土力學(xué)簡答題

1、2.2 粘性土顆粒為什么會帶電？答：粘性土顆粒帶電的原因有：（1）離解：指晶體表面的某些礦物在水介質(zhì)中產(chǎn)生離解，離解后陽離子擴(kuò)散于水中，陽離子留在顆粒表面。（2）吸附作用：指晶體表面的某些礦物把水介質(zhì)中一些帶電荷的離子吸附到顆粒的表面。（3）同象置換：指礦物品格中高價(jià)的陽離子被低價(jià)的陽離子置換，產(chǎn)生過剩的未飽和負(fù)電荷。2.3 毛細(xì)現(xiàn)象對工程有何影響？答：毛細(xì)水的上升對建筑物地下部分的防潮措施和地基土的浸濕和凍脹等有重要影響。此外，在干旱地區(qū)，地下水中的可溶鹽隨毛細(xì)水上升后不斷蒸發(fā)，鹽分便積聚于靠近地表處而形成鹽漬土。2.4 什么是土的靈敏度和觸變性？其在工程中有何應(yīng)用？答：士的靈敏度是以原狀土

2、的強(qiáng)度與同一土經(jīng)重塑后的強(qiáng)度之比來表示的，它反映了土的結(jié)構(gòu)性對強(qiáng)度的影響。土的靈敏度愈高，結(jié)構(gòu)性愈強(qiáng)，受擾動(dòng)后土的強(qiáng)度降低的越多，所以在基礎(chǔ)施工中應(yīng)注意保護(hù)基槽，盡量減少土結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)。士的觸變性是指黏性土結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，強(qiáng)度降低，當(dāng)擾動(dòng)停止后，土的強(qiáng)度又隨時(shí)間而逐漸增大，這種抗剪強(qiáng)度隨時(shí)間恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)，即為土的觸變性。例如：在黏性土中打樁，可利用土的靈敏度，將樁打入；利用土的觸變性，可保證樁的承載力滿足要求。2.5 為什么細(xì)粒土壓實(shí)時(shí)存在最優(yōu)含水量？答：當(dāng)含水量很小時(shí)，顆粒表面的水膜很薄，要使顆粒相互移動(dòng)需要克服很大的粒間阻力，因而需要消耗很大的能量。這種阻力可那來源于毛細(xì)壓力或者結(jié)合水的

3、剪切阻力。隨著含水量的增加，水膜加厚，粒間阻力必然減小，水起潤滑作用，使土粒易于移動(dòng)而形成最優(yōu)的密實(shí)排列，壓實(shí)效果就變好；但當(dāng)含水量繼續(xù)增大，以致土中出現(xiàn)了自由水，壓實(shí)時(shí)，孔隙水不易排出，形成較大的孔隙壓力，勢必阻止土粒的靠攏，所以壓實(shí)效果反而下降2.6 砂土、粉土、粘性土的工程分類時(shí)，采用的指標(biāo)為什么不一樣？答：影響土的工程性質(zhì)的三個(gè)主要因素是土的三相組成、物理狀態(tài)、結(jié)構(gòu)性。對粗粒土，其工程性質(zhì)主要取決于顆粒及其級配。對細(xì)粒土，其工程性質(zhì)主要取決于土的吸附結(jié)合水的能力，因而多采用稠度指標(biāo)來反映。2.8什么是粘性土的界限含水量？什么是土的液限、塑限、縮限、塑性指數(shù)和液性指數(shù)？答：粘性土由一種狀

4、態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水量1叫做界限含水量Q土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)到流動(dòng)狀態(tài)的界限含水量叫做液限；土由半固態(tài)轉(zhuǎn)到可塑狀態(tài)的界限含水量叫做塑限；土由半固體狀態(tài)不斷蒸發(fā)水分，則體積逐漸縮小，直到體積不再縮小時(shí)土的界限含水量叫縮限；壁性指數(shù)是指液限和縮限的差值（省去%符號），即土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍，用符號與表示，即：4二也.修液性指數(shù)是指粘性土的天然含水量和塑限的差值與量性指數(shù)之比，用符號乙表示，即:_-wp_w-wp工工二二%-嗎hI2 影響土的滲透性的主要因素有哪些？答：土的滲透系數(shù)的影響因素有：土的密實(shí)度或孔隙比；土的顆粒尺寸及級配；土的飽和度；土顆粒的礦物組成；土的結(jié)構(gòu)；水的溫度。影響土

5、的滲透系數(shù)的還有其他因素，但最主要的是土的顆粒性質(zhì)和孔隙比。2 在進(jìn)行滲透試驗(yàn)時(shí)，為什么要求土樣充分飽和？如果未完全飽和，在試驗(yàn)中測出的滲透系數(shù)是偏大還是偏小？產(chǎn)生這種結(jié)果的原因是什么？答：由于土體的飽和度對滲透系數(shù)的量測具有很重要的影響，所以在滲透試驗(yàn)中應(yīng)盡量達(dá)到完全飽和，以減小飽和度所造成的不確定性的影響。如果土樣沒有完全飽和，其中的封閉氣泡不僅減小了土的過水?dāng)嗝?，而且還可以堵塞一些孔隙通道，會使測得的滲透系數(shù)偏小。2 用達(dá)西定律計(jì)算出的滲透流速是不是土中的實(shí)際流速？如果不是，它們在物理概念上有何區(qū)別？答：不是。達(dá)西定律計(jì)算出的滲透流速是單位時(shí)間通過單位截面積的水量，其中的截面積包括土粒骨

6、架的面積和孔隙面積之和，因此，此流速實(shí)際上它只是土體中的一個(gè)表觀流速，并不代表水在土顆粒形成的孔隙水的實(shí)際流速。由于土顆粒排列的任意性，在土中滲流水的實(shí)際流速的方向和大小各點(diǎn)都是不同的，是隨孔隙的分布和大小而變化的。由于真實(shí)的過水面積小于實(shí)際橫截面面積，所以實(shí)際流速一般大于計(jì)算出的滲透流速。2 滲透系數(shù)的常用測定方法有哪些？這些方法有何優(yōu)缺點(diǎn)，各自適用于什么條件？答：確定土的滲透系數(shù)可以通過室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)，其中室內(nèi)試驗(yàn)從試驗(yàn)原理來看，可以分為常水頭法和變水頭法兩種測定方法，土的滲透系數(shù)的現(xiàn)場測定常采用井孔抽水試驗(yàn)或井孔注水試驗(yàn)。室內(nèi)試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，花費(fèi)較少，因此在工程重得到普遍采用；

7、但是一般來講，取得具有代表性的原狀土樣是相當(dāng)困難的，再加上室內(nèi)試驗(yàn)對現(xiàn)場條件（如飽和度、密實(shí)度和溫度等）的模擬也很難達(dá)到和實(shí)際情況完全一致，因此室內(nèi)試驗(yàn)的最大缺點(diǎn)是其測定的滲透系數(shù)往往很難準(zhǔn)確反映現(xiàn)場土的實(shí)際滲透性質(zhì)。現(xiàn)場試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是直接在原位進(jìn)行試驗(yàn)，因此確定的滲透系數(shù)更接近工程的實(shí)際情況；缺點(diǎn)是試驗(yàn)費(fèi)用高，所用時(shí)間也相對較長。常水頭試驗(yàn)常用于粗粒土，如粗、中砂和礫石等滲透系數(shù)大于0.0001cm/s的土；變水頭試驗(yàn)適用于細(xì)粒土，如粉細(xì)砂、粉土和粘土；現(xiàn)場試驗(yàn)可以測得原位土的滲透系數(shù)的平均值，結(jié)果較為可靠。8.2 砂土、粗粒土（指卵石、礫石等）、粘土的滲透規(guī)律有何不同？為什么只有粘性土由起始

8、水力坡降？為什么有些粘性土孔隙比大于無粘性土的孔隙比，而滲透性粘性土卻小于無粘性土？答：大多數(shù)砂土的流速¥與水力坡降I之間滿足線性關(guān)系，即適用于達(dá)西定律v=k-i；對于卵石,礫石等滲透性很大的粗粒土，其中的濠流會變成紊流，其流速與水力坡降之間的關(guān)系可以表示為丫二片寸皿，其中m<1,0,達(dá)西定律不適用；對于滲透性很低的粘土，當(dāng)水力坡降較小時(shí)，流速v與水力坡降i也是非線性的，可以表示為v二h，其中">1.0,當(dāng)水力坡降增加到一定程度時(shí)，二者又接近線性關(guān)系，可近似表示為¥=左。一吞），其中"為起始水力坡降。由于粘性土礦物組成的顆粒表面包圍著較厚的F

9、粘滯性較大的結(jié)合水膜，一般認(rèn)為粘土中自由水的滲流必然會受到結(jié)合水膜粘滯阻力的影響，只有當(dāng)水力坡降達(dá)到一定程度t克服粘滯阻力后滲流才能發(fā)生，因此粘性土中存在起始水力坡降,影響土的滲透性的因素很多，除了孔隙比外h還有土顆粒本身的性質(zhì)等。由于粘土顆粒與無粘性土顆粒所含的礦物顆粒組成是不同的，潁粒的礦物組成往往會影響顆粒的尺寸、形狀,排列及結(jié)合水膜的薄厚所以，盡管有些粘性土孔隙比大于無粘性土的孔隙比,但由于其顆粒礦物成分的影響,其滲透性卻小于無粘性土。8.3 什么叫滲透壓力？其大小、方向如何確定？滲流土體中某點(diǎn)的滲透壓力、孔隙水壓力、壓力水頭在概念上是否完全相同？滲透壓力對土中應(yīng)力的計(jì)算有何影響？土中

10、滲透壓力越大，是否會使土更密，強(qiáng)度更高，為什么？答：滲流土體中引起的孔隙水壓力u,在水力學(xué)中被稱為動(dòng)水壓力或滲透壓力，其大小為測壓管水頭高度h所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，在各個(gè)方向是相等的。滲流土體中某點(diǎn)的滲透壓力、孔隙水壓力、壓力水頭在概念上是相同的。士中任意點(diǎn)的滲透壓力u在各個(gè)方向上的作用力大小是相等的，它除了使土顆粒受到浮力外，只能使土顆粒受到靜水的壓縮。由于土顆粒的壓縮模量是很大的，故土粒本身的壓縮可忽略不計(jì)。滲透壓力因其無法使土顆粒間產(chǎn)生滑移，不對土的應(yīng)力、變形等力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響，滲透壓力的增大也不會使土壓密或強(qiáng)度提高。8.4 什么叫滲透力？它與滲透壓力有何區(qū)別？為什么說它是一種體積力？滲透力是作

11、用在整個(gè)滲流土體上還是作用在土骨架上的體積力？滲透力的大小、方向、作用點(diǎn)如何確定？答：當(dāng)水通過土體發(fā)生滲流時(shí)，會對土顆粒產(chǎn)生繞流、摩擦、拖曳作用，使土顆粒受到沿滲流方向作用的體積力，稱為滲透力。與滲透壓力不同，它能改變土體內(nèi)部的有效應(yīng)力，在土體的強(qiáng)度、變形及穩(wěn)定分析中，具有重要的影響，而且會使土體產(chǎn)生滲透變形，是引起流土、管涌等滲透破壞的重要因素。滲透力表示的是水流對單位體積土體顆粒的作用力，是由水流的外力轉(zhuǎn)化為均勻分布的一種體積力；滲透力普遍作用于滲流場總所有的土顆粒骨架上，而不是作用在整個(gè)滲流土體上；滲透力的方向與滲流的方向一致，其大小為該體積中的水力坡降與水容重的乘積，作用于土體的重心。

12、8.5 滲透力是如何引起滲透破壞的？滲透破壞有哪幾種形式？在工程上有何危害？防治滲透破壞的工程措施有哪些？其工作原理是什么？答：滲透力能改變土體內(nèi)部的有效應(yīng)力，會對土體的強(qiáng)度、變形等產(chǎn)生重要的影響。土顆粒在滲透力作用下會產(chǎn)生變位或產(chǎn)生土粒的移動(dòng)，從而會造成滲透破壞。滲透破壞主要有流土、管涌兩種形式。流土?xí)雇馏w整體被抬起或者顆粒同時(shí)懸浮，一般最先出現(xiàn)在滲流出溢處的表面，而后向內(nèi)部波及，對土工建筑物和地基危害極大；管涌會使土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中被滲透水流帶走以至流失，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道，造成土體塌陷等后果，會帶來重大的工程危害。預(yù)防流土現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵是控制逸出處的水力坡降

13、，使其小于允許坡降的范圍，可采取以下幾種措施：(1)在上游設(shè)置垂直防滲或水平防滲設(shè)施，垂直防滲有地下連續(xù)墻、板樁、齒槽、帷幕灌漿等。水平防滲是上游不透水鋪蓋、這些方法在水利工程中是經(jīng)常采用的，具原理是增加滲徑，減少水力坡降。(2)在下游設(shè)置減壓溝、減壓井，貫穿上部弱透水層，使局部較高的水力坡降降下來；或在弱透水層上加蓋重，這種蓋重可以是弱透水土層，它可以增大滲徑，減小水力坡降。預(yù)防管涌的發(fā)生要從改變水力和幾何兩個(gè)方面來考慮：(1)改變水力條件以降低土層內(nèi)部和逸出處的水力坡降，如設(shè)置防滲設(shè)施等；(2)改變幾何條件，亦即在滲流逸出部位設(shè)置反濾層以保護(hù)土中細(xì)顆粒不被帶走。地下水位升降對土中自重應(yīng)力的

14、分布有何影響？對工程實(shí)踐有何影響？答：(1)地下水位變化會引起地基土體中自重應(yīng)力的變化，若地下水位下降，則地基中的豎向有效自重應(yīng)力增加；若水位上升，則地基中有效自重應(yīng)力減少。(2)自重應(yīng)力改變將造成土體新的變形。例如由于大量抽取地下水，致使地下水位下降，使地基中原水位以下的土體中有效自重應(yīng)力增加，會造成大面積地面沉降。計(jì)算地基附加應(yīng)力時(shí)，有哪些基本假定？答：地基中的應(yīng)力狀態(tài)是非常復(fù)雜的。目前采用的地基中附加應(yīng)力計(jì)算方法，是根據(jù)彈性理論推導(dǎo)而來的。因此，需要對地基作以下假定：（1）地基是半無限彈性體；（2）地基是均勻連續(xù)的，即變形模量和側(cè)壓力系數(shù)各處相等；（3）地基土是各向同性的，即同一點(diǎn)的變形

15、模量和側(cè)壓力系數(shù)在各個(gè)方向相等。影響基底壓力分布的因素有哪些？在什么情況下可將基底壓力簡化為直線分布？答：（1）基底壓力的分布與多種因素有關(guān)，如基礎(chǔ)的形狀、尺寸、剛度、埋深、地基土性質(zhì)以及荷載大小及分布等。（2）據(jù)彈性力學(xué)中圣維南原理，基礎(chǔ)下與其底面距離大于基底尺寸的土中應(yīng)力分布主要取決于荷載合力的大小和作用點(diǎn)位置，基本不受基底壓力分布形式的影響，因此對于有一定剛度以及尺寸較小的柱下單獨(dú)基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)，其基底壓力可近似按直線分布計(jì)算。由于開挖基坑面積很大，且開挖后又?jǐn)R置較長時(shí)間才建基礎(chǔ)，此時(shí)應(yīng)如何考慮基底附加壓力的影響？答：當(dāng)基坑的平面尺寸和深度較大時(shí)，境底回彈明顯,且基坑中點(diǎn)的回彈大于邊

16、豫點(diǎn)”在沉降計(jì)算中，為了適當(dāng)考慮這種坑底回彈和再壓縮而增加的沉降，改取paxj,其中區(qū)為基坑底面以上土的自重應(yīng)力，為基底平均壓力,處為基底處平均附加壓力，1為0-1的系數(shù),I雙層地基對土中應(yīng)力分布有何影響？答：雙層地基有兩種情況：當(dāng)巖層上覆蓋著可壓縮土層時(shí)，即雙層地基上軟下硬，這時(shí)在荷載作用下地基將發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，巖層埋深愈淺，應(yīng)力集中的影響愈顯著。當(dāng)硬土層覆蓋在軟弱土層上時(shí)，即雙層地基上硬下軟這時(shí)在荷載作用下地基將發(fā)生應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象，上覆硬土層厚度愈大，應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象愈顯著。擴(kuò)散效應(yīng)還與上下土層的變形模量和泊松比有關(guān)。地基土的非勻質(zhì)性和各向異性對土中應(yīng)力分布有何影響？答：對于非均質(zhì)地基，即天然

17、地基土體模量隨深度增大的情況，與均質(zhì)地基比較，沿荷載作用線下，地基中豎向附加應(yīng)力變大，或者說產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，對于各向異性地基，土體水平向模量與豎直向模量”不相等，當(dāng)紇紇情況，地基中豎向附加應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象；對紇4情況，地基中豎向附加應(yīng)力將產(chǎn)生應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象.I在計(jì)算地基中自重應(yīng)力和荷載作用下附加應(yīng)力時(shí)，作了哪些假設(shè)？請談?wù)勥@些假設(shè)可能帶來的影響。答：在計(jì)算地基中自重應(yīng)力時(shí)，假設(shè)天然地基為水平均質(zhì)各向同性半無限體，各土層分界面為水平面。在計(jì)算地基附加應(yīng)力時(shí)，將地基視為半無限各向同性彈性體，假定地基士是各向同性的，均質(zhì)的線形變形體，而且在深度和水平方向上都是無限延伸的，即把地基土看出是均質(zhì)的線

18、形變形半空間。把基底壓力看成柔性荷載，不考慮基礎(chǔ)剛度的影響。經(jīng)驗(yàn)表明采用半無限彈性體計(jì)算地基中附加應(yīng)力對大多數(shù)天然地基來說基本上可以滿足工程應(yīng)用要求。但對雙層地基、橫向各向同性、模量隨深度增大等情況誤差較大。由于雙層地基中，當(dāng)上硬下軟時(shí)，荷載作用下發(fā)生應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象，上軟下硬時(shí)，發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。對模量隨深度增大的地基，也發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。對橫向各向同性體地基，地基中豎向附加應(yīng)力將發(fā)生應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象。地基中附加應(yīng)力的傳播、擴(kuò)散有什么規(guī)律？各種荷載、不同形狀基礎(chǔ)中各點(diǎn)附加應(yīng)力計(jì)算有何異同？答；地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律如下：3)巴不僅分布在荷載面積之下，而且分布在荷載面積以外相當(dāng)大的范圍之下，這就是所

19、謂的地基附加應(yīng)力擴(kuò)散分布現(xiàn)歙；(2在離基礎(chǔ)底面不同深度2處的各個(gè)水平面上，以基底中心點(diǎn)下軸線處的q為最大，隨著與中軸線距離的增大而減小；¥(3)在荷載分布范圍內(nèi)之下，任意點(diǎn)的豎向應(yīng)力q隨深度的增大而逐漸減??；(4)在條形荷載和方形荷載寬度相同的前提下,方形荷載所引起的5的影響深度要比條形荷載小的多；(5)水平向附加應(yīng)力區(qū)的影響范圍較淺，所以基礎(chǔ)下地基土的側(cè)向變形主要發(fā)生于淺層；而的應(yīng)力%.的最大值出現(xiàn)于荷載邊豫，因此位于基礎(chǔ)邊豫下的土容易發(fā)生剪切滑動(dòng)而首先出現(xiàn)理性變形區(qū)”各種荷載作用下，不同形狀基礎(chǔ)中各點(diǎn)附加應(yīng)力計(jì)算公式都可以寫出/=。的形式.不同之處在于，對于不同荷載形式以及不同基

20、礎(chǔ)形狀其附加應(yīng)力系數(shù)K不同。地基變形的大小是由什么因素決定的？答：地基變形的大小，主要取決于以下兩個(gè)方面：一方面取決于建筑物荷載的大小和分布；另一方面取決于地基土層的類型、分布、各土層厚度及其壓縮性。說明固結(jié)度的物理意義？答：地基在固結(jié)過程中任一時(shí)刻f的沉降量邑與其最絳固結(jié)沉降量邑的比值，稱為固結(jié)度用"表示，u=t數(shù)值上等于1t時(shí)刻有效附加應(yīng)力面積除以固結(jié)穩(wěn)定后凡有效附加應(yīng)力面積UI不同的無限均布荷載驟然作用于某一土層，要達(dá)到同一周結(jié)度所需時(shí)間有無區(qū)別？答：無區(qū)別。因?yàn)橥煌翆庸探Y(jié)度相同，其時(shí)間因數(shù)相同，則達(dá)到同一周結(jié)度所需時(shí)間相同。試述地基在局部荷載作用下總沉降由幾部分組成？寫出各

21、自定義。答：(1)地基在局部荷載作用下總沉降有三部分：瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降。（2）瞬時(shí)沉降又稱初始沉降，土體在施加荷載瞬時(shí)雖無壓縮，但剪應(yīng)力增量會使單元體立即發(fā)生剪切變形。固結(jié)沉降即土體因孔隙水排出面壓縮產(chǎn)生的沉降；次固結(jié)沉降是滲透固結(jié)過程終止后，土體在不變的有效應(yīng)力作用下，仍可極其緩慢地繼續(xù)蠕動(dòng)變形而壓縮（這與顆粒周圍結(jié)合水的擠出以及土骨架的壓縮和屈服有關(guān)）。在大面積開挖基坑中，如何考慮坑底回彈對基礎(chǔ)沉降量的影響？答：大面積開援后，地基土回彈.因此基礎(chǔ)荷載施加后，不僅附加壓力要產(chǎn)生沉降，基底地基土的總應(yīng)力達(dá)到原自重應(yīng)力狀態(tài)的初始階段也會發(fā)生再壓縮量-簡化處理時(shí)，用心-必兀來計(jì)算，地

22、基中附加應(yīng)力OSaWLI什么是地基壓縮層深度？如何確定？答：m由于地基土在自重應(yīng)力的長期作用下，其壓縮性隨深度降低，而局部荷載引起的附加壓力又隨著深度減少。因此，超過一定深度的土的變形很小可忽略.我們將沉降時(shí)應(yīng)該考慮其變形的深度范圍稱為地基壓縮層，該深度稱為地基沉降計(jì)算深度或地基壓縮層厚度電（2）按分層總和法計(jì)算況降時(shí)，地基沉降計(jì)算深度下限,取地基附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的20%處，即%=0,2%處，在該深度以下如有高壓縮性土，則向下計(jì)算至4=0叱處；按規(guī)范方法計(jì)算沉降時(shí)，確定時(shí)應(yīng)滿足3W0,025寸迎二dvririE*1=1在分層總和中，為什么用基礎(chǔ)地面中心點(diǎn)下附加應(yīng)力計(jì)算地基最終沉降量。答：分

23、層總和法假定地基土側(cè)向不變形，這使計(jì)算結(jié)果偏小；取基底中心點(diǎn)下的地基中的附加應(yīng)力計(jì)算基礎(chǔ)的平均沉降使計(jì)算結(jié)果偏大。因此它們在一定程度上得到了相互彌補(bǔ)。試述用規(guī)范法和分層總和法計(jì)算沉降量的區(qū)別？I答：規(guī)范法與分層總和法假定條件相同，計(jì)算不同點(diǎn)在于：（1）由于附加應(yīng)力沿深度的分布是非線性的，因此如果分層總和法中分層厚度太大,用分層上下層面附加應(yīng)力平均值作為該分層平均附加應(yīng)力將產(chǎn)生較大的誤差；規(guī)范法采用了精確的“應(yīng)力面積”概念,因此可以劃分較小層數(shù)，一般可按地基土的天然層面劃分，計(jì)算簡化；（2）4的確定方法規(guī)范法較分層總和法更為合理；（3）規(guī)范法提出了沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)q,與實(shí)際更接近0，大的建筑物常

24、有主樓和翼樓，主樓往往比較高大，從沉降角度考慮，應(yīng)先施工哪一部分比較合理，為什么？答：先施工主樓。因?yàn)橹鳂窃诘鼗挟a(chǎn)生的附加應(yīng)力大，如先施工翼樓，后建的主樓會對翼樓的沉降產(chǎn)生很大影響。在厚度相同的正常固結(jié)土和超固結(jié)土上，施加同樣大小的壓力增量，土層壓縮量是否相同，為什么？答：不同。因?yàn)橥恋墓探Y(jié)程度不同，正常固結(jié)土的壓縮量大于超固結(jié)土的壓縮量。試說明軟粘土地基在荷載作用下產(chǎn)生初始沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降的機(jī)理。答：總沉降=初始沉降+固結(jié)沉降十次固結(jié)沉降初始沉降：是在附加應(yīng)力作用下土體體積保持不變的情況下產(chǎn)生的土體偏斜變形引起的那部分沉降。它與地基土的側(cè)向變形密切相關(guān)，由于基礎(chǔ)邊緣土中應(yīng)力集中，

25、即使施工荷載很小，瞬時(shí)沉降亦可出現(xiàn)，而且新的增量隨施工荷載期荷載的增長而即時(shí)發(fā)生，直至施工期結(jié)束時(shí)，停止發(fā)展并在隨后的建筑物包載作用下保持不變。固結(jié)沉降：是土體在附加應(yīng)力作用下產(chǎn)生固結(jié)變形引起的沉降，持續(xù)時(shí)間長與地基土層厚度、排水條件、固結(jié)系數(shù)有關(guān)。開始于荷載施加之時(shí)，在施工期后的包載作用下繼續(xù)隨土中孔隙水的排出而不斷發(fā)展，直至施荷引起的初始孔隙水壓力完全消散，固結(jié)過程才終止。次固結(jié)沉降：是土體在附加應(yīng)力作用下，隨時(shí)間的發(fā)展土體產(chǎn)生蠕變變形引起的。試述沉降計(jì)算中應(yīng)該注意的問題。答：從地基變形機(jī)理分析，地基總沉降可以分為初始沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降三部分。從工程建設(shè)時(shí)間來分，可以分為施工期間沉

26、降、工后沉降。工后沉降又可分為工后某一段時(shí)間內(nèi)的沉降量和工后某一段時(shí)間后的沉降量。在沉降計(jì)算時(shí)一定要首先搞清楚概念，明確自己要算什么沉降量，然后再去選用較合適的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。沉降計(jì)算方法很多，各有假設(shè)條件和適用范圍，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件和工程情況合理選用計(jì)算方法。最好采用多種方法計(jì)算，通過比較分析，使分析結(jié)果更接近實(shí)際。在常規(guī)沉降計(jì)算方法中，地基中應(yīng)力狀態(tài)的變化都是根據(jù)線形彈性理論計(jì)算得到的。實(shí)際上地基土體不是線形彈性體。另外，由上部結(jié)構(gòu)物傳遞給地基的荷載分布情況受上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基共同作用形狀的影響。這些都將影響地基中附加應(yīng)力的計(jì)算精度。在常規(guī)沉降計(jì)算方法中，土體變形模量的測量誤差也影響

27、沉降計(jì)算精度。只有了解沉降計(jì)算中產(chǎn)生誤差的主要影響因素，才能提供沉降計(jì)算的精度。已知甲乙兩條形基礎(chǔ)，甲基礎(chǔ)尺寸寬度為用，埋深為,乙基礎(chǔ)寬度為斗,埋深弓，甲基礎(chǔ)上作用有荷載乙基礎(chǔ)上作用有荷載場.其中%=氐2，B2=1Bx1N2=2Nt試問兩基礎(chǔ)沉降量是否相同，為什么？通過調(diào)整兩基礎(chǔ)的H和瓦能否使兩基礎(chǔ)的沉降相接近，有幾種調(diào)整方案及評價(jià)（甲-乙兩基礎(chǔ)相距3所處土層完全一致）QI答：沉降量不相同雖然有空=些，但由于基礎(chǔ)寬度不同，所引起的地基附加用B2應(yīng)力不同，所以沉降不同匕由于基礎(chǔ)寬度大，附加應(yīng)力圖的面積也大,影響范圍也大白所以基礎(chǔ)甲的沉降（基礎(chǔ)乙的沉降立，I計(jì)算沉降的分層總和法和規(guī)范法有何區(qū)別？答

28、：在規(guī)范法中，采用側(cè)限條件下的壓縮性指標(biāo)，并應(yīng)用平均附加應(yīng)力系數(shù)計(jì)算，對分層求和值采用沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)進(jìn)行修正，使計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)測值。就計(jì)算方法而言，傳統(tǒng)的分層總和法按附加應(yīng)力計(jì)算，而規(guī)范法按附加應(yīng)力圖面積計(jì)算。另外兩種方法確定壓縮層厚度也有區(qū)別。土體發(fā)生剪切破壞的平面是否為最大剪應(yīng)力作用面？在什么情況下，破壞面與剪應(yīng)力面一致？答：（1）不是，最大剪應(yīng)力面與大主應(yīng)力面夾角為45°,而破壞面與大主應(yīng)力面夾角為45。+?十（/為士的內(nèi)摩擦角包（2）當(dāng)土的內(nèi)摩擦角為中=0。，破壞面與最大剪應(yīng)力面一致.I根據(jù)土的排水情況，三軸試驗(yàn)分為哪幾種方法？各適用何種實(shí)際情況？答：m按排水情況不同，三

29、軸試驗(yàn)可分為不固結(jié)不排水.固結(jié)不排水，固結(jié)排水三種試驗(yàn)方法，不固結(jié)不排水的強(qiáng)度指標(biāo)用/.Q表示，固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo)用Ru*C久表示，固結(jié)排水強(qiáng)度指標(biāo)用例表示.(2)一股，由三軸固緒不排水試驗(yàn)確定的/,C,用于分析地基的長期穩(wěn)定性，而對于飽和軟黏土的短期穩(wěn)定問題，直用不固結(jié)不排水指標(biāo)。一般工程上多采用總應(yīng)力分析法,其強(qiáng)度指標(biāo)選擇如下：若施工速度較快，地基土的透水性,排水條件不良時(shí)，可采用不固結(jié)不排水指標(biāo)；若施工速度救慢，地基土透水性不太小，排水條件鼓佳時(shí)，可采用固結(jié)排水試驗(yàn)；介于二者之間情況采用固結(jié)不排水指標(biāo).確定強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn).I比較直剪試驗(yàn)與三軸試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)？答：(1)直剪試驗(yàn),優(yōu)點(diǎn)

30、：構(gòu)造簡單，操作方便.缺點(diǎn)：契切破場面不是最薄弱面；輿切面上應(yīng)力分布不均勻，邊豫處出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象；剪切過程中土樣剪切面積減小,但計(jì)算抗剪強(qiáng)度按原面積計(jì)算；試驗(yàn)時(shí)不能嚴(yán)格控制排水條件，不能測孔隙水壓力,特別對飽和黏性土不理想.(2)三軸壓縮試驗(yàn)：p優(yōu)點(diǎn)：能嚴(yán)格控制排水條件及測孔隙水壓力；破壞面為最弱面：可測土的其他力學(xué)性質(zhì)一般三軸試驗(yàn)結(jié)果可靠，對于重要工程，必須用三軸試驗(yàn)測土的強(qiáng)度指標(biāo).缺點(diǎn)：試件中主應(yīng)力%二%,而實(shí)際上土的受力狀態(tài)未必都為軸對稱情況口I十字板剪切試驗(yàn)測得的抗剪強(qiáng)度相當(dāng)于試驗(yàn)是用什么方法測得的抗剪強(qiáng)度？有何優(yōu)點(diǎn)？答：(1)十字板剪切試驗(yàn)在現(xiàn)場測土的抗剪強(qiáng)度，屬于不排水剪切試驗(yàn)條

31、件，結(jié)果與試驗(yàn)室無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果接近。(2)適用于飽和軟黏土，特別適用于難于取樣或試樣在自重下不能保持原形狀的軟黏土，具有構(gòu)造簡單，操作方便，試驗(yàn)對土的結(jié)構(gòu)性擾動(dòng)性小等的優(yōu)點(diǎn)。7.5說明孔隙壓力系數(shù)A、B的物理意義，并寫出三軸試驗(yàn)三種排水條件下孔隙水壓力的表達(dá)公式。答：(1在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下孔隙壓力表達(dá)式為那=+幺(.-%).式中，Bt各向等應(yīng)力狀態(tài)下孔隙壓力系數(shù),對于飽和黏性土5=1,非飽和土B<1A一偏壓力條件下的孔隙壓力系數(shù).(2)三軸實(shí)奧中，不固結(jié)不排水試臉U=可仃3+49-(73)固結(jié)不排水試驗(yàn)u-BxA(cr1-巴)固結(jié)排水試驗(yàn)裁=0,6什么是土的極限平衡狀態(tài)？什么是極限

32、平衡條件？實(shí)際意義？答：(1如果通過土中某點(diǎn)的任意平面上的剪應(yīng)力等于土的抗剪強(qiáng)度&二。)，則該點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài).(2)極限平衡條件：<71=qtan2(450+)砂土：*或®n卬=S%*%jfai%=cr3tan2(45°+)+2Ctan(45*+)黏性土：22cr3=(Tjtail2(45°-)-2Ctan(45"-")22.b-a3sin(p-上b1+仃3+ICcot(p破壞面與最大主應(yīng)力面的夾角45'+£2C3)已知土單元體受到的應(yīng)力和土的抗剪遙度指標(biāo)C3,可利用極限平衡條件判斷單元體是否發(fā)生剪切破壞立砂

33、類土與黏性土的抗剪強(qiáng)度規(guī)律有何不同？同一種土的抗剪強(qiáng)度是不是一個(gè)定值,為什么？答：（1）砂類士rs=btan中,黏性土：=c+<7tan,黏性土中多了黏聚力JJ一項(xiàng)由C2）同一種土的抗典強(qiáng)度不是一個(gè)定值。因?yàn)橥恋目辜魪?qiáng)度不僅與土的性質(zhì)有關(guān)，還與試臉時(shí)的排水條件、翦切速率、應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力歷史等因素有關(guān).I什么是土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度？它與土的不排水強(qiáng)度有何關(guān)系？如何用無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)來測定黏性土的靈敏度？答：m土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度即對試樣不加周圍壓力，僅對其施加垂直軸向壓力，則剪切破壞時(shí),試樣所受的軸向壓力稱為土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度.（2）土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)所得的極限應(yīng)力圓的水平切線，即為飽和

34、軟黏土的不排水抗剪強(qiáng)度包綾.不排水抗剪強(qiáng)度a=七/2S'=q/q；耳一土的靈敏度；t原狀試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；q：T重塑試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度0I什么是摩爾強(qiáng)度破壞包線？什么是摩爾-庫侖強(qiáng)度理論？答：（1）土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度即對試樣不加周圍壓力，僅對其施加垂直軸向壓力，則剪切破壞時(shí)，試樣所受的軸向壓力稱為土的無惻限抗壓強(qiáng)度.（2）土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)所得的極限應(yīng)力圓的水平切線，即為飽和軟黏土的不排水抗剪強(qiáng)度包線.不排水抗剪強(qiáng)度Q=qJ2S,二gjg；4T士的靈敏度；qut原狀試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；q：f重塑試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度0為什么飽和黏性土不排水試驗(yàn)得到的強(qiáng)度包線為一水平線？答：由

35、于在不排水條件下，試樣在試驗(yàn)過程中含水量不變，體積不變，飽和黏性土的孔壓力系數(shù)B=1,改變周圍壓力只能引起孔隙水壓力變化，不會改變試樣中有效應(yīng)力，而各試件在剪切前有效應(yīng)力相等，因此抗剪強(qiáng)度相等，應(yīng)力圓半徑相同，故抗剪強(qiáng)度線為一水平線。通常用哪一種試驗(yàn)方法測定土的有效強(qiáng)度指標(biāo)C'.d?用固結(jié)排水剪測得的。小效與8是否一致？答：(1)通常用固緒不排水方法測(2)q,與很接近，由于固結(jié)排水時(shí)間長，故通常用代替Qr效，但二者試驗(yàn)條件有差別，固結(jié)不排水試驗(yàn)在典切過程中不排水，試樣體積不變，而固緒排水試驗(yàn)在剪切過程中排水，體積一股要變化，通常僅略大于在正常固結(jié)飽和黏性土固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)中，抗

36、剪強(qiáng)度包線均通過原點(diǎn)，是否說明內(nèi)黏聚力為零？答：否，抗剪強(qiáng)度包線通過原點(diǎn)說明土體未受任何固結(jié)壓力時(shí)抗剪強(qiáng)度為零，但不等于內(nèi)黏聚力為00簡述砂土在受剪時(shí)，密實(shí)度在對其應(yīng)力-應(yīng)變-體變有何影響？答：松砂：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系呈應(yīng)變硬化，體積減小，為剪縮現(xiàn)象；緊砂：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系先達(dá)到一定峰值后，再呈應(yīng)變軟化，體積開始稍有減小，繼而增加，呈剪脹現(xiàn)象。土的抗剪強(qiáng)度為什么和試驗(yàn)方法有關(guān)，飽和軟粘土不排水剪為什么得出小=0的結(jié)果？答：不同的試驗(yàn)方法，它們各自的排水條件不同，加荷方式和加荷速度不同，同時(shí)各試驗(yàn)土樣的受力狀態(tài)也不同，這些條件和因素都會影響土體的抗剪強(qiáng)度。飽和軟粘土在不排水條件下，試樣在試驗(yàn)過程中含水

37、量不變，體積不變，飽和軟粘土的孔隙壓力系數(shù)B=1,所以改變周圍壓力增量只能引起孔隙水壓力的變化，并不會改變試樣中的有效應(yīng)力，各試樣在剪切前的有效應(yīng)力相等，因此抗剪強(qiáng)度不變，小=0。什么情況下剪切破壞面與最大應(yīng)力面是一致的？一般情況下，剪切破壞面與大主應(yīng)力面成什么角度？答：在直接剪切試驗(yàn)中，剪切破壞面與最大主應(yīng)力面是一致的d一般情況下，剪切破壞面與大主應(yīng)力面成450+?'2I試分析土的抗剪強(qiáng)度影響因素？答：（1）土的結(jié)構(gòu)性的影響：地基中原狀土都有一定的結(jié)構(gòu)性。由于地質(zhì)歷史以及環(huán)境條件的不同，土的結(jié)構(gòu)性強(qiáng)弱差別很大。一般，土的結(jié)構(gòu)性未破壞前，土的結(jié)構(gòu)性越強(qiáng)，土的抗剪強(qiáng)度越高。由于原狀土的結(jié)

38、構(gòu)性，使正常固結(jié)原狀土的由試驗(yàn)得到的摩爾包線往往不通過原點(diǎn)。（2）應(yīng)力歷史的影響：應(yīng)力歷史不同，土的抗剪強(qiáng)度摩爾包線也不同。（3）應(yīng)力路徑的影響：在剪切過程中沿著不同的應(yīng)力路徑進(jìn)行剪切破壞時(shí)，土體具有的抗剪強(qiáng)度也是不同的（4）土體各向異性的影響。（5）中主應(yīng)力的影響。（6）加荷速率的影響。（7）蠕變對土體抗剪強(qiáng)度的影響。（8）土體固結(jié)對粘性土抗剪強(qiáng)度的影響。8.1用土的極限平衡理論說明主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的概念。答：（1）答：主動(dòng)土壓力：擋土墻背離墻背方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)墻后土體向墻一側(cè)發(fā)展，使土對墻的壓力減小，當(dāng)位移量達(dá)某一定值時(shí)，土體處于極限平衡狀態(tài)，墻背填土開始出現(xiàn)連續(xù)的滑動(dòng)面，墻背與滑動(dòng)面

39、之間的土楔有跟隨擋土墻一起向下滑動(dòng)的趨勢。此時(shí)，墻后土體達(dá)主動(dòng)極限平衡狀態(tài)，作用在墻背上的土壓力達(dá)最小值，該土壓力即為主動(dòng)土壓力。（2）被動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻在外力的作用下向著墻背方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墻背擠壓土體，使土壓力逐漸增大，當(dāng)位移量達(dá)一定值時(shí)，土體也開始出現(xiàn)連續(xù)的滑動(dòng)面形成的土楔隨擋土墻一起向上滑動(dòng)。此時(shí)，墻后土體處于被動(dòng)極限平衡狀態(tài)，作用在擋土墻上的土壓力增至最大，這就是被動(dòng)土壓力。土壓力有哪幾種？其定義分別是什么？試比較大小。答：（1）答：土壓力分主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力、靜止土壓力。（2）當(dāng)擋土墻向離開土體方向移動(dòng)至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻上的土壓力稱為主動(dòng)土壓力；當(dāng)擋土墻向土體方向移動(dòng)至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻上的土壓力稱為被動(dòng)土壓力；當(dāng)擋土墻靜止不動(dòng)，土體處于彈性平衡狀態(tài)時(shí)，土對墻的壓力稱為靜止土壓力。(3)主動(dòng)土壓力<靜止土壓力<被動(dòng)土壓力影響土壓力大小的因素是什么？其中最主要的因素是什么？答：(1)答：影響土壓力大小的因素：墻體移動(dòng)方向和位移量、墻后填土種類、填土面形式、墻的截面剛度、地基變形、擋土墻性狀等等。其中最主要的因素是擋土墻的移動(dòng)方向和位移量。試比較朗肯土壓力理論和庫倫士壓力理論的優(yōu)缺點(diǎn)和各自的適用范圍？答：(1)朗肯土壓力理論建立在半空間中的應(yīng)力狀態(tài)和極限平衡理論上，概念比較明確，公式簡單，便于記憶，對于黏性土和無