土力学真题整理

一、名词解释

1.临界荷载：指允许地基产生一定范围塑性变形区所对应的荷载。（02、07、09、11、13）

2.临塑荷载：是指基础边缘地基中刚要出现塑性变形时基底单位面积上所承受的荷载，是相

当于地基土中应力状态从压密阶段过度到剪切阶段的界限荷载。（03、04、05、

06、08、10）

3.最佳含水量：在一定击实功作用下，土被击实至最大干重度，达到最大压实效果时土样的

含水量。（02-13）

4.临界水头梯度：土开始发生流沙现象时的水力梯度。（02、03、04、06、08、10、11）i cr=

5.砂流现象：土体在向上渗流力的作用下，颗粒间有效应力为零，颗粒发生悬浮移动的现象。

（05、07、09、13）

6.灵敏度：以原状土的无侧限抗压强度与同一土经过重塑后（完全扰动，含水量不变）的无

侧限抗压强度之比。（02）S t=

7.地基土的容许承载力：保证地基稳定的条件下，建筑物基础或者土工建筑物路基的沉降量

不超过允许值（考虑一定安全储备后的）的地基承载力。（03）

8.主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土

压力。（04、10）

9.有效应力原理：1 土的有效应力σ′总是等于总应力σ减去孔隙水压力U

2 土的有效应力控制了土的变形及强度性质。（05-13）

10.先期固结压力：土层历史上曾经承受的最大固结压力，也就是土体在固结过程中所承受

的最大有效应力。（03）

11.正常固结土：土的自重应力（P0）等于土层先期固结压力(Pc)。也就是说，土自重应力

就是该土层历史上受过的最大有效应力。（ORC=1）（04、07、09、11、13）12.超固结土：土的自重应力小于先期固结压力。也就是说，该土层历史上受过的最大有效

应力大于土自重应力。(ORC>1)（05、08）

13.欠固结土：土层的先期固结压力小于土层的自重应力。也就是说该土层在自重作用下的

固结尚未完成。(ORC<1)（02、06、10）

14.土层的固结度：在某一深度z处，有效应力σzt’与总应力p的比值，也即超静空隙水压

力的消散部分与起始超空隙水压力的比值。（10）

15.土的渗透性：工程地质中，土能让水等通过的性质定义为土的渗透性（10）

16.附加应力：在外荷载作用下，土体中各点产生的应力增量。（11）

17.管涌现象：水在砂性土中渗流时，土中的一些细小颗粒在渗流力作用下，可能通过粗颗

粒的孔隙被水流带走的现象。

二、写出下列指标的表达式并叙述其用途

1.相对密度Dr ： Dr=e max - e 0 - 0.33 – 0.67 -1 e max -e min 松散 中密 密实

用以描述砂土的密实状（02、04、05、07) emax 越大emin 越小级配越好

2.压缩系数a ： a=e 1-e 2

p 2-p 1

描述土体压缩性（02、04、06、08、10）

3.压缩指数Cc ：Cc= e1 -e2 描述土体压缩性（01）

Lgp 2-lgp 1

4.压缩模量Es ： Es= ΔP = ΔP = 1+e 1 =σz =p 2 - p 1

ΔH/H 1 Δe/(1+e 1) a εz △H /△H 1

描述土体在有侧限条件下应力与应变的比值（02、05、07、09、11）

5.超固结比OCR ：OCR=Pc/P 0

判断天然土层所处的固结状态（02、04、07）

6.固结度Ut ：Ut=S ct /S c 解决工程中沉降与时间问题（05-11）

7.塑性指数Ip ：Ip= W L -W P (用不带%数值表示)

处于塑态含水量的变化范围，描述土的可塑性大小（04-11）

8.不均匀系数Cu ：u= d 60

d 10

反映大小不同粒组的分布情况（04-11）

9.曲率系数Cc/Cs ： Cs= 反应大小不同粒组的分布情况

10.灵敏度St ：St=q u /q 0= q u / q u ′描述土体结构性高低（06-11）

三、回答问题

1.直剪试验测定粘性土抗剪强度有几种方法？软土地基土快速堆填路堤，对于这种工程情况，分析地基强度和稳定性时所用的C、Φ值应该用直剪试验那种方法确定？为什么？（12分）（01）

（直剪实验的几种方法，各予以叙述。）答（1）即可（03、09）

答：（1）三种

1、快剪：对试样施加竖向荷载后，立即快速施加水平剪应力使试样剪切破

坏，一般从加荷载到剪切只用3-5分钟。（Cq、Φq）

2、固结快剪：对试样施加竖向压力后，让试样充分排水，待固结稳定后，

再快速施加水平剪应力使试样剪切破坏。（Ccq、Φcq）

3、慢剪：对试样施加竖向应力后，让试样充分排水，待固结稳定后，以缓

慢的速率施加水平剪力直至试样剪切破坏，从而使试样在受剪过程中一

直充分排水和产生体积变形。（Cs、Φs）（2）用快剪方法确定。因为对软土地基快速堆填路堤，相当于对土体施加竖向荷载后，土体来不及排水没有发生固结即发生剪切。所得Cq、Φq

值应用快剪方法获得。

2.用分层总和法求地基最终沉降量时，如何确定压缩厚度？为什么这样确定？（10分）（01、02）

答：1、一般取地基附加应力等于自重应力的20%（σz=0.2σc）深度作为沉降计算深度的限值；若在该深度以下为高压缩土，则应取地基附加应力等

于自重应力的10%（σz=0.1σc）深度作为沉降计算深度的限值。

2、附加应力随深度递减，自重应力随深度增加，到了一定深度之后，附加

应力与自重应力相比很小，引起压缩的变形可忽略不计了。

3.计算出的水下砂土层的自重应力实质上是有效应力还是总应力？为什么？（5分）（01）

答：是有效应力，因为水下砂土层计算时采用的是砂的浮重度，即砂的重度与砂所受浮力的差值，又称有效重度，此时只考虑砂粒之间接触所产生的应力，及有效应力，而不是总应力。

4.计算基础下的地基附加应力时，为何不用基底压力（P=N/F），而要用基底附加应力（P。=P-rD）?（10分）（all）

答：基础施工前，地基中只有自重应力σ

=γz,在预定基础埋置深度D处自重

cz

=γD，基坑开挖后，挖去的土体重力Q=γDF(F为基底面积)，使应力为σ

cz

地基中应力减小，其减小值相当于在基础底面处作用一向上的均布荷载γD 所引起的应力。基础浇筑时，当施加于基础底面的荷载正好等于基坑被挖去的土体重力时，原来减小的应力又恢复到原来的自重应力水平，这时土中附加应力等于零。施工完毕，基础底面作用着全部荷载N，这时基础底面增加的荷载为（N-Q），在这个荷载作用下引起的地基应力是附加应力为P。=（N-Q）/F=P-γD，所以计算基础下地基附加应力时要用基底附加应力P。=P-γD而不用基底压力P=N/F

①固结完成的土体仅在P。*F作用下有应力增加，在γD作用下无应力增长。

②由布西奈斯克解应取弹性空间主向表面的应力增加。