土质学与土力学考试精华答案

一、填空题1.就与建筑物荷载关系而言，地基的作用是承担荷载，基础的作用是传递荷载。2.地基基础设计，就地基而言，应满足强度条件和变形条件。3.土层直接作为建筑物持力层的地基被称为天然地基，埋深小于5m的基础被称为浅基础。1.若某土样的颗粒级配曲线较缓，则不均匀系数数值较大，其夯实后密实度较大。2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥5且曲率系数为1～3的土。3.利用级配曲线可确定不均匀系数Cu；为了获得较大密实度，应选择Cu值较大的土作为填方工程的土料。4.能传递静水压力的土中水是毛细水和重力水。5.影响压实效果的土中气是与大气隔绝的气体，对工程性质影响不大的土中气是与大气连通的气体。6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用沉降分析法，对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用筛分法。7.粘性土越坚硬，其液性指数数值越小，粘性土的粘粒含量越高，其塑性指数数值越大。8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径，称为有效粒径，小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径，称为限制粒径。1.处于半固态的粘性土，其界限含水量分别是缩限、塑限。2.根据塑性指数，粘性土被分为粘土及粉质粘土。3.淤泥是指孔隙比大于1.5且天然含水量大于WL的土。4.无粘性土根据土的颗粒级配进行工程分类，碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量50％的土。5.冻胀融陷现象在季节性冻土中易发生，其主要原因是土中水分向冻结区迁移积聚的结果。6.粘性土的灵敏度越高，受后其强度降低就越大，所以在施工中应注意保护基槽，尽量减少对坑底土的结构扰动。7.通常可以通过砂土的相对密实度或标准贯入锤击试验的锤击数判定无粘性土的密实程度。1.当渗流方向向上，且水头梯度大于临界水头梯度时，会发生流砂现象。2.渗透系数的数值等于水力梯度为1时，地下水的渗透速度，颗粒越粗的土，渗透系数数值越大。1.由土筑成的梯形断面路堤，因自重引起的基底压力分布图形是.梯形，桥梁墩台等刚性基础在中心荷载作用下，基底的沉降是相同的。2.地基中附加应力分布随深度增加呈曲线减小，同一深度处，在基底中心点下，附加应力最大。3.单向偏心荷载作用下的矩形基础，当偏心距el/6时，基底与地基局部脱开，产生应力重分布。4.超量开采地下水会造成地下水位下降，其直接后果是导致地面沉陷。5.在地基中同一深度处，水平向自重应力数值小于竖向自重应力，随着深度增大，水平向自重应力数值增大。6.在地基中，矩形荷载所引起的附加应力，其影响深度比相同宽度的条形基础浅，比相同宽度的方形基础深。7.上层坚硬、下层软弱的双层地基，在荷载作用下，将发生应力扩散现象，反之，将发生应力集中现象。1.压缩系数a1－2数值越大，土的压缩性越高，a1－2≥0.5MPa的土为高压缩性土。2.考虑土层的应力历史，填方路段的地基土的超固结比比1小，挖方路段的地基土超固结比比1大。3.压缩系数越小，土的压缩性越低，压缩模量越小，土的压缩性越高。4.土的压缩模量是土在有侧限条件下应力与应变的比值，土的变形模量是土在无侧限条件下应力与应变的比值。1.饱和土的渗透固结过程是土中孔隙水压力逐渐减小，而有效应力相应增大的过程。2.在计算土体变形时，通常假设土颗粒体积是不变的，因此土体变形量为孔隙体积的减小值。3.通过土粒承受和传递的粒间应力，又称为有效应力，它是控制土的体积变形和强度变化的土中应力。4.饱和粘性土竖向固结时，某一时刻有效应力图面积与最终有效应力图面积之比称为固结度，用此指标可计算地基任意时刻的沉降量。5.利用时间因数与固结度的关系曲线，可以计算地基任意时刻的沉降量。1.直剪试验一般分为快剪、慢剪和固结快剪三种类型。2.若建筑物施工速度较慢，而地基土的透水性较大且排水良好时，可采用直剪试验的慢剪试验结果或三轴压缩试验的固结排水剪试验结果进行地基稳定分析。3.饱和粘性土当采用三轴压缩试验的不固结不排水方法时，其抗剪强度包线为水平线。1.计算车辆荷载引起的土压力时，∑G应为挡土墙的计算长度与挡土墙后填土的破坏棱体长度乘积面积内的车轮重力。2.产生于静止土压力的位移为零，产生被动土压力所需的微小位移大大超过产生主动土压力所需的微小位移。1.地基土开始出现剪切破坏时的基底压力被称为临塑荷载，当基底压力达到极限荷载时，地基就发生整体剪切破坏。2.整体剪切破坏发生时，有连续滑动面形成，基础沉降急剧增加。3.地基表面有较大隆起的地基破坏类型为整体剪切破坏，地基表面无隆起的地基破坏类型为冲切剪切破坏。4.地下水位上升到基底时，地基的临塑荷载数值不变，临界荷载数值减小。5.地基极限承载力随土的内摩擦角增大而增大，随埋深增大而增大。1.无粘性土坡的稳定性仅取决于土坡坡角，其值越小，土坡的稳定性越稳定。2.无粘性土坡进行稳定分析时，常假设滑动面为斜平面，粘性土坡进行稳定分析时，常假设滑动面为圆筒面。3.无粘性土坡的坡角越大，其稳定安全系数数值越小，土的内摩擦角越大，其稳定安全系数数值越大。4.当土坡坡顶开裂时，在雨季会造成抗滑力矩减小，当土坡中有水渗流时，土坡稳定安全系数数值减小。1.在土的击实曲线上，出现的干密度峰值称为最大干密度。2.击实曲线峰值点所对应的含水量被称为最佳含水量，填土的实际干容重越接近曲线峰值点的干容重，压实系数数值越大。3.评定填方工程施工质量的指标是压实系数，其值越大，说明压实效果越好。4.土中粘粒含量越高，发生液化的可能性越小，标准贯入锤击数越高，发生液化的可能性越小。二、名词解释1.人工地基：不能满足要求而需要事先进行人工处理的地基。2.深基础：埋深超过5m，用专门的施工方法和机具建造的基础。3.基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构。4.地基：承担建筑物全部荷载的地层。1.土的结构：土粒或土粒集合体的大小、形状、相互排列与联结等综合特征。2.土的构造：在同一土层剖面中，颗粒或颗粒集合体相互间的特征。3.结合水：受电分子引力吸附于土粒表面的土中水。4.强结合水：紧靠土粒表面的结合水膜。5.颗粒级配：土中各个粒组的相对含量。1.液性指数：粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。2.可塑状态：当粘性土含水量在某一范围时，可用外力塑成任何形状而不发生裂纹，并当外力移去后仍能保持既得的形状，这种状态称为可塑状态。3.相对密实度：砂土的最大孔隙比和天然孔隙比的差值与最大孔隙比和最小孔隙比的差值之比。4.土的湿陷性：在一定压力作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下陷的特性。5.土的天然稠度：原状土样测定的液限和天然含水量的差值与塑性指数之比。6.触变性：饱和粘性土的结构受到扰动，导致强度降低，当扰动停止后，抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质。1.渗流力：水在土中流动时，单位体积土颗粒受到的渗流作用力。2.流砂：土体在向上动水力作用下，有效应力为零时，颗粒发生悬浮、移动的现象。3.水力梯度：土中两点的水头差与水流过的距离之比。为单位长度上的水头损失。4.临界水力梯度：使土开始发生流砂现象的水力梯度。1.基底附加应力：基底压应力与基底标高处原土层自重应力之差。2.自重应力：由土层自身重力引起的土中应力。3.基底压力：建筑物荷载通过基础传给地基，在基础底面与地基之间的接触应力。4.地基主要受力层：基础底面至σz＝0.2p0深度处的这部分土层。1.土的压缩性：土体在压力作用下，体积减小的特性。2.先期固结压力：指天然土层在历史上所受到的最大固结压力。3.超固结比：先期固结压力与现有覆盖土重之比。4.欠固结土：先期固结压力小于现有覆盖土重的土层。1.固结度：地基土层在某一压力作用下，经历时间t产生的固结变形量与最终固结变形量之比。2.瞬时沉降：加荷后地基瞬时发生的沉降。3.孔隙压力：土中孔隙传递的应力，包括孔隙水压力和孔隙气压力。1.无侧限抗压强度：在不施加任何周围压力的情况下，施加垂直压力，直到试样剪切破坏为止，剪切破坏时试样所能承受的最大轴向压力。2.抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力。1.被动土压力：挡土结构在荷载作用下向土体方向位移，使土体达到被动极限平衡状态时，作用在挡土结构上的土压力。2.主动土压力：挡土结构在土压力作用下向离开土体的方向位移，当土体达到主动极限平衡状态时，作用在挡土结构上的土压力。1.临塑荷载：地基即将产生塑性变形区基底单位面积上所承担的荷载。2.临界荷载p1/3：地基塑性区最大深度为基底宽度1/3所对应的荷载。3.地基极限承载力：地基剪切破坏发展即将失稳时基底单位面积上所承担的荷载。1.自然休止角：砂土堆积的土坡，在自然稳定状态下的极限坡角。2.简单土坡：顶面和底面都是水平的，并延伸至无穷远，且由均质土组成的土坡。1.最优含水量：击实曲线上最大干密度对应的含水量。2.压实度：压实度或压实系数为工地施工达到的干密度与室内击实实验得到的最大干密度之比。3.液化：在振动下，地下水位以下的砂土或粉土中的土颗粒有加密的趋势，由于土中水来不及排出，促使土中孔隙水压力增大，当孔隙水压力增大到与土的总应力相等时，土的有效应力为零，土粒处于悬浮状态，出现类似于液体的现象，称为液化。三、简答题1.影响渗透系数大小的主要因素有哪些？(1)土的粒度成分和矿物成分(2)土的密实度(3)土的饱和度(4)土的结构(5)水的温度(6)土的构造2.流砂现象防治的方法有哪些？（1）减小或消除水头差：采用坑外降低地下水位或采用水下挖掘。（2）增长渗流路径：打板桩。（3）在向上渗流出口处地表压重。（4）加固土层：冻结法、注浆法。3.管涌发生的条件是什么？防治措施有哪些？发生条件:（1）必要条件：土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。通常发生在Cｕ10的土中。（2）水力条件：动水力能带动细颗粒在孔隙间滚动或移动。防治原则：（1）改变几何条件，在渗流逸出部位铺设反滤层。（2）改变水力条件，降低水力梯度，如打板桩。1.地基附加应力分布规律有哪些？（1）附加应力不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积以外相当大的范围之下，这就是地基附加应力的扩散分布；(2)在离基底不同深度z处各个水平面上，以基底中心点下轴线处的σz值最大，随离中轴线距离增大曲线减小；(3)在荷载分布范围之下任意点沿铅垂线的σz值，随深度最大曲线减小；(4)条形荷载比相同宽度的方形荷载σz的影响深度大，在相同深度处，条形荷载在地基中的σz比相同宽度的方形荷载大得多。1.举例说明影响土坡稳定的因素有哪些？（1）土的剪应力增大：路堑或基坑的开挖、堤坝施工中上部填土荷重的增加、土体重度增大、动力荷载（渗流力、地震、打桩等）作用。（2）土体抗剪强度降低：超孔隙水压力产生、干裂、冻融、粘土软化、粘性土蠕变等。2.位于稳定土坡坡顶上的建筑物，如何确定基础底面外边缘线至坡顶边缘线的水平距离？对于条形基础，要求：tandb5.3a－；对于矩形基础，要求：tandb5.2a－。式中：a为基础底面外边缘线至坡顶边缘线的水平距离，b为垂直于坡顶边缘线的基础底面边长，d为基础埋深，β为边坡坡角。1.影响土压实性的主要因素有哪些？（1）含水量、（2）颗粒大小和级配、（3）击实功四、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为：（D）裂隙构造2.土的结构为絮状结构的是:（C）粘粒3.土粒均匀，级配不良的砂土应满足的条件是（CU为不均匀系数，CC为曲率系数）：（A）CU54.不能传递静水压力的土中水是：（D）结合水1.下列土中，最容易发生冻胀融陷现象的季节性冻土是：（C）粉土2.当粘性土含水量减小，土体积不再减小，土样所处的状态是：（A）固体状态3.同一土样的饱和重度sat、干重度d、天然重度、有效重度′大小存在的关系是：（B）satd′4.已知某砂土的最大、最小孔隙比分别为0.7、0.3，若天然孔隙比为0.5，该砂土的相对密实度Dr为：（D）0.55.判别粘性土软硬状态的指标是：(D)液性指数6亲水性最弱的粘土矿物是：(C)高岭石7.土的三相比例指标中需通过实验直接测定的指标为：(C)土粒比重、含水量、密度8.细粒土进行工程分类的依据是：(D)塑性指数9.下列指标中，哪