土力学答案

第一章：土的物理性质及工程分类

名词解释

土粒级配：是指土中各粒组的相对百分含量，或土中中各粒组占总质量的百分数。

灵敏度：原状土的单轴抗压强度与重塑土的单轴抗压强度之比。

流土：在渗流作用下，局部土体表面隆起，或某一范围内土粒群体同时发生移动的现象。管涌：在渗流作用下，无粘性土中的细小颗粒通过较大颗粒的孔隙，发生移动并被带出的现象。

自重应力：由土体本身重量在地基中产生的应力。

附加应力：由外荷载（建筑荷载）作用在地基土体中引起的应力。

基底压力：建筑物上部结构荷载和基础自重通过基础传递给地基，作用于基础底面传至

地基的单位面积压力。

基底附加压力：作用于地基表面，由于建造建筑物而新增加的压力，即导致地基中产生

附加应力的那部分基底压力，又称基底净压力。

有效应力：在总应力中由土体骨架承担的应力，其大小等于土体面积上的平均竖向粒间

应力。

超固结比：先期固结压力pc与现时的土压力p0的比值。

前期固结压力：指土层在历史上曾经受过的最大有效固结压力。

固结：土体在压力作用下，压缩量随时间增长的过程。

固结度：在某一固结压力作用下，经过一定时间土体发生固结的程度。

压缩系数：土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值

土的抗剪强度：土体对外荷载产生剪应力的极限抵抗能力。

土的极限平衡状态：摩尔应力圆与抗剪强度线相切时的应力状态。

极限平衡条件：根据摩尔库仑破坏准则来研究土体单元处于极限平衡状态时的应力条件及大小主应力之间的关系，该关系称为土的极限平衡条件。

土压力：指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力。

挡土墙：为了防止土体的滑坡或坍塌而修建的支挡结构物。

土坡：由于天然或地质作用形成的具有倾斜坡面的土体。

滑坡：土坡在一定范围内整体地沿着某一滑动面向下或向外滑动而丧失稳定性。

临塑荷载：地基开始出现剪切破坏，即地基土由弹性变形阶段转变为弹塑性变形阶段时所承受的基底压力。

临界荷载：将塑性区开展深度控制在某一范围内时所对应的荷载。

塑性区：地基土中产生塑性变形（剪切破坏）的区域。

地基允许承载力：地基土在满足变形和稳定条件时承受荷载的能力。

极限承载力：地基濒临破坏，即地基土由弹塑性变形阶段转变为破坏阶段时所承受荷载的能力。

简答

A 土样的孔隙比小于

B 土样的孔隙比，那么A 土样一定比B 土样密实么？为什么？ 答：不一定；如果对于同一种土来说，孔隙比的大小可以反映出土的密实程度；而对于不同土来说，仅仅用孔隙比是无法判断土的密实程度的，还与土样的物理性质有关。 土的含水率和饱和度能否超过100%？同一种土，当含水率相同时，其饱和度是否也相同？为什么？

答：土的含水率能超过100%，因为含水率定义为土体中孔隙水的质量与土粒质量之比

%100?=s

w m m w ，孔隙水的质量大于土粒质量时，含水率就超过100%了；饱和度定义为土体中孔隙水的体积与孔隙体积之比，%100?=v

w r v v S ，孔隙水的体积不可能大于孔隙体积。因此土的饱和度不可能超过100%。

同一种土，当含水率相同时，其饱和度是不一定相同，饱和度不仅与含水率有关还与土的孔隙大小有关。e

G w S s r ?=。 6、能否直接用含水率来评价粘性土的天然稠度？为什么？

答：虽然含水率对粘性土的物理状态有很大的影响，但对于不同土即使有相同的含水率，也未必处于同样的状态。

一般用液性指数来评价土的天然稠度，它反映了土的天然含水率和界限含水率的相对关系。p

p p l p l I w w w w w w I -=--= 8、什么是土的击实性？如何研究土的击实性？影响土的击实效果的因素有那些？

答：在一定的含水率的条件下，以人工或机械的方法使土体达到密实程度的性质称为土的击实性；工程上一般通过现场碾压试验或室内击实（轻型、重型）实验来研究土的击实性。影响土的击实效果的因素有含水率、击实功的大小、土类级配、粗粒含量的影响。 为什么要用压实度和干密度作为填方工程的控制指标？

答：因为土的干密度是指单位体积土粒的质量，它反映了单位体积内固体颗粒的多少，即土的密实度问题。而压实度反映了设计干密度（现场干密度）和土的最大干密度的比值，因此，工程上常用压实度和干密度作为填方工程的控制指标。

达西定律计算出的渗透流速是否是土的真实渗透流速？二者有何区别

答：不是。用达西定律计算出的渗透流速是渗透水流在整个土体横断面上的平均流速。土的真实渗透流速是渗透水流在土体孔隙面积上的平均流速，其值要比用达西定律计算出的渗透流速大。

什么是自重应力，其分布规律是什么？

答：

2、什么是附加应力，其分布规律是什么？

答：由外荷载（建筑荷载）作用在地基土体中引起的应力称为附加应力。分布规律为：1、距离地面越深，附加应力分布范围越广，出现应力扩散现象；2、在集中力作用线上附加应力最大，向两侧逐渐减小；3、同一竖向线上的附加应力随深度发生变化；4、只有在集中力作用线上，附加应力随深度增加而减小。

为什么说土的压缩只发生在有限深度范围内？

答：对于建筑物基础中心点以下地基来说，自重应力随着深度线性增加，而附加应力随着深度曲线降低；对于一般地基而言，引起沉降应力是附加应力而不是自重应力，当某一深度的附加应力与自重应力比值较小时，该土层下的附加应力产生的压缩量就可以忽略不计，因此可以说土的压缩只发生在有限深度范围内。

单轴抗压强度试验能否测定一般粘性土的抗剪强度指标？为什么？

答：不能，因为通过单轴抗压强度试验只能得到一个摩尔应力圆，对于一般的粘性土，单轴抗压强度试验无法得到抗剪强度包线。但对于饱和软粘土，根据三轴不排水剪试验成果，其强度包线近似于一水平线，即 u=0，因此无侧限抗压强度试验可用于测定饱和软粘土的不排水强度。

同一种土的抗剪强度是定值吗？为什么？

答：根据库伦抗剪强度公式，抗剪强度的大小与土的抗剪强度指标有关，试验条件不同土的抗剪强度指标也不一样；另一方面抗剪强度的大小还与截面上的正应力有关，正应力越大，抗剪强度越大。

施工单位抢修铁路，在一段原为水塘的地段填筑路基，填筑速度很快，不久发现填土面明显降低，在路基两侧洼地有隆起现象，试说明发生该现象的原因？

答：由于软粘土的排水条件较差，施工速度太快，孔隙水来不及排出，孔隙水压力急剧增加，有效应力下降，土的有效抗剪强度降低，地基承载力下降，土体出现了强度破坏，出现填土面明显降低，在路基两侧洼地有隆起现象。

什么是土压力？分为哪几种？其定义和产生条件是什么？

答：挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力称为土压力。根据墙的位移情况和墙后填土的平衡状态将土压力分为静止土压力、主动土压力、被动土压力三种。挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移，墙后填土处于弹性平衡状态时，作用在挡土墙背的土压力为静止土压力。

挡土墙背离土体方向移动时，当墙后土体达到主动极限平衡状态时，土压力降为最小值，作用在墙背的土压力为主动土压力。

挡土墙向着土体方向移动时，当墙后土体达到被动极限平衡状态时，土压力达到最大值，作用在墙背的土压力为被动土压力。

朗肯理论和库仑理论的基本假定是什么？

答：朗肯理论的基本假定：1、挡土墙墙背垂直；2、挡土墙墙后填土水平；3、挡土墙墙背光滑，墙与填土间无摩擦力，剪力为零。

库仑理论的基本假定：1、滑动破坏面为通过墙踵的平面；2、滑动土楔为一刚性体，本身无变形；3、墙后的填土是理想散粒体,土楔整体处于极限平衡状态。

土坡失稳的原因是什么？试例举几种失稳的原因？研究土坡稳定的意义是什么？

答：（1）土坡作用力发生变化，如土坡上堆放材料或建造建筑物、爆破、地震改变原来的平衡状态；2）静水力的作用，如雨水或地面水流入土坡的竖向裂隙；（3）土的抗剪强度的降低，如土体中含水量增加或孔隙水压力增加。

稳定分析的目的为了保证工程建设既安全又经济，需要找到一个能够保证土坡稳定要求的最小边坡，即要研究滑动面上滑动力与土的抗剪强度之间的平衡关系，采取相应的工程措施防止土坡滑动。

什么是地基的允许承载力？确定方法有哪几种？

答：地基土在满足变形和稳定条件时承受荷载的能力为地基的允许承载力。确定地基承载力的方法有三类：静载荷试验或其它原位试验、规范查表的方法和理论公式计算法。用以上方法确定出的地基承载力不一定相同，尚须结合区域地质条件参照经验综合确定。什么是地基极限承载力？影响承载力的因素有哪些？

答：地基濒临破坏，即地基土由弹塑性变形阶段转变为破坏阶段时所承受荷载的能力为极限承载力。影响承载力的因素主要有土的物理力学性质指标γ、c、φ和基础宽度、基础埋深三个方面的影响。

能否用极限承载力进行基础设计？为什么？

答：不能，极限承载力是地基濒临破坏，地基中出现了连续的滑动面，即地基土由弹塑性变形阶段转变为破坏阶段时所承受荷载的能力，用极限承载力进行基础设计是不安全的。应采用容许承载力[f]进行基础设计，数值上等于地基极限承载力Pu除以安全系数Fs。