土力学几个概念问题
土力学简答题
土力学简答题土力学简答题1.为什么要学习土力学?土力学与岩土工程和地下工程等密切相关。
首先地基基础是建筑工程的重要组成部分;其次地基基础属隐蔽工程;再者土具有广泛的工程应用。
因此,对土工程性质认识的偏差可能会导致损失巨大的事故。
故学习土力学有利于我们更好的解决工程实践问题。
2.土力学学习哪些内容?土力学包含基础和先导,核心理论,工程应用三大部分。
基础和先导部分学习物理性质、土中应力计算;核心理论部分学习渗透特性、变形特性、强度特性;工程应用部分学习土压力、土坡稳定、地基承载力、基础设计等。
3.土力学是一门什么学科?研究土的应力、变形、强度和稳定,以及土与结构物相互作用和规律的一门力学分支。
4.地基和基础的概念。
地基:受建筑物荷载影响的那部分地层(岩层或土层)。
基础:将上部结构所承受的各种作用传递到地基上的下部结构。
5.地基基础的设计必须满足什么条件?强度和变形条件。
6.土力学的框架体系是什么?以土的物理性质为基础,以土中应力计算为先导,研究土的渗透特性、变形特性、强度特性,即土力学三大核心理论,然将其应用与于工程实践,如土压力计算、土坡稳定分析、确定地基承载力、基础设计等。
7.如何判断土的级配?根据土粒的不均匀系数Cu=d60/d10和曲率系数Cc=d30*d30/(d60*d10)。
Cu≥5,Cc=1~3,称为级配良好的土。
8.小时候“玩泥巴”和“沙滩堆城堡”的道理是否相同?玩泥巴:粘性土的粘性和可塑性。
粘土矿物颗粒表面所附着的弱结合水在电场引力作用下,可从一个土粒迁移到另一个土粒,使粘性土具有可塑性。
沙滩堆城堡:无粘性土的假粘性。
在表面张力作用下将土粒拉紧,使得坑壁直立。
9.砂土被水淹没或完全变干时,“沙滩城堡”是否会崩塌?由于表面张力消失,坑壁会崩塌。
10.结合水对土的工程性质的产生哪些影响。
对于细粒土,当粘粒含量很高,特别是当粘粒由粘土矿物组成时,由于它们多呈片状,比表面很大,吸着水往往占有很大的孔隙体积,故细粒土的性质将受结合水的影响较大。
土力学课后简答题
简答题第一章1、什么是土的颗粒级配?什么是土的颗粒级配曲线?土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级配(粒度成分)。
根据颗分试验成果绘制的曲线(采用对数坐标表示,横坐标为粒径,纵坐标为小于(或大于)某粒径的土重(累计百分)含量)称为颗粒级配曲线,它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。
2、土中水按性质可分为哪几类?4、什么是土的结构?其基本类型是什么?简述每种结构土体的特点土的结构是指由土粒单元大小、矿物成分、形状、相互排列及其关联关系,土中水的性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。
基本类型一般分为单粒结构、蜂窝结(粒径0.075~0.005mm)、絮状结构(粒径<0.005mm)。
单粒结构:土的粒径较大,彼此之间无连结力或只有微弱的连结力,土粒呈棱角状、表面粗糙。
蜂窝结构:土的粒径较小、颗粒间的连接力强,吸引力大于其重力,土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。
絮状结构:土粒较长时间在水中悬浮,单靠自身中重力不能下沉,而是由胶体颗粒结成棉絮状,以粒团的形式集体下沉。
5、什么是土的构造?其主要特征是什么?土的宏观结构,常称之为土的构造。
是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。
其主要特征是层理性、裂隙性及大孔隙等宏观特征。
7、土的颗粒矿物质按其成分分为哪两类?毛细水是存在于地下水位以上,受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。
土中自由水从地下水位通过土的细小通道逐渐上升。
它不仅受重力作用而且还受到表面张力的支配。
毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸湿及冻胀等有重要影响;在干旱地区,地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发,盐分积聚于靠近地表处而形成盐渍土。
在粉土和砂土中毛细现象最显著。
10、粘土的活动性为什么有很大差异?粘土颗粒(粘粒)的矿物成分主要有粘土矿物和其他化学胶结物或有机质,而粘土矿物是很细小的扁平颗粒,颗粒表面具有很强的与水相互作用的能力,表面积(比表面)愈大,这种能力就愈强,由于土粒大小而造成比表面数值上的巨大变化,必然导致土的活动性的极大差异,如蒙脱石颗粒比高岭石颗粒的比表面大几十倍,因而具有极强的活动性。
土力学简答题
1.什么是粒组,粒组的划分原则是什么?现行规范对粒组的划分答:工程上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2.什么是土的粒度成分?粒度成分的表示方法有哪些?土的粒度成分的测定方法有哪两种?,它们各适用于何种土类?答:土的粒度成分是指途中各种不同粒组的相对含量(以干土重量的百分比表示);表示方法:表格法累计曲线法三角坐标法3.累计曲线在工程上有什么用途?答:在工程上,常用累计曲线确定的土粒的两个级配指标值来判断土的级配情况.当同时满足不均匀系数Cu≥5和曲率系数Cc=1~3这两个条件时,土为级配良好的土;若不能同时满足,土为级配不良的土4.常见的粘土矿物有哪些?它们的性质如何?高岭石蒙脱石伊利石水云母;对粘性土的塑性等影响很大5.土的三相实测指标是什么?换算指标是什么?答:土的密度土的比重土的含水量土的孔隙比土的孔隙率土的饱和度土的干密度土的饱和密度土的有效密度6.土中的水对粘性土的性质有什么影响?答:粘性土中水是控制其工程地质性质的重要因素,如粘性土的可塑性压缩性及其抗剪性等,都直接或间接地与其含水量有关7.写出九个基本物理性质指标的名称和表达式答:土的密度、土的比重、土的含水量、土的孔隙比、土的孔隙率、土的饱和度、土的干密度、土的饱和密度、土的有效密度8.软土的物理力学性质是什么?答:⑴天然含水量高、孔隙比大;⑵压缩性高;⑶抗压强度低;⑷透水性低;⑸触变性;⑹流变性9.软土地基上路堤的加固与处理方法是什么?答:a、改变荷重,即改变荷载的结构形式和大小;b、改善地基,即提高地基的承载能力10.黄土的防治处理答:1、边坡防护捶面护坡、浆砌片或砌片防护;2、地基处理重锤夯实表层、土垫层或灰土垫层、、土桩深沉加密、硅化加固;3、排水11.土的工程分类的原则是什么?答:①粗粒土按粒度成分及级配特征;②细粒土按塑性指数和液限,即3塑性图法;③有机土和特殊土则分别单独列为一类;④对定出的土名给以明确含义的文字符号,既可一目了然,还可以运用电子计算机检索土质试验资料提供条件12.土的工程分类总体系是什么?(两种规范)答:一、《公路桥涵地基与基础设计规范》;二、《公路土工试验规程》13.细粒土分类遇到搭界情况,如何命名?答:正好A线上,粘土;B线上,在A线以上时,定位高液限粘土;当其在A线以下时,定名为高液限粉土14.毛细水带的形成条件和分布规律答:1)正常毛细水带位于毛细水带下部,由潜水上升形成的;2)毛细网状水带位于毛细水带中部,由于地下水位突然下降,它也随之下降,这是在较细的毛细空隙中有一部分毛细水来不及移动,仍残留在空隙中,而在较粗的空隙中因毛细水下降,空隙中仍留下空气泡,这样,毛细水呈网状分布;3)毛细悬挂水带位于毛细水带上部,由地表水渗入形成的,水悬挂在土颗粒之间,它不与中部或下部毛细水相连15.毛细水上升的原因答:在毛细管内的水柱,由于湿润现象使弯液面成内凹状时,水柱的表面积就增加了,这是由于管壁与水分子之间的引力很大,促使关内的水柱升高,从而改变弯液面形状,缩小表面积,降低表面自由能。
土力学资料
土力学概述一、土力学学科的重要性土是地壳岩石经受强烈风化的产物,是各种矿物颗粒的集合体,由固体颗粒、水、和空气三相组成。
土木工程技术人员离不开土,在建筑工程中土作为地基承担了建筑物的全部荷载。
在道路建设中,土又作为建筑材料被使用。
而土本身又是千差万别的。
因此,土木工程人员必须了解土的性质,并应用之为工程建设服务,这就是要学习土力学的重要原因。
二、土力学与土质学的概念土力学:土力学是从力学与工程的角度研究土的一门学科。
即:土力学是利用力学的一般原理,研究土的物理、化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性质的应用科学。
它主要研究土的应力、变形与强度、稳定性。
也研究土——结相互作用的规律,也是工程力学的一个分支。
由于土是自然历史的产物,以及土的分散性,使得土力学这门学科除了应用一般连续体力学的基本原理外,还须结合土的实际情况进行研究,在土力学中提出的力学模型,必须通过现场勘察及室内土工实验测定土的计算参数,须通过专门的土工试验技术进行探讨。
土力学是一门实践性很强的学科。
土的定义:土是矿物或岩石碎屑物构成的松软集合体。
是岩石经过风化、剥蚀、搬运沉积等过程后,形成的各种松散的沉积物。
在建筑工程中称之为“土”。
这是土的狭义概念。
广义的概念也包括岩石在内。
三、先导课程四、本学科的发展概况【工程实例】意大利比萨斜塔1.工程事故概况比萨市位于意大利中部,靠近罗马市与米兰市中间的佛罗伦萨市,有铁路相通,交通方便。
比萨斜塔位于比萨市北部,它是比萨大教堂的一座钟塔,在大教堂东南方向相距约25m。
比萨斜塔是一座独立的建筑,周围空旷,游人可以环绕塔身行走与观赏。
斜塔西侧有一大片四季常青的草地长达200m,景色秀丽。
比萨斜塔建造,经历了三个时期:第一期,自1173年9月8日动工,至1178年,建至第4层,高度约29m时,因塔倾斜而停工。
第二期,钟塔施工中断94年后,于1272年复工,至1278年,建完第7层,高48m,再次停工。
土力学
土力学几个基本概念1、 土:土是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体,岩石是广义的土。
土是自然历史的产物,是岩石经风化、搬运、剥蚀、推挤形成的松散集合体。
2、 地基:支撑基础的土体或岩土称为地基,是受土木工程影响的地层。
分类:有天然地基和人工地基两种。
3、 基础:指墙、柱地面以下的延伸扩大部分。
作用:将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
根据其埋置深度可以分为浅基础和深基础。
4、 基础工程:地基与基础的统称。
5、 持力层:埋置基础,直接支撑基础的土层。
6、 下卧层:卧在持力层下方的土层。
7、 软弱下卧层:f f 软持软弱下卧层的强度远小于持力层的强度。
8、 土的工程性质1. 土的散粒性2. 土的渗透性3. 土的压缩性4. 整体强度弱5.6. 土的性质及工程分类1、土的三相组成:在天然状态下,土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(气体)三部分组成,简称三相体系。
A 、 土的固体颗粒(固相)a 、土的矿物成分土的矿物成分主要取决于母岩的成分及其所经受的风化作用。
矿物颗粒成分有两大类:原生矿物,次生矿物。
(1) 原生矿物:即岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、云母、长石等。
其矿物成分于母岩相同,其抗水性和抗风化作用都强,故其工程性质比较稳定。
若级配好,则土的密度大、强度高,压缩性低。
(2) 次生矿物:原生矿物经风化作用后形成的新矿物。
如黏土矿物等。
黏土矿物主要由蒙脱石、伊利石和高岭石。
蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。
它的亲水性特强工程性质差。
伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。
高岭石,它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞,属于1:1型结构单位层或者两层。
它的亲水性质差,工程性质好。
b 、土粒粒组土粒的大小称为粒度,在工程中,粒度的不同、矿物成分的不同,土的工程性质就不同,因此工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。
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土力学一、介绍土力学是土木工程中的一个重要学科,研究土壤力学和土木工程中土壤的应力、应变和变形等方面的规律。
土力学的研究对象是土壤及其力学性质,通过对土壤的特性和行为的研究,可以预测和控制土壤在工程中的行为,为土木工程的设计和施工提供科学依据。
二、土壤力学的基本概念1. 土壤物理性质土壤的物理性质包括土壤的颗粒组成、容重、孔隙比、相对密度等。
这些性质直接影响土壤的承载力、抗剪强度和渗透性等力学性质,是土壤力学研究的基础。
2. 土壤力学参数土壤力学参数包括土壤的压缩性、内摩擦角、剪切强度参数等。
这些参数描述了土壤在受力作用下的变形和破坏特性,是土壤力学分析和计算的重要依据。
3. 土壤应力状态土壤应力状态是指土壤中的应力分布情况,包括垂直应力、水平应力和剪应力等。
了解土壤的应力状态可以帮助工程师预测土壤的承载力、变形和破坏状态,从而设计出安全可靠的土木工程。
三、土壤力学的应用1. 土壤的承载力分析土壤的承载力是指土壤在承受外力作用下的最大抵抗能力。
工程师通过对土壤的颗粒组成、孔隙结构、内摩擦角等参数的分析,计算得出土壤的承载力,并根据承载力的大小来设计和选择合适的基础结构和土方工程。
2. 土壤的变形特性研究土壤在受力作用下会发生变形,包括压缩变形、剪切变形和液化等。
了解土壤的变形特性可以帮助工程师预测土壤的沉降和位移,并采取相应的补充措施,确保土木工程的安全和稳定。
3. 土壤的抗剪强度分析土壤的抗剪强度是指土壤在剪切作用下的抵抗能力。
通过对土壤的剪切试验和理论分析,工程师可以确定土壤的剪切强度参数,并结合实际工程条件进行抗剪强度的计算和分析,为土木工程的设计和施工提供重要依据。
四、土力学的挑战与发展土力学作为土木工程中的重要学科,正面临着一系列的挑战和发展机遇。
首先,随着城市化进程的加快和人口增长的需求,工程建设规模不断扩大,对土力学的研究和应用提出了新的要求。
其次,随着科技的进步和实验技术的发展,土力学研究手段和方法也将得到加强和完善,从而能够更加准确和全面地研究土壤的力学性质和行为规律。
绪论土、土力学、地基及基础的概念
压力理论,这对后来土体强度理论的发展起了很大的促进作用。
瑞典费兰纽斯(Fellenius,1922)为解决铁路坍方提出了土坡稳
定分析法。
通过许多研究者的不懈努力、经验积累,到1925 年,美国太沙基(Terzaghi)在归纳发展以往成就的基 础上,发表了第一本《土力学》(Erdbaumechanik) 专著,1929年又与其他作者一起发表了《工程地质 学》(lngenieurgeologie)。从此土力学与基础工程 就作为独立的学科而取得不断的进展。从1936年至 今,召开了多届“国际土力学与基础工程学术会议。 许多国家和地区也都开展了类似的活动,交流和总结 本学科新的研究成果和实践经验,并定期出版土力学 与基础工程的杂志刊物,这些对本学科的发展都起到 了推动作用。
虎丘塔地质剖面图
渗透破坏- Teton坝
损失: 直接8000万美元,起 诉5500起,2.5亿美元, 死14人,受灾2.5万人, 60万亩土地,32公里 铁路
概况: 土坝,高90m,长1000m,建于 1972-75年,1976年6月失事
原因: 渗透破坏-水力劈裂
碰头的筒仓
这两个筒仓是 农场用来储存饲料 的,建于加拿大红 河谷的Agassiz ( 阿加西)粘土层上 ,由于两筒之间的 距离过近,在地基 中产生的应力发生 叠加,使得两筒之 间地基土层的应力 水平较高,从而导 致内侧沉降大于外 侧沉降,仓筒向内 倾斜。
2、学习本课程的任务
学习土力学的基本原理和主要概念,运用这些 原理和概念并结合建筑结构设计方法和施工知识, 会分析和计算地基基础问题。
3、方法 理论实践相结合,因为这门课是实践性很强的学 科,仅仅有书本上知识还是远远不够的,必须在实 践锻炼中才能真正提高。 三、本学科的发展概况 国内早期:
土力学面试题目(3篇)
第1篇一、基础知识题1. 请简述土的三相组成及其作用。
答:土的三相组成包括固体颗粒、液体(水)和气体。
固体颗粒是土的主体,决定了土的强度和变形特性;液体(水)存在于颗粒之间,影响土的物理和力学性质;气体存在于孔隙中,影响土的压缩性和渗透性。
2. 土的密度、重度、孔隙比和孔隙率之间的关系是什么?答:土的密度是指单位体积土的质量,重度是指单位体积土的重力,孔隙比是指孔隙体积与固体颗粒体积的比值,孔隙率是指孔隙体积与总体积的比值。
它们之间的关系为:重度 = 密度× g(重力加速度),孔隙比 = 孔隙体积 / 固体颗粒体积,孔隙率 = 孔隙体积 / 总体积。
3. 土的压缩性有哪些主要影响因素?答:土的压缩性主要受以下因素影响:(1)土的组成:不同组成和结构的土,其压缩性不同;(2)土的密度:土的密度越高,压缩性越强;(3)土的湿度:含水量越高,压缩性越强;(4)土的应力历史:应力历史越复杂,压缩性越强。
4. 土的剪切强度有哪些影响因素?答:土的剪切强度主要受以下因素影响:(1)土的组成和结构:不同组成和结构的土,其剪切强度不同;(2)土的密度:土的密度越高,剪切强度越强;(3)土的湿度:含水量越高,剪切强度越低;(4)土的应力历史:应力历史越复杂,剪切强度越低。
5. 土的渗透性有哪些影响因素?答:土的渗透性主要受以下因素影响:(1)土的组成和结构:不同组成和结构的土,其渗透性不同;(2)土的密度:土的密度越高,渗透性越低;(3)土的湿度:含水量越高,渗透性越高;(4)土的应力历史:应力历史越复杂,渗透性越低。
二、土力学基本理论题1. 请简述土的应力-应变关系。
答:土的应力-应变关系是指土体在受力作用下产生的变形与应力之间的关系。
主要包括线性弹性关系、非线性弹性关系和塑性关系。
2. 土的极限平衡理论有哪些主要方法?答:土的极限平衡理论主要包括以下方法:(1)库仑土压力理论;(2)摩尔-库仑土压力理论;(3)毕奥土压力理论;(4)巴伦土压力理论。
土的概念土力学的概念
土的概念土力学的概念
土是地壳的一种形态,由岩石经过风化、破碎、移动等过程形成。
土是一种复杂的多相材料,由固体颗粒、水分和气体组成。
其中,固体颗粒包括沉积物颗粒和上部岩石颗粒的破碎颗粒,水分主要以孔隙水的形式存在,而气体则存在于孔隙空间中。
土力学的概念:
土力学是研究土的物理和力学性质的学科,主要包括土体的物理性质、力学性质、变形特性和稳定性等方面。
研究土的力学性质对于土工工程设计和土壤改良具有重要意义。
土力学主要研究的内容包括土体的面内和面外的应力、变形、强度、渗流等。
具体来说,可以分为以下几个方面:
1. 土体的物理性质:包括土体的颗粒组成、结构、密实度、孔隙度、含水量等。
这些参数对土体的力学性质和工程行为有很大的影响。
2. 土体的力学性质:主要包括应力应变关系、弹性模量、泊松比等。
研究土体的力学性质能够揭示土体在外力作用下的变形和破坏机理。
3. 土体的变形特性:研究土体的压缩行为、剪切行为以及变形模量等。
理解土体的变形特性有助于工程设计中对土体的变形进行控制。
4. 土体的强度特性:研究土体的抗剪强度、压缩强度、抗承载能力等。
土体的强度特性是土工工程设计中重要的参考参数。
5. 土体的渗流特性:主要研究土体中水的流动情况,包括渗透率、渗流速度、水头变化等。
研究土体的渗流特性有利于对水文地质问题和地下水管理进行分析和评估。
土力学的研究对于土木工程、地质工程、水利工程、农业生产等领域具有重要意义。
通过研究土的物理和力学特性,可以为工程设计和土壤改良提供理论依据,确保工程的安全和稳定。
第一讲 土力学几个概念问题
(图5-la)
(图5-1b)
(图5-1c)
土中达到极限平衡状态是否地 基已经破坏?
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。
16.土的强度与有效应力
直接剪切试验 (1)快剪 (2)固结快剪 (3)慢剪 三轴压缩试验 (1)不固结不排水剪 (2)固结不排水剪 (3)固结排水剪
自由水对砂性土物理力学性质的影响 (浮力、渗透力)
毛细水对粉细砂物理性质的影响(冻害) 重力水对粉细砂力学性质的影响(渗透 破坏、液化)
结合水对粘性土物理性质的影响(塑性 指数IP) 重力水对粘性土物理性质的影响(液性指 数IL) 结合水对粘性土力学性质的影响(渗透 性、强度)
5. 砂土的密实度如何判别?不同指标如何使用?
(1)基本假设
l)土是均质的、完全饱和的; 2)土粒和水是不可压缩的; 3)土层的压缩和土中水的渗流只沿竖 向发生,是单向(一维)的; 4)土中水的渗流服从达西定律,且土 的渗透系数k和压缩系数a在渗流过程中 保持不变; 5)外荷载是一次瞬时施加的。
单面排水情况
双面排水情况
(2).固结度
(1)固结度基本概念 土层在固结过程中,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,称为 t 时刻土层的固 结度,用 Ut 表示,即
固结度的物理意义是什么?
地基土的固结度是指土中超孔隙水压力随 着时间的推移而消散的程度,固结度越 大,超孔隙水压力减小越多而土层中的 有效应力增加越多。故将其定义为土层 在固结过程中, 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。
土力学与基础工程1土、土力学、地基及基础的概念
5个台阶,地基沉降量达150cm。由于锦江饭店上部 个台阶,地基沉降量达 。 个台阶 结构采用钢结构,虽然地基严重下沉, 结构采用钢结构,虽然地基严重下沉,未发现开裂事 但是一层的门窗约一半沉入地面下, 故。但是一层的门窗约一半沉入地面下,一层房间变 成半地下室,无法正常使用。 成半地下室,无法正常使用。 本书分两大部分 第一章~ 第一章~第六章为土力学部分 第七章~第十一章为地基基础的勘探、 第七章~第十一章为地基基础的勘探、设计和施工 方法。运用土力学理论解决工程设计的地基问题。 方法。运用土力学理论解决工程设计的地基问题。
路的兴建面临着许多与土有关的问题, 路的兴建面临着许多与土有关的问题,从而促进了土力学理论 的产生和发展。 的产生和发展。 1773年,法国的库仑(Coulomb)根据试验创立了著名的砂土抗 年 法国的库仑 根据试验创立了著名的砂土抗 剪强度公式,提出了计算挡土墙土压力的滑楔理论。 剪强度公式,提出了计算挡土墙土压力的滑楔理论。 1857年,英国的朗金(Rankine)又从另一途径提出子挡土墙土 年 英国的朗金 又从另一途径提出子挡土墙土 压力理论,这对后来土体强度理论的发展起了很大的促进作用。 压力理论,这对后来土体强度理论的发展起了很大的促进作用。 法国布辛奈斯克(Boussinesq,1885)求得了在弹性半空间表 , 法国布辛奈斯克 求得了在弹性半空间表 面作用竖向集中力的应力和变形的理论解答; 面作用竖向集中力的应力和变形的理论解答; 瑞典费兰纽斯(Fellenius,1922)为解决铁路坍方提出了土坡稳 , 瑞典费兰纽斯 为解决铁路坍方提出了土坡稳 定分析法。 定分析法。
我国在工程地质勘察、室内及现场土工试验、地基处理、 我国在工程地质勘察、室内及现场土工试验、地基处理、新 在工程地质勘察 设备、新材料、新工艺的研究和应用方面, 设备、新材料、新工艺的研究和应用方面,取得了很大的进 在地基处理方面,振动碾压、振动水冲、深层搅拌、 展。在地基处理方面,振动碾压、振动水冲、深层搅拌、高 压旋喷、粉体喷射、真空预压、 压旋喷、粉体喷射、真空预压、强夯以及各种土工聚合物和 托换技术等在土建、水利、桥隧、道路、港口、 托换技术等在土建、水利、桥隧、道路、港口、海洋等有关 工程中得到了广泛应用,并取得了较好的经济技术效果。 工程中得到了广泛应用,并取得了较好的经济技术效果。 随着电子技术及各种数值计算方法对各学科的逐步渗透, 随着电子技术及各种数值计算方法对各学科的逐步渗透, 土力学与基础工程的各个领域都发生了深刻的变化, 土力学与基础工程的各个领域都发生了深刻的变化,许多复 杂的工程问题相应得到了解决,试验技术也日益提高。 杂的工程问题相应得到了解决,试验技术也日益提高。我们 相信, 相信,我国土力学与基础工程学科也必将得到新的更大的发 展。
土力学解答题
1、简述地基、根底的概念?答:地基:受建筑物荷载作用后,建筑物以下一定土层范围内原有的应力状态发生变化,使土层产生附加应力和应变,把不可忽略附加应力和应变的那局部土层称为地基。
根底:埋入土层一定深度的下部结构,起着支撑上部结构病吧上部结构荷载传给地基的作用,称为根底。
2、土由哪几局部组成?土中水包括哪几种?其特征如何?答:一般情况下,土是由固体颗粒、水和气体三相组成。
土中水有结合水和自由水两种。
结合水有强结合水、弱结合水。
自由水有重力水和毛细水。
强结合水不能传递静水压力、没有溶解盐类的能力,但是有极大的黏滞度、弹性和抗剪强度;弱结合水是一种黏滞性膜,不能传递静水压力,但较厚的弱结合水膜能向邻近较薄的水膜慢慢移动。
自由水能够传递静水压力,冰点为0摄氏度,有溶解能力,性质和普通水一样。
3、土的物理性质指标有哪些?其中那几个可以直接测定?常用的测定方法有哪些?答:无粘性土有砂土的密实度、包括孔隙比、一般密度、比重、含水率、重度、孔隙比、孔隙率、饱和度、干密度、干重度、包和密度、饱和重度、浮密度、浮重度。
其中密度、重度、土粒比重、含水率可以直接测定。
密度用“环刀法〞测定,土粒比重用“比重瓶法〞测定,含水率用烘干法测定。
4、简述粘土的塑性指数及液性指数的含义。
液性指数和塑性指数是否与土的天然含水率有关?答:塑性指数是指液限与塑限的差值。
液性指数是指粘土的天然含水率与塑限的差值与塑性指数之比。
塑性指数与含水率无关。
液性指数与含水率有关,当W<Wp,Il<0;当W>Wl,Il>1;当Wp<W<Wl,0<Il<1。
5、土的压缩指标有哪些?压缩系数和压缩指数有什么区别?答:土地压缩性指标有压缩系数a、压缩性指数Cc、压缩模量Es、变形模量Eo。
压缩指数是一个无量纲系数,同压缩系数一样,压缩指数值越大,图的压缩性越高,虽然压缩性系数和压缩指数都反映土的压缩性指标,但两者有所不同,压缩系数随所取的初始压力及压力增量大小而变化,而压缩指数在较高压力范围内是一个常量,不随压力而定。
高等土力学思考题与概念题
思考题第一章:1. 对于砂土,在以下三轴排水试验中,哪些试验在量测试样体变时应考虑膜嵌入 membrane penetration 的影响HC, CTC, CTE, RTC, RTE, 以及平均主应力为常数的TC TE 试验;2.对于砂土,在常规三轴固结不排水CU 压缩试验中,围压为常数,其膜嵌入 membrane penetration 效应对于试验量侧的孔隙水压力有没有影响,为什么对于常规三轴固结排水试验对于试验有无影响3.对于砂土,在常规三轴固结不排水CU 压缩试验中,围压为常数,其膜嵌入 membrane penetration 效应对于试验的不排水强度有没有影响,4.在周期荷载作用下饱和砂土的动强度d 或d 如何表示定性绘出在同样围压3,不同初始固结比1/3下的动强度曲线;5.在一定围压下,对小于、等于和大于临界孔隙比e cr 密度条件下的砂土试样进行固结不排水三轴试验时,破坏时的膜嵌入对于量侧的孔隙水压力有何影响对其固结不排水强度有什么影响无影响、偏大还是偏小6.在土工离心模型试验中进行固结试验,如果模型比尺为100,达到同样固结度,模型与原型相比,固结时间为多少7.举出三种土工原位测试的方法,说明其工作原理、得到的指标和用途;8.对于粗颗粒土料,在室内三轴试验中常用哪些方法模拟各有什么优缺点9.真三轴试验仪器有什么问题影响试验结果用改制的真三轴试验仪进行试验,其应力范围有何限制10. 在饱和土三轴试验中,孔压系数A 和B 反映土的什么性质如何提高孔压系数B11. 在p, q 坐标、,坐标和在平面坐标下画出下面几种三轴试验的应力路径标出应力路径的斜率;(1) CTC 常规三轴压缩试验(2) p =常数,b==常数,真三轴试验;(3) RTE 减压的三轴伸长试验;其中:22)()()(213/)(31312132********σστσσσσσσσσσσσσ-=+=-+-+-=++=q p第二章1.土的刚塑性本构模型与增量弹塑性模型表现的应力应变关系曲线有何区别2.在剑桥模型中,物态边界面上的不排水三轴试验的有效应力路径向p--q 平面的投影是不是其屈服轨迹为什么3.剑桥模型是否可以反映土由于剪应力引起的体积膨胀剪胀,清华弹塑性模型是否可以反映土由于剪应力引起的体积膨胀二者的区别是由于什么不同4.剑桥模型的帽子屈服面能不能反映土由于剪应力引起的体积变化它是剪胀还是减缩5.Duncan-Chang 模型与剑桥模型都是在常规三轴试验基础上建立的,前者通过常规三轴试验确定的v 的关系推出模型参数;后者通过三轴试验建立了用p--q 表示的模型屈服函数;这两个模型是否可以直接应用于平面应变问题的数值计算;6.在Dunca-Chang 模型中,一般试验常数K 与K ur 哪一个大些7.土的应力应变关系中,何谓应变软化什么土在常规三轴压缩试验中会发生应变软化8.邓肯-张Duncan-Chang Model 双曲线模型的应力应变关系可表示为:1131εεσσb a +=- 问其中参数a, b 有什么物理,力学意义对于一种土,它们是不是常数9.在剑桥模型中Cam-Cay,什么是物态边界面State boundary surface ;什么是临界状态线Critical state line 画简图说明;10. 你知道有那些岩土材料的不连续数值计算方法说明主要特点;11. 在p, q 平面上绘出修正剑桥模型屈服面屈服轨迹的示意图,这个模型使用什么流动规则它是否可以反映土的剪缩性与剪胀性12. 在p, q 平面上绘出Lade-Duncan 原始模型的屈服面和塑性势面轨迹的示意图,这个模型使用什么流动规则它是否可以反映土的剪缩性,是否可以反映土的剪胀性13. 利用其屈服面和相适应的流动准则解释:为什么剑桥模型能够反映土在剪应力作用下发生体积变化即土的剪胀缩性;14. 土的最基本的损伤模型可以表示为:{}{}{}d i w w σσσ+-=)1(;其中i 为没有损伤部分的应力,d 为已经损伤部分的应力,w 为与应力及应变有关的损伤比;试写出该式的增量形式,即{}的表示式;15. 在什么类型的弹塑性模型中,其屈服面与破坏面强度面是重合的;16. Dunca-Chang 模型有EB 形式和E 形式;其中的参数B 、E t 与t 之间;常数K b 、K 与G 之间应当有什么关系17. 说明在什么条件下,清华模型就退化为剑桥模型;18. 与剑桥模型是否可以反映土由于剪应力引起的体积膨胀剪胀,清华弹塑性模型是否可以反映土由于剪应力引起的体积膨胀二者的区别是由于什么不同19. 在Dunca-Chang 模型中,一般试验常数K 与K ur 哪一个大些K 与K b 之间哪一个大些20. 填方工程常常是平面应变状态的,如果在两个主动的主应力相差不大,零应变方向的主应力是否一定是中主应力这时Duncan-Chang 的E 、模型中试验常数G 变小,对于计算的坝体沉降有什么影响第三章1.沙漠中稳定沙丘的背风坡坡度接近于松砂的天然休止角;它大于还是小于颗粒矿物的滑动摩擦角为什么海边的沙滩的坡度要比松砂的天然休止角小的多2.地基液化的条件、主要的影响因素和造成的危害有哪些3.什么叫砂土的临界孔隙比e cr 临界孔隙比与三轴试验的围压力3有什么关系4.有一处于临界孔隙比的砂土三轴排水试验的应力应变曲线如下图所示;试定性绘制出当e>e cr ;e<< e cr 和e= e cr 时三轴固结不排水试验的应力应变关系曲线;5.正常固结粘土的强度包线过原点,即其粘聚力c 为零;这是否意味着它在各种应力状态下都不存在任何粘聚力6.已知砂土的固结不排水试验的有效应力路径如图示,绘图说明如何确定其有效应力指标和总应力指标;7.有人认为平面应变条件下,y 方向上的应力y 总是中主应力;这种说法是否正确试用弹性理论分析在zx k 的平面应变情况下, 泊松比为=时,k 在什么条件下上述说法不准确8.影响砂土液化的因素主要有哪些砂土液化时其有效应力的内摩擦角是否减少了 09.什么是水力劈裂心墙土石坝的什么部位容易发生水力劈裂10. 土的抗拉强度t 是否等于c ′tan ′11. 写出弗雷德伦德Fredlund 的非饱和土强度公式,其中哪一个参数不是常数它与土的什么物理性质指标有关12. 什么是饱和砂土的流滑现象,其说明原因和影响因素;13. 土的抗拉强度t 是否等于c ′tan ′定性绘出粘土的联合强度理论抗拉与抗剪的包线;14. 土的抗拉强度t 是否等于c ′tan ′t 大于还是小于c ′ctg ′15. 写出Fredlunde 的非饱和土的强度理论公式;当体积含水率逐渐趋近于0时,是增加、不变还是减少16. 在周期荷载作用下饱和砂土的动强度d 或d 如何表示定性绘出在同样围压3,不同初始固结比1/3下的动强度曲线;17. 如果采用减压的三轴压缩试验RTC :各向等压固结以后,轴向应力不变,围压减少,试样发生轴向压缩对某正常固结饱和粘土进行固结不排水试验,得到的强度指标与常规的固结不排水强度指标c cu , cu 比较有何不同第四章1.在条分法稳定分析中,一个土条上的渗透力大小通过浸润线的水力坡降计算,方向为浸润线的方向;2.在基坑支护结构工程中,常常由于降雨和附近上、下水管线漏水而倒塌,试分析主要由于什么原因3.在有自由面的非稳定渗流计算中,在边界上有一流量变化:其中为给水度,它表示什么意义试分析在水面上升和水面下降时,对于粘性土,给水度是否相同4.在土中水为静水时,取土体土骨架+孔隙水为隔离体时,体积为V 的隔离体边界上的总水压力的水平分量和垂直分量各为多少在有渗流土体中取土体土骨架+孔隙水为隔离体时,体积为V 的隔离体边界上的总水压力的水平分量等于什么力5.何谓非饱和土的土-水特征曲线定性画出一条土-水特征曲线;6.为什么非饱和土的土-水特征曲线常常采用体积含水率w 作为纵坐标,而不采用重量质量含水量w7.在基坑支护结构工程中,常常由于降雨和附近上、下水管线漏水而倒塌,试分析主要由于什么原因8.判断下面的说法是否正确,如果不对,解释为什么;1土体中由水头差引起的渗流,其水流方向总是沿着最大水力坡降的方向;2土中自由水面下某点的压力水头等于这点到自由水面的竖直距离;9.堆石坝坝身的防渗有哪几种型式各有什么优缺点10. 在有水及渗流的边坡稳定分析中,可以用孔隙水压力u,进行土体的总体的分析;也可以使用渗透力,基于“土的骨架”的平衡进行分析;你的意见如何11. 在基坑开挖降水时,可以在支护结构以外布设井点降水,也可以在基坑内布设集水井排水,从主动和被动土压力的角度,解释哪一种降水方式更有利于支护结构的稳定;12. 如果采用酒精进行粘土的渗透试验,其渗透系数应当比水的渗透系数大还是小为θμcos th q ∂∂-=什么13. 什么是非饱和土的土水特征曲线你对于基质吸力有什么看法14. 下图中为一有沿坡渗流的土坡,水面与坡面齐平,问A 点的水压力是多少14.水下钻孔桩施工中,需要保持孔内的水位比地下水位高,才能不塌孔;1为什麽孔内的水位比地下水位高;2需要保持多大的水力坡降才能稳定3为了使井壁的水力坡降提高,工程中一般采用什么措施15.关于基坑支护结构上的水土压力的水土合算与水土分算,你有什么看法第五章1.比奥Biot 固结理论与太沙基-伦杜立克Terzaghi-Randulic 扩散方程之间主要区别是什么后者不满足什么条件二者在固结计算结果有什么主要不同2.对于一个宽度为a 的条形基础,地基压缩层厚度为H,在什么条件下,用比奥固结理论计算的时间-沉降t-s 关系与用太沙基一维固结理论计算的结果接近3.在是砂井预压固结中,什么是砂井的井阻和涂抹它们对于砂井排水有什么影响4.发生曼德尔-克雷尔效应的机理是什么为什么拟三维固结理论扩散方程不能描述这一效应5.在堆载预压中,匀速线性加载40天施加100kPa 均布荷载;问在40天时的固结度U 1,与瞬时一次加载100kPa 均布荷载以后20天的固结度U 2相比,那个大6.有两个多层地基土如图所示,都是上下双面排水;如果按照化引当量层法,他们的固结应当是完全相同的;你认为哪一个在相同时段的固结度大哪一个比较适合用化引当量层法计算解释为什么7.①层土:粘土, k=210-8cm/s, Es=3MPa,-58∑∆=niivihpm1S,写出斯肯普顿Skempton等人的“考虑三向变形效应的单向压缩分层总和法”的沉降计算基本公式;与常规的分层总和法相比,它有哪些优越性9.饱和粘土的瞬时沉降主要是由什么原因引起的瞬时沉降量Si与 h/b有什么关系注:h 为土层厚度,b为基础的宽度;10.在地基沉降计算的分层总和法中,采用半无限体的弹性理论解析解布辛尼斯克解计算地基中的附加应力,为什么一般不直接用弹性理论的位移解析解计算基础沉降11.为什么说斯肯普顿Skenpton等人的三向变形沉降计算方法中考虑了土的剪胀缩性因素12.名词解释:a)砂土的临界孔隙比b)真强度理论c)粘土的真强度理论d)损伤模型e)土的结构性f)渗水力模型试验①。
土力学简答的题目全解
1、土力学与基础工程研究的主要内容有哪些?土力学是研究土体的一门力学,它研究土体的应力、变形、强度、渗流及长期稳定性的一门学科,总的来说就是研究土的本构关系以及土与结构物的相互作用的规律。
2、地基与持力层有何区别?地基—承受建筑物荷载的那一部分地层。
分为天然地基(浅基、深基)、人工地基。
直接承受基础传来的荷载,并分散传至地壳的土层叫地基的持力层。
持力层以下叫下卧层,地基包括持力层和下卧层。
3、何谓土粒粒组?土粒六大粒组划分标准是什么?工程上各种不同的土粒,按粒径范围的大小分组,即某一粒径的变化范围,称为粒组。
划分标准:黏粒<0.005mm<粉粒<0.075mm<砂粒2mm<角砾<60mm<卵石<200mm<漂石4、粘土颗粒表面哪一层水膜对土的工程性质影响最大,为什么?弱结合水,它不能传递静水压力。
5、土的结构通常分为哪几种?它和矿物成分及成因条件有何关系?各自的工程性质如何?分类(1)单粒结构:粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的单粒结构。
(2).蜂窝结构:颗粒间点与点接触,由于彼此之间引力大于重力,接触后,不再继续下沉,形成链环单位,很多链环联结起来,形成孔隙较大的蜂窝状结构(3)絮状结构细微粘粒大都呈针状或片状,质量极轻,在水中处于悬浮状态。
悬液介质发生变化时,土粒表面的弱结合水厚度减薄,粘粒互相接近,凝聚成絮状物下沉,形成孔隙较大的絮状结构。
工程性质:密实单粒结构工程性质最好蜂窝结构与絮状结构如被扰动破坏天然结构,则强度低、压缩性高,不可用作天然地基。
6、在土的三相比例指标中,哪些指标是直接测定的?土的比重s G 、土的重度γ、土的含水量w 可由实验室直接测定。
其余指标可根据土的三相比例换算公式得出。
7、液性指数是否会出现IL>1.0和IL<0的情况?相对密度是否会出现Dr>1.0和Dr<0的情况?可以,小于0为坚硬状态,大于0为流塑状态。
土力学复习参考题简答题
41试阐述主动静止被动土压力的定义和产生的条件并比较三者的数值大42试比较朗金土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件
简答题
(一)土的性质 1、什么是粘性土的特征含水量?常用的特征含水量哪些? 2、什么是颗粒级配曲线,它有什么用途? 3、 粘土矿物有哪几种?对土的矿物性质有何影响?并说明其机理? 4、土中水有几种存在形态,各有何特性? 5、什么叫土的比重?室内测定土的比重用什么方法?基本原理是什么? 6、无粘性土和粘性土在土的结构、构造和物理形态方面有何重要区别? 7、什么是粘性土的界限含水量,与土中水有什么关系? 8、什么是液性指数,如何应用液性指数评价土的工程性质? 9、土中结构中哪几种类型?各对应哪类土? 10、比较同一种土γ,γd,γsat,γˊ的大小。 11、砂土的松密程度通常用哪一个物理指标来衡量,这个指标是如何定义的? 12、砂土密实状态指标有哪些?采用它们判断砂土的松密状态各有何特点? 13? 14、什么是土的灵敏度和触变性,举例说明他们在工程中的应用。 15、液性指数 I1 是否会出现大于 1.0 和小于 0 的情况?试说明其理由。若某天 然粘土层的 I1 大于 1.0,可是此土并未出现流动现象,仍有一定的强度,这是否 可能,解释其原因? 16、无粘性土(如砂、砾、矿石渣)是否也具有最大干重度和最优含水量的关系? 它们的干重度与含水量关系曲线是否与粘性土的曲线相似? 17、软土有哪些工程特性? 18、以下提法是否正确?为什么? 1)A 土的饱和度如果大于 B 土,则 A 土必定比 B 土软; 2)C 土的孔隙大于 D 土,则 C 土的干重度应大于 D 土的,C 土必比 D 土疏松; 3)土的天然重度越大,则土的密实性必好。 19、 标出并说明下列各图的纵横坐标,同时标出单位。 20、描述土的组成和土的一般性质。 21、反映土的松密程度的指标主要有哪些?反映土中含水程度的指标主要有哪 些?说明它们的物理意义? 22、什么是含水量?请表述含水量的变化对土的物理力学性质的影响。
土力学绪论
2.地基和基础的概念
(1) 地基与基础的区别: 基础:将上部结构的荷载传递到地 基中的结构部分。 地基:承受由基础传来荷载的土层 (或岩层)。 持力层:位于基础底面下的第一层 土。 下卧层:持力层下的土层。
地基与基础共同作用的观点:
看作是一个共同作用体系。
2、土力学的研究内容
基础与主线
诱 因
渗透特性 变形特性 强度特性
地球
地球
让我们从以下工程事故的介绍中对本课程的内容和作用进行初步的了解。
(2)土有哪些特点? 与其它人工材料不同之处
碎散性 三相多孔系
区域性
力学特性复杂
• 变形特性 • 强度特性 • 渗透特性
土力学需要研究和解决的三大问题
土力学是研究土体的应力、变形、强度、渗流及长期稳定性的一门 学科。是工程力学的一个分支。
1.与其它课程关系
学科 理论力学 质点或刚体
研究对象
材料力学 单个弹性杆件(杆、轴、梁)
结构力学 若干弹性杆件组成的杆件结构
弹性力学 弹性实体结构或板壳结构
水力学 不可压缩的连续流体(水)
土力学 天然的三相碎散堆积物
连续固体
连续流体
碎散材料
2. 课程特点
内容广泛 综合性强
实践性强 知识更新周期短
教学要求
o 最终成绩=70%(考试成绩+20%平时考核与作业
o
+10%实验成绩
o 做试验前,应预习试验指导书
与我们联系:扬州大学建工学院土力学教研室
液化:松砂地基在振动荷载作用下丧 失强度变成流动状态的一种现象
地震引起砂土地基液化,丧失地基承载力。 日本新泻:1964年,7.5级地震。
唐山地震
土力学题(名词解释、问答)
19、流砂:当向上的动水力与土的浮容重相等时,土体处于悬浮状态而失去稳定的现象。
20、管涌:水在砂性土中渗流时,细小的砂性土颗粒被水流带出土体的现象。
21、砂土液化:砂土在振动荷载作用下,表现出类似液体的性状而丧失承载能力的现象。
23、临塑压力:土中即将出现剪切破坏时的基底压力。
28、固结度:地基在荷载作用下,经历了时间t 的沉降量t s 与最终沉降量s 之比值称为固结度,它表示时间t 地基完成的固结程度。
32、土的触变性:在土的含水量和密度不变的情况下,土因重塑而软化,又因静置而逐渐硬化,强度有所恢复的性质。
35、角点法:利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意点的附加应力的方法称为角点法36、粒径级配:土中各粒组的相对含量就称为土的粒径级配。
37、渗透固结:土体中由附加应力引起的超静水压力随时间逐渐消散,附加应力转移到土骨架上,骨架上的有效应力逐渐增加,土体发生固结的过程称为渗透固结。
40、正常固结土:土层目前的自重应力等于先期固结压力的土层。
41、库仑定律:当土所受法向应力不很大时,土的抗剪强度与法向应力可近似用线性关系表示,这一表征土体抗剪强度与法向应力的公式即为库仑定律表达式42、塑性指数:液限与塑限之差(去掉%)称为塑性指数,用下式表示:100)(⨯-=p L p w w I 。
43、最佳含水量:在一定压实功作用下,使土最容易压实,并能达到最大干密度时的含水量。
44、灵敏度:原状土样的单轴抗压强度(或称无侧限抗压强度)与重塑土样的单轴抗压强度的比值。
45、附加应力:在建筑物等外荷载作用下,土体中各点产生的应力增量。
2、简述土的破坏形式,各是什么?答案:地基土破坏形式有三种(3),即整体剪切破坏(一般发生在密实砂土中)、局部剪切破坏(一般发生在中等密砂中)和刺入破坏(一般发生在松砂中)。
(7)3、用土的极限平衡理论说明说明主动土压力与被动土压力的概念。
(10)答案:挡土墙在墙后填土压力作用下,背离着填土方向移动,这时作用在墙上的土压力将由静止土压力逐渐减小,当墙后土体达到平衡,并出现连续滑动面土体下滑,这时土压力减至最小值,称为主动土压力。