2020年浙江大学土力学考研复试核心题库之论述题精编

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一、2020年浙江大学土力学考研复试核心题库之论述题精编

1．简述土的冻胀性对路基的影响？

【答案】土的冻胀性是指土的冻胀和冻融给建筑物或土木建筑物带来危害的变形特征。冻土的冻胀会使路基隆起，是柔性路面鼓包，开裂，使刚性路面错缝或折断。土层冻融后，由于上部积聚的冰晶体融化，使土中含水量大大增加，加之细粒土排水能力差，土层软化，强度大大降低。路基土冻融后，在车辆反复的碾压下，易产生路面开裂、冒泥，即翻浆现象。

2．地基承载力的设计计算值在什么情况下需要修正？试写出修正公式及其每个物理量的含义。

【答案】当基础的宽度小于3米，埋深大于0.5时需要修正。宽度和深度的修正公式为： f=f k +B η1γ(B-3)+d η0γ(D-0.5)式中，f ——地基沉载力设计值；f k ——地基沉载力标准值；1γ——基底以上土的加权平均容重，地下水以下用浮容重；B ——基础宽度；D ——基础的埋深；B η、d η——相应于基础宽度和埋深的沉载力修正系数。

3．简述管涌和潜蚀的原因及其防治方法？

【答案】在水流渗透作用下，土中的细颗粒在粗颗粒的孔隙中移动，以致流失。随着土的孔隙不断扩大，土的渗流速度不断增加，较粗的的颗粒也相继被水流逐渐带走，最终导致土内形成贯通的渗流管道，造成土体坍塌，这种现象称为管涌。在自然界中，在一定条件下同样会发生上述渗流破坏，为了与人类工程活动引起的管涌相区别，通常称之为潜蚀。

潜蚀作用有机械潜蚀和化学潜蚀两种，机械潜蚀是指渗流的机械力将细小土粒冲走而形成的洞穴，化学潜蚀是指水流溶解了土中的易溶盐或胶结物使土变松散，细土颗粒被水冲走而形成洞穴。

土是否发生管涌，首先取决于土的性质，管涌多发生在砂土中。其特征是颗粒大小差别较大，往往缺少某种路径，空隙直径大而且互相连通，无粘性土产生管涌必须具备两个条件，一是几何条件：土中粗颗粒所构成的孔道直径必须大于细颗粒的直径；二是水力条件：渗流力能够带动细颗粒在孔隙间滚动或移动是发生管涌的水力条件。

防治方法：一是改变水力条件，降低水力梯度，如打板桩：二是改变几何条件，在渗流逸出部位铺设反滤层是防治管涌破坏的有效措施。

4．简述饱和土的渗透固结过程。

【答案】饱和土的渗流固结过程如下：

（1）土体孔隙中自由水逐渐排出；

（2）土体孔隙体积逐渐减小；

（3）由孔隙水承担的压力逐渐转移到土骨架来承受，成为有效应力。

5．含水量变化对粘性土状态和强度的影响

【答案】含水量变化可使土体具有不同的状态。当含水量很大时土表现为浆液状，呈粘质流动的液体，当施加剪力时，泥浆将连续的变形，土的抗剪强度极低；随着含水量的减少，土体变稠，逐渐变为可塑态，土体显示出一定的抗剪强度；含水量再减少，土体进入半固态，强度继续提高；再而成为固态，土体能承受较大的剪应力，在外力作用下不再具有塑性体特征，而呈现具有脆性的固体特征。

6．一维固结微分方程的基本假设有哪些？如何得出解析解？适用在什么场合？

【答案】一维固结理论的基本假设如下：

（1）土层是均质、各向同性和完全饱和的；

（2）土粒和孔隙水都是不可压缩的

（3）土中附加应力沿水平面是无限均匀分布的，因此土层的固结和土中水的渗流都是竖向的；

（4）土中水的渗流服从于达西定律

（5）在渗透固结中，土的渗透系数k和压缩系数都是不变的常数

（6）外荷是一次骤然施加的，在固结过程中保持不变

（7）土体变形完全是由土层中超孔隙水压力消散引起的

建立一维固结微分方程然后、然后根据初始条件和边界条件求解微分方程得出

解析解。

适用于荷载面积远大于压缩土层的厚度，地基孔隙水主要沿竖向渗流。

7．流砂与管涌现象有什么区别和联系？

【答案】在向上的渗流力作用下，粒间有效应力为零时，颗粒群发生悬浮、移动的现象称为流砂(土)现象。这种现象多发生在颗粒级配均匀的饱和细、粉砂和粉土层中，一般具有突发性、对工程危害大。

在水流渗透作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。它多发生在砂性土中，且颗粒大小差别大，往往缺少某种粒径，其破坏有个时间发展过程，是一种渐进性质破坏。

管涌和流砂的区别是：（1）流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度，而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下；（2）流砂发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部；（3）流砂发生在水流方向向上，而管涌没有限制。

8．简述土压力按挡土结构位移方向的分类、各自特点与相互关系？

【答案】根据挡土结构位移情况和土体所处的应力状态，土压力可分为以下三种：1.主动土