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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 为粉质粘土，17>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 pL 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．*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。
土力学期末考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 土的三相组成包括：A. 固体颗粒、水、气体B. 固体颗粒、水、空气C. 固体颗粒、液体、气体D. 固体颗粒、水、空气2. 土的压缩性是指：A. 土在压力作用下的体积变化B. 土在剪切作用下的体积变化C. 土在压缩作用下的剪切变形D. 土在剪切作用下的体积压缩3. 土的剪切强度由以下哪些因素决定：A. 土的密度和含水量B. 土的内摩擦角和粘聚力C. 土的孔隙比和含水量D. 土的颗粒大小和密度4. 土的固结过程是指：A. 土在荷载作用下逐渐达到稳定状态的过程B. 土在干燥过程中体积收缩的过程C. 土在潮湿过程中体积膨胀的过程D. 土在振动作用下颗粒重新排列的过程5. 土的渗透性是指：A. 土对水的透过能力B. 土对气体的透过能力C. 土对固体颗粒的透过能力D. 土对液体和气体的透过能力二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述土的压缩性和剪切性的区别及各自在工程中的应用。
2. 解释什么是土的固结理论，并简述固结过程对土工结构设计的影响。
3. 描述土的渗透性对土坝设计的重要性，并简述渗透系数的测定方法。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 某土样在固结试验中，初始孔隙比为1.2，经过固结后，孔隙比降至0.8。
已知土样的初始体积为100cm³，试计算固结后土样的体积，并分析固结过程中体积变化的原因。
2. 假设有一土坡，其高度为10m，坡度为1:1.5，土的内摩擦角为30°，粘聚力为0。
试计算该土坡的稳定性，并判断是否需要采取措施以防止滑坡。
四、论述题（共30分）1. 论述土的分类方法及其在土力学研究和工程实践中的应用。
2. 讨论土的应力路径对土的力学行为的影响，并举例说明在实际工程中如何根据应力路径设计土工结构。
土力学试验方法在土木工程中的应用土力学是土木工程中的一个重要分支，研究土壤的力学性质以及其在工程中的应用。
而土力学试验则是评估和确定土壤力学性质的关键方法之一。
本文将探讨土力学试验方法在土木工程中的应用，并介绍一些常见的试验方法和其重要性。
一、材料试验材料试验是土力学中的一个重要部分，主要用于研究土壤的物理和力学性质。
常见的材料试验有颗粒分析试验、液塑性指数试验、压缩试验等。
1. 颗粒分析试验颗粒分析试验是用于确定土壤中不同粒径颗粒的比例和分布的方法。
通过该试验可以了解土壤的颗粒组成情况，从而评估土壤的孔隙结构、渗透性等重要参数。
2. 液塑性指数试验液塑性指数试验主要用于评估土壤的可塑性和流动性。
通过测定土壤的液限和塑限，可以计算得出液塑性指数，从而判断土壤的工程分类和适用范围。
3. 压缩试验压缩试验是用于研究土壤压缩性质的试验方法。
通过施加一定的压力，观察土壤变形和应变的关系，可以预测土壤在承受荷载后的变形行为，为土木工程的设计提供重要依据。
二、力学试验力学试验是土力学中的另一个重要部分，用于研究土壤的力学行为和承载特性。
常见的力学试验有剪切试验、压实试验、抗剪试验等。
1. 剪切试验剪切试验是评估土壤剪切强度和剪切变形特性的重要方法。
通过施加剪切力，并测量土壤的应力-应变关系，可以得到土壤的剪切强度参数，为土木工程中的土壤稳定性分析提供依据。
2. 压实试验压实试验主要用于研究土壤在施加荷载情况下的变形和压缩特性。
通过施加一定的压力和湿度，并测量土壤的密度和压缩率，可以评估土壤在荷载作用下的变形性能和承载能力。
3. 抗剪试验抗剪试验是评估土壤抗剪强度和抗剪特性的试验方法。
通过施加剪切力，并测量土壤的应力-应变关系，可以判断土壤在受力情况下的稳定性和变形能力。
三、应用研究土力学试验方法在土木工程中的应用非常广泛，涉及到多个领域和工程项目。
以下将介绍一些典型的应用案例。
1. 基础工程基础工程是土力学试验的一个重要应用领域。
中国石油大学北京远程教育学院期末考试土力学与基础工程试卷A学习中心： __ 姓名：__ ______学号：__ _____关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文,带有明显外校标记,不符合学院要求或学生本人情况,或存在查明出处的内容或其他可疑字样者,判为抄袭,成绩为“0”;2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同,成绩为“0”;3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者,认定为“白卷”或“错卷”,成绩为“0”;试卷选题说明请按照学号尾数选答试卷:学号尾号为奇数的同学做A卷学号尾号为偶数的同学做B卷一、论述题：本部分共4道题,每题10分,共40分,请按照答题点作答;1.强夯法加固地基的机理是什么有什么优缺点答：机理：强夯法是在极短的时间内对地基土体施加以巨大的冲击能量一般而言,次终极能量不小于1000KN/m,加荷历时约几十毫秒,对含水量较大的土层,加荷时间约为100毫秒左右;这种突然释放的巨大能量,将转化为各种波型传到地下;首先到达某指定范围的波是压缩波,它使土体受压或受拉,能引起瞬间的空隙水汇集,因而使地基土的抗剪强度大为降低,据理论计算这种波以振动能量的7%传播出去,紧随压缩波之后的是剪切波,以振动能量26%传播出去,剪切波会导致土体结构的破坏;此外的瑞利波面波以振动能量的67%传出,在夯点附近造成地面隆起;土体在这些波的综合作用下,土体颗粒重新排列相互靠拢,排出空隙中的气体,使土体挤密压实,强度提高;优点：机具简单,施工方便,加固地基效果显著;适用范围广：碎石土、砂土、低饱和度的粉土、湿陷性黄土、杂填土、素土;缩短工期;降低工程造价与达到相同处理要求的相比较;缺点：震动大,对周围已有建筑物的影响较大;2.什么是地震地震的成因又有哪些分类答：地震又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成的振动,期间会产生地震波的一种自然现象;地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因;按地震成因分为：构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震、人工地震;3.什么是分层总和法,简要概括其计算地基沉降的步骤答：分层总和法是指将地基沉降计算深度内的土层按土质和应力变化情况划分为若干分层,分别计算各分层的压缩量,然后求其总和得出地基最终沉降量;国家规范计算地基沉降的方法基础都是分层总和法,本法计算的物理概念清楚,计算方法也很容易,易于在工程单位推广应用;计算步骤①地基土分层：分层厚度h i ≤ 0.4B,不同土层分界面和地下水面都应作为分层面；②计算地基土中的自重应力,并按比例画在基础中心线的左边；③计算地基土中的附加应力,并按比例画在基础中心线的右边；④确定地基压缩层深度Zn一般土取附加应力等于自重应力的20%,软土取附加应力等于自重应力的10%的标高作为压缩层的下限；⑤计算各土层的沉降量并求和得地基最终沉降量;4.天然地基上浅基础的设计内容是什么具体步骤答：选择基础的材料、类型,进行基础平面布置;1）选择基础的埋置深度;2）确定地基承载力设计值;3）确定基础的底面尺寸;4）必要时进行地基变形与稳定性验算;5）进行基础结构设计按基础布置进行内力分析、截面计算和满足构造要求;6）绘制基础施工图,提出施工说明;二、简答题：本部分有8道题,每题5分,共40分,请简要作答;1.减少沉降差的措施有哪些答：①采用桩基础或其他桩基础,以减小地基总沉降量;②采用CFG等地基处理形式对地基进行处理,以提高地基的承载力和压缩模量;③在建筑、结构和施工中采取措施;建筑措施主要有：建筑物的体形力求简单,增强结构的整体刚度,设置沉降缝,与相邻建筑物基础保持合适的净距,调整某些设计标高以防止过大的建筑物沉降影响建筑物的使用功能等;结构措施主要有：设置圈梁;选用合适的结构形式;减轻建筑物和基础的自重;减小或调整基底附加压力;加强基础刚度;施工措施主要有：先建重高建筑、后建轻低〕建筑的程序;建筑物施工前使地基预先沉降,注意沉桩、降水对邻近建筑物的影响,基坑开挖坑底土的保护;2.建筑物冻害的防治措施答：⑴换填法⑵物理化学法⑶保温法⑷排水隔水法⑸结构措施3.地震作用下地基的液化机理答：饱和松砂与粉土主要是单粒结构,处于不稳定状态;在强烈地震作用下,疏松不稳定的砂粒与粉粒移动到更稳定的位置；但地下水位下的土的孔隙已完全被水充满,在地震作用的短暂时间内,土中的孔隙水无法排出,砂粒与粉粒位移至孔隙水中被漂浮,此时土体的有效应力为零,地基丧失承载力,造成地基不均匀下沉,导致建筑物破坏; 27.振动对土的体力学的力学影响⑴土的强度降低；⑵地基产生附加沉降；⑶砂土与粉土产生液化；⑷粘性土产生触变;4.砂石桩加固粘性土地基的加固机理答：砂石桩在粘土地基中,主要利用砂石桩本身的强度及其排水效果,其作用包括：⑴砂石桩置换：在粘性土中形成大直径密实砂石桩桩体,砂石桩与粘性土形成符合地基,共同承担上部荷载,提高了地基承载力和整体稳定性;⑵上部荷载产生对砂石桩的应力集中,减少了对粘性土的应力,从而减少了地基的固结沉降量,将砂石桩处理淤泥质粘性土地基,可减少沉降量20% 30%；⑶排水固结：砂石桩在粘性土地基中形成排水通道,因而加速固结速率; 22.高压喷射注浆法加固地基的机理此法是用钻机钻孔至需要的加固深度后,将喷射管插入地层预定的深度,用高压泵将水泥浆液从喷射管喷出,使土体结构破坏并与水泥浆液混合;胶结硬化后形成强度大;压缩性小、不透水的固结体,达到加固的目的5.换填垫层法的作用答：⑴提高地基承载力；⑵减小地基沉降量；⑶加速软土的排水固结；⑷防止冻胀；⑸消除膨胀土的胀缩作用； 20建筑地基加固的方法⑴机械夯实法；⑵强夯法；⑶换填垫层法；⑷预压固结法；⑸挤密法；⑹振冲法；⑺化学加固法⑻托换技术6.请介绍粘性土的液限、塑限、缩限、塑性指数、液性指数答：1、液限指土从可塑状态变成流动状态时的界限含水量;2、塑限指土从半固体状态转到可塑状态的界限含水量;3、缩限指土由半固体状态不断蒸发水分,体积逐渐缩小,直到体积不再缩小时土的界限含水量;实际上,建筑地基基础设计方法及实例分析一书上还配了一个图,非常清晰的表明了这几种界限含水量的关系和意义;从这个图就能看出,所谓的液限、塑限实际上指的就是土由固体状态随着含水量的增加而呈现另一种状态的界限含水量;4、塑性指数Ip=WL-Wp塑性指数是液限和塑限的差值,实际上反映了土在可塑状态范围内的含水量变化;如果土颗粒越戏,黏粒含量越高,土能够结合水的能力就越强,液限就越大,从而塑性指数就越大;所以塑性指数这个指标可以反映粘性土的性质;因此工程可以根据塑性指数的大小,对于粘性土进行分类;当塑性指数Ip>17时,为粘土当塑性指数10<ip≤17时,为粉质粘土< p=""></ip≤17时,为粉质粘土<>当塑性指数3<ip≤10时,为粉土< p=""></ip≤10时,为粉土<>当塑性指数Ip≤3时,土表现不出来粘性性质,所以就不是粘土了5、液性指数IL=W-Wp/WL-Wp液性指数是天然含水量与塑限的差值除以塑性指数;当天然含水量小于Wp时,IL小于0,土体处于坚硬状态;当天然含水量W大于WL 时,IL 大于1,土体处于流动状态;当天然含水量介于Wp与WL之间时,IL介于0和1之间,土体处于可塑状态;所以IL液性指数可以反映粘性土的软硬程度,IL越大,土越软, IL越小,土越硬;所以工程上可以根据液性指数IL的大小,把粘性土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五个状态;当IL≤0时,为坚硬状态当0<il≤0.25时,为硬塑状态< p=""></il≤0.25时,为硬塑状态<>当0.25<il≤0.75时,为可塑状态< p=""></il≤0.75时,为可塑状态<>当0.75<il≤1.0时,为软塑状态< p=""></il≤1.0时,为软塑状态<>当IL>1.0时,为流塑状态总结起来可以这么说,液性指数反映了粘土与非粘土以及不同类别粘土的区别,而塑性指数则是针对每一种粘土,其在含水量不同时的各个状态的划分;7.什么是地震烈度什么是地震基本烈度新烈度表共有多少个烈度答：地震烈度表示地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度;或释为地震影响和破坏的程度;是在没有仪器记录的情况下,凭地震时人们的感觉或地震发生后器物反应的程度,工程建筑物的损坏或破坏程度、地表的变化状况而定的一种宏观尺度;地震烈度是指地震引起的地面震动及其影响的强弱程度;当以地震烈度为指标,按照某一原则,对全国进行地震烈度区划,编制成地震烈度区划图,并作为建设工程抗震设防依据时,区划图可标志烈度便被称之为“地震基本烈度”;新烈度表共有12个烈度8.什么是土的自然变异性受哪些因素影响和变化答：在自然界中,土的风化作用时刻都在进行,而且各种风化作用相互加强;由于形成过程的自然条件不同,自然界的土也就多种多样;同一场地,不同深度处土的性质也不一样,即使同一位置的土,其性质也往往随方向而异;例如沉积土往往竖直方向的透水性小,水平方向的透水性大;因此,土是自然界漫长的地质年代内所形成的性质复杂、不均匀、各向异性且随时间不断变化的材料;这是土的第三个主要特征------自然变异性;三、计算题：本部分有2道题,每题10分,共20分,请给出详细步骤和结果;1.某干砂试样,,经细雨后,体积未变,饱和度达到,试问细雨后砂样的密度、重度、含水量是多少2.某住宅工程地质勘查中取原状土做实验;用天平秤湿土质量为,烘干后质量为,土粒比重为;计算此土样的干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙度、饱和度;。
土力学与基础工程参考答案1. 引言土力学是土木工程中非常重要的学科，它研究土体的物理特性和力学行为。
基础工程是土木工程中的一个重要分支，它涉及到建筑物和结构的基础设计和施工。
本文将介绍土力学和基础工程的基本概念，讨论相关的理论和方法，并提供一些参考答案，帮助读者更好地理解和应用这些知识。
2. 土力学基本理论土体是一种复杂的多相材料，它的物理特性和力学行为受到多种因素的影响。
土力学的基本理论提供了一种理解和描述土体行为的框架。
2.1 土体物理性质土体的物理性质包括土粒的颗粒大小分布、孔隙度、含水量等。
这些性质直接影响土体的力学行为。
例如，土粒的大小分布决定了土体的孔隙结构，进而影响了土体的透水性和渗透性。
2.2 应力和应变土体受到外部荷载的作用时会发生变形，这种变形可以通过应力和应变来描述。
应力是单位面积上的力，应变是长度的变化与原始长度的比值。
根据土体的不同行为特点，可以将应力和应变分为弹性、塑性和黏弹性等不同阶段。
2.3 孔隙水压力和饱和度土体中普遍存在着水分，水分对土体的力学行为有很大的影响。
孔隙水压力是指土体中水分的压力，它取决于土体的饱和度和水分的渗透能力。
饱和度是指土体中孔隙空间被水填充的程度。
2.4 土体的力学行为土体在受到外部作用时会发生变形，这种变形可以分为弹性、塑性和流变等。
弹性变形是指土体在外力作用下能够恢复原状的变形，塑性变形是指土体在外力作用下不能恢复原状的变形，流变是指土体在外力作用下发生流动的变形。
3. 基础工程基本理论基础工程是土木工程中的一个重要分支，它涉及到建筑物和结构的基础设计和施工。
基础工程的基本理论包括基础类型、基础设计和基础施工等。
3.1 基础类型常见的基础类型包括浅基础和深基础。
浅基础是指基础底部与地面之间的深度较小的基础，包括承台、独立柱基、隔震基础等。
深基础是指基础底部与地面之间的深度较大的基础，包括桩基、井基等。
3.2 基础设计基础设计是根据建筑物或结构的荷载要求和土壤的力学特性来确定基础的尺寸和形式。
非饱和土力学及其工程应用一、引言非饱和土力学是土力学中的一个重要分支，主要研究非饱和土的力学性质及其在工程中的应用。
非饱和土指的是既不完全饱和也不完全干燥的土壤，它们具有特殊的物理性质和力学行为，与饱和土和干燥土有很大区别。
本文将介绍非饱和土力学及其工程应用。
二、非饱和土力学基础1. 非饱和土特性非饱和土具有以下特性：（1）吸湿膨胀：当非饱和土受到水分影响时，它会吸收水分并膨胀。
（2）干缩：当非饱和土失去水分时，它会发生干缩。
（3）气体透过性：由于空气可以在非饱和土中自由流动，因此气体透过性是一个重要特性。
（4）弹塑性：与干燥或完全饱和的土相比，非饱和土具有更高的弹塑性。
2. 非饱和状态下的孔隙水压力在非饱和状态下，孔隙水压力是非常重要的。
孔隙水压力是指土壤中水分的压力，它可以通过测量土壤中的水分含量来确定。
在非饱和状态下，孔隙水压力会影响土壤的力学性质和行为。
3. 非饱和土的强度特性非饱和土的强度特性与饱和土和干燥土有很大区别。
一般来说，非饱和土的抗剪强度随着孔隙水压力的增加而降低。
此外，当非饱和土失去水分时，它会变得更脆弱并且易于破裂。
三、非饱和土在工程中的应用1. 水文地质工程在水文地质工程中，非饱和土通常被用作堤坝、防渗墙、挡墙等结构物的基础材料或填充材料。
此外，在建造这些结构物时需要考虑到孔隙水压力对结构物稳定性的影响。
2. 建筑工程在建筑工程中，非饱和土通常被用作地基或填充材料。
由于其吸湿膨胀和干缩特性，建筑工程中需要考虑到非饱和土的变形行为。
3. 矿山工程在矿山工程中，非饱和土通常被用作堆放矿渣或尾矿的填充材料。
由于非饱和土的弹塑性特性，需要考虑到填充材料的变形行为以及孔隙水压力对结构物稳定性的影响。
4. 地质灾害防治工程在地质灾害防治工程中，非饱和土通常被用作防滑堤、护坡等结构物的基础材料或填充材料。
需要考虑到孔隙水压力对结构物稳定性的影响以及非饱和土吸湿膨胀和干缩特性对结构物变形行为的影响。
岩土力学及工程应用岩土力学及工程应用是研究岩石和土壤的力学特性以及应用于各种土木工程和地质工程领域中的学科。
岩土力学及工程应用的目的是为了预测和控制土体和岩体的行为，以确保工程项目的安全性和可靠性。
以下是一些岩土力学及工程应用的主要内容。
岩土力学的基本概念包括力学行为、物理性质和同构特性。
力学行为涉及土体和岩体在不同应力下的变形和破坏特性。
物理性质研究土体和岩体的密度、孔隙度、水分含量等特征参数。
同构特性研究土体和岩体受力后的弹性和塑性应变。
在岩土力学及工程应用中，重要的概念包括土体和岩体的刚度、强度和稳定性。
刚度指土体和岩体对应力的反应能力，通常通过应力-应变曲线来表征。
强度指土体和岩体抵抗外部荷载的能力。
稳定性指土体和岩体在受力条件下保持稳定的能力。
岩土力学及工程应用的研究内容包括岩土介质的本构模型和力学参数的确定、岩土体的动力响应和振动分析、岩土体的稳定性评价和预测、土壤和岩石的固结和沉降分析、岩土结构的设计和施工监测等。
通过这些研究内容，可以对土壤和岩石的力学行为进行有效的分析和预测。
岩土力学及工程应用在各个领域都有广泛的应用。
在地质工程中，岩土力学可以用来评估和预测岩体的稳定性和岩层的变形。
在岩石工程中，岩土力学可以用来分析岩体的开挖和支护、岩石的破碎和变形等问题。
在土木工程中，岩土力学可以用来评估和预测土壤的承载力和沉降特性，指导土木工程的设计和施工。
岩土力学及工程应用的研究方法包括实验室试验、数值模拟和现场监测。
实验室试验通过对土体和岩体的力学性质进行室内试验，得到土体和岩体的物理和力学参数。
数值模拟通过数值方法对土体和岩体的力学行为进行模拟和分析，得到土体和岩体在受力情况下的变形和破坏特性。
现场监测通过对土体和岩体的实际工况进行观测和分析，得到土体和岩体的变形和应力分布情况。
总之，岩土力学及工程应用是一门研究土体和岩石力学性质和应用于工程实践的学科。
通过对土体和岩石力学行为的研究和分析，可以保证工程项目的安全性和可靠性。
工程施工中土力学的实际运用摘要：近年来，我国的工程建设越来越多，在工程中，土力学的应用十分广泛。
本文介绍了土力学发展情况，分析了土力学发展中遇到的一些问题，重点阐述了土力学在工程中的具体应用，工程施工中通过应用土力学相关理论，能够促进建设施工水平不断的提升，从而更好的保障工程施工质量。
关键词：工程施工；土力学；地基沉降引言土力学是描述碎散体特性理论所建立的一门学科，用以研究土的渗透、变形和强度特征及与其相关的工程问题。
土力学是大土木工程专业的一门专业基础课程，是一门实践性很强的课程。
实验课程的设置是为了培养学生的动手能力和独立思考能力，由于课时的限制，土力学的实验课程多是依附于理论课程，传统的实验教学方式是演示法，通过教师的演示操作，学生“依葫芦画瓢”完成实验，对实验结果没有充分的认识，实验课程设置达不到教学的效果。
为了调动学生的学习积极性和主动性，对实验课程的教学改革势在必行。
1土力学概述土力学是土木工程专业必修的一门专业基础课，各大高校的土木工程专业均开设了土力学课程，作为一门实践性和应用性很强的课程，土力学实验的教学效果直接影响着学生对土力学课程的理论理解，进而关系到其他以土力学为基础的专业课程的教学质量。
2土力学在工程中的具体应用2.1在土变形以及地基沉降计算中土力学的应用一个建筑物最为重要的就是地基，建筑物的荷载过大的话，就会导致地基结构变形，使得地基在重力方向上发生一定沉降。
要是地基的整体结构不稳定，在发生沉降时，便导致建筑工程整体的力学性能受到较大影响，使得建筑工程应力分布呈现出不均匀的状态，建筑物易出现开裂问题，严重影响到建筑工程的质量。
所以，在工程建设施工以前，要求应当能够精确预算处地基会发生的沉降，并基于此制定有针对性的方案防止由于地基沉降而导致建筑工程性能受到影响，这样便能够保障建筑工程的建设施工质量，从而有效的增加建筑工程使用寿命。
关于基础沉降量计算，在土力学理论之中已经建立了相关计算公式。
土力学原理在工程实践中的应用土力学原理是土木工程中的重要基础科学，它研究土壤的力学性质，为工程实践提供了理论依据和设计指导。
在工程实践中，土力学原理的应用十分广泛，涉及到地基工程、岩土工程、土方工程等多个方面。
本文将从土力学原理的三个基本要素、土力学原理在不同工程领域的应用以及土力学原理在环境工程中的应用三个方面来展开论述。
土力学原理是基于力学原理研究土壤力学行为的科学，它包括土体力学性质、土体变形与应力、土体强度三个基本要素。
首先，土体力学性质是研究土壤的弹性模量、剪切模量和泊松比等力学参数，它们对于土壤的承载能力和变形特性起着重要作用。
其次，土体变形与应力是研究土壤变形特性和应力状态的关系，包括土体的压缩性、剪切变形和液化等现象。
最后，土体强度是研究土壤抗剪强度和抗压强度等力学性能，它们对于土体的稳定性和抗震性能具有重要影响。
土力学原理在地基工程中的应用主要包括基坑支护、地下开挖和基础设计等方面。
首先，基坑支护是指在地下开挖或基坑工程中采取的各种支护措施，以防止周围土体因失去支撑而发生坍塌。
土力学原理通过分析土壤的力学性质和变形特性，可以确定合理的支护结构和参数，保证基坑施工的安全性。
其次，地下开挖是指在地下进行的各种施工活动，如隧道开挖、地铁施工等。
土力学原理可以指导地下开挖过程中土体的变形和应力分布，从而确定合理的支护方式和施工工艺。
最后，基础设计是土力学原理在地基工程中的一项重要应用，它通过分析土壤的力学性质和强度特性，确定合理的基础类型和尺寸，保证土体的稳定性和承载能力。
土力学原理在岩土工程中的应用主要涉及到土体的稳定性、边坡工程和地震工程等方面。
首先，土体的稳定性是岩土工程中最基本的问题，它与土体的抗剪强度、倾角、孔隙水压力等因素密切相关。
土力学原理通过分析土体的力学参数和施加的荷载，可以预测土体的破坏模式和稳定性，为边坡工程和挡土墙设计提供依据。
其次，边坡工程是岩土工程中涉及到地表边坡稳定性的一项工程，土力学原理可以通过分析土体的剪切性能和变形特性，确定合理的边坡坡度和加固措施。
土力学在土木工程中的应用与分析土力学是研究土体力学性质及其在工程中的应用的学科。
在土木工程中，土力学的应用是非常广泛的，它影响和决定了土木工程的设计、施工和使用。
本文将重点探讨土力学在土木工程中的应用及其分析。
首先，土力学在土体力学性质研究中的应用十分重要。
了解土体的物理性质和力学特性是土木工程设计的基础。
土力学的研究内容包括土壤堆积特性、抗剪强度、孔隙比等。
通过对砂土、黏土、砾石等不同土体的力学性质进行测试和分析，可以确定土壤的工程属性，为土木工程的设计提供准确的参数。
其次，土力学在地基工程中的应用是至关重要的。
地基是土木工程的基础，直接影响着工程的安全性和稳定性。
土力学通过对土壤的力学性质进行分析，可以确定地基承载力、沉降量和荷载传递等参数，为地基设计和加固提供依据。
例如，在大型桥梁的设计中，土力学可以帮助确定桥墩的尺寸和布置，保证桥梁的承载能力和稳定性。
此外，土力学在土石方工程中的应用也非常重要。
土石方工程是土木工程中常见的一项工作，涉及到土壤的开挖、填筑和边坡保护等。
土力学的研究可以帮助确定土方开挖的稳定坡角和填筑的稳定坡度，从而保证工程的安全性和稳定性。
土力学的原理和方法还可以用于边坡稳定性分析和土方开挖的支护设计等。
同时，在土木工程施工中，土力学也扮演着重要的角色。
施工过程中，需要进行土体的处理、挖掘和支护等工作。
土力学的知识可以帮助工程师选择适合的施工方法和施工机具，确保施工过程的顺利进行。
此外，土力学还可以为施工过程中的地下水控制和土体稳定性分析提供技术支持。
总的来说，土力学在土木工程中的应用是多方面的，包括土体性质研究、地基工程、土石方工程和施工过程等。
通过对土力学的研究和应用，可以提高土木工程的设计质量和施工效率，确保工程的安全性和可持续发展。
因此，合理利用土力学的理论和方法是土木工程师必备的技能之一。
ABAQUS软件中部分土模型简介及其工程应用ABAQUS软件是一种常用于土力学研究和工程实践的有限元分析软件。
它具有强大的建模和仿真能力，可用于模拟不同类型土壤的各种力学行为，并对工程结构的性能进行分析和优化。
本文将介绍ABAQUS软件中部分土模型的基本原理和工程应用。
ABAQUS软件中的土模型主要有弹性模型、塑性模型和粘塑性模型。
弹性模型是最基本的土模型之一，它适用于研究土壤的线弹性行为。
弹性模型假设土壤在加载过程中的应变是可逆的，即加载取消后，土壤会恢复到初始状态。
这种模型简单而精确，适用于对土壤的刚性行为进行研究，如土壤的弹性模量、泊松比等性质的分析。
而对于具有塑性行为的土壤，弹性模型往往无法满足实际要求。
塑性模型可以模拟土壤在加载过程中的塑性行为，如塑性应变、塑性变形等。
ABAQUS软件中的常见塑性模型有Mohr-Coulomb模型、Drucker-Prager模型和Cam-Clay模型等。
这些模型考虑了土壤的剪切强度、内聚力和摩擦角等因素，能够较好地模拟土壤的非弹性行为。
在工程实践中，塑性模型广泛应用于土方工程、地基处理和边坡稳定性分析等领域。
除了塑性行为，一些土壤还表现出粘性特性，如黏土。
ABAQUS软件中的粘塑性模型可以同时考虑土壤的塑性和粘性行为。
这些模型通常基于细观数学模型，通过考虑土壤颗粒之间的摩擦和粘聚力来模拟土壤的粘塑性行为。
粘塑性模型在分析含水土的力学行为和地下水流动时具有重要作用。
在工程实践中，ABAQUS软件中的土模型被广泛应用于各种土木工程领域。
例如，在土方工程中，通过建立土壤的弹塑性模型，可以对土方开挖和填筑过程进行仿真，预测土壤的变形和稳定性。
在地基处理中，通过将地基与地下结构耦合建模，可以分析地基处理对地下结构的影响，评估地基改良效果。
在边坡工程中，通过建立土体的粘塑性模型，可以分析边坡的稳定性，为边坡设计提供依据。
然而，需要注意的是，ABAQUS软件中的土模型只是一种近似描述土壤行为的理论和模型，其结果仍需与实际工程进行对比和验证。
土力学在工程项目中的应用发表时间：2017-06-23T13:50:34.847Z 来源：《基层建设》2017年5期作者：连宏玉贾志强[导读] 土力学并不是与人类现实生活割离的理论性学科，在进行挡土墙、地基、土工类型的建筑物时都会应用到这门学科。
哈尔滨石油学院黑龙江哈尔滨 150028摘要：我国的科学技术以及经济发展为土力学的研究提供了物质性的条件，使我国的土力学有了比较好的发展，土力学是一门对土的力学方面的性质进行研究的重要学科，研究的领域虽然局限在土这方面，但是研究成果非常具体，包括自然土体以及人工土体、力学性质以及地下水。
土力学并不是与人类现实生活割离的理论性学科，在进行挡土墙、地基、土工类型的建筑物时都会应用到这门学科。
关键词：土力学；工程项目；应用现代土力学研究的开创者是奥地利的一名工程师太沙基，他在前人对土力学研究的基础上，对土力学进行了改进以及扩充，使用科学的方式对土力学的相关知识进行研究，使土力学这门学科具有更强的实用性。
我国现代的土木工程建设也离不开土力学的支持，本文借助土力学的相关理论知识对这门学科在工程项目的应用进行分析，希望可以给我国土力学方面的学者提供参考。
1 土力学概述土力学在人类历史上出现的时间比较早，在形成完整的土力学的理论体系之前，人们已经开始在生产与建设活动中开始应用这个学科了，主要在工程建设的过程中，人们对遇到的新问题与新情况进行分析与总结，不断地扩充着土力学的知识体系，直到奥地利工程师太沙基在1925年将土力学的知识进行科学地归纳，出版成书，这也标志着土力学正式成为了一门学科。
土力学这门学科与其他相关学科不同，其理论性比较弱，应用性比较强，与工程项目相互依存，只有在工程项目建设中，土力学才能发挥出价值，失去土力学的理论支持，一部分工程项目也无法开展。
土力学的研究内容主要为土体内部的应变与应力、时间的关系，其具体的研究内容比较丰富，包括对土体发生变形的性质进行研究、计算地基的沉降情况、分析土体的抗剪强度、土坡是否能够保证稳定等。
工程实用土力学工程实用土力学是土木工程领域中非常重要的一门学科，它研究土壤的力学性能与工程设计之间的关系，以及针对不同工程项目所需要的土壤力学参数的求解，是土木工程设计的基础。
下面我们将分步骤来阐述工程实用土力学的重要性和应用。
一、工程实用土力学的重要性工程实用土力学是土木工程领域中不可或缺的一门学科。
在工程建设过程中，需要对土壤进行力学性能测试以了解材料的物理性质和力学特性，为工程设计和施工提供基础数据和参数。
同时，还需要根据建设地区不同的土壤类型和力学性质，合理选择材料和技术方案，保证工程建设的安全和稳定。
因此，工程实用土力学的研究和应用对于建设各类工程项目都具有非常重要的作用。
二、应用步骤1. 确定工程用途：首先需要确定工程项目的用途和功能，以及所要承受的荷载类型和强度要求等。
例如，研究建筑物的承重能力时需要确定建筑物的类型、高度、荷载等级等因素。
2. 土壤样本采集：在对工程项目进行土壤力学参数测试时，需要采集土壤样本进行实验室测试。
采样应根据工程地区的地质构造、土壤层位和含水情况等因素，确定测试点位和采样深度。
同时，采集土样的方法也需要具有一定的技术要求，以保证采样的准确和可靠。
3. 实验室测试：采集到土壤样本后，需要进行一系列实验室测试以获取土壤力学参数。
主要包括压缩试验、剪切试验、排水试验、固结试验等。
这些实验可根据具体项目需求进行设计和进行。
4. 参数计算：根据采样测试和实验室测试结果，确定土壤参数如弹性模量、剪切模量、承载力、内摩擦角、固结系数等，以便针对具体工程项目进一步设计和施工。
5. 工程设计与施工：根据获取到的土壤参数和工程要求，进行工程设计与施工。
例如，在设计桥梁、隧道等工程时，需要考虑土壤的力学性能和承载能力，以确保工程的安全性和稳定性。
综上所述，工程实用土力学在土木工程中起着至关重要的作用。
通过正确的应用与实践，能有效地保证工程项目的质量、安全和稳定性。
因此，我们在工程实践中需要深入学习和应用工程实用土力学，不断提高自己的知识水平和技能水平。
济南大学
在职攻读工程硕士专业学位研究生课程考试试题
报考专业领域：建筑与土木工程考试科目名称：土力学及其工程应用A 姓名：刘觉学号：
（所有答题内容必须写在答题纸上，写在试卷、草稿纸上无效）
一（15分）什么叫颗粒级配曲线，如何定性和定量分析土的级配？
答：图的颗粒级配——土中各个粒组的相对含量。
确定各粒组相对含量的方法：1颗粒分析实验2筛分法3沉降分析法
实验成果——颗粒级配曲线，进行曲线分析：曲线越陡，表示粒径大小相差不多，土粒较均匀；曲线平缓，表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，即级配良好。
二（15分）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？
答；郎肯土压力理论应用半空间的应力状态和极限平衡理论的概念比较明确，公式简单，便于记忆，对于粘性土和无粘性土都可以用该公式直接计算，但由于该理论忽略了墙背与填土之间的摩擦影响，是计算的主动土压力增大，而计算的被动土压力偏小。
库伦土压力理论根据墙后滑动土的静力平衡条件导的公式，考虑了墙背与土之间的摩擦力，并可用于墙背倾斜，填土倾斜情况，但由于该理论假设填土时无粘性土，因而不能用库伦理论的原始公式直接计算粘性土的土压力。
三（15分）(1)分层总和法有哪些前提条件？与实际情况会有哪些不同？试给予简要评述。
（2）计算建筑物最终沉降量的分层总和法与GB2002规范法有什么不同点？
答①地基沉降的分层总合法的基本用意是为了解决地基的成层性和非均质性所带来的计算上的困难。
②以均质弹性半空间的应力来计算非均质地基的变形的做法、在理论上显然不协调，其所引起的计算误差也还没有得到理论和实验的充分验证
③最为适用于土体的单向压缩变形计算，因为K0条件下的土体只有体积变形，所以计算所得的是地基最终固结沉降，通常粗略地把单向压缩分层总和法的计算结果看成是地基最终沉降，而不考虑地基瞬时沉降。
④传统的和规范推荐的两种单向压缩分层总和法，就计算方法而言并无太大差别，规范法的重要特点引入了沉降计算经验系数．以校正计算值与实测值的偏差。
⑤砂土地基在荷载作用下由土的体积变形和剪切变形引起的沉降在短时间内几乎同时完成。
⑥地基沉降计算深度用于确定地基沉降有影响的土层范围．保证满足沉降计算的精度要求。
地基沉降计算深度的确定标准有二种：应力比法和与变形比法
规范还有弹性理论法和数值计算法。
四（15分）影响基底压力分布的因素有哪些？在什么情况下可将基底压力简化为直线分布？
答：基底压力的大小和分布情况，与荷载的大小和分布、基础的刚度、基础的埋置深度以及地基土的性质等多种因素有关。
对于具有一定刚度以及尺寸较小的扩展基础，其基底压力当作近似直线分布。
五（20分）试说明砂土液化的机理，并简要论述砂土液化的判别和处理方法。
答：饱水的疏松粉、细砂土在振动作用下突然破坏而呈现液态的现象砂土液化。
由于孔隙水压力上升,有效应力减小所导致的砂土从固态到液态的变化,饱水的疏松粉、细砂土在振动作用下突然破坏而呈现液态的现象。
其机制是饱和的疏松粉、细砂土体在振动作用下有颗粒移动和变密的趋势，对应力的承受从砂土骨架转向水，由于粉和细砂土的渗透力不良，孔隙水压力会急剧增大，当孔隙水压力大到总应力值时，有效应力就降到0，颗粒悬浮在水中，砂土体即发生液化。
砂土液化后，孔隙水在超孔隙水压力下自下向上运动。
如果砂土层上部没有渗透性更差的覆盖层，地下水即大面积溢于地表；如果砂土层上部有渗透性更弱的粘性土层，当超孔隙水压力超过盖层强度，地下水就会携带砂粒冲破盖层或沿盖层裂隙喷出地表，产生喷水冒砂现象。
地震、爆炸、机械振动等都可以引起砂土液化现象，尤其是地震引起的范围广、危害性更大。
砂土液化的防治主要从预防砂土液化的发生和防止或减轻建筑物不均匀沉陷两方面入手。
包括合理选择场地；采取振冲、夯实、爆炸、挤密桩等措施，提高砂土密度；排水降低砂土孔隙水压力；换土，板桩围封，以及采用整体性较好的筏基、深桩基等方法。
六（20分）（1）试结合自己的工程经验分析本地区基坑的支护特点，（2）说明土钉墙基坑支护适合与不适合的土性，并分析其原因。
答 1.工程概况余杭城建集团综合商务楼工程位于杭州市余杭区世纪大道北注：侧，地块东侧为良熟村村道，北侧为良熟村农居，西侧为新建的余杭1、c，φ值采用报告中标准值；区疾控中心。
现场地已平整，原始地貌属冲海积平原，地形平坦，地理2、其中5层中参数的φ值按经验取得固快值；位置优越，交通方便。
用地面积为8870m2，地上建筑面积为3、杂填土参数按取值。
29444m2；设地下室二层，地下建筑面积为12205m2，总建筑面积为根据本实际情况，支护方案设计应本着结构安全、造价经41650m2。
开挖面积约为7100m2，围护延长约344m。
东
西济、施工方便的基本原则，综合考虑多种不利因素和不利条件及周边最大跨度为76m，南北最大跨度为104m。
环境对变形要求比较严格，最终选用排桩（钻孔灌注桩）加二道内支2地质条件撑支护方案，辅以三轴水泥搅拌桩挡土止水。
使用该种支护方式，可根据地质报告，开挖影响范围内的土层分布依次为：以有效的控制变形；此种支护方式在市区大量应用效果较好，技术比1杂填土：杂色、灰色，稍湿-湿，松散。
上部以碎石、块石、砖块较成熟。
等建筑垃圾为主，局部含少量生活垃圾，硬杂物含量不均匀，占20%3支护结构主要设计要点（二道撑）～70%不等；下部以粘性土、粉性土为主，含少量植物根茎。
全场分1、桩径、桩长选取：桩径、桩长选择的合适与否对安全性布置。
特点：1）基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大的风险性。
基坑工程施工过程中应进行监测，并应有应急措施。
在施工过程中一旦出现险情，需要及时抢救。
2）基坑工程具有很强的区域性。
如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。
同一城市不同区域也有差异。
基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜，根据本地情况进行，外地的经验可以借鉴，但不能简单搬用。
3）基坑工程具有很强的个性。
基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关，还与基坑相邻建（构）筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性，以及周围场地条件等有关。
有时保护相邻建（构）筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键。
这就决定了基坑工程具有很强的个性。
因此，对基坑工程进行分类、对支护结构允许变形规定统一标准都是比较困难的。
4）基坑工程综合性强。
基坑工程不仅需要岩土工程知识，也需要结构工程知识，需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合。
5）基坑工程具有较强的时空效应。
基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。
在基坑支护体系设计中要注意基坑工程的空间效应。
土体，特别是软粘土，具
有较强的蠕变性，作用在支护结构上的土压力随时间变化。
蠕变将使土体强度降低，土坡稳定性变小。
所以对基坑工程的时间效应也必须给予充分的重视。
6）基坑工程是系统工程。
基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。
土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。
不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形，甚至引起支护体系失稳而导致破坏。
同时在施工过程中，应加强监测，力求实行信息化施工。
7）基坑工程具有环境效应。
基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变，导致周围地基土体的变形，对周围建（构）筑物和地下管线产生影响，严重的将危及其正常使用或安全。
大量土方外运也将对交通和弃土点环境产生影响。
2.支护应用范围适用条件
3.1 支护的应用范围支护一般适合于地下水位以上或经过降排措施后的
素填土、普通性粘土、粘性的砂土和粉土等较为均匀土体边坡。
当场地同时存在土层和不同风化程度岩体时应用土钉支护特别有利。
支护范围非常广泛主要有：（1）基坑或竖井的支挡。
（2）基坑工程的抢险。
（3）斜坡面的稳定。
（4）与预应力锚杆相结合做斜面的防护。
（5）托换基础。
适用条件支护一般适用与地下水位以上或进行人工降水后的可塑、硬塑、坚硬的黏性土、胶结或弱胶结的粉土、砂土和填土。
随着理论与施工技术的不断成熟，在经过大量工程实践后，支护在杂填土、松散砂土、软塑或流塑土、软土中也不得以应用，并可与混凝土灌注桩，钢板桩或地下水位以上的土层等配合使用进行支护，从而扩大支护的使用范围。
采用支护的基坑其深度不宜超过 18m。
