一、填空题（本大题共5小题，每小题3分，总计15分） 1、土的三相组成是指： 固相 、 液相 、 气相 。 2、土层中的毛细水带分：正常毛细水带、毛细网状水带、毛细悬挂水带三种。 3、土的三轴试验方法分：不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪。 4、均质粘性土圆弧滑动面的形式有：坡脚圆、坡面圆、中点圆。 5、地基剪切破坏的形式有：整体剪切破坏、局部剪切破坏、刺入剪切破坏 二、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在下面表格中） （本大题共5小题，每小题3分，总计15分）） 1、已知土的重度γ，土颗粒重度γS 、土的含水量ω、水的容重γW ，则浮重度r '为 （A ） ω +1r w γ+ （B ） () 11-+r S ωγ （C ） ) 1()(ωγγγ +-S W S r -w γ （D ） w S W S r γωγγγ++-) 1()( 2、已知某粘性土的液限为42%，塑限为22%，含水量为52%，则其液性指数、塑性指数分别为： （A ） 20、1.5 （B ） 20、30 （C ） 1.5、20 （D ） 1.5、30 3、某土层厚度为3m ，重度为193 /m KN ，则该土层深2m 处的自重应力为： （A ） 5.7 KPa （B ） 3.8 KPa （C ） 57 KPa （D ） 38 KPa 4、已知土层的前期固结压力c p 为0.2MPa ，土层自重应力0p （即自重作用下固结稳定的有效竖向应力）为0.3 MPa ，则该土层属于： （A ） 超固结土 （B ） 欠固结土 （C ） 正常固结土 （D ） 不能确定 5已知某土样内摩擦角0 26=φ，粘聚力为KPa c 20=，承受最大主应力和最小主应力分别为 KPa 4501=σ，KPa 1503=σ，则该土体：
《土力学》第四章习题集及详细解答 第4章土中应力 一填空题 1.土中应力按成因可分为和。 2.土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为和 。 3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力。 4.计算土的自重应力应从算起。 5.计算土的自重应力时，地下水位以下的重度应取 。 二选择题 1．建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（ A ）。 (A)基底压力； (B)基底附加压力； (C)基底净反力； (D)附加应力 2．在隔水层中计算土的自重应力c时，存在如下关系（ B ）。 (A) =静水压力 (B) =总应力，且静水压力为零 (C) =总应力，但静水压力大于零 (D)=总应力—静水压力，且静水压力大于零 3．当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水和承压水时，在潜水位以下的土中自重应力为（ C ）。 (A)静水压力 (B)总应力 (C)有效应力，但不等于总应力 (D)有效应力，但等于总应力 4．地下水位长时间下降，会使（ A ）。 (A)地基中原水位以下的自重应力增加 (B)地基中原水位以上的自重应力增加 (C)地基土的抗剪强度减小 (D)土中孔隙水压力增大 5．通过土粒承受和传递的应力称为（ A ）。 (A)有效应力； (B)总应力； (C)附加应力； (D)孔隙水压力 6．某场地表层为4m厚的粉质黏土，天然重度=18kN/m3，其下为饱和重度sat=19 kN/m3的很厚的黏土层，地下水位在地表下4m处，经计算地表以下2m处土的竖向自重应力为（B ）。 (A)72kPa ；(B)36kPa ； (C)16kPa ； (D)38kPa 7．同上题，地表以下5m处土的竖向自重应力为（ A ）。 (A)91kPa ；(B)81kPa ； (C)72kPa ； (D)41kPa 8．某柱作用于基础顶面的荷载为800kN，从室外地面算起的基础深度为1.5m，室内地面比室外地面高0.3m，基础底面积为4m2，地基土的重度为17kN/m3，则基底压力为（ C ）。
地基基础
主讲教师：唐 亮 哈尔滨工业大学土木工程学院
土的压缩性与地基沉降计算
?本章内容
1. 土的压缩性 2. 土的有效应力原理 3. 地基土的应力分布
z 土层自重应力 z 基底压力(接触压力和附加压力) z 地基附加应力
4. 地基最终沉降量计算 5. 地基变形与时间的关系(了解)
1998年 九江大堤决口
“豆腐渣”工程 “王╳ ╳”工程
2000年 30公里 双钟圩堤身滑坡
《九江大堤今年又见“豆腐渣”》
《解放军报》 2000年08月14日
“豆腐脑”
需要的土力学知识： 有效应力原理 渗流固结理论 土的强度理论
《羊城晚报》2000年07月31日
有效应力原理的基本概念
z 土体是由固体颗粒骨架、孔隙流体（水和气）三相构成的碎散材
料，受外力作用后，总应力由土骨架和孔隙流体共同承受
孔隙流体
三相体系
土＝ 固体颗粒骨架 + 孔隙水 + 孔隙气体
受外荷载作用 总应力由土骨架和孔隙流体共同承受 z 对所受总应力，骨架和孔隙流体如何分担？ z 它们如何传递和相互转化？ z 它们对土的变形和强度有何影响？
σ 总应力
有效应力原理 K. V.Terzaghi(1923)
土力学从一般固体力学中分离出 来，成为一门独立的分支学科。
有效应力原理的基本概念
? 饱和土是由固体颗粒骨架和充满 其间的水组成的两相体。受外力 后，总应力分为两部分承担：
) 由土骨架承担，并通过颗粒之间
的接触面进行应力的传递，称为 粒间应力。
) 由孔隙水来承担，通过连通的孔
隙水传递，称为孔隙水压力。孔 隙水不能承担剪应力，但能承受 法向应力。
外荷载 → 总应力 σ
岩土力学作业形成性考核册标准答案
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2
岩土力学 作业一 说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。 一、填空题 （每空1分，共计25分） 1．工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。 2．土是由 固相 、 气相 、和 液相 三部分组成。 3．土体的应力按引起的原因分为 自重应力 和 附加应力 两种。 4．对于天然土，OCR>1时的土是 超固结土 ，OCR=1的土属于 正常固结土 ，而 OCR<1的土是 欠固结土 。 5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有 筛析法 和 比重计法 。 6. 土体的变形可分为由正应力引起的 体积变形 和由剪应力引起的 形状变形 。 7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 8.根据渗透破坏的机理，渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲刷。 9.控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏，保证渗透稳定性。 二、问答题 （每小题5分，共计35分） 1．什么是孔隙比e 、孔隙率n ，二者的关系。 孔隙比为土中孔隙的体积与土粒的体积之比；孔隙率为土中孔隙的体积与土的体积之比；关系为：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n) 。 2．固结度指：在某一固结应力作用下，经某一时间t 后，土体发生固结或孔隙水应力消散 的程度。 3. 在压力作用下，饱和土体固结的力学本质是什么？ 在某一压力作用下，饱和土体的固结过程就是土体中的超孔隙水应力不断消散、附加有效应力不断增加的过程，即超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。 4. 土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示？这两个系数是怎样定义的？ 答：不均匀系数u C 和曲率系数c C 1060d d C u = ， ()60 102 30d d d C c = 10d ，30d ，60d 为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%，30%，60%时所 对应的粒径。
《土力学》第七章习题集及详细解答 第7章土的抗剪强度 一、填空题 1. 土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的___ _ ____。 2. 无粘性土的抗剪强度来源于____ _______。 3. 粘性土处于应力极限平衡状态时，剪裂面与最大主应力作用面的夹角为。 4. 粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式，有效应力的表达式。 5. 粘性土抗剪强度指标包括、。 6. 一种土的含水量越大，其内摩擦角越。 7. 已知土中某点，，该点最大剪应力值为，与主应力的夹角为。 8. 对于饱和粘性土，若其无侧限抗压强度为，则土的不固结不排水抗剪强度指标 。 9. 已知土中某点，，该点最大剪应力作用面上的法向应力为，剪应力为。 10. 若反映土中某点应力状态的莫尔应力圆处于该土的抗剪强度线下方，则该点处于_____ _______状态。 【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题】 11. 三轴试验按排水条件可分为、、三种。 12. 土样最危险截面与大主应力作用面的夹角为。 13. 土中一点的摩尔应力圆与抗剪强度包线相切，表示它处于状态。 14. 砂土的内聚力（大于、小于、等于）零。 二、选择题 1．若代表土中某点应力状态的莫尔应力圆与抗剪强度包线相切，则表明土中该点 ( )。 (A)任一平面上的剪应力都小于土的抗剪强度 (B)某一平面上的剪应力超过了土的抗剪强度 (C)在相切点所代表的平面上，剪应力正好等于抗剪强度 (D)在最大剪应力作用面上，剪应力正好等于抗剪强度
2. 土中一点发生剪切破坏时，破裂面与小主应力作用面的夹角为( )。 (A) (B) (C) (D) 3. 土中一点发生剪切破坏时，破裂面与大主应力作用面的夹角为( )。 (A) (B) (C) (D) 4. 无粘性土的特征之一是( )。 (A)塑性指数 (B)孔隙比 (C)灵敏度较高(D)粘聚力 5. 在下列影响土的抗剪强度的因素中，最重要的因素是试验时的( )。 (A)排水条件（B）剪切速率 (C)应力状态 (D)应力历史 6．下列说法中正确的是( ) (A)土的抗剪强度与该面上的总正应力成正比 (B)土的抗剪强度与该面上的有效正应力成正比 (C)剪切破裂面发生在最大剪应力作用面上 (D)破裂面与小主应力作用面的夹角为 7. 饱和软粘土的不排水抗剪强度等于其无侧限抗压强度试验的（）。 (A)2倍 (B)1倍(C)1/2倍 (D)1/4倍 8. 软粘土的灵敏度可用（）测定。 (A)直接剪切试验 (B)室内压缩试验 (C)标准贯入试验(D)十字板剪切试验9．饱和粘性土的抗剪强度指标（）。 (A)与排水条件有关 (B)与基础宽度有关 (C)与试验时的剪切速率无关 (D)与土中孔隙水压力是否变化无关 10. 通过无侧限抗压强度试验可以测得粘性土的（）。 (A)和 (B)和(C)和 (D)和 11. 土的强度破坏通常是由于（）。 (A)基底压力大于土的抗压强度所致 (B)土的抗拉强度过低所致 (C)土中某点的剪应力达到土的抗剪强度所致 (D)在最大剪应力作用面上发生剪切破坏所致 12．（）是在现场原位进行的。 (A)直接剪切试验 (B)无侧限抗压强度试验 (C)十字板剪切试验 (D)三轴压缩试验 13. 三轴压缩试验的主要优点之一是（）。
国家开放大学电大本科《岩土力学》2022 期末试题及答案（试卷号：1181） 一、单项选择题（每小题 3 分，共 30 分。在所列备选项中，选 1 项正确的或最好的作为答案，将选项号填入各题的括号中） 1．若土的压缩曲线(e-p 曲线)较陡，则表明( )。 A．土的密实度较大 B．土的空隙比较小 C．土的压缩性较高 D．土的压缩性较低 2．控制坝基的渗流变形，以下哪个说法正确？( ) A．尽量缩短渗流途径 B．尽量提高水力坡降 C．尽量减少渗透量 D．尽量采取蓄水增压措施 3．前期固结压力小于现有覆盖土层自重应力的土称为( )。 A．欠固结 B．次固结 C．正常固结 D．超固结 4．当土体中某个方向上的剪应力达到土的抗剪强度时，称该点处于( )状态。 A．允许承载 B．剪切破坏 C．稳定 D．极限平衡 5．用库仑土压力理论计算挡土墙土压力时，基本假设之一是( )。 A．墙后填土必须是干燥的 B．墙背直立 C．填土为无黏性土 D．墙背光滑 6．地基土发生剪切破坏而失去整体稳定时的基底最小压力为( )。 A．允许承载力 B．极限承载力
C．承载力特征值 D．原始土压力 7．围岩变形破坏的形式与特点，除了与岩体内的初始应力状态和洞形有关外，主要取决于( )。A. 围岩的岩性 B．围岩的岩性及结构 C．围岩的结构 D．围岩的大小 8．岩石在破坏之前的变形较大，没有明显的破坏荷载，表现出显著的塑性变形、流动或挤出，这种 破坏即为( )。 A.脆性破坏 B．弱面剪切破坏 C．塑性破坏 D．受压破坏 9．下面关于地应力的描述正确的是( )。 A.地层中由于过去地质构造运动产生和现在正在活动与变化的力或地质作用残存的应力 B．岩体在天然状态下所存在的内应力 C．由上覆岩体的自重所引起的应力 D．岩体在外部载荷作用下所产生的应力 10.弹性抗力系数不仅与岩石性质有关，而且与隧洞的尺寸也有关系，隧洞的半径越大，则岩体的弹 性抗力系数将( )。 A．越大 B．越小 C．稍微增大 D．不变 二、判断题（每小题 2 分，共 20 分。判断以下说法的正误，并在各题后的括号内进行标注。正确的标注√，错误的标注×） 11．岩石浸水饱和后强度降低的性质称为岩石的软化性，用软化系数表示。( ) 12.达西定律只适用于层流的情况，对于粗砂、砾石等粗颗粒土不适用。( ) 13.根据有效应力原理，外力作用于饱和土体后，由土的骨架承担的部分称为孔隙压力，由水承担的 部分称为有效应力。( ) 14.砂土在振动荷载作用下，从固体状态变为液体状态的现象，称为砂土液化。( )
第2章土中应力计算 一、知识点： 2.1 概述 2.2 土中自重应力 2.3 基底压力(接触应力) 2.3.1 基底压力的简化计算 2.3.2 基底附加压力 2.4 地基附加应力 2.4.1 竖向集中力下的地基附加应力 2.4.2 矩形基础下的地基附加应力 2.4.3 线荷载和条形荷载下的地基附加应力 2.4.4 非均质和各向异性地基中的附加应力 2.5 地基沉降的弹性力学公式 二、考试内容： 重点掌握内容 1．自重应力在地基土中的分布规律，均匀土、分层土和有地下水位时土中自重应力的计算方法。2．基底接触压力的概念，基底附加压力的概念及计算方法。 3．基底附加压力的概念，基底附加压力在地基土中的分布规律。应用角点法计算地基土中任意一点的竖向附加应力。 三、本章内容： §2.1 概述 建筑物的建造使地基土中原有的应力状态发生变化，从而引起地基变形，出现基础沉降。由于建筑物荷载差异和地基不均匀等原因，基础各部分的沉降或多或少总是不均匀的，使得上部结构之中相应地产生额外的应力和变形。基础不均匀沉降超过了一定的限度，将导致建筑物的开裂、歪斜甚至破坏，例如砖墙出现裂缝、吊车轮子出现卡轨或滑轨、高耸构筑物倾斜、机器转轴偏斜以及与建筑物连接管道断裂等等。因此，研究地基变形，对于保证建筑物的正常使用、经济和牢固，都具有很大的意义。 地基的沉降，必须要从土的应力与应变的基本关系出发来研究。对于地基土的应力一般要考虑基底附加应力、地基自重应力和地基附加应力。地基的变形是由地基的附加应力导致，变形都有一个由开始到稳定的过程。我们把地基稳定后的累计变形量称为最终沉降量。地基应力一般包括由土自重引起的自重应力和由建筑物引起的附加应力，这两种应力的产生条件不相同，计算方法也有很大差别。此外，以常规方法计算由建筑物引起的地基附加应力时，事先确定基础底面的压力分布是不可缺少的条件。 从地基和基础相互作用的假设出发，来分析地基上梁或板的内力和变形，以便设计这类结构复杂的连续基础时，也要以本章的有关内容为前提。 地基土的变形都有一个由开始到稳定的过程，各种土随着荷载大小等条件的不同，其所需时间的差别很大，关于地基变形随时间而增长的过程是土力学中固结理论的研究内容。它是本章的一个重要组成部分。在工程实践中，往往需要确定施工期间和完工后某一时间的基础沉降量，以便控制施工速度，确定建筑物的使用措施，并要考虑建筑物有关部分之间的预留净空和连接方式，还必须考虑地基沉降与时间的关系。 §2.2 土中自重应力 土是由土粒、水和气所组成的非连续介质。若把土体简化为连续体，而应用连续体力学(例如弹性力学)来研究土中应力的分布时，应注意到，土中任意截面上都包括有骨架和孔隙的面积在内，所
《岩土力学(本科)》2017期末试题及答案 一、判断题(每题3分，共30分) 1．不均匀系数C。愈大，说明土粒愈不均匀。( ) 2．同一种土的抗剪强度是一定值，不随试验方法和排水条件不同而变化。( ) 3·根据莫尔一库伦准则可证明均质岩石的破坏面法线与大主应力方向间夹角为45。一号。( ) 4．由于洞室围岩的变形和破坏而作用于支护或衬砌上的压力称为围岩压力。( ) 5．洞室的形状相同时，围岩压力与洞室的尺寸无关。( ) 6·土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有筛析法和比重计法。( ) 7·岩石的破坏形式可分为脆性破坏、延(塑)性破坏和弱面剪切破坏三种。( ) 8．岩石的饱水系数对于判别岩石的抗冻性有重要意义。( ) 9．土的抗剪强度试验的目的是测定土的最大主应力。( ) 10·库仑土压力理论的计算公式是根据滑动土体各点的应力均处于极限平衡状态而导出的。 ( ) 二、简答题(每题l0分，共40分) 1．土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示?这两个系数是怎样定义的? 2．什么叫土的抗剪强度?常用的试验方法有哪些? 3．确定地基承载力的方法有哪些? t 4．什么叫滑坡?滑坡滑动面的形式有几种? ’’ 三、计算题(每题l5分，共30分) 1．某试样，在天然状态下的体积为140cm3，质量为240g，烘干后的质量重为190g，设土粒比重为2．67，试求该试样的天然容重、含水量、孔隙比、饱和度。 2．有一8m厚的饱和粘土层，上下两面均可排永，现从粘土层中心处取得2cm厚的试样做固结试验(试样上下均有透水石)。试样在某级压力下达到60%的固结度需要8分钟，则该粘土层在同样的固结压力作用下达到60％的固结度需要多少时间?若该粘土层单面排水，所需时间为多少? 试题答案及评分标准
第二章：土的渗透性 名词解释 1、渗透系数：是表征土的渗透性大小的指标，等于单位水力坡度下的渗透流速i v K = 。 2、渗透压力：由于渗流作用在建筑物基底产生的单位面积压力。 3、渗透力：由渗透水流施加在单位土体上的拖曳力。 4、流土：在渗流作用下，局部土体表面隆起，或某一范围内土粒群体同时发生移动的现象。 5、管涌：在渗流作用下，无粘性土中的细小颗粒通过较大颗粒的孔隙，发生移动并被带出的现象。 6、接触流失：当渗透水流垂直于渗透系数相差较大的两种土体接触面时,把细粒土带出并透过粗粒土而流失的现象。 7、接触冲刷：当渗透水流平行于不同介质的接触面流动时,把颗粒带走的现象。 8、临界水力坡度：使土体开始发生渗透变形的水力坡度。 简答 1、何为渗透力，其大小和方向如何确定？ 答：渗透力是指由渗透水流施加在单位土体上的拖曳力。渗透力的大小与渗透水流水力坡度成正比，其方向为渗透水流方向。 2、土的渗透性指标是什么？其物理意义是什么？ 答：描述土的渗透性大小的指标是渗透系数。其物理意义是单位水力坡度下的渗透流速。i v K = 3、达西定律计算出的渗透流速是否是土的真实渗透流速？二者有何区别 答：不是。用达西定律计算出的渗透流速是渗透水流在整个土体横断面上的平均流速。土的真实渗透流速是渗透水流在土体孔隙面积上的平均流速，其值要比用达西定律计算出的渗透流速大。 4、影响土的渗透性的主要因素有哪些？ 答：影响土的渗透性的主要因素有土的颗粒大小和级配、土的密实度、水的动力粘滞系数和土中封闭气体的含量。 5、防止渗透变形的措施有哪些？ 答：防止土体产生渗透变形的工程措施是“上挡下排”或“上堵下疏”的原则。上挡主要是在上游做好防渗措施（如水平防渗或垂直防渗等），下排是指在下游要做好排水措施（如设排水体，挖排水沟和排水井等）。
材料应力腐蚀 材料在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏叫应力腐蚀。这里需强调的是应力和腐蚀的共同作用。材料应力腐蚀具有很鲜明的特点，应力腐蚀破坏特征，可以帮助我们识别破坏事故是否属于应力腐蚀，但一定要综合考虑，不能只根据某一点特征，便简单地下结论。影响应力腐蚀的因素主要包括环境因素、力学因素和冶金因素。 原理 应力腐蚀是指在拉应力作用下，金属在腐蚀介质中引起的破坏。这种腐蚀一般均穿过晶粒，即所谓穿晶腐蚀。应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。 应力腐蚀一般认为有阳极溶解和氢致开裂两种。常见应力腐蚀的机理是:零件或构件在应力和腐蚀介质作用下，表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极,阳极 处的金属成为离子而被溶解，产生电流流向阴极。由于阳极面积比阴极的小得多，阳极的电流密度很大，进一步腐蚀已破坏的表面。加上拉应力的作用，破坏处逐渐形成裂纹，裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展，而且还能穿过晶粒发展。
影响 应力腐蚀过程试验研究表明:当金属加上阳极电流时可以加剧应力腐蚀，而加上阴极电流时则能停止应力腐蚀。一般认为压应力对应力腐蚀的影响不大。一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC，裂纹才会扩展。一般应力腐蚀都属于脆性断裂。应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6~10-3 mm/min，而且存在孕育期，扩展区和瞬断区三部分。 容易发生应力腐蚀的设备发生这种腐蚀的主要设备有热交换器、冷却器、蒸汽发生器、送风机、干燥机和锅炉 特点 (1)造成应力腐蚀破坏的是静应力，远低于材料的屈服强度，而且一般是拉伸应力(近年来，也发现在不锈钢中可以有压应力引起)。这个应力可以是外加应力，也可以是焊接、冷加工或热处理产生的残留拉应力。最早发现的冷加工黄铜子弹壳在含有潮湿的氨气介质中的腐蚀破坏，就是由于冷加工造成的残留拉应力的结果。假如经过去应力退火，这种事故就可以避免。 (2)应力腐蚀造成的破坏，是脆性断裂，没有明显的塑性变形。
岩土力学总复习内容与要求 第一部分土体力学 绪论 第1章土体中的应力 第2章地基变形计算 第3章土压力理论 第4章土的抗剪强度与地基承载力 第5章土坡稳定性分析 第二部分岩体力学 绪论 第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介 第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质 第3章岩块(石)的变形与强度 第4章结构面的变形与强度 第5章岩体的力学性质 第6章岩体中的天然应力 第7章地下洞室围岩稳定性分析 第8章岩体边坡稳定性分析 符号说明： ◆掌握(含记住) ▲理解 △了解 第一部分土体力学 绪论 ◆土力学的研究对象、研究内容、研究任务及土体的工程特性(与一般连续体相比) ▲土体在工程建筑中的三种用途 第1章土体中的应力 §1.1 概述 ▲地基附加应力σz是引起地基变形破坏的根源 §1.2 土体的自重应力(σcz) ◆σcz的概念 ◆σcz的计算方法(含有地下水与不透水层的情况)
§1.3 基底压力(p)与基底附加压力(p 0) ◆p 、p 0的概念 ◆影响p 的因素有哪些？ ◆计算、的已知斜向偏心荷载竖向偏心荷载竖向中心荷载0p p e ??????? ??????，P13式1-14要求记住。 )B 6e (1A P P max min ±= §1.4 地基中的附加应力(σz ) ◆布氏解的假设前提及其适用范围 ◆局部荷载下σz 的影响因素 ◆矩形基础在?? ???竖向梯形荷载竖向三角形荷载竖向均布荷载 下σz 的计算 其中注意B 边的取法与角点法、等效均布荷载法的应用 ◆条基均布荷载与三角形荷载下σz 的计算 ◆圆形基础均布荷载与三角形荷载下σz 的计算(前者r 范围，后者基底投影内) 说明：σz 计算中，地基附加应力系数可查表！若遇到，会给出表。 ◆非均质地基中的附加应力集中现象与附加应力扩散现象及其概念 第2章 地基变形计算 §2.1 概述 ◆地基变形按成因的分类 ◆地基变形按计算原理的主要方法 §2.2 分层总和法(应力比法) ◆计算原理与主要计算步骤 ▲具体计算方法 §2.3 规范法 ◆计算原理与计算步骤 ▲具体计算方法 ▲平均附加应力系数的含义 △规范法的优点 §2.4 相邻荷载对地基变形的影响 ▲采用分区后叠加法 §2.5 e-lg σ法(考虑应力历史法) ◆正常固结土、超固结土、欠固结土变形计算中的压缩、再压缩与压缩指数
中央广播电视大学人才培养 模式改革与开放教育试点 岩土力学 形成性考核手册 学生姓名： 学生学号： 分校班级： 中央广播电视大学编制
使用说明 本考核手册是中央广播电视大学水利水电工程专业“岩土力学”课程形成性考核的依据，与《岩土力学》教材（主编刘汉东，中央广播电视大学出版社出版）配套使用。 形成性考核是课程考核的重要组成部分，是强化教学管理，提高教学质量，反馈学习信息，提高学员综合素质和能力的重要保证。 “岩土力学”课程是水利水电工程专业的主要专业基础课，其特点是既具有丰富的理论，又具有很强的实践性，而且基本概念多，公式多，系数多，学员有时感到抓不住重点。通过形成性考核有助于学员理解和掌握本课程的基本概念、基本理论、基本计算方法，明确应掌握的课程重点。同时，形成性考核对于全面测评学员的学习效果，督促和激励学员完成课程学习，培养学员自主学习和掌握知识的能力也具有重要作用。 本课程以计分作业方式进行形成性考核。全部课程要求完成4次计分考核作业，分别对应于文字教材的1~3章、4~6章、7~9章和10~12章。学员应按照教学进度按时完成各次计分作业，教师根据学员完成作业的情况评定成绩，每次作业以100分计，并按4次作业的平均成绩计算学员的形成性考核成绩。 形成性考核成绩占课程总成绩的20%，终结性考试成绩占课程总成绩的80%。课程 总成绩满分为100分，60分为及格。 2004年3月10日
岩土力学作业一 说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。 一、填空题（每空1分，共计25分） 1．工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。 2．土是由固相、气相、和液相三部分组成。 3．土体的应力按引起的原因分为自重应力和附加应力两种。 4．对于天然土，OCR>1时的土是超固结土，OCR=1的土属于正常固结土，而OCR<1的土是欠固结土。 5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有筛析法和比重 计法。 6. 土体的变形可分为由正应力引起的体积变形和由剪应力引起 的形状变形。 7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉 土、粘性土和人工填土。 8.根据渗透破坏的机理，渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲 刷。 9.控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏， 保证渗透稳定性。 二、问答题（每小题5分，共计35分） 1．什么是孔隙比e、孔隙率n，二者的关系。 孔隙比为土中孔隙的体积与土粒的体积之比；孔隙率为土中孔隙的体积与土的体积之比；关系为：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n)。 2．固结度指：在某一固结应力作用下，经某一时间t后，土体发生固结或孔 隙水应力消散的程度。 3. 在压力作用下，饱和土体固结的力学本质是什么？
国家开放大学电大本科《岩土力学》2022期末试题及答案（试卷号：1181） 一、单项选择题（每小题3分，共30分。在所列备选项中，选1项正确的或最好的作为答案，将选项号填入各题的括号中） 1.若土的压缩曲线（e-p曲线）较陡，则表明（）。 A.土的密实度较大 B.土的空隙比较小 C.土的压缩性较高 D.土的压缩性较低 2.控制坝基的渗流变形，以下哪个说法正确？（） A.尽量缩短渗流途径 B.尽量提高水力坡降 C.尽量减少渗透量 D.尽量采取蓄水增压措施 3.前期固结压力小于现有覆盖土层自重应力的土称为（） A.欠固结 B.次固结 C.正常固结 D.超固结 4.当土体中某个方向上的剪应力达到土的抗剪强度时，称该点处于（）状态。 A.允许承载 B.剪切破坏 C.稳定 D.极限平衡 5.用库仑土压力理论计算挡土墙土压力时，基木假设之一是（）o A.墙后填土必须是干燥的 B.墙背直立 C.填土为无黏性土 D.墙背光滑 6.地基土发生剪切破坏而失去整体稳定时的基底最小压力为（）。
A.允许承载力 B.极限承载力 C.承载力特征值 D.原始土压力 7.围岩变形破坏的形式与特点，除了与岩体内的初始应力状态和洞形有关外，主要取决于（）。 A.围岩的岩性 B.围岩的岩性及结构 C.围岩的结构 D.围岩的大小 8.岩石在破坏之前的变形较大，没有明显的破坏荷载，表现出显著的塑性变形、流动或挤出，这种破坏即为（）。 A.脆性破坏 B.弱而剪切破坏 C.塑性破坏 D.受压破坏 9.下面关于地应力的描述正确的是（）o A.地层中由于过去地质构造运动产生和现在正在活动与变化的力或地质作用残存的应力 B.岩体在天然状态下所存在的内应力 C.由上覆岩体的自重所引起的应力 D.岩体在外部载荷作用下所产生的应力 10.弹性抗力系数不仅与岩石性质有关，而且与隧洞的尺寸也有关系，隧洞的半径越大，则岩体的弹性抗力系数将（）。 A.越大 B.越小 C.稍微增大 D.不变 二、判断题（每小题2分，共20分。判断以下说法的正误，并在各题后的括号内进行标注。正确的标注J 9错误的标注X ） H.岩石浸水饱和后强度降低的性质称为岩石的软化性，用软化系数表示。（） 12.达西定律只适用于层流的情况，对于粗砂、砾石等粗颗粒土不适用。（）
名词解释 土粒相对密度土粒密度(单位体积土粒的质量)与4'C时纯水密度之比，称为土粒相对密度，或称土粒比重。 附加应力由建筑物荷载在地基土中引起的、附加在原有自重应力之上的应力。 土的重度单位体积土所受的重力称为土的重力密度，简称土的重度。 固结度地基在某一时刻t的固结沉降与地基最终固结沉降之比。 岩石软化性岩石浸水后力学强度降低的特性。 天然休止角是指干燥砂土自然堆积所能形成的最大坡角。 超固结土体历史上曾经受过大于现有覆盖土自重应力的前期固结压力的土体。渗透系数反映土的透水性能的比例系数，相当于水力坡降等于1时的渗透速度。 临塑荷载地基中即将出现塑性区但未出现塑性区时所对应的基底压力，及相应于塑性区的最大深度等于零时所对应的基底压力。 临界荷载塑性区的最大深度限制在基础宽度的四分之一（或三分之一）时所对应的基底压力。 总应力有效应力与孔隙水压力之和。 有效应力通过土粒承受和传递的粒间应力。 岩石岩石是组成地壳的基本物质，它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。 灵敏度原状土样和重塑土样的无侧限抗压强度之比。 围岩重分布应力影响范围内的岩体称为围岩。 侧限压缩模量在侧限条件下，土的竖向应力变化量（Δσ）与其相应的竖向应变变化量（Δε）的比 静止土压力挡土墙在墙后填土的推力或其他外力作用下，不发生任何移动或滑动，这时墙背上的土压力，称为静止土压力。 莫尔包线土体发生剪切破坏时，剪切破坏面上的剪应力fτ是该面上的法向应力σ的函数，这个函数在στ?f坐标中是一条曲线，该曲线称为莫尔包线。塑限土由可塑状态转到流动状态的界限含水量。 液限土由半固态转到可塑状态的界限含水量。 先期固结压力是土在地质历史上曾经受过的最大有效竖向压力。 四、问答题 1、如何评价郎肯土压力理论 答：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计算土压力，概念比较明确，公式简单，应用方便，对于粘性土和无粘性土都可以用该公式直接计算，故在工程中得到青睐。但为了使墙后填土中的应力状态符合半空间应力状态，必须假设墙背是直立光滑的，填土面是水平的，因而使其应用范围受到限制，并由于该理论忽略了墙背与填土之间摩擦的影响，使计算的主动土压力偏大，被动土压力偏小。 2．单向压缩分层总和法计算地基沉降基本原理 答：单向压缩分层总和法计算地基沉降的基本原理：采用分层总和法计算地基沉降时，将地基沉降计算深度范围内的土体划分为若干分层，假定每一分层土体只发生竖向压缩变形，没有侧向变形，并将地基看作均质地基
岩土力学答案 一、填空题（每空1分，共30分） 1.岩浆岩、沉积岩、变质岩。 2.水平构造和倾斜构造、褶皱构造、断裂构造。 3.地形条件、地质条件、气象水文条件。 4.密度、比重、含水量。 5.吸水率、饱和吸水率、饱和系数。 三、问答题（每小题5分，共20分） 1.简述影响岩石风化的因素？ 答案：主要有气候、地形、地下水、岩石性质的影响、断层裂隙的影响。 它们主要影响岩石的风化速度、深度、程度及分布规律。 2.影响土的抗剪强度的因素有哪些？ 答案：有（1）土粒的矿物成分、形状、颗粒大小与颗粒级配。 （2）土的密度。（3）含水量。（4）土体结构的扰动情况。（5）孔隙水压力的影响。 3.渗透破坏的形式有哪些？ 答案：流土、管涌、接触流失、接触冲刷。 4.何为排水固结法，排水固结法有那几种类型？ 答案：排水固结法是通过对天然地基或设置砂井竖向排水体的地基进行预压，在预压荷载的作用下地基中的孔隙水排出，使土体发生固结，强度得到逐渐提高的方法。主要有砂井法、袋装砂井法、塑料排水法。
四、计算题（1小题10分，2.3小题各15分，共40分） 1.某原状土样，试验测得容重3cm /g 7 2.1＝γ，比重G ＝2.65，含水量％＝1 .13ω。求：干容重，孔隙比，饱和度。 答案：孔隙比() ()742.0172 .1131.0165.211e ＝＝ －＝ -++γ ωG 干容重3d cm /g 52.1742.0165.2e 1＝＝＝ ++G γ 饱和度％＝＝＝8.46742 .0131 .065.2e r ?ωG S 答：（略）。 2.已知某建筑场地的地质柱状图和土的物理性质指标，试计算地面下深度z ＝2.5m 、 6.0m 和8.0m 处土的自重应力，并绘制自重应力沿深度分布图。 提示：地下水以下取浮容重()() ωγγ+-' 11G G ＝ 答案：地下水位以下第一层3 m /t 83.0＝γ'，第二层3 m /t 89.0＝γ' 自重应力计算： 地下水位处：211m /t 55.45.282.1h ＝＝?=γσSZ 第一层底： ()21111m /t 46.75.26h ＝-?'+=γγσSZ 第二层底： 222 12m /t 24.9289.046.7h ＝＝?+'+=γσσSZ SZ 。 3.已知挡土墙高10m ，墙背垂直、光滑，填土表面水平。墙后填土为中砂，重度 γ＝18kN/m 3,饱和度为sat γ＝20kN/m 3， 30＝?，地下水位离墙顶6m ，计算总主动土 压力与水压力。 % 3573.2m /t 89.13 ==ωγG ＝ ％ ＝＝＝3871.2m /t 82.13 ωγG 6
岩土力学作业一 说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。 一、填空题（每空1分，共计25分） 1．工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。 2．土是由固相、气相、和液相三部分组成。 3．土体的应力按引起的原因分为自重应力和附加应力两种。 4．对于天然土，OCR>1时的土是超固结土，OCR=1的土属于正常固结土，而OCR<1的土是欠固结土。 5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有筛析法和比重计法。 6. 土体的变形可分为由正应力引起的体积变形和由剪应力引起的形状变形。 7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 8.根据渗透破坏的机理，渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲刷。 9.控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏，保证渗透稳定性。 二、问答题（每小题5分，共计35分） 1．什么是孔隙比e、孔隙率n，二者的关系。 孔隙比为土中孔隙的体积与土粒的体积之比；孔隙率为土中孔隙的体积与土的体积之比；关系为：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n)。 2．固结度指：在某一固结应力作用下，经某一时间t后，土体发生固结或孔隙水应力消散的程度。 3. 在压力作用下，饱和土体固结的力学本质是什么？ 在某一压力作用下，饱和土体的固结过程就是土体中的超孔隙水应力
不断消散、附加有效应力不断增加的过程，即超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。 4. 土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示？这两个系数是怎样定义的？ 答：不均匀系数u C 和曲率系数c C 1060d d C u = ， ()60 102 30d d d C c = 10d ，30d ，60d 为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%，30%，60%时所对应的粒径。 5. 请写出无侧向变形条件下的压缩量计算公式，并指出各个量的含义。 H e e S 11+?-= 或 PH e a S v ?+=1 1 或 H E P S s ?= S 为压缩量，H 为试样的高度，a v 为压缩系数，e 为孔隙比，Es 压缩模量。 6.简述渗透变形的产生条件。 根据渗透破坏的机理，可将产生渗透变形的条件分为两种类型，其一是动水压力 和土体结构，它们是产生渗透变形的必要条件；另一类则是地质条件和工程因素，称之为充分条件。只有当土具备充分必要条件时，才发生渗透破坏。 7.简述有效应力的原理。 有效应力原理的研究内容就是研究饱和土中这两种应力的不同性质和它们与全部应力的关系。有效应力原理归纳起来可由下面两个要点表达： 饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分； 土的变形与强度的变化仅决定于有效应力的变化。 六、计算题 （共4题，计40分） 1.一均质无粘性边坡，sat γ为203/m KN ，30=?°，坡角25°，试问干坡或完全浸水时，其安全系数是多少？有顺坡渗流发生时，坡角为多少度边坡将达到极限平衡状态？ 解：在干坡或浸水时，安全系数为：
岩土力学作业答案 学生姓名： 学生学号： 分校班级： 使用说明 本考核手册是中央广播电视大学水利水电工程专业“岩土力学”课程形成性考核的依据，与《岩土力学》教材（主编刘汉东，中央广播电视大学出版社出版）配套使用。 形成性考核是课程考核的重要组成部分，是强化教学管理，提高教学质量，反馈学习信息，提高学员综合素质和能力的重要保证。 “岩土力学”课程是水利水电工程专业的主要专业基础课，其特点是既具有丰富的理论，又具有很强的实践性，而且基本概念多，公式多，系数多，学员有时感到抓不住重点。通过形成性考核有助于学员理解和掌握本课程的基本概念、基本理论、基本计算方法，明确应掌握的课程重点。同时，形成性考核对于全面测评学员的学习效果，督促和激励学员完成课程学习，培养学员自主学习和掌握知识的能力也具有重要作用。 本课程以计分作业方式进行形成性考核。全部课程要求完成4次计分考核作业，分别对应于文字教材的1~3章、4~6章、7~9章和10~12章。学员应按照教学进度按时完成各次计分作业，教师根据学员完成作业的情况评定成绩，每次作业以100分计，并按4次作业的平均成绩计算学员的形成性考核成绩。 形成性考核成绩占课程总成绩的20%，终结性考试成绩占课程总成绩的80%。课程总成绩满分为100分，60分为及格。
岩土力学 作业一 说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。 一、填空题 （每空1分，共计25分） 1．工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。 2．土是由 固相 、 气相 、和 液相 三部分组成。 3．土体的应力按引起的原因分为 自重应力 和 附加应力 两种。 4．对于天然土，OCR>1时的土是 超固结土 ，OCR=1的土属于 正常固结土 ，而 OCR<1的土是 欠固结土 。 5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有 筛析法 和 比重计法 。 6. 土体的变形可分为由正应力引起的 体积变形 和由剪应力引起的 形状变形 。 7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉土、粘性土和人 工填土。 8.根据渗透破坏的机理，渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲刷。 9.控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏，保证渗透稳定性。 二、问答题 （每小题5分，共计35分） 1．什么是孔隙比e 、孔隙率n ，二者的关系。 孔隙比为土中孔隙的体积与土粒的体积之比；孔隙率为土中孔隙的体积与土的体积之比；关系为：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n) 。 2．固结度指：在某一固结应力作用下，经某一时间t 后，土体发生固结或孔隙水应力消散的 程度。 3. 在压力作用下，饱和土体固结的力学本质是什么？ 在某一压力作用下，饱和土体的固结过程就是土体中的超孔隙水应力不断消散、附加有效应力不断增加的过程，即超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。 4. 土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示？这两个系数是怎样定义的？ 答：不均匀系数 u C 和曲率系数 c C 10 60 d d C u = ， ()60102 30d d d C c = 10 d ， 30 d ， 60 d 为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%，30%，60%时所对
第6章 土中应力 一简答题 1．成层土地基可否采用弹性力学公式计算基础的最终沉浸量？ 2．在计算基础最终沉降量（地基最终变形量）以及确定地基压缩层深度（地基变形计算深度）时，为什么自重应力要用有效重度进行计算？ 3．有一个基础埋置在透水的可压缩性土层上，当地下水位上下发生变化时，对基础沉降有什么影响？当基础底面为不透水的可压缩性土层时，地下水位上下变化时，对基础有什么影响？ 4．两个基础的底面面积相同，但埋置深度不同，若低级土层为均质各向同性体等其他条件相同，试问哪一个基础的沉降大？为什么？ 5．何谓超固结比？在实践中，如何按超固结比值确定正常固结土？ 6．正常固结土主固结沉降量相当于分层总和法单向压缩基本公式计算的沉降量，是否相等？ 7．采用斯肯普顿-比伦法计算基础最终沉降量在什么情况下可以不考虑次压缩沉降？ 8．简述有效应力原理的基本概念。在地基土的最终变形量计算中，土中附加应力是指有效应力还是总应力？ 9．一维固结微分方程的基本假设有哪些？如何得出解析解 10．何谓土层的平均固结度？如何确定一次瞬时加载、一级加载和多级加载时的地基平均固结度？ 二填空题 1．分层总和法计算地基沉降量时，计算深度是根据 应力和 应力的比值确定的。 2．饱和土的有效应力原理为： ，土的 和 只随有效应力而变。地下水位上升则土中孔隙水压力 有效应力 。 3．地基土层在某一压力作用下，经历时间t 所产生的固结变形量与最终固结变形量之比值称为 。 三选择题 1．对非压缩性土，分层总和法确定地基沉降计算深度n z 的标准是（ ）。 (A) z c σσ1.0≤ ； (B) z c σσ2.0≤ ； (C) c z σσ1.0≤ ； (D) c z σσ2.0≤ 2．薄压缩层地基指的是基底下可压缩土层的厚度H 与基底宽度b 的关系满足（ ）。 (A) b H 3.0≤ ； (B) b H 5.0≤ ；(C) b H ≤ ； (D) b H ≥ 3．超固结比1＞OCR 的土属于（ ） 。 (A) 正常固结土 ； (B) 超固结土 ；(C) 欠固结土 ； (D) 非正常土 4．饱和黏性土层在单面排水情况下的固结时间为双面排水的（ ）。 (A) 1倍 ； (B) 2倍 ； (C) 4倍 ； (D) 8倍 5．某黏性土地基在固结度达到40%时的沉降量为100mm ，则最终固结沉降量为（ ）。 (A) 400mm ； (B) 250mm ； (C) .200mm ； (D) 140mm 6．对高压缩性土，分层总和法确定地基沉降计算深度n z 的标准是（ ）。 (A) z c σσ1.0≤ ； (B) z c σσ2.0≤ ； (C) c z σσ1.0≤ ； (D) c z σσ2.0≤ 7．计算时间因数V T 时，若土层为单面排水，则式中的H 取土层厚度的（ ）。