高等土力學(xué)思考題與概念題

1、思考題第一章：1. 對于砂土，在以下三軸排水試驗中，哪些試驗在量測試樣體變時應(yīng)考慮膜嵌 入（membrane penetration的影響？ HC, CTC, CTE, RTC, RTE,以及平均主應(yīng) 力為常數(shù)的TC TE試驗。2. 對于砂土，在常規(guī)三軸固結(jié)不排水（CU）壓縮試驗中，圍壓 為常數(shù)，其膜嵌 入（membrane penetration效應(yīng)對于試驗量側(cè)的孔隙水壓力有沒有影響，為什 么？對于常規(guī)三軸固結(jié)排水試驗對于試驗有無影響？3. 對于砂土，在常規(guī)三軸固結(jié)不排水（CU）壓縮試驗中，圍壓 為常數(shù)，其膜嵌 入（membrane penetration效應(yīng)對于試驗的不排水強度有沒有影響，

2、4. 在周期荷載作用下飽和砂土的動強度d（或d）如何表示？定性繪出在同樣圍 壓3,不同初始固結(jié)比1/ 3下的動強度曲線。5. 在一定圍壓下，對小于、等于和大于臨界孔隙比ecr密度條件下的砂土試樣進 行固結(jié)不排水三軸試驗時，破壞時的膜嵌入對于量側(cè)的孔隙水壓力有何影響？對其固結(jié)不排水強度有什么影響（無影響、偏大還是偏?。?？6. 在土工離心模型試驗中進行固結(jié)試驗，如果模型比尺為100，達到同樣固結(jié) 度，模型與原型相比，固結(jié)時間為多少？7. 舉出三種土工原位測試的方法，說明其工作原理、得到的指標和用途。8. 對于粗顆粒土料，在室三軸試驗中常用哪些方法模擬？各有什么優(yōu)缺點？9. 真三軸試驗儀器有什么問題

3、影響試驗結(jié)果？用改制的真三軸試驗儀進行試 驗，其應(yīng)力圍有何限制？10. 在飽和土三軸試驗中，孔壓系數(shù)A和B反映土的什么性質(zhì)？如何提高孔 壓系數(shù)B？11. 在p, q坐標、，坐標和在 平面坐標下畫出下面幾種三軸試驗的應(yīng)力 路徑（標出應(yīng)力路徑的斜率）。（1）CTC （常規(guī)三軸壓縮試驗）（2）p=常數(shù)，b=0.5=常數(shù)，真三軸試驗；（3）RTE （減壓的三軸伸長試驗）。其中：| 2 2 2 p ( 123)/3 q . ( 12)( 23)( 31)V2+ _1 丁 3_13tan,3( i33)第二章1 土的剛塑性本構(gòu)模型與增量彈塑性模型表現(xiàn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線有何區(qū)別？2在劍橋模型中，物態(tài)邊界面上

4、的不排水三軸試驗的有效應(yīng)力路徑向p-q平面的投影是不是其屈服軌跡？為什么？3劍橋模型是否可以反映土由于剪應(yīng)力引起的體積膨脹（剪脹），清華彈塑性模型是否可以反映土由于剪應(yīng)力引起的體積膨脹？二者的區(qū)別是由于什么不 同？4劍橋模型的帽子屈服面能不能反映土由于剪應(yīng)力引起的體積變化？它是剪脹 還是減縮？5. Duncan-Chang模型與劍橋模型都是在常規(guī)三軸試驗基礎(chǔ)上建立的，前者通過常規(guī)三軸試驗確定的（v的關(guān)系推出模型參數(shù)；后者通過三軸試驗建立了用p-q表示的模型屈服函數(shù)。這兩個模型是否可以直接應(yīng)用于平面應(yīng) 變問題的數(shù)值計算。6 .在Dunca-Chang模型中，一般試驗常數(shù) K與Kur哪一個大些？7

5、. 土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系中，何謂應(yīng)變軟化？什么土在常規(guī)三軸壓縮試驗中會發(fā)生 應(yīng)變軟化？8. 鄧肯（Duncan-Chang Mode）雙曲線模型的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可表示為：13 問其中參數(shù)a, b有什么物理，力學(xué)意義？對于一種土，它們是a b 1不是常數(shù)？9 .在劍橋模型中（Cam-Cay），什么是物態(tài)邊界面（State boundary surface；什么 是臨界狀態(tài)線（Critical state line）?畫簡圖說明。10. 你知道有那些巖土材料的不連續(xù)數(shù)值計算方法？說明主要特點。11. 在p, q平面上繪出修正劍橋模型屈服面（屈服軌跡）的示意圖，這個模 型使用什么流動規(guī)則？它是否可以反映土

6、的剪縮性與剪脹性？12. 在p , q平面上繪出Lade-Duncan原始模型的屈服面和塑性勢面（軌跡） 的示意圖，這個模型使用什么流動規(guī)則？它是否可以反映土的剪縮性，是否 可以反映土的剪脹性？13 利用其屈服面和相適應(yīng)的流動準則解釋：為什么劍橋模型能夠反映土在 剪應(yīng)力作用下發(fā)生體積變化（即土的剪脹 （縮 ）性）。14 土的最基本的損傷模型可以表示為： （1 w） i w d 。其中 i 為 沒有損傷部分的應(yīng)力， d 為已經(jīng)損傷部分的應(yīng)力， w 為與應(yīng)力及應(yīng)變有關(guān)的 損傷比。試寫出該式的增量形式，即 的表示式。15 在什么類型的彈塑性模型中，其屈服面與破壞面（強度面）是重合的。16. Dunc

7、a-Chang模型有EB形式和E形式。其中的參數(shù)B、Et與t之間；常 數(shù) Kb、K 與 G 之間應(yīng)當有什么關(guān)系？17. 說明在什么條件下，清華模型就退化為劍橋模型。18. 與劍橋模型是否可以反映土由于剪應(yīng)力引起的體積膨脹 （剪脹），清華彈 塑性模型是否可以反映土由于剪應(yīng)力引起的體積膨脹？二者的區(qū)別是由于什 么不同？19. 在Dunca-Chang模型中，一般試驗常數(shù) K與Kur哪一個大些？ K與Kb之 間哪一個大些？20. 填方工程常常是平面應(yīng)變狀態(tài)的，如果在兩個主動的主應(yīng)力相差不大，零應(yīng)變方向的主應(yīng)力是否一定是中主應(yīng)力？這時Duncan-Chang的E、 模型中試驗常數(shù) G 變小，對于計算的

8、壩體沉降有什么影響？第三章1. 沙漠中穩(wěn)定沙丘的背風(fēng)坡坡度接近于松砂的天然休止角。它大于還是小于顆 粒礦物的滑動摩擦角？為什么海邊的沙灘的坡度要比松砂的天然休止角小的 多？2. 地基液化的條件、主要的影響因素和造成的危害有哪些？3. 什么叫砂土的臨界孔隙比 ecr? 臨界孔隙比與三軸試驗的圍壓力3有什么關(guān) 系？4. 有一處于臨界孔隙比的砂土三軸排水試驗的應(yīng)力應(yīng)變曲線如下圖所示。試定 性繪制出當e>ecr； e<< &r和e= &r時三軸固結(jié)不排水試驗的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲 線。5正常固結(jié)粘土的強度包線過原點，即其粘聚力c為零。這是否意味著它在各種應(yīng)力狀態(tài)下都不存在任

9、何粘聚力？6已知砂土的固結(jié)不排水試驗的有效應(yīng)力路徑如圖示，繪圖說明如何確定其有 效應(yīng)力指標和總應(yīng)力指標。1321327 有人認為平面應(yīng)變條件下，y方向上的應(yīng)力y總是中主應(yīng)力。這種說法是 否正確？試用彈性理論分析在z x k的平面應(yīng)變情況下，泊松比為 =0.3時，k在什么條件下上述說法不準確？8. 影響砂土液化的因素主要有哪些？砂土液化時其有效應(yīng)力的摩擦角是否減少了?9. 什么是水力劈裂？心墻土石壩的什么部位容易發(fā)生水力劈裂?10. 土的抗拉強度t是否等于c' tan '?11. 寫出弗雷德倫德（Fredlund）的非飽和土強度公式，其中哪一個參數(shù)不 是常數(shù)？它與土的什么物理性質(zhì)

10、指標有關(guān)？12. 什么是飽和砂土的流滑現(xiàn)象，其說明原因和影響因素。13. 土的抗拉強度t是否等于c' tan '?定性繪出粘土的聯(lián)合強度理論 （抗 拉與抗剪）的包線。14. 土的抗拉強度t是否等于c' tan '? t大于還是小于c' ctg ' ？15. 寫出Fredlunde的非飽和土的強度理論公式；當體積含水率逐漸趨近于0時，是增加、不變還是減少？16. 在周期荷載作用下飽和砂土的動強度d（或d）如何表示？定性繪出在同樣圍壓3,不同初始固結(jié)比1/ 3下的動強度曲線。17. 如果采用減壓的三軸壓縮試驗 （RTC:各向等壓固結(jié)以后，軸 向應(yīng)力不

11、 變，圍壓減少，試樣 發(fā)生軸向壓縮）對某正常固結(jié)飽和粘土進行固結(jié)不排水試驗，得到的強度指標與常規(guī)的固結(jié)不排水強度指標Cbu, cu比較有何不同?第四章1 在條分法穩(wěn)定分析中，一個土條上的滲透力大小通過浸潤線的水力坡降計算,方向為浸潤線的方向。2 在基坑支護結(jié)構(gòu)工程中，常常由于降雨和附近上、下水管線漏水而倒塌，試分析主要由于什么原因？3 在有自由面的非穩(wěn)定滲流計算中，在邊界上有一流量變化：hcost其中 為給水度，它表示什么意義？試分析在水面上升和水面下降時，對于粘性 土，給水度是否相同？4. 在土中水為靜水時，取土體（土骨架+孔隙水）為隔離體時，體積為 V的隔 離體邊界上的總水壓力的水平分量和

12、垂直分量各為多少？在有滲流土體中取 土體（土骨架+孔隙水）為隔離體時，體積為 V的隔離體邊界上的總水壓力 的水平分量等于什么力？5. 何謂非飽和土的土-水特征曲線？定性畫出一條土-水特征曲線。6. 為什么非飽和土的土-水特征曲線常常采用體積含水率w作為縱坐標，而不采用重量（質(zhì)量）含水量 w?7. 在基坑支護結(jié)構(gòu)工程中，常常由于降雨和附近上、下水管線漏水而倒塌，試 分析主要由于什么原因？8. 判斷下面的說法是否正確，如果不對，解釋為什么。（1）土體中由水頭差引起的滲流，其水流方向總是沿著最大水力坡降的方向;（2）土中自由水面下某點的壓力水頭等于這點到自由水面的豎直距離。9. 堆石壩壩身的防滲有哪

13、幾種型式？各有什么優(yōu)缺點？10. 在有水及滲流的邊坡穩(wěn)定分析中，可以用孔隙水壓力u,進行土體的總體的分析；也可以使用滲透力，基于“土的骨架”的平衡進行分析。你的意見如何？11. 在基坑開挖降水時，可以在支護結(jié)構(gòu)以外布設(shè)井點降水，也可以在基坑布設(shè)集水井排水，從主動和被動土壓力的角度，解釋哪一種降水方式更有利 于支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。12. 如果采用酒精進行粘土的滲透試驗，其滲透系數(shù)應(yīng)當比水的滲透系數(shù)大還是小？為什么？13. 什么是非飽和土的土水特征曲線？你對于基質(zhì)吸力有什么看法?14. 下圖中為一有沿坡滲流的土坡，水面與坡面齊平，問 A點的水壓力是多少？14.水下鉆孔樁施工中，需要保持孔的水位比地下水

14、位高，才能不塌孔。(1) 為什麼孔的水位比地下水位高；(2) 需要保持多大的水力坡降才能穩(wěn)定？(3) 為了使井壁的水力坡降提高，工程中一般采用什么措施？15. 關(guān)于基坑支護結(jié)構(gòu)上的水土壓力的水土合算與水土分算，你有什么看法?第五章1 .比奧(Biot)固結(jié)理論與太沙基倫杜立克(Terzaghi-Randulic)擴散方程之間主要區(qū)別是什么？后者不滿足什么條件？二者在固結(jié)計算結(jié)果有什么主要 不同？2 .對于一個寬度為a的條形基礎(chǔ)，地基壓縮層厚度為H，在什么條件下，用比奧固結(jié)理論計算的時間一沉降(t-s)關(guān)系與用太沙基一維固結(jié)理論計算的結(jié)果 接近？3. 在是砂井預(yù)壓固結(jié)中，什么是砂井的井阻和涂抹？

15、它們對于砂井排水有什么 影響？4. 發(fā)生曼德爾-克雷爾效應(yīng)的機理是什么？為什么擬三維固結(jié)理論(擴散方程) 不能描述這一效應(yīng)？5. 在堆載預(yù)壓中，勻速線性加載 40天施加100kPa均布荷載。問在40天時的固 結(jié)度Ui,與瞬時一次加載100kPa均布荷載以后20天的固結(jié)度U2相比，那個 大？6. 有兩個多層地基土如圖所示，都是上下雙面排水。如果按照化引當量層法， 他們的固結(jié)應(yīng)當是完全相同的。你認為哪一個在相同時段的固結(jié)度大？哪一 個比較適合用化引當量層法計算？解釋為什么？ 層土：粘土， k=2 10-8cm/s, Es=3MPa, 層土：砂質(zhì)粉土，k=5 10-5cm/s, Es=6MPa,0.3m'0.3m11m:j；0.6m彳、1mn7.單向壓縮的分層總和法沉降計算公式為:SmviPihi，寫出斯肯普頓1（Skempton）等人的“考慮三向變形效應(yīng)的單向壓縮分層總和法”的沉降計 算基本公式。與常規(guī)的分層總和法相比，它有哪些優(yōu)越性？S與h/b有