土力学简答题全解知识交流

1、土力学与基础工程研究的主要内容有哪些？

土力学是研究土体的一门力学，它研究土体的应力、变形、强度、渗流及长期稳定性的一门学科,总的来说就是研究土的本构关系以及土与结构物的相互作用的规律。

2、地基与持力层有何区别？

地基—承受建筑物荷载的那一部分地层。分为天然地基(浅基、深基)、人工地基。直接承受基础传来的荷载，并分散传至地壳的土层叫地基的持力层。持力层以下叫下卧层，地基包括持力层和下卧层。

3、何谓土粒粒组？土粒六大粒组划分标准是什么？

工程上各种不同的土粒，按粒径范围的大小分组，即某一粒径的变化范围，称为粒组。

划分标准：黏粒<0.005mm<粉粒<0.075mm<砂粒2mm<角砾<60mm<卵石<200mm<漂石

4、粘土颗粒表面哪一层水膜对土的工程性质影响最大，为什么？

弱结合水，它不能传递静水压力。

5、土的结构通常分为哪几种？它和矿物成分及成因条件有何关系？各自的工程性质如何？

分类（1）单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的单粒结构。（2).蜂窝结构：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位,很多链环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构（3）絮状结构细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状态。悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的絮状结构。工程性质：密实单粒结构工程性质最好蜂窝结构与絮状结构如被扰动破坏天然结构，则强度低、压缩性高，不可用作天然地基。

6、在土的三相比例指标中，哪些指标是直接测定的？

土的比重s G 、土的重度γ、土的含水量w 可由实验室直接测定。其余指标可根据土的三相比例换算公式得出。

7、液性指数是否会出现IL>1.0和IL<0的情况？相对密度是否会出现Dr>1.0和Dr<0的情况？

可以，小于0为坚硬状态，大于0为流塑状态。

不能。

8.判断砂土松密程度有几种方法?

无粘性土最重要的物理状态指标是土的密实度Dr。用孔隙比e为标准的优点：应用方便；

缺点：由于颗粒的形状和配对孔隙比有极大的影响，而只用一个指标 e 无法反映土的粒径级配的因素。用相对密实度为标准的优点：把土的级配因素考虑在内，理论上较为完善。缺点：e，emax，emax都难以准确测定。用标准贯入试验锤击数 N为标准的优点：这种方法科学而准确；缺点：试验复杂。

9.地基土分几大类?各类土的划分依据是什么?

分为岩石、碎石土、砂土、粘性土和人工填土。

岩石是颗粒间牢固联结、呈整体或具有节理裂隙的岩体。

碎石类土是粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。

砂类土是粒径大于2mm的颗粒含量不超过50%，粒径大于0.075mm的颗粒含量超过50%的土。

粉土是粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过50%，塑性指数I p小于或等于10的土。

粘性土是塑性指数I p大于10的土。

由人类活动堆填形成的各类土，称人工填土。

10.何谓土的级配？土的级配曲线是怎样绘制的？为什么土的级配曲线用半对数坐标？

土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量，占土粒总质量的百分数来表示，称为土的颗粒级配

陡竣、土粒大小均匀、级配差；平缓、土粒大小不均匀、级配好。

能将粒径很小的土颗粒含量清楚的表达出来。

11.土的气体以哪几种形式存在？他们对土的工程性质有何影响？

存在于土中的气体可分为两种基本类型：一种是与大气连通的气体；另一种是与大气不通的以气泡形式存在的封闭气体。

土的饱和度较低时，土中气体与大气相连通，当土受到外力作用时，气体很快就会从孔隙中排出，土的压缩稳定和强度提高都较快，对土的性质影响不大。但若土的饱和度较高，土中出现封闭气泡时，封闭气泡无法溢出，在外力作用下，气泡被压缩或溶解于水中，而一旦外力除去后，气泡就又膨胀复原，所以封闭的气泡对土的性质有较大的影响。土中封闭气泡的存在将增加土的弹性，它能阻塞土内的渗流通道使土的渗透性减小，并能延长土体受力后变形达到稳定的历时。

12.土的工程特性？

压缩性高、强度低（特指抗剪强度）、透水性大

13、土的生成与工程特性的关系？

1.搬运、沉积条件：通常流水搬运沉积的土优于风力搬运沉积的土

2.沉积年代:沉积越长，土的工程性质越好

3.沉积的自然环境第2章土的压缩性与地基沉降计算

14.什么是土的压缩性？引起土压缩的主要因素是什么？

答：土的压缩性—土在压力作用下体积缩小的特性。地基土产生压缩的原因：外因—P、W、Sr、T等。内因—S、W、Vv。

15.什么是土的自重应力？土的自重应力沿深度有何变化？

自重应力是指土体受到重力作用而产生的应力。1）非均质土中自重应力沿深度呈折线分布，沿深度的增加而增大；2）自重应力分布在重度变化的土层界面和地下水位面上发生转折；3）自重应力分布在不透水层面处发生突变；4）地下水位的升降会引起自重应力变化。

16.何为基底压力？影响基底压力分布的因素有哪些？

基础底面传递给地基表面的压力称为基底压力。1）地基与基础的相对刚度；2）荷载大小与分布情况；3）基础埋深大小；4）地基土的性质等。

17.什么是土的自重应力？地下水位的升降对地基中的自重应力有何影响？

自重应力是指土体受到重力作用而产生的应力。如果地下水位以下为透水层，地下水位降低会导致自重应力增大，当地下水位上升时，土中有效自重应力б‘减少，引起地基承载力降低。坡体内地下水位长期上升，会使土湿化，抗剪强度降低，最后导致土坡失去稳定，造成事故。如果地下水位以下为不透水层，地下水位降低则会导致自重应力减小。

18.何谓有效应力原理？说明因大量抽取地下水而导致地面下沉的原因。

饱和土所承受的总应力为有效应力与孔隙水压力之和。大量抽取地下水将导致地下水位降低，使有效应力增大，岩土压密，从而导致地面沉降。

19.孔隙水消散抽需时间的长短取决于哪些因素？

孔隙中水排出需一定的时间t，时间t的长短取决于土层排水距离、土粒粒径与孔隙大小、土层K、R大小和a的高低等因素。

碎石土---低压缩土---中压缩土---高压缩土（t依次增长）

20.结合图示说明均布条形荷载作用下，地基土中附加应力的分布规律？

1）在荷载分布范围内之下，附加应力?z随深度后呈衰减趋势；2）z具有一定的扩散性，且分布在荷载面积以外相当大的范围之下，即地基附加应力的扩散分布；3）基底下任意深度水平面上的z，在基底中轴线上最大，随距中轴线越远而变小。

21.结合图示说明均布矩形荷载作用下，地基土中附加应力的分布规律？

1）附加应力z自基底起算，超过一定深度后呈曲线衰减；2）z具有一定的扩散性，基底分布在荷载面积以外的地基土中也产生附加应力；3）基底下任意深度水平面上的z，在基底中轴线上最大，随距中轴线越远而变小。

22、土的压缩性试验有哪些方法？

单轴压缩试验侧限压缩实验直剪实验三轴压缩试验

23、固结试验得出的压缩性指标有哪些？其数值大小如何反应土的压缩性高低？

答：1、e-p曲线，通过该曲线可以得到的压缩性指标有压缩系数和压缩模量；

2、e-lgp曲线，通过该曲线可以得到的压缩性指标有压缩指数和回弹指数。压缩系数愈大，它的压缩性愈高，压缩模量越大，土越坚硬，压缩指数Cc值越大，土的压缩性越高。

24、压缩系数与压缩模量有何关系？其数值大小如何反应土的压缩性高低？

答：土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比，是通过室内试验得到的，是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。Es=σ/ε，越大，越坚硬，越难压缩，单位是MPa。

土体压缩系数是描述土体压缩性大小的物理量，被定义为压缩试验所得e-p曲线上某一压力段的割线的斜率。越大，压缩性越高，单位是MPa（^-1）。

25、土的压缩系数是否为定值？为什么？

答：.同一种土的压缩系数随着不用的荷载等级变化的

26、在Ｐ－Ｓ曲线上如何确定地基承载力？

答：①若p~s线出现直线段，取a点对应荷载为fak，即取fak=p1；②若pu能定，且pu<2p1，取极限荷载一半为fak，即取fak=pu/2；③若p~s线不出现直线段，另行讨论(粘性土：取s=0.02b(承压板宽度)所对应的荷载作fak ，且≤∑P/2;砂土：取s=(0.01~0.015)b(承压板宽度)所对应的荷载作fak ，且≤∑P/2) ④n?3时，且fakmax－fakmin≤0.3fak ，计算fak的平均值。

27、有效应力与孔隙水压力的物理概念是什么？

答：有效应力：即粒间接触应力,由土骨架所传递的压力。孔隙水压力：土体中由孔隙水所传递的压力

28、“分层总和法”与《规范》推荐的地基沉降计算方法在分层方面有何不同？

答：统的单行压缩分层总和法按附加应力计算，规范推荐的单向压缩分层总和法则按附加应

力图面积计算；规范推荐的单向压缩分层总和法采用变形比法确定地基沉降计算深度，传统的单向压缩分层总和法则以应力比法确定地基沉降计算深度；相对于传统方法，规范法的重要特点在于引入沉降计算经验系数，以校正计算相对实测值的偏差。如所取的沉降计算深度相同且未加经验修正，这两法的繁简程度和计算结果并无差别。

规范计算公式是分层总和法单向压缩的修正公式。它也采用侧限条件E-P曲线的压缩指标，但运用了低级平均附加应力系数a的新参数，并规定了地基变形计算深度z，还提出了沉降计算经验系数k，使得计算成果更接近实测值！

29、角点法及其三要素？

答：角点法：计算矩形面积受竖向均布荷载作用下，地基中任一点的附加应力时，可以加几条通过计算点的辅助线，将矩形面积划分成n个矩形，应用公式分别计算各矩形上荷载产生的附加应力，进行叠加而得，此法称角点法。角点法三要素：（1) M’位于划分的各矩形的公共角点下；(2)原受荷面积不变；(3)查表时，长边为l，短边为b。

30、解释“沉降主要发生在浅层”这句话的含义？

答：浅层土的压缩模量小，浅层土压缩系数大，浅层土附加应力大，浅层土的自重应力小.

31、研究地基沉降与时间的关系有何实用价值？

答：（1）已知地基的最终沉降量，求某一时刻的固结沉降量①根据已知土层的k、a、e、H 和给定的时间t ，计算Cv和T ②根据α值和Tv值，查图表求Ut ③根据已知的S∞和Ut值，计算St

（2）已知地基的最终沉降量，求土层达到一定沉降量所需要的时间①根据已知的S∞和给定的St，计算Ut ②根据α值和Ut值，查图表求Tv ③根据已知的Cv、H和Tv，计算p0

32、说明固结度的物理意义。

答：地基在固结过程中任一时刻t的固结沉降量Sct与其最终固结沉降量Sc之比，称为固结度

33、什么叫柔性基础？什么叫刚性基础？这两种基础的基底压力分布有何不同？

答：柔性基础是指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好的钢筋混凝土材料做基础（不受刚性角的限制）。用于地基承载力较差、上部荷载较大、设有地下室且基础埋深较大的建筑。柔性基础接触压力分布与其上部荷载分布情况相同。基础底部扩展部分不超过基础材料刚性角的天然地基基础.受刚性角限制的基础称为刚性基础。特点----抗压大，抗拉、弯、剪差。刚性基础的接触压力分布分为马鞍形，抛物线形，钟形。

34、土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？

答：影响土压实性的因素主要有土类、级配、压实功能和含水率，另外土的毛细管压力以

及

孔隙压力对土的压实性也有一定影响。

在击实实验中，在击数一定时，当含水率较低时，击实后的干密度随着含水率的增加而增大；而当含水率达到某一值时，干密度达到最大值，此时含水率继续增加反而招致干密度的减小。干密度的这一最大值称为最大干密度，与它对应的含水率称为最优含水率

35、防止地基有害变形的措施有哪些？

答：减小沉降量的措施：外因：上部结构采用轻质材料，则可减小基础底面的接触压力p；当地基中无软弱下卧层时，可加大基础埋深。内因：对地基进行加固处理，如机械压密、强力夯实、换土垫层、加载预压、砂桩挤密、振冲及化学加固等人工地基的措施，必要时，可采用桩基础和深基础。减小沉降差的措施：设计中尽量使上部荷载中心受压，均匀分布；遇高低层相差悬殊或地基软硬突变等情况，可合理设计沉降缝；增加上部结构对地基不均匀沉降的调整作用；妥善安排施工顺序；人工补救措施。

36、什么叫土的抗剪强度？

答：土的抗剪强度指土体抵抗剪切破坏的极限能力，其数值等于剪切破坏时滑动面上的剪应力。

37、砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同？

答：砂性土的抗剪强度表达式: ? 粘性土的抗剪强度表达式: 粘土的表达式比砂土多加一个内聚力C，同样的土抗剪强度不一样

38、为什么说土的抗剪强度不是一个定值？

土分砂土·壤土·黏土,由不同颗粒组成,抗剪强度当然随组成不同而不同

39、土体中发生剪切破坏的平面是不是剪应力最大的平面？在什么情况下，破坏面与最大剪应力面是一致的？一般情况下，破裂面与大主应力作用面成什么角度？

答：土中发生剪切破坏的平面并不一定是剪应力最大的平面，当土的内摩擦角ф=0°时，破裂面与最大剪应力面是一致的，一般情况下，破裂面与大主应力面成（45°+ф/2）角度。

40、影响土的抗剪强度的因素有哪些？

答：土的抗剪力受多种因素的影响：首先，决定土的基本性质，即土的组成、土的状态和土的结构，这些性质又与它形成的环境和应力历史等因素有关；其次，还决定于他当前所受的应力状态；再次，土的抗剪强度主要依靠室内实验和野外现场原位测试确定，实验中仪器的种类和实验方法对确定土的强度值有很大的影响。

41、何谓砂土的液化？液化的条件有哪些？

无粘性土(砂土)从固体状态转变为液体状态的现象称为砂土液化

沙土液化条件：？

3.7如何从库仑定律和莫尔应力圆原理说明：当σ1不变时，σ3越小越易破坏；反之σ3不变时，σ1越大越易破坏。

答：当处于极限平衡条件时，莫尔应力圆和土的抗剪强度相切。当最大主应力不变时，随着最小主应力的减小，新的莫尔应力圆与包线相割，超过其抗剪强度故发生破坏；当最小主应力不变是，随着最大主应力的增加，新的尔应力圆与包线相割，超过抗剪强度发生破坏。

3.8为什么饱和粘性土的不排水试验得到的强度包线是一条水平线？

答：如果饱和粘性土从未固结过，是一种泥浆状土，其抗剪强度必然为零，为一条水平的直线。一般的天然土都有一定的天然强度，天然固结土的有效压力随着深度的增加而变化，则不排水剪切强度也岁深的的增加而变化，均质的正常固结不排水的抗剪强度随有效压力的增大而成线性增大。

3.9试结合破坏包线与莫尔圆的关系绘图说明一般土体发生剪切破坏平面与大主应面的关系？

答：土中发生剪切破坏的平面并不一定是剪应力最大的平面，当土的内摩擦角ф=0°时，破裂面与最大剪应力面是一致的，一般情况下，破裂面与大主应力面成（45°+ф/2）角度。

4.1、何谓边坡稳定的条分法？

答：即为土坡稳定性分析的一种方法：条分法

4.2、影响土压力的因素有哪些？主要因素是什么？

答：挡墙的位移；挡土墙形状；填土的性质；其中最主要的因素为挡土墙的位移。

4.3郎肯土压力理论和库伦土压力理论的使用条件有何不同？

答：郎肯土压力理论条件：1.表面水平的半无限土体，处于极限平衡状态2.半空间应力状态(假定挡墙墙背竖直=0、光滑=0、填土面水平=0)；库伦土压力理论是挡土墙后滑动体达到极限平衡状态：a.滑动破裂面为平面。b.挡土墙是刚性的（刚体滑动）。c.滑动楔体处于极限平衡状态。d.滑动楔体对墙背的推力即主动土压力Pa适用条件①墙背府斜，倾角②墙背粗糙，墙与土间摩擦角③粘聚力c=0④填土表面倾斜，坡脚。

4.4影响土坡稳定的因素？

答：土坡坡度：有两种表示方法：一种以高度与水平尺度之比来表示；另一种以坡角θ的大小来表示。土坡高度H：坡脚与坡顶之间的铅直距离。土的性质：土的性质越好，土坡越稳定。气象条件：若天气晴朗，土坡处于干燥状态，土的强度高，土坡稳定性好。地下水的渗