搜索
土质学与土力学（浦Ⅲ120）1一、概念题渗透：由于土体具有连续的孔隙，如果存在水位差作用时，水就会透过土体孔隙而产生孔隙内的流动。土具有被水透过的性能称为土的渗透性。渗透变形一般有流土和管涌两种基本形式：流土是指在渗透力的作用下，土体表面某一部分土体整体被水流冲走的现象。管涌是指土中小颗粒在大颗粒空隙中移动而被带走的现象。压缩系数是表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数越大，曲线越陡，土的压缩性越高；压缩系数值与土所受的荷载大小有关。压缩系数大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高。级配良好的土必须同时满足上述两个条件，即Cu大于或者等于5且Cu=1~3；若不能同时满足这两个条件，则称为级配不良的土。土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。支撑基础的土体或岩体称为地基。分为天然地基和人工地基两类。基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。分为浅基础和深基础。土中各粒组的相对含量用各粒组质量占土粒总质量的百分数表示，称为土的颗粒级配。土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形状以及他们之间的连接特征，一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种基本类型。临塑荷载：地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基底压力。塑性荷载：指地基塑性区开展到一定深度对应的基底压力。当土体中某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时，该点即濒于破坏的临界状态称为极限平衡状态。容许承载力：地基极限承载力除以一个安全系数后的值。体积压缩系数：土体在单位应力作用下单位体积的体积变化。前期固结压力：土在历史上曾受到过的最大有效应力。极限承载力：是指地基承受荷载的极限能力，也就是能承受的最大基底压力。抗渗强度：土体抵抗渗透破坏的能力，濒临渗透破坏时的水力梯度称为临界水力梯度。基底压力是指基础底面处，由建筑物荷载（包括基础）作用给地基土体单位面积上的压力。基底附加压力也就是基底净压力，是指在基础底面处的地基面上受到的压力增量。塑性指数Ip：液限与塑限的差值，去掉百分数符号，称为塑性指数。界限含水量：黏性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量。边坡：具有倾斜坡面的岩土体。滑坡：边坡丧失其原有稳定性，一部分岩土体相对于另一部分岩土体发生滑动的现象。液限：土由可塑状态变化到流动状态的界限含水量。塑限：土由半固态变化到可塑状态的界限含水量。弹性模量：土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。莫尔圆：土单元体的应力状态的轨迹。圆心落在δ轴上，与坐标原点距离为(δ1+δ3)/2，半径为(δ1+δ3)/2。变形模量：土体在无侧限条件下单轴受压时的应力与应变之比。固结度：地基在荷载作用下，经历时间t的固结沉降量与其最终沉降量之比。群桩效应：桩端处压力比单桩时大得多，桩端以下压缩土层的厚度也比单桩要深，此时群桩中各桩的工作状态与单桩明显不同，其承载力小于各单桩承载力之和，沉降量大雨单桩各自的沉降量。最优含水量：在一定的压实功能下，使土最容易受压，并能打到最大密度时的含水量。渗透固结：饱和粘性土在压力作用下，孔隙水将随时间的变迁而逐渐被排除，同时孔隙体积也随之减小。固结沉降：荷载作用下，随着土空隙水分逐渐被排出，孔隙体积相应减少，土里逐渐压缩而产生的沉降。土体液化：指土体饱和状态以后，沙土或粉土在一定强度的动荷载作用下表现出类似液体性质而完全丧失承载力的现象。三、问答题（2×10’=20’）郎肯土压力与库仑土压力的异同？相同点：两者的极限平衡条件。不同点：1.朗肯采用半空间的应力状态和土的极限平衡条件，而库仑是墙后土体极限平衡状态，楔体静力平衡条件。2.各自理论的假设条件不同。3.朗肯理论适于粘性土和无粘性，而库仑理论仅适于无粘性土.4.朗肯理论忽略墙与填土之间的摩擦力，使Ea偏大，Ep偏小，库仑理论考虑摩擦力，Ep大，Ea小。5.朗肯理论概念明确，计算简单，使用方便，而库仑理论较复杂。土的压力有几种,定义,并比较大小?1.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,作用在挡土墙被的土压力。2.主动土压力:在土压力作用下挡土墙离开土体向前移至一定数值,墙后土体达到主动极限平衡状态时,作用在墙的土压力。3.被动土压力:在外力作用下,挡土墙推挤土体向后移动一定数值,墙后土体达到被动极限平衡状态时,作用在墙上的土压力。EaEoEp太沙基—单向固结理论假定：1土是均质、各相同性，且完全饱和的。2土中水和土颗粒都是不可压缩的；3土的压缩和固结只在竖直方向发生，4孔隙水向外排出服从达西定律，土的固结快慢决定于它的渗流速度。5在整个固结过程中，土的渗透系数、压缩系数、均视为常数。6地面上作用着连续均布荷载并且是一次施加的。土质学与土力学（浦Ⅲ120）2地基破坏形态特点：整体剪切破坏：最终在地基中形成一连续的滑动面，基础急剧下沉或向一侧倾斜，同时土体被挤出，挤出四周地面隆起，地基发生整体剪切破坏。局部剪切破坏：滑动面并不延伸到地面，基础四周地面虽有隆起迹象，但是不会出现明显的倾斜和倒塌。冲剪破坏：随着荷载的增加，基础下土层发生压缩变形，当荷载继续增加，基础四周土体发生竖向的剪切破坏，但地基中不会出现明显的滑动面，基础四周地面不隆起。摩尔-库伦破坏理论的要点：1、材料的破坏是剪切破坏2、剪切破裂面上，土体的抗剪强度是法向应力的函数。3、当法向应力不大时，该函数可以简化为线性函数关系。4、土单元体的任何一个面上，剪应力等于抗剪强度时，就会发生剪切破坏，此时土单元体的应力状态满足极限平衡条件。引起滑坡的根本原因：土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。剪应力达到了它的抗剪强度的起因有二：一、剪应力的增加，二、土体本身抗剪强度的降低。流网的特征：（1）流线和等势线彼此正交;（2）每个网格的长度比为常数，为了方便常区，这时的网格就为正方形或曲边正方形;(3)相邻等势线间的水头损失相等;(4)各流槽的渗流量相等何谓地基的极限承载力？确定地基承载力的方法有哪几大类？影响地基承载力的因素有那些？答：（1）地基的极限承载力是指地基承受荷载的极限能力，也就是能承受的最大基底压力。（2）确定地基承载力的方法有三大类：静载荷试验或其它原位试验，规范查表方法和理论公式方法。（3）影响地基承载力的因素有：土的重度；土的凝聚力和内摩擦角；基底宽度；基础埋深。确定地基承载力的方法有哪几大类？影响地基承载力的因素有那些？地下水位上升是否会引起地基承载力的变化？答：（1）确定地基承载力的方法有三大类：静载荷试验或其它原位试验，规范查表方法和理论公式方法。（2）影响地基承载力的因素有：土的重度；土的凝聚力和内摩擦角；基底宽度；基础埋深,地下水位。（3）地下水位上升会引起地基承载力降低。1、对路基有哪些要求？为什么？答：（1）具有足够的强度。因为强度不足会导致变形过大，直接损坏路面的使用质量。（2）具有足够的整体稳定性。因为路基建成以后，改变了原地面的天然平衡状态，尤其地质不良地区，会影响路基的稳定性。（3）、具有足够的水温稳定性。因为季节水温的变化直接影响强度，应保证路基最不利的水温状况下，应具有一定的强度。2、简述影响路基稳定的因素：答：（1）工程地质和水温地质条件（2）水文与气候条件3）路基设计（4）路基施工（5）养护措施3、路基填料应如何选择？答：对于卵石土填筑时应保证有足够的密实度，对于级配不良的砾类土混合料填筑时应保证密实度，如遇粉质土特别是在水文条件不良时，应采取一定的措施，改善其工程性质在达到规定的要求后进行使用，对于粉质土如在适当含水量时加以充分压实和有良好的排水设施，筑成的路基也能获得稳定。4、路基干湿类型分为几种？如何判断？答：路基干湿类型分为干燥、中湿、潮湿、过湿四种；用平均稠度划分法或根据临界高度判断5、简述路基施工测量包括哪几个方面？答：（1）中线的恢复和标定；（2）水准点的复查与加设；（3）横断面的检查与补测；（4）预留桥涵位置；（5）施工中的测量。6、路基防护与加固工程，按作用不同，分哪几类？各类的作用是什么？答：边坡坡面防护：为防止边坡受冲刷在坡面上所做的各种铺砌和栽植，主要用以防护易受自然因素影响而破坏的土质与岩石坡面。冲刷防护：用于防护水流对路基的冲刷与淘刷，可分为直接防护和间接防护支挡建筑物：用以防护路基变形或支挡路基本体或山体的位移，以保证其稳定性湿软地基加固：以防路基沉陷、滑移、或发生其他病害。7、路基排水系统设计总体规划，应遵循哪些原则？答：（1）综合考虑路线的平、纵、横三者关系，收集沿线地质、地貌、植被、水文资料、选择拦排汇降中适当措施保护路堤。（2）对于明显的天然、人工沟渠，宜“一沟一涵”，不要勉强合并、更改。（3）截水沟渠宜沿等高线布置，地基稳定，水流短而畅，把水引到天然河渠或低洼处。（4）地面排水工程与地下排水工程综合考虑。（5）与农田水利、水土保持等设施相结合。8、路基施工方法有哪几种？答：路基施工方法：（1）人工施工（2）水利机械化施工（3）简易机械化施工；4）爆破法施工；（5）大规模的配套机械化施工。9、简述土基压实的作用是什么？答：压实土基的作用在于提高土体的密实度和强度，调节土基的水温状况，降低透水性，减少毛细水上升，阻止水分积聚，减轻冻胀，避免翻浆，防止不均匀变形，保证路基在不利季节有足够的强度和稳定性。土质学与土力学（浦Ⅲ120）310、简述影响土基压实的因素有哪些？答：（1）含水量；（2）土质；（3）压实工具；（4）压实工具和方法以及相应的压实度。（5）压实厚度对压实效果的影响。11、作出密实度-含水量关系曲线并说明曲线的含义答：密实度—含水量关系见图在一定压实功作用下，密实度随含水量而增加，当含水量达到时，密实度达到最大值。如含水量再增加，则密实度反而下降。12、路基的要求有哪些？为什么？对路基有要求及原因：（1）具有足够的强度。因为强度不足会导致变形过大，直接损坏路面的使用质量。（2）具有足够的整体稳定性。因为路基建成以后，改变了原地面的天然平衡状态，尤其地质不良地区，会影响路基的稳定性。（3）具有足够的水温稳定性。因为季节水温的变化直接影响强度，应保证路基最不利的水温状况下，应具有一定的强度。13、路面的基本要求：（1）具有足够的强度和刚度；（2）具有足够的稳定性；具有足够的高温稳定性、具有足够的低温抗裂性、具有足够的水温稳定性、具有足够的大气稳定性（抗老化性）（3）具有足够的平整度；（4）具有足够的抗滑性；（5）具有足够的耐久性；（6）具有尽可能的扬尘性；（7）满足规范要求。14、石灰稳定土基层缩裂的防治措施：控制压实含水量；（1）控制压实标准；（2）温缩的最不利季节是材料处于最佳含水量附近，而且温度在0—10°时，因此施工要在当地气温进入零度前一个月结束，以防在季节长生严重温缩；（3）要重视石灰稳定土初期养护，保证石灰土表面处于潮湿状态，禁防干晒；（4）石灰稳定土结束后，要及时铺筑路面，使石灰土基层含水量不发生较大变化，可减轻干缩裂；（5）在石灰稳定土中掺入集料；(6)设置联结层或铺筑碎石隔离过渡层。15、保证路基强度和稳定性的措施：（1）合理选择路基的断面形式，正确确定边坡的岥率；（2）选择强度和水稳定性良好的土填筑路堤，并采取正确的施工方法；3）充分压实土基，提高土基的强度和水稳定性；（4）搞好路基排水，保证水流畅通，防止路基过湿或水毁；（5）保证路基有足够的强度，使路基工作区保持干燥状态；（6）设置隔离层或隔温层，切断毛细水上升，防止水分迁移，减少负温差的不利影响；（7）采取边坡加固与防护措施，以及修筑支挡结构物。16、影响压实效果的主要因素：（1）含水量对压实效果的影响；（2）含水量对压实效果的影响；（3）压实功能对压实效果的影响（4）压实机具和方法对压实效果的影响；（5）压实厚度对压实效果的影响；17、影响石灰稳定土的因素有：（1）土质；（2）灰质；（3）石灰剂量；（4）含水量；（5）密实度；（6）石灰土的龄期；(7）养生条件。18.边坡防护与加固的区别，并说明边坡防护有哪些类型及适应条件：答：防护主要是保护表面