土质学与土力学 简答

简答

1土的有效应力原理？①土的有效应力σ’等于总应力σ减去孔隙水压力u ②有效应力控制了土的变性及强度性能

2何谓压缩层厚度（沉降计算深度），如何确定？当用分层总和法进行沉降计算时如何对其进行分层？答：压缩层厚度是指地基的沉降不能忽略的深度。沿着地基向下一定深度，附加应力逐渐减小而重应力逐渐增大，当到一定深度时，附加应力与自重应力的比值可忽略不计，一般取附加应力大于自重应力的20%处作为沉降计算深度，但此深度以下的土为高压缩性土，则取附加应力等于自重应力的10%作为沉降计算深度

3直接剪切试验和三轴剪切试验各有哪几种方法？答：直接剪切试验：快剪、固结快剪、慢剪。三轴剪切试验：不固结不排水剪，固结不排水剪，固结排水剪。

3直剪实验：优点：设备简单，试样制备，试验操作方便。缺点：①实验时不能严格控制试样的排水条件，并且不能量测孔隙水压力；②剪切面限定在上下盒之间的平面，而不是沿土样最薄弱的面剪切破坏；③剪切面上剪应力分布不均匀，且竖向荷载会发生偏转，主应力的大小及方向都是变化的；④在剪切过程中，试样剪切面逐渐减小，而在计算抗剪强度时仍按试样的原截面积计算；⑤实验时上下盒之间的缝隙中易嵌入砂粒，使试验结果偏大。

三轴试验优点：①能够控制排水条件及可以量测试样中空隙水压力的变化②结果可靠。缺点：工程实际中吗，土受力情况并非属于轴对称情况

4莫尔应力圈与抗剪强度线有几种关系，各说明什么？答：有3种关系①相离，说明土处于弹性平衡状态②相切，说明土处于极限平衡状态③相割，说明土已经破坏

3什么是土的有效应力?土颗粒间的接触应力在截面积F上的平均应力

4什么是土的抗剪强度？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。影响因素：①土的性质；②应力状态。

6土的不均匀系数：限制粒径与有效粒径的比值，表达式：eu=d60/d10，d60:限制粒径，d10:有效粒径。 不均匀系数cu反映的是大小不同粒径组的分布情况，是区分土的级配良好与级配不良的重要参数

7由土的三相可知，土主要是由固体土颗粒、孔隙水和大气组成，当施加荷载对土进行压缩时①固体颗粒和孔隙水的压缩量很微小，可以忽略不计，但由于空隙水具有流动性，在外力作用下会沿土中空隙排出，从而引起土的体积减少而发生压缩②土中空隙中空气被压缩挤出气体，也使空隙体积减小

1冻胀的机理与影响因素：土的冻胀原因是因为冻结是土中的水向冻结区迁移和集聚的结果。当大气温度降低至负温时，土层中的温度也随之降低土体孔隙中的自由水首先在0摄氏度时冻结成晶体。随着气温的继续下降，弱结合水的最外层也开始冻结，使冰晶体逐渐扩大，这样使冰晶体周围的土颗粒的结合水膜减薄，土粒就产生剩余的分子引力。产生渗附压力。在这两种引力的作用下，附近未冻结区水膜较厚处的结合水，被吸引到冻结区的水膜较薄处。因为负温作用，水即冻结使冰晶体增大，而不平衡引力继续存在，未冻结的水分就会不断的向冻结区迁移集聚使冰晶体扩大，在土层中形成冰夹层，土体积发生隆胀，即冻胀现象。影响冻胀的因素：土的因素，水的因素，温度的因素。

2确定地基承载力的方法：现场荷载实验法、规范法、理论公式法

3土的毛细现象对工程的影响：①毛细水的上升是引起路基冻伤的因素之一；②对于房屋建筑，毛细水的上升会引起地下室过分潮湿；③毛细水的上升可能引起土的沼泽化和盐渍化，对建筑工程及农业经济都有很大影响。

4地基土发生整体剪切破坏时，其P~s曲线有哪三个阶段？①当基处上荷载较小时，基处下形成一个压缩密区，随同基础压人土中，这时P~s取下呈直线关系②随荷载增加，压密区想两侧挤压，土中产生塑性区，塑性区先在基础边缘产生，然后逐步扩大形成另外的塑性区，这时的基础沉降增失率较前阶段增大，故P~s曲线呈曲线状③当荷载达到最大值后，土中形成连续滑动面，基础沉降急剧增加，整个地基失稳破坏P~s曲线出现明显转折点