土力学基础知识整理及课后习题答案

一、名词解释、简答题。1.土的粒径级配：分析粒径的大小及其在土中所占的百分比，称为土的粒径级配。2.土粒比重：土粒的质量与同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比。3.土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比。4.液性界限（L）简称液限：相当于土从塑性状态转变为液性状态时的含水量。5.塑性界限（P）简称塑限：相当于土从半固体状态转变为塑性状态时的含水量。6.最优含水量与最大干密度：最优含水量指的是对特定的土在一定的夯击能量下达到最大密实状态时所对应的含水量。在击数一定时，当含水率较低时，击实后的干密度随着含水量的增加而增大，而当含水率达到某一值时，干密度达到最大值，此时含水率继续增加反而导致干密度的减小。干密度的这一最大值称为最大干密度。7.渗透力：称每单位土粒内土颗粒所受的渗透作用力称为渗透力。(水在土中流动的过程中将受到土阻力的作用，使水头逐渐损失，同时，睡得渗透将对土骨架产生拖曳力，导致土体中的应力与变形发生变化，这种渗透水流作用对土骨架产生的拖曳力称为渗透力)8.达西定律：在层流状态的渗流中，渗透速度v与水力坡降i的一次方成正比，并与土的性质有关。kAiQ或kiAQv9.流网：由流线和等势线所组成的曲线正交网格称为流网。10.绘制流网的基本要求：a.流线与等势线必须正交。b.流线与等势线构成的各个网格的长宽比应为常数。c.必须满足流场的边界条件，以保证解的唯一性。11.临界水力坡降icr：土体开始发生流土破坏时的水力坡降。12.土的渗透变形类型：管涌、流土、接触流土、接触冲刷。但就单一土层来说，主要是流土和管涌两种基本型式。13.渗透变形的防治措施：①防治流土：a.上游做垂直防渗帷幕。b.上游做水平防渗铺盖。c.下游挖减压沟或打减压井。d.下游加透水盖重②防治管涌：a.改变水力条件，降低土层内部和渗流逸出处的渗透坡降。b.改变几何条件,在渗流逸出部位铺设层间关系满足要求的反滤层。14.土中的应力，就其产生的原因主要有两种：由土体自身重量引起的自重应力和由其自重以外的荷载引起的附加应力。15.自重应力：在没有修建建筑物之前，地基中由于土体本身的有效重量而产生的应力叫做自重应力。16.附加应力：由于修建建筑物以后在地基内新增加的应力。17.有效应力原理：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，其间的关系总是满足：';土的变形（压缩）与强度的变化都只取决于有效应力的变化。18.有效应力（粒间应力）：当外力作用于土体后，一部分由土骨架承担，并通过颗粒之间的接触面进行应力的传递，称之为粒间应力。另一部分则由孔隙中的水来承担，水虽然不能承受剪应力，但却能承受法向应力，并且可以通过连通的孔隙水传递，这部分水压力称为孔隙水压力。19.在逐级加荷情况下，土体的变形（沉降）可以分为三个顺序发生的阶段：a.压密阶段b.局部剪切阶段c.破坏阶段20.分层总和法是目前最常用的地基沉降计算方法，其基本原理是：a.分别计算基础中心点下地基中各个分层土的压缩变形量iS,认为基础的平均沉降量S等于iS的总和。b.计算iS时，假设土层只发生竖向压缩变形，没有侧向变形。其计算步骤是：a.在地质剖面图上绘制基础中心下地基中的自重应力分布曲线和附加应力分布曲线。b.确定沉降计算深度。c.确定沉降计算深度范围内的分层界面。d.计算各分层土的沉降量。e.计算基础的平均沉降。21.粘性土地基的沉降S可以认为是由机理不同的三部分沉降组成，亦即：ScdSSSS式中，Sd-----瞬时沉降（亦称初始沉降）Sc-----固结沉降（亦称主固结沉降）Ss-----次固结沉降（亦称蠕变沉降）22.土的抗剪强度：指土体抵抗剪切破坏的极限能力，其数值等于剪切破坏时滑动面上的剪应力。23.土的抗剪强度，①首先决定于它本身的基本性质②其次还决定于它当前所受的应力状态。24.固结度：在附加应力作用下，经历一段时间后，某一深度处的有效应力和总应力的比值。25.平均固结度：时间t时，土层骨架已经承担起来的有效压应力对全部附加应力的比值。26.稠度：土的软硬程度或土对外力引起变形或破坏的抵抗能力。27.压实度：填土干密度/室内标准功能击实的最大干密度。28.流土：在向上的渗流作用下，表层土局部范围内的土体或颗粒群同时发生悬浮、移动的现象。29.静止土压力0E：当挡土墙具有足够的截面，并且建立在坚实的地基上，墙在墙后填土的推力作用下，不产生任何移动或转动时，墙后土体没有破坏，处于弹性平衡状态时作用于墙背上的土压力.30.主动土压力aE：挡土墙受墙后土体的作用向离开土体方向偏移至土体达到主动极限平衡状态时作用在墙背上的土压力。31.被动土压力pE：挡土墙受外力作用使墙身向土体方向偏移至土体达到被动极限平衡状态时作用在墙背上的土压力。被动土压力静止土压力主动土压力32.涵管的埋置方法主要有：a.沟埋式b.上埋式33.滑坡：如果靠坡面处的剪切破坏的面积很大，则将产生一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象，称为滑坡。34.地基承载力：指地基承受荷载的能力。35.极限承载力：指地基即将丧失稳定性时的承载力。36.容许承载力：指地基稳定有足够安全度并且变形控制在建筑物容许范围内时的承载力。37.地基极限承载力最为通用的表达式：cqcqppp2121ubuouv式中，q---------基础侧面的均布荷载c---------地基土的粘聚力γ----------地基土的容重Nq、Nc、Nγ-------极限承载力系数38.地基极限承载力由如下三部分所组成：⑴滑裂土体自重所产生的抗力；（第一种抗力的大小，除了决定于土地容重和内摩擦角以外，还决定于滑裂土体的体积。）⑵基础两侧均布荷载q所产生的抗力；（第二种抗力的大小，除决定于侧面荷载q以外，还与滑裂体内q的分布范围有关，也就是受滑裂面形状的影响。）⑶滑裂面上粘聚力c所产生的抗力。（第三种抗力的大小，首先决定于土的粘聚力c,其次决定于滑裂面的长度。）39.饱和土体渗流固结理论的基本假定：①土层是均质的、完全饱和的；②土粒和水是不可压缩的；③水的渗出和土层的压缩只沿一个方向（竖向）发生；④水的渗流遵从达西定律，且渗流系数k保持不变；⑤孔隙比的变化和有效应力的变化成正比，即­－adde'/且压缩系数a保持不变；⑥外荷载一次瞬时施加。40.竖直荷载下地基的破坏形式：a.整体剪切破坏b.局部剪切破坏c.冲剪破坏41.莫尔-库伦破坏理论的三个要点：a.破裂面上，材料的抗剪强度时法向应力的函数。b.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，即表示为库伦公式：c.土单元体中，任何一个面上的剪应力达到该面上土的抗剪强度，土单元即发生破坏。库伦公式tgcf42.库伦理论的假设条件：a.平面滑裂面假设。b.刚体滑动假设。c.楔体ABC整体处于极限平衡状态。43.朗肯理论与库伦理论的比较：⑴分析方法的异同朗肯理论属于极限应力法，而库伦理论属于滑动楔体法。⑵适用范围的不同朗肯理论的适用范围:①墙背垂直、光滑、墙后填土面水平。②墙背垂直，填土面为倾斜平面。③坦墙，cr④L型钢筋混凝土挡土墙。库伦理论的适用范围：①可用于包括朗肯条件在内的各种倾斜墙背的陡墙，填土面不限。②坦墙，填土形式不限。⑶计算误差朗肯理论所得的主动土压力系数aK偏大，而被动土压力系数pK偏小。库伦理论所得的主动土压力稍偏小，而被动土压力偏高。二、计算题。