土力学简答题复习思考知识讲解

土力学简答题复习思考

1．什么是颗粒级配曲线？它有什么用途？

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)含量反映土中各粒组的相对含量的曲线。

用途：土的颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度。如曲线较陡，则表示粒径大小相差不多，土粒较均匀，级配不好；反之，如曲线平缓，则表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，级配良好。

2．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？

无粘性土：单粒结构；漂石或块石颗粒，卵石或碎石颗粒，圆砾或角砾颗粒，沙粒组成的土；物理形态指无粘性土的密实程度。

粘性土：集合体结构（蜂窝状结构或絮状结构）粒径大小范围在

<0.075mm的粉粒和粘粒占的比例较大的土；物理形态指粘性土的稠度。3．粘性土的液性指数和塑性指数由什么区别？他们有什么去别？

土的液性指数是指黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比（IL=W-Wp/Ip），用IL表示；IL越大，土质越软，可以作为黏性土状态的划分指标。

土的塑性指数是指液限和塑限的差值，即土处在可塑状态的含水量变化范围，用符号Ip表示（Ip=Wl-Wp）。塑性指数愈大，土处于可塑状态的含水量范围也越大。

4．描述土的组成和土的一般性质？

土是由颗粒、水和气体所组成的三相体系。土是由岩石经过物理、化学生物风化作用以及剥蚀、搬运、沉积作用交错复杂的自然环境中所生成的各类沉积物。

固体颗粒，孔隙中的水及其溶解物质、气体；性质：碎散性、三相体系，自然变异性。压缩性高、强度低，透水性大。

5．什么是自重应力与附加应力，目前根据什么假设条件计算地基的附加应力？

土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。土中某点的自重应力与附加应力之和为土体受外荷载作用后的总和应力。土中自重应力是指土体受到自身重力作用而存在的应力，又可分为两种情况：一种是成土年代长久，土体在自身重力作用下已经完全完成压缩变形，这种自重应力不再产生土体或地基的变形；另一种是成土年代不久，土体在自身重力作用下尚未完成压缩变形，因而仍将产生土体或地基的变形。

土中附加应力是指土体受到外荷载（包括建筑物荷载、交通荷载、堤坝荷载等）以及在地下水渗流、地震等作用下附加产生的应力增量，它是产生地基变形的主要原因，也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。6．地下水为的升降对土中应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响？

地下水位的变化会引起地基土的有效自重应力的变化，地下水位的下降会使地基中原水位以下的有效自重应力增加，土体的固结沉降加大，从而引起地面大面积沉降的严重后果，水位的上升会引起地基承载力的减少、湿陷性土的坍塌现象。考虑问题：基坑开挖、建筑堤坝、深基础施工，抽取地下水。

7．如何计算基底压力p和基底附加压力p0？两者概念有何不同？

基底压力，基础自重和建筑物或构筑物等外荷载通过基础底面传递给地

基表面的压力；基底附加压力po，基底压力与基底处建造前土中自重应力之差，是引起地基附加应力和变形的主要原因。

8．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？

土层前期固结压力，天然土层在历史上所经受过的最大固结压力。先进行高压固结试验得到e-lg p曲线，再用A卡萨格兰德的经验作图法求得。9．什么是土的压缩性，它是由什么引起的？

土的压缩性，涂在压力作用下体积缩小的特性。原因：颗粒间产生相对移动，重新排列并相互挤压，同时，土中一部分孔隙水和气体被挤出。10．简述应力历史对沉降变形的影响。

历史应力会使土体压缩前期压缩大，后期应力平衡后，就不会继续产生压缩。工程中应注意当荷载卸除后要考虑土体的回弹，尤其是历史应力较大的地区施工时涉及到土体开挖，一定要注意。

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

在e-lg p曲线上找出曲率半径最小的A点，过A点作水平线A1和切线A2；作角1A2的平分线AB，与e-lg p曲线中的直线段的延长线相交与C点；

C点对应的压力即为前期固结压力。超固结比，OCR, 前期固结压力pc和现有自重应力p1的比值。OCR>1，pc>p1,为超固结土，OCR=1, pc=p1为正常固结土，OCR<1, pc

12．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？

S=瞬时沉降Sd+固结沉降Sc+次固结沉降Ss，

主要：固结沉降Sc+次固结沉降Ss

13．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。

假设：1地基土是均匀、连续、各向同性的弹性半空间体。2 地基土压缩时不发生侧向变形，即采用侧限条件下的压缩性指标。假设2计算得到沉降量偏小。措施：取基底中心点下的附加应力进行计算。

14．何谓有效应力原理？饱和土在固结过程中有何变化规律？

σ = σ’+ u 式中：σ——总应力；σ’——通过土颗粒传递的粒间应力，又称为有效应力； u ——孔隙中的水压力。规律：竖向总应力不变σ=σo；超静孔压力u从σo减至0；竖向有效应力σ’从0增至σo；

主固结变形Sct从0增至Sc∞。孔隙中的水压力只能使土颗粒本身产生压缩（压缩量很小，可以忽略不计），不能使土颗粒产生移动，虽然承担了一部分正应力，但承担不了剪应力；粒间应力同时承担正应力和剪应力，并使土粒重新排列，引起土体体积变化

15．沉降随时间有何变化关系？在工程中如何应用？

土在荷载作用下的压缩和沉降变形并不是瞬时完成的，而是随时间逐步发展并趋于稳定的；沉降土体的压缩和沉降变形所需的时间因土体性质而异。应用：太沙基理论求得地基土层中的任一时刻的超静孔压分布、地基平均固结度和（主）固结沉降，分析地基土层的压缩和固结规律。

16．太沙基一维固结理论微分方程式根据什么建立的？适用于什么场合？

Dt时间内土微元的水量变化应等于该微元体积的变化。。。土体是均质、完全饱和的；土颗粒和孔隙水不可压缩；土体固结变形是微小的；土中渗流服从Darcy定律；土中渗流和变形是一维的；固结中土的竖向渗透系数kv