土力學(xué)原理復(fù)習(xí)重點(diǎn)1

1、2- 4 土的物理性質(zhì)指標(biāo)有哪些？哪些就是實(shí) 驗(yàn)指標(biāo)？哪些就是推導(dǎo)指標(biāo)？土的物理性質(zhì)指標(biāo)常用的有 9 個。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、飽與度 S；反映土 密度（重度）的指標(biāo)：密度p （丫 ）、干密度p d（丫 d）、飽與密度p sat（ 丫 sat）、有效重度丫 、土 粒相對密度Gs。其中密度p、土粒相對密度 G、含水量3由試驗(yàn)可直接測出，稱之為試驗(yàn) 指標(biāo) ,其她指標(biāo)可通過試驗(yàn)指標(biāo)與三相圖推 導(dǎo)出來 ，稱之為推導(dǎo)指標(biāo)。2- 5 無黏性土與黏性土在礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu) 造、物理狀態(tài)等方面有何主要區(qū)別？ 無黏性 土：單粒結(jié)構(gòu) ;一般指碎石土與砂土 ;對

2、于其 最主要的物理狀態(tài)指標(biāo)為密實(shí)度。 無黏性土 最主要物理狀態(tài)指標(biāo)為孔隙比 e、相對密度 與標(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。2- 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)評價黏性土的軟硬程度？ 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。 僅由含水量的絕對值大小 尚不能確切的說明黏性土處于什么物理狀 態(tài)。為了說明細(xì)粒土的稠度狀態(tài) ，需要提出一 個能表達(dá)天然含水量與界限含水量相對關(guān) 系的指標(biāo) ，即液性指數(shù)。2- 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)

3、就是什么？ 根 據(jù)成因、 粒徑級配、 塑性指數(shù)及土的特殊性 等， 將土分為碎石土、砂土、粉土、黏性土、 人工填土以及特殊類土。3- 1 什么就是 Darcy 定律？ Darcy 定律成立的 條件就是什么？ 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 定律就是由均質(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、流線與等勢線 正交

4、4、每個網(wǎng)格的長寬比相同 5、各流槽 的滲流量相同。3- 8 什么就是滲透、 滲透力、臨界水力梯度？ 滲透 ：在飽與土中充滿整個孔隙，當(dāng)不同位置兩點(diǎn)存在水位差時 ，孔隙中的水就從水位較 高的點(diǎn)向水位較低的點(diǎn)流動。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，此時相對應(yīng)的水利梯度為臨界水力梯度。3- 9 流土現(xiàn)象與管涌現(xiàn)象有什么區(qū)別與聯(lián) 系？流土現(xiàn)象 ：當(dāng)土在水中發(fā)生自上而下滲流時 ， 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 ，移動的現(xiàn)象為流土現(xiàn)象。管涌現(xiàn)象 ：在滲

5、透力作用下 ，土的細(xì)小顆粒通 過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)生就是瞬時的 ，管涌發(fā)生就是一 個緩慢的過程。聯(lián)系：二者均就是由滲透作用引起的。4- 1 在計(jì)算土中應(yīng)力時為什么可以做連續(xù)、 均質(zhì)、各項(xiàng)同性的半無限空間線彈性體假 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)于半無限體影響。4- 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

6、為負(fù) ,這與一般固體力學(xué)中的符 號規(guī)定有所不同。4- 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)的相對剛度 ,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)底面壓力的分布與大小完全與其 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)的埋深與 土的性質(zhì)而異。4- 4 在進(jìn)行地基附加應(yīng)力計(jì)算時為什么要以 基底附加壓力作為計(jì)算依據(jù)？ 附加應(yīng)力就是指基底附加應(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)算方法就是根據(jù)彈

7、性理論建立起來的 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 ,用彈性 理論計(jì)算出來的應(yīng)力值與實(shí)測值差別不大。5- 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)變增量的比值3、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 常用對數(shù)值增量的比值。5回彈指數(shù)Cs將卸 荷段與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Eo：無側(cè)限

8、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)變增量的比值7、泊松比卩: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 ）5- 2 何謂土的壓縮系數(shù)？一種土的壓縮系數(shù) 就是否為定值？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)非定值而就是一個變量。壓縮系數(shù)越大 ,土的壓縮性就越大。5- 3 何謂有效應(yīng)力原理？有效應(yīng)力與孔隙水 壓力的物理概念就是什么？在固結(jié)過程中 , 兩者就是怎樣變化的？有效應(yīng)力原理 ：飽與 土體中的總應(yīng)力由孔隙水壓力與有效應(yīng)力 兩部分組成。 孔隙水壓力 ：

9、通過土中孔隙水 傳遞的應(yīng)力。 分為靜水壓力與超靜孔隙水壓 力 ,當(dāng)土體僅受自重應(yīng)力時 ,飽與土孔隙中的 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 ： 單 位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,土的體積也就逐漸減小 ,強(qiáng)度隨之提高。飽與土的固結(jié)其實(shí)就是孔隙水壓力的消散 與有效應(yīng)力的增長。5- 4 應(yīng)力對土的壓縮性何影響 ,如何考慮？ 土的應(yīng)力歷史會使土體壓縮 ,前期壓縮大 ,后 期應(yīng)力平衡后就不會繼續(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。6- 1 何謂土的

10、抗剪強(qiáng)度？土的抗剪強(qiáng)度為何 不就是定值？ 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)不就是 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。6- 2 何謂極限平衡條件？該條件與土的破壞 準(zhǔn)則就是否相同？ 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,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” 。6- 3 為什么 MOHR 圓與抗剪強(qiáng)度包線相割的 情況不會出現(xiàn)？ 因?yàn)樵擖c(diǎn)任何方向上的剪 應(yīng)力都不可能超過極限剪切應(yīng)力。6- 4 土體破壞為何不發(fā)生在最大剪應(yīng)力

11、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)力沒有一對 應(yīng)的關(guān)系 ,只與有效應(yīng)力有唯一的對應(yīng)關(guān)系。6-9 闡述影響土的抗剪強(qiáng)度的因素有哪些？1、礦物成分、顆粒性狀與級配 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。7- 1 什么就是靜止土壓力、主動土壓力與被 動土壓力 ,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 任何移動與轉(zhuǎn)動 , 土體處于靜止平衡狀態(tài),墻后土體對墻背的作用壓力稱為靜止土壓力。 主動土壓力 :當(dāng)墻體向離開土體方向偏移或 轉(zhuǎn)動到一定位移時 ,土體中會產(chǎn)生破裂面

12、 ,土 體達(dá)到極限平衡狀態(tài),這時作用在墻背上的土壓力稱為主動土壓力。到一定位移時 ,土體產(chǎn)生破裂面將被擠出 ,土 體達(dá)到極限平衡狀態(tài) ,這時作用在墻背上的 土壓力稱為被動土壓力。其中 ,主動土壓力 靜止土壓力 被動土壓力7- 2Rankine 土壓力理論與 Coulomb 土壓力 理論的出發(fā)點(diǎn)與基本假設(shè)就是什么？前者應(yīng)用極限平衡條件推導(dǎo)主動土壓力與 被動土壓力的計(jì)算公式,后者應(yīng)用靜力平衡條件求解主、被動土壓力。Rankine 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黏性土,產(chǎn)生主動或被動土壓力

13、時的墻后土體形成 通過墻踵的滑動土楔、滑動破裂面為平面,滑動土楔視為剛體。7- 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= 丫1h1,將其換算成第二層土的當(dāng)量土厚度后，被動土壓力 :當(dāng)墻體向土體方向偏移或轉(zhuǎn)動按照 Coulomb 主動土壓力理論公式計(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

14、剪強(qiáng)度指標(biāo)求出土壓力系數(shù)后計(jì) 算土壓力。值得注意的就是 ,計(jì)算結(jié)果與分層 計(jì)算結(jié)果就是否接近要瞧具體情況而定。7- 7 擋土墻填土中存在地下水時,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” 就是將地下水以下的土重 度取浮重度 ,分別計(jì)算土壓力與水壓力后疊 加的方法 ,比較適合滲透性較大的砂土層情 況;“水土合算”就是將地下水位以下的土 體重度取飽與重度 ,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。8- 1 造成土坡失穩(wěn)的主要因素有哪些？土坡滑動失穩(wěn)的影響因素包括土坡外界因 素的改變與土坡土質(zhì)條件的變化兩個方面 :(1)荷載作用或環(huán)境變化等導(dǎo)致土體內(nèi)部剪 應(yīng)力

15、加大。(2)各種因素導(dǎo)致的土體抗剪強(qiáng)度降低。8- 3 平面滑動面分析法與圓弧滑動面分析法 各適用于什么條件？8- 6 進(jìn)行土坡穩(wěn)定分析時如何選取土體抗剪 強(qiáng)度指標(biāo)及穩(wěn)定安全系數(shù)？土坡穩(wěn)定分析時 ,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。8- 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 , 只滿足滑動土體的整體力矩平衡條 件 ;Bishop 條分法未考慮土條水平方向的力平衡條件 ,從嚴(yán)格意

16、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)生拉力與剪切破壞, 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 ,需編制程序并通過計(jì)算機(jī)完成。9- 1 地基破壞過程的三個階段各有什么特 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) , 地基就是穩(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。9-

17、 3 臨塑荷載、界限荷載及極限荷載就是如 何確定的？ 臨塑荷載對應(yīng)于地基土體即將 進(jìn)入塑性狀態(tài)時的荷載,臨界荷載就是地基中塑性區(qū)發(fā)展到某一特定值時對應(yīng)的荷載。9- 4 闡述地基極限承載力公式的假定前提及 適用條件就是什么？基本假定 1、地基就是均勻、各向同性的無 重量介質(zhì)，即基礎(chǔ)底面以下土的重度丫=0 2、基礎(chǔ)地面光滑 , 即基礎(chǔ)底面與地基之間無摩 擦力 3、當(dāng)基礎(chǔ)埋深較小時 ，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？ 由于勘察報告所提供的地基承載力特 征值 fak 就是由載荷試驗(yàn)直接測定或由其與 原位試驗(yàn)的相關(guān)關(guān)系間接

18、推定及由此而累 積的經(jīng)驗(yàn)值 ，運(yùn)用到實(shí)際時 ，需要進(jìn)行修正。9-10 如何通過載荷試驗(yàn)的 p-s 曲線確定地基 承載力特征值？塑性指數(shù) 液限與塑限之差的百分?jǐn)?shù)值 （ 去掉 百分號 ） 稱為塑性指數(shù)。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 , 也就就是可塑狀態(tài)的下限含 水率。不均勻系數(shù) : 定義為 Cu= d60/ d 10, d 10 , d 60 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與 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b ,那么它必由該面上的孔隙 力 u 與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與顆粒間所承擔(dān)的 力之與,即b = bz + U。被動土壓力 : 當(dāng)擋土墻向沿著填土方向轉(zhuǎn)動 或移動時 , 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)時增加到最大值 , 作用在墻上的土壓力 稱為被動土壓力。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 f a = f u /f s最優(yōu)含水率 : 在干密度最大時候相應(yīng)的含水 率稱為最優(yōu)含水率。管涌:就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