土力学问答题 - 名词解释

面，基础侧边地面也不隆起，多发生在软土中。（1分）

一般而言，对于坚实或密实的土具有较低的压缩性，通常呈现整体剪切破坏．对于软弱黏土或松沙地基具有中高压缩性，常常呈现局部剪切破坏或冲剪破坏．（1分）土体容重和强度指标c、?，基础宽度b，基础埋深d，地下水位等。

18、试比较朗肯土压力理论与库伦土压力理论的异同点与优缺点。

答：相同点：都要求挡土墙的移动是以使墙后填土的剪力达到抗剪强度（极限状态下）土压力．都利用莫尔－库仑强度理论；

不同点：朗垦理论是根据土体中各点处于平衡状态的应力条件直接求墙背上各点的土压力．要求墙背光滑，填土表面水平，计算结果偏大．而库仑理论是根据墙背与滑动面间的楔块型处于极限平衡状态的静力平衡条件求总土压力．墙背可以倾斜，粗糙填土表面可倾斜，计算结果主动压力满足要求，而被动压力误差较大．朗肯理论是考虑墙后填土每点破坏，达极限状态；库仑理论则考虑滑动土体的刚体的极限平衡； (3分)

朗肯土压力理论优点：公式简单，易用；缺点：对墙壁倾斜、墙后填土面倾斜情况不适用；

库伦土压力理论优点：对墙壁倾斜、墙后填土面倾斜情况适用；缺点：不便考虑粘性土的情况； 19、为什么说在一般情况下,土的自重应力不会引起土的压缩变形（或沉降），而当地下水位下降时，又会使土产生下沉呢？(10分)

答：一般情况下，地基是经过了若干万年的沉积，在自重应力作用下已经压缩稳定了。自重应力已经转变为有效应力了，这种情况下，自重应力不会引起土体压缩。但如土体是新近沉积，自重应力还未完全转变未有效应力，则自重应力将产生压缩。当地下水位下降时，部分土层从水下变为水上，该土层原来受到浮托力作用，现该浮托力因水位下降而消失，相当于在该土层施加了一个向下的体积力，其大小等于浮托力。该力必然引起土体压缩。 20、土的粒径分布曲线和粒组频率曲线如何测得，有何用途？对级配不连续的土，这两个曲线各有什么特征？（10分）

答：1. 土的粒径分布曲线：以土颗粒粒径为横坐标（对数比例尺）小于某粒径的土质量占试样的总质量的百分数为纵坐标绘制的曲线。

根据土的粒径分布曲线可以求得土中各粒组的含量，用于评估土的分类和大致评估的工程性质．某些特征粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。

2. 粒组频率曲线：以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺，以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得。

土的粒径分配曲线不仅可以确定粒组的相对含量，还可以根据曲线的坡度判断土的级配的好坏． 21、流土与管涌有什么不同？它们是怎样发生的？(6分)

答：流土是指向上渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒群同时起动而流失的现象。主要发生在地基或土坝下游渗流逸出处。

管涌是渗透变形的另一种形式。它是指在渗流作用下土体中的细土颗粒在粗土粒形成的孔隙比孔道中发生移动并被带出的现象。常发生在砂砾中，发生在建筑物的底部(2分) 当土体在上下游水头差作用下产生的水力坡降大于土体临界水力坡降时，会产生流土或管涌。或者当地基为成层土时，当有由下向上的流动，粘土层的有效应力为零时，即发生流土。 22、为什么要用条分法计算土坡稳定安全系数？用瑞典条分法与毕肖普法计算土坡稳定时，

它们有哪些共同点和不同点？ (10分) 答：安全系数定义为

Fs??f/?,或者定义为抗滑力矩与滑动力矩之比，因此在建立安全系

数公式时，皆需用到抗剪强度

?f，根据摩尔库伦准则

?f?c??tan?,抗剪强度与所在点的

正应力有关，而滑动面上各点的正应力大小和方向皆是不同的，因此提出了条分法来解决滑动上各点抗剪强度不同的问题。

瑞典条分法与毕肖普条分法

共同点：皆基于条分法建立计算公式，皆假定土体为不变形刚体，各土条底部安全系数相同，并皆假定滑动面形状为圆弧。

不同点：在建立公式时，瑞典条分法忽略了各土条之间的作用力，而毕肖普条分法考虑了各土条之间的作用力，在具体计算时瑞典条分法可以直接计算，而毕肖普条分法需进行迭代，毕肖普条分法较瑞典条分法严格。 23、简述砂土液化。（6分）

答：对于饱和疏松的粉细砂，当受到突发的动力荷载时，由于动剪应力的作用有使体积缩小的趋势，由于时间短来不及向外排水，因此就产生了很大的孔隙水应力。按有效应力原理，

?f???tg???(??u)tg??，当动荷载引起的超静孔隙水应力u达到?时，则有效应力

???0，其抗剪强度?f?0，无粘性土地基将丧失其承载力，土坡将流动塌方。

24、在进行抗剪强度试验时，为什么要提出不固结不排水剪（或快剪），固结不排水剪（或固结快剪）和固结排水剪（或慢剪）等三种方法？对于同一种饱和粘土，当采用三种方法试验时，其强度指标相同吗？为什么？ （8分）

答：抗剪强度试验是用来测定土体的抗剪强度指标。土体的抗剪强度与土的固结程度和排水

条件有关，对同一种土，即使在剪切面上具有相同的法向 总应力，如果固结程度和排水条件不同，它的抗剪强度也不同。因此为了模拟现场土体的排

水条件，将试验分为不固结不排水剪（或快剪），固结不排水剪（或固结快剪）和固结排水剪（或慢剪）三种方法。 三种试验所得总强度指标不同，用总应力表示的抗剪强度指标会随固结程度和排水条件的不同而不同，但有效强度指标不随之变化。这是由于实际土体抗剪强度

?f?c????tan??与有效应力有关，三种试验方法中固结程度和排水条件不同，孔隙水应

力不同，抗剪强度也不同，若采用总应力表示f，抗剪强度随排水条件的变化只能反映在抗剪强度指标上，因此三种试验所得总强度指标不同。

25、试述：饱和粘土地基沉降的3个阶段及其特点。

答：饱和粘性土地基最终的沉降量从机理上分析，由三个部分组成的，即： 。其中sd为瞬时沉降；sc为固结沉降；ss为次固结沉降。

s?sd?sc?ss瞬时沉降是在施加荷载后瞬时发生的，可以用弹性理论公式来分析计算瞬时沉降；固结沉降是在荷载作用下，孔隙水被逐渐挤出，孔隙体积逐渐减小而引起的沉降，是粘性土地基沉降最主要的组成部分，可采用分层总和法等计算固结沉降；次固结沉降是指超静孔隙水压力消散为零，在有效应力基本上不变的情况下，随时间继续发生的沉降量。 (3分) 26、试述：有效应力原理。

'???'?uw?答：有效应力公式，为总应力，?为有效应力，uw为孔隙水压力。 由此得到重要的有效应力原理，它包含下述两点：

' 1.土的有效应力?等于总应力?减去孔隙水压力uw； 2.土的有效应力控制了土的变形及强度性能。 27． 粘性土的塑性指数与液性指数是怎样确定的？举例说明其用途？ 塑性指数的确定：公式计算。

，用液塑限联合测定仪测出液限wL、塑限wp后按以上

??c??tan?液性指数的确定：，w为土的天然含水率，其余符号同前。

塑性指数越高，土的粘粒含量越高，所以塑性指数常用作粘性土的分类指标。根据该粘性土在塑性图中的位置确定该土的名称。

液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系，可用来判别粘性土所处的状态。当，土处于坚硬状态；当，土处于可塑状态；当，土处于流动状态。

28． 流土与管涌有什么不同？它们是怎样发生的？

流土是指在向上渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒群同时起动而流失的现象。而管涌是渗透变型的另一种，是指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土粒形成的孔隙孔道中发生移动而被带出的现象。

流土主要发生在地基或土坝下游渗流逸出处。而管涌主要发生在砂砾中。当土体在上下游水位差作用下产生的水力坡降大于等于该土的临界水力坡降时，就会发生流土或管涌渗透破坏，或地基为成层土时，当有由下向上渗流，粘土层底面的有效应力为零时即发生流土破坏。

29. 为什么饱和粘土的不固结不排水强度线是一条水平线？

在不固结不排水剪试验中，所有试样的剪前固结压力都一样，均为，因此具有相同的剪前孔隙比，且在不排水试验中始终保持不变。具有相同应力历史的试样的强度取决于剪前固结压力和剪破时的孔隙比（在不排水剪试验中等于剪前孔隙比）。因而，所有试样将具有相同的强度，即都有相同大小的极限总应力圆。于是，在饱和土的不固结不排水剪试验中，总强度包线为一水平线。

30. 为什么用条分法计算粘性土坡稳定安全系数？

土坡的稳定安全系数定义为整个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比或滑动面上的最大抗滑力矩与滑动力矩之比。

由于推导得到的安全系数公式中含有滑动面上土的钪剪强度，粘性土的滑动面假定为圆弧状，由于滑动面位置不同，法向应力就不同，其抗剪强度也不同，为了解决滑动面上不同位置处的抗剪强度不同，瑞典学者首先提出了将滑动土体分条的解决方法。即著名的瑞典条分法。