第7章土的抗剪强度
强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？
所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？
极限平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？
中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？
剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。
的抗剪强度可表达为，称为抗剪强度指标，抗剪强度指标实质上就是抗剪强度参数。
于同一种土，抗剪强度指标与试验方法以及实验条件都有关系，不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指标是不同。
）土的极限平衡条件：即
或
衡状态时破坏面与大主应力作用面间的夹角为，且
粘性土（）时，或
为在剪应力最大的平面上，虽然剪应力最大，但是它小于该面上的抗剪强度，所以该面上不会发生剪切破坏。剪切破坏面与小
剪试验土样的应力状态：；三轴试验土样的应力状态：。直剪试验土样的大主应力作用方向与水平面夹剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。
直剪试验三轴压缩试验
试验方法试验过程成果表达试验方法试验过程成果表达
快剪
(Q-test, quick shear
test)试样施加竖向压
力后，立即快速
（0.02mm/min）
施加水平剪应力
使试样剪切
，
不固结不排水
三轴试验，简称
不排水试验
(UU-test,
unsolidation
试样在施加围压
和随后施加竖向
压力直至剪切破
坏的整个过程中
都不允许排水，
，
undrained test)
试验自始至终关闭排水阀门 固结快剪
(consolidated quick shear test)
允许试样在竖向
压力下排水，待
固结稳定后，再快速施加水平剪应力使试样剪切
破坏
，
固结不排水三
轴试验，简称固结不排水试验
(CU-test,
consolidation undrained
test)
试样在施加围压
时打开排水阀
门，允许排水固
结，待固结稳定后关闭排水阀
门，再施加竖向
压力，使试样在不排水的条件下剪切破坏 ，
慢剪
(S-test, slow
shear test)
允许试样在竖向压力下排水，待
固结稳定后，则
以缓慢的速率施
加水平剪应力使试样剪切
，
固结排水三轴
试验，简称排水
试验
(CD-test,
consolidation
drained test)
试样在施加围压
时允许排水固
结，待固结稳定
后，再在排水条
件下施加竖向压
力至试件剪切破
坏
，
室内测定土的抗剪强度指标的常用手段一般是三轴压缩试验与直接剪切试验，在试验方法上按照排水条件又各自分为不固结不排水剪
结排水剪与快剪、固结快剪、慢剪三种方法。但直剪试验方法中的“快”和“慢”，并不是考虑剪切速率对土的抗剪强度的影响，而
格控制排水条件，只好通过控制剪切速率的快、慢来近似模拟土样的排水条件。由于试验时的排水条件是影响粘性土抗剪强度的最主
格控制排水条件，并能通过量测试样的孔隙水压力来求得土的有效应力强度指标。如有可能，宜尽量采用三轴试验方法来测定粘性土
的实用性：
度指标的取值恰当与否，对建筑物的工程造价乃至安全使用都有很大的影响，因此，在实际工程中，正确测定并合理取用土的抗剪强
。
体的工程问题，如何合理确定土的抗剪强度指标取决于工程问题的性质。一般认为，地基的长期稳定性或长期承载力问题，宜采用三
定的有效应力强度指标，以有效应力法进行分析；而饱和软粘土地基的短期稳定性或短期承载力问题，宜采用三轴不固结不排水试验
力法进行分析。
问题，如果对实际工程土体中的孔隙水压力的估计把握不大或缺乏这方面的数据，则可采用总应力强度指标以总应力法进行分析，分
度指标，应根据实际工程的具体情况，选择与现场土体受剪时的固结和排水条件最接近的试验方法进行测定。例如，若建筑物施工速
较厚、透水性低且排水条件不良时，可采用三轴不固结不排水试验(或直剪仪快剪试验)的结果；如果施工速度较慢，地基土土层较薄条件良好时，可采用三轴固结排水试验(或直剪仪慢剪试验)的结果；如果介于以上两种情况之间，可采用三轴固结不排水试验(或直果。
和直剪试验各自的三种试验方法，都只能考虑三种特定的固结情况，但实际工程的地基所处的环境比较复杂，而且在建筑物的施工和不同的固结状态，要想在室内完全真实地模拟实际工程条件是困难的。所以，在根据实验资料确定抗剪强度指标的取值时，还应结合
压力系数A、B的物理意义，说明三轴UU和CU试验中求A、B两系数的区别。
混凝土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点？同一种土其强度值是否为一个定值？为什么？
抗剪强度的因素有哪些？
大剪应力面是否就是剪切破裂面？二者何时一致？
隙压力系数A为在偏应力增量作用下孔隙压力系数，孔隙压力系数B为在各向应力相等条件下的孔隙压力系数，即土体在等向压缩应量所引起的孔隙压力增量。
验中，先将土样饱和，此时B=1，在UU试验中，总孔隙压力增量为：；在CU试验中，由于试样在作，于是总孔隙压力增量为：
）土的抗剪强度不是常数；（2）同一种土的强度值不是一个定值；（3）土的抗剪强度与剪切滑动面上的法向应力相关，随着的
）土的基本性质，即土的组成、土的状态和土的结构，这些性质又与它的形成环境和应力历史等因素有关；（2）当前所处的应力状种类和试验方法；（4）试样的不均一、试验误差、甚至整理资料的方法等都会影响试验的结果。
1）根据土体的极限平衡理论可知，土中某点，该点即处于极限平衡状态，它所代表的作用面即为土体的剪切破裂面，且
。另外，根据静力平衡条件，可得作用于土体某单元体内与大主应力作用面成角任意方向平面上的法向正应力和剪应
，，要使该平面上的剪应力达到最大值，必须使，即。所以，用面与大主应力作用面的夹角是。显然，，所以土体的最大剪应力面不是剪切破裂面。（2）对于饱和软粘土，在摩擦角，此时成立，即土体的最大剪应力面即为剪切破裂面
不同的试验方法会有不同的土的强度，工程上如何选用？
性土的抗剪强度表达式有何不同？同一土样的抗剪强度是不是一个定值？为什么？
强度指标是什么?通常通过哪些室内试验、原位测试测定?
试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法？工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标？
仪的优缺点。【三峡大学2006年研究生入学考试试题】
接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、现场十字板剪切试验
速度较快，而地基土的透水性和排水条件不良时，可采用三轴仪不固结不排水试验或直剪仪快剪试验的结果；如果地基荷载增长速
性不太小（如低塑性的粘土）以及排水条件又较佳时（如粘土层中夹砂层），则可以采用固结排水或慢剪试验结果；如果介于以上两结不排水或固结快剪试验结果；由于实际加荷情况和土的性质是复杂的，而且在建筑物的施工和使用过程中都要经历不同的固结状态标时还应结合工程经验。
性土的抗剪强度表达式：；粘性土的抗剪强度表达式：。同一土样的抗剪强度不是一个定值，因为它排水条件不同的影响。
的抗剪强度指标：土的粘聚力、土的内摩擦角。室内试验有：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。
轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪.固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，当地基土的透水性工速度较快时，可选用不固结不排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时，可选用固结排水剪切试水性和排水条件及施工速度界于两者之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。
点：简单易行，操作方便；缺点：①不能控制试样排水条件，不能量测试验过程中试件内孔隙水压力变化。②试件内的应力复杂，剪试件先在边缘剪破，在边缘发生应力集中现象。③在剪切过程中，应力分布不均匀，受剪面减小，计算抗剪强度未能考虑。④人为限剪切面，该面未必是试样的最薄弱面。
切破坏的极限能力称为土的___ _ ____。
的抗剪强度来源于____ _______。
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。
剪强度库仑定律的总应力的表达式，有效应力的表达式。
剪强度指标包括、。
含水量越大，其内摩擦角越。
某点，，该点最大剪应力值为，与主应力的夹角为。
的滑动摩擦以及凹凸面间的镶嵌作用所产生的摩阻力
；
；内摩擦角
∵，当时，最大。
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。
某点，，该点最大剪应力作用面上的法向应力为，剪应力为。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。
学2005年招收硕士学位研究生试题】
按排水条件可分为、、三种。
险截面与大主应力作用面的夹角为。
的摩尔应力圆与抗剪强度包线相切，表示它处于状态。
聚力（大于、小于、等于）零。
当时，最大，此时，
排水三轴试验（不排水试验）；固结不排水三轴试验（固结不排水试验）；固结排水三轴试验（排水试验）
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 ( )。
面上的剪应力都小于土的抗剪强度
面上的剪应力超过了土的抗剪强度
点所代表的平面上，剪应力正好等于抗剪强度
剪应力作用面上，剪应力正好等于抗剪强度
发生剪切破坏时，破裂面与小主应力作用面的夹角为( )。
(B) (C) (D)
发生剪切破坏时，破裂面与大主应力作用面的夹角为( )。
(B) (C) (D)
的特征之一是( )。
数 (B)孔隙比 (C)灵敏度较高(D)粘聚力
响土的抗剪强度的因素中，最重要的因素是试验时的( )。
件（B）剪切速率 (C)应力状态 (D)应力历史
中正确的是( )
剪强度与该面上的总正应力成正比
剪强度与该面上的有效正应力成正比
裂面发生在最大剪应力作用面上
与小主应力作用面的夹角为
土的不排水抗剪强度等于其无侧限抗压强度试验的（）。
(B)1倍(C)1/2倍 (D)1/4倍
灵敏度可用（）测定。
切试验 (B)室内压缩试验 (C)标准贯入试验(D)十字板剪切试验土的抗剪强度指标（）。
条件有关 (B)与基础宽度有关
时的剪切速率无关 (D)与土中孔隙水压力是否变化无关
限抗压强度试验可以测得粘性土的（）。
(B)和(C)和 (D)和
破坏通常是由于（）。
力大于土的抗压强度所致
拉强度过低所致
点的剪应力达到土的抗剪强度所致
剪应力作用面上发生剪切破坏所致
在现场原位进行的。
切试验 (B)无侧限抗压强度试验
剪切试验 (D)三轴压缩试验
试验的主要优点之一是（）。
格控制排水条件 (B)能进行不固结不排水剪切试验
设备简单 (D)试验操作简单
压强度试验属于（）。
不排水剪 (B)固结不排水剪 (C)固结排水剪 (D)固结快剪
切试验属于（）。
不排水剪 (B)固结不排水剪 (C)固结排水剪 (D)慢剪
切试验常用于测定（）的原位不排水抗剪强度。
(B)粉土 (C)粘性土(D)饱和软粘土
度快.地基土的透水性低且排水条件不良时，宜选择（）试验。
不排水剪 (B)固结不排水剪 (C)固结排水剪 (D)慢剪
试验在不同排水条件下得到的内摩擦角的关系是（）。
(B)
(D)
试样进行无侧限抗压强度试验，测得其无侧限抗压强度为40kPa，则该土的不排水抗剪强度为（）。
(B)20kPa (C)10kPa (D)5kPa
板剪切试验得到的强度与室内哪一种试验方法测得的强度相当？（）
(B)固结快剪(C)快剪
切过程中，其应力-应变曲线具有峰值特征的称为（）。
化型 (B)加工硬化型 (C)塑性型
土样的三个饱和试样进行三轴不固结不排水剪切试验，其围压分别为50、100、150kPa，最终测得的强度有何区别？（）。大，强度越大
大，孔隙水压力越大，强度越小
无关，强度相似
和一个松砂饱和试样，进行三轴不固结不排水剪切试验，试问破坏时试样中的孔隙水压力有何差异？（）
(B)松砂大 (C)密砂大
中，正确的是( )。
度破坏是由于土中某点的剪应力达到土的抗剪强度所致
生强度破坏时，破坏面上的剪应力达到最大值
剪强度就是土体中剪应力的最大值
土和无粘性土具有相同的抗剪强度规律
中，正确的是( )。
剪强度包线与摩尔应力圆相离时，土体处于极限平衡状态
剪强度包线与摩尔应力圆相切时，土体处于弹性平衡状态
剪强度包线与摩尔应力圆相割时，说明土体中某些平面上的剪应力超过了相应面的抗剪强度
剪强度包线与摩尔应力圆相离时，土体处于剪坏状态
验中，实际土样剪切面上的正应力：
不变 (B)逐渐减小(C)逐渐增大
直接剪切试验的叙述中，正确的是( )。
沿最薄弱的面发生剪切破坏(B)剪切面上的剪应力分布不均匀
面上的剪应力分布均匀 (D)试验过程中，可测得孔隙水压力
实质上是土的抗剪强度，下列有关抗剪强度的叙述正确的是( )。
的抗剪强度是由内摩擦力和粘聚力形成的
、粘性土的抗剪强度是由内摩擦力和粘聚力形成的
的抗剪强度是由内摩擦力形成的
向应力一定的条件下，土的粘聚力越大，内摩擦力越小，抗剪强度愈大
三轴压缩试验的叙述中，错误的是( )。
压缩试验能严格地控制排水条件
压缩试验可量测试样中孔隙水压力的变化
过程中，试样中的应力状态无法确定，较复杂
面发生在试样的最薄弱处
时，最小主应力方向和破裂面的夹角为
(B) (C)
压强度试验适用于( )的抗剪强度指标的测定。
(B)粘性土 (C)粉土(D)饱和粘性土
土的抗剪强度指标( )。
水条件无关(B)与排水条件有关
中孔隙水压力的变化无关 (D)与试验时的剪切速率无关
剪强度表达式为：
几项中，全部是土的抗剪强度指标的是( )。
c (B)σ、(C)c、? (D)σ、?
大的饱和软粘性土层上修建筒仓建筑时，对土的抗剪强度宜采用（）
水剪(B)固结不排水剪(C)排水剪
土三轴不排水试验中，围压越大，则测出的不排水强度（）。
(B)越小(C)不变
土样的破坏面在上下剪切盒之间，三轴试验土样的破坏面？（）【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试卷】样顶面夹角呈面(B)与试样顶面夹角呈
样顶面夹角呈
土的不固结不排水强度主要取决于( )【三峡大学2006年研究生入学考试试题】
大小(B)土的原有强度 (C)孔隙压力系数大小 (D)偏应力大小
错题
试验的优点是可以严格控制排水条件，而且设备简单.操作方便。
剪强度由摩擦力和粘聚力两部分组成。
切试验不能用来测定软粘土的灵敏度。
粘土，常用无侧限抗压强度试验代替三轴仪不固结不排水剪切试验。
问题实质上就是土的抗剪强度问题。
程中，代表土中某点应力状态的莫尔应力圆不可能与抗剪强度包线相割。
体处于不排水状态时，可认为土的抗剪强度为一定值。
质外，试验时的剪切速率是影响土体强度的最重要的因素。
应力面成的平面上剪应力最大，故该平面总是首先发生剪切破坏。
大主应力作用线的夹角为。
取得原状土样的土类，如在自重作用下不能保持原形的软粘土，其抗剪强度的测定应采用现场原位测试的方法进行。
度很快的砂土地基，宜采用三轴仪不固结不排水试验或固结不排水试验的强度指标作相关的计算。
不排水剪切试验得到的指标称为土的不排水抗剪强度。
然状态的砂土常根据标准贯入试验锤击数按经验公式确定其内摩擦角。
土的抗剪强度指标，，问当地基中某点的大主应力，而小主应力为多少时，该点刚好发生剪切破
抗剪强度指标，，若作用在土中某平面上的正应力和剪应力分别为.，问该平面是否会试样进行三轴固结排水剪切试验，测得试样破坏时的主应力差，周围压力，试求该砂土的抗剪强度
性土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，施加周围压力，试样破坏时的主应力差，测得孔隙，整理试验成果得有效应力强度指标.。问：（1）破坏面上的法向应力和剪应力以及试样中的最大剪应力为多破坏面发生在的平面而不发生在最大剪应力的作用面？
结饱和粘性土样在三轴仪中进行固结不排水剪切试验，试件在周围压力作用下，当通过传力杆施加的竖向压力达，并测得此时试件中的孔隙水压力。试求土地有效粘聚力和有效内摩擦角.破坏面上的有效正应力和剪应力。
.，承受大主应力.小主应力的作用，测得孔隙水压力，试判断土样是否达
性土试样进行固结不排水剪切试样，施加的周围压力，试样破坏时的主应力差。已知土的粘聚力，是说明为什么试样的破坏面不发生在最大剪应力的作用面？
性土层中取出土样加工成三轴试样，由固结不排水试验得，。若对同样的土样进行不固结不排水试验，当试样放入压水压力，然后关闭排水阀，施加周围压力，随后施加竖向压力至试样破坏，测得破坏时的孔隙压力系数
排水抗剪强度。
缩系数为，强度指标，。若作用在土样上的大小主应力分别为和，问该土样是否破坏，该土样能经受的最大主应力为多少？
中一点的大主应力为，地基土的粘聚力和内摩擦角分别为和。求该点的抗剪强度。
和土样，已知土的抗剪强度指标为，；，；，，则：
该土样在作用下进行三轴固结不排水剪切试验，则破坏时的约为多少？
，，时土样可能破裂面上的剪应力是多少？土样是否会破坏？
性土由无侧限抗压强度试验测得其不排水抗剪强度，如对同一土样进行三轴不固结不排水试验，问：
施加围压，轴向压力，该试样是否破坏？
加围压，若测得破坏时孔压系数，此时轴向压力和孔压多大？
坏面与水平面的夹角。
地基上修筑一土堤，软土的不排水强度参数，，土堤填土的重度为，试问土堤一次性堆高最多能达到几系数伟2.0，太沙基承载力公式中）
样在的三轴室压力作用下完全排水固结，然后关闭排水阀门，将三轴室压力升至，再增加偏压力直至试样有效粘聚力，有效内摩擦角，孔隙压力系数，，试确定破坏时的偏应力。
土地基，，，，，，静止侧压力系数，地下水位在地基表面处。载，试求地基中距地面5米深度处.与水平面成550角的平面上且当土的固结度达到90%时，土的抗剪强度是多少？强度的净增
粘性土地基的有效重度为，静止侧压力系数为，有效粘聚力为，有效内摩擦角为，地下水位与地面齐平。当地面承受宽度
时，荷载中心点下深度为的点在不排水条件下剪切破坏，此时，孔隙水压力值为。
出点在原始应力状态下和破坏时的总应力圆和有效应力圆，以及相应的莫尔破坏包线示意图；
明该地基土的不排水抗剪强度的表达式可以写成：
基中任一点由引起的附加主应力为：
——该点到均布条形荷载两端的夹角。
粘性土地表瞬时施加一宽度为的均不条形荷载，引起荷载中心线下深度处点的孔隙水压力增量
压力系数，饱和重度，有效应力指标，。地下水位在地表。试计算点在时间
剪切破坏。
行直剪试验，在法向压力为100、200、300、400kPa时，测得抗剪强度分别为52、83、115、145kPa，试求：（a）用作图法确定c和；（b）如果在土中的某一平面上作用的法向应力为260kPa，剪应力为92 kPa，该平面是否会剪切破坏？为什么？
性土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度，如果对同一土样进行三轴不固结不排水试验，施加周围压力
的轴向压力作用下发生破坏？
样在三轴仪中进行固结不排水试验，破坏时的孔隙水压力为，两个试件的试验结果为：
用作图法确定该黏土试样的；（b）试件Ⅱ破坏面上的法向有效应力和剪应力；（c）剪切破坏时的孔隙水压力系数A
性土在三轴仪中进行固结不排水试验，得，如果这个试件受到和的作用，测得孔隙，问该试件是否会破坏？为什么？
结饱和黏性土试样进行不固结不排水试验得，对同样的土进行固结不排水试验，得有效抗剪强度指标
排水条件下破坏，试求剪切破坏时的有效大主应力和小主应力。
中的黏土层，如果某一面上的法向应力突然增加到200kPa，法向应力刚增加时沿这个面的抗剪强度是多少？经很长时间后这个面抗
试样由固结不排水试验得出有效抗剪强度指标，如果该试件在周围压力下进行固结排水试验至破
主应力。
习题参考答案
23456789101112131415
D B D A B C B D A C C A A A
1718192021222324252627282930
A B B C A C B A C C B B C B
323334353637
B C A C B B
错题
格控制排水条件。
没有粘聚力。
测灵敏度。
剪切速率”为“排水条件”。
的平面上剪应力虽然为最大，但相应的抗剪强度更大。
。
透水性大，通常只进行排水剪试验。
，所以该平面会发生剪切破坏。
上
剪应力作用面上
粘性土进行固结不排水剪切试验时，。
的有效正应力和剪应力分别为：
样未达到极限平衡状态。
平衡条件：
即
..代入上式，得
（不会破坏）
（不会破坏）
（不会破坏）
，
平衡条件，有
代入上式，得
载前
结度达90%时
（不会破坏）
（不会破坏）
法（如上图）土样的抗剪强度指标c=20kPa和
所以，未破坏。
：破坏线是一水平直线，即在剪应力最大的作用平面上发生剪切破坏(特殊)
(参见书P192，公式7-14)
用作图法(见下图)确定该黏土试样的
不排水试验中，，于是有(见P195公式7-29)
，所以，不会破坏。
固结不排水，见下图，知??①
水，见上图，知??②
时，瞬间相当于不排水条件
，任何面的抗剪强度均为
，，相当于排水条件，但又由于很接近，故用CU的指标进行计算：满足
CU和CD中的很接近
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
第1章 土的物理性质与工程分类 一．填空题 1． 颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大，颗粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。 2． 粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越多，粘土的塑性指标越大 3． 塑性指标p L p w w I -=，它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围，它综合反映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定：1710≤
p I 为粘土。 4． 对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，工程上用指标e 、r D 来衡量。 5． 在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数p I 。 6． 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标r D 来衡量。 7． 粘性土的液性指标p L p L w w w w I --= ，它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态，《规范》 按L I 将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 8． 岩石按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化。 9． 岩石按坚固程度划分为硬质岩石，包括花岗岩、石灰岩等；软质岩石，包括页岩、泥岩等。 10．某砂层天然饱和重度20=sat γkN/m 3，土粒比重68.2=s G ，并测得该砂土的最大干重度1.17max =d γkN/m 3，最小干重度4.15min =d γkN/m 3，则天然孔隙比e 为0.68，最大孔隙比=max e 0.74，最小孔隙比=min e 0.57。 11．砂粒粒径范围是0.075~2mm ，砂土是指大于2mm 粒径累计含量不超过全重50%，而大于0.075mm 粒径累计含量超过全重50%。 12．亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间，而发生膨胀。 二 问答题 1． 概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系？ 答：三相组成的性质，特别是固体颗粒的性质，直接影响土的工程特性。但是，同样一种土，密实时强度高，松散时强度低。对于细粒土，水含量少则硬，水含量多时则软。这说明土的性质不仅决定于三相组成的性质，而且三相之间量的比例关系也是一个很重要的影响因素。
土力学习题及详细解答 《土力学》习题 绪论 一、填空题 1.就与建筑物荷载关系而言，地基的作用是荷载，基础的作用是荷载。 2.地基基础设计，就地基而言，应满足条件和条件。 3.土层直接作为建筑物持力层的地基被称为地基，埋深小于5m的基础被称为基础。 二、名词解释 1.人工地基 2.深基础 3.基础 4.地基 第1章土的组成 一、填空题 1.若某土样的颗粒级配曲线较缓，则不均匀系数数值较，其夯实后密实度较。 2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥且曲率系数为的土。 3.利用曲线可确定不均匀系数Cu；为了获得较大密实度，应选择Cu值较的土作为填方工程的土料。 4.能传递静水压力的土中水是水和水。 5.影响压实效果的土中气是与大气的气体，对工程性质影响不大的土中气是与大气 的气体。 6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用法，对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用法。 7.粘性土越坚硬，其液性指数数值越，粘性土的粘粒含量越高，其塑性指数数值越。 8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径，称为粒径，小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径，称为粒径。 二、名词解释 1.土的结构 2.土的构造 3.结合水 4.强结合水 5.颗粒级配 三、单项选择题 1.对工程会产生不利影响的土的构造为： （A）层理构造 （B）结核构造 （C）层面构造 （D）裂隙构造 您的选项（） 2.土的结构为絮状结构的是: 粉粒 碎石 粘粒 砂粒 您的选项（） 3.土粒均匀，级配不良的砂土应满足的条件是（C U为不均匀系数，C C为曲率系数）： C U< 5 C U>10 C U> 5 且C C= 1へ3 C U< 5 且C C= 1へ3 您的选项（）
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
1.什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？ 土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配（粒度成分）。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）称为颗粒级配曲线，它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。 2.土中水按性质可以分为哪几类？ 3. 土是怎样生成的？有何工程特点？ 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，在各种自然环境中生成的沉积物。与一般建筑材料相比，土具有三个重要特点：散粒性、多相性、自然变异性。 4. 什么是土的结构？其基本类型是什么？简述每种结构土体的特点。 土的结构是指由土粒单元大小、矿物成分、形状、相互排列及其关联关系，土中水的性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。基本类型一般分为单粒结构、蜂窝结（粒径0.075~0. 005mm）、絮状结构（粒径<0.005mm）。 单粒结构：土的粒径较大，彼此之间无连结力或只有微弱的连结力，土粒呈棱角状、表面粗糙。 蜂窝结构：土的粒径较小、颗粒间的连接力强，吸引力大于其重力，土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。 絮状结构：土粒较长时间在水中悬浮，单靠自身中重力不能下沉，而是由胶体颗粒结成棉絮状，以粒团的形式集体下沉。 5. 什么是土的构造？其主要特征是什么？ 土的宏观结构，常称之为土的构造。是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。其主要特征是层理性、裂隙性及大孔隙等宏观特征。 6. 试述强、弱结合水对土性的影响 强结合水影响土的粘滞度、弹性和抗剪强度，弱结合水影响土的可塑性。 7. 试述毛细水的性质和对工程的影响。在那些土中毛细现象最显著？ 毛细水是存在于地下水位以上，受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。土中自由水从地下水位通过土的细小通道逐渐上升。它不仅受重力作用而且还受到表面张力的支配。毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸湿及冻胀等有重要影响；在干旱地区，地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发，盐分积聚于靠近地表处而形成盐渍土。在粉土和砂土中毛细现象最显著。
第3章土的渗透性及渗流 一、简答题 1.试解释起始水力梯度产生的原因。 2.简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。 3.为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别？ 4.拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场？ 5.为什么流线与等势线总是正交的？ 6.流砂与管涌现象有什么区别和联系？ 7.渗透力都会引起哪些破坏？ 二、填空题 1.土体具有被液体透过的性质称为土的。 2.影响渗透系数的主要因素有：、、、、、 。 3.一般来讲，室内渗透试验有两种，即和。 4.渗流破坏主要有和两种基本形式。 5.达西定律只适用于的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的。 三、选择题 1.反应土透水性质的指标是（）。 A.不均匀系数 B.相对密实度 C.压缩系数 D.渗透系数 2.下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（）。 A．发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流 1 / 13
B.流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中 C.流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏 D.流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏 3.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？（） A.压缩系数 B.固结系数 C.压缩模量 D.渗透系数 4.发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？（） A.坑底隆起 B.流土 C.砂沸 D.流砂 5.下属关于渗流力的描述不正确的是（）。 A.其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致 B.是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同 C.流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大 D.渗流力的存在对土体稳定总是不利的 6.下列哪一种土样更容易发生流砂？（） A.砂砾或粗砂 B.细砂或粉砂 C.粉质黏土 D.黏土 7.成层土水平方向的等效渗透系数与垂直方向的等效渗透系数的关系是（）。 A.> B.= C.< 8. 在渗流场中某点的渗流力（）。 A.随水力梯度增加而增加 B.随水利力梯度增加而减少 C.与水力梯度无关 9.评价下列说法的正误。（） ①土的渗透系数越大，土的透水性也越大，土的水力梯度也越大； ②任何一种土，只要水力梯度足够大，就有可能发生流土和管涌； 2 / 13
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）
土力学试卷及答案 一．名词解释(每小题2分，共16分) 1.塑性指数 液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）称为塑性指数，用表示，取整数，即： —液限，从流动状态转变为可塑状态的界限含水率。 —塑限，从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率。 2.临界水力坡降 土体抵抗渗透破坏的能力，称为抗渗强度。通常以濒临渗透破坏时的水力梯度表示，称为临界水力梯度。 3.不均匀系数 不均匀系数的表达式： 式中：和为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为60%和10%时所对应的粒径。 4. 渗透系数：当水力梯度i等于1时的渗透速度（cm/s或m/s）。 5. 砂土液化：液化被定义为任何物质转化为液体的行为或过程。对于饱和疏松的粉细砂， 当受到突发的动力荷载时，一方面由于动剪应力的作用有使体积缩小的趋势，另一方面由于时间短来不及向外排水，因此产生很大的孔隙水压力，当孔隙水压力等于总应力时，其有效应力为零。根据太沙基有效应力原理，只有土体骨架才能承受剪应力，当土体的有效应力为零时，土的抗剪强度也为零，土体将丧失承载力，砂土就象液体一样发生流动，即砂土液化。 6. 被动土压力 当挡土墙向着填土挤压移动，墙后填土达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。 7.残余强度 紧砂或超固结土的应力—应变曲线为应变软化型，应力应变曲线有一个明显的峰值，过此峰值以后剪应力便随着剪应变的增加而降低，最后趋于某一恒定值，这一恒定的强度通常 称为残余强度或最终强度，以表示。 8.临塑荷载 将地基土开始出现剪切破坏（即弹性变形阶段转变为弹塑性变形阶段）时，地基所承受的基底压力称为临塑荷载。 四、问答题（每小题5分，共25分） 1．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：，用液塑限联合测定仪测出液限w L、塑限w p后按以上公式计算。 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。 2．流土与管涌有什么不同？它们是怎样发生的？
第一章 一、选择题 1、若土的颗粒级配累计曲线很陡，则表示( )。 A．土粒较均匀B．不均匀系数较大 C．级配良好D．填土易于夯实 2、若甲、乙两种土的不均匀系数相同，则两种土的( )。 A．颗粒级配累计曲线相同B．有效粒径相同 C．限定粒径相同D．限定粒径与有效粒径之比值相 3、若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．处于最密实的状态B处于最松散的状态 C．处于中等密实的状态D．相对密实度D r＝1 4、对无粘性土的工程性质影响最大的因素是( )。 A．含水量B．密实度 C．矿物成分D．颗粒的均匀程度 5、某粘性土的液性指数Ip＝0.6，则该土的状态为( )。 A．硬塑B．可塑C．软塑D．流塑 6、粘性土的塑性指数越大，表示土的( )。 A．含水率越大B．粘粒含量越高 C．粉粒含量越高D．塑限越高 二、判断下列说法是否正确，如果不正确请更正。 1、结合水是液态水的一种，故能传递静水压力。 2、在填方工程施工中，常用土的干密度来评价填土的压实程度。 3、无论什么土，都具有可塑性。 4、塑性指数可以用于对无粘性土进行分类。 5、相对密实度主要用于比较不同砂土的密实度大小。 6、砂土的分类是按颗粒级配及其形状进行的。 7、凡是天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土均可称为淤泥。 8、由人工水力冲填泥砂形成的填土称为冲积土。 9、甲土的饱和度大于乙土的饱和度，则甲土的含水量一定高于乙土的含水量。 三、计算分析题 1、有一完全饱和的原状土样，切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g，经105o C烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒比重为2.74，试求该土样的密度、含水量、干密度及孔隙比(要求按三相比例指标的定义求解)。
第1章土的物理性质与工程分类 一.填空题 1.颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大，颗粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级配良好的土料作 为填方或砂垫层的土料。 2.粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越多，粘土的塑性 指标越大 3.塑性指标I P r W L -W P ,它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围，它综合反 映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定：10 ::： I P _17为粉质粘土，I P 17为粘土。 4.对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，工程上用指标e、D r来衡量。 5.在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数I P 6.决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标D r来衡量。 W-W P 7.粘性土的液性指标I L ，它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态，《规范》 W L-W p 按I L将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 &岩石按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化。 9.岩石按坚固程度划分为硬质岩石，包括花岗岩、石灰岩等；软质岩石，包括页岩、泥岩 10.某砂层天然饱和重度sat =20kN∕m3,土粒比重G^ 2.68 ,并测得该砂土的最大干重 度dmax =17.1kN∕m3，最小干重度dmin =15.4 kN/m3,则天然孔隙比e为0.68，最大孔隙比e f maχ =0.74,最小孔隙比e min =0.57。 11.砂粒粒径范围是0.075~2mm，砂土是指大于2mm粒径累计含量不超过全重50%，而大 于0.075mm粒径累计含量超过全重50%。 12.亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间，而发生膨胀。 二问答题 1.概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系？ 答：三相组成的性质，特别是固体颗粒的性质，直接影响土的工程特性。但是，同样一种土， 密实时强度高，松散时强度低。对于细粒土，水含量少则硬，水含量多时则软。这说明土的性质不仅决定于
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
土力学期末试题及答案． 一、单项选择题 1．用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成 情况时，若曲线越陡，则表示土的 ( )
A．颗粒级配越好 B．颗粒级配越差C．颗粒大小越不均匀 D．不均匀系数越大 2．判别粘性土软硬状态的指标是 ( ) A．塑性指数 B．液性指数 C．压缩系数 D．压缩指数 3．产生流砂的充分而必要的条件是动水力( )
A．方向向下 B．等于或大于土的有效重度 C．方向向上 D．方向向上且等于或大于土的有效重度 4．在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是 ( ) A．均匀的 B．曲线的 C．折线的 D．直线的 5．在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是 ( ) A．附加应力的变化 B．总应力的变化C．有效应力的变化 D．自重应力的变化6．采用条形荷载导出的地基界限荷载P用于矩1/4． 形底面基础设计时，其结果 ( ) A．偏于安全 B．偏于危险 C．安全度不变 D．安全与否无法确定
7．无粘性土坡在稳定状态下（不含临界稳定）坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( ) A．β<φ B．β=φ C．β>φ D．β≤φ 8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是 ( ) A．钻孔柱状图 B．工程地质剖面图
C．地下水等水位线图 D．土工试验成果总表 9．对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck按公式确定地基承载力的特征值。偏心 为偏心方向的基础边长）Z（注：距的大小规定为( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 ．e≤b/2 DC．e≤b/4 对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理10. ( ) 地基的主要作用之一 是．减小液化的可能性A B．减小冻胀．消除湿陷性 D ．提高地基承载力C． 第二部分非选择题 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为____。
《土力学》第二章习题集及详细解答 第2章土的物理性质及分类 一填空题 1.粘性土中含水量不同，可分别处于、、、、四种不同的状态。其界限含水量依次是、、。 2.对砂土密实度的判别一般采用以下三种方法、、。 3.土的天然密度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定，其测定方法分别是、、。 4. 粘性土的不同状态的分界含水量液限、塑限、缩限分别用、、测定。 5. 土的触变性是指。 6.土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低越。 7. 作为建筑地基的土，可分为岩石、碎石土砂土、、粘性土和人工填土。 8.碎石土是指粒径大于mm的颗粒超过总重量50%的土。 9.土的饱和度为土中被水充满的孔隙与孔隙之比。 10. 液性指数是用来衡量粘性土的状态。 二、选择题 1．作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数C u的关系：( ) （A）C u大比C u小好(B) C u小比C u大好(C) C u与压实效果无关 2.有三个同一种类土样，它们的含水率都相同，但是饱和度S r不同，饱和度S r越大的土，其压缩性有何变化？( ) (A)压缩性越大(B) 压缩性越小(C) 压缩性不变 3.有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率怎样改变？( ) (A)γ增加，减小(B) γ不变，不变(C)γ增加，增加 4.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？( ) (A)天然土的含水率最大不超过液限 (B) 液限一定是天然土的饱和含水率 (C)天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 5. 已知砂土的天然孔隙比为e＝0.303，最大孔隙比e max＝0.762，最小孔隙比e min＝0.114，则该砂土处于( )状态。 （A）密实（B）中密 (C)松散（D）稍密 6．已知某种土的密度ρ＝1.8g/cm3，土粒相对密度ds＝2.70，土的含水量w＝18.0％，则每立方土体中气相体积为( ) (A)0.486m3 (B)0.77m3(C)0.16m3(D)0.284m3 7.在土的三相比例指标中，直接通过室内试验测定的是（）。 (A)d s，w,e； (B) d s，w, ρ； (C) d s，e, ρ； (D) ρ，w, e。
土力学习题与答案三 一、判断题。（60题） 1、黄土在干燥状态下，有较高的强度和较小的压缩性，但在遇水后，土的结构迅速破坏发生显著的沉降，产生严重湿陷，此性质称为黄土的湿陷性。（√） 2、经试验得知液塑限联合测定法圆锥仪入土深度为17mm，则土样的含水率等于其液限。（√） 3、土的饱和度只与含水率有关。（×） 4、土的密实度越大，土的渗透性越小。（√） 5、一土样颗粒分析的结果d10=0.16mm,d60=0.58mm，它的不均匀系数Cu=3.63。（√） 6、根据颗粒分析试验结果，在单对数坐标上绘制土的颗粒级配曲线，图中纵坐标表示小于（或大于）某粒径的土占总质量的百分数，横坐标表示土的粒径。（√） 7、黄土都具有湿陷性。（×） 8、经试验得知液塑限联合测定法圆锥仪入土深度为2mm，则土样的含水率等于其液限。( × ) 9、土的含水率直接影响其饱和度的大小。（√） 10、土的孔隙比越大，土的渗透性越大。（×） 11、常用颗粒分析试验方法确定各粒组的相对含量，常用的试验方法有筛分法和密度计法、比重瓶法。（×） 12、湖积土主要由卵石和碎石组成。（×） 13、土层在各个方向上的渗透系数都一样。( × ) 14、土的物理指标中只要知道了三个指标，其它的指标都可以利用公式进行计算。（√） 15、粘性土的界限含水率可通过试验测定。（√） 16、一土样颗粒分析的结果d10=0.19mm,它的不均匀系数Cu=3.52，d60=0.76mm。（×） 17、土的饱和度为0，说明该土中的孔隙完全被气体充满。（√） 18、岩石经风化作用而残留在原地未经搬运的碎屑堆积物为坡积土。（×） 19、一般情况下土层在竖直方向的渗透系数比水平方向小。（√） 20、粘性土的塑性指数可通过试验测定。( × ) 21、一土样颗粒分析的结果d10=0.17mm,d60=0.65mm，它的不均匀系数Cu=3.82。（√） 22、残积土一般不具层理，其成分与母岩有关。（√） 23、两个土样的含水率相同，说明它们的饱和度也相同。（×） 24、同一种土中，土中水的温度越高，相应的渗透系数越小。( × ) 25、粘性土的塑性指数与天然含水率无关。（√） 26、土的含水率的定义是水的体积与土体总体积之比。（×） 27、土中水的温度变化对土的渗透系数无影响。( × ) 28、岩石是热的不良导体，在温度的变化下，表层与内部受热不均，产生膨胀与收缩，长期作用结果使岩石发生崩解破碎。（√） 29、岩石在风化以及风化产物搬运.沉积过程中，常有动植物残骸及其分解物质参与沉积，成为土中的次生矿物。（×） 30、粘性土的液性指数可通过试验测定。( × ) 31、曲率系数在1～3之间，颗粒级配良好。（×） 32、渗透力是指渗流作用在土颗粒上单位体积的作用力。（√）
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
第2章土的物理性质及分类 1.有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7ck的环刀内，称得总质量为7 2. 49g,经1 05°C烘干至恒重为61. 28g,己知环刀质量为32. 54g, 土粒相对密度（比重）为2. 74,试 求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求按三项比例指标定义求解）。 2.某原状土样的密度为1.85g/cn】3、含水量为34%、土粒相对密度为2.71，试求该土样的 饱和密度、有效密度和有效重度（先导得公式然后求解）。 3.某砂土土样的密度为1.77g/cm3 ,含水量为9. 8%, 土粒相对密度为2. 67,烘干后测定最小孔隙比为0.461,最大孔隙比为0.943,试求孔隙比和相对密度，判断该砂土的密实度。 4.某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%, 土粒相对密度为2. 73，液限为33%,塑限为17%,试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该粘性土的分类名称和软硬状态。 1 解：m-7149-31S4-39.?% -61.28-3154-28J4g M, -M -in. -39.95-28.74 ■ IU唇 2. 3. -L324g/ .■业..的 因为1/3< SPAN>所以该砂土的密实度为中密。 4.解：由* 得??4, ■ 173x0.3■ 0.819 ■咎r^rL5如 七银?耕?w ?-.倾 因为10
相关主题
文本预览