第1章 土的物理性質(zhì)與工程分類一．填空題,良好的土料作為填方或砂墊層的土料。,,粘土的塑性指標(biāo)越大塑性指標(biāo)，它說明粘性土處于可塑狀態(tài)時(shí)含水量的變化范圍，它綜合反映了粘性、可塑性等因素。因此《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：為粉質(zhì)粘土，為粘土。對無粘性土，工程性質(zhì)影響最大的是土的密實(shí)度，工程上用指標(biāo)、來衡量。在粘性土的物理指標(biāo)中，對粘性土的性質(zhì)影響較大的指標(biāo)是塑性指數(shù).打算無粘性土工程性質(zhì)的好壞是無粘性土的相對密度,它是用指標(biāo)來衡量。粘性土的液性指標(biāo)，它的正負(fù)、大小表征了粘性土的軟硬狀態(tài)狀態(tài)劃分為堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑。巖石按風(fēng)化程度劃分為微風(fēng)化、中等風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化。巖石按結(jié)實(shí)程度劃分為硬質(zhì)巖石，包括花崗巖、石灰?guī)r等；軟質(zhì)巖石，包括頁巖、泥巖等.某砂層自然飽和重度kN/m3，土粒比重，并測得該砂土的最大干重度kN/m3，最小干重度kN/m3，則自然孔隙比為0。68，最大孔隙比0。74，最小孔隙比0。57。11．砂粒粒徑范圍是0.075~2mm2mm50%，而大于0.075mm50%。12．親水性最強(qiáng)的粘土礦物是蒙脫石,這是由于它的晶體單元由兩個(gè)硅片中間夾一個(gè)鋁片組成，晶胞間露出的是多余的負(fù)電荷,因而晶胞單元間聯(lián)接很弱，水分子簡潔進(jìn)入晶胞之間,而發(fā)生膨脹。二問答題概述土的三相比例指標(biāo)與土的工程性質(zhì)的關(guān)系?,密實(shí)時(shí)強(qiáng)度高,松散時(shí)強(qiáng)度低.對于細(xì)粒土，水含量少則硬，水含量多時(shí)則軟。這說明土的性質(zhì)不僅打算于三相組成的性質(zhì)，而且三相之間量的比例關(guān)系也是一個(gè)很重要的影響因素。t/m計(jì)算孔隙比時(shí),用公式,試問該用那個(gè)公式,e為多少?另一個(gè)公式在這里為什么不能用？答.說明三相草圖中和的物理概念。答:代表單元土體中土骨架所占有的體積，代表孔隙在單元土體中所占有的體積。什么是粘性土的界限含水量？它們與土中那一層水膜相對應(yīng)，他們又如何確定？答：土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的界限含水量稱為阿太堡界限含水量。分別為縮限、塑限和液限。分別和強(qiáng)結(jié)合水〔吸著水、弱結(jié)合水〔薄膜水〕和自由水相對應(yīng)?？s限,液限可用錐式液限儀或碟式液限儀測定.四、計(jì)算題某地基土樣數(shù)據(jù)如下：環(huán)刀體積60cm,濕土質(zhì)量0。1204kg0。0992kg，土2。71，試計(jì)算：自然含水量w，自然重度,干重度,孔隙比。假設(shè)原狀土樣的自然密度，含水量，土顆粒相對密度=2.71，試計(jì)算孔隙比e。ttm3,最小孔隙比，最大孔隙比,試求沙土的相對密度.答：設(shè)g其次章土的滲透性一、填空題當(dāng)土體兩點(diǎn)之間有水頭差,有滲流長度時(shí)，則滲流發(fā)生，滲流速度,與水頭差成正比,與滲流長度成反比。但在黏土中，只有當(dāng)水頭梯度超過起始梯度時(shí)才開頭滲流。滲透力(即動水壓力〕是土對水的壓力,滲透力的表達(dá)式是，產(chǎn)生流砂的條件是滲流力抑制了土體的重力。什么叫滲透力，其大小和方向如何確定？答：地下水在土體中流淌時(shí)，由于受到土的阻力，而引起水頭損失，從作用力與反作用力的原理可知，水流經(jīng)過時(shí)必定對土顆粒施加一種滲流作用力，單位體積土顆粒所受到的滲流作用力稱為滲透力.滲流力的大小與水力梯度成正比,其方向與滲流方向全都。達(dá)西定律的根本假定是什么？試說明達(dá)西滲透定律的應(yīng)用條件和適用范圍。答:〔即水流流線相互平行的流淌，那么土中的滲流規(guī)律可以認(rèn)為是符合層流滲透定律。由于達(dá)西定律只適用于層流的狀況,故一般只用于中砂、細(xì)砂、粉砂等，對粗砂、礫石、卵石等粗粒土不適合；而黏土中的滲流規(guī)律不完全符合達(dá)西定律，需進(jìn)展修正。修正后為。3 滲透力是怎樣引起滲透變形的？滲透變形有哪幾種形式?在工程上會有什么危害？防治滲透破壞的工程措施有哪些？答：地下水的滲流方向自下而上,土的有效重度為，當(dāng)向上的動水力與土的有效重度相等時(shí),即.在滲透水流作用下，土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動,以至流失;隨著土的孔隙不斷擴(kuò)大,滲透速度不斷增加，較粗的顆粒也相繼被水流漸漸帶走,最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫穿的滲流管道,造成土體塌陷,這種現(xiàn)象叫管涌。防治流土的關(guān)鍵在于掌握溢出處的水力坡降,為了保證明際的溢出坡降不超過允許坡降，可實(shí)行以下工程措施：1?？赏ㄟ^做垂直防滲帷幕、水平防滲鋪蓋等，延長滲流途徑、降低溢出處的坡降；2。在溢出處挖減壓溝或打減壓井，貫穿滲透性小的黏土層，以降低作用在粘性土層底面的滲透壓力；3。在溢出處加透水蓋重,以防止土體被滲透力所懸浮。防止管涌一般可從以下兩方面實(shí)行措施:1,降低土層內(nèi)部和滲流溢出處的滲透坡降；2。在滲流溢出部位鋪設(shè)層間關(guān)系滿足要求的反濾層。4．生管涌和流土的機(jī)理與條件是什么？與土的類別和性質(zhì)有什么關(guān)系？工程上如何推斷土可能產(chǎn)生滲透破壞并進(jìn)展分類的？答：發(fā)生管涌與流土的機(jī)理如上一題答案所訴。發(fā)生流土的條件是水力梯度大于或等于臨界水力梯度。臨界水力梯度與土性親熱相關(guān)，爭論說明，土的不均勻系數(shù)愈大，值愈小，土中細(xì)顆粒含量高，值增大，土的滲透系數(shù)愈大，值愈低。發(fā)生管涌首先取決于土的性質(zhì)，管涌多發(fā)生在砂性土中,其特征是顆粒大小差異較大，往往缺少某種粒徑，孔隙直徑大且相互連同。無黏性土產(chǎn)生管涌的兩個(gè)必備條件是：1。幾何條件：土中粗顆粒所構(gòu)成的孔隙直徑必需大于細(xì)顆粒的直徑,這是必要條件，一般不均勻2滲流力能夠帶動細(xì)顆粒在孔隙間滾動或移動是管涌發(fā)生的水力條件，可用管涌的水力梯度來表示。第三章地基土的應(yīng)力與變形一． 填空題1。附加應(yīng)力引起土體壓縮，有效應(yīng)力影響土體的抗剪強(qiáng)度。一般狀況下,自重應(yīng)力不會引起地基沉降，附加應(yīng)力引起地基的沉降，在成土年月不久,地下水位升降等狀況自重應(yīng)力也會引起地面沉降。土中豎向附加應(yīng)力的影響深度與相比，的影響深度要大，在荷載兩側(cè)最大。,自重應(yīng)力自地基外表起算，隨深度呈線性變化。壓縮系數(shù)，壓縮模量,則土的壓縮性愈高，這兩個(gè)指標(biāo)通過固結(jié)試驗(yàn),繪制壓縮曲線得到。超固結(jié)比OCR指的是土層歷史上所經(jīng)受的先期固結(jié)壓力與現(xiàn)有掩蓋土重之比OCROCR〈1的黏土屬欠固結(jié)土。土的壓縮試驗(yàn)是在側(cè)限條件下完成的.,它反映了單位壓力增量作用下土的孔隙比的減小。壓縮系數(shù)，表示壓力范圍,=地基某深度處土中自重應(yīng)力，=地基某深度處土中自重應(yīng)力,當(dāng)時(shí)屬于低壓縮性土,當(dāng)時(shí)屬中等壓縮性土,當(dāng)時(shí)屬中等壓縮性土。,承受根底中點(diǎn)下附加應(yīng)力指標(biāo)又使計(jì)算值偏大，相互有所補(bǔ)償.飽和黏土的沉降由瞬時(shí)沉降,固結(jié)沉降，次壓縮沉降組成.壓縮試驗(yàn)中,環(huán)刀土樣置于剛性護(hù)環(huán)中，所以稱此試驗(yàn)為側(cè)限壓縮試驗(yàn),用該試驗(yàn)測的壓縮指標(biāo)、稱為壓縮性指標(biāo),壓縮試驗(yàn)每級荷載下壓至變形穩(wěn)定，所以由此試驗(yàn)測出的指標(biāo)可用來計(jì)算地基的沉降。二．問答題簡述太沙基的有效應(yīng)力原理。答：,飽和土中任意點(diǎn)的總應(yīng)力總是等于有效應(yīng)力加上孔隙水壓力.用彈性理論求解土中附加應(yīng)力的根本假設(shè)是什么？即把地基看成是均質(zhì)的線性變形空間〔半無限體看成是柔性荷載，而不考慮根底剛度的影響.何謂土的附加應(yīng)力？計(jì)算附加應(yīng)力有何工程意義？答：對一般自然土層來說,自重應(yīng)力引起的壓縮變形在地質(zhì)歷史上早已完成，不會再引起地基的沉降,附加應(yīng)力則是由于修建建筑物以后在地基內(nèi)增加的應(yīng)力,因此它是使地基發(fā)生變形，引起建筑物沉降的主要緣由。4．試列舉出土中自重應(yīng)力也能引起地面沉降的幾種狀況.答:通常土的自重應(yīng)力不會引起地基變形，由于正常固結(jié)土的形成年月很久,早已固結(jié)穩(wěn)的地基變形.此外，地下水的升降,將會引起土中自重應(yīng)力大小的變化，使土體發(fā)生變形〔如壓縮、膨脹或濕陷等。試述、的物理意義？如何確定?主要用途?答:數(shù)將用于地基最終沉降計(jì)算的分層總和法。的正應(yīng)變的比值。該參數(shù)將用于彈性理論法最終沉降計(jì)算中，但載荷試驗(yàn)中所規(guī)定的沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)帶有很大的近似性.說明分層總和法利用公式，計(jì)算厚土層的沉降量時(shí)，公式中土層上下外表自重應(yīng)力的平均值與附加應(yīng)力平均值之和。e為依據(jù)土層的自重應(yīng)力平均值即，從壓縮曲線上得到相應(yīng)的孔隙比。a何為地基的固結(jié)度?寫出其表達(dá)式〔分別用沉降量和有效應(yīng)力表示〕.答:土的固結(jié)度是指地基土在某一壓力作用下,經(jīng)受時(shí)間所產(chǎn)生的固結(jié)變形〔沉降〕量與最終固結(jié)變形〔沉降〕量之比。用沉降量表示為用有效應(yīng)力表示為 .試說明壓縮系數(shù)的意義及其工程應(yīng)用.答：壓縮系數(shù)是土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與豎向有效應(yīng)力增量的比值，即曲線中某一壓力段的割線斜率。為了便于比較，通常承受壓力段由增加到時(shí)的壓縮系數(shù)來評定土的壓縮性如下：當(dāng) 時(shí),為低壓縮性土;時(shí)，為中壓縮性土；時(shí)，為高壓縮性土。試說明壓縮模量的意義答:壓縮模量是在完全側(cè)限的條件下得到的,為豎向正應(yīng)力與相應(yīng)的正應(yīng)變的比值，該參數(shù)將用于地基最終沉降計(jì)算的分層總和法.10簡述“分層總和法“確定計(jì)算深度的方法。:由該深度處向上取按表規(guī)定的計(jì)算厚度所得的計(jì)算沉降量應(yīng)滿足下述要求(包括考慮相臨荷載的影響):b(m〕0b(m〕0。30.60.81.0列舉出影響基底壓力分布規(guī)律的因素。答：有根底剛度、荷載及土性等。什么是基底附加壓力?計(jì)算基底附加壓力有何工程意義？答：建筑物建筑前,土中早已存在自重應(yīng)力，基底附加壓力是作用在根底底面的壓力與基底處建前土中自重應(yīng)力之差,是引起地基附加應(yīng)力和變形的主要因素。13．何為有效應(yīng)力？爭論有效應(yīng)力有何工程意義？局部則由孔隙中的水來擔(dān)當(dāng)，水雖然不能擔(dān)當(dāng)剪應(yīng)力,但卻能承受法向應(yīng)力，并且可以通過連通的孔隙水傳遞，這局部水壓力稱為孔隙水壓力.〔壓縮強(qiáng)度發(fā)生變化的緣由,并不是作用在土體上的總應(yīng)力，而是總應(yīng)力與孔隙水壓力之間的差值--有效應(yīng)力.孔隙水壓力本身不能使土發(fā)生變形和強(qiáng)度的變化。這是由于水壓力各方向相等，均衡的作用于每個(gè)土顆粒四周，因而不會使土顆粒移動,導(dǎo)致孔隙體積的變化。它除了使土度的變化，正由于如此，孔隙水壓力也被稱為中性壓力.什么是基底壓力？答：建筑物的荷載是通過自身根底傳給地基的?；讐毫κ亲饔糜诟椎酌嫔系暮奢d效應(yīng)，.何為飽和粘性土的滲透固結(jié)？試說明固結(jié)過程中土中應(yīng)力的轉(zhuǎn)換過程(即滲透固結(jié)過程與有效應(yīng)力原理的關(guān)系).中任意時(shí)間t,依據(jù)平衡條件，有效應(yīng)力與［超]孔隙水壓力之和總是等于總應(yīng)力通常是指作用在土中的附加應(yīng)力，即,,則,.因此，只要土孔隙水壓力的消散和有效應(yīng)力相應(yīng)增長的過程。地基變形按其特征分為哪幾種?其定義是什么?答：分為瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降和次壓縮沉降。瞬時(shí)沉降是緊隨著加壓后地基即時(shí)發(fā)生的沉降，地基土在外荷載作用下其體積還來不及發(fā)生變化，主要是地基土的畸曲變形，也稱畸變沉降、初始沉降或不排水沉降。固結(jié)沉降是由于在荷載作用下隨著土中超孔隙水壓力的消散，有效應(yīng)力的增長而完成的.次壓縮被認(rèn)為與土的骨架蠕變有關(guān)；它是在超孔隙水壓力已經(jīng)消散、有效應(yīng)力增長基本不變之后仍隨時(shí)間而緩慢增長的壓縮。17．地下水位的變化對土的自重應(yīng)力有何影響？當(dāng)?shù)叵滤煌蝗唤德浜途徛德鋾r(shí),對土的自重應(yīng)力影響是否一樣？為什么？，地基的附加沉降不會發(fā)生,而當(dāng)?shù)叵滤徛德鋾r(shí)，地基土?xí)捎谟行ё灾貞?yīng)力增大而消滅附加沉降。18．有兩相鄰剛性建筑物,建于均質(zhì)地基上，基底壓力均勻分布,假設(shè)兩建筑物同時(shí)興建，試問后再建其次個(gè)建筑物，兩建筑物的傾斜方向有無轉(zhuǎn)變，為什么？答：兩建筑物同時(shí)修建時(shí)，兩根底底部各自的附加壓力會使地基產(chǎn)生變形，所以,兩建筑物會同時(shí)發(fā)生沉降.由于兩基底中心間產(chǎn)生的附加應(yīng)力之和要大于在兩基底中心以外局部的附加應(yīng)力之和，因此兩建筑物向兩者中間即內(nèi)側(cè)傾斜。假設(shè)其中一個(gè)建筑物先建，經(jīng)很多年后，再建其次個(gè)建筑物時(shí),后建的一個(gè)建筑物會向中心以外即外側(cè)傾斜，由于第一個(gè)建筑物沉降會產(chǎn)生不均勻沉降，傾斜于土質(zhì)較軟的一側(cè)。19,應(yīng)先施工哪一局部比較合理，為什么?答:從沉降的角度考慮，應(yīng)先施工主樓,后建裙房.假設(shè)先建裙房，然后使主樓和裙房結(jié)為一體,避開的。20．為了削減建筑物不均勻沉降的危害，常實(shí)行那些工程措施，這些措施都有什么特點(diǎn)？答：1.承受樁根底或深根底。23.承受建筑、施工措施，是最簡潔且省錢的方法.第四章地基的抗剪強(qiáng)度一、填空題和粘聚力。粘性土抗剪強(qiáng)度庫侖定律的總應(yīng)力表達(dá)式,有效應(yīng)力的表達(dá)式.三軸剪切試驗(yàn)按排水條件不同,劃分為不固結(jié)不排水試驗(yàn),固結(jié)不排水試驗(yàn)和固結(jié)排水試驗(yàn).無粘性土抗剪強(qiáng)度公式是，其中是剪切面上的法向應(yīng)力。極限裂開角指的是破壞面與大主應(yīng)力的作用面的夾角，其大小為。土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)有粘聚力和內(nèi)摩擦角。地基為厚黏土層,施工速度快，應(yīng)選擇不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo).,驗(yàn)的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。隨著荷載的增加，地基變形的三個(gè)階段是壓縮階段、剪切階段和隆起階段.土體中的剪應(yīng)力等于土的抗剪強(qiáng)度時(shí)的臨界狀態(tài)稱之為土的極限平衡狀態(tài)。二． 問答題出用大小主應(yīng)力、表示的粘性土的極限平衡條件。答：試說明飽和粘性土為什么隨固結(jié)度的提高,其抗剪強(qiáng)度高,而壓縮性低。答：飽和土的固結(jié)是指飽和土在壓力作用下隨土中水的排出而體積減小的過程，或稱土的壓密.,依據(jù)密度-有效應(yīng)力—抗剪強(qiáng)度唯一性原理，土的抗剪強(qiáng)度漸漸增大.而由于土的密實(shí),其壓縮性降低。影響土的抗剪強(qiáng)度的重要因素有哪些？他們是如何影響土的抗剪強(qiáng)度的。答：由庫侖公式可以看出，無粘性土的抗減強(qiáng)度與剪切面上的法向應(yīng)力成正比，其打算于土粒外表的粗糙度、土的密實(shí)度以及顆粒級配等因素。粘性土的抗剪強(qiáng)度由與法向應(yīng)力成正比它是由于粘性土顆粒之間的膠結(jié)作用和靜電引力效應(yīng)等因素引起的。為什么飽和粘性土的不固結(jié)不排水剪的強(qiáng)度包線是一條水平線？答：假設(shè)試件