土力学习题答案cao-13-da

第1页共8页第1、2章土的物理性质和工程分类一、名词(4)土的结构——土的结构主要指土粒或土粒集合体的大小、形状相互排列和联结等。一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构。土的构造——在同一土层中颗粒或颗粒集合体相互间的特征称为土的构造。土的构造最大特征是成层性，另一特征是裂隙性。塑性指数——粘性土或粉土的液限与塑限的差值，去掉百分数，称为塑性指数。液性指数——粘性土或粉土的液限与塑限的差值，去掉百分数，称为塑性指数。二、简答题(9)1、何谓土粒粒组？粒组划分的原则是什么？答：工程上常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（颗粒级配），工程中如何表示粒度成分？土的粒度成分(颗粒级配)是指土中各粒组的相对含量，通常用各粒组占土粒总质量(干土质量)的百分数表示。工程中一般用土的累积曲线(级配曲线)来表示粒度成分。3、在土类定名时，无粘性土与粘性土各主要依据什么指标？答案要点：无粘性土依据的是土粒的粒径大小与级配，粘性土则主要依据土的状态特性指标——塑性指数来定名。4、土中结合水可分为哪两种，它们各有什么特点？答案要点：结合水可分为强结合水和弱结合水。强结合水为紧靠土粒表面的结合水，不是因重力作用而变化的固态水，其特点是：不能传递静水压力，只含强结合水的土表现为固态。弱结合水为紧靠强结合水的外围形成的一层水膜，其特点是：不能传递静水压力，当土中含有弱结合水时，土是半固态或可塑状态。5、什么是塑性指数，其工程用途是什么？答案要点：塑性指数是液限与塑限的差值，即土处在可塑状态的含水量变化范围，反映土的可塑性的大小。塑性指数综合反映了土的颗粒大小、矿物成分，在工程中常用于细粒土的分类，如IP＞17，为粘土；10＜IP≤17为粉质粘土。三、选择题(32)1、A2、B3、C4、B5、A6、A7、C8、A9、B10、B11、C12A13A14、C15、C16、B．17、B18、B19、B20、D21、C22、B．23、D24、B．25、C26、D27、C28、C29、B30、B31、D32、B四、判断题(21)2、（√）4、（√）5、（√）6、（√）10、（√）11、（√）14、（√）16、（√）17、（√）第2页共8页19、（√）20、（√）五、填空题(25-32)1、（陡），（小）。2、(_小_）。3、（良好）4、(1)5、（液限与塑限之差）。（粘粒）6、（软硬）7、(变化的最大区间)。8、（注意冻胀），(防潮)9、（坚硬）状10（流塑）11、（可塑）12、(灵敏度Sr)13、(越强)14、(降低)15、(塑性指数)16、（弱结合水）。第3章土的渗透性和渗流一、简答题(2)1、达西渗透定律的应用条件是什么？答案要点：达西定律是由砂质土体实验得到的，后来推广应用于其他土体如粘土和具有细裂隙的岩石等。在某些条件下，渗透并不一定符合达西定律，当渗透速度较小时，砂土、粘土中的渗透速度很小，其渗流可以看着是一种水流流线互相平行的流动——层流，渗流运动规律符合达西定律。粗颗粒土(如砾、卵石等)当水力梯度较小时，流速不大，渗流可以认为是层流，达西定律仍然适用。当水力梯度较大时，流速增大，渗流将过渡为不规则的相互混杂的流动形式——紊流，这时达西定律不再适用。在实际工作中我们还要注意达西定律的适用范围。2、渗透变形中那种变形容易发生？答案要点：渗透变形的发生与地基土的性质有很大关系，在比较均匀的粉砂层中较易发生流砂现象，而在粗粒土中夹有细粒土时，则容易发生管涌现象。二、选择题(10)1、B2、B．3、B．4、B5、D6、A7、B．8、C、9、A10、C三、判断题(8)5、（√）6、（√）7、（√）8、（√）四、填空题(6-8)1、（临界水力梯度）。2、(体积)(水力梯度)(渗流方向)3、（J=γwi）。4、(现场抽水试验_）5、(水力梯度大于临界值___)。6、（渗透系数）。第4章土中应力一、名词解释(5)自重应力——由土体自重引起的应力，称为自重应力。单层土中竖直方向的自重应力σcz=γz,沿深度成直线分布，水平方向的自重应力σcx=σcy,与竖直方向的自重应力的关系为σcx=σcy=K0σcz。基底压力——又称接触压力，建筑物荷载通过基础传递至地基，在基础底面与地基之第3页共8页间便产生也接触压力。它既是基础作用于地基表面的基底压力，又是地基反作用于基础底面的基底反力。基底附加压力——指导致地基中产生附加应力的那部分基底压力，在数值上等于基底压力减去基底标高处原有的土中自重应力，用p0表示。附加应力——由建筑物荷载在地基土中引起的应力，是引起地基变形和破坏的主要因素，用σz表示。有效应力——通过土粒承受和传递的粒间应力，称为有效应力。二、简答题(4)1、地基中自重应力的分布有什么特点？答案要点：自重应力分布沿深度方向为线性分布（三角形分布），在土层的分层界面和地下水位处有转折。2、根据成层地基中附加应力的分布规律解释软土地区的‘硬壳层’的工程意义。答案要点：在软土地区，表面有一层硬壳层，由于应力扩散作用，可以减小地基沉降，故在设计中基础应尽量浅埋，并在施工中采取保护措施，以免浅层土的结构遭受破坏。3、基底压力、基底附加压力的含义及它们之间的关系？案要点：基底压力：基础底面传递给地基表面的压力，由于基底压力作用于基础与地基的接触面上，故也称基底接触压力。基底附加压力：由于建筑物荷重使基底增加的压力称为基底附加压力。它们之间的关系是：基底压力减去基础底面处原有的自重应力就是基底附加压力。4、用所学知识解释抽吸地下水引起地面沉降的原因？答案要点：因为抽水使地下水位下降，就会在土层中产生向下的渗流，使有效应力增加，另外水位下降，孔隙水压力降低，有效应力也会增加，从而导致土层产生压密变形，使地面发生沉降。三、选择题(20)1、C2、B．3、B4、B5、B6、C7、B8、A9、C10、C11、B12、B、13、A、14、A、15、A、16、D、17、D、18、C．19、B．20、C.四、判断题(10)2、（√）7、（√）8、（√）五、填空题(15)1、（天然地面）2、(增加)3、（孔隙水压力）4、(减小)5、(有效重度（浮重度))。6、(均匀)7、(梯形)8、(三角形)9、（无穷大）10、(扩散)11、（应力集中）12、（应力扩散）13、（小很多(小)）14（20）15、(1m)第4页共8页第5、6章土的压缩性与沉降计算一、名词解释(5)土的压缩性——土在压力作用下体积变小的特性称为土的压缩性，土的压缩性是由于土在压力作用下孔隙体积减小的结果。压缩系数——压缩系数a，压力变化范围不大时，压缩曲线的斜率。表示在单位压力增量作用下土的孔隙比的减小。地基的最终沉降量——地基土层在建筑物荷载的作用下，不断地产生压缩，直至压缩稳定后地基表面的沉降量称为地基的最终沉降量。正常固结土——指土层历史上经受的最大压力，为现有覆盖土的自重压力。超固结土——指土层历史上经受的最大压力，大于现有覆盖土的自重压力。二、简答题(3)1、为什么可以说土的压缩变形实际上是土的孔隙体积的减小？答案要点：在常规的地基压力下土中颗粒本身的压缩和孔隙水的压缩非常小，可以忽略，即只考虑土的孔隙体积的减小。2、土的应力历史对土的压缩性有何影响？答案要点：在同等压力下，欠固结土的压缩性最大，而土层的超固结程度越高，土层的压缩性越小。3、什么叫土的压缩性？土体压缩变形的原因是什么？答案要点：土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。土体产生压缩变形是因为在压缩过程中，颗粒间产生相对移动、重新排列并互相挤紧，同时，土中一部分孔隙水和气体被挤出导致土中孔隙体积减小，产生压缩变形。三、选择题(16)1、B2、C3、a4、C5、A6、C7、C8、B9、B10、B11、A12、A13、C14、BC15、B16、B四、判断题(12)1、（√）3、（√）5、(√)6、(√)7、(√)8、(√)11、(√)五、填空题(12-)1、（反）2、(完全侧限)3、(压缩性)4、（e-p曲线）5、（侧限压缩）6、(孔隙被压缩（减小）)7、（前期固结压缩大于土的自重应力或PcP1）8、(越小)9、(越小)10、(消散)11、(σ‘＝σ-u(有效应力等于总有效减去孔隙水压力))12、(大)。第5页共8页第7章土的抗剪强度一、名词解释(2)土的抗剪强度无侧限抗压强度二、简答题(4)1、何谓土的抗剪强度？何谓极限平衡状态？何谓极限平衡条件？答案要点：土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力，其数值等于土体产生剪切破坏时滑动面上的剪应力。极限平衡状态是指土体中某点的剪应力τ等于土的的抗剪强度τf时的临界状态；极限平衡条件是土体中某点处于极限平衡状态时的应力条件(应力状态与土的抗剪强度指标之间的关系式，即σ1、σ3与内摩擦角φ，粘聚力c之间的数学表达式)，也称为土体的剪切破坏条件。2、抗剪强度理论的要点是什么？答案要点：归纳总结莫尔——库仑强度理论，可表述为如下三个要点：①剪切破裂面上，材料的抗剪强度是法向应力的函数；②当法向应力不很大时，抗剪强度可简化为法向应力的线性函数，即表示库仑公式；③土单元体中，任何一个面上的剪应力大于该面上土体的抗剪强度，土单元体即发生剪切破坏，可用莫尔——库仑破坏准则表示。3、为什么直剪试验要分快剪，固结快剪及慢剪？这三种试验结果有何差别？答案要点：主要是模拟实际工程中的不固结不排水、固结不排水和固结排水三种条件，一般来说，快剪、固结快剪和慢剪得出的强度指标值是依次递增的。4、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？答案要点：工程应用时，如果施工进度快，而地基土的透水性低且排水条件不良，可采用不固结不排水试验的结果，如果加荷速率较慢，地基土的透水性较大，以及排水条件又较佳，则可采用固结排水试验的结果，对于一般排水条件下的土，则应采用固结不排水试验的结果。三、选择题(13)1、B2、A3、B4、B5、C6、C7、B．8C9、C10、C11、D12、B13、A、四、判断题(14)4、(√)7、(√)8、(√)五、填空题(10-12)1、（埋深）2、(抗剪)3、(小)4、(等于)，(极限平衡)5、(45°＋φ/2)。第6页共8页6、(45°)7、（直接剪切）、（三轴压缩）8、(无侧限抗压强度)9、(饱和粘性土)。10、（固结快剪）第8章土压力计算一、名词解释(3)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称为主动压力，用E0表示。主动土压力——挡土墙在土体推力作用下，离开填土向前移动某一微小数值Δ时，墙后土体达到主动极限平衡状态，此时作用在挡土墙的土压力达到极小值，称为主动土压力，用Ea表示。被动土压力——挡土墙在外力作用下，向填土一侧推挤，当位移量达到某一数值Δ时，墙后土体达到被动极限平衡状态，此时作用在挡土墙背的土压力达到极大值，称为被动土压力，用Ep表示。二、简答题(5)1、产生被动土压力的条件是什么？在实际中应怎样计算桥台等挡土墙所受的实际土压力？答案要点：产生被动土压力是条件是挡土墙向墙后填土方向产生位移，当位移量达到相当量(密实砂土为5%H，密实粘土为10%H)才能产生。在工程中一般不允许如此大的位移量，所以在实际计算中被动土压力值要采取适当的折减（只能利用一部分）。2、地下水位上升对土压力的影响如何？答案要点：水位升高使自重应力减小从而使土压力减小，但另一方面却使水压力增加，对挡土墙而言总的压力却是增大的。另外，地下水位的上升还可能引起土体强度的降低。3、如何根据工程实际条件选用土的抗剪强度指标？答案要点：①当建筑地基为薄层粘性土、粉土或粘性土与砂土互层，施工速度慢，应采用三轴固结排水试验或直接剪切慢剪试验。②若建筑地基为饱和状态厚层粘土，快速施工，则可进行三轴不固结不排水试验，或直接剪切快剪试验。③地基已充分固结或竣工较久，荷载突增及一般地基的稳定验算，则采用固结不排水（固结快剪