土的三相组成
《土力学》期末考试复习资料
13.土的三相组成，即固相（土颗粒）、液相（水）和气相（空气）14.土中各粒组的相对含量用各粒组质量占土粒总质量的百分数表示，称为土的颗粒级配。
15.渗透变形一般有流土和管涌两种基本形式：流土是指在渗透力的作用下，土体表面某一部分土体整体被水流冲走的现象。
管涌是指土中小颗粒在大颗粒空隙中移动而被带走的现象。
16.地下水对自重应力的影响：由于土体是由许多颗粒组成的，在地下水位以下的透水层中，地下水存在于土粒间孔隙当中，土粒相当于浸没在水当中，也就会受到水的浮力作用，从而使得土粒间相互传递的自重作用减小。
这样，对于含水层，用浮重度来计算自重应力，正好相当于扣除了浮力的作用。
17.基底压力是指基础底面处，由建筑物荷载（包括基础）作用给地基土体单位面积上的压力。
18.基底附加压力也就是基底净压力，是指在基础底面处的地基面上受到的压力增量。
19.压缩系数越大，曲线越陡，土的压缩性越高；压缩系数值与土所受的荷载大小有关。
20.分层总和法计算原理：分层总和法一般取基底中心点下地基附加应力来计算各分层土的竖向压缩量，认为基础的平均沉降量s为各分层上竖方向压缩量si之和。
21.土压力：静止土压力、主动土压力、被动土压力22.级配良好的土必须同时满足上述两个条件，即Cu大于或者等于5且Cu=1~3；若不能同时满足这两个条件，则称为级配不良的土。
23塑性指数Ip：液限与塑限的差值，去掉百分数符号，称为塑性指数。
液性指数IL24.分层总和法计算步骤：地基土分层。
计算各分层界面处土的自重应力。
计算基底压力及基底附加应力。
计算各分层界面处附加应力。
确定计算深度（压缩层厚度）。
计算各风层上的压缩量。
计算总形变量。
25.土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力1深基础与浅基础区别？1.埋深不同：深基础一般大于5米，浅基础在3至5米。
2.施工方法不同：浅是一般施工方法，如明挖，而深要采用特殊施工工艺。
3.传递荷载方式不同：浅地面很大，荷载传给基础，在由基础传给地基。
浅析土的三相组成
浅析土的三相组成土体是由固体颗粒（固相）、水（液相）和气体（气相）组成的三相体系（见图1-1）。
图1-1 土的三项组成在同一地点的土体，它的三相组成随着环境的变化而改变。
例如，天气的晴雨、季节变化、温度高低以及地下水的升降等，都会引起土的三相之间的比例产生变化。
土体三相比例不同，土的状态和工程性质也随之各异，例如：当孔隙全被水充满时，形成饱和土。
此时，松散的粉细砂或粉土遇强烈地震可能产生液化，使工程遭受破坏。
黏土地基受建筑荷载作用发生沉降，有时需几十年才能稳定。
当孔隙中一部分被水占据，一部分被空气占据，形成非饱和土，也叫湿土，此时黏土可表现为可塑性。
当孔隙中只有空气时即为干土，此时黏土呈坚硬状态。
饱和土和干土均属于二相体系。
土中三相本身的性质及它们之间的比例关系和相互作用影响着土的物理力学性质。
因此，研究土的性质，必须首先研究土的三相组成。
一、土的固体颗粒土的固体颗粒主要是土粒，有时还有粒间胶结物和有机质（半腐烂或全腐烂的植物质和动物的残骸等），它们构成了土的骨架。
土粒大小与其颗粒形状、矿物成分、结构构造有着一定的联系。
因此，土的固体颗粒是影响土的物理力学性质的重要因素。
1.土粒的矿物成分土的固体相部分是由各种矿物颗粒或矿物集合体组成的，不同矿物成分的性质是有差别的，因此由不同矿物组成的土的性质也是不同的。
土粒的矿物成分如图1-2所示。
土粒分为无机矿物颗粒与有机质，对有机质含量超过3%～5%的土应予注明，不宜作为填筑材料。
无机矿物颗粒由原生矿物和次生矿物组成。
图1-2 土中矿物成分分类原生矿物是指地壳岩浆在冷凝过程中形成的矿物，常见的有石英、长石、云母、角闪石等。
由物理风化生成的土粒通常由一种或几种原生矿物组成，颗粒较粗，一般为无黏性土。
颗粒呈现圆形、板状、块状，吸附水的能力弱，无塑性，物理性质较稳定。
次生矿物是由原生矿物经化学风化作用而形成的矿物。
次生矿物主要是黏土矿物、无定形的氧化物胶体（如Al2O3、Fe2O3）和盐类（如CaCO3、CaSO4、NaCl等）。
土力学-第一章-土的三相组成 张丙印
黏土矿物的带电特性
18
§1.2 土的三相组成–固体颗粒
智者乐水 仁者乐山
原生矿物：一般颗粒较粗，呈粒状。 有圆状、浑圆状、棱角状等。
次生矿物：颗粒较细，多呈针状、片 状、扁平状。
比表面积：单位质量土颗粒所拥有的 总表面积。对于黏性土，其大小直接 反映土颗粒与四周介质,特别是水,相 互作用的强烈程度,是代表黏性土特 征的一个很重要的指标。 高岭石的比表面积为：10-20m2/g,伊 利石：80-l00m2/g,蒙特石：800m2/g
第一章：土的物理性质与工程分类
§1.1 §1.2 §1.3 §1.4 §1.5 §1.6
土的形成 ✓ 土的三相组成 土的物理状态 土的结构 土的工程分类 土的压实性
§1.2 土的三相组成
智者乐水 仁者乐山
固体颗粒 土中水
固相 液相
构成土体骨架 起决定作用
重要影响
土中气体 气相 次要作用
饱和土 ：土体孔隙完全被水充满 干 土 ：土体孔隙完全被气充满 非饱和土：孔隙中水和气均存在
8
§1.2 土的三相组成–固体颗粒
智者乐水 仁者乐山
小于某粒径之土质量百分数（％） 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
土的粗细度：用d50 表示
土的不均匀程度：
不均匀系数 Cu = d60 / d10 Cu 5 为不均匀土，反之 称为均匀土
连续程度:
§1.2 土的三相组成–固体颗粒
100
曲线 d60 d10 d30 Cu Cc
90 80
L
0.081
3.98
70
M 0.33 0.005 0.063 66 2.41
60
土壤的三相组成及其基本的物理特性
壹
贰
我国土壤质地分类
国际制土壤质地分类表
01
砂土类：土壤颗粒组成较粗，砂粒含量在50％ 以上，所以，大孔隙较多，土壤通透性好，毛管作用弱，保水蓄水能力差；有机质分解迅速，保肥耐肥性差，故一般肥力不高，肥劲不长，土壤热容量小，昼夜温差大。
02
壤土类：土壤的物理性能良好，通气透水、保水保肥性能均较好，适种作物范围较广，耕种方便，适耕期较长，且抗旱能力强，是一组良好的土壤质地。
土壤质地的田间鉴定法
在对土质资料要求较高的情况下，必须通过定量分析来鉴定，这就必须在实验室内进行颗粒分析，得出土样级配情况的准确结果，再按质地分类标准的规定来确定土壤类别。
第三节 土壤的基本物理性质 及其物理特性指标和测定
土壤的基本物理性质
土壤三相物质在土壤中各占的比例，往往决定了土壤的各项物理特性。
01
砂性土孔隙体积小，容重较大，一般为；粘性土的孔隙体积大，容重较小，一般为；有机质含量多，结构好的耕作层土壤，容重多在1.0-1.2。
02
土壤的容重(γ)
01
ρm ＝γ＝M／V＝（Ms+ Mw) ／V
湿容重(γ)
02
γ干＝ Ms ／V
干容重(γ干)
03
γs ＝（Ms + VP ρ水 ) ／V
级配情况通常用不均匀系数“Cμ”、表示: Cμ =d 60 / d 10
式中 d60、d10—分别表示小于、等于该粒径的颗粒的重量占总重的60％、10％。
曲线I的斜率大，Cμ1值小，而曲线II的斜率，Cμ2值大，土壤II的级配较土壤I的级配良好。
习惯上把Cμ <5的土壤称为级配不良的土壤，5< Cμ <l0为级配中等， Cμ >10的土壤称为级配良好的土壤。
土的三相性
粒组统称
粒组名称
粒径d范围（mm）
分析方法
主 要 特 征
巨粒
漂石（块石）粒
d>200
直接测定
透水性很大，压缩性极小，颗粒间无粘结，无毛细性。
卵石（碎石）粒
60<d≤200
筛
分
法
粗粒
砾粒
粗砾
20<d≤60
细砾
2<d≤20
砂粒
粗砂
0.5<d≤2
透水性大，压缩性小，无粘性，有一定毛细性。
中砂
四、三相间相互作用
土粒与水的相互作用是研究固体颗粒与孔隙溶液相互作用后产生的一系列性质。巨粒、粗粒以及粉粒由于它们的颗粒比较粗大，比表面积小，表面能小，因而与孔隙溶液作用后，对土的性质影响较小。对于粘粒来讲，由于其颗粒细小，比表面积大，比表能大，是土中活动的部分，与孔隙溶液相互作用后可表现出一系列界面现象，如颗粒表面的双电层、离子交换、粘粒的聚沉与稳定等，对土的性质影响较大。
不可溶性次生矿物有次生二氧化硅、倍半氧化物和粘土矿物。次生二氧化硅是由硅酸盐、长石等风化后形成的次生矿物，一般是含水的二氧化硅(SiO2·nH2O)、燧石、玛瑙、蛋白石等都属于此类矿物，其颗粒细小，在水中呈凝胶状态。倍半氧化物是由三价的Fe、Al和O、OH、H2O等组成的次生矿物，用R2O3表示，最常见的矿物有针铁矿(Fe2O3)，红色；褐铁矿(Fe2O3·3H2O)，黄色；铝矾土(Al2O3·nH2O )等，大多呈胶体状，颗粒极细小，具较强的亲水性。粘土矿物是主要的次生矿物，是组成粘粒的主要矿物成分。粘土矿物是原生矿物长石及云母等硅酸盐类矿物经化学风化作用而形成。粘土矿物大多具有云母片状的结晶格架，这种层状结晶格架由硅氧四面体与铝氧八面体两个基本单位所组成。根据不同结晶格架，可形成很多种类的粘土矿物，其中分布较广且对土性质影响较大的是蒙脱石、高岭石和伊利石(或水云母)三种。
1.土的物理性质及工程分类
设土的总体积 V 1.0cm3
m V 1.67 1.0 1.67 g
m ms 1.67 ms 0.129 ms 1.48 g ms ms mw m ms 1.67 1.48 0.19 g
34
Gs 2.67
1-4 土的三相比例指标
Vw mw w 0.19 1.0 0.19cm3
结合水： 受颗粒表面电场作用力吸引而包围在颗粒四周，不传 递静水压力，不能任意流动的水，称为结合水。 强结合水：紧靠于颗粒表面的水分子，所受电场的作 用力很大，几乎完全固定排列，丧失液体的特性而 接近于固体，完全不能移动，这层水称为强结合水
弱结合水：指强结合水以外，电场作用范围以内的水
自由水： 是存在于颗粒表面电场影响范围以外的水
1-1 概述
风化（物理、 化学）作用
搬运 沉积
ห้องสมุดไป่ตู้
岩石
岩石破碎 化学成分改变
大小、形状和 成分都不相同 的松散颗粒集 合体（土）
固相 土 液相 气相
土中颗粒的大小、成分及三相 之间的相互作用和比例关系， 反映出土的不同性质
1
1-1 概述 土的定义： 土是连续，坚固的岩石在风化作用下形成 的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在 各种自然环境中生成的沉积物。
（1—3）
23
1-4 土的三相比例指标
1. 试验指标（基本指标） ② 土粒比重（相对密度）Gs ：土粒比重定义为土粒的 质量与同体积 4C时纯水的质量之比，无量纲： ms s Gs （1—4） Vs w w
式中 w 为纯水在 4C 时的密度 ，取：
w 1.0 g cm
中 细 极细
0.5~0.25mm 0.25~0.10mm 0.10~0.05mm
土的组成和物理性质
第四讲土的组成和物理性质一、内容提要：本讲主要讲述土的三相组成和三相指标、土的矿物组成和颗粒级配、土的结构、粘性土的界限含水量、塑性指数、液性指数、砂土的相对密实度、土的最佳含水量和最大干密度、土的工程分类二、重点、难点：土的物理力学性质指标的计算一、土的三相组成土是由固体颗粒、水和气体三部分组成的，通常称为土的三相组成。
随着三相物质的质量和体积的比例不同，土的性质也将不同。
【例题1】土的三相组成中不包括的部分是（）。
A. 水B. 气体C. 固体颗粒D. 矿物成分答案：D(一)土的固相土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成土的骨架最基本的物质，称为土粒。
对土粒应从其矿物成分、颗粒的大小和形状来描述。
1. 土的矿物成分土中的矿物成分可以分为原生矿物和次生矿物两大类。
原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。
次生矿物是由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物，如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、粘土矿物以及碳酸盐等。
【例题2】在下列各类矿物中，属于次生矿物的是（）。
A. 石英B. 长石C. 云母D. 蒙脱石答案：D2. 土的粒度成分(颗粒级配)天然土是由大小不同的颗粒组成的，土粒的大小称为粒度。
工程上常用不同粒径颗粒的相对含量来描述土的颗粒组成情况，这种指标称为粒度成分。
(1)土的粒组划分工程上常把大小相近的土粒合并为组，称为粒组。
粒组间的分界线是人为划定的，划分时应使粒组界限与粒组性质的变化相适应，并按一定的比例递减关系划分粒组的界限值。
对粒组的划分，我国有关规范均将砂粒粒组与粉粒粒组的界限为0.075mm。
其余粒组划分标准可参见《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)和《土的工程分类标准》(GBJl45-90)等。
(2)粒度成分及其表示方法土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量(以干土质量的百分比表示)，它可用以描述土中不同粒径土粒的分布特征。
常用的粒度成分的表示方法是累计曲线法，也称颗分曲线法，它是一种图示的方法，通常用半对数纸绘制，横坐标(按对数比例尺)表示某一粒径，纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量，如图15-4-1所示。
(完整版)土的三相组成
土的三相组成…5
土的三相组成…6
土的固体颗粒
土是岩石风化的产物。因此土粒的矿物组成将取决于成土母岩的矿物
组成及其后的风化作用。成土矿物可分为两大类：
原生矿物
次生矿物
◇由岩石经物理风化生成的 ◇由原生矿物经化学风化生成的新矿物
◇颗粒成分与母岩的相同
◇它的成分成分与母岩的完全不同
◇常见的有石英、长石和云母 ◇有高岭石、伊利石和蒙脱石粘土矿物
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土的颗粒级配
1.土颗粒的大小直接决定土的性质； 2.粒径——颗粒直径大小，界限粒径——划分粒组的分界尺寸。 3.粒组——将粒径大小接近、矿物成分和性质相似的土粒归并为若干 组别即称为粒组。 4.颗粒级配——土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对 含量来表示，称为土的颗粒级配。
土的三相组成…4
土的形成
自然界的土是由岩石经风化、搬运、堆积而形成的。 “土”一词在不同的学科领域有其不同的涵义。就土木工程领域而言， 土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒堆积物。土与岩石的区分仅 在于颗粒间胶结的强弱。 物理风化——指岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度湿度的变化、 不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩解为碎块。这种风化仅改变颗粒 大小与形状，不改变原来矿物成分。生成的土呈松散状态，无粘性土。 化学风化——指岩石碎屑与空气、水和各种水溶液相接触，经氧化、 碳化和水化作用，改变原来矿物成分，形成新的矿物(次生矿物)。生成 的土为细粒土，粘性土。 生物风化——由动物、植物和人类对岩体的破坏称生物风化。
自由水(非结合水)
在双电层影响以外的水为自由液态水，它主要受重力作用的控制，土 粒表面吸引力居次要地位，这部分水称为非结合水，它包括毛细水和重力 水。
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问答题第一章土的物理性质指标和工程分类1.何谓土粒粒组？何谓分界粒径？答案：工程上常把大小相近的土粒合并为组，称为粒组。
2.什么是土的粒度成分（颗粒级配），工程中如何表示粒度成分？答案：土的粒度成分（颗粒级配）是指土中各粒组的相对含量，通常用各粒组占土粒总质量（干土质量）的百分数表示。
工程中一般用土的累积曲线（级配曲线）来表示粒度成分。
3. 累积曲线在工程中有什么用途？答案：累积曲线图的用途很多，根据累积曲线图的形态，可以看出各粒组的分布规律，可以大致判断土的均匀程度与分选性。
曲线平缓，说明土颗粒大小相差悬殊，土粒不均匀，分选差，级配良好；曲线较徒，则说明土颗粒大小相差不多，土粒较均匀，分选性较好，级配不良。
根据累积曲线图还可以确定土的有效粒径(d10)，平均粒径(d50)，限制粒径(d60与d30)和任一粒组的百分含量。
4. 常见的粘土矿物有那些？它们的性质如何？答案：常见的粘土矿物有蒙脱石、高岭石和伊利石(或水云母)三种。
高岭石晶层之间连结牢固，水不能自由渗入，故其亲水性差，可塑性低，胀缩性弱；蒙脱石则反之，晶胞之间连结微弱，活动自由，亲水性强，胀缩性亦强；伊利石的性质介于二者之间。
5.土是如何形成的？土的结构有哪些？答案：土是由岩石经过风化作用形成的松散的堆积物；有单粒、蜂窝状、絮状的三种结构。
具有单粒结构的土，一般孔隙比大，透水性强，压缩性低，强度较高；蜂窝状、絮状结构的土，压缩性大，强度低，透水性弱。
6.土的三相实测指标是什么？其余换算指标是什么？答案：三相实测指标是土的密度、土粒密度和含水率。
换算指标包括土的干密度（干重度）、饱和密度（饱和重度）、有效重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。
7.砂土的密实度如何判别？不同指标如何使用？答案：砂土的密实程度可以采用孔隙比、相对密实度来判断。
砂土的密实程度并不完全取决于孔隙比，而在很大程度上还取决于土的级配情况。
粒径级配不同的砂土即使具有相同的孔隙比，但由于颗粒大小不同，颗粒排列不同，所处的密实状态也会不同。
为了同时考虑孔隙比和级配的影响，工程中一般采用砂土相对密实度将砂土划分为密实、中密、和松散三种密实度。
实际工程中还有利用标准惯入试验指标N63.5值的大小评判砂土的密实度。
8.土中的水对粘性土的状态有什么影响？答案：粘性土含水多少而呈现出的不同的物理状态称为粘性土的稠度状态。
土的稠度状态因含水率的不同，可表现为固态，塑态与流态三种状态。
含水率相对较少，粒间主要为强结合水连结时表现为固态。
含水率较固态为大，粒间主要为弱结合水连结，具可塑性，表现为塑态。
含水率继续增加、粒间主要为液态水占据，连结极微弱，表现为流态。
9.什么是塑性指数，其工程用途是什么？答案：塑性指数是液限与塑限的差值，即土处在可塑状态的含水率变化范围，反映土的可塑性的大小。
塑性指数综合反映了土的颗粒大小、矿物成分，在工程中常用于细粒土的分类，如Ip>17，为粘土；10<Ip<=17为粉质粘土。
10.什么是塑性指数，其工程用途是什么？答案：塑性指数是液限与塑限的差值，即土处在可塑状态的含水率变化范围，反映土的可塑性的大小。
塑性指数综合反映了土的颗粒大小、矿物成分，在工程中常用于细粒土的分类，如Ip>17，为粘土；10<Ip<=17为粉质粘土。
11. 什么叫最优含水量？压实粘性土时为何要控制含水量？答案：在一定的压实功能作用下，土在某一含水量下可以击实到最大的密度，这个含水量称为最优含水量。
粘性土料过干或过湿都不能获得好的压实效果；当含水量过低时，粘性土颗粒周围的结合水膜薄，粒间引力强，颗粒相对移动的阻力大，不易挤紧；当含水量过大时，自由水较多，击实时，水和气体不易从土中排出，并吸收了大部分的击实功能，阻碍了土粒的靠近。
12.在土类定名时，无粘性土与粘性土各主要依据什么指标？答案：无粘性土依据的是土粒的粒径大小与级配，粘性土则主要依据土的状态特性指标－塑性指数来定名。
第二章 土的渗透性1．简述达西渗透定律的意义及适用条件?答案：当水在土中流动的形态是层流时，水的渗流遵循以下规律：达西定律的使用条件是水在土中为层流的状态。
当水的流速大而不是层流的时候，水的流速和水力梯度不是线性关系。
2．何谓临界水流梯度?何谓流砂?流砂对工程有何影响?答案：当水向上渗流时，向上的渗透力已使土颗粒处于失重或悬浮状态，此时的水力梯度称之为临界水力梯度。
当水向上渗流时，渗透力等于土的浮重度时的水力梯度即为临界水力梯度。
流土（也称流砂和翻砂）：是指水向上渗流时，在渗流出口处一定范围内，土颗粒或其集合体浮扬而向上移动或涌出的现象。
流沙可使工程建筑物坍塌，造成建筑物毁坏。
3.最常见的渗透变形是管涌和流土，他们容易在什么土中发生？答案：渗透变形的发生与地基土的性质有关，在比较均匀的粉砂层中较易发生流砂现象，而在粗粒土中夹有细粒土时，则容易发生管涌现象。
第三章 土中应力计算1.地基中自重应力的分布有什么特点？答案：自重应力沿深度方向为线性分布（三角形分布）在土层的分层界面和地下水位处有转折。
ki v kAiq ==或2.集中荷载作用下地基中附加应力的分布规律？答案：1）在集中荷载作用线上（r=0），附加应力随深度的增加而减小；2）在r>0的竖直线上，附加应力随深度的增加而先增加后减小；3）在同一水平面上（z=常数），竖直向集中力作用线上的附加应力最大，向两边则逐渐减小。
3.影响基底反力分布的因素有哪些？答案：基底地基反力的分布规律主要取决于基础的刚度和地基的变形条件。
对柔性基础，地基反力分布与上部荷载分布基本相同，而基础底面的沉降分布则是中央大而边缘小，如由土筑成的路堤，其自重引起的地基反力分布与路堤断面形状相同。
对刚性基础（如箱形基础或高炉基础等），在外荷载作用下，基础底面基本保持平面，即基础各点的沉降几乎是相同的，但基础底面的地基反力分布则不同于上部荷载的分布情况。
刚性基础在中心荷载作用下，开始的地基反力呈马鞍形分布；荷载较大时，边缘地基土产生塑性变形，边缘地基反力不再增加，使地基反力重新分布而呈抛物线分布，若外荷载继续增大，则地基反力会继续发展呈钟形分布。
4.基底压力、基底附加压力的含义及它们之间的关系？答案：基底压力：基础底面传递给地基表面的压力，由于基底压力作用于基础与地基的接触面上，故也称基底接触压力。
基底附加压力：由于建筑物荷重使基底增加的压力称为基底附加压力。
它们之间的关系是：基底压力减去基础底面处原有的自重应力就是基底附加压力。
5.地下水位升降对土压力的影响如何？答案：地下水升高将使自重应力减小从而使土压力减小，但另一方面却使水压力增加，对挡土墙而言总压力却是增大的。
另外，地下水位的上升还可能引起土体强度的降低。
第四章土的压缩性和地基沉降计算1.什么是土的压缩定律？压缩系数的含义是什么？答案：压缩定律：在压力变化范围不大时，孔隙比的变化值(减小值)与压力的变化值（增加值）成正比。
其比例系数称为压缩系数，用符号a表示，单位为MPa-1。
压缩系数值越大，土的压缩性就越高。
2.压缩模量和变形模量的关系是什么？答案：压缩模量Es ：指土在侧限条件下受压时压应力σz与相应的应变εz之间的比值。
变形模量E：指土在无侧限压缩条件下，压应力与相应的压缩应变的比值。
两者之间存在如下的换算关系：E0=βEs，其中0≤β≤13.计算地基最终沉降量的分层总和法与《规范法》的主要区别有那些？二者的实用性如何？答案：分层总和法与《规范法》的分层原则不同。
分层总和法采用尽可能小的薄层而《规范法》则一般采用土层的天然分层（地下水位处也有分层）。
使用的变形参数（压缩模量或压缩系数）有区别。
分层总和法一般取对应薄层的荷载下的变形参数，而《规范法》采用的则是平均压力下的计算参数（工程中通常使用E1－2）。
地基沉降计算压缩层深度的确定不同。
分层总和法采用附加应力与自重应力比值确定，而《规范法》则采用试算方法确定。
由于《规范法》在工程实践中已经积累了丰富的经验，故在实际工程较多采用《规范法》。
4.太沙基的一维固结原理与实际情况差别有多大？答案：太沙基的一维固结理论为一维有侧限应力状态下的固结理论，而实际工程中的土中渗流问题一般都是三维问题，而且土的渗透系数在竖向与水平方向的差别也比较大，故在地基固结问题中采用三维固结理论考虑渗流的空间效应非常重要。
但三维固结理论计算方法复杂，计算参数也很难获得，给实际使用带来了困难。
目前仍一般采用太沙基的一维固结理论。
5.土层的平均固结度的物理意义是什么？答案：土层的平均固结度等于时间t时，土层骨架已经承担起来的有效压应力对全部附加压应力的比值。
可以定义为t时刻土层各点土骨架承担的有效应力图面积与起始超孔隙水压力（或附加应力）图面积之比。
第五章土的抗剪强度1.土的抗剪强度是不是一个定值？答案：对同一种土，其抗剪强度也不是一个定值，它与土层的加荷方式（动、静、循环与否）、加荷速度（快慢）、土层的排水条件以及土层的应力历史等有很大关系。
2.解释土的内摩擦角和粘聚力的含义？答案：内摩擦角代表的是土的内摩擦力，包括土粒之间的表面摩擦力和由于土粒之间的连锁作用而产生的咬合力。
粘聚力c取决于土颗粒粒间的各种物理化学作用力，包括库伦力(静电力)、范德华力、胶结作用等等。
一般观点认为，无粘性土不具有粘聚强度。
3.抗剪强度理论的要点？答案：1）剪切破裂面上，材料的抗剪强度是法向应力的函数；2）当法向应力不很大时，抗剪强度可以简化为法向应力的线性函数，即表示为库伦公式；3）土单元体中，任何一个面上的剪应力大于该面上土体的抗剪强度，土单元体即发生剪切破坏，可用莫尔-库伦破坏准则表示。
4.土中达到极限平衡状态是否地基已经破坏？答案：不一定。
地基破坏是在土中形成了一定范围的滑动区域（连续滑动面）或一定区域的土层进入塑性状态，具有一个从量变到质变的过程，土中许多点达到极限平衡状态后才能引起地基破坏。
5.按排水条件，三轴试验可分为哪三种类型？它们有何差别？答案：按剪切前的固结程度和剪切过程中的排水条件，三轴试验可分为不固结不排水剪，固结不排水剪及固结排水剪三种类型。
1）不固结不排水试验（UU）：试验过程由始至终关闭排水阀门，土样在加压和剪切过程中，含水率始终保持不变，得到的抗剪强度指标用cu 、φu表示。
2）固结不排水试验（CU）：先对土样施加周围压力，开启排水阀门排水至土样完全固结，然后关闭排水阀门，施加竖向压力Δσ，使土样在不排水条件下剪切破坏，得到的抗剪强度指标用ccu 、φcu表示。
3）固结排水试验（CD）：在固结过程和Δσ的施加过程中，都让土样充分排水，不产生孔隙水压力。
故施加的应力就是作用于土样上的有效应力，得到的抗剪强度指标用ccd 、φcd表示。