土力学复习
一、名词解释
塑性指数（液性指数）：是指液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）称为塑性指数，用I p表示，取整数。
颗粒级配：土的颗粒级配是指土中各粒组质量占土样总质量的百分数反映。
孔隙比（孔隙率）：孔隙比是指土体中孔隙体积与材料中颗粒体积之比，是反应土体密实程度的重要物理性质指标。
管涌（流土）：在渗流作用下，一定级配的无粘性土中的细小颗粒，通过较大颗粒所形成的孔隙发生移动，最终在土中形成与地表贯通的管道。
有效应力：饱和土体中除孔隙水以外的土粒间接触面传递的应力称之为有效应力。
压缩指数（压缩系数）：土在有侧限条件下受压时，压缩曲线e-lgp在较大范围内为一直线，土压缩指数即为该段的斜率。
固结度：在某一附加应力下，经时间t后，土体发生固结或孔隙水压力消散的程度。土层的平均固结度可以用某一时刻土层的沉降量与最终沉降量的比值来表示。
临塑荷载（极限荷载）：临塑荷载是指地基中即将发生塑性区时相应的基础底面单位面积上所承受的荷载。
地基极限承载力：是指地基濒临破坏丧失稳定时所能够发挥的承载力极限值，没有安全系数。
二、选择题
1．在土的三相计算指标中，可通过试验直接测定的是（ B ）。
A. Gs,w,e
B. Gs,w,ρ
C. Gs,ρ,e
D. γ,w,e
2. 利用角点法及角点下附加应力系数表可求得（ C ）。
A. 基础投影范围内的地基的附加应力
B. 基础投影范围外的地基的附加应力
C. 地基中任意一点的附加应力
D. 基础中心下地基中的附加应力
3．以下土体的水，符合达西定律的是（ A ）。
A. 密实度较低的粘土
B. 砾土
C. 密实粘土
D. 卵石
4．关于压缩指数Cc和回弹指数Cs两者大小关系，叙述正确的是（ A ）。
A. Cc> Cs
B. Cc< Cs
C. Cc= Cs
D. 根据土的固结状态有所不同5．欠固结土的前期固结压力（ C ）现有土层的自重应力。
A.大于
B. 等于
C. 小于
D. 不能确定
6. 无黏性土坡的稳定性（A ）。
A. 与土的密实度无关
B. 与坡高无关
C. 与土的内摩擦角无关
D. 与坡脚无关
7．某黏性土的液性指数I L=1.1，则该土的状态为（ D ）。
A. 硬塑
B. 可塑
C. 软塑
D. 流塑
8. 地下水位长时间下降，会使( A )。
A．地基中原水位以下部分自重应力增加B．地基中原水位以上部分自重应力增加
C．地基中的抗剪强度减小D．土中孔隙水压力增大
9．以下土体的水，符合达西定律的是（ A ）。
A. 密实度较低的粘土
B. 砾土
C. 密实粘土
D. 卵石
10．以下关于地基承载力影响因素叙述正确的是（ A ）。
A.基础埋深越大，地基承载力越大
B. 基础宽度越大，地基承载力越大
C.与地下水位无关
D. 与地基土抗剪强度无关
11.以下粘土矿物，吸水膨胀能力最强的是（B）
A．高岭石 B. 蒙脱石
C. 伊利石
D. 绿泥石
12.某砂土的天然孔隙比与其所能达到的最大孔隙比相等，则该土（A）
A.处于最松散的状态
B.处于最密实的状态
C．处于中等密实的状态 D.相对密实度D r=1
13.采用库伦土压力计算挡土墙压力时，基本假设之一是（B）
A. 墙后填土干燥
B.填土为无粘性土
C．墙背直立 D.墙背光滑
14.地下水位长时间下降，会使（A ）
A．地基中原水位以下部分自重应力增加
B. 地基中原水位以上部分自重应力增加
C．地基中的抗剪强度减小
D．土中孔隙水压力增大
三、判断题
1.关于土的击实性，无论粘性土和无粘性土都存在一个最优含水率，在此含水率下，可以得到土体的最大干密度。
2. 关于土的室内渗透试验，变水头法在整个试验过程中，水头随时间延长而逐渐降低，因
此适用于透水性较小的粘性土。
3. 在外荷载作用下，土颗粒本身不会被压缩，土体产生压缩的主要原因是孔隙中水和气体体积
的减小。
4.关于室内压缩试验成果，可以用e-p曲线来确定其先期固结压力，用e-lgp曲线推求现场
压缩曲线。
5. 瑞典条分法和毕肖普法都假定滑动面为圆弧面，但瑞典条分法不考虑条块间作用力。
6.一般情况下，基底压力大于基底附加应力。
7.土体中的毛细水为自由水的一个类别。
8.粘性土的液性指数越大，表明其越软。
9.对于饱和土而言，只有其中的有效应力变化才能引起土体的变形。
10.角点法不仅可以计算矩形基底下任意一点的附加应力，也适用于圆形基底。
11.对于饱和粘性土，不固结不排水三轴压缩试验测得的内摩擦角近似为0。
四、简答题
1．什么是土的颗粒级配曲线，它在工程中的主要用途有那些？
颗粒级配曲线是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。
它反映了土中各个粒组的相对含量，是直观反映泥沙样品颗粒级配组成的几何图形,也是计算有关特征值和资料整编的重要依据，根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。同时也是划分土类别的重要依据。
2．简述分层综合法计算地基沉降量的步骤？
分层总和法变形计算步骤:
(1)根据地质、地基有关资料按比例绘图。
(2)分层
◇一般取≤0.4b的厚度（b为基底宽度）
◇或取1—2m
◇地层面、地下水位面从基底开始编号。
(3)计算各分层截界面的自重应力、附加应力，绘应力分布图。
(4)确定地基沉降计算深度;
◇一般取σz=0.2σc
◇遇到下卧层是高压缩性水层σz=0.1σc
(5)计算各土层土的平均自重应力和平均附加应力；p1i、p2i。
(6)计算各层的压缩量
(7)计算沉降计算深度范围内地基的总变形量
3．试比较朗肯土压力理论和库仑土压力理论的优缺点和各自的适用范围？
朗肯土压力理论应用半空间中的应力状态和极限平衡理论的感念比较明确，公式简单，对于粘性土和无黏性土都可以直接计算，但是该理论不考虑墙体和填土之间的摩擦影响，使计算的主动土压力增大，被动土压力偏小。
库仑土压力理论根据墙后滑动土的静力平衡条件得到的公式，考虑了墙体和填土之间的摩擦，并且也适用于墙背倾斜，填土面非水平的情况，但是该理论仅适用于填土为粘性土。
4．判别砂土密实度的常用方法有哪些？各有何特点？
相对密度是砂土处于最松状态的孔隙比与天然状态孔隙比之差和最松状态的孔隙比与最紧密状态的孔隙比之差的比值。相对密度是砂性土紧密程度的指标，对于建筑物和地基的稳定性，特别是在抗震稳定性方面具有重要的意义。
砂土的密实程度在一定程度上可用其孔隙比来反映，但砂土的密实程度并不单独取决于孔隙比，在很大程度上还取决于土的颗粒级配。颗粒级配不同的砂土即使具有相同的孔隙比，但由于土的颗粒大小的不同，颗粒排列不同，所处的密实状态也会不同。为了同时考虑孔隙比和颗粒级配的影响，引入砂土相对密度的概念来反映砂土的密度。
5．简述地基变形的三种类型。
基础地基破坏的典型形式有整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。整体剪切破坏的特征是，随着荷载的增加，基础下塑性区发展到地面，土中滑动面延伸到地面，出现明显裂缝。局部剪切破坏的特征是，随着荷载的增加，基础下塑性区仅仅发展到地基某一范围内，土中滑动面并不延伸到地面，基础两侧地面微微隆起，没有出现明显的裂缝。冲剪破坏又称刺入剪切破坏，其特征是随着荷载的增加，基础下土层发生压缩变形，基础随之下沉，当荷载继续增加，基础周围附近土体发生竖向剪切破坏，使基础刺入土中，而基础两边的土体并没有移动。
6.粘性土的塑性指数与液性指数是怎么确定的？举例说明其用途。
7.流土和管涌有什么不同？它们是怎样发生的？
五、计算题
1. 某饱和粘性土（Sr=1.0）的含水量为w=40%，比重Gs=
2.70，求土的孔隙比e 和干密度ρd 。
解：
按比重定义，可得： 3/7.20.170.2cm g G w s s =?==ρρ
假设土粒体积为1，则土粒质量为：g G V m s s s 7.2=?=
按含水量可知：g m w m s w 08.170.24.0=?=?= 因为是饱和土，所以v w w
w V cm m V ===308.1ρ 按照孔隙比的定义08.1==s
v V V e 按照干密度的定义：3/30.108.27.2cm g V m s d ===
ρ 2. 地基中粉质粘土层厚8m ，取土作压缩试验结果如下表所示，土自重压力平均值为150kPa ，今考虑在该土层地面上填筑大面积填土，估计会增加荷载100kPa 。
(1)求粉质粘土层的压缩系数a 1-2；
(2)求粉质粘土层的压缩变形量。
解： 112212134.01
.02.0736.0770.0--=--=--=MPa p p e e a 依题意，未加载前土的自重应力为150Pa,对应的孔隙比为： 753.02
)736.0770.0(150=+=e 加载后土的总应力为250kPa,经线性内差，对应的孔隙比为： 719.02702.0736.0250=+=
）（e 故加载后的地基沉降量S 为
m H e e e S 155.0*1150
250150=+-=
3. 某柱下独立基础底面尺寸为2.4m×1.6m ，基础埋深2m ，基础埋深范围内土的平均重度为20KN/m 3,柱传给基础长边的竖向力F=450kN ，弯矩M=100kN·m,其它条件如下图，则基底最大、最小附加应力分别为： 2.4m
r=19KN/m 33
r=17KN/m M=100KN.m
F=450KN
1.2m
0.8m
解：
基础及上覆土自重 KN Ad G G k 6.15326.14.220=???==γ
竖向荷载的合力 KN G F N K K k 6.6036.153450=+=+=
则偏心距100 2.40,1660.4603.66
K K M e m m N ===<= 则基底压力kPa l e A N P P k 0
.924.224)61(min max =±= 又因为基底面自重应力kPa cd 4.362.1198.017=?+?=σ
故基底附加应力
k P a P P 6
.550.1864.360.924.364.224/min /max =--=
4. 某土样粘聚力c=20kPa 、内摩擦角φ=26°，承受大主应力
=430kPa 、小主应力=150kPa 的作用，试判断该土样是否达到极限平衡状态?
解：利用极限平衡条件： )245tan(2)245(tan 213φφσσ---=c （4分）
最大主应力在极限平衡时对应的最小主应力为：
k P a c f 33.126)2
45tan(2)245(tan 213=---=φφσσ
因为33σσ 注意：P162，公式（6-8）和（6-9），以及例题（6-2） 5.某土样的直剪试验结果为：对应于法向应力50kpa 、100kpa 、200kpa 时的抗剪强度分别为25.4kpa 、38.8kpa 、65.6kpa 。 （1）确定改土的抗剪强度指标； （2）当作用在此土中某平面的法向应力为240kpa 、剪应力为75.6kpa 时，该平面是否会剪切破坏？ 解： （1） 依题意，根据tan c τσθ=+，可联立方程： 25.450tan c θ=+，38.8100tan c θ=+，可求得：tan 0.268θ=，15θ=?，12c kpa =。 （2） 依题意： 12240t a n 15 76.3275f k p a k p a τ=+?=>，故该平面不会发生破坏。 注意： 5. 一均质无粘性土坡，无粘性的饱和重度γsat =20kN/m3,内摩擦角φ=450,这个土坡的安全系数为1.20，试问在土坡在干坡以及坡面有顺坡渗流时两种情况下坡角相差多少度？（假定无粘性土的内摩擦角不随含水率变化而变化）。 解： 当干坡时，可得833.02 .11tan tan 1=== s F φα 故018.39=α max 11()2x y σσσσ==++ min 31()22x y σσσσ==+- 当有顺坡渗流时，425.02 .12012.10tan tan /2=??==s F γφγα 故020.23=α 故两者相差0 008.160.238.39=- P229页： 公式（8-1）、公式（8-2） 注意：230页公式（8-4） 6. 已知一挡土墙，墙背竖直光滑，墙后填土面水平，土的c=0，φ=25°，K0=1-sinφ，土的重度γ=18kN/m3。 （1）若挡土墙的位移为0； （2）若挡土墙被土推动，发生一微小位移； （3）若挡土墙向着土发生一微小位移； 首先判断这三种情况分别是什么土压力？并求上述三种情况下离地面以下5m 处的土压力为多少？ 解： 首先，判断这三种土压力分别是静止、主动、被动土压力。 p 0=K 0γh=(1-sin φ)rh=51.98(kPa) p a =γhtan 2 (45o-φ/2)-2c ×tan(45o-φ/2)=36.48 p p =γhtan 2(45o+φ/2)-2c ×can(45o+φ/2)=221.3 土力学与地基基础复习题答案 一、单项选择题 1D,2A,3A,4B,5B,6D,7C,8D,9A,10B,11B,12B,13A,14D,15A,16C,17B,18A,19B,20B, 21B,22A,23B,24A,25C,26D,27A,28C,29A,30D,31C,32C,33A,34A,35A,36A,37C,38A,39D,40B 二、填空题 1. 0.075 2.碎石 3.渗透系数, 4.土中水的质量与土颗粒质量之比 5.土粒比重 6.粒径级配 7 弱结合水 8. 塑性指数 9.临界水力坡度等于土的浮重度与水的重度之比 10.τf=σtgφ+c 11.填土水平 12.基础 13. 小 14.杂填土 15.线性 16.超固结 17.无侧限抗压强度 18. 静止土压力 19.偏大 20.线 三、名词解释题 1.颗粒级配：土中各粒组的质量占土总质量的百分数。 2.正常固结土:天然土层逐渐沉积到现在地面，经历了漫长的地质年代，在土的自重应力作用下已经达到固结稳定状态，则其前期固结压力等于现有的土自重应力，这类土称为正常固结土。 3.抗剪强度:土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力，当剪阻力增大到极限值时，土就处于剪切破坏的极限状态，此时的剪应力也就达到极限，这个极限值就是土的抗剪强度。 4.最优含水量和最大干重度:击实曲线上峰值时的干重度称最大干重度，对应于最大干重度时的土的含水量称最优含水量。 5.基底（接触）应力：指建筑物总荷载作用在基础与地基接触面上的应力。 6.主固结沉降：超静孔隙水压力消散，使土体体积减小而引起的沉降，也称渗透固结沉降. 7.临塑荷载:指地基中即将出现塑性变形区但又尚未发展时作用在基底单位面积上的压力。 8.容许承载力：保证地基土不会发生剪切破坏而失去稳定性，同时又不会使建筑物因产生过大变形而影响其安全和正常使用时的单位面积地基土所能承受的最大压力。 四、论述题 1.自重应力的分布规律： (1)同一土层的自重应力呈线性变化； (2)土的自重应力分布图为一折线，拐点在土层交界处和地下水面处； (3)自重应力随深度的增大而增大。自重应力应从天然地面算起。 2.什么叫土的压缩性？土体压缩变形的原因是什么？ 答：土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。土体产生压缩变形是因为在压缩过程中，颗粒间产生相对移动、重新排列并互相挤紧，同时，土中一部分孔隙水和气体被挤出导致土中孔隙体积减小，产生压缩变形. 3.简述分层总和法计算地基沉降的步骤。 答：（1）对地基土体进行分层，每层厚度不大于0.4b ，同时地下水面和不同土体的界面必须是分层面； （2）计算各分层分界面上的自重压力（原存压力）q zi ； （3）计算基底净压力p 0； （4）计算基础中心垂线上各土层分界面处的附加应力σzi ； （5）确定压缩层厚度，即当某层土界面处满足q zi =≥5σzi 时，则取该界面为压缩层底面； （6）计算压缩层范围内各土层的平均原存压力zi q 和平均附加应力zi σ； （7）分别计算各层土的压缩变形量； （8）计算压缩层总沉降量，即为基底的平均总沉降。 （答案基本符合上述步骤即可） 4.什么是静止土压力、主动土压力和被动土压力？三者的大小关系以及与挡土墙位移大小和方向的关系怎样？ 答：若挡土墙静止不动，墙后土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为静止土压力。若挡土墙受墙后填土作用离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙背的土压力称为主动土压力。若挡土墙受外力作用使墙身发生向土体方向的偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力。 主动土压力和被动土压力是墙后填土处于两种不同极限状态时的土压力，静止土压力限平衡状态之间。三者中，主动土压力最小，被动土压力最大。 被动土压力时，挡土墙的位移方向朝向挡土墙背后的填土方向，土压力达到极限状态需很大的位移。主动土压力时，挡土墙的位移方向是远离墙后填土方向，土压力达到极限状态需的位移较小。 5.简述郎肯土压力与库伦土压力的区别与联系。 答： （1）只有当α=0，β=0，δ=0时，两者结果相同，所以，朗肯公式是库仑公式的特例； （2）朗肯理论先求土中竖直面上的土压力强度及其分布，再求土压力合力；而库伦理论则相反； 第一章 1.地下水分类：1.上层滞水：积聚在局部隔水层上的水称 为上层滞水2.潜水：埋藏在地表下第一个连续分布的 稳定隔水层以上，具有自由水面的重力水 3.承压水： 埋藏在两个连续分布的隔水层之间完全充满的有压地 下水 2.动力水：土体中渗流的水对单位体积土体的骨架作用 的力 3.流土：当动水力的数值等于或大于土的浮重度时土体 被水冲起的现象 4.管涌：当土体级配不连续时，水流将土体粗粒空隙中 充填的细粒土带走，破坏土的结构 5.土的结构：单粒结构，蜂窝结构，絮状结构 6.土颗粒的大小：粗土粒的压缩性低，强度高，渗透性 大 7.土的粒径级配：各粒组的相对含量，占总质量的百分 数来表示 8.土中水的形式：结合水（强结合水，弱结合水）自由 水（重力水，毛细水）气态水，固态水 9.无粘性土密实度：1.孔隙比2.相对密度：相对密度越大， 越密实3.标准贯入试验N 10.粘性土的物理状态指标：塑性指数Ip：表示细颗粒土 体在可塑状态下，含水率变化的最大区间，Ip越大说 明吸附结合水越多，粘粒含量高吸水强 液性指数IL：表示粘性土的稠度，IL越大，稠度越大 活动度A：表示粘性土的塑性指数与土中脚力含量百 分数的比值 灵敏度St：粘性土的原状土无侧限抗压强度与原土结 构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值 11.触变性：当粘性土结构受扰动后，土的强度就降低。 但静置一段时间，土的强度有逐渐增长 12.压缩模量Es：土的试样单向受压，应力增量与应变增 量之比 13.压缩系数a：表示在单位压力增量作用下土的孔隙比的 减小值，压缩系数越大，土的压缩性越好 14.正常固结土：指土层历史上经受的最大压力，等于现 有覆盖土的自重压力。 15.超固结土：指该土层历史上曾经受过大于现有覆盖土 重的前期固结压力 16.欠固结土：指土层目前还没有达到完全固结，土层实 际固结压力小于土层自重压力 17.减小沉降量的措施：①外因方面：减小基底的附加应 力，采取：1）上部结构采用轻质材料，减小基底接触 应力。2）当地基中无软弱下卧层时，加大基础埋深② 内因方面：修造建筑物之前，预先对地面进行加固处 理 18.减小沉降差的措施：①设计时尽量使上部荷载中心受 压，均匀分布②遇到高低层相差悬殊或地基软硬突变 等情况，可合理设置沉降缝③增加上部结构对地基不 均匀沉降的调整作用④妥善安排施工顺序⑤人工补救第四章 1 影响抗剪强度指标的因素：1，土的物理性质的影响：1）土的矿物成分:砂土中石英含量高，内摩擦角大；云母矿物含量多，则内摩擦角小。2)土的颗粒形状与级配：土颗粒越粗，表面越粗糙，内摩擦角越大。土的级配良好，内摩擦角越大。土粒均匀，内摩擦角小3）土的原始密度：原始密度越大，内摩擦角越大，同时图的原始密度越大，土的孔隙小，接触紧密，黏聚力也必然大4）土的含水率增加时，内摩擦角减小。对于粘性土，含水率增加，将使抗剪强度降低5）土的结构：粘性土受扰动，则黏聚力降低2，孔隙水压力的影响在外荷载作用下，随时间的增长，孔隙水压力因排水而逐渐消散，同时有效应力相应的增加。有效应力影响图的内摩擦强度1）三轴固结排水剪，测得的抗剪强度值最大2）三轴不固结不排水剪，测得的抗剪强度值最小3）三轴固结不排水剪。固结：孔隙压力水的消散，同时有效应力的增加，土体逐渐被压密的过程。 2 地基的临塑荷载：在外荷载作用下，地基中刚开始产生塑性变形即局部剪切破坏时基础底面单位面积上所受的载荷。地基的临界荷载：地基中的塑性变形区最大深度时相对应的基础底面压力。 3 地基的极限荷载：地基在外荷作用下产生的应力达到极限平衡时的荷载。 4 影响极限载荷的因素： 1，地基的破坏形式1）地基整体滑动破坏：当地基土良好或中等，上部荷载超过地基极限荷载时，地基中的塑性变形区扩展成整体，导致地基发生整体滑动破坏。2）地基局部剪切破坏：当基础埋深大，加荷速度快时，因基础旁侧荷载大，阻止地基整体滑动破坏，使地基发生基础底部局部剪切破坏。3）地基冲切剪切破坏：当地基为松砂或软土，在外荷作用下使地基产生大量沉降，基础竖向切入土中，发生冲切剪切破坏。 2，地基土的指标：强度指标c，φ和重度。它们越大，则极限载荷越大。 3，基础尺寸：基础宽度增大，极限荷载增大。基础埋深加大时，则基础旁侧荷载加大，因而极限荷载加大。 4，荷载作用方向：1）荷载为倾斜方向：倾斜角越大，极限荷载越小。为不利因素。2）荷载为竖直方向：则极限荷载大。 5，荷载作用时间:时间短暂，极限荷载可以提高。长期作用下，极限荷载降低。 第五章 土压力的种类：1.静止土压力：当挡土墙静止不动时，墙后 土体由于墙的侧限作用而处于静止状态。 2.主动土压力：当挡墙在墙后土体的推力作用 下，向前移动，墙后土体随之向前移动。土 体下方阻止移动的强度发挥作用，使作用在 墙背上的土压力减小。当墙后土体达到主动 极限平衡状态时，墙背上的土压力减小至最 小。产生主动土压力条件：密砂：-△=0.5%H （H为挡土墙高度）。密实粘性土：-△ =1%~2%H 3.被动土压力：挡土墙在较大的外力作用下， 向后移动推向填土，则填土受墙的挤压，使 作用在墙背上的土压力增大。当土体达到被 动极限平衡状态，墙背上作用的土压力增至 最大。墙体在外力作用下向后位移+△，密 实土若+△≈5%H产生被动土压力；粉质土 +△=10%H产生被动土压力 影响土压力因素：1.挡土墙位移方向和位移量的大小事影响 土压力大小的最主要因素。 2.挡土墙形状：挡土墙剖面形状包括墙背竖 直或是倾斜，墙背光滑或是粗糙。 3.挡土墙性质：包括填土松密程度即重度、 干湿程度即含水率、土的强度指标内摩擦角 和黏聚力大小c的大小以及填土表面形状 （水平、上斜、下斜） 库伦土压力理论：研究课题——①墙背俯斜②墙背粗糙，墙 与土之间有摩擦角③填土为理想散粒体，粘 聚力为0④填土表面倾斜 基本假定：①挡土墙向前移动②墙后填土沿墙背和填土中某 一平面同时下滑形成滑动楔体③土楔体处 于极限平衡状态不及本身压缩变形④楔形 体对墙背的推力即为主动土压力Pa 第七章 1、地基坚实均匀，可以采用天然地基浅基础。地基上部软弱，下部坚实，可考虑用桩基础。有的地基软弱层很厚，可采用人工加固基础。 2、地基基础方案的类型：①天然地基上的浅基础（基础简单，工程量小，施工方便，造价低廉，优先选用）：当建筑场地上土质均匀，坚实，性质良好，地基承载力特征值大于120KPa，对于一般多层建筑可做在千层天然土层上。②不良地基人工处理后的浅基础：遇到地基土层软弱，压缩性高，强度低，无法承受上部结构荷载时，需经过人工加固后作为地基。③桩基础：当建筑地基上部土层软弱，深层土质坚实时，可采用桩基础，上部结构荷载通过桩基础穿过软弱土层传到下部坚实土层。④深基础：若上部结构荷载很大，一般浅基础无法承受，或相邻建筑不允许开挖基槽施工以及有特殊用途时。 3、天然地基上浅基础的设计内容和步骤：①初步设计基础的结构形式，材料与平面布置。②确定基础的埋置深度③计算地基承载力特征值，并经深度和宽度修正，确定修正后的地基承载力特征值④根据作用在基础顶面荷载F和深宽修正后的地基承载力特征值，计算基础的底面积⑤计算基础高度并确定剖面形状⑥若地基持力层下部存在软弱土层时，则需要验算软弱下卧层的承载力⑦地基基础设计等级为甲乙级建筑物和部分丙级建筑物应计算地基的变形⑧验算建筑物或构建物的稳定性⑨基础细部结构和构造设计⑩绘制基础施工图 4、浅基础的结构类型：①独立基础②条形基础（砖混结构的墙基、挡土墙基础）③十字交叉荷载（上部荷载较大时，采用条形基础不能满足承载力要求）④筏板基础（上部荷载较大，地基软弱或地下防渗要求时）⑥箱型基础（高层建筑荷载大，高度大，按照地基稳定性要求，基础埋置深度应加深，采用箱型基础） 5、基础的材料：①无筋扩展基础（刚性基础）：材料抗压强度较大，不能承受拉力或弯矩。技术简单，材料充足，造价低廉，施工方便，多层砌体结构采用这种形式。②扩展基础（柔性基础）由钢筋混凝土材料建造的基础，不受刚性角的限制，基础剖面做成扁平状，用较小的基础高度把上部荷载传到较大的基础底面上去以适应承载力要求。设计宽基浅埋已解决存在软弱下卧层强度太低时采用这种基础。 6、箱型基础筏型基础从室外标高算起，而条形基础或独立基础从室内标高算起 7、基础通常放在地下水位以上，若在地下水位以下则要进行基槽排水。当地基为粘性土时候，下层卵石层有承压水时候，在基槽开挖时，保留粘性土槽底安全厚度，防止槽底土层发生流土破坏。 8、防止冻害的措施 在冻胀，强冻胀，特强冻胀地基上，应采用以下措施 1.对在地下水位以上的基础，基础侧面应回填非冻胀性的 中砂或者粗砂，其厚度不应小于10cm。对在地下水位 以下的基础，可采用桩基础，自锚式基础（冻土层下有 扩大板或扩地短柱） 2.宜选择地势高，地下水位低，地表排水良好的建筑场地。 对低洼场地，宜在建筑物四周向外一倍冻深距离范围 内，使室外地坪至少高出自然地面300~500mm 土力学考试总复习 The manuscript was revised on the evening of 2021 2-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种怎么定义 2-2 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力计算自重应力应注意些什么 2-3 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计算附加应 力时对地基做了怎样的假定 2-4 什么叫柔性基础什么叫刚性基础这两种基础的基底压力有何不同 2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律相邻两基础下附加应力是否会彼 此影响 2-6 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？ 2-7 什么是有效应力什么是孔隙应力其中静孔隙应力如何计算 思考题3 3-1 何谓达西定律，达西定律成立的条件有哪些？ 3-4 渗透变形有几种形式各有什么特征 3-5 什么是临界水力梯度如何对其进行计算 3-6 孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用下有什么不同？如何利用流 网确定渗流作用的孔隙水压力。 3-7 根据达西定律计算出的流速和土水中的实际流速是否相同为什么 5-12 试述正常固结粘土和超固结粘土的总应力强度包线与有效强度包线的 关系。 思考题4 4-1 引起土体压缩的主要原因是什么？ 4-3 分层总和法计算基础的沉降量时，若土层较厚，为什么一般应将地基土 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i 1i 2i i 1i S (e e )H /(1e )=-+或 i vi i 1i S a pH /(1e )=?+计算各分层的沉降时，用哪个公式的计算结果更准确为什么 复习内容 1. 什么是地基，基础，土是如何形成的。 2. 什么是人工地基，天然地基，什么是持力层，下卧层。 3. 土的三相是什么意思。s d d ,,,,sat γγγγ'这些符号有什么不同含义。 4. 掌握与土的三相有关的物理性质指标表达式并会应用。 5. 土的颗粒级配系数是怎么得来的。如何判断土的级配是否良好。土的级配曲线陡峭说明什么问题。平缓又说明什么问题。填方用土应采用何种土。 6. 沙雕是不是说明砂土具有粘聚性。 7. 冻土地基，湿陷性黄土地基，软土地基，膨胀土地基等特殊土地基都各有什么特点。 8. 无粘性土的密实度与其工程性质有什么联系。可以采用哪些指标衡量无粘性土的密实度，各有什么优缺点。 9. 什么是界限含水量，W P ，W L 各代表什么含义，如何获得。 10. I P,，I L 的含义，与粘性土的工程性质有何关系，如何计算。 11. 什么是土的灵敏度。 12. 什么是土的最佳含水率。粘性土的击实机理。影响土的击实效果因素。 13. 无粘性土在什么状态下可以取得好的击实效果。 14. 淤泥和淤泥质土是在什么环境下形成的，有什么不同。这种土层有什么特点。 1. 何谓自重应力，附加应力，二者在地基中的分布情况如何。 2. 基底压力与基底附加应力有何不同，如何计算。 3. 在偏心荷载作用下，基底压力如何计算，为何会出现应力重分布情况。 4. 自重应力能产生沉降吗，水位下降能使土体产生压缩变形吗。 1. 什么是土的压缩性，土体积减少的原因是什么。体积减小速度取决于什么因素。 2. 什么是土的固结，什么是土的固结度。 3. 压缩指标表达式及压缩性划分 4. 分层总和法计算地基沉降量的步骤。规范法步骤 5. 什么是渗流，什么是土的渗透性，达西公式说明什么问题。渗透变形有几种。 6. 何谓有效应力原理。 7. 影响土中水的流出速度有哪些？如果想加快土体固结，可采用什么方法。 1. 何谓土的抗剪强度。无粘性土的抗剪强度由什么构成。粘性土的抗剪强度由 土力学复习知识点整理 第一章土的物理性质及其工程分类 1.土: 岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。 物理风化原生矿物（量变）无粘性土 风化作用化学风化次生矿物（质变）粘性土 生物风化有机质 2.土具有三大特点：碎散性、三相体系、自然变异性。 3.三相体系:固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成。 4.固相:土的固体颗粒，构成土的骨架，其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。 （1）土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。 颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。 原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母。 次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物，如黏土矿物。 粘土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石（吸水能力逐渐变小） （2）土的粒组: 粒度:土粒的大小。粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。 （3）土的颗粒级配：土中所含各颗粒的相对含量，以及土粒总重的百分数表示。 ①△颗粒级配表示方法:曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比，横坐标则是用对数值表示的土的粒径。曲线平缓则表示粒径大小相差很大，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。 ②反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc，用来定量说明天然土颗粒的组成情况。 公式: 不均匀系数Cu= d60/d10 曲率系数Cc=(d30)2/（d60×d10） d60 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量60％的粒径，称限定粒径； d10 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量10％的粒径，称有效粒径； d30 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量30％的粒径，称中值粒径。 级配是否良好的判断: a.级配连续的土:Cu>5，级配良好;Cu<5级配不良。 b.级配不连续的土，级配曲线呈台阶状，同时满Cu>5和Cc=1~3两个条件时，才为级配良好;反之则级配不良。 ③颗粒分析实验:确定各个粒组相对含量的方法。 筛分法:（粒径大于0.075mm的粗粒土） 水分法:（沉降分析法、密度计法）（粒径小于0.075mm的细粒土） 5.液相:土中水按存在形态分为液态水、固态水、气态水。 土中液态水分为结合水和自由水两大类。 粘土粒表面吸附水（表面带负电荷） 结合水是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面 成薄膜状的水。 分类: 强结合水和弱结合水。 自由水是指存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。 土力学复习资料 第一章绪论 1.土力学的概念是什么？土力学是工程力学的一个分支，利用力学的一般原理及土工试验，研究土体的应力变形、强度、渗流和长期稳定性、物理性质的一门学科。 2.土力学里的"两个理论，一个原理"是什么？强度理论、变形理论和有效应力原理 3.土力学中的基本物理性质有哪四个？应力、变形、强度、渗流。 4. 什么是地基和基础？它们的分类是什么？ 地基:支撑基础的土体或岩体。分类:天然地基、人工地基基础:结构的各种作用传递到地基上的结构组成部分。根据基础埋深分为:深基础、浅基础 5.★地基与基础设计必须满足的三个条件★ ①作用于地基上的荷载效应（基底压应力）不得超过地基容许承载力特征值，挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。即满足土地稳定性、承载力要求。 ②基础沉降不得超过地基变形容许值。即满足变形要求。 ③基础要有足够的强度、刚度、耐久性。 6.若地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理？需对地基进行基础加固处理，例如采用换土垫层、深层密实、排水固结、化学加固、加筋土技术等方法进行处理，称为人工地基。 7.深基础和浅基础的区别？ 通常把埋置深度不大(3~5m)，只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称为浅基础;反之，若浅层土质不良，须把基础埋置于深处的好地层时，就得借助于特殊的施工方法，建造各种类型的深基础(如桩基、墩基、沉井和地下连续墙等。) 8.为什么基础工程在土木工程中具有很重要的作用？ 地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程，其勘察、设计、施工质量的好坏直接影响到建筑物的安危、经济和正常使用。基础工程的特点主要有:①由于基础工程是在地下或水下进行，施工难度大②在一般高层建筑中，占总造价25％，占工期25％~30％③隐蔽工程，一旦出事，损失巨大且补救困难，因此基础工程在土木工程中具有十分重要的作用。 第二章土的性质与工程分类 1.土:连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。 2.三相体系:固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成。 3.固相:土的固体颗粒，构成土的骨架，其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。 土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。 颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。 原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母。 次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物，如黏土矿物。 黏土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石（吸水能力逐渐变小） 土的粒组:粒度:土粒的大小。粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。画图: <——0.05——0.075——2——60——200——>粒径(mm) 粘粒粉粒| 砂粒圆砾| 碎石块石 细粒| 粗粒| 巨粒 土的颗粒级配：土中所含各颗粒的相对含量，以及土粒总重的百分数表示。△ 颗粒级配表示方法: 曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比，横坐标则是用对数值表示的土的粒径。曲线平缓则表示粒径大小相差很大，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。*书本P7 表2.2和图2.5 判断土质的好坏。 <<<<<<精品资料》》》》》 填空: 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”。 常见的粘土矿物有：蒙脱石、伊利石和高岭石。 由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度。如曲线平缓则表示粒径大小相差很大，颗粒不均匀，级配良好；反之, 则颗粒均匀，级配不良。 颗粒分析试验方法：对于粒径大于0.075mm的粗粒土，可用筛分法；对于粒径小于0.075mm的细粒土，可用沉降分析法（水分法）。 土中水按存在形式分为：液态水、固态水和气态水。土中液态水分为结合水和自由水两大类；结合水可细分为强结合 水和弱结合水两种。 含水量试验方法：土的含水量一般采用“烘干法”测定；在温度100?105C下烘至恒重。 塑性指数Ip越大，表明土的颗粒愈细，比表面积愈大，土的粘粒或亲水矿物含量愈高，土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。 塑性指数定名土类按塑性指数：Ip > 17为粘土； 10 < Ip W 17为粉质粘土。 液性指数：I L= ( 3 - 3 p) / ( 3 L- 3 p) = ( 3 - 3 p) / Ip。当土的天然含水量 3 < 3 P时，1 L < 0, 土体处于坚硬状态; 当3 > 3 L时，I L > 0, 土体处于流动状态；当3在3 p和3 L之间时，| L = 0?1, 土体处于可塑状态。粘性土根据液性指数可划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态。 土的结构和构造有三种基本类型：单粒结构、蜂窝结构及絮凝结构。 影响土的击实（压实）特性的因素：含水量影响、击实功（能）的影响、土类及级配的影响。 人工填土按组成物质分类：素填土、杂填土和冲填土三类。 压缩系数a1-2给土分类：1）；a1-2<0.1 MPa-1为低压缩性土；2）0.1 MPa-1毛1-2<0.5 MPa-1为中压缩性土； 3）a1-2> 0.5 MPa-1属高压缩性土。 分层厚度 抗剪强度指标的测定方法选用：直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验。 剪切破坏面位置： 抗剪强度指标C、?值的确定：粗粒混合土的抗剪强度C、?值通过现场剪切试验确定。 地基破坏形式分为：整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。 荷载效应组合：1）作用短期效应组合；2）作用长期效应组合。 地基基础方案类型：浅基础和深基础。 浅基础进行稳定性验算内容：1.基础倾覆稳定性验算；2?基础滑动稳定性验算。 摩擦桩的传力机理：大部分荷载传给桩周土层，小部分传给桩端下的土层 水中基坑的围堰工程类型：土围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰、地下连续墙围堰。 桩基础组成：多根桩组成的群桩基础。 桩按受力（承载性状）分类：竖向受荷桩、横向受荷桩、桩墩。 桩基础按设置效应分类：挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩。 <<<<<<精品资料》》》》》 土力学与基础工程复习重点 第一章绪论 （1）地基：支承基础的土体或岩体。 （2）天然地基：未经人工处理就可以满足设计要求的地基。 （3）人工地基：若地基软弱、承载力不能满足设计要求，则需对地基进行加固处理。（4）基础：将结构承受的各重作用传递到地基上的结构组成部分。 第二章土的性质及工程分类 （1）土体的三相体系：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。 （2）粒度：土粒的大小。 （3）界限粒径：划分粒组的分界尺寸。 （4）颗粒级配：土中所含各粒组的相对量，以土粒总重的百分数表示。 （5）土的颗粒级配曲线。 （6）土中的水和气（p9） （7）工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒级配的不均匀程度。 1060d d C u = 60 102 30d d d C c ?=） （ 的粒径，称中值粒径。 占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径，称有效粒径；占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径，称限定粒径；占总质量小于某粒径的土粒质量—%30%10%60301060d d d 不均匀系数u C 反映了大小不同粒组的分布情况，曲率系数c C 描述了级配曲线分布整体形态。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断： 1.对于级配连续的土：5>u C ，级配良好：5u C 和3~1=c C 两个条件时，才为级配良好，反之则级配不良。 颗粒分析实验：确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析实验。对于粒径大于0.075mm 的粗粒土，可用筛分法。对于粒径小于0.075mm 的细粒土，则可用沉降分析法（水分法）。 （7）土的物理性质指标 三个基本实验指标 1.土的天然密度ρ 土单位体积的质量称为土的密度（单位为3 3 //m t cm g 或），即V m = ρ。 （2.10） 2-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种怎么定义 2-2 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力计算自重应力应注意些什么 2-3 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计算附加应力时对 地基做了怎样的假定 2-4 什么叫柔性基础什么叫刚性基础这两种基础的基底压力有何不同 2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律相邻两基础下附加应力是否会彼此影响 2-6 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 2-7 什么是有效应力什么是孔隙应力其中静孔隙应力如何计算 思考题3 3-1 何谓达西定律，达西定律成立的条件有哪些 3-4 渗透变形有几种形式各有什么特征 3-5 什么是临界水力梯度如何对其进行计算 3-6 孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用下有什么不同如何利用流网确定渗 流作用的孔隙水压力。 3-7 根据达西定律计算出的流速和土水中的实际流速是否相同为什么 5-12 试述正常固结粘土和超固结粘土的总应力强度包线与有效强度包线的关系。 思考题4 4-1 引起土体压缩的主要原因是什么 4-3 分层总和法计算基础的沉降量时，若土层较厚，为什么一般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i 1i 2i i 1i S (e e )H /(1e )=-+或 i vi i 1i S a pH /(1e )=?+计算各分层的沉降时，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 4-8 土层固结过程中，孔隙水压力和有效应力是如何转换的他们间有何关系 4-9 固结系数v C 的大小反映了土体的压缩性有何不同为什么 4-10 超固结土与正常固结土的压缩性有何不同为什么 思考题5 5-1 什么叫土的抗剪强度 5-2 库仑的抗剪强度定律是怎样表示的,砂土和粘性土的抗剪强度表达式有何不同 5-3 为什么说土的抗剪强度不是一个定值 5-4 何谓摩尔—库仑破坏准则何为极限平衡条件 5-5 土体中发生剪切破坏的平面是不是剪应力最大的平面在什么情况下，破坏面与 最大剪应力面是一致的 5-6 测定土的抗剪强度指标主要有哪几种方法试比较它们的优缺点 5-8 影响砂土抗剪强度的因素有哪些 5-9 何谓砂土液化 思考题6 6-1 何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力试举实际工程实例。 土力学知识点总结 1、土力学是利用力学一般原理，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状的应用科学。 2、任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基（天然地基、人工地基）。 3、基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，一般应埋入地下一定深度，进入较好的地基。 4、地基和基础设计必须满足的三个基本条件：①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值；②基础沉降不得超过地基变形容许值；③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 5、地基和基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 6、土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒、经过不同的搬运方式，在各种自然坏境中生成的沉积物。 7、土的三相组成：固相（固体颗粒）、液相（水）、气相（气体）。 8、土的矿物成分：原生矿物、次生矿物。 9、黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为：蒙脱石、伊利石和高岭石。 10、土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。 11、土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标则是用对数值表示土的粒径。 12、颗粒分析实验：筛分法和沉降分析法。 13、土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。 14、重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水，因为在本身重力作用下运动，故称为重力水。 15、毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16、影响冻胀的因素：土的因素、水的因素、温度的因素。 17、土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征，而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征，亦称宏观结构。 18、结构的类型：单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。 高等土力学 第一章土的物质构成及分类 1蒙脱石和伊利石晶胞结构相同，但蒙脱石具有较大的胀缩性，为什么？ 2用土的结构说明为什么软粘土具有较大流变特性，原生黄土具湿陷性？ 3试述非饱和土中水的迁移特征及控制迁移速率的主要因素？ 4非饱和土中水的运移规律与饱和土中水的渗透规律有什么不同？ 试述非饱和土和饱和土中孔隙水迁移规律的异同点？ 5X射线衍射法是怎样分析粘土矿物成份的？ 6粘土表面电荷来源有哪几方面？利用粘粒表面带电性解释吸着水（结合水）形成机理？ 7非饱和土中土水势以哪种为主？如何测定非饱和土的土水势大小？ 8非饱和土中的土水势主要由哪个几个部分组成？非饱和土中水的迁移速率主要与哪几种因素有关？ 9请用粘性土的结构解释粘性土具有可塑性而砂土没有可塑性的机理。 10试简明解说土水势的各分量？ 11土的结构有哪些基本类型？各有何特征？ 12分散土的主要特征是什么？为什么有些粘性土具有分散性？ 13粘性土主要有哪些性质，它们是如何影响土的力学性质的？ 14为什么粘土颗粒具有可塑性、凝聚性等性质，而砂土颗粒却没有这些性质？ 15非饱和粘性土和饱和的同种粘性土（初始孔隙比相同）在相同的法向应力作用下压缩，达到稳定的压缩量和需要的时间哪个大，哪个小，为什么？ 16粘土的典型结构有哪几种，它们与沉积环境有什么联系，工程性质方面各有何特点？ 17粘性土的结构与砂土的结构有什么不同？ 18为什么粘性土在外力作用下具有较大流变特性？ 19粘土矿物颗粒形状为什么大都为片状或针状，试以蒙脱石的晶体结构为例解释之。 第二章土的本构关系及土工有限元分析 1中主应力对土体强度和变形有什么影响？分别在普通三轴仪上和平面应变仪上做 试验，保持σ3为常量，增加σ1－σ3所得应力应变关系曲线有何不同？所得强度指标是否相同？ 2屈服面和硬化规律有何关系？ 3弹塑性柔度矩阵[C]中的元素应有哪三点特征？ 4剑桥弹塑性模型应用了哪些假定？欲得到模型参数应做哪些试验？ 5广义的“硬化”概念是什么？什么叫硬化参数？ 6什么是流动规则？什么叫塑性势？流动规则有哪两种假定？ 7弹塑性模型中，为什么要假定某种型式的流动法则，它在确定塑性应变中有何作用？ 8根据相适应的流动规则，屈服面和塑性应变增量的方向有何特征？ 9试解释为什么球应力影响塑性剪应变？ 10什么叫土的变形“交叉效应”？“交叉效应”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响？ 11什么叫应力路径？什么叫应力历史？试结合图示说明它们对土的变形的影响？ 12什么叫土的“各向异性”？考虑“各向异性”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响？ 13哪些因素影响土的变形？或土体变形有哪些特征？ 14什么叫剪缩？什么叫剪胀？什么样的土表现为剪胀，怎样的土表现为剪缩？邓肯双曲线模型能否反映剪胀，剪缩？为什么？修正剑桥模型能否反映？ v1.0 可编辑可修改 2-4土的物理性质指标有哪些哪些是实验指标哪些是推导指标 土的物理性质指标常用的有9个。反映土松密程度的指标：孔隙比e、孔隙率n；反映土含水程度的指标：含水量ω、饱和度S r；反映土密度（重度）的指标：密度ρ（γ）、干密度ρd（γd）、饱和密度ρsat（γsat）、有效重度γ′、土粒相对密度G S。其中密度ρ、土粒相对密度G S、含水量ω由试验可直接测出，称之为试验指标，其他指标可通过试验指标和三相图推导出来，称之为推导指标。2-5无黏性土和黏性土在矿物成分、结构构造、物理状态等方面有何主要区别无黏性土：单粒结构；一般指碎石土和砂土；对于其最主要的物理状态指标为密实度。无黏性土最主要物理状态指标为孔隙比e、相对密度和标准贯入试验击数。黏性土：集合体结构；最重要的物理状态指标为稠度。黏性土的物理状态指标为可塑性、灵敏度、触变性。2-6塑性指数较高的土具有哪些特点为什么引入液性指数评价黏性土的软硬程度 塑性指数越大，比表面积越大，黏粒含量越多，土的可塑性越好。仅由含水量的绝对值大小尚不能确切的说明黏性土处于什么物理状态。为了说明细粒土的稠度状态，需要提出一个能表达天然含水量与界限含水量相对关系的指标，即液性指数。 2-9按照《建筑地基基础设计规范》土分为几大类各类土划分的依据是什么根据成因、粒径级配、塑性指数及土的特殊性等，将土分为碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土以及特殊类土。 3-1什么是Darcy定律Darcy定律成立的条件是什么Darcy定律（线性渗透定律）：层流状态下的渗流速度v与水力坡度i的一次方成正比，并与土的透水性质有关。Darcy 定律是由均质砂土试验得到的，只能在服从线性渗透规律的范围内使用。 3-6流网的一般特征有哪些对于均质各向同性土体，流网具有如下特征：1.流网中相邻流线间的流函数增量相同 2.流网中相邻等水头线间的水头损失相同 3.流线与等势线正交4.每个网格的长宽比相同5.各流槽的渗流量相同。 3-8什么是渗透、渗透力、临界水力梯度 渗透：在饱和土中充满整个孔隙，当不同位置两点存在水位差时，孔隙中的水就从水位较高的点向水位较低的点流动。 渗透力（J）：水流作用在单位体积土体内土 一、名词解释： 地基：直接承受建筑物荷载影响的地层。 基础；将建筑物承受的各种荷载传递到地基上的建筑物下部结构。 浅基础：埋置深度较浅（一般在5m以内）、且施工简单的一种基础。 深基础：因土质不良等原因，将基础置于较深的良好土层、且施工较复杂的一种基础。 挡土墙：一种岩土工程建筑物，防止边坡坍塌失稳、保护边坡稳定而人工完成的墙体。 摩擦桩：在竖向荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧摩擦阻力承担的桩。 端承桩：在竖向荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担，桩侧摩擦阻力相对于桩端阻力可忽略不记的桩。 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之比。 液性指数：黏性土天然含水量与塑限的差值和塑性指数之比。 群桩效应：群桩承载力不等于各单桩承载力之和，且沉降也明显超过单桩的现象。 主动土压力：挡土墙在填土压力作用下，背离填土方向移动或沿墙根转动，土压力逐渐减小，直至土体达到极限平很状态，形成滑动面。此时的土压力称为主动土压力 E a。 被动土压力：挡土墙在外力作用下向着土体的方向移动或转动，土压力逐渐增大，直至土体达到极限，形成滑动面。此时的土压力称为被动土压力E p。 静止土压力；墙受侧向土压力后，墙身变形或位移很小，可认为墙不发生转动或平移，墙后 土体没有破坏，处于弹性平衡状态。此时墙上承受土压力称为静止土压力E0。桩的负摩阻力：当土体相对于桩身向下位移时，土体不仅不能起扩散桩身轴向力的作用，反而会产生下拉的阻力，使桩身的轴力增大。该下拉的摩阻力称为负摩阻力。重力式挡土墙：墙面暴露于外，墙背可以做成倾斜或垂直的挡土墙的一种。 基底附加压力：导致地基中产生附加应力的那部分基底压力，在数值上等于基底压力减去基底标高处原有的土中自重应力，是引起地基附加应力和变形的主要原因。 土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力，数值等于剪切破坏时滑动面受的剪应力。 地基容许承载力：不仅满足强度和稳定性的要求，同时还必须满足建筑物容许变形的要求，即同时满足强度和变形的要求。 二、填空题： 01、基础根据埋置深浅可分为浅基础和深基础。 02、桩土共同作用时，若桩侧土的沉降量大于桩身沉降量，即桩侧土相对于桩向下移动，则 土对桩会产生负摩阻力，该力的出现，对桩的承载极为不利。 03、说出三种深基础类型：桩基础、沉井基础、箱型基础。 04、地基基础设计时应满足的两大要求是强度、变形。 05、均质土体中的竖向自重应力取决于容重和深度。 06、土颗粒试验分析结果用颗粒级配曲线表示。 07、地基土的破坏形式有整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏破坏。 08、桩基础按承台下的桩身多少，可分为单桩和群桩。 土力学复习资料 第一章绪论 1.土力学的概念是什么土力学是工程力学的一个分支利用力学的一般原理及土工试验研究土体的应力变形、强度、渗流和长期稳定性、物理性质的一门学科。 2.土力学里的"两个理论一个原理"是什么强度理论、变形理论和有效应力原理 3.土力学中的基本物理性质有哪四个应力、变形、强度、渗流。 4. 什么是地基和基础它们的分类是什么 地基:支撑基础的土体或岩体。分类:天然地基、人工地基 基础:结构的各种作用传递到地基上的结构组成部分。根据基础埋深分为:深基础、浅基础 5.★地基与基础设计必须满足的三个条件★ ①作用于地基上的荷载效应基底压应力不得超过地基容许承载力特征值 挡土墙、边坡 以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。即满足土地稳定性、承载力要求。 ②基础沉降不得超过地基变形容许值。即满足变形要求。 ③基础要有足够的强度、刚度、耐久性。 6.若地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理需对地基进行基础加固处理 例如采用换 土垫层、深层密实、排水固结、化学加固、加筋土技术等方法进行处理称为人工地基。 7.深基础和浅基础的区别 通常把埋置深度不大(3~5m)只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称为浅基础;反之，若浅层土质不良，须把基础埋置于深处的好地层时，就得借助于特殊的施 工方法，建造各种类型的深基础(如桩基、墩基、沉井和地下连续墙等。) 8.为什么基础工程在土木工程中具有很重要的作用 地基与基础是建筑物的根本统称为基础工程其勘察、设计、施工质量的好坏直接影响到建筑物的安危、经济和正常使用。基础工程的特点主要有:①由于基础工程是在地下或水下行施工难度大②在一般高层建筑中占总造价25占工期25 ~30③隐蔽工程，一旦出事，损失巨大且补救困难，因此基础工程在土木工程中具有十分重要的作用。第二章土的性质与工程分类 1.土:连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。 2.三相体系:固相固体颗粒、液相土中水、气相气体三部分组成。 3.固相:土的固体颗粒构成土的骨架其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。 土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。 颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。 原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物如石英、长石、云母。 次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物如黏土矿物。 黏土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石吸水能力逐渐变小 1、 被誉为现代土力学之父的是太沙基。 1773年，Coulomb 向法兰西科学院提交了论文“最大最小原理在某些与建筑有关的静力 学问题中的应用”，文中研究了土的抗剪强度，并提出了土的抗剪强度准则（即库仑定 律），还对挡土结构上的土压力的确定进行了系统研究，首次提出了主动土压力和被动 土压力的概念及其计算方法（即库仑土压理论）。该文在3年后的1776年由科学院刊出， 被认为是古典土力学的基础，他因此也称为“土力学之始祖”。 2、 土是由固相、液相、气相组成的三相分散系。 3、 干土是固体颗粒和空气二相组成，饱和土是固体颗粒和水二相组成。 4、 土的颗粒分析方法有筛析法和水分法。不同类型的土，采用不同的分析方法测定粒度成 分：筛析法适用于粒径大于0.075mm 的土，水分法适用于粒径小于0.075mm 的土。 5、 土中各种粒组的重量占该土总重量的百分数，称为土粒的级配。土粒级配常用土粒粒径 分布曲线（又称为土的级配曲线或颗分曲线）表示。 6、 同时满足Cu ≧5，Cc=1～3 7、 一般认为Cu ＜5，称为均匀土；Cu ≥5，称为不均匀土，8、 曲率系数Cc 9、 粒径级配累积曲线及指标的用途： 1）粒组含量用于土的分类定名； 2）不均匀系数C u 用于判定土的不均匀程度： C u ≥ 5, 不均匀土； C u < 5, 均匀土； 3）曲率系数C c 用于判定土的连续程度： C c = 1 ~ 3, 级配连续土； C c > 3 或 C c < 1,级 配不连续土； 4）不均匀系数C u 和曲率系数C c 用于判定土的级配优劣：如果 C u ≥ 5且C c = 1 ~ 3 ， 级配 良好的土；如果 C u < 5 或 C c > 3 或 C c < 1, 级配不良的土。 10、较大土颗粒的比表面积小，较小土颗粒的比表面积大。 11、石英、长石、云母为原生矿物；高岭石、伊利石和蒙脱石为次生矿物。 12、土中常见的黏土矿物有高岭石、伊利石和蒙脱石三大类。 13、结合水是指吸附于土粒表面成薄膜状的水。强结合水的密度大于1.0g/cm 3。一般弱结合 水膜越薄，土粒间距越小，引力越大，土粒之间的连接强度就越高。 14、通常认为自由气体与大气连通，对土的性质无大影响；密闭气体的体积与压力有关， 压力增加，则体积缩小，压力减小，则体积胀大。因此，密闭气体的存在增加了土的弹性， 同时还可阻塞土中的渗流通道，减小上的渗透性。 15、某湿土样重180g ，已知某含水量为18%，现需制备含水量为25%的土样，需加水多少？ 16、某一原状土样，经试验测得的基本指标如下：密度ρ=1.75g/cm 3,含水率ω=15.5%，土粒 比重d s =2.70。试求土的孔隙比e 、孔隙率n 、饱和度S r 、干密度ρd 。 17、几种重度在数值上有如下关系： 18、土的构造指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征亦称宏观结构。土的结构指土颗粒或 集合体的大小和形状、表面特征、排列形式以及它们之间的连接特征(微观结构)。 19、测得某中砂的最大、最小及天然状态的孔隙比分别为0.89、0.63、0.75，其相应的相对 密实度为多少。 20、已知含水率ω=15.5%，密度ρ=1.75g/cm 3,土粒比重d s =2.70。把松散的风干砂放入击实 试验容器内（1000cm 3），击实后质量1710g ，松散时为1430g ，求D r 并判断土的密实度。 21、使粘土具有可塑性，抗剪强度减小，粘性土的一系列物理特性与弱结合水有关。我国目土力学复习考题参考答案
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