土力學名詞解釋及簡答_第1頁
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文檔簡介

1、一、名詞解釋第一章 土的物理性質(zhì)及分類簡 答 題1.何謂土粒粒組?劃分標準是什么?答:粒組是某一級粒徑的變化范圍。粒組劃分的標準是粒徑范圍和土粒所具有的一般特征,粒徑大小在一定范圍內(nèi)的土粒,其礦物成分及性質(zhì)都比較接近,就劃分為一個粒組。2.無粘性土和粘性土在礦物成分、土的結(jié)構(gòu)、物理狀態(tài)等方面,有何重要區(qū)別?答:無粘性土和粘性土作為工程中的兩大土類,在礦物成分、土的結(jié)構(gòu)和物理狀態(tài)方面存在著差異。①礦物成分:無粘性土一般由原生礦物組成,

2、顆粒較粗;粘性土一般由次生礦物組成,化學穩(wěn)定性差,顆粒較細。②土的結(jié)構(gòu):從土的結(jié)構(gòu)上看,無粘性土顆粒較粗,土粒之間的粘結(jié)力很弱或無粘結(jié),往往形成單粒結(jié)構(gòu)。粘性土顆粒較細,呈現(xiàn)具有很大孔隙的蜂窩狀結(jié)構(gòu)或絮狀結(jié)構(gòu),天然狀態(tài)下的粘性土,都具有一定的結(jié)構(gòu)性、靈敏度和觸變性。③物理狀態(tài):無粘性土的工程性質(zhì)取決于其密實度,而粘性土的工程性質(zhì)取決于其軟硬狀態(tài)及土性穩(wěn)定性。3.粘性土的軟硬狀態(tài)與含水量有關(guān),為什么不用含水量直接判斷粘性土的軟硬狀態(tài)?答:

3、粘性土顆粒很細,所含粘土礦物成分較多,故水對其性質(zhì)影響較大。當含水量較大時,土處于流動狀態(tài),當含水量減小到一定程度時,粘性土具有可塑狀態(tài)的性質(zhì),如果含水量繼續(xù)減小,土就會由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍虘B(tài)或固態(tài)。但對于含不同礦物成分的粘性土,即使具有相同的含水量,也未必處于同樣的物理狀態(tài),因為含不同礦物成分的粘性土在同一含水量下稠度不同。在一定的含水量下,一種土可能處于可塑狀態(tài),而含不同礦物顆粒的另一種粘性土可能處于流動狀態(tài)。因此,考慮礦物成分的影

4、響,粘性土的軟硬狀態(tài)不用含水量直接判斷。第二章 土的滲流簡 答 題1.簡述達西定律應用于土體滲流的適用范圍。答:達西定律是描述層流狀態(tài)下滲流流速與水頭損失關(guān)系的規(guī)律,只適用于層流范圍。土中滲流阻力大,故流速在一般情況下都很小,絕大多數(shù)滲流,無論是發(fā)生于砂土中或一般的粘性土中,均屬于層流范圍,故達西定律均可適用。但對粗粒土中的滲流,水力坡降較大時,流態(tài)已不再是層流而是紊流,這時,達西定律不再適用;對粘土中的滲流,當水力坡降小于起始坡降時,

5、采用達西定律是不適宜的,達西定律適用于水力坡降大于起始坡降的情況。2.簡述室內(nèi)測定滲透系數(shù)的優(yōu)缺點。答:室內(nèi)測定滲透系數(shù)的優(yōu)點是設(shè)備簡單,費用較省。但是,由于土的滲透性與土的結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系,地層中水平方向和垂直方向的滲透往往不一樣;再加之取樣時的擾動,不易取得具有代表性的原狀土樣,特別是砂土。因此,室內(nèi)試驗測出的滲透系數(shù)值常常不能很好地反映現(xiàn)場土的實際滲透性質(zhì)。3.土滲透系數(shù)受到哪些因素影響?簡述之。答:影響土滲透系數(shù)的因素有:①土的

6、性質(zhì),包括粒徑大小與級配、孔隙比、礦物成分、結(jié)構(gòu)、飽和度。粒徑大和孔隙比大,水流通過土體相對容易,則滲透系數(shù)大;對粘性土,由于顆粒的表面力起重要作用,因而其礦物成分對滲透系數(shù)有很大影響;土的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀構(gòu)造均影響滲透系數(shù),天然沉積的層狀粘性土層,由于扁平狀粘土顆粒的水平排列,往往使土層水平方向的透水性遠大于垂直層面方向的透水性;土體的飽和度反映了土中含氣體量的多少,土中封閉氣泡即使含量很少,也會導致滲透性降低。②滲透水的性質(zhì),其對滲透

7、系數(shù)值的影響主要是由于粘滯度不同所引起,溫度高時,水的粘滯性降低,滲透系數(shù)值變大;反之滲透系數(shù)值變小。 4.簡要介紹流網(wǎng)的繪制方法及其用途。答:繪制流網(wǎng)的步驟:①根據(jù)滲流場的邊界條件,確定邊界流線和邊界等勢線,如不透水層面是一條邊界流線;②根據(jù)繪制流網(wǎng)的要求,初步繪制流網(wǎng);③反復修改,直至大部分網(wǎng)絡(luò)滿足曲線正方形為止,一個精度較高的流網(wǎng),往往都要經(jīng)過多次反復修改,才能最后完成。流網(wǎng)繪出后,應用流網(wǎng)即可求得滲流場中各點的水頭、水力坡降、滲

8、透流速和滲流量,從而為進行滲流量和滲透變形控制提供科學依據(jù)。5.簡述判斷土是否發(fā)生管涌的方法。答:土是否發(fā)生管涌,決定于土的性質(zhì),一般粘性土只會發(fā)生流土而不會發(fā)生管涌,故屬于非管涌土;無粘性土當同時滿足下列兩個條件時會產(chǎn)生管涌:①土中粗顆粒所構(gòu)成的孔隙直徑必須大于細顆粒的直徑,才可能讓細顆粒在其中移動;②滲透力能夠帶動細顆粒在孔隙間滾動或移動。6.簡述滲透變形的防治措施。答:防治流土的關(guān)鍵在于控制溢出處的水力坡降,為了保證實際的溢出坡降

9、不超過允許坡降,可采取下列工程措施:①可通過做垂直防滲帷幕、水平防滲鋪蓋等,延長滲流途徑、降低溢出處的坡降;②在溢出挖減壓溝或打減壓井,貫穿滲透性小的粘性土層,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。防止管涌一般可從下列兩方面采取措施:①做防滲鋪蓋或打板樁等,降低土層內(nèi)部和滲流溢出處的滲透坡層土的壓縮指標;確定計算深度范圍內(nèi)各分層的壓縮量;對計算深度范圍內(nèi)各分層壓縮量求和,得到地基沉降量。 6

10、.簡述相鄰荷載對基礎(chǔ)的影響。答:荷載在地基中產(chǎn)生應力擴散現(xiàn)象,若基礎(chǔ)近旁有相鄰荷載,會使基礎(chǔ)底面以下地基中的附加應力發(fā)生重疊而增加,附加應力增加導致基礎(chǔ)產(chǎn)生附加沉降,基礎(chǔ)附加沉降常常是不均勻沉降,過大的不均勻沉降會使建筑物出現(xiàn)開裂等病害,相鄰建筑物荷載載相互影響還會使建筑物發(fā)生相向傾斜。相鄰荷載對基礎(chǔ)沉降的影響程度,主要與相鄰基礎(chǔ)的距離、荷載大小、地基土的性質(zhì)、施工先后次序和時間等有關(guān),其中以相鄰基礎(chǔ)距離的影響最為顯著。一般地說,相鄰基

11、礎(chǔ)距離越近,荷載越大,地基越軟弱,影響越大。7.分層總和法以均質(zhì)彈性半空間的理論解答求得非均質(zhì)地基中的附加應力,通過分層計算地基變形,簡述這一作法的用意。8.簡述傳統(tǒng)的和規(guī)范的兩種單向壓縮分層總和法的區(qū)別。答:傳統(tǒng)的單向壓縮分層總和法按附加應力計算,規(guī)范推薦的單向壓縮分層總和法則按附加應力圖面積計算;規(guī)范推薦的單向壓縮分層總和法采用變形比法確定地基沉降計算深度,傳統(tǒng)的單向壓縮分層總和法則以應力比法確定地基沉降計算深度;相對于傳統(tǒng)方法,規(guī)

12、范法的重要特點在于引入了沉降計算經(jīng)驗系數(shù),以校正計算值對實測值的偏差。如所取的沉降計算深度相同且未加經(jīng)驗修正,則兩法的繁簡程度和計算結(jié)果并無差別。9.地基固結(jié)沉降隨時間逐步完成,表明固結(jié)沉降是地基土蠕變現(xiàn)象(在一定應力作用下,變形隨時間發(fā)展)的反映。分析說明這一論點是否正確。10.對某飽和粘性土土樣施加各向等壓力,分析說明施加壓力及以后土樣孔隙水壓力和有效應力的變化過程。答:對土樣施加各向等壓力 σ 的一瞬間,土樣中的水來不及排出,由于

13、認為水和土粒不可壓縮,土體積不變,則土中有效應力 σ?=0,壓力 σ 全部由水承擔,所以土中孔隙壓力(超靜水壓力)u= σ;施壓之后,隨著時間的增長,孔隙水在超靜水壓力作用下經(jīng)土孔隙逐漸排出,遂使原由孔隙水承擔的外壓力逐漸轉(zhuǎn)嫁給土骨架,使有效應力逐漸增大,有效應力 σ?= σ- u 使土體產(chǎn)生壓縮,而孔隙壓力相應消減,此時 u< σ;待到施壓歷時足夠長久時,有效應力增大到等于壓力 σ,σ?= σ,而孔隙中的超靜水壓力則完全消散

14、,u→0,土體不再排水,滲透固結(jié)完成。11.簡述太沙基一維固結(jié)理論的基本假設(shè)及其適用條件。答:太沙基一維固結(jié)理論的基本假設(shè):土是均質(zhì)、各向同性和完全飽和的;土粒和孔隙水都是不可壓縮的;土中水的滲流服從于達西定律;在滲透固結(jié)中,土的滲透系數(shù)和壓縮系數(shù)都是不變的常數(shù);外荷是一次驟然施加的。其適用條件為荷載面積遠大于壓縮土層的厚度,地基中孔隙水主要沿豎向滲流。12.某場地地表下為厚度 的飽和土層,下臥不透水層,現(xiàn)采用太沙基一維固結(jié)理論求在無限

15、大地表均布荷載 作用下土層的固結(jié)過程,寫出固結(jié)方程和初始條件及邊界條件。第六章 土的抗剪強度簡答題1.簡要介紹莫爾一庫侖強度理論。答:莫爾認為材料的破壞是剪切破壞,當任一平面上的剪應力等于材料的抗剪強度時該點就發(fā)生破壞,并提出剪切破壞面上的剪應力 τf 是該面上的法向應力 σ 的函數(shù),這個函數(shù)在 τf-σ 坐標中是一條曲線,該曲線稱為莫爾包線。理論分析和實驗證明,莫爾包線對土是比較適宜的,而且,在應力變化范圍不很大的情況下

16、,土的莫爾包線通常近似用直線代替,該直線方程就是庫侖公式表示的方程,將莫爾包線用庫侖公式表示也便于應用。這一由庫侖公式表示莫爾包線的強度理論稱為莫爾-庫侖強度理論。2.筒述影響土抗剪強度的因素。答:影響土抗剪強度的因素主要有:(1)土粒的礦物成分、顆粒形狀與級配。顆粒越粗,表面越粗糙,棱角狀顆粒,其內(nèi)摩擦角越大;粘土礦物成分不同,土粒表面薄膜水和電分子力不同,內(nèi)聚力也不同;膠結(jié)物質(zhì)可使內(nèi)聚力增大。(2)土的原始密度。原始密度越大,土粒間

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