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文檔簡介

1、土力學習題集第一章 習題1試比較表示土的粒度成分的累積曲線法和三角坐標法。2什么是顆粒級配曲線,它有什么用途?采用對數(shù)坐標表示,橫坐標為粒徑,縱坐標為小于(或大于)某粒徑的土重(累計百分)含量反映土中各粒組的相對含量的曲線。用途:土的顆粒級配曲線的坡度可以大致判斷土的均勻程度。如曲線較陡,則表示粒徑大小相差不多,土粒較均勻,級配不好;反之,如曲線平緩,則表示粒徑大小相差懸殊,土粒不均勻,級配良好3粘土礦物有哪幾種?對土的礦物性質有何影響?并說明其機理?答:高嶺石 蒙脫石 伊利石 水云母 ;對粘性土的塑性等影響很大4試述粘土礦物顆粒的結晶結構特點。5試從結晶結構的差異性說明高嶺石、伊利石、蒙脫石

2、等粘土礦物組成的土在一系列工程性質上的差異性。6試比較土中各種水的特征。7試述毛細水上升的原因,說明在哪種土中毛細現(xiàn)象最顯著。答:在毛細管內的水柱,由于濕潤現(xiàn)象使彎液面成內凹狀時,水柱的表面積就增加了,這是由于管壁與水分子之間的引力很大,促使關內的水柱升高,從而改變彎液面形狀,縮小表面積,降低表面自由能。但當水柱升高改變了彎液面的形狀時,管壁與水之間的濕潤現(xiàn)象有會使水柱面恢復為內凹的彎液面狀。這樣周而復始,使毛細管內的水柱上升,直到升高的水柱重力和管壁與水分子間的上舉力平衡為止8土中結構有哪幾種類型?各對應哪類土?第二章 習題1一飽和土的天然重度為18.75kN/m3,土粒比重為2.75,求此

3、土的天然含水量和有效重度。2如果將1 m3比重為2.72,孔隙比為0.95,天然飽和度為37%的土的飽和度提高到90%,應加多少水?3取砂土樣測得天然重度為16.62 kN/m3,天然含水量為9.43%,比重為2.73,用容積為0.001 m3擊實器進行擊實,擊實后的重量為1.72kg,試問該砂土天然狀態(tài)的相對密度為多少(松散時擊實器內土樣重1.63 kg)?。4已知某土的比重為2.70,繪制飽和度為0、50%、100%三種情況土的重度(范圍1024 kN/m3)和孔隙比(范圍0.21.8)的關系曲線。5經(jīng)勘察,某土料場有土料300000 m3,其天然孔隙比e1=1.20,問這些土料可填筑孔隙

4、比e2=0.70的土堤多少m3?6某原狀土樣經(jīng)室內試驗測定,指標如下:液限W1=25%,塑限W0=13%,濕土重力為2.06010-3 kN,烘干后的干重力為1.22610-3 kN,其土粒相對密度為2.70,試求該試樣在下列狀態(tài)時的初始總體積各是多少?(1) 飽和度為100%;(2) 飽和度為50%。7已知兩個土樣的指標如下,試問下列說法正確與否,為什么?物理性質指標 土樣A 土樣B液限Wl 30% 9%塑限Wp 12% 6%含水量W 15% 6%土粒相對密度 2.70 2.68飽和度 100% 100%(A) A土樣中含有的粘粒比B土樣多;(B) A土樣的天然重度比B土樣大;(C) A土樣

5、的干重度比B土樣大;(D) A土樣的孔隙比B土樣大。8已知原狀土的含水量W=28.1%,重度為18.8 kN/m3,土粒重度為27.2 kN/m3,雙重為2.72,液限為30.1%,塑限為19%,試求:(1) 土的孔隙比及土樣完全飽和時的含水量和重度;(2) 確定土的分類名稱其及物理狀態(tài)。9某一施工現(xiàn)場需要填土,基坑的體積為2000 m3,土方來源是從附近土堆開挖,經(jīng)勘察土的比重為2.70,含水量為15%,孔隙比為0.60,要求填土的含水量為17%,干密度為17.6 kN/m3,問:(1) 取土場的重度、干重度和飽和度是多少?(2) 應從取土場開采多少方土?(3) 碾壓時應灑多少水?填土的孔隙

6、比是多少?10某飽和土樣含水量為35%,密度為1.89g/cm3, 求它的孔隙比,土粒比重,干重度。11某原狀土樣處于完全飽和狀態(tài),測得其含水量為32.45%,密度為1.8t/m3,土粒的相對密度為2.65,液限為36.4%,塑限為18.9%,求:(1) 土樣的名稱及物理狀態(tài)?(2) 若將土樣密實,使其干密度達到1.58 t/m3,此時土的孔隙比將減少多少?12取A、B兩土樣,測得其指標如下表,試求:(1)哪一土樣粘粒含量高?(2)哪一土樣孔隙比大?(3)哪一土樣飽和容重大?(4)確定A、B土樣的名稱及狀態(tài)。土樣Wl(%)Wp(%)W(%)dsSrA3012452.701B2916262.68

7、113三個粘性土樣的天然含水量均為30%,其塑限、液限的實測值分別如下:試樣1 Wp=15% Wl=30%試樣2 Wp=20% Wl=40%試樣3 Wp=30% Wl=45%試分析一下三個土樣的塑性特征和稠度狀態(tài),并據(jù)塑性指數(shù)對三種土分別定名。14塑性指數(shù)大的土具有哪些特點?如何用液性指數(shù)來評價土的工程地質性質?為什么液性指數(shù)大于1的粘性土還有一定的承載能力?15某土樣比重為2.71,干重度為15.7 kN/m3,天然含水量為19.3%,求此土的孔隙比、孔隙度和飽和度。已知該土Wl=28.3%,Wp=16.7%,試描述土的物理狀態(tài),定出土的名稱。16已知某土的天然含水量為47.2%,天然重度為

8、18.8 kN/m3,土粒比重為2.72,液限為35.5%,塑限為22%,試確定土的稠度狀態(tài),并根據(jù)Ip對土定名,然后與據(jù)塑性圖對土的分類結果進行對比分析。17某粘土單向壓縮試驗結果為P,kpa050100150200250300350400e0.8150.7910.7730.7580.7470.7370.7300.7240.720求:繪ep曲線和 elgp曲線;各級壓力區(qū)間的壓縮系數(shù)、壓縮模量和壓縮指數(shù);泊松比為0.35時各壓力區(qū)間的變形模量。18某原始粉質粘土的高壓固結試驗結果為p,kpa00.1250.250.500.751.01.52.03.04.06.08.0e0.7430.7350

9、.7280.7180.7080.7020.6870.6740.6490.6250.5820.549p,kpa6.04.03.02.01.51.01.52.03.04.06.08.0e0.5510.5540.5560.5610.5640.5690.5670.5650.5610.5580.5510.542p,kpa10.015.020.030.040.0e0.5220.4730.4430.3990.369求:土的先期固結壓力值;該土層中點的有效自重壓力為120kPa時,判斷土層的天然固結狀態(tài)?19已知一組直剪試驗結果為p,kPa100200300400f,kPa67119161215求:用作圖法求

10、此土的抗剪強度指標c、值;作用在此土中某平面上的正應力=220 kPa,剪應力=100 kPa,試問是否會剪壞?20地基中某一點所受的大主應力1=600 kPa,小主應力3=100 kPa,求:繪摩爾應力園;最大剪應力值,最大剪應力作用面和大主應力面的夾角;計算作用在與小主應力園成300的面上的正應力和剪應力?21作用在兩個相互垂直平面上的正應力分別為1800 kPa和300 kPa,剪應力都是300 kPa,求:大主應力和小主應力;這兩個平面與最大主應力面的夾角?22某飽和粘土的三軸固結不排水剪試驗中測得的4個試樣剪損時最大主應力1、最小主應力3和孔隙水壓力u值如下:1,kPa1452183

11、104013,kPa60100150200u,kPa315792126求:用總應力法和有效應力法確定土的抗剪強度指標?第三章 習題1簡述土的工程地質分類的基本類型和一般原則。答:粗粒土按粒度成分及級配特征;細粒土按塑性指數(shù)和液限,即3塑性圖法;有機土和特殊土則分別單獨列為一類;對定出的土名給以明確含義的文字符號,既可一目了然,還可以運用電子計算機檢索土質試驗資料提供條件2建筑地基基礎設計規(guī)范中是根據(jù)哪些性質對土進行分類的?理由是什么?3 分析一下碎石類土、砂類土、粉土和粘性土的工程地質特征。4地基土分哪幾大類?各類土劃分的依據(jù)是什么?答: 根據(jù)地基規(guī)范作為建筑地基上的土(巖),可分為巖石、碎石

12、土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。5如何區(qū)別一般土和特殊土?我國有哪些特殊土?它們各分布在什么地方?6試述黃土的成分及結構特征,包括微結構特征。7評價黃土濕陷性、劃分非自重濕陷性和自重濕陷性,以及確定黃土滲透溶濾變形的指標和方法是什么?8劃分建筑場地濕陷類型、確定非自重濕陷性黃土出現(xiàn)濕陷性,以及確定濕陷性黃土地基濕陷等級的指標和方法是什么?9試述紅粘土的工程特性。10試述軟土的工程特性。根據(jù)什么指標對軟土進行工程地質分類?11凍土的專門性指標有哪些?如何對地基土的凍脹性、融陷性分類?12淤泥和淤泥質土的生成條件、物理性質和工程特性是什么?淤泥上能否造建筑物?13膨脹土如何定名?其重要特征包括哪

13、些方面?14鹽漬土如何定名?其重要特征包括哪些方面?第四章 習題1什么叫做管涌土和非管涌土?在滲透水流作用下,土中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動,以至流失;隨著土的孔隙不斷擴大,滲透速度不斷增加,較粗的顆粒也相繼被水流逐漸帶走,最終導致土體內形成貫通的滲流管道,造成土體塌陷,這種現(xiàn)象叫管涌。2什么叫滲透力,其大小和方向如何確定?答:地下水在土體中流動時,由于受到土的阻力,而引起水頭損失,從作用力與反作用力的原理可知,水流經(jīng)過時必定對土顆粒施加一種滲流作用力,單位體積土顆粒所受到的滲流作用力稱為滲透力。滲流力的大小與水力梯度成正比,其方向與滲流方向一致。3影響土滲透性的因素有哪些?答:1、土的

14、粒度成分及礦物成分;2、結合水膜厚度;3、土的結構、構造;4、水的粘滯度;5、土中氣體4達西定律的基本假定是什么?試說明達西滲透定律的應用條件和適用范圍。答:1)水流全部質點以平行而不混雜的方式分層流動;2)在層流狀態(tài)的滲流中,滲透速度V與水力梯度J的一次方成正比,V=KJ 并與土的性質有關;適用于中砂、細砂和粉砂等5用達西滲透定律計算出的滲透流速是否是土中的真實滲透流速,它們在物理概念上有何區(qū)別?6滲透力是怎樣引起滲透變形的?滲透變形有哪幾種形式?在工程中會有什么危害?防治滲透破壞的工程措施有哪些?答:地下水的滲流方向自下而上,已知土的有效重度為,當向上的動水力與土的有效重度相等時,這時土顆

15、粒間的壓力就等于零,土顆粒將處于懸浮狀態(tài)而失去穩(wěn)定,這種現(xiàn)象叫流沙。在滲透水流作用下,土中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動,以至流失;隨著土的孔隙不斷擴大,滲透速度不斷增加,較粗的顆粒也相繼被水流逐漸帶走,最終導致土體內形成貫通的滲流管道,造成土體塌陷,這種現(xiàn)象叫管涌。防治流土的關鍵在于控制溢出處的水力坡降,為了保證實際的溢出坡降不超過允許坡降,可采取以下工程措施:1??赏ㄟ^做垂直防滲帷幕、水平防滲鋪蓋等,延長滲流途徑、降低溢出處的坡降;2。在溢出處挖減壓溝或打減壓井,貫穿滲透性小的黏土層,以降低作用在粘性土層底面的滲透壓力;3。在溢出處加透水蓋重,以防止土體被滲透力所懸浮。防止管涌一般可從下

16、列兩方面采取措施:1。做防滲鋪蓋或打板樁等,降低土層內部和滲流溢出處的滲透坡降;2。在滲流溢出部位鋪設層間關系滿足要求的反濾層。7發(fā)生管涌和流土的機理與條件是什么?與土的類別和性質有什么關系?在工程上是如何判斷土可能發(fā)生滲透破壞并進行分類的。答:發(fā)生管涌與流土的機理如上一題答案所訴。發(fā)生流土的條件是水力梯度大于或等于臨界水力梯度。臨界水力梯度與土性密切相關,研究表明,土的不均勻系數(shù)愈大,值愈小,土中細顆粒含量高,值增大,土的滲透系數(shù)愈大,值愈低。發(fā)生管涌首先取決于土的性質,管涌多發(fā)生在砂性土中,其特征是顆粒大小差別較大,往往缺少某種粒徑,孔隙直徑大且相互連同。無黏性土產(chǎn)生管涌的兩個必備條件是:

17、1。幾何條件:土中粗顆粒所構成的孔隙直徑必須大于細顆粒的直徑,這是必要條件,一般不均勻系數(shù)的土才會發(fā)生管涌;2水力條件:滲流力能夠帶動細顆粒在孔隙間滾動或移動是管涌發(fā)生的水力條件,可用管涌的水力梯度來表示。8試列舉幾個在工程設計與施工中應用滲透力的例子,說明其應用條件及應注意的問題。9什么是流網(wǎng)?流網(wǎng)兩族曲線必須滿足的條件是什么?流網(wǎng)的主要用途是什么?10如下圖所示,有A、B、C三種土,其滲透系數(shù)分別為KA=110-2cm/s,KB=310-3 cm/s,KC=510-4 cm/s,裝在斷面為10cm10cm的方管中,問:(1)滲透經(jīng)過A土后的水頭降落值h為多少?(2)若要保持上下水頭差h=3

18、5cm,需要每秒加多少水?1、滲流通過A,B,C土體的綜合滲流系數(shù)=90/(50/0.01+30/0.003+10/0.0001)=90/350002、流量Q=kiA=(90/35000)*(35/90)*10*10=0.1cm3,此為第二題答案3、根據(jù)i=Q/kA=0.1/(0.01*100)=0.1,h=iL=0.1*50=5cm,此為第一題答案11一種粘性土的比重2.70,孔隙比為0.58,試求該土的臨界水力坡降?12如下圖實驗中:(1)已知水頭差h=20 cm,土樣長度L=30 cm,試求土樣單位體積所受的滲透力是多少?(2)若已知土樣的土粒比重為2.72,孔隙比為0.63,問該土樣是

19、否會發(fā)生流土現(xiàn)象?(3) 求出使該土發(fā)生流土時的水頭差h值。13在孔隙率為0.35,土粒比重為2.65的土中開挖墓坑,已知基坑底部有一層厚1.25m的上述土層,受到了1.85m以上的滲流水頭影響(如見圖),問在土層上面至少加多厚的粗砂才能抵抗流土現(xiàn)象發(fā)生?(假定粗砂與土具有相同的孔隙率和比重,而且不計砂土的水頭損失)。14變水頭滲透試驗中,土樣直徑為7.5cm,長1.5 cm,量管(測壓管)直徑1.0 cm,初始水頭h0=25cm,經(jīng)20min后,水頭降至12.5 cm, 求滲透系數(shù)K。15已知流網(wǎng)如下圖所示,(1)試估算沿板樁墻每米滲入基坑的流量(m3/min)。設砂的滲透系數(shù)K=1.810

20、-2cm/s。(2)試估計坑底是否可能發(fā)生滲透破壞,有多大安全系數(shù)?設砂的飽和重度為18.5kN/m3。16如下圖所示地基,粘土層上下的測管水柱高度分別為1m 及5m,在承壓力作用下產(chǎn)生自下而上的滲流。(1)試計算出A、B、C三點的總應力、有效應力、孔隙水壓力、水力坡降和滲透力。(2)A點處是否產(chǎn)生流土:a.發(fā)生;b.不發(fā)生;c.臨界狀態(tài)。17如下圖所示,在粗砂地基中打入板樁墻,擋水4 m,地基流網(wǎng)如圖所示。粗砂滲透系數(shù)K=110-3 cm/s,孔隙比為0.60,比重為2.65,不均勻系數(shù)為8, 求:(1)每米長度上通過等勢線4的流量;(2)土體abcd可能發(fā)生什么形式的滲透破壞,安全系數(shù)多大

21、?(3)A點所受的垂直滲透力和水平滲透力各為多大?第五章 習題1在計算土的豎向自重應力時,采用的是什么理論?做了哪些假設?2什么是自重應力與附加應力,附加應力大小與何有關?答:對一般天然土層來說,自重應力引起的壓縮變形在地質歷史上早已完成,不會再引起地基的沉降,附加應力則是由于修建建筑物以后在地基內新增加的應力,因此它是使地基發(fā)生變形,引起建筑物沉降的主要原因。3目前根據(jù)什么假設條件計算地基的附加應力?答:計算地基中的附加應力時,一般假定地基土是各向同性的、均質的線性變形體,而且在深度和水平方向上都是無限延伸的,即把地基看成是均質的線性變形空間(半無限體),這樣就可以直接采用彈性力學中關于彈性

22、半空間的理論解答。計算基底附加應力時,通常將基底看成是柔性荷載,而不考慮基礎剛度的影響。4以條形均布荷載為例,說明附加應力在地基中傳播、擴散規(guī)律。5定義有效應力,并評價它在實際土力學問題中的重要性。答:飽和土是由固體顆粒構成的骨架和充滿其間的水組成的兩相體,當外力作用于土體后,一部分由土骨架承擔,并通過顆粒之間的接觸面進行應力的傳遞,稱為有效應力。另一部分則由孔隙中的水來承擔,水雖然不能承擔剪應力,但卻能承受法向應力,并且可以通過連通的孔隙水傳遞,這部分水壓力稱為孔隙水壓力。土的變形(壓縮)和強度的變化都只取決于有效應力的變化。引起土的體積壓縮和抗剪強度發(fā)生變化的原因,并不是作用在土體上的總應

23、力,而是總應力與孔隙水壓力之間的差值有效應力??紫端畨毫Ρ旧聿荒苁雇涟l(fā)生變形和強度的變化。這是因為水壓力各方向相等,均衡的作用于每個土顆粒周圍,因而不會使土顆粒移動,導致孔隙體積的變化。它除了使土顆粒受到浮力外,只能使土顆粒本身受到靜水壓力,而固體顆粒的壓縮模量很大,本身壓縮可忽略不計。另外,水不能承受剪應力,因此孔隙水壓力自身的變化也不會引起土的抗剪強度的變化,正因為如此,孔隙水壓力也被稱為中性壓力。6地下水位的變化對地表沉降有無影響?為什么?答:當?shù)叵滤辉诘鼗至又猩仙?,使土的有效自重應力減小,反之,當?shù)叵滤辉诘鼗至又邢陆担瑒t土中有效自重應力增大。地下水位突然降落時,由于土還未來

24、得及反應,地基的附加沉降不會發(fā)生,而當?shù)叵滤徛德鋾r,地基土會由于有效自重應力增大而出現(xiàn)附加沉降。7分析地下水位下降對地基沉降有什么影響?8怎樣計算矩形均布荷載作用下地基內任意點的附加應力?9簡述土的有效應力原理。答:,飽和土中任意點的總應力總是等于有效應力加上孔隙水壓力10試繪出以下幾種情況附加應力沿深度的分布。(1)地表作用大面積均布荷載100kPa;(2)地表作用局部荷載;(3)地下水位從地表突然降至z深度;(4)場地瞬時大面積堆填厚h的淤泥質填土,沖填土重度為r。11=+u是土力學中什么原理的表達式?它對于任何土是否都適用,為什么?試指出其在有關力學課題公析中的重要意義。12有一擋土

25、墻,基礎寬度6m,埋置在地面1.5 m處,在離基礎荷載A點處作用著豎直線荷載P=2400kN/m, 墻背受到水平推力H=400 kN/m,其作用點距基底面為2.4 m,如圖所示.該地基土的重度為19 kN/m3,試求基礎中心點下深度z=7.2 mM處點的附加應力(考慮墻后填土引起的附加應力)。13某地基地表至4.5 m深度內為砂巖層,4,59.0 m為粘土層,其下為透水頁巖,地下水位距地表2.0 m.已知水位以上砂土的平均孔隙比為0.52,平均飽和度為0.37;粘土的含水量為42%,砂土和粘土的比重均為2.65,請計算地表至粘土層范圍內的豎向總應力、有效應力和孔隙水壓力,并繪制相應的應力分布圖

26、(rsat=9.81kN/m3)。14對某粘土試樣進行三軸壓縮試驗,在不排水條件下施加圍壓29.43kPa,測得超靜孔隙水壓力29.43 kPa,然后施加軸向壓力至58.86 kPa時,又測得超靜孔隙水壓力為44.15 kPa.試計算孔隙水壓力系數(shù)A和B的值,并判斷該粘土的飽和程度。15某土層物理力學性質指標如下圖,試計算下述兩種情況下土的自重應力。(1)沒有地下水;(2)地下水在天然地面下1m位置。16試計算下圖所示地基土中的自重應力分布。17飽和細砂試驗中,試件在周圍壓力3=100kN/m2下固結,然后增加垂直應力1=100 kN/m2,測得試件中的孔隙水壓力為u=50 kN/m2,問豎直

27、應力繼續(xù)增加到150 kN/m2時,作用在此試件的總應力、孔隙水壓力和有效應力各有多大(假設孔隙壓力系數(shù)A是常數(shù))。第六章 習題1表征土的壓縮性參數(shù)有哪些?簡述這些參數(shù)的定義及其測定方法?、表征土的壓縮性參數(shù)主要有:壓縮系數(shù)a,壓縮指數(shù)Cc ,壓縮模量Es,變形模量E0及彈性模量E等。 、壓縮系數(shù)a:完全側限條件下孔隙比變化與相應外力變化之比。 壓縮指數(shù)Cc:完全側限條件下孔隙比變化與相應外力變化之比。外力取常用對數(shù) 壓縮模量Es: 完全側限條件下豎向應力與相應豎向應變之比。 變形模量E0:無側限條件下,豎向應力與相應豎向應變之比。 彈性模量E:無側限條件下,瞬時應力與相應豎向應變之比。 2試

28、用現(xiàn)場靜載荷試驗的PS曲線,說明地基土壓縮變形的過程。3何為土層前期固結壓力?如何確定?如何判斷土層一點的天然固結狀態(tài)?而前期固結壓力(p )是指土層在地質歷史上曾經(jīng)受過的最大有效固結壓力。 工程中根據(jù)先期固結壓力與目前自重應力的相對關系,將土層的天然固結狀態(tài)劃分為三種4什么是土的壓縮性,它是由什么引起的?答:土的壓縮性是指在外荷載作用下,土體體積變小的性質,它反映的是土中應力與其變形之間的變化關系,是土的一種基本力學性質之一。5壓縮系數(shù)和壓縮模量的物理意義是什么?兩者有何關系?如何利用壓縮系數(shù)和壓縮模量評價土的壓縮性質?答:壓縮系數(shù)a是反映土的壓縮性質的重要指標。a值越大,直線段的坡度越大,

29、說明土的壓縮性越大;壓縮模量ES是指在無側脹的條件下受壓時,豎向應力增量與豎應變增量的比值6試述壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、壓縮模量、變形模量和固結系數(shù)的定義、定義式、用途及確定方法。7變形模量和壓縮模量有何關系和區(qū)別?土的壓縮模量:在完全側限條件下,土的豎向附加應力增量與相應的應變增量之比值,它可以通過室內壓縮試驗獲得。土的變形模量是通過現(xiàn)場載荷試驗求得的壓縮性指標,即在部分側限條件下,其應力增量與相應的應變增量的比值。8簡述應力歷史對沉降變形的影響。書本P469結合圖示說明,什么是前期固結應力?什么是超固結比?如何判斷土的應力歷史?先期固結壓力和超固結比:天然土層在歷史上所經(jīng)受過的最大固結壓力(指

30、土體在固結過程中所受的最大有效壓力),稱為前(先)期固結壓力pc前期固結壓力pc與現(xiàn)有自重應力p1的比值(pc/p1),)稱為超固結比OCR正常固結土:若天然土層在逐漸沉積到現(xiàn)在地面后,經(jīng)歷了漫長的地質年代,在土的自重作用下已經(jīng)達到固結穩(wěn)定狀態(tài),則其前期固結壓力pc等于現(xiàn)有的土自重應力p1(p1h,為土的重度,h為現(xiàn)在地面下的計算點深度),這類土稱為正常固結土(OCR1)。超固結土:若正常固結土受流水、冰川或人為開挖等的剝蝕作用而形成現(xiàn)在的地面,則前期固結壓力pchc(hc為剝蝕前地面下的計算點深度)就超過了現(xiàn)有的土自重應力p1這類歷史上曾經(jīng)受過大于現(xiàn)有土自重應力的前期固結壓力的土稱為超固結土

31、(OCR1)。欠固結土:新近沉積粘性土、人工填土及地下水位下降后原水位以下的粘性土等,在自重作用下還沒有完全固結,土中孔隙水壓力仍在繼續(xù)消散,因此土的固結壓力pc必然小于現(xiàn)有土的自重應力p1這類土稱為欠固結土(OCR1)。欠固結土:新近沉積粘性土、人工填土及地下水位下降后原水位以下的粘性土等,在自重作用下還沒有完全固結,土中孔隙水壓力仍在繼續(xù)消散,因此土的固結壓力pc必然小于現(xiàn)有土的自重應力p1這類土稱為欠固結土(OCR1,pcp1,為超固結土,OCR=1, pc=p1為正常固結土,OCR1, pcp1,為次固結土17簡述砂土液化的機理。18簡述影響砂土液化的主要因素。19簡述影響地基壓縮性的

32、主要因素。20a1-2和a有何區(qū)別?對某土而言,其a1-2和a都是常量,對否?為什么?21某土樣做抗剪強度試驗,測得C=0,則該土肯定是無粘性土,對否?為什么?22土的抗剪強度的主要特征是什么?方法:一、直剪試驗:快剪、固結快剪、慢剪;二、三軸壓縮試驗:不固結不排水剪、固結不排水剪、固結排水剪 三、無側限抗壓強度 四、十字板剪切試驗土體抵抗由荷載作用產(chǎn)生的顆粒間相互滑動而導致土體破壞的極限能力。23從飽和粘土性中一點取出一簡土樣,切取多個試樣,進行直剪固結快剪試驗,測得正常固結部分Ccq=0,cq=200,超固結部分Ccq=30kPa, cq=70。問(1)該土的先期固結壓力Pc是多少?(2)

33、如該土樣在地基中的自重應力為80 kPa,問其天然狀態(tài)不排水強度是多少?(3)如在地面施加大面積均布荷載P=120 kPa,固結穩(wěn)定后,該取土點的不排水強度應是多少?24某飽和粘土,已知其有效應力強度指標C,=0,=280,孔隙水壓力系數(shù)A=0.8,如將該土試樣在各向等壓力3=50 kPa下固結穩(wěn)定,然后在不排水條件施加偏應力1-3=46kPa,問該土樣是否被剪壞?25對一飽和原狀土樣進行固結不排水試驗,破壞時測得3=200kPa,1-3=400 kPa,孔隙水壓力u=100 kPa,試樣的破裂面與水平面的夾角580,求:孔壓系數(shù)A;有效應力強度指標C,、。26為測定某粘性土的抗剪強度指標,先

34、取一土樣作固結排水條件下的直剪試驗,當n=50 kPa時,測得破壞時剪應力f=57.74 kPa;另取一相同條件的土樣,作固結排水三軸壓縮試驗,當圍壓3=50 kPa時,破壞時作用在土樣上的大主應力1=250kPa,試利用以上試驗數(shù)據(jù),求該粘性土的抗剪強度指標C、。27飽和粘性土樣試驗在三軸儀中進行固結不排水剪切試驗,施加的圍壓3是196 kPa,試樣破壞時的主應力差為274 kPa,測得孔隙水壓力176 kPa,如果破壞面與水平面成580角,試求破壞面上的正應力、剪應力、有效應力及試樣中的最大剪應力。28某飽和粘土的有效內摩擦角為300,有效內聚力為12 kPa,取該土樣作固結不排水剪切試驗

35、,測得土樣破壞時3=260 kPa,1-3=135 kPa,求該土樣破壞時的孔隙水壓力。第八章 習題1影響擋土墻土壓力的因素有哪些?主動土壓力、被動土壓力、上部的荷載、還有地下水壓力2何謂主動土壓力、靜止土壓力和被動土壓力?三者之間有何關系?主動土壓力:若擋土墻在墻后填土壓力作用下,背離這填土方向移動,這是作用在墻上的土壓力將由靜止土壓力逐漸減小,當墻后土體達到極限平衡,并出現(xiàn)連續(xù)滑動面使土體下滑,這是土壓力減至最小值,稱為主動土壓力。被動土壓力:擋土墻在自重或外力作用下,墻背向后(填土方向)發(fā)生位移或轉動,墻后填土受到墻背的推擠,亦向后產(chǎn)生位移填土體內將產(chǎn)生被動滑裂面,填涂內同時產(chǎn)生剪切阻力

36、作用而阻力墻的擠壓使得側向壓力不斷增大,隨著墻后位移不斷增大,墻后土體內的剪切阻力作用也隨之不斷增大,直至土的剪強度已完全發(fā)揮,達到被動極限狀態(tài),此時填土對墻身所產(chǎn)生的抗力稱為被動土壓力。靜止土壓力:當擋土墻不發(fā)生任何位移時墻后填土作用于墻背上的土壓力。3朗肯土壓力理論和庫侖土壓力直論的假定條件是什么?朗肯土壓力理論假設:墻背光滑、墻背垂直于填土面、填土面水平、土體的豎直面和水平面沒有剪應力,故豎直方向和水平方向的應力為主應力。庫倫土壓力理論假設:1.墻后的填土是理想的散粒體(黏聚力c=0); 2.滑動破壞面為一平面;3.滑動土楔體視為剛體4擋土墻上的土壓力有哪幾種,分別敘述其定義。答擋土墻上

37、的土壓力有靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力三種。 靜止土壓力指擋土墻固定不動墻后填土處于彈性平衡狀態(tài)時作用于強背上的土壓力。主動土壓力是指擋土墻向離開墻后填土方向發(fā)生偏移,墻后填土處于極限平衡狀態(tài)時作用于強背上的土壓力。被動土壓力是指擋土墻向著墻后填土方向發(fā)生偏移,墻后填土處于極限平衡狀態(tài)時作用于強背上的土壓力。5擋土墻的墻背垂直光滑,墻后填土面水平,試定性繪出下列情況的墻背主動土壓力分布:(1)填土為均質砂或均質粘土;(2)填土為粘土,地下水在1/2墻高處;(3)填土上半層為砂土,填土面有均勻連續(xù)荷載;(4)填土為均質砂土,填土面有均勻連續(xù)荷載;(5)填土為均質粘土,填土面有均勻連續(xù)荷載。

38、6試分析剛性擋土墻產(chǎn)生位移時,墻后土體中應力狀態(tài)的變化。7填土內摩擦角的大小對土壓力的大小有何影響。答:內摩擦角變大,主動土壓力減小,被動土壓力變大。8墻背的粗糙程度、填土排水條件的好壞對主動土壓力的大小有什么影響。9試繪圖分析作用在擋土墻背上主動土壓力的方向和作用點位置。10試繪圖分析作用在擋土墻背上被動土壓力的方向和作用點位置。11某擋土墻高7m,墻背豎直光滑,墻后填土面水平,并作用均布荷載q=20kPa,填土分兩層,地下水分布在兩層土界面上;上層土厚3m,r1=18.0kN/m3, 1=200,c1=12.0kPa;下層位于水位以下,厚4m,rsat=19.2kN/m3,2=260,c2

39、=6.0kPa。試求墻背總側壓力E及作用點位置,并繪鍘壓力分布圖。12一擋土墻墻背垂直光滑,填土面水平,且作用一條形均布荷載(如下圖),計算作用在墻背的主動土壓力Ea。13某擋土墻如下圖所示,已實測到擋土墻墻后的土壓力合力值為64kN/m。試用朗肯土壓力公式說明此時墻后土體已達到極限平衡狀態(tài),為什么?14圖示擋土墻,墻背垂直光滑,墻后填土指標如下圖,已測得墻體移動,使墻后填土達到朗肯土壓力極限平衡狀態(tài),A點的水平壓力為25 kPa,求:(1)繪出整個墻背上的壓力分布圖,并求出作用在墻背上的總土壓力;(2)畫出土體中過A點的剪切破壞面,并標明其與水平面的夾角是多少?(3)求土中過A點剪應力破壞面

40、上的法向應力和剪應力。15已知擋土墻高10m,墻后填土為中砂,r=18kN/m3,rsat=20kN/m3,=300;墻背垂直、光滑,填土面水平。計算總靜止土壓力E0,總主動土壓力Ea;當?shù)叵滤簧仙岭x墻頂6 m時,計算m所受的Ea與水壓力Ew。第九章 習題1土坡穩(wěn)定性分析有何實際意義?影響土坡穩(wěn)定性的因素有哪些?答:一是土的抗剪強度由于受到外界的因素的影響而降低,使土坡失穩(wěn)破壞。二是土坡內原來的靜力平衡狀態(tài)由于受到外力的作用而破壞使土坡失穩(wěn)破壞2影響土坡穩(wěn)定性的因素有哪些?如何防治土坡滑動?影響土坡穩(wěn)定有多種因素,包括土坡的邊界條件、土質條件和外界條件。具體因素分述如下:1、土坡坡度 土坡坡度有兩種表示方法:一種以高度與水平尺度之比來表示,例如,1:2表示高度1M,水平長度為2M的緩坡;另一種以坡角的大小,可見越小土坡越穩(wěn)定,但不經(jīng)濟。2、土坡高度 H 越小,土坡越穩(wěn)定; 3、土的性質 其性質越好,土坡越穩(wěn)定;4、氣象條件 晴朗干燥土的強度大,穩(wěn)定性好;5、地下水的滲透 土坡中存在與滑動方向滲透力,不利;6、 強烈

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