土力学与基础工程课后思考题答案

土力学与基础工程课后思考题答案

第二章

2、１土由哪几部分组成？土中水分为哪几类？其特征如何？对土得工程性质影响如何？

土体一般由固相、液相与气相三部分组成(即土得三相）。

土中水按存在形态分为：液态水、固态水与气态水(液态水分为自由水与结合水，结合水分为强结合水与弱结合水,自由水又分为重力水与毛细水）。

特征:固态水就是指存在于颗粒矿物得晶体格架内部或就是参与矿物构造得水,液态水就是人们日常生活中不可缺少得物质，气态水就是土中气得一部分。

影响:土中水并非处于静止状态,而就是运动着得。工程实践中得流沙、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时得边坡稳定问题都与土中水得运用有关。

２、2土得不均匀系数Cu及曲率系数Ｃc得定义就是什么?如何从土得颗粒级配曲线形态上,Ｃu与Cc数值上评价土得工程性质。

不均匀系数Cu反映了大小不同粒组得分布情况。

曲率系数Cc描述了级配曲线分布得整体形态,表示就是否有某粒组缺失得情况。

评价:(1)对于级配连续得土:Ｃu>5,级配良好;Cｕ<５,级配不良。

（2)对于级配不连续得土:同时满足Cu>5与Cｃ=1~3,级配良好,反之则级配不良。

2、３说明土得天然重度、饱与重度、浮重度与干重度得物理概念与相互联系,比较同一种土各重度数值

得大小。

天然重度、饱与重度、浮重度与干重度分别表示单位体积得土分别在天然、饱与、湿润、干燥状态下得重量,它们反映了土在不同状态下质量得差异。

饱与重度>天然重度>干重度>浮重度

2、4土得三相比例指标有哪些?哪些可以直接测定?哪些通过换算求得?为换算方便,什么情况下令V＝1,

什么情况下令Vs=1?

三相比例指标有:天然密度、含水量、相对密度、干密度、饱与密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱与度。

直测指标:密度、含水量、相对密度。换算指标：孔隙比、孔隙率、饱与度。

当已知相对密度ds时令Vs=1，当已知天然密度时令Ｖ=1,如若两者都已知，设V=１或Ｖs=1都行2、5反映无黏性土密实度状态得指标有哪些？采用相对密实度判断砂土得密实度有何优点?而工程上为

何应用得并不广泛?

指标:孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比。

优点：判断密实度最简便得方法就是用孔隙比e来描述,但e未能考虑级配得因素,故引入密实度。

应用不广泛得原因：天然状态砂土得孔隙比ｅ值难测定,此外按规程方法室内测定孔隙比最大值与孔隙比最小值时,人为误差也较大。

２、6下列物理指标中,哪几项对黏性土有意义？哪几项对无黏性土有意义？

塑性指数、液性指数对黏性土有意义。粒径级配、相对密实度对无黏土有意义。

2、7简述渗透定理得意义,渗透系数K如何测定？动水如何计算？何谓流砂现象?这种现象对工程有何影

响?

渗透定理即达西定律V=ki，其反映土中水渗流快慢。

室内测定渗透系数有常水头法与变水头法,也可在现场进行抽水实验测定。

流砂现象:当动水为GＤ数值等于或大于土得浮重度时,土体发生浮起而随水流动。

影响：基础因流砂破坏，土粒随水流走，支撑滑落，支护结构移位,地面不均匀沉降,引起房屋产生裂缝及地下管线破坏，严重时将导致工程事故。

２、8土发生冻胀得原因就是什么?发生冻胀得条件就是什么？

原因:在气温降低以及浓度变化产生渗透压两种作用下,下卧未冻结区得水被吸引到冻结区参与冻结，使冰晶体不断扩大,在土层中形成冰夹层，土体随之发生隆起。

发生冻胀条件:(1）土得因素：冻胀通常发生在细粒土中

(２)水得因素:土层发生冻胀就是由水分得迁移与积聚所致

（3)温度因素：当气温骤降且冷却强度很大时,土得冻结面迅速向下推移,冻结速

度很快。

２、9毛细水上升得原因就是什么?在哪些土中毛细现象最显著?

原因:表面张力得作用。粉细砂与粉土得毛细现象最为显著。

2、10何谓最优含水量？影响填土压实效果得主要因素有哪些?

在一定得压实功(能）下使土最容易压实,并能达到最大密实度时得含水量称为土得最优含水量。

影响因素:(1)含水量(2)击实功(3）土得性质

2、11无黏性土与黏性土在矿物组成、土得结构、物理状态及分类方法诸方面有何重要区别?

分类方法区别:无黏性土靠密实度划分,而黏性土靠液性指数划分。

物理状态:无黏性土最主要物理状态指标为孔隙比ｅ、相对密度与标准贯入试验击数。

黏性土得物理状态指标为可塑性、灵敏度、触变性。

矿物组成：

2、12地基土分为几大类?各类土得划分依据就是什么?为什么粒度成分与塑性指数可作为土分类得依

据？比较这两种分类得优缺点与适用条件。

地基土分为：粗粒土与细粒土两大类。

划分依据:颗粒度与粒间作用力。粗粒土得工程性质与大程度上取决于土得粒径级配,故按其粒径级配累积曲线再分成细类。细粒土分类基于长基实验结果统计分析所得结论,多用塑性指数

或者液限加塑性指数作为分类指标。

优点:塑性图划分细粒土能较好反映土粒与水相互作用得一些性质。

缺点:却不能反映天然土工程得另一重要因素——土得结构性。

适用条件:

2、１３淤泥与淤泥质土得生成条件,物理性质与工程特性就是什么？能否作为建筑物得地基？

生成条件：在静水成缓慢得流水环境中沉积,并经生物化学作用形成。

物理性质与工程特性:孔隙比大(e》1）,天然含水量高（W》ＷＬ)压缩性高,强度低与具有灵敏性、结构性得土层,为不良地基,故不能作为建筑物得地基。

第三章

3、1土得自重应力分布有何特点?地下水位得升降对自重应力有何影响,如何计算?

均质土得自重应力沿水平面均匀分布,且于深度Z成正比,即随深度呈线性增加

地下水位升高则土得自重应力减小,反之则增加。计算即减去水得自重应力。

3、２刚性基础得基底压力分布有何特征？工程中如何计算中心荷载及偏心荷载下得基底压力？

刚性基础:刚度较大，基底压力分布随上部荷载得大小、基础得埋深及土得性质而异。

中心、偏心荷载计算见P49

3、3如何计算基底附加压力？在计算中为什么要减去基底自重应力？

基底附加压力计算见P5０公式3、８

土得自重应力一般不引起地基变形,只有新增得建筑物荷载，即作用于地基表面得附加压力,才就是使地基压缩变形得主要原因。

3、4试以矩形面积上均布荷载与条形荷载为例，说明地基中附加应力得分布规律。

分布规律：当距离地基中心距离相同时,附加应力随深度增加而逐渐减小。

当深度相同时，附加应力自地基中心线向两边逐渐减小。

3、５目前根据什么假设计算地基中得附加应力？这些假设就是否合理可行？归纳总结各种荷载作用下

地基附加应力得计算方法。

假设地基均质与各向同性得线性变形体,然后按弹性力学解答计算附加应力，其实,地基土并非所假设得那样，应该考虑地基不均匀与各向异性对附加应力计算得影响。计算方法见课本

3、6试简述太沙基得有效应力原理