土力学课程思考题

《土力学》习题、思考题、质疑题集 第二部分 思考题

上海海事大学

港口、航道与海岸工程专业

交通工程专业

2008.11

第二部分思考题

1 土的物理性指与工程分类

1.1什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？

1.2什么叫残积土？什么叫坡积土？它们各有何特征？

1.3何谓土的级配？土的级配曲线是怎样绘制的？为什么级配曲线用半对数坐标？

1.4何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有何特征？各对应哪类土？

1.5土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示？它们的定义如何？如何利用土的级配曲线来判别土的级配的好坏？

1.6什么叫吸着水？具有哪些特性？

1.7什么叫自由水？自由水又可分为哪两种？

1.8什么叫重力水？它有哪些特性？

1.9土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？

1.10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？

1.11试比较土中各种水的特征。

1.12试述毛细水上升的原因，说明在哪种土中毛细现象最显著。

2 土中水的运动规律

2.1何谓达西定律，达西定律成立的条件有哪些？

2.2实验室内测定渗透系数的方法有几种？它们之间有什么不同？

2.3渗透变形有几种形式？它们各自具有什么特征？

2.4什么是临界水力梯度？如何对其进行计算？

2.5孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用不有什么不同？如何利用流网确定稳定渗流作用下的孔隙水应力。

2.6根据达西定律计算出的流速和土中水的实际流速是否相同？为什么？

2.7拉普拉斯议程是由哪两个基本定律推导出来的？你认为土的透水系数是各向同性的吗？

2.8什么叫做管涌土和非管涌土？

2.9什么叫渗透力，其大小和方向如何确定？

2.10影响土渗透性的因素有哪些？

2.11达西定律的基本假定是什么？试说明达西渗透定律的应用条件和适用范围。

2.12用达西渗透定律计算出的渗透流速是否是土中的真实渗透流速，它们在物理概念上有何区别？

2.13渗透力是怎样引起渗透变形的？渗透变形有哪几种形式？在工程中会有什么危害？防治渗透破坏的工程措施有哪些？

2.14发生管涌和流土的机理与条件是什么？与土的类别和性质有什么关系？在工程上是如何判断土可能发生渗透破坏并进行分类的。

2.15试列举几个在工程设计与施工中应用渗透力的例子，说明其应用条件及应注意的问题。

2.16什么是流网？流网两族曲线必须满足的条件是什么？流网的主要用途是什么？

3 土中应力

3.1土中的应力按照其起因和传递方式分有哪几种？怎样定义？

3.2何谓自重应力，计算自重应力时应注意些什么？

3.3何谓附加应力，空间问题和平面问题各有几个附加应力分量？

3.4什么叫柔性基础？什么叫刚性基础？这两种基础的基底压力分布有何不同？

3.5地基中竖向附加应力的分布有什么基本规律？相邻两基础上附加应力是否会彼此影响，为什么？

3.6附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么？

3.7什么是有效应力？什么是孔隙应力？其中静孔隙水应力如何计算？

3.8你能熟练地掌握叠加原理的应用吗？会计算各种荷载条件下地基中任意点的

竖向附加应力吗？

3.9在计算土的竖向自重应力时，采用的是什么理论？做了哪些假设？

3.10什么是自重应力与附加应力，附加应力大小与何有关？

3.11目前根据什么假设条件计算地基的附加应力？

3.12以条形均布荷载为例，说明附加应力在地基中传播、扩散规律。

3.13定义有效应力，并评价它在实际土力学问题中的重要性。

3.14地下水位的变化对地表沉降有无影响？为什么？

3.15分析地下水位下降对地基沉降有什么影响？

3.16怎样计算矩形均布荷载作用下地基内任意点的附加应力？

3.17简述土的有效应力原理。

3.18试绘出以下几种情况附加应力沿深度的分布。

（1）地表作用大面积均布荷载100kPa；（2）地表作用局部荷载；（3）地下水位从地表突然降至z深度；（4）场地瞬时大面积堆填厚h的淤泥质填土，冲填土重度为r。

4 土的压缩与固结

4.1引起土体压缩的主要原因是什么？

4.2试述土的各压缩性指标的意义和确定方法。

4.3分层总和法计算基础的沉降量时，若土层较厚，为应将地基土分层？如果地基土为均质，且地基中自重应力和附加应力均为（沿高度）均匀分布，是否还有必要将地基分层？

4.4分层总和法中，对一软土层较厚的地基，用S = 或计算各分层的沉降量时，用哪个公式的计算结果更准确？为什么？

4.5基础埋深D=0时，沉降计算为什么要用基底净压力？

4.6地上水位上升或下降对建筑物沉降有没有影响？

4.7工程上有一种土地基处理的方法——堆载预压法。它是在要修建建筑物的地基上堆载，经过一段时间之后，移去堆载，再在该地基上修建筑物。试从沉降控制的角度说明该方法处理地基的作用机理。

4.8表征土的压缩性参数有哪些？简述这些参数的定义及其测定方法？

4.9试用现场静载荷试验的P~S曲线，说明地基土压缩变形的过程。

4.10何为土层前期固结压力？如何确定？如何判断土层一点的天然固结状态？

4.11什么是土的压缩性，它是由什么引起的？

4.12压缩系数和压缩模量的物理意义是什么？两者有何关系？如何利用压缩系数和压缩模量评价土的压缩性质？

4.13试述压缩系数、压缩指数、压缩模量、变形模量和固结系数的定义、定义式、用途及确定方法。

4.14变形模量和压缩模量有何关系和区别？

4.15简述应力历史对沉降变形的影响。

4.16结合图示说明，什么是前期固结应力？什么是超固结比？如何判断土的应力历史？

4.17什么是正常固结土、超固结土和欠固结土？土的应力历史对土的压缩性有何影响？

4.18若在埋深相同，厚度也相同的正常固结土和超固结土层上，施加同样大小的压力增量∆P，它们使土层产生的压缩相同？为什么？

4.19饱和粘性土地基的总沉降一般包括哪几个部分？按室内压缩试验结果计算的沉降主要包括哪几种？

4.20按分层总和法计算地基的最终沉降量有哪些基本假设？

4.21在砂土地基和软粘土地基中，建造同样的建筑物，施工期和使用期内哪些地基土建筑物的沉降量大？为什么？

4.22简述应力历史对沉降变形的影响。

4.23试述超固结土的计算沉降的方法。

4.24试述地基最终沉降量的组成部分及各部分的主要内容？

4.25试述影响建筑物沉降的主要因素有哪些？

4.26简述地基沉降的分层总和法，并推导分层压缩量的计算公式。

4.27说明分层总和法计算沉降的主要假设条件，并将这些条件与常见的地基实际情况进行比较。

4.28试述计算地基最终沉降量的分层总和法步骤。