高等土力学复习题
大学土力学试题及答案
第1章土的物理性质与工程分类一．填空题1. 颗粒级配曲线越平缓，不匀称系数越大丁颗粒级配越好。
为获得较大密实度，应选择级配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。
2. 粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越多，粘土的塑性指标越大3. 塑性指标I P=w L-w p,它表明粘性土处千可塑状态时含水量的变更范围，它综合反映了粘性、可塑性等因素。
因此《规范》规定：10</p�17为粉质粘土，I P>17为粘土。
4. 对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，』二桯上用指标e、D来衡量。
5. 在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数I p o6. 确定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标D来衡量。
7. 粘性土的液性指标I= w-w，它的正负、大小表征了粘性土的WL -W P软硬状态，《规范》按L酱毡甡土』堕犬篮望U公为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。
8. 岩石按风化程度划分为微呆化-中等风化、强风化。
9. 岩石按坚实程度划分为硬质岩石亡包括花岗岩、石灰岩等亡车炉贡岩石，包括页岩、泥岩等。
10. 某砂层自然饱和重度Y s ai= 20 kN/m3, 土粒比重G s= 2.68, 并测得该砂土的最大干重度Y dma x=17.l kN/m3, 最小干重度Y dmin= 15.4 kN/m3, 则自然孔隙比e为0.68,最大孔隙比e max=O.74, 最小孔隙比e min= 0. 57。
11. 砂粒粒径范围是0.075"'2mm, 砂土是指大千2mm粒径累计含噩不超过全重50%,而大千0.075mm粒径累计含量超过全重50%。
12.亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子简洁进入晶胞之间，而发生膨胀。
二问答题1. 概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系？答：三相组成的性质，特殊是固体颗粒的性质，干脆影响土的工程特性。
高等土力学题目汇总
高等土力学题目汇总 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020一、填空题1.饱和土体上的总应力由土骨架承担的 有效应力 和由孔隙承担的孔隙水压力组成，土的强度及变形都是由土的有效应力决定的。
2.莱特邓肯屈服准则在常规三轴压缩实验中，当φ=0°时它在π平面上的屈服与破坏轨迹趋近于一个圆；当φ=90°时，它退化为一个正三角形。
由于在各向等压σ1=σ2=σ3时I 13I 3=27,所以K f >27是必要条件，因为静水压力下不会引起材料破坏。
3. 东海风力发电桩基础有8根。
4.通过现场观测与试验研究，目前认为波浪引起的自由场海床土体响应的机制主要取决于海床中孔隙水压力的产生方式。
孔隙水压力产生方式有两种：超孔隙水压力的累积（残余孔隙水压力）、循环变化的振荡孔隙水压力5.目前计算固结沉降的方法有（ ）、（ ）、（ ）及（ ）。
答案：弹性理论法、工程实用法、经验法、数值计算法。
6.根据莫尔—库伦破坏准则，理想状态下剪破面与大主应力面的夹角为（ ）。
答案：45°+φ/27.土的三种固结状态：欠固结、超固结、正常固结。
8.硬化材料持续受力达到屈服状态后的变化过程：屈服 硬化 破坏9.相对密实度计算公式I D = e max −ee max −e min 。
10.静力贯入试验的贯入速率一般为 2 cm/s 。
11用一种非常密实的砂土试样进行常规三轴排水压缩试验，围压为 100kPa 和3900kPa ，用这两个试验的莫尔圆的包线确定强度参数有什么不同？答：当围压由100kPa 增加到3900kPa 时，内摩擦角会大幅度降低。
12.塑性应力应变关系分为_____理论和_____________理论两种增量（流动）、全量（形变）13.三轴剪切试验依据排水情况不同可分为（）、（）、（）答案：不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪。
土力学复习题及参考答案
土力学复习题及参考答案一、选择题1. 根据地质作用的能量来源的不同，可分为（AB ）。
A. 动力地质作用C. 风化作用B. 外动力地质作用D. 沉积作用2. 在工程上，岩石是按什么进行分类（ D ）。
A. 成因和风化程度C. 成因B. 坚固性和成因D. 坚固性和风化程度3.土体具有压缩性的主要原因是( B )。
A．主要是由土颗粒的压缩引起的；B．主要是由孔隙的减少引起的；C．主要是因为水被压缩引起的；D．土体本身压缩模量较小引起的4. 土的结构性强弱可用（ B ）反映。
A. 饱和度B. 灵敏度C. 粘聚力D. 相对密实度5. 渗流的渗透力也称动水力,其数值( A )A. 与水头梯度成正比B. 与横截面积成正比C. 与流速成反比D. 与渗透系数成正6. 用“环刀法”测定（A ）。
A. 土的天然密度B. 土的浮密度C. 土的饱和密度D. 土的干密度7. 风化作用包含着外力对原岩发生的哪两种作用（C ）A．机械破碎和风化作用；B．沉积作用和化学变化；C．机械破碎和化学变化；D．搬运作用和化学变化8. 设砂土地基中某点的大主应力σ1=400kPa，小主应力σ3=200kPa，砂土的粘聚力c=0，试判断该点破坏时砂土的摩擦角φ=（D ）。
A. 22°28′B. 21°28′C. 20°28′D. 19°28′9. 计算竖向固结时间因数，双面排水情况，H取压缩土层厚度（ B ）A 3倍；B 0.5倍；C 1倍；D 2倍10. 土力学是研究土与结构物相互作用等规律的一门力学分支，主要研究土的（ABCD）A．应力；B．变形；C．强度；D．稳定11. 在长为10cm，面积8cm²的圆筒装满砂土。
经测定，粉砂的比重为2.65，e=0.900，筒下端与管相连，管水位高出筒5cm(固定不变)，水流自下而上通过试样后可溢流出去。
试求，1.动水压力的大小，判断是否会产生流砂现象；2.临界水头梯度值。
高等土力学答案
高等土力学试题(2011)1、饱和土中的渗流和非饱和土中水分迁移规律有哪些相同，哪些不同？孔隙水的移动速率在哪种土中快，为什么？答：二者的相同点：土体中水的流动都服从达西定律；不同点：饱和土中只存在水这一相，而非饱和土中存在水和气两相，他们有各自的渗透流动规律，但气的流动又影响到水的流动，尤其影响到土的固结，也要讨论气的渗透规律。
饱和土中水压力是正值，非饱和土中水压力是负值。
饱和土的渗透系数是常数，非饱和土的渗透系数不是常数；孔隙水率在饱和土中的移动速率快，渗透系数受饱和度的影响，饱和度低，孔隙中气体占据一定的体积，阻碍了水的流动，过水断面面积也缩小，渗透系数就小，孔隙水的移动速率慢。
2、什么叫剪胀性，剪缩性？什么样的土表现为剪胀？什么样的土表现为剪缩？邓肯双曲线模型能否反映剪胀剪缩性？为什么？修正剑桥模型能否反映？答：剪胀性：试样在排水剪试验中体积先减小后增加剪缩性：试验在排水剪试验中体积减小。
强超固结土表现为剪胀，正常固结土和弱超固结表现为剪缩。
邓肯双曲线模型不能反映剪胀剪缩性。
这是因为模型用于广义胡克定律，而胡克定律不可能反映剪胀剪缩性。
对于邓肯张非线性模型，有Eν-与-两种，Eν-模型本身是允许剪胀的，计算所得的泊松比可能大于0.5。
E B-只是有限元计算中，不允许泊松比大于0.5，故模型中不反映剪胀性；E B 模型本身不反映剪胀性。
修正剑桥模型许多情况下能较好反映土的变形特性，它能反映剪缩，但不能反映剪胀。
3、土体有哪些主要变形特性？答：土体的变形是土力学最基本也是最重要的问题，土体变形是复杂的，有些土加荷后立即完成，有些土的变形随时间逐步发展。
随时间发展的变形中又有两部分：一部分是由孔压的消散，即固结变形：另一部分与孔压无关，即使孔压完全消散了，变形仍然随时间而发展，即流变变形。
土的变形是有效应力引起的，有效应力并不是颗粒之间接触点处的实际应力。
通过饱和土有效应力原理和非饱和土的有效应力原理来反映土的一些有效参数，来发现土的一些基本特性。
高等土力学试题
一.回答下列问题：1.何谓非饱和土的基质吸力举出一种非饱和土的强度公式;2.三轴试验中的膜嵌入或顺变性Membrane Penetration对试验结果有什么影响对什么土和什么类型的试验影响比较大3.说明普朗特尔Prandtl和太沙基Terzaghi的地基极限承载力公式的基本假设条件和滑裂面形状;4.何谓德鲁克Drucker假说何谓相适应和不相适应的流动规则对两种情况各举一个土的弹塑性模型;5.某饱和砂土的固结不排水三轴试验结果如下图所示,在p－q 坐标定性绘出有效应力路径;应当如何确定这种土的有效应力强度指标qo pu二. 选择一个问题回答：1.在深覆盖层上修建土石坝时,坝体和覆盖层的防渗结构物主要有那些型式各有什么优缺点2.在地基处理方法中有哪些型式的复合地基桩说明其适用范围;三．最近在岩土工程界关于基坑支护土压力计算的讨论很热烈, 试谈谈你对土压力的“水土合算”与“水土分算”的看法四. 某油罐地基工程采用堆载预压法进行地基加固,地基土的抗剪强度指标如图所示,已知中心点M处的自重应力为：sz=40kPa, sx=32 kPa. 当设计堆载压力p＝200 kPa时在M点引起的附加压力z=120 kPa,x=30 kPa,分析M点是否会破坏应如何进行堆载才能防止地基破坏p孔压系数A=c=10KpaH =30k=510-6cm/s五．在一个高2米的铁皮槽中装有饱和的均匀松砂,其孔隙比e=,砂的比重Gs=,内摩擦角;然后在振动时砂土发生了完全液化;由于槽壁位移,槽内的砂土的水平土压力是主动土压力,试计算砂土液化前后的槽壁上和槽底上的土压力和水压力;10分饱和松砂 2．0米六．回答下列问题：（一）说明高层建筑上部结构、基础和地基的相互作用关系;（二）规范规定：一般粘性土中的预制桩,打入后15天,对软粘土,打入后21天,才能进行静载试验,为什么（三）为什么对于小型建筑物地基一般是承载力控制；对于大型建筑物地基一般是沉降控制（四）有一个建筑物的地基承载力基本值是120kPa,要求的设计承载力是250kPa,设计者在原地基上增加了70厘米厚的水泥土垫层15％水泥与原地基土混合后夯实,经在垫层上的载荷试验得到的承载力已经达到了设计承载力;你对这个设计有什么看法（五）试解释为什麽早期的地基承载力破坏很多是粘土地基上的谷仓、水泥仓和油罐等建筑物七．回答问题：（一）透水地基上的土石坝的防渗型式有那些各有什么优缺点（二） 土坝的裂缝有那些种如何防治（三） 说明堤防工程与土坝工程的区别;设计施工、防渗、质量控制、水位变化、隐患险情等八．计算下面两种情况下的土压力和水压力：一均匀土中的板桩支护,基坑内排水;7M5M 二挡土墙后是饱和粘性土, u=u 0sinz/2H, u 0=20kPa, 10KNM 3 , q=30kPa, c=5kPa , =30, 计算上、中、下三点的土压力、静水压力和超静水压力;1、 ,这个吸引力作用就是非饱和土式中：τ为抗剪强度,c 为有效黏聚力,'ϕ为有效内摩擦角,χ为一个取值为~的系数;2、答：在使用三轴仪对砂土进行试验时,周压力通过橡皮膜传递到试样上;由于颗粒间有孔隙,试样表面实际凹凸不平,施加周压力后橡皮膜会楔入试样表面颗粒的空隙中去;其楔入深度随有效周压力口:变化而变化,·称这种现象为橡皮膜的顺变性;其楔入量称为膜顺变量或膜楔入量;由于粗粒颗粒较大,其试样的侧表面是凹凸不平的,所以,当对试样施加侧压力3σ后,橡皮膜会嵌入到试样侧表面的空隙中去,并挤出这些空隙中的水,从而使试样产生附加的排水,该部分嵌入量的大小和试样侧表面积的大小,材料颗粒大小,级配以及侧压力的大小有关,对待定的一个试件,其大小主要取决于侧压力的大小,对粘性土等细颗粒材料,该部分嵌入量的影响较小,但对于粗颗粒其影响却不可忽视;在饱和试样中,在试样与膜以及在各层膜之间残留一薄层水膜,称膜间自由水,该部分顺变性对实验中的体积变化和空隙水压力具有很大的影响;砂的一个基本特性是剪切时发生体积变化;当用普通三轴仪对饱和砂进行应力一应变特性研究时,排水试验需要精确量测试验过程中体积变化,不排水试验则需要精确量测孔隙水压力简称孔压的变化;在饱和土的排水试验中,通常根据试样中排出或吸入的水量来确定试样的体积变化;但是由于存在膜顺变性,使得这种量测方法在饱和土的粗粒排水试验中出现了很大误差;3、答：1普朗特尔的地基极限承载力公式的基本假设条件：错误!基础地面绝对光滑00=φ,竖直荷载是主应力错误!无重介质的假设,即0=γ错误!基础地面为地表面,1D q m γ=作为均布荷载滑裂面形状：2太沙基的地基极限承载力公式的基本假设条件：错误!考虑地基土的自重,基底土的重量0≠γ错误!基底可以是粗糙的φφ~00=错误!忽略基底以上部分土本身的阻力,简化上部均布荷载D q m γ=滑裂面形状：4、答：德鲁克假说：利用塑性体应变增量,等效塑性应变增量这两个塑性指标的特性,对金属材料假定塑性体应变增量为零,并且假设材料屈服时等效塑性应变增量与应力状态无关;在塑性理论中,流动规则用以确定塑性应变增量的方向或塑性应变增量张量的各个分量间的比例关系,对于稳定材料0≥p ij ij d d εσ,因而pij d ε必须正交于屈服面才能满足：同时屈服面也必须是外凸的,这就是说塑性势面g 与屈服面f 必须是重和的,即f=g 这就称为相适应的流动规则;如果g f ≠,即为不相适应的流动规则;5、答：当峰值应力差a kp 200)(max 31=-σσ时,松砂的有效应力路径还远未达到有效应力破坏线,砂土的应力状态未达到其强度,但饱和砂土试样流动了;有效应力路径峰值时对应的固结不排水内摩擦角为o cu 5.11=ϕ,而当它达到稳定状态时,尽管偏差应力mt )(31σσ-仅为30a kp ,其有效应力路径达到了有效应力强度的破坏线,有效应力内摩擦角o 30'≈ϕ,而对应的残余不排水内摩擦角o o cu 3~2≈ϕ这时才到该种砂土真正意义上的破坏,所以这种实验中最大应力差与最大应力比确定的有效应力指标是不同的,用最大的应力比更合理;二、选择一个问题回答1、2、答：地基处理中的复合地基桩按竖向增强体的材料可划分为：散体材料复合地基桩、柔性复合地基桩、刚性复合地基桩;碎石桩和砂桩总称为碎砂石桩,和桩周土组成复合地基的地基处理方法;砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素杂填土等地基;对饱和粘性土上对变形控制要求不严的可采用砂石桩置换处理;该法亦可用于可液化地基;CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,适用于处理黏性土、粉土、砂土和已完成自重固结的素填土等地基;对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性;石灰桩法,由生石灰与粉煤灰等掺合料拌和均匀在孔内分层夯实形成竖向增强体并与桩间土组成复合地基的地基处理方法;灰土挤密桩法,利用横向挤压成孔设备成孔使桩间土得以挤密用灰土填入桩孔内分层夯实形成灰土桩并与桩间土组成复合地基的地基处理方法;土挤密桩法,利用横向挤压成孔设备成孔使桩间土得以挤密用素土填入桩孔内分层夯实形成土桩并与桩间土组成复合地基的地基处理方法;柱锤冲扩桩法,反复将柱状重锤提到高处使其自由落下冲击成孔然后分层填料夯实形成扩大桩体与桩间土组成复合地基的地基处理方法;三、答：在水土合算的计算公式中采用总应力指标和和饱和重度计算,但如果将饱和重度为有效重度与水的重度之和代入公式,水土合算的方法实际上将水压力也乘以土压力系数;对于粘性土,情况比较复杂,从土中水全部是自由水的观点看,水压力打折扣也是不合适的；但如承认粘性土中的水不全部是自由水,则打一定的折扣,也是合适的,这就和粘性土中考虑浮力的方法相似;总之计算土压力时,当地下水面以下,土体如果是粘性土时,计算土压力用水土合算；当地下水面以下土体,如果土体是非粘性土时,计算土压力用水土分算,计算水压力值,此时总压力等于土压力与水压力之和;四、五、六、回答下列问题1、答：高层建筑上部结构的自重及荷载通过梁柱等构件把荷载传给基础,基础把荷载传给地基,三者之间关系密切;地震时土体与上部结构是相互作用的,上部结构受到地基传来的地震波影响产生地震作用,在进行地震反应分析时,一般都假设地基是刚性的,实际上是非刚性的,故上部结构的地震作用通过基础反馈给地基,地基产生局部变形,从而引起上部结构的移动和摆动,这就是上部结构,基础与地基之间的相互作用;2、答：达到设计要求最大加载量且沉降达到稳定,或已达桩身材料的极限强度,以及试桩桩顶出现明显的破损现象;在确定桩身强度达到要求的前提下,粘性土中的预制桩一般只有通过15天左右,才能达到桩身强度设计要求,桩身与土体的结合才基本稳定,而软粘土中水分较多,因而需更长的时间才能达到静载实验要求;3、答：因为小型建筑的荷载较小,按承载力控制,就是建筑物地基只要满足强度条件就可以,一般适用于小型建筑,对地基变形要求较低,而地基按沉降控制就必须在满足地基承载力控制的基础上,也必须满足地基沉降的要求,一般适用于高层建筑,对地基变形要求较高;4、5、因为粘土地基上的谷仓,水泥库和油罐等建筑物具有很大的堆积荷载,粘性土具有高胶体高塑性,粘性土需要很长时间才能完成固结;土体抗剪强度很低,因此早期的地基承载力破坏很多是粘土地基上有谷仓,水泥库和油罐等具有很大堆积荷载的建筑物;七、回答问题1、答：防渗型式有：心墙、斜墙与铺盖的结合,斜墙与截水的结合;根据防渗材料的不同,碾压混凝土坝防渗结构型式可分为三大类：常态混凝土防渗结构、柔性材料防渗结构及碾压混凝土自身防渗结构;防止渗透破坏的工程措施有：采取水平或垂直防渗措施,以便尽可能地延长渗径;达到降低渗透坡降的目的,可采取排水或减压措施,以降低坝体浸润线和下游渗流出口处的渗透压力,对可能发生管涌的部位,需设置反虑层,拦截可能被渗流带走的细颗粒,对下游可能产生流土部位,可以设置铺盖,可以增加土体抵抗渗透变的能力;新型的防渗措施,采用刚柔结合的方式,采取单管高压施喷防渗墙和铺土工膜防渗相结合的新型防渗技术,适用于不同类型的土石坝,适用于土石坝沉陷变形,防渗效果好,而且是个速度快,集刚性和柔性优点于一身;2、答：土坝裂缝可分为：干缩裂缝、冻融裂缝、沉陷裂缝和滑坡裂缝;按走向分纵向裂缝,横向裂缝和龟裂;坝段分缝分块形式可分为：纵缝分块、斜缝分块、错缝分块和通仓浇筑等四种;土坝裂缝的原因,大多数都是由于坝体或地基的不均匀的沉陷引起的,在土坝除险加固设计和土坝的施工图设计中,应考虑如何使坝体的不均匀沉陷尽可能的小,如对坝基中的软土层应手挖除,挖出困难时,可采用砂井处理,对湿陷性黄土坝基应预先浸水,使土层事先沉陷,对坝体应根据土壤特性和碾压条件,选择适宜的含水量和填筑标准,同时应适当加厚粘土防渗体和适当加厚防渗体下游反虑层的厚度;3、答：根据施工方法的不同,土石坝分为干填碾压碾压式、水中填土、水力冲填包括水坠坝等类型;堤防的施工方法与土石坝基本一致;其中,碾压式土石坝最为普遍;土石坝施工质量控制主要包括料场的质量检查和控制、坝面的质量检查和控制;土石坝防渗处理的基本原则是“上截下排”;即在上游迎水面阻截渗水;上游截渗法 黏土斜墙法,抛土和放淤法,灌浆法,防渗墙法,截水墙槽法；下游背水面设排水和导渗,使渗水及时排出;下游排水导渗法 导渗沟法,贴坡排水法,排渗沟法;土石坝的防渗处理与堤防的防渗处理二者在本质上没有区别,其细微区别是：土石坝设计上一般有专门的防渗工程心墙或者斜墙,选择防渗处理方法时应结合考虑；而堤防一般都是均质土,选择防渗处理方法时不受此约束;土石坝一般水头较高,防渗处理要求也高;土坝与堤防使用的规范也不同;八、计算下面两种情况下的土压力和水压力1、解：板桩支护下的土压力与水压力计算如下：)('1d H K P a +=γ=120a Kd K P p '2γ==50P K2、解：静止侧压力系数为;5.030sin 1sin 10'0=-=-=ϕK土中各点静止土压力为上点：kPa q K e q 15305.000=⨯==中点：H H q K e b 5.215)5.0('00+=•+=γ下点：H H q K e oc 515)('0+=•+=γ静止土压力的合力0E 为：H e e H e e E c b b a o 5.0)(215.0)(210000•++•+==25.215H H + 静止土压力0E 的作用点到底的距离Z 为：作用在拦土墙上的静水压力合力w P 为 2)5.0(21H P w w γ==2H 超静空隙水压力)2/sin(0H z u u π==20H H 636)9(sin ++π 土压力与水压力的分布如左图。
(完整word版)高等土力学试题2
岩土2002级研究生 2002~2003学年第二学期期末试题卷科目：高等土力学 姓名： 学号：教师 左红伟一 名词解释（每题1分，共12分）1. 地基固结度2. 有效应力分析法3. 最优含水量4.等应变假定（轴对称固结问题） 5．井阻效应 6. 横观各向同性体 7.原始压缩曲线 8. 强度发挥度9. 临界孔隙比 10. Mandel-Cryer 效应 11.超固结土的剪涨 12. 超固结比OCR二 简答题（每题3分，共52分）1．建立Shampton 空隙水压力方程的意义？推导水压力系数方程的依据是什么？2．影响土体的抗剪强度有那些？那些因素最重要？具体简述土体的破坏准则原理和Mohr-Coulomb 在π平面的形状？为什么用Mohr-Coulomb 准则偏于安全？3.为什么次固结越大，先期固结压力P c 值越大？4. Terzaghi 一维固结方程固结系数的测定分为哪些方法，试述各方法的原理？5. 临界水力梯度与起始梯度的区别?势函数和流函数满足Laplace 方程，推导的前提是什么？6. 推导Terzaghi-Redulic 固结方程最基本原则？为什么说Biot 固结理论比Terzaghi-Redulic 理论更为精确？7. 推导Terzaghi 一维固结方程与推导陈宗基粘弹性一维固结方程的区别和联系？8.要提高沉降计算精度的关键问题是什么？当今为了使计算结果更合理，发展了哪些沉降计算方法，请分类总结？9. 利用CIU 试验强度曲线测定前期固结压力的方法利用了土的什么特性? 考虑先期固结压力沉降计算方法为什么要分两部分计算？10. 简述土的压缩系数α，压缩模量E s ,回弹模量E r ,体积压缩模量m v ,变形模量E, 切线模量E t 和割线模量E q 的定义、测定方法以及相互关系？11. 什么是K 0 固结试验，试介绍K 0 （CU ）固结压缩试验步骤？12. 应力路径法的应变等值线法计算土体总竖向应变lc ld l εεε+=利用了土的什么特性和原理？13. 在荷载作用下软粘土地基中土体强度变化有哪些趋势？土体的各向异性是由什么原因造成的？14 压缩曲线和回弹曲线采用三种坐标绘制（1）e-p 坐标 （2）e-logp 坐标（3）e-lnp 坐标，简述各曲线变化特点及λα , ,c C 概念。
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高等土力学历年真题一、黄土湿陷性机理与处治方法。
(2010 年)1、黄土湿陷泛指非饱和的、结构不稳定的黄色土，在一定压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显著的附加下沉现象。
黄土湿陷现象是一个复杂的地质、物理、化学过程，对于湿陷的机理目前国内外有多种假说，归纳起来可分为内因和外因两个方面。
黄土形成初期，季节性的少量雨水把松散的粉粒粘聚起来，而长期的干旱使水分不断蒸发，于是少量的水分以及溶于水中的盐类都集中到较粗颗粒的表面和接触点处，可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物。
同时随着含水量的减少，土颗粒彼此靠近，颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的联结力逐渐加大，这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力，阻止了土体在自重压密，从而形成以粗粉粒为主体骨架的蜂窝状大孔隙结构。
当黄土受水浸湿或在一定外部压力作用下受水浸湿时，结合水膜增厚并楔入颗粒之间，于是结合水联系减弱，盐类溶于水中，各种胶结物软化，结构强度降低或失效，黄土的骨架强度降低，土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下，其结构迅速破坏，大孔隙塌陷，导致黄土地基附加的湿陷变形。
2、黄土地基处理方法地基处理应考虑场地的选择和勘探，黄土湿陷类型的派别和地基处理方法的选择，以达到建筑设计经济与安全的要求。
灰土垫层传统方法，用于高层建筑更能发挥其作用，它具有一定的胶凝强度和水稳定性，在基础压力作用下以一定的刚性角向外扩散应力，因而常用作刚性基础的底脚。
砂石垫层用于地下水位较高的软弱土层，厚度约1-3m ，其下为工程性能良好的下卧层。
强夯法是处理湿陷性黄土地基最经济的一种方法，其处理土层厚度一般用梅纳提出的z QH估算公式灰土挤密桩是处理大厚度湿陷性黄土地基方法之一，其作用是挤密桩周围的土体，降低或者消除桩深度内地基土的湿陷性，提高承载力。
振冲碎石桩主要用于饱和黄土的地基处理，它以振冲置换作用为主。
打入混凝土预制桩锤击沉入的钢筋混凝土预制桩，质量稳定，工艺简便，是目前高层建筑基础应用较广的一种。
高等土力学试题-考博专用
参考书目《高等土力学》李广信第1章土工试验及测试一、简述土工试验的目的和意义。
1）揭示土的一般或特有的物理力学性质。
2）针对详细土样的试验，揭示区域性土、特殊土、人工复合土的物理力学性质。
3）确定理论计算和工程设计的参数。
4）验证理论计算的正确性及好用性。
5）原位测试、原型监测干脆为土木工程服务，也是分析和实现信息化施工的手段。
第2章土的本构关系★二、广义讲，什么是土的本构关系？与其他金属材料比，它有什么变形特性（应力应变特性）？（2.3节）P51土的本构关系广义上讲是指反应土的力学性状的数学表达式，表示形似一般为应力-应变-强度-时间的关系。
与金属材料相比，土的变形特性包含：①土应力应变的非线性。
由于土由碎散的固体颗粒组成，土的宏观变形主要不是由土颗粒本身变形，而是由于颗粒间位置的变更。
这样在不同的应力水平下由相同应力增量引起的应变增量就不会相同，即表现出非线性。
②土的剪胀性。
由于土石由碎散颗粒组成的，在各向等压或等比压缩时，孔隙总是削减的，从而可发生较大的体积压缩，这种体积压缩大部分死不行复原的，剪应力会引起土塑性体积变形，这叫剪胀性，另一方面，球应力又会产生剪应变，这种交叉的，或者耦合的效应，在其他材料中很少见。
③土体变形的弹塑性。
在加载后再卸载到原来的应力状态时，土一般不会完全复原到原来的应变状态，其中有一部分变形是可以复原的，部分应变式不行复原的塑性应变，并且后者往往占很大的比例。
④土应力应变的各向异性和土的结构性。
不仅存在原生的由于土结的各向构异性带来的变形各向异性，而且对于各向受力不同时，也会产生心的变形和各向异性。
⑤土的流变性。
土的变形有时会表现出随时间变更的特性，即流变性。
与土的流变特性有关的现象只要是土的蠕变和应力松弛。
影响土的应力应变关系的应力条件主要有应力水平，应力路径和应力历史。
★三、何为土的剪胀性，产生剪胀的缘由？P52()土体由于剪应力引起的体积变更称为剪胀性，广义的剪胀性指剪切引起的体积变更，既包括体胀，也包括体缩，但后者常被称为“剪缩”。
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硕士研究生《高等土力学》复习思考题
一(b)、《高等土力学》研究的主要内容。
答：重点研究先进的土工实验仪器，土的本构关系，塑性变形强度，渗流，固结，压缩性及机理。
三、归纳和分析土的特性。
答：1、离散性大，变异性大
2、土的应力-应变开关是非线性的，且不唯一。
3、土的变形在卸载后一般不能完全恢复，饱合粘土受力后，其变形不能立即完
成，且要经过很长时间，变形才能逐渐稳定。
4、土的强度也不是不变的，它与受力条件，排水条件有密切的关系。
5、土对扰动性特别敏感，可使土的力学性质发生变化
五、叙述土工试验的目的和意义。
答：土工试验的目的和意义
（1）揭示土的一般的或特有的物理力学性质；
（2）针对具体土样的试验，揭示区域性土、特殊土、人工复合土的物理力学性
质；
（3）确定理论计算和工程设计参数；
（4）验证计算理论的正确性及实用性；
（5）原位测试、原型监测直接为土木工程服务，也是分析和实现信息化施工的
手段。
六、阐述土工参数不确定性的主要来源和产生原因？
七、岩土工程模型试验要尽可能遵守的原则？
答：模型设计和获得相似量必须遵循的法则。
相似第一定律：相似现象用相同的方程式描述。
彼此相似的现象，其相似指标等
于1,其相似判据的数值相等。
即彼此相似的现象，单值条件相同，其相似判据
也相同。
属于单值条件的因素有：几何参数、重要物理参数、起始状态、边界条件等。
相似第二定律：当一个现象由n个物理量的函数关系来表示，且这些物理量中含
有m种基本量纲时，则能得到（n-m）个相似判据。
相似第三定律：凡具有同一特性的现象，当单值条件彼此相似，且由单值条件的物理量组成的相似判据在数值上相等，则就此现象必定相似。
或者说，单值条件相似，且从它导出的相似判据的数值相等，是现象彼此相似的充分和必要条件。
十、刚性直剪试验的缺点并提出解决建议？
十一、列举一个土工试验在工程应用中的实例，并用土力学理论解释之。
十二、叙述土工试验的目的和意义和岩土工程模型试验要尽可能遵守的原则？ 十三、土的本构模型主要可分为哪几类？邓肯-张本构模型的本质？并写出邓肯-
张本构模型应力应变表达式，并在应力应变座标轴中表示。
答：土的本构模型主要可分为：弹性模型、弹塑性模型、粘弹塑性模型、内时塑
性模型等几类。
邓肯-张双曲线模型的本质在于假定土的应力应变之间的关系具有双曲线性质，
a a
b a εεσσ+=-31
（a ）12()~a σσε-双曲线
十四、广义地讲，什么是土的本构关系？与其他金属材料比，它有什么变形特征？答：广义地讲，土的本构关系就是反映土的力学性状的数学表达式。
十五、在土的弹塑性本构关系中，屈服准则、硬化定理、流动法则起什么作用？答：用屈服准则判断土体是否发生塑性变形。
用流动法则来确定塑性应变增量的方向和确定塑性应变增量张量的各个分量间比例关系。
硬化定理决定一个给定应力增量引起的塑性应变大小。
十六、剑桥模型的试验基础及基本假定是什么？说明该模型各参数的意义及确定方法。
十七、给出应变硬化条件下，加载条件。
为什么该条件在应变软化条件下不能使用
十八、土的本构模型主要可分为哪几类？何为非关联流动法则？写出基于非关联流动法则的弹塑性本构关系。
十九、试说明屈服点、屈服准则、屈服面、塑性变形和破坏的概念？示意理想弹塑性材料、弹性塑性应变硬化材料、弹性塑性应变软化材料的应力应变关系？并示意土的典型应力-应变关系曲线（并加以描述）
答：屈服准则是弹塑性材料被施加一应力增量后用来判别其加载还是缷载或是中性加载的条件。
屈服面：屈服准则用几何方法来表示即为屈服面
二十、影响饱和土渗透性的主要因素？
二十一、何谓前期固结压力？简述前期固结压力的确定方法。
二十二、何谓Mandol-cryer效应？说明其产生机理。
二十三、分析影响地基沉降的主要原因、机理和性质。
二十四、何为应力路径？采用应力路径法计算沉降时常采用哪两种方法？简述其各自的计算步骤。
二十五、推导二维饱和土的控制微分方程和边界条件。
二十六、地基压缩层厚4m，通过钻探采取代表性原状土样，测得其初始孔隙比e
＝1.0，有效内摩擦角′＝25°,c′=15kPa，土的压缩指数c c＝0.31。
试样在20、40、60kPa等围压下固结，然后作三轴CU试验，分别测得其有
效应力路径如图1所示。
设K 0=1－sin
′，如果土层中点原上覆土压力为64kPa ，由于修建建筑物，附加应力为Δ＝28.5kPa ，Δ＝10.5kPa ，用应力路径法计算瞬时加荷后地基的瞬时沉降和固结后总沉降。
图1 有效应力路径
二十七、根据进行的室内试验成果，确定你所做土样Duncan-zhang 本构模型的
八大参数，有详细的计算过程（包括图表）。
三十、.影响地基承载力的因素有哪些？介绍地基极限承载力和容许承载力的意
义。
三十一、某条形基础， 底宽B=5.0m, 基础埋深Df ＝1.5m ，基础的自重及其上的
结构物重量为F+G=1000kN/m ，基底荷载的合力偏心矩e ＝1.2m ，砂层变形模量E ＝4MPa 。
地基剖面、地基土的压缩曲线及地下水位见图2和图3。
请用分层总和法计算基底中轴处(M 点)的单向压缩沉降量。
又通过地基饱和原状土样的三轴固结不排水剪试验，测得围压3σ=200kPa ，轴压1σ＝408 kPa ，破坏时试样中的孔隙水压力u f ＝87 kPa ，再用斯开普顿法计算地基沉降量，并
与前者比较。
图 2 土层分布与基底荷载分布 图 3 粘土层
Ⅰ、Ⅱe ~p 曲线
三十二、静力许可应力场及机动许可速度场与真实的应力场和速度场有什么联系
与区别?
三十三、为什么由静力许可应力场求出
u p -总是小于真正的极限荷载u p , 而由机动许可速度场求出的u p +总是大干真正的极限荷载u p ?
三十四、建筑在帖性土地基上的条形基础宽B=8m ，q=36kPa,地基土的
318/kN m γ=，30ϕ=o c=15kPa 。
若30ϕ=o 时，Terzaghi 公式的20N γ=，
Prandt1公式的2(1)()45q N N tg tg γπϕ
ϕ=++。
分别按Terzaghi 和Prandtl 机理计算地基的u p =?
三十五、阐述土的强度理论与适用性（包括主要强度理论的优缺点）。