土力学简答题

1、何谓附加应力？地基中的附加应力分布有何特点？答：建筑物荷载在地基中增加的应力称为附加应力。地基中的附加应力分布有一下规律：（1）在地面下任意深度的水平面上。各点的附加应力非等值，在集中力作用线上的附加应力最大，向两侧逐渐减小。（2）距离地面越深，附加应力分布的区域越广，在同一竖向线上的附加应力随深度而变化。超过某一深度后，深度越大，附加应力越少。3、土体中发生剪切破坏的平面，是不是剪应力最大的平面？在什么情况下，剪切破坏面与最大剪应力面是一致的？当土的莫尔破坏包线与轴平行时剪切破坏平面与最大剪应力面是一致的。4、比较三轴试验的优缺点。答：优点：（1）试验中能严格控制试样的排水条件，准确测定试样在剪切过程孔隙水压力的变化，从而定量获得土中有效应力的变化情况；（2）与直剪试验相比，试样中的应力状态相对地较为明确和均匀，不硬性指定破裂面位置；（3）除抗剪强度指标外，还可测定，如土的灵敏度，压力系数、孔隙水压系数等力学指标。缺点：（1）试样制备和试验操作比较复杂；（2）试样中的应力与应变仍然不均匀。（3）试验一般都是在轴对称的应力应变条件下进行5、何谓先期固结压力？如何根据先期固结压力来判断天然土层固结状态？答：先期固结压力：上层土在历史上曾经受过的最大应力σp。土层目前承受的上覆自重压力等于σp，这种土称为正常固结土；如果σp大于土层目前承受的上覆自重压力则称为超固结土；如果σp小于土层目前承受的上覆自重压力，则称为欠固结土。6、简述产生主动土压力和被动土压力的条件?产生主动土压力的条件为：挡土墙向前远离填土的方向移动或转动，由转动或移动量达到一定值，土体内潜在滑动面上的剪应力达到土的抗剪强度，则作用于挡土墙上的压应力最小，即为主动土压力Ea。产生被动土压力的条件：挡土墙受外力作用向着填土方向移动时，墙后一部分土体产生向上滑动趋势。当墙移动至一定位置时，土体内潜在滑动面上的剪应力也达到抗剪强度值。此时，土体作用于挡土墙上的压力达到最大值，即被动土压力Ep。7、确定地基容许承载力的方法主要有：（1）理论公式计算：用地基极限承载力除以安全系数，或按控制地基中塑性区发展范围。（2）按地基规范承载力表：按野外鉴别，室内物理力学性质指标，标贯试验锤击数与轻便触探试验贯入击数查表确定。（3）原位试验：载荷试验，静力触探试验，标贯试验，旁压试验等。8、有效应力原理的要点：（1）饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分，其关系总是满足：σ=σ′+uσ――总应力（自重应力与附加应力）；σ′――有效应力，粒间应力；u――孔隙水压力。（2）土的变形（压缩）与强度的变化都只取决于有效应力的变化。土中孔隙水压力为中性压力，不能使土发生变形和强度的变化，但孔隙水压力的变化将直接引起有效应力发生变化，从而导致土体的体积和强度发生变化。9、简述粘性土坡稳定性分析中三种条分法的主要区别。答：瑞典条分法不考虑条块间作用力或认为条块间作用力对整体土坡的稳定性无多大影响，它不满足各条块的静力平衡条件，只满足整体土体力矩平衡条件。比肖普法考虑了条块间侧向力作用，满足整体力矩平衡条件，各条块满足力的多边形闭和条件，但不满足条块力矩平衡条件，它只考虑条块间法向力不考虑切向力。简布法考虑条块间的作用力，并规定水平作用力位置，它满足整体力矩平衡条件和各条块力、力矩平衡条件。11.自重应力与附加应力各自在地基中的分布特点。自重应力的分布特点：（1）自重应力曲线为一折线，在各土层层面与地下水位处发生转折，在各层中为直线；（2）自重应力在水平方向上一般变化不大；（3）自重应力的大小随深度的增加而增大。附加应力的分布特点：（1）附加应力曲线为一曲线；（2）附加应力在水平方向上一般是荷载作用的中心处最大，向周围不断变小，有一定的影响范围；（3）附加应力的大小一般是随深度的增加而减小的。12.试比较库仑土压力理论与朗肯土压力理论的相同点与不同点。相同点：两种理论均适用于填土表面为水平，填土为无粘性土，墙背光滑且直立，计算结果一致。不同点：库仑理论基于滑动楔体法，适用于填土面为任意形状且只限于无粘性土；而朗肯理论基于极限应力法，适用于填土面为水平面或倾斜的平面，对粘性土与无粘性土均适用侧限渗压模型有效应力与孔隙水压力随时间的转换过程?答：侧限渗压模型有效应力与孔隙水压力均是时间的函数当t=0时，超孔隙水压力u=σ，而有效应力σ′=0，总应力全部由水承担。当t0时，σ′0，u0，u+σ′=σ，总应力由土骨架和水共同承担。当t=∞时，σ′=σ，u=0，总应力全部由土骨架承担。14.简述粘性土坡稳定性分析中整体圆弧法和条分法的主要区别。答：整体圆弧法分析时，认为滑动土体饶圆心发生转动，把土体作为刚体分析，土体的重力产生下滑力矩，土的内聚力和重力的反力产生抗滑力矩，抗滑力矩和下滑力矩的比值为土坡的稳定安全系数。只适用于υ=0的情况。条分法是假设滑动面为一圆弧面，将土体分为若干土条，设每个土条为刚体，求出每一条的抗滑力、力矩和下滑力、力矩，不同的条分法按不同的公式求滑动土体的稳定安全系数。试简述分层总和法的假设及其计算步骤。分层总和法的基本假设：1）地基土的一个分层为一均匀、连续、各向同性的半无限空间弹性体。（2）地基沉降量的计算部位，取基础中心点土柱所受附加应力进下计算。（3）地基土的变形条件假定为完全侧限条件。（4）沉降计算深度工程上计算至某一深度（称为地基压缩层）即可。计算步骤：（1）用坐标纸按比例绘制地基土层分布剖面图和基础剖面图；（2）计算地基土的自重应力；（3）计算基础底面接触压力；（4）计算基础底面附加应力；（5）计算基础中的附加应力分布；（6）确定地基受压层深度；7）沉降计算分层；8）计算各土层的压缩量；9）计算地基最终沉降量。何谓先期固结压力？如何根据先期固结压力来判断天然土层固结状态？先期固结压力：上层土在历史上曾经受过的最大应力。土层目前承受的上覆自重压力等于，这种土称为正常固结土；如果大于土层目前承受的上覆自重压力则称为超固结土；如果小于土层目前承受的上覆自重压力，则称为欠固结土。确定地基容许承载力的方法主要有：（1）理论公式计算：用地基极限承载力除以安全系数，或按控制地基中塑性区发展范围。（2）按地基规范承载力表：按野外鉴别，室内物理力学性质指标，标贯试验锤击数与轻便触探试验贯入击数查表确定。（3）原位试验：载荷试验，静力触探试验，标贯试验，旁压试验。简述粘性土坡稳定性分析中三种条分法的主要区别瑞典条分法不考虑条块间作用力或认为条块间作用力对整体土坡的稳定性无多大影响，它不满足各条块的静力平衡条件，只满足整体土体力矩平衡条件。比肖普法考虑了条块间侧向力作用，满足整体力矩平衡条件，各条块满足力的多边形闭和条件，但不满足条块力矩平衡条件，它只考虑条块间法向力不考虑切向力。简布法考虑条块间的作用力，并规定水平作用力位置，它满足整体力矩平衡条件和各条块力、力矩平衡条件。