土力学简答题答案 2
- 格式:doc
- 大小:122.00 KB
- 文档页数:11
土力学简答题土力学简答题1.为什么要学习土力学?土力学与岩土工程和地下工程等密切相关。
首先地基基础是建筑工程的重要组成部分;其次地基基础属隐蔽工程;再者土具有广泛的工程应用。
因此,对土工程性质认识的偏差可能会导致损失巨大的事故。
故学习土力学有利于我们更好的解决工程实践问题。
2.土力学学习哪些内容?土力学包含基础和先导,核心理论,工程应用三大部分。
基础和先导部分学习物理性质、土中应力计算;核心理论部分学习渗透特性、变形特性、强度特性;工程应用部分学习土压力、土坡稳定、地基承载力、基础设计等。
3.土力学是一门什么学科?研究土的应力、变形、强度和稳定,以及土与结构物相互作用和规律的一门力学分支。
4.地基和基础的概念。
地基:受建筑物荷载影响的那部分地层(岩层或土层)。
基础:将上部结构所承受的各种作用传递到地基上的下部结构。
5.地基基础的设计必须满足什么条件?强度和变形条件。
6.土力学的框架体系是什么?以土的物理性质为基础,以土中应力计算为先导,研究土的渗透特性、变形特性、强度特性,即土力学三大核心理论,然将其应用与于工程实践,如土压力计算、土坡稳定分析、确定地基承载力、基础设计等。
7.如何判断土的级配?根据土粒的不均匀系数Cu=d60/d10和曲率系数Cc=d30*d30/(d60*d10)。
Cu≥5,Cc=1~3,称为级配良好的土。
8.小时候“玩泥巴”和“沙滩堆城堡”的道理是否相同?玩泥巴:粘性土的粘性和可塑性。
粘土矿物颗粒表面所附着的弱结合水在电场引力作用下,可从一个土粒迁移到另一个土粒,使粘性土具有可塑性。
沙滩堆城堡:无粘性土的假粘性。
在表面张力作用下将土粒拉紧,使得坑壁直立。
9.砂土被水淹没或完全变干时,“沙滩城堡”是否会崩塌?由于表面张力消失,坑壁会崩塌。
10.结合水对土的工程性质的产生哪些影响。
对于细粒土,当粘粒含量很高,特别是当粘粒由粘土矿物组成时,由于它们多呈片状,比表面很大,吸着水往往占有很大的孔隙体积,故细粒土的性质将受结合水的影响较大。
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。
土力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 土力学是研究土壤的哪一方面特性的学科?A. 物理特性B. 力学特性C. 化学特性D. 生物特性答案:B2. 土壤的内摩擦角是指什么?A. 土壤颗粒间的摩擦力B. 土壤颗粒间的黏合力C. 土壤颗粒间的吸引力D. 土壤颗粒间的排斥力答案:A3. 土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性,以下哪个因素对其影响最大?A. 土的密度B. 土的颗粒大小C. 土的含水量D. 土的内摩擦角答案:A4. 土的剪切强度是指土在剪切作用下抵抗破坏的能力,它与以下哪个因素无关?A. 土的内摩擦角B. 土的孔隙水压力C. 土的密度D. 土的含水量答案:D5. 土的固结是指土在荷载作用下,随着时间的延续,土体体积逐渐减小的过程。
以下哪个现象不属于固结现象?A. 土体沉降B. 土体排水C. 土体膨胀D. 土体强度增加答案:C6. 土的渗透性是指土允许流体通过的能力,以下哪个因素对其影响最大?A. 土的颗粒大小B. 土的孔隙率C. 土的含水量D. 土的内摩擦角答案:B7. 土的剪胀现象是指土在剪切作用下体积增大的现象,以下哪个因素对其影响最大?A. 土的颗粒形状B. 土的颗粒大小C. 土的孔隙水压力D. 土的内摩擦角答案:A8. 土的三轴压缩试验是用来测定土的哪一项力学性质?A. 压缩性B. 剪切强度C. 渗透性D. 固结性答案:B9. 土的液化现象是指在动荷载作用下,饱和松散的细颗粒土体发生液化,失去承载能力的现象。
以下哪个因素对其影响最大?A. 土的颗粒大小B. 土的孔隙水压力C. 土的内摩擦角D. 土的固结程度答案:B10. 土的膨胀性是指土在吸水后体积增大的特性,以下哪个因素对其影响最大?A. 土的颗粒大小B. 土的孔隙率C. 土的含水量D. 土的内摩擦角答案:C二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述土的固结理论的基本原理。
答案:土的固结理论主要基于土体在荷载作用下,孔隙水逐渐排出,土体体积逐渐减小,最终达到新的平衡状态的过程。
1.什么是粒组,粒组的划分原则是什么?现行规范对粒组的划分答:工程上把大小相近的土粒合并为组,称为粒组;粒组间的分界线是人为划定的,划分时应使粒组界限与粒组性质的变化相适应,并按一定的比例递减关系划分粒组的界限值2.什么是土的粒度成分?粒度成分的表示方法有哪些?土的粒度成分的测定方法有哪两种?,它们各适用于何种土类?答:土的粒度成分是指途中各种不同粒组的相对含量(以干土重量的百分比表示);表示方法:表格法累计曲线法三角坐标法3.累计曲线在工程上有什么用途?答:在工程上,常用累计曲线确定的土粒的两个级配指标值来判断土的级配情况.当同时满足不均匀系数Cu≥5和曲率系数Cc=1~3这两个条件时,土为级配良好的土;若不能同时满足,土为级配不良的土4.常见的粘土矿物有哪些?它们的性质如何?高岭石蒙脱石伊利石水云母;对粘性土的塑性等影响很大5.土的三相实测指标是什么?换算指标是什么?答:土的密度土的比重土的含水量土的孔隙比土的孔隙率土的饱和度土的干密度土的饱和密度土的有效密度6.土中的水对粘性土的性质有什么影响?答:粘性土中水是控制其工程地质性质的重要因素,如粘性土的可塑性压缩性及其抗剪性等,都直接或间接地与其含水量有关7.写出九个基本物理性质指标的名称和表达式答:土的密度、土的比重、土的含水量、土的孔隙比、土的孔隙率、土的饱和度、土的干密度、土的饱和密度、土的有效密度8.软土的物理力学性质是什么?答:⑴天然含水量高、孔隙比大;⑵压缩性高;⑶抗压强度低;⑷透水性低;⑸触变性;⑹流变性9.软土地基上路堤的加固与处理方法是什么?答:a、改变荷重,即改变荷载的结构形式和大小;b、改善地基,即提高地基的承载能力10.黄土的防治处理答:1、边坡防护捶面护坡、浆砌片或砌片防护;2、地基处理重锤夯实表层、土垫层或灰土垫层、、土桩深沉加密、硅化加固;3、排水11.土的工程分类的原则是什么?答:①粗粒土按粒度成分及级配特征;②细粒土按塑性指数和液限,即3塑性图法;③有机土和特殊土则分别单独列为一类;④对定出的土名给以明确含义的文字符号,既可一目了然,还可以运用电子计算机检索土质试验资料提供条件12.土的工程分类总体系是什么?(两种规范)答:一、《公路桥涵地基与基础设计规范》;二、《公路土工试验规程》13.细粒土分类遇到搭界情况,如何命名?答:正好A线上,粘土;B线上,在A线以上时,定位高液限粘土;当其在A线以下时,定名为高液限粉土14.毛细水带的形成条件和分布规律答:1)正常毛细水带位于毛细水带下部,由潜水上升形成的;2)毛细网状水带位于毛细水带中部,由于地下水位突然下降,它也随之下降,这是在较细的毛细空隙中有一部分毛细水来不及移动,仍残留在空隙中,而在较粗的空隙中因毛细水下降,空隙中仍留下空气泡,这样,毛细水呈网状分布;3)毛细悬挂水带位于毛细水带上部,由地表水渗入形成的,水悬挂在土颗粒之间,它不与中部或下部毛细水相连15.毛细水上升的原因答:在毛细管内的水柱,由于湿润现象使弯液面成内凹状时,水柱的表面积就增加了,这是由于管壁与水分子之间的引力很大,促使关内的水柱升高,从而改变弯液面形状,缩小表面积,降低表面自由能。
土力学简答题1. 何谓正常固结粘土和超固结粘土,两者的压缩特性和强度特性有何区别?答:把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力,以pc表示;而把前期固结应力与现有应力po'之比称为超固结比OCR,对天然土,OCR>1时,该土是超固结;当OCR=1时,则为正常固结土。
压缩特性区别:当压力增量相同时,正常固结土压缩量比超固结土大。
强度特性区别:超固结土较正常固结土强度高2. 简述影响土压实性的因素?答:土压实性的影响因素主要有含水率、击实功能、土的种类和级配以及粗粒含量等。
对粘性土,含水率的影响主要表现为当含水率较低时,相同击实功能下所获得的干密度较低,随着含水率的增大,所得到的干密度会逐渐提高;当达到某含水率时,对应击实功能下会得到最大干密度,对应含水率称为最优含水率;随着含水率的提高,最大干密度反而会减小。
击实功能的影响表现为:击实功能越大,所得到的土体干密度也大;最优含水率随击实功能的增大而减小。
土类和级配的影响表现在:粘性土通常较无粘性土压缩性大;粘粒含量大,压缩性大;级配良好,易于压密,干密度大;粗粒含量对压实性有影响,大于5mm粒径的粗粒含量大于25%-30%时,需对轻型击实试验的结果进行修正。
3.地基破坏形式有哪几种?各自会发生在何种土类地基?答:有整体剪切破坏,局部剪切破坏和冲剪破坏。
地基破坏形式主要与地基土的性质尤其是压实性有关,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。
4.其它条件相同情况下,超固结粘土的沉降一定小于正常固结粘土的沉降吗?为什么?答:是的。
因为和正常固结粘土相比,超固结粘土孔隙比比正常固结土小,如果现有有效应力相同,则在某荷载增量作用下,超固结土是沿再压缩曲线压缩,而正常固结土沿压缩曲线压缩。
由于同一土质,再压缩曲线肯定比压缩曲线缓,即再压缩指数比压缩指数小,因此,超固结粘土沉降比正常固结土小。
考研土力学试题及答案试题:一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 土力学中,土的分类通常依据哪种特性进行?A. 颜色B. 颗粒大小C. 塑性指数D. 密度2. 在土力学中,土的内摩擦角表示的是:A. 土颗粒之间的摩擦力B. 土颗粒内部的摩擦力C. 土颗粒与水的摩擦力D. 土颗粒与空气的摩擦力3. 下列哪项不是土的三相组成?A. 固体颗粒B. 孔隙水C. 孔隙气体D. 有机质4. 土的压缩性是指:A. 土在压力作用下体积减小的性质B. 土在拉力作用下体积增大的性质C. 土在剪切作用下体积减小的性质D. 土在压力作用下体积增大的性质5. 土的固结是指:A. 土颗粒重新排列的过程B. 土中孔隙水排出的过程C. 土中孔隙气体排出的过程D. 土颗粒破碎的过程二、简答题(每题5分,共20分)6. 简述土的渗透性及其对工程的影响。
7. 描述土的强度和稳定性之间的关系。
8. 解释什么是有效应力原理,并说明其在土力学中的重要性。
9. 土的应力历史对土的工程性质有何影响?三、计算题(每题10分,共20分)10. 某饱和土样的固结试验结果如下:试样面积为300cm²,初始高度为20cm,初始孔隙比为0.8,经过固结后,最终高度为15cm。
假设土样为理想弹性体,试计算固结过程中孔隙水压力的变化量。
11. 已知一土坡的内摩擦角为30°,粘聚力为10kPa,土坡的高度为5m,倾角为60°,试计算土坡的稳定性安全系数。
四、论述题(每题15分,共30分)12. 论述土的分类方法及其在工程实践中的应用。
13. 分析土体中的应力状态,并讨论其对土体变形和破坏的影响。
答案:一、单项选择题1. B2. A3. D4. A5. B二、简答题6. 土的渗透性是指土体允许流体(通常是水)通过的能力。
它对工程的影响主要体现在水工建筑物的防渗设计、土坝的排水设计、地基的降水等方面。
7. 土的强度是指土体抵抗破坏的能力,而稳定性是指土体在一定条件下保持平衡的状态。
土力学复习资料一、单项选择题1.判别粘性土软硬状态的指标是( B ) A.塑性指数 B.液性指数 C.压缩系数 D.压缩指数2.地下水位上升将使土中自重应力( C ) A.增大 B.不变 C.减小 D.在砂土中增大,在粘性土中减小3.采用分层总和法计算基础沉降时,确定地基沉降计算深度的条件应满足( B ) A.z cz /σσ≤0.2B.cz z /σσ≤0.2C.zcz czσ+σσ≤0.2D.czz zσ+σσ≤0.24.土体达到极限平衡时,剪切破坏面与最大主应力1σ作用方向的夹角为( A ) A.245ϕ+︒ B.ϕ+︒45 C.︒45D.245ϕ-︒ 5.采用条形荷载导出的地基界限荷载P 1/4用于矩形底面基础设计时,其结果( A ) 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6.在进行重力式挡土墙的抗滑移稳定验算时,墙背的压力通常采用( D ) A.主动土压力与静止土压力的合力 B.静止土压力 C.被动土压力 D.主动土压力7.标准贯入试验适合于测试地基土的( C ) A.物理指标 B.含水量指标 C.力学指标 D.压缩性指标8.进行刚性基础的结构设计时,其基础的高度应由( A ) A.台阶允许宽高比确定 B.基础材料抗剪强度验算确定 C.地基承载力验算确定 D.基础材料抗拉强度验算确定9.甲、乙两粘性土的塑性指数不同,则可判定下列指标中,甲、乙两土有差异的指标是( A )A.含水量B.细粒土含量C.土粒重量D.孔隙率10.工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是( B )A.有效重度B.土粒相对密度C.饱和密度D.干密度11.基底附加压力p0=A GF-γ0d,式中d表示( C )A.室外基底埋深B.室内基底埋深C.天然地面下的基底埋深D.室内外埋深平均值12.侧限压缩试验所得的压缩曲线(e-p曲线)愈平缓,表示该试样土的压缩性( B )A.愈大B.愈小C.愈均匀D.愈不均匀13.土中的水,( D )能够传递静水压力。
土力学与地基基础简答题1、为什么粘性土主要在最优含水量下压实?答:大量工程实践经验表明,丢与过湿的粘性土进行碾压或夯实时,会出现软弹现象,土体难以压实,对于很干的土进行碾压或夯实也不能把土充分压实;只有在适当的含水量范围内即最优含水量下才能压实。
2、反映土的松密程度的指标主要有哪些?反映土中含水程度的指标主要有哪些?说明它们的物理意义?答:反映土的松密程度的指标主要有空隙比、相对密实度、标准灌入锤击数、土的密度等;反映土中含水程度的指标主要有含水量及饱和度、饱和密度等。
物理意义见教材P17 3、说明三相比例指标中1/(1+e)和e/(1+e)的物理概念。
答:令土粒体积为V S=1时,e=V v/V S,故空隙体积V v为e,总体积为V=V v+ V S=1+e,由此可知1/(1+e)表示土粒占总量的体积百分含量,即表示土的密实程度;e/(1+e)表示土的孔隙占土总量的体积百分含量,即表示土的孔隙率大小。
4、由粘性土I P大小和d s大小能分别得出什么结论?I P大小和d s大小有什么关系?答:粘性土I P大,说明土体粘力含量多,土体吸水能力强;d s大,由其定义及表达式可以说明土体中土粒含量多;对粘性土,I P大,土粒比重d s会相应增大。
(d s相对密度)5、评定密实度的常用指标有哪些?各适合于哪类土的评定?请表述密实度的变化对土的物理力学性质的影响?答:反映粗土粒的密实程度的指标主要有孔隙比、相对密实度、标准贯入锤击数;反映细粒土的密实程度的指标主要是稠度(即土的软硬程度);一般情况下,粗粒土越迷失,细粒土越硬,则其强度越高,抗变形能力越好。
6、土的自重应力分布有何特点?地下水位的升降对自重应力有何影响?如何计算?答:土的自重应力沿深度呈增大趋势,在同一土层内部呈直线分布,直线的斜率为土层的重度,在个土层分界面及地下水位层面处出现转折。
地下水位上升,土的自重应力减小;地下水位下降,土的自重应力增加。
土力学习题土力学经典试题土力学名词解释简答题土力学习题土力学经典试题土力学名词解释简答题第一章土的物理性质及分类简答题1.何谓土粒粒组,划分标准是什么,答:粒组是某一级粒径的变化范围。
粒组划分的标准是粒径范W和土粒所具有的一般特征,粒径大小在一定范W内的土粒,其矿物成分及性质都比较接近,就划分为一个粒组。
2?无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、物理状态等方面,有何?要区别,答:无粘性土和粘性土作为工程中的两大土类,在矿物成分、土的结构和物理状态方面存在着差异。
?矿物成分:无粘性土一般山原生矿物组成,颗粒较粗;粘性土一般山次生矿物组成,化学稳定性差,颗粒较细。
?土的结构:从土的结构上看,无粘性土颗粒较粗,土粒之间的粘结力很弱或无粘结,往往形成单粒结构。
粘性土颗粒较细,呈现具有很大孔隙的蜂窝状结构或絮状结构,天然状态下的粘性土,都具有一定的结构性、灵敏度和触变性。
?物理状态:无粘性土的工程性质取决于其密实度,而粘性土的工程性质取决于其软硬状态及土性稳定性。
3?粘性土的软硬状态与含水量有关,为什么不用含水量直接判断粘性土的软硬状态,答:粘性土颗粒很细,所含粘上矿物成分较多,故水对其性质影响较大。
当含水量较大时,土处于流动状态,当含水量减小到一定程度时,粘性土具有可塑状态的性质,如果含水量继续减小,上就会由可塑状态转变为半固态或固态。
但对于含不同矿物成分的粘性土,即使具有相同的含水量,也未必处于同样的物理状态,因为含不同矿物成分的粘性土在同一含水量下稠度不同。
在一定的含水量下,一种土可能处于可塑状态, 而含不同矿物颗粒的另一种粘性土可能处于流动状态。
因此,考虑矿物成分的影响,粘性土的软硬状态不用含水量直接判断。
第二章土的渗流简答题1.简述达西定律应用于土体渗流的适用范W。
答:达西定律是描述层流状态下渗流流速与水头损失关系的规律,只适用于层流范土中渗流阻力大,故流速在一般W况下都很小,绝大多数渗流,无论是发生于砂土中或一般的粘性土中,均属于层流范围,故达西定律均可适用。
一、简答题1.什么是土的颗粒级配?什么是土的颗粒级配曲线?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?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。
5.什么是土的构造?其主要特征是什么?6.试述强、弱结合水对土性的影响。
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?8.土颗粒的矿物质按其成分分为哪两类?9.简述土中粒度成分与矿物成分的关系。
10.粘土的活动性为什么有很大差异?11.粘土颗粒为什么会带电?第1章参考答案一、简答题1.【答】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. 【答】3. 【答】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. 【答】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. 【答】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. 【答】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. 【答】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。
8. 【答】(1)一类是原生矿物:母岩经物理风化而成,如石英、云母、长石;(2)另一类是次生矿物:母岩经化学风化而成,土中次生矿物主要是粘土矿物,此外还有铝铁氧化物、氢氧化物和可溶盐类等。
常见的粘土矿物有蒙脱石、伊里石、高岭石;由于粘土矿物颗粒很细,比表面积很大,所以颗粒表面具有很强的与水作用的能力,因此,土中含粘土矿物愈多,则土的粘性、塑性和胀缩性也愈大。
9. 【答】粗颗粒土往往是岩石经物理分化形成的原岩碎屑,是物理化学性质比较稳定的原生矿物颗粒;细小土粒主要是化学风化作用形成的次生矿物颗粒和生成过程中有机物质的介入,次生矿物的成分、性质及其与水的作用均很复杂,是细粒土具有塑性特征的主要因素之一,对土的工程性质影响很大。
10. 【答】粘土颗粒(粘粒)的矿物成分主要有粘土矿物和其他化学胶结物或有机质,而粘土矿物是很细小的扁平颗粒,颗粒表面具有很强的与水相互作用的能力,表面积(比表面)愈大,这种能力就愈强,由于土粒大小而造成比表面数值上的巨大变化,必然导致土的活动性的极大差异,如蒙脱石颗粒比高岭石颗粒的比表面大几十倍,因而具有极强的活动性。
11. 【答】研究表明,片状粘土颗粒的表面,由于下列原因常带有布平衡的负电荷。
①离解作用:指粘土矿物颗粒与水作用后离解成更微小的颗粒,离解后的阳离子扩散于水中,阴离子留在颗粒表面;②吸附作用:指溶于水中的微小粘土矿物颗粒把水介质中一些与本身结晶格架中相同或相似的离子选择性地吸附到自己表面;③同晶置换:指矿物晶格中高价的阳离子被低价的离子置换,常为硅片中的Si4+被Al3+置换,铝片中的Al3+被M g2+置换,因而产生过剩的未饱和的负电荷。
④边缘断裂:理想晶体内部是平衡的,但在颗粒边缘处,产生断裂后,晶体连续性受到破坏,造成电荷不平衡。
第三章一、简答题1.试解释起始水力梯度产生的原因。
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?第3章参考答案一、简答题1.【答】起始水力梯度产生的原因是,为了克服薄膜水的抗剪强度τ0(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力),使之发生流动所必须具有的临界水力梯度度。
也就是说,只要有水力坡度,薄膜水就会发生运动,只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时,薄膜水的渗透速度V非常小,只有凭借精密仪器才能观测到。
因此严格的讲,起始水力梯度I0是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度τ0的水力梯度。
6. 【答】在向上的渗流力作用下,粒间有效应力为零时,颗粒群发生悬浮、移动的现象称为流砂(土)现象。
这种现象多发生在颗粒级配均匀的饱和细、粉砂和粉土层中,一般具有突发性、对工程危害大。
在水流渗透作用下,土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动,以至流失;随着土的孔隙不断扩大,渗流速度不断增加,较粗的颗粒也相继被水逐渐带走,最终导致土体内形成贯通的渗流管道,造成土体塌陷,这种现象称为管涌。
它多发生在砂性土中,且颗粒大小差别大,往往缺少某种粒径,其破坏有个时间发展过程,是一种渐进性质破坏。
具体地再说,管涌和流砂的区别是:(1)流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度,而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下;(2)流砂发生的部位在渗流逸出处,而管涌发生的部位可在渗流逸出处,也可在土体内部;(3)流砂发生在水流方向向上,而管涌没有限制。
7. 【答】渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类:一是由于渗流力的作用,使土体颗粒流失或局部土体产生移动,导致土体变形甚至失稳;二是由于渗流作用,使水压力或浮力发生变化,导致土体和结构物失稳。
前者主要表现为流砂和管涌,后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。
第四章一简答题1.何谓土中应力?它有哪些分类和用途?2.怎样简化土中应力计算模型?在工程中应注意哪些问题?3.地下水位的升降对土中自重应力有何影响?在工程实践中,有哪些问题应充分考虑其影响?4.基底压力分布的影响因素有哪些?简化直线分布的假设条件是什么?5.如何计算基底压力和基底附加压力?两者概念有何不同?6.土中附加应力的产生原因有哪些?在工程实用中应如何考虑?7.在工程中,如何考虑土中应力分布规律?第四章参考答案一、简答题1.【答】土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生土中应力。
一般来说土中应力是指自重应力和附加应力。
土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。
自重应力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变形,因而仍将产生土体或地基的变形。
附加应力它是地基产生变形的的主要原因,也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。
土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙应力两种。
土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力。
它是控制土的体积(变形)和强度两者变化的土中应力。
土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力。
2.【答】我们把天然土体简化为线性弹性体。
即假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限空间弹性体而采用弹性理论来求解土中应力。
当建筑物荷载应力变化范围比较大,如高层建筑仓库等筒体建筑就不能用割线代替曲线而要考虑土体的非线性问题了。
3.【答】地下水下降,降水使地基中原水位以下的有效自重应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量,它使土体的固结沉降加大,故引起地表大面积沉降。
地下水位长期上升(如筑坝蓄水)将减少土中有效自重应力。
1、若地下水位上升至基础底面以上,它对基础形成浮力使地基土的承载力下降。
2、地下水位上升,如遇到湿陷性黄土造成不良后果(塌陷)3、地下水位上升,粘性土湿化抗剪强度降低。
4.【答】基底压力的大小和分布状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。
假设条件:刚性基础、基础具有一定的埋深,依据弹性理论中的圣维南原理。
5.【答】基地压力P计算: (中心荷载作用下)(偏心荷载作用下)基地压力计算:基地压力P为接触压力。
这里的“接触”,是指基础底面与地基土之间的接触,这接触面上的压力称为基底压力。
基底附加压力为作用在基础底面的净压力。
是基底压力与基底处建造前土中自重应力之差,是引起地基附加应力和变形的主要原因。
6.【答】由外荷载引起的发加压力为主要原因。
需要考虑实际引起的地基变形破坏、强度破坏、稳定性破坏。
7.【答】由于附加应力扩散分布,他不仅发生在荷载面积之下,而且分布在荷载面积相当大的范围之下。
所以工程中:1、考虑相邻建筑物时,新老建筑物要保持一定的净距,其具体值依原有基础荷载和地基土质而定,一般不宜小于该相邻基础底面高差的1-2倍;2、同样道理,当建筑物的基础临近边坡即坡肩时,会使土坡的下滑力增加,要考虑和分析边坡的稳定性。
要求基础离开边坡有一个最小的控制距离a.3、应力和应变时联系在一起的,附加应力大,地基变形也大;反之,地基变形就小,甚至可以忽略不计。
因此我们在计算地基最终沉降量时,“沉降计算深度”用应力比法确定。
第五章1.通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标?如何求得?2.通过现场(静)载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标?3.室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量,为什么?4.试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量,它们与材料力学中杨氏模量有什么区别?5.根据应力历史可将土(层)分为那三类土(层)?试述它们的定义。
6.何谓先期固结压力?实验室如何测定它?7.何谓超固结比?如何按超固结比值确定正常固结土?8.何谓现场原始压缩曲线?三类土的原始压缩曲线和压缩性指标由实验室的测定方法有河不同?9.应力历史对土的压缩性有何影响?如何考虑?第五章参考答案一简答题1.【答】压缩系数压缩指数压缩模量压缩系数压缩指数压缩模量2.【答】可以同时测定地基承载力和土的变形模量。
3.【答】土的弹性模量是指土体在侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。
他的变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的残余变形两部分。
而室内固结实验和现场载荷试验都不能提供瞬时荷载,它们得到的压缩模量和变形模量时包含残余变形在内的。
和弹性模量由根本区别。
4.【答】土的压缩模量的定义是土在侧限条件下的竖向附加应力与竖向应变之比值。
土的压缩模量是通过土的室内压缩试验得到的,。