tài)的滲流中，滲流速度v與水力坡降i成關(guān)系，與滲透系數(shù)k成關(guān)系。正比；正比在發(fā)生朗肯被動土壓力時，墻后土體破壞而形成的滑動楔體與水平面之間的夾角為。45o-f/2在工程中分析土的粒徑級配時，當顆粒直徑大于0.1mm時應(yīng)采用法，而當粒徑小于0.1mm時應(yīng)采用法。篩分、水分在朗肯土壓力理論中，當墻后填土達到主動朗肯狀態(tài)時，填土破裂面與水平面夾角為。45o+f/2在粒徑級配曲線連續(xù)的情況下，不均勻系數(shù)越，則曲線越平緩，粒組的變化范圍越。大；寬在時間t時土層骨架已經(jīng)承擔起來的有效壓應(yīng)力與全部附加壓應(yīng)力的比值稱為土層的。平均固結(jié)度在水電部SD128-84分類法中，細粒土按分類。塑性圖在填土施工時，應(yīng)將土料的含水量大約控制在最優(yōu)含水量Wop的范圍內(nèi)，以期在給定擊實能量的條件下獲得最大的壓實密度?！溃?%~3%）在土的側(cè)限壓縮試驗中，壓縮曲線的割線斜率稱之為土在側(cè)限條件下的。壓縮系數(shù)a在穩(wěn)定滲流場中，由和所組成的曲線正交網(wǎng)格稱為。流線；等勢線；流網(wǎng)在細粒土的擊實曲線上，峰值干密度所對應(yīng)的含水量稱為。最優(yōu)含水量wOP粘性土的塑性指標Ip=，液性指標IL=。wL-wp，(w-wp)/IP直接支承基礎(chǔ)的地基土層稱為。持力層樁的負摩擦力的存在將樁的承載力。降低樁基礎(chǔ)由和兩部分組成。樁；承臺作用在擋土墻上的靜止土壓力E0、主動土壓力Ea和被動土壓力Ep之間的大小順序依次為。Ea<E0<Ep二、選擇題選擇題答案達西定理描述的是狀態(tài)下的滲透規(guī)律。A．層流B．紊流A彈性地基上的完全柔性基礎(chǔ)在均布荷載作用下，基底壓力分布是。A．均勻分布 B．中間大兩側(cè)小 C．中間小兩側(cè)大A當?shù)鼗懈郊討?yīng)力曲線為矩形時，則地面荷載的形式為。A．條形均布荷載 B．矩形均布荷載 C．無限寬廣的均布荷載C當土體中某點的大小主應(yīng)力相等即s1=s3時，該點土發(fā)生破壞。A．會 B．不會B擋土墻后填土應(yīng)選用（）。A砂土 B膨脹土 C淤泥A擋土墻墻后的回填土料宜選用。A．粘土 B．淤泥 C．淤泥質(zhì)粘土 D．砂土D地基的極限承載力不但取決于土的強度特性c、和f值，而且還與基礎(chǔ)條件有關(guān)。在基礎(chǔ)寬度一定的條件下，埋深，地基的極限承載力愈高。A．愈大 B．愈小 C．不變A地基的容許承載力是指時的承載力。A．地基穩(wěn)定有足夠的安全度并且變形控制在建筑物容許范圍內(nèi)B．地基即將喪失穩(wěn)定性C．地基內(nèi)開始出現(xiàn)彈性區(qū)和塑性區(qū)同時并存D．滑動邊界范圍內(nèi)的全部土體都處于塑性破壞狀態(tài)A對施工速度快，且地基土的透水性差和排水條件不良時，可采用三軸儀的結(jié)果計算抗剪強度。A．不固結(jié)不排水試驗 B．固結(jié)不排水試驗C．固結(jié)排水試驗 D．不固結(jié)排水試驗A對同一地基，下列指標數(shù)值最小的是。A．P1/4 B．P1/3 C．Pcr D．PC對土層情況、各樁的直徑、入土深度和樁頂荷載都相同的摩擦型群樁（樁距一般為樁徑的3倍）的沉降量將比單樁（）。A大 B小 C大或小 D兩者相同A對于摩擦樁，樁側(cè)阻力充分發(fā)揮作用所需的樁土相對位移比樁端阻力充分發(fā)揮所需的位移。A．大 B．小 C．相等B高層建筑物為了減小地基的變形，下列何種基礎(chǔ)形式較為有效。A．鋼筋混凝土十字交叉基礎(chǔ)B．箱型基礎(chǔ)C．筏板基礎(chǔ)D．擴展基礎(chǔ)B根據(jù)荷載試驗確定地基承載力時，當P~S曲線開始不再保持線性關(guān)系時表示地基土已開始處于何種受力狀態(tài)？。A．彈性狀態(tài) B．整體破壞狀態(tài) C．局部剪損狀態(tài)C工程上，對于粒徑大于0.1mm和小于0.1mm的土，采用的顆粒級配分析實驗方法分別為和_________。A．均為篩分法B．均為水分法C．篩分法；水分法C基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)按下列條件確定。I建筑物的用途（有無地下室等）與結(jié)構(gòu)類型II作用在基礎(chǔ)上的荷載性質(zhì)與大小III地基的地質(zhì)和水文地質(zhì)條件IV相鄰建筑物的影響V地基土凍脹的影響A．I、II、III和IV B．I、II、IV和VC．I、II、III和V D．I、II、III、IV和VD建筑基礎(chǔ)必須滿足基礎(chǔ)臺階寬高比要求的是。A．鋼筋混凝土條形基礎(chǔ) B．磚石及混凝土基礎(chǔ)C．柱下條形基礎(chǔ) D．鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)B絕對剛性基礎(chǔ)，在中心荷載作用下，基底壓力分布為。A．均勻分布 B．中間大兩側(cè)小C．中間小兩側(cè)大C抗剪強度表達式為tf=c+s′tanf，指出下列哪項全部為抗剪強度指標？。A．tf和c B．c和s C．s和f D．c和fD利用角點法及角點下的附加應(yīng)力系數(shù)表僅可求得?；A(chǔ)投影范圍內(nèi)地基中的附加應(yīng)力基礎(chǔ)投影范圍外地基中的附加應(yīng)力基礎(chǔ)中任意點的附加應(yīng)力基礎(chǔ)中心點下地基中的附加應(yīng)力C某房屋地基為厚粘土層，施工速度快，則在工程上地基土抗剪強度指標宜用下列哪種試驗確定？。A．固結(jié)快剪 B．快剪 C．慢剪B前期固結(jié)壓力小于現(xiàn)有覆蓋土層自重應(yīng)力的土稱之為。A．欠固結(jié) B．次固結(jié) C．正常固結(jié) D．超固結(jié)A若基礎(chǔ)底面的寬度為b，則臨塑荷載Pcr對應(yīng)的地基土中塑性變形區(qū)的深度zmax為。A．1/3b B．1/4b C．0 D．>1/3bC設(shè)計僅起擋土作用的擋土墻時，土壓力應(yīng)按計算。A．主動土壓力 B．被動土壓力C．靜止土壓力D．靜止水壓力A滲透力的大小與水力坡降成，其方向與滲流方向一致。A．反比 B．正比 C．無關(guān)B使地基形成連續(xù)滑動面的荷載是地基的。A．p1/4B．p1/3C．puD．pC室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗測得的e~s曲線越陡，說明該土樣的壓縮性。A．愈高 B．愈低 C．愈均勻 D．愈不均勻A 所謂地基極限承載力是指。A．地基的變形達到上部結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)時的承載力B．地基中形成連續(xù)滑動面時的承載力C．地基中開始出現(xiàn)塑性區(qū)時的承載力B土的g、gsat、g’和gd數(shù)值大小依次為。A．gd<g’<g<gsatB．g’<gd<g<gsatC．gd<g<g’<gsatD．g’<g<gd<gsatB土的抗剪強度取決于土粒間的。A．總應(yīng)力 B．有效應(yīng)力 C．孔隙水壓力B土的壓縮系數(shù)a越大，表示。A．土的壓縮性越高B．土的壓縮性越低C．e-p曲線越平緩 D．e-lgp曲線越平緩A土的壓縮系數(shù)越大，表示（）。A土的壓縮性越高 B土的壓縮性越低 Ce-p曲線越平緩De-lgp曲線越平緩A土中控制體積和強度變化的應(yīng)力是。A．孔隙水壓力B．有效應(yīng)力C．自重應(yīng)力B土中應(yīng)力按其成因可分為自重應(yīng)力和。A．附加應(yīng)力 B．有效應(yīng)力 C．孔隙水壓力A無粘性土坡的穩(wěn)定性應(yīng)。A．與坡高有關(guān)，與坡角無關(guān)；B．與坡高無關(guān)，與坡角有關(guān)C．與坡高和坡角都無關(guān)；D．與坡高和坡角都有關(guān)B下列說法正確的是。A．土的抗剪強度是常數(shù)B．土的抗剪強度與金屬的抗剪強度意義相同C．砂土的抗剪強度僅由內(nèi)摩擦力組成D．粘性土的抗剪強度僅由內(nèi)摩擦力組成C下列說法中，錯誤的是。A．土的自重應(yīng)力一般不會引起地基變形B．地基中的附加應(yīng)力會引起地基變形C．飽和土中的總應(yīng)力等于有效應(yīng)力與孔隙水壓力之和D．孔隙水壓力會使土體產(chǎn)生體積變形D 下列說法中，錯誤的是（）。A土在壓力作用下體積縮小 B土的壓縮主要是土中孔隙體積的減小C土的壓縮與土的透水性有關(guān) D飽和土的壓縮主要是土中氣體被擠出D下列說法中，錯誤的是（）。A原有建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響B(tài)設(shè)置圈梁的最佳位置在房屋的中部C相鄰建筑物的合理施工順序：先重后輕，先深后淺D在軟土地基上開挖基坑時，要注意盡可能不擾動土的原狀結(jié)構(gòu)B相同地基上的基礎(chǔ)，當寬度相同時，基礎(chǔ)埋深越大，地基的承載力。A．與埋深無關(guān) B．按不同土的類別而定 C．越小 D．越大D用達西定理計算的水在土中的滲流速度是土中水的實際流速，該說法。A．正確 B．錯誤B由于朗肯土壓力理論忽略了墻背與填土之間摩擦的影響，因此計算結(jié)果與實際有出入，一般情況下計算出的。A．主動土壓力偏小，被動土壓力偏大B．主動土壓力和被動土壓力都偏小C．主動土壓力和被動土壓力都偏大D．主動土壓力偏大，被動土壓力偏小D有滲透水流存在的均質(zhì)無粘性土坡，其穩(wěn)定性比同土質(zhì)干坡的穩(wěn)定性。A．減小 B．增大 C．相同A在e-p壓縮曲線中，壓力p為。A．自重應(yīng)力B．有效應(yīng)力C．總應(yīng)力 D．孔隙水壓力B在基底平均壓力和其它條件均相同的條件下，條形基礎(chǔ)的沉降比矩形基礎(chǔ)的沉降。A．大 B．小 C．相同 D．無法比較A在計算自重應(yīng)力時，地下水位以下的土層應(yīng)采用。A．濕容重 B．飽和容重 C．有效容重 D．天然容重C在朗肯土壓力理論中，當墻后填土達到主動極限平衡狀態(tài)時，填土破裂面與水平面的夾角為。A．45° B．f/2 C．45°-f/2 D45°+fD在毛細管帶范圍內(nèi)，土顆粒會受到一個附加應(yīng)力。這種附加應(yīng)力性質(zhì)主要表現(xiàn)為。A．浮力 B．張力 C．壓力B在滲流場中某點的滲透力。A．隨水力梯度的增加而增加B．隨水力梯度的增加而減小C．與水力梯度無關(guān)A在一維滲流固結(jié)過程中，。A．有效應(yīng)力隨時間的進展而減小，但超靜孔隙水壓力隨之增加B．有效應(yīng)力隨時間的進展而增加，但超靜孔隙水壓力隨之減小C．有效應(yīng)力和超靜孔隙水壓力都不隨時間變化B只有才能引起地基的附加應(yīng)力和變形。A．基地壓力 B．基地附加壓力 C．有效應(yīng)力D．有效自重應(yīng)力B樁頂受有軸向壓力的豎直樁，按照樁身截面與樁周土的相對位移，樁周摩阻力的方向。A．只能向上B．只能向下C．可能向上、向下或沿樁身上部向下、下部向上D．與樁身的側(cè)面成某一角度 C自重應(yīng)力在均勻土層中呈分布。A．折線分布 B．曲線分布 C．直線分布C三、簡答題簡答題答案大的建筑物通常有主樓和翼樓，主樓往往比較高大，從沉降的角度考慮應(yīng)先施工哪一部分比較合理，為什么？先施工主樓。因為主樓在地基中產(chǎn)生的附加應(yīng)力比較大。如先施工翼樓，后建的主樓會對翼樓的沉降產(chǎn)生較大的影響，同時會產(chǎn)生較大的不均勻沉降量。發(fā)生流土破壞的原因及其主要防治措施。防治流土的關(guān)鍵在于控制逸出處的水力坡降。為了保證實際的逸出坡降不超過允許坡降，水利工程上常采取下列工程措施：上游做垂直防滲帷幕；上游做水平防滲鋪蓋；下游挖減壓溝或打減壓井；下游加透水蓋重。分析地下水位下降對地基沉降的影響。設(shè)地下水位如下圖。如果地下水位下降了DH至H2’處穩(wěn)定下來，假設(shè)地下水位以上的土容重仍為g1有效應(yīng)力增加意味著要引起土體壓縮，這就是很多城市大量抽水使地下水位下降后引起地面下沉的原因之一。含水量對細粒土和粗粒土的壓實性有何影響？在實際填筑工程中應(yīng)分別采取何種措施？答：對于細粒土，當含水量小于最優(yōu)含水量時，含水量越大，干密度越大；當含水量大于最優(yōu)含水量時，含水量越大，干密度卻越低。因此，工程上選用的含水量為最優(yōu)含水量的左右。對于粗粒土，不存在一個最優(yōu)的含水量，一般在完全干燥或者充分灑水飽和的情況下容易壓實到較大的干密度。所以在壓實砂礫土時要充分灑水使土料飽和。簡述計算地基最終沉降量的分層總和法的基本步驟。（1）在地質(zhì)剖面圖上繪制基礎(chǔ)中心點下地基中的自重應(yīng)力分布曲線和附加應(yīng)力分布曲線。（2）確定沉降計算深度。一般取附加應(yīng)力與自重應(yīng)力的比值為0.2（一般土）或0.1（軟土）的深度處作為沉降計算深度的限界。對一般房屋基礎(chǔ)，亦可按經(jīng)驗公式Zn=B(2.5-0.4LnB)確定沉降計算深度Zn。（3）確定沉降計算深度范圍內(nèi)的分層界面。沉降計算深度范圍內(nèi)，壓縮性不同的天然土層的界面均應(yīng)取為沉降計算分層面；地下水位上下面、土的容重改變處等也應(yīng)取為界面。分層厚度不宜過大，一般要求分層厚度不大于基礎(chǔ)寬度的0.4倍或4m。（4）計算各分層土的沉降量。（5）將各層土的沉降量相加，即為基礎(chǔ)的平均沉降量。簡述減輕建筑物不均勻沉降危害的措施。建筑結(jié)構(gòu)措施：例如建筑物體型力求簡單，控制建筑物的長高比，合理安排縱橫墻，合理安排相鄰建筑物之間的距離，設(shè)置沉降縫。結(jié)構(gòu)措施：例如減輕建筑物的自重，減小或調(diào)整基底的附加壓力，增強基礎(chǔ)剛度，采用對不均勻沉降不敏感的結(jié)構(gòu)，設(shè)置圈梁。施工措施：例如減少地基土的擾動，按照先高后低、先重后輕的原則安排施工順序。簡述朗肯理論與庫倫理論分析方法的異同。相同點：朗肯與庫倫土壓力理論均屬于極限狀態(tài)土壓力理論。不同點：（1）研究的出發(fā)點和途徑不同。朗肯理論屬于極限應(yīng)力法。它從研究土中一點的極限平衡應(yīng)力狀態(tài)出發(fā)，首先求出作用在土中豎直面上的土壓力強度Pa或Pp及其分布形式，然后再計算出作用在墻背上的總土壓力Ea或Ep。庫倫理論屬于滑動楔體法。它假定墻背和滑裂面之間土楔體整體處于極限平衡狀態(tài)，用靜力平衡條件，先求出作用在墻背上的總土壓力Ea或Ep，然后再算出土壓力強度Pa或Pp及其分布形式。（2）理論的嚴謹程度不同。朗肯理論在理論上比較嚴密，但只能求得簡單邊界條件下的解答，在應(yīng)用上受到限制。庫倫理論是一種簡化理論，但它適用于較為復(fù)雜的邊界條件，且在一定范圍內(nèi)能得出比較滿意的結(jié)果，因而應(yīng)用更廣。簡述流網(wǎng)的特征。流線與等勢線正交；流線與等勢線構(gòu)成的各個網(wǎng)格的長寬比為常數(shù)；任意兩相鄰等勢線間的勢能差即水頭損失相等；流網(wǎng)中任意兩相鄰流線間的單寬流量是相等的。簡述水電部SD128-84分類法的要點。水電部分類法的要點是先按大于0.1mm顆粒的質(zhì)量占總土質(zhì)量的50%作為粗粒土和細粒土的分界值。然后，粗粒土按粒徑級配分細類；細粒土則按液限wL和塑性指數(shù)Ip所構(gòu)成的塑性圖分細類。簡述有效應(yīng)力原理的要點。（1）飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應(yīng)力可分為有效應(yīng)力和孔隙水壓力兩部分，其關(guān)系滿足s=s’+u；（2）土的變形（壓縮）與強度的變化都只取決于有效應(yīng)力的變化。簡述在一維滲流固結(jié)情況下有效應(yīng)力和孔隙水壓力隨時間的變化關(guān)系。答：在飽和土層上施加無限寬廣的均布荷載p的情況下，（1）當t=0時，全部附加應(yīng)力由水承擔，即超靜水壓力uz=p；（2）當t>0時，附加應(yīng)力由孔隙水和土粒（骨架）共同承擔，即uz+sz’=p；（3）當t=￥時，全部附加應(yīng)力由土骨架承擔，即uz=0（sz’=p）。簡述抗剪強度的常用試驗方法（三軸和直剪）的優(yōu)缺點。（1）直剪儀的優(yōu)缺點。優(yōu)點：儀器簡單，操作方便；試驗的歷時短；儀器盒的剛度大，試件沒有側(cè)向膨脹；在工程實踐中應(yīng)用廣泛。缺點：試件內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，應(yīng)變分布不均勻。主應(yīng)力的方向一直發(fā)生著改變；剪切面附近的應(yīng)變大于試件頂部和底部的應(yīng)變；不能控制試件的排水，不能量測試驗過程中試件內(nèi)孔隙水壓力的變化；剪力盒所固定的剪切面上土的性質(zhì)不一定具有代表性。（2）三軸儀的優(yōu)缺點。常規(guī)三軸剪切試驗儀是土工實驗室中最主要的儀器，能嚴格控制排水條件和測定孔隙水壓力。它的主要缺點是試件所受的力是軸對稱的，也即試件所受的三個主應(yīng)力中，有兩個是相等的，即在三軸壓縮試驗中s1>s2=s3。說明Pcr、P1/3、Pu的意義和區(qū)別。臨塑荷載Pcr是指地基土從壓密階段進入局部剪損階段、基礎(chǔ)邊緣下的土體開始達到極限平衡狀態(tài)時的界限荷載。極限承載力Pu是指地基土從局部剪損破壞階段進入整體破壞階段、滑動邊界范圍內(nèi)的全部土體都處于塑性破壞狀態(tài)的荷載。P1/3是指極限平衡區(qū)的最大發(fā)展深度為基礎(chǔ)寬度的1/3時的荷載。此時地基內(nèi)彈性區(qū)和塑性區(qū)共存，地基土的強度已經(jīng)充分發(fā)揮、但距離喪失穩(wěn)定尚有足夠的安全系數(shù)。Pcr、P1/3、Pu三者之間的大小順序為：Pcr<P1/3<Pu。文字表述達西定理，列出其表達式并指出各變量所代表的意義。達西定律說明，在層流狀態(tài)的滲流中，滲透速度v與水力坡降i的一次方成正比，并與土的性質(zhì)有關(guān)。v=ki，式中v—斷面平均滲透速度[LT-1]；k—土的滲透系數(shù)[LT-1]；i—水力坡降[LL-1]。寫出達西定理的表達式（標明式中各個變量的意義），并指出其應(yīng)用范圍。達西定理的表達式為或。式中，v—斷面平均滲透速度[LT-1]；k—土的滲透系數(shù)[LT-1]；Q—滲出水流量[L3T-1]；A—過水斷面積[L2]；i—水力坡降[LL-1]。 達西定律只適用于層流范圍。在純礫等粒徑很粗的土中或在粘性很強的致密土體中不適用。在水電部SD128-84分類法中，細粒土如何分類？并在簡圖上標出各個分區(qū)的名稱。細粒土按塑性圖分類。塑性圖用Ａ、Ｂ、Ｃ三根線和Ip=4、wL=15％~26％的一段水平線段將整張圖分成6個區(qū)域。Ａ、Ｂ、Ｃ線的位置見下圖。Ｂ線以右、液限wL＞42％為高液限區(qū)，標為H。Ｃ線以左、液限wL＜26％為低液限區(qū)，標為Ｌ。Ｂ線與Ｃ線之間為中液限區(qū)，標為I。再以斜線Ａ和Ip=4的水平段把塑性圖劃分成上下兩半。在Ａ線以上的土屬粘性土，標為Ｃ。反之稱為粉質(zhì)土，標為Ｍ。在粉質(zhì)土中如果有機質(zhì)含量較多，則為有機土，標為O。整個塑性圖分成六個區(qū)域8種名稱，即CH、CI、CL、MH（或OH）、MI（或OI）和ML。當細粒土中含有粗粒土時，若粗粒土的含量在30％以下，粗粒土的含量對細粒土沒有多大的影響，可以不必標明。當含量達30—50％時，粗粒土的含量對細粒土的性質(zhì)就會起影響。這種情況就必須標明是含礫（或砂）的細粒土，并在細粒土名稱的后面加以小寫的礫（g）或砂（s），如CHg（含礫的高液限粘質(zhì)土）或CHs（含砂的高液限粘質(zhì)土）。四、計算題計算題答案證明’=[(Gs-1)w]/(1+e)’=sat-w=(Vss+Vvw)/(Vs+Vv)-w=(s-w)/(1+e)=(Gsw-w)/(1+e)=[(Gs-1)w]/(1+e)對某粘性土試樣進行三軸壓縮試驗，在不排水條件下施加圍壓29.43kPa時，測得超靜孔隙水壓力為29.43kPa。然后施加軸向壓力至58.86kPa時，又測得超靜孔隙水壓力為44.15kPa。試求孔隙水壓力系數(shù)A和B的值，并判斷該粘土的飽和程度。答案：已知在不排水條件下，Ds3=29.43kPa，DuB=29.43kPa；Ds1=58.86kPa，Du=44.15kPa如圖2所示，在圓形截面容器內(nèi)裝有兩種土樣，下面為沙土、上面為粉土，土樣長度分別為L1和L2。在沙層頂面引出一測壓管，管內(nèi)水面與水源容器內(nèi)的水面高度差為h1。若試驗裝置的總水頭差為h，則沙土的滲透系數(shù)K1與粉土的滲透系數(shù)K2之比值K1/K2為多大？答案：根據(jù)流過兩種土的流速相等，可得：地基表面作用有條形均布荷載p（圖2），在地基內(nèi)M點（地表下0.5m處）引起應(yīng)力為z=94kN/m2，x=45kN/m2，zx=51kN/m2。地基為粉質(zhì)粘土，容重=19.6kN/m3，c=19.6kN/m2，=280，側(cè)壓力系數(shù)k0=0.5，試求作用于M點的大小主應(yīng)力值，并判斷該點土體是否破壞。圖2計算M點應(yīng)力：z=z+sz=94+0.5*19.6=103.8kN/m2x=x+k0s=45+0.5*0.5*19.6=49.9kN/m2zx=xz=51kN/m2求M點主應(yīng)力值：13=（z+x）/2{[(z-x)/2]2+2}=(103.8+49.9)/2{[(103.8-49.9)/2]2+512}=76.8557.68所以1=134.53kPa,3=19.17kPa3)破壞可能性判斷1f=3mtg2(45+/2)+2c*tg(45+/2)=19.17tg2(45+28/2)+2*19.6*tg(45+28/2)=118.34kPa<1m=134.53kPa故M點土體已破壞。已知原狀土樣高h=2cm，截面積A=30cm2，容重=19.1kN/m3，土顆粒比重Gs=2.72，含水量=25%。進行壓縮試驗，試驗結(jié)果見表1。試繪制壓縮曲線，并求土的壓縮系數(shù)1~2值。表1試驗結(jié)果壓力p（kPa）050100200400穩(wěn)定時的壓縮量h（mm）00.480.8081.2321.735答案：初始孔隙比e0=0.78。荷載等于50kPa時e1=0.737；荷載等于100kPa時e2=0.708；e3=0.67；e4=0.6251~2=(e2-e3)/(200-100)=0.38MPa-1一粘土層厚度為4m，位于厚各4m的兩層砂之間。水位在地面下2m處，下層砂層含承壓水，其測壓管水位高出地表2m（見圖3）。已知粘土的飽和密度是2.04g/cm3，砂的飽和密度是1.94g/cm3，水位以上砂的密度是1.68g/cm3。當毛細管高度升高1.5m時，計算并繪出整個土層的有效豎直應(yīng)力分布圖。2m2m2m4m水位砂4m粘土4m砂答案：‘0=0;‘0.5-=8.23,‘0.5+=22.93;‘2=36.75;‘4=55.17;‘8-=95.94,‘8+=56.78;‘12=93.59kN/m2。某擋土墻的墻壁光滑，墻高7.0m，墻后兩層填土（無粘性土），填土性質(zhì)見圖4所示。地下水位在填土表面下3.5m處，與第二層填土面齊平。填土表面作用有q=100kPa的連續(xù)均布荷載。試求作用在墻上的總主動土壓力Ea、水壓力Ew及其作用點位置。q=100kPa3.5mq=100kPa3.5mf=32°γ=16.5kN/m37mB地下水位3.5mf=30°Cγ=16.5kN/m3A 圖4答案：Ea=341.4kN/m,HEa=3.08m;Ew=60.0kN/m,HEw=1.17m地基內(nèi)一點的應(yīng)力狀態(tài)sz=125kPa，sx=60kPa，剪應(yīng)力tzx=-txz=25kPa，若（1）土為無粘性土，f=300；（2）土為粘性土，f=200,c=10kPa。問該點是否處于極限平衡狀態(tài)？若果剪壞，那么剪切破壞面與最大主應(yīng)力面的夾角是多少？答案：未剪破；（2）極限平衡狀態(tài)，a=55°計算圖5地基土中的總自重應(yīng)力、孔隙水壓力、有效自重應(yīng)力并繪出分布圖。毛細水上升高度為3m。2m