土力学原理复习重点(1)
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2-4土的物理性质指标有哪些哪些是实验指标哪些是推导指标
土的物理性质指标常用的有9个。反映土松密程度的指标：孔隙比e、孔隙率n；反映土含水程度的指标：含水量ω、饱和度S r；反映土密度（重度）的指标：密度ρ（γ）、干密度ρd（γd）、饱和密度ρsat（γsat）、有效重度γ′、土粒相对密度G S。其中密度ρ、土粒相对密度G S、含水量ω由试验可直接测出，称之为试验指标，其他指标可通过试验指标和三相图推导出来，称之为推导指标。2-5无黏性土和黏性土在矿物成分、结构构造、物理状态等方面有何主要区别无黏性土：单粒结构；一般指碎石土和砂土；对于其最主要的物理状态指标为密实度。无黏性土最主要物理状态指标为孔隙比e、相对密度和标准贯入试验击数。黏性土：集合体结构；最重要的物理状态指标为稠度。黏性土的物理状态指标为可塑性、灵敏度、触变性。2-6塑性指数较高的土具有哪些特点为什么引入液性指数评价黏性土的软硬程度
塑性指数越大，比表面积越大，黏粒含量越多，土的可塑性越好。仅由含水量的绝对值大小尚不能确切的说明黏性土处于什么物理状态。为了说明细粒土的稠度状态，需要提出一个能表达天然含水量与界限含水量相对关系的指标，即液性指数。
2-9按照《建筑地基基础设计规范》土分为几大类各类土划分的依据是什么根据成因、粒径级配、塑性指数及土的特殊性等，将土分为碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土以及特殊类土。
3-1什么是Darcy定律Darcy定律成立的条件是什么Darcy定律（线性渗透定律）：层流状态下的渗流速度v与水力坡度i的一次方成正比，并与土的透水性质有关。Darcy 定律是由均质砂土试验得到的，只能在服从线性渗透规律的范围内使用。
3-6流网的一般特征有哪些对于均质各向同性土体，流网具有如下特征：1.流网中相邻流线间的流函数增量相同 2.流网中相邻等水头线间的水头损失相同 3.流线与等势线正交4.每个网格的长宽比相同5.各流槽的渗流量相同。
3-8什么是渗透、渗透力、临界水力梯度
渗透：在饱和土中充满整个孔隙，当不同位置两点存在水位差时，孔隙中的水就从水位较高的点向水位较低的点流动。
渗透力（J）：水流作用在单位体积土体内土
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颗粒上的力，该力作用方向与水流方向一致。
临界水力梯度（J CR）：土颗粒的有效应力为零，土颗粒处于悬浮状态而失去稳定，此时相对应的水利梯度为临界水力梯度。
3-9流土现象和管涌现象有什么区别和联系流土现象：当土在水中发生自上而下渗流时，如向上的渗透力等于土颗粒的有效重力，土颗粒群发生悬浮，移动的现象为流土现象。
管涌现象：在渗透力作用下，土的细小颗粒通过粗颗粒间较大的孔隙被水流带走，随着细小颗粒流失，土的孔隙不断增大，渗流速度不断增加，较粗颗粒也逐渐被水流带走，导致土体内形成贯通的管状渗流通道，造成土体结构破坏。
区别：流土发生是瞬时的，管涌发生是一个缓慢的过程。
联系：二者均是由渗透作用引起的。
4-1在计算土中应力时为什么可以做连续、均质、各项同性的半无限空间线弹性体假设1.土的非连续性影响2.土的非均质、各向异性影响3.土的非理想弹性体影响4.关于半无限体影响。4-2土力学中关于应力的规定与弹性力学中有何不同在土力学中法向应力以压应力为正、拉应力为负，这与一般固体力学中的符号规定有所不同。
4-3基底压力的分布规律与哪些因素有关柔性基础与刚性基础基底压力分布规律有何不同
基底压力的分布规律受多种因素的影响：主要有地基的性质，地基与基础的相对刚度，荷载大小、性质及其分布情况，基础埋深以及面积大小与形状等。
柔性基础底面压力的分布和大小完全与其上的荷载分布大小相同；刚性基础下的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。
4-4在进行地基附加应力计算时为什么要以基底附加压力作为计算依据
附加应力是指基底附加应力在地基某深度处产生的应力状态。目前，地基中附加应力的计算方法是根据弹性理论建立起来的，不考虑基础刚度的影响，将基底附加压力视为柔性荷载。在基地附加压力不大时，用弹性理论计算出来的应力值与实测值差别不大。
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5-1土的压缩性指标有哪些各用什么方法确定各指标间有何关系 1.压缩系数α。侧限条件下土体的孔隙比减小量与应力增量的比值。2.压缩模量E S。土体在侧限条件下竖向应力增量与竖向应变增量的比值 3.体积压缩系数M V。侧限条件下单位压应力变化所引起的单位体积变化4.压缩指数C C。土体在侧限条件下孔隙比减少量与应力常用对数值增量的比值。5回弹指数C S，将卸荷段和再压缩段的平均斜率称为回弹指数。（结合三轴压缩实验：6.变形模量E0：无侧限条件下某方向的应力增量与其在同一方向上所产生的应变增量的比值7.泊松比μ：侧向应变与竖向应变的比值8.弹性模量E:正应力与弹性正应变的比值）
5-2何谓土的压缩系数一种土的压缩系数是否为定值如何判断土的压缩性高低
土的压缩系数：在单位压力增量作用下土孔隙比的减小值。e-p曲线的斜率随p增大而减小，因此压缩系数非定值而是一个变量。压缩系数越大，土的压缩性就越大。
5-3何谓有效应力原理有效应力与孔隙水压力的物理概念是什么在固结过程中，两者是怎样变化的有效应力原理：饱和土体中的总应力由孔隙水压力和有效应力两部分组成。孔隙水压力：通过土中孔隙水传递的应力。分为静水压力和超静孔隙水压力，当土体仅受自重应力时，饱和土孔隙中的水压力称为静水压力；由附加应力引起的孔隙水压力为超静孔隙水压力。有效应力：单位面积上土颗粒接触点相互作用力在竖直方向上的分力。在渗透固结过程中，伴随着孔隙水压力的逐渐消散，有效应力在逐渐增长，土的体积也就逐渐减小，强度随之提高。
饱和土的固结其实是孔隙水压力的消散和有效应力的增长。
5-4应力对土的压缩性何影响，如何考虑土的应力历史会使土体压缩，前期压缩大，后期应力平衡后就不会继续产生压缩。工程应注意当荷载卸载后要考虑土体的回弹。
6-1何谓土的抗剪强度土的抗剪强度为何不是定值土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力。土的抗剪强度指标不是定值，土分为很多种，每种都由不同颗粒组成，抗剪强度随着组成不同而不同。
6-2何谓极限平衡条件该条件与土的破坏准则是否相同当土体的某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时，，将该点即介于破坏的临界状态称为“极限平衡状态”，表示该状态下的各种应力状态下的各种应力
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之间的关系称为“极限平衡条件”。
6-3为什么MOHR圆与抗剪强度包线相割的情况不会出现因为该点任何方向上的剪应力都不可能超过极限剪切应力。
6-4土体破坏为何不发生在最大剪应力面上，而发生在与大主应力呈夹角45°+φ/2面上因为土的抗剪强度与总应力没有一对应的关系，只与有效应力有唯一的对应关系。
6-9阐述影响土的抗剪强度的因素有哪些1.矿物成分、颗粒性状和级配2.密度3.含水量4.土结构5.应力条件6.试验扰动。
7-1什么是静止土压力、主动土压力和被动土压力，三者有什么关系
静止土压力：当挡土墙的刚度很大并建造在坚硬的岩石上，墙体在土压力作用下不发生任何移动和转动，土体处于静止平衡状态，墙后土体对墙背的作用压力称为静止土压力。主动土压力：当墙体向离开土体方向偏移或转动到一定位移时，土体中会产生破裂面，土体达到极限平衡状态，这时作用在墙背上的土压力称为主动土压力。
被动土压力：当墙体向土体方向偏移或转动到一定位移时，土体产生破裂面将被挤出，土体达到极限平衡状态，这时作用在墙背上的土压力称为被动土压力。
其中，主动土压力<静止土压力<被动土压力
7-2Rankine土压力理论和Coulomb土压力理论的出发点和基本假设是什么
前者应用极限平衡条件推导主动土压力和被动土压力的计算公式，后者应用静力平衡条件求解主、被动土压力。
Rankine土压力理论建立的前提：墙体为刚体、墙背垂直且光滑、填土面水平。Coulomb土压力理论建立的前提：挡土墙为刚性，墙后土体为均匀的各向同性无黏性土，产生主动或被动土压力时的墙后土体形成通过墙踵的滑动土楔、滑动破裂面为平面，滑动土楔视为刚体。
7-6若挡土墙后填土由多层填土构成，土压力如何计算应注意什么问题
土压力的计算常用近似法确定：（1）假设各层土的分层面与填土表面平行，先按照
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Coulomb主动土压力理论公式计算第一层填土的土压力，然后将第一层填土的重力视为作用于第二层填土表面的均布荷载q1=γ1h1，将其换算成第二层土的当量土厚度后，按照Coulomb主动土压力理论公式计算；以此类推。（2）将各层的重度、内摩擦角按土层厚度进行加权平均，然后近似把它们当做均质土的抗剪强度指标求出土压力系数后计算土压力。值得注意的是，计算结果与分层计算结果是否接近要看具体情况而定。
7-7挡土墙填土中存在地下水时，水土分算与水土合算计算土压力的方法有什么区别“水土分算”是将地下水以下的土重度取浮重度，分别计算土压力和水压力后叠加的方法，比较适合渗透性较大的砂土层情况；“水土合算”是将地下水位以下的土体重度取饱和重度，水压力不再单独计算叠加，比较适合渗透性较小的黏性土层情况。
8-1造成土坡失稳的主要因素有哪些
土坡滑动失稳的影响因素包括土坡外界因素的改变和土坡土质条件的变化两个方面：（1）荷载作用或环境变化等导致土体内部剪应力加大。
（2）各种因素导致的土体抗剪强度降低。8-3平面滑动面分析法与圆弧滑动面分析法各适用于什么条件
8-6进行土坡稳定分析时如何选取土体抗剪强度指标及稳定安全系数
土坡稳定分析时，应根据土坡的实际工况、填土的性质、排水条件等按照规范合理选用抗剪强度指标，保证试验指标的代表性；稳定安全系数经过地基稳定性分析或滑坡稳定性验算后按照规范选取。
8-7土坡稳定性分析条分法有何不足
常用的条分法中，瑞典条分法忽略了土条之间的相互作用力，因此不满足静力平衡条件，只满足滑动土体的整体力矩平衡条件；Bishop条分法未考虑土条水平方向的力平衡条件，从严格意义上讲，它并不完全满足静力平衡条件；Janbu条分法推力线的假定必须满足土条间不产生拉力和剪切破坏，而且在某些情况下其结果可能不收敛，另外计算工作量大，需编制程序并通过计算机完成。
9-1地基破坏过程的三个阶段各有什么特点1.直线变形阶段（压密阶段）：地基各点的
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剪应力小于土的抗剪强度，土体处于弹性状态，地基是稳定的2.局部塑性变形阶段（剪切阶段）：地基中的剪切塑性区从基底侧边逐步扩大，塑性区以外仍未弹性状态3.破坏阶段：地基中的塑性变形区发展为与地面贯通的连续滑动面，土体向基础一侧或两侧挤出、地面隆起，地基整体失稳、基础突然下陷。
9-3临塑荷载、界限荷载及极限荷载是如何确定的临塑荷载对应于地基土体即将进入塑性状态时的荷载，临界荷载是地基中塑性区发展到某一特定值时对应的荷载。
9-4阐述地基极限承载力公式的假定前提及适用条件是什么
基本假定1.地基是均匀、各向同性的无重量介质，即基础底面以下土的重度γ=0 2.基础地面光滑，即基础底面与地基之间无摩擦力3.当基础埋深较小时，将基底以上两侧的土体用均布荷载q=γmd代替。不考虑土的重度。
9-9为什么要进行地基承载力特征值的修正由于勘察报告所提供的地基承载力特征值fak是由载荷试验直接测定或由其与原位试验的相关关系间接推定及由此而累积的经验值，运用到实际时，需要进行修正。9-10如何通过载荷试验的p-s曲线确定地基承载力特征值
塑限:粘性土从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率，也就是可塑状态的下限含水率。
不均匀系数:定义为Cu= d60/ d10, d10 , d60分别为粒径分布曲线上小于某粒径土的土颗粒含量分别为10％和60％。
有效应力原理：由外荷在研究平面上引起的法向总应力为σ，那么它必由该面上的孔隙力u和颗粒间的接触面共同分担，即该面上的总法向力等于孔隙力和颗粒间所承担的力之和，即σ=σ＇＋u。
被动土压力：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。
容许承载力：地基所能承受的最大的基底压力称为极限承载力，记为f u．将f除以安全系数f s后得到的值称为地基容许承载力值f a,即f a＝f u／f s
最优含水率：在干密度最大时候相应的含水率称为最优含水率。
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管涌：是渗透变形的一种形式．指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土颗粒形成的空隙中发生移动并被带出的现象。
前期固结应力：土在历史上曾受到的最大有效应力称为前期固结应力。
塑性指数液限和塑限之差的百分数值(去掉百分号)称为塑性指数。
被动土压力：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。
粘土的残余强度：粘性土在剪应力作用下，随着位移增大，超固结土是剪应力首先逐渐增大，而后回降低，并维持不变；而正常固结土则随位移增大，剪应力逐渐增大，并维持不变，这一不变的数值即为土的残余强度。
流土:流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒同时启动而流失的现象。
超固结比：把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以p c表示；而把前期固结应力与现有应力p o＇之比称为超固结比OCR，对天然土，OCR>1时，该土是超固结土，当OCR＝1时，则为正常固结土。容许承载力：地基所能承受的最大的基底压力称为极限承载力，记为f u．将F除以安全系数f s后得到的值称在地基容许承载力值f a,即f a＝f u／f s
砂土液化：是指砂性土在循环荷载作用或者在动力荷载作用下，孔隙水应力增加有效应力为零，从而导致其抗剪强度
灵敏度为原状试样的无侧限抗压强度与相同含水率下重塑试样的无侧限抗压强度之比
临塑荷载使地基土由线性变形阶段过渡到塑性变形阶段的基底压力为临塑荷载。