土力学(整理)

土力学地基基础复习思考题一、概念地基、基础、基础埋置深度、浅基础、深基础、粒度成分、孔隙比、界限含水量、塑限、液限、土的结构、土的构造、触变、基底压力、基底附加压力、地基附加应力、地基最终沉降量、固结比、固结度、地基承载力、地基承载力特征值、土的极限平衡状态、土的灵敏度、临塑荷载、临界荷载、极限荷载、土压力、挡土结构、静止土压力、主动土压力、被动土压力、土坡稳定性二、问答题为保证建筑物的安全，地基应满足什么样的条件？地基破坏的形式及特征。

土中有机质存在的形式、特点及对土的工程地质性质的影响。

分层总和法计算地基最终沉降量的原理和步骤。

黏粒表面带电的原因及其对黏性土工程地质性质的影响。

单粒结构和集合体结构土体的工程地质性质。

几种情况下角点法计算附加应力的方法及使用时的注意事项。

根据固结比，土可分为哪几类？各有何特征？地基变形可分为哪几个阶段？各有何特征？绘制极限平衡状态下莫尔圆与强度曲线的关系图，并据此推导土的极限平衡条件公式？写出库伦定律公式形式，说明符号含义，并分析抗剪强度的组成。

根据排水条件，三轴剪切试验分为哪几类？各试验的过程及适用范围？比较这些试验的结果。

影响土压力的因素。

比较朗肯土压力理论与库伦土压力理论。

三、计算题土的基本物理性质指标换算。

朗肯土压力计算。

土力学地基基础复习题答案一、概念1.地基：建筑物的全部荷载，都由基础下面的地层承担。

受到基础荷载影响的那部分地层，称为地基。

2.基础：建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的构件或结构，就是建筑物的基础。

3.基础埋置深度基础底面至地面的竖向距离，称为基础的埋置深度。

4.浅基础: 基础的埋藏深度d 小于或等于基础的宽度b 的地基。

5.深基础：基础的埋藏深度d 大于基础的宽度b 的地基。

6.粒度成分:土中各种粒径颗粒之间的比例搭配关系（相对含量）称为粒度成分（又称为粒度级配或级配），一般用干土质量百分比表示.7.孔隙比：土体中，空隙的体积与组成土的固体颗粒的体积的比值，用小数表示 8.界限含水量：当含水量变化到一定数值时，土的稠度状态会发生本质的变化。

随着含水量的变化，土由一种稠度状态转变为另一种稠度状态，相应于转变点的含水量称为界限含水量。

9.塑限：土的稠度状态由固态转变为塑态的界限含水量。

10.液限：土的稠度状态由塑态转变为流态的界限含水量。

11.土的结构：是指土颗粒本身的特点（包括土颗粒的大小、形状、磨圆度、表面特征即粗糙度）、土粒间的相互关系（包括颗粒排列关系及连接特征）和孔隙特征的总称。

12.土的构造：是指整个土体构成上的不均匀特征的综合，包括土体形成的层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小悬殊等，以及后期改造过程中产生的节理、裂隙等不连续面在土体内的排列、组合特征。

13.触变：当黏粒发生凝聚，如果受到震动、搅拌、超声波、电流等外力作用时，往往会产生液化或由凝聚状态过渡到溶胶或悬液状态；当这些外力消失后，又重新凝结，这种现象称为触变。

14.基底压力:基础底面接触压力简称基底压力，是指基础底面与地基接触面上的压力，由上部结构的荷载、基础自重以及基础台阶上的土重引起的。

15.基底附加压力:建筑的修建而在基础底面处产生的增加的压力称为基底附加压力。

16.地基附加应力:由基底附加压力在地基中产生的应力称为地基附加应力。

它是地基自重应力基础上增加的应力，是基础底面附加压力在地基中的传递与扩散。

17.地基最终沉降量: 地基土层在建筑物荷载作用下产生压缩变形，当压缩变形达到稳定后地svV V e基表面的沉降量。

18固结比：前期固结压力pc 与目前土自重应力p0之比称为固结比19固结度：地基在荷载作用下，经历时间t 的沉降量s t 与最终沉降量s 之比值，以U 表示，表示时间t 所完成的固结程度，即: 20地基承载力：地基土单位面积所能承受荷载的能力。

地基承载力问题是属于地基的强度和稳定性问题21地基承载力特征值：建筑地基基础设计时所采用的地基承载力一般称为地基承载力特征值 22土的极限平衡状态：一般将土体的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称为土的极限平衡状态23土的灵敏度：土的灵敏度是以原状土的强度与同一土经重塑后（完全扰动但含水量不变）的强度之比来表示，即 24临塑荷载：地基开始出现剪切破坏（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pcr25临界荷载：土中塑性区发展到不同深度时，其相应的荷载称为临界荷载。

26极限荷载：地基濒临破坏（即弹塑性变形阶段转变为破坏阶段）时，地基所承受的基底压力称为极限荷载pu27土压力：土压力是由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用等而使挡土结构物承受的来自墙后的侧向压力。

28挡土结构：挡土结构是用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性，或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。

29静止土压力：挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移，墙后填土处于弹性平衡状态时，作用在挡土墙背的土压力。

30主动土压力：挡土墙在墙后土体的作用下，背离土的方向移动，墙后土体也随之移动，作用在墙上的土压力将由静止土压力逐渐减小，当墙后土体达到极限平衡并出现连续滑动面使土体下滑时,土压力减至最小值，此时作用在挡土墙背的土压力称为主动土压力。

31被动土压力：挡土墙在外力作用下，向填土方向移动，作用在挡土墙上的土压力将由静止土压力逐渐增大，一直到土体达到极限平衡，并出现连续滑动面，墙后土体向上挤出隆起，土压力增大至最大值，此时作用在挡土墙背的土压力称为被动土压力。

32土坡稳定性：'u ut q q S =ss U t=二、问答题1.为保证建筑物的安全，地基应满足什么样的条件？2. 地基破坏的形式及特征。

1）整体剪切破坏①p-s曲线上有两个明显的转折点，可区分地基变形的三个阶段；②地基内产生塑性变形区，随着荷载增加塑性变形区发展成连续的滑动面；③荷载达到极限荷载后，基础急剧下沉，并可能向一侧倾斜，基础两侧地面明显隆起；④常发生于浅埋基础下的密砂或硬粘性土等坚实地基中以及快速加载的软土。

2）局部剪切破坏①p-s曲线转折点不明显，没有明显的直线段；②塑性变形区不延伸到地面，限制在地基内部某一区域内；③荷载达到极限荷载后，基础两侧地面微微隆起；④常发生于中等密实砂土中。

3）冲剪破坏①p-s曲线没有明显的转折点；②地基不出现明显连续滑动面；③荷载达到极限荷载后，基础两侧地面不隆起，而是下陷；④发生于松砂、软土中以及深基础密砂。

3.土中有机质存在的形式、特点及对土的工程地质性质的影响。

1）存在的形式按其分解程度可分为未分解的动植物残体、半分解的泥炭及完全分解的腐殖质。

2）特点腐殖质是一种有机酸，主要成分为腐殖酸，具有多微孔海绵状结构，具有很强的持水性和吸附性；泥炭疏松多孔，富含水，强度很低，压缩性极高；部分有机质以分子形式分散在水中，具有较强的活动能力和酸性，有机质分散程度越高，亲水性越强，越易被土颗粒吸附3）有机质对土的工程地质性质的影响①黏土矿物颗粒吸附有机质后，持水性、离子交换性能提高，颗粒间距增大，连接力减弱；②土粒分散性提高，使土的塑性增强，渗透性能下降，压缩性提高，强度降低；③含有机质土的工程性质有很大的变化。

如细砂土中含少量的有机质，就可具有流沙的特性。

黏性土中含有有机质如淤泥土，则压缩性高、固结慢、强度低，难以作为建筑物的天然地基。

4.分层总和法计算地基最终沉降量的原理和步骤。

(1)原理将地基土分为若干个水平土层，分别计算每个土层的压缩量，然后累计起来，即为地基的最终沉降量。

本法常在岩土工程勘察阶段采用。

(2)计算方法与步骤1）绘制地基土层分布和基础结构剖面图2）计算地基土中自重应力土层变化点、地下水位面为计算点按一定的比例在剖面图的一侧绘制自重应力随深度变化曲线3）计算基础底面接触压力4）计算基础底面附加压力5）计算地基图中的附加应力。

计算时，应将土层划分成若干分层，每个分层的厚度应小于0.4倍的基础底面宽度；当土层的性质发生变化或遇地下水位面时，应作为分层面；浅部应分得薄一些，深部可分得厚一些；按比例在剖面图的另一侧绘制附加应力随深度变化曲线6）确定受压层的深度zn一般土：附加应力为自重应力的20%的深度软土：附加应力为自重应力的10%的深度7）计算受压层范围内各分层的压缩量。

8）计算地基最终沉降量： 5.黏粒表面带电的原因及其对黏性土工程地质性质的影响(1)黏粒表面带电的成因1）选择性吸附黏粒与其他胶粒一样，表面具有选择性吸附的性能，它总是选择性地吸附与它本身结晶格架中相同或相似的离子，使黏粒表面带电。

2）水化解离作用黏粒表面与水作用后生成离子发生基，而后离解，再选择性地吸附与矿物晶体格架上性质相同或相似的离子，使黏粒表面带电。

3）同晶置换（同晶替代）作用∑==+++=ni in s s s s s 121......黏土矿物晶格中的阳离子常被低价阳离子置换，置换的结果是引起电荷不平衡，在颗粒表面产生过剩的未饱和的负电荷。

4）边缘破键电荷不平衡在黏粒的边缘处结晶格架的连续性受到破坏，键破裂，造成电荷不平衡，使黏粒表面带有净负电荷。

(2)对黏性土工程地质性质的影响1)当水膜厚度增大时，颗粒间距也增大，颗粒间的连接强度减小，颗粒相对活动性强，土可具有塑性，土的体积会膨胀，黏性土的抗变形能力小，强度低；2)当水膜厚度减小时，粒间距减小，颗粒连接增强，土可呈固态，土的抗变形能力增强，强度增高。

6.单粒结构和集合体结构土体的工程地质性质（1）单粒结构土的工程性质①具有单粒结构的土，空隙度和空隙比比较小，但孔隙较大，透水性较强；②土粒间一般没有粘聚力，但土粒相互依靠支撑，内摩擦力较大；③受压力时土体积变化较小，同时由于有较强的透水性，孔隙水易排出，在荷载作用下压密过程很快。

④即使原来比较疏松，当建筑物封顶时，地基土的沉降也基本结束。

⑤对于具有单粒结构的土，一般情况下可以完全不必担心它的强度和变形问题。

（2）具有集合体结构的土的特征：a）孔隙度很大（可达50%~98%），而单个孔隙很小，特别是絮状结构的孔隙更小、孔隙度更大。

因此，土的压缩性很大；b）含水量很高，往往超过50%，而且以结合水为主，排水困难，所以压缩过程缓慢；c）具有大的易变性——不稳定性，表现为对外界条件的改变敏感，即具有触变性。

7.几种情况下角点法计算附加应力的方法及使用时的注意事项角点法计算的注意点：（1）荷载面积划分成若干个矩形面积，计算点在水平面上的投影为这些矩形所共有；（2）所有划分的各矩形面积的总和应等于原有受荷面积；（3）所划分的矩形中，L为长边，B为短边。

8根据固结比，土可分为哪几类？各有何特征？(1) 正常固结•固结比为1，即前期固结压力与现在土自重应力相等。