华工 2018年土力学与基础工程平时作业

土力学与基础工程作业

1.土是由哪几个部分组成的？各相变化对土的性质有什么影响？答：.

土的三相组成的比例,不是固定的.它随着环境的变化,将产生相应的变化,对土的力学性能有很大影响.由于空气易被压缩,水能从土中流出或流进.当土只是由土粒和空气,或是土粒和水组成二相体系时,前者为干土,后者为饱和土。

在岩土工程中，土的结构是指土粒单元的大小、形状、互相排列及其联结关系等因素形成的综合特征。分为以下三种基本结构类型：1单粒结构2蜂窝结构3絮凝结构。

另外，土的结构分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构...土的构造分为层状构造、分散构造、结合状构造和裂隙状构造...

土是由固体矿物、液体水和气体三部分组成的三相系.固相物质分无机矿物颗粒和有机质,构成土的骨架,骨架之间贯穿着大量孔隙,孔隙中充填着液相的水和空气.土的三相组成的比例,不是固定的.它随着环境的变化,将产生相应的变化,

2.什么叫太沙基有效应力原理？单向固结理论的假定条件有哪些？答：太沙基有效应力原理

太沙基（K. Terzaghi）早在1923年就提出了有效应力原理的基本概念，阐明了粒材料与连续固体材料在应力--应变关系上的重大区别，从而使土力学成为一门独立学科的重要标志。这是土力

学区别于其他力学的一个重要原理。土是三相体系，对饱和土来说，是二相体系。外荷载作用后，土中应力被土骨架和土中的水气共同承担，但是只有通过土颗粒传递的有效应力才会使土产生变形，具有抗剪强度。而通过孔隙中的水气传递的孔隙压力对土的强度和变形没有贡献。这可以通过一个试验理解：比如有两土试样，一个加水超过土表面若干，会发现土样没有压缩；另一个表面放重物，很明显土样被压缩了。尽管这两个试样表面都有荷载，但是结果不同。原因就是前一个是孔隙水压，后一个是通过颗粒传递的，为有效应力。就是饱和土的压缩有个排水过程(孔隙水压力消散的过程),只有排完水土才压缩稳定.再者在外荷载作用下，土中应力被土骨架和土中的水气共同承担,水是没有摩擦力的,只有土粒间的压力(有效应力)产生摩擦力(摩擦力是土抗剪强度的一部分)

①土的有效应力等于总应力减去孔隙水压力②土的有效应力控制了土的变形

3.朗肯土压力理论和库仑土压力理论的各基本假设条件是什么？答：（1）朗肯土压力理论基本假设条件

极限平衡状态是指研究对象将要失去而尚未失去平衡的状态。在土力学中指单元土体剪切破坏时的应力状态。如果极限应力圆与土的抗剪强度包线相切，表示已有一对平面上的剪应力达到土的抗剪强度，该单元土体就处于极限平衡状态，其应力满足莫尔一库伦理论的剪切破坏条件。现代极限平衡分析法，即塑性理论方法。该方法以库仑、朗金理论理论为基础，研究了表面倾斜的半无限体的极限平衡，对该理论的发展贡献最大的是前苏联的索科洛夫斯基。以经典塑性理论为基础，假定墙后土体为理想刚塑体，取土体中一单元，分析其达到极限平衡状态时的应力状态，由滑移场理论列出微分方程，联系边界条件，来解得土压力，并得出其分布情况。实践表明此理论是比较可靠的，其求解出的土压力比较精确。但是对于超固结的粘性土中存在裂隙，松砂及灵敏度很高的粘土的情况，其土压力求解结果，误差很大。索氏理论是用绘制图表以及一些近似方法（例如滑移网络线法）来得出土压力的解。随着计算机科学的发展，过去不能考虑的很多复杂情况，如今可借助计算机进行土压力计算，从而大大提高了现代极限平衡理论的精确度和适用范围。

（2）库仑土压力理论的假设条件

库伦于1776年根据研究挡土墙墙后滑动土楔体的静力平衡条件，提出了计算土压力的理论。他假定挡土墙是刚性的，墙后填土是无粘性土。当墙背移离或移向填土，墙后土体达到极限平衡状态时，墙后填土是以一个三角形滑动土楔体的形式，沿墙背和填土土体中某一滑裂平面通过墙踵同时向下发生滑动。根据三角形土楔的力系平衡条件，求出挡土墙对滑动土楔的支承反力，从而解出挡土墙墙背所受的总土压力。

假定不同的α角可画出不同的滑动面，就可得出不同的P值，但是，只有产生最大的P值的滑动面才是最危险的假设滑动面，与P 大小相等、方向相反的力，即为作用于墙背的主动土压力，以Pa 表之。

对于已确定的挡土墙和填土来说，φ、δ、ε和β均为已知，只有α角是任意假定的，当α发生变化，则W也随之变化，P与R亦随之变化。P是α的函数，按 dP/dα=0的条件，用数解法可求出P最大值时的α角，然后代入式(1)求得主动土压力