土力学各章大题.docx
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土力学各章大题
第一章
1-1.砂类土和粘性土各有哪些典型的形成作用
答:
砂类土和粘性土都是岩石的风化作用形成的。
砂类土的典型的形成是物理风化。
即指由于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩石崩解碎裂的过程。
粘性土的典型形成作用是化学风化,即岩石也空气水以及各种水溶液相互作用的过程。
化学风化主要又分为水解作用水化作用氧化作用
1-2请分析下列几组概念的异同
粘土矿物:
一种铝—硅酸盐晶体由两种晶片交互层叠构成,是细小的扁平颗粒,表面有很强的于水作用的能力,便面积愈大,作用能力就越强。
粘粒:
粒径小于0.005mm的土颗粒。
粘性土:
塑性指数大于10的土称为粘性土。
粒径:
土颗粒的某种性质与某一直径的同质球体最相近时,就把该球体的直径称为被测颗粒的粒径。
粒度:
土粒的大小称为粒度。
粒组:
一定范围内的土粒称为粒组。
1-3.土的粒度成分与矿物成分的关系?
答:
粗颗粒土往往是岩石经物理分化形成的原岩碎屑,是物理化学性质比较稳定的原生矿物颗粒;细小土粒主要是化学风化作用形成的次生矿物颗粒和生成过程中有机物质的介入,成分、性质及其与水的作用均很复杂,是细粒土具有塑性特征的主要因素之一,对土的工程性质影响很大。
1-4.界限粒径的物理意义?
答:
粒组随着分界尺寸的不同而呈现不同的变化,划分粒组的分界尺寸就是界限粒径
1-5.粘性土为什么带电?
答:
①离解作用:
指粘土矿物颗粒与水作用后离解成更微小的颗粒,离解后的阳离子扩散于水中,阴离子留在颗粒表面;②吸附作用:
指溶于水中的微小粘土矿物颗粒把水介质中一些与本身结晶格架中相同或相似的离子选择性地吸附到自己表面;③同晶置换:
指矿物晶格中高价的阳离子被低价的离子置换,常为硅片中的Si4+被Al3+置换,铝片中的Al3+被Mg2+置换,因而产生过剩的未饱和的负电荷。
④边缘断裂:
理想晶体内部是平衡的,但在颗粒边缘处,产生断裂后,晶体连续性受到破坏,造成电荷不平衡。
1-6.简述毛细水的概念?
产生的原因?
以及对工程的影响?
为什么水压力为负值?
答:
毛细水:
在地下水位以上,受水与空气交接面处,表面张力影响的自由水;
原因:
①由于毛细管壁分子对水分子的引力作用,使与管壁接触的水面向上弯曲,整个液面向内凹,增加了表面积;②但液体总试图缩小自己的表面积,使表面自由能最小,故管内水柱不断升高。
③直到升高的水柱重力与管壁分子引力形成的上举力平衡为止。
对工程影响:
毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸湿及冻胀等有重要影响;在干旱地区,地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发,盐分积聚于靠近地表处而形成盐渍土。
在粉土和砂土中毛细现象最显著。
为什么为负值:
①水,汽界面由于弯液面表面的张力作用,以及水对土粒表面的侵润作用,使空隙水压力小于空隙内的大气压力。
②于是在弯液面的切线方向,产生迫使相邻土粒紧压的压力,称之为毛细压力。
③由于毛细压力的存在使水内的压力小于大气压力。
故呈负值。
显著性:
粉>黏>砂土(高度取决于粒度,但黏土与水作用产生了具有粘滞性的结合水)
1-7.黏土的活动性为什么有很大差异?
答:
①粘土颗粒(粘粒)的矿物成分主要有粘土矿物和其他化学胶结物或有机质,而粘土矿物是很细小的扁平颗粒,颗粒表面具有很强的与水相互作用的能力,表面积愈大,这种能力就愈强,②由于土粒大小不同而造成比表面数值上的巨大变化,必然导致土的活动性的极大差异,如蒙脱石颗粒比高岭石颗粒的比表面大几十倍,因而具有极强的活动性
1-8.研究土的结构性的工程意义,怎么研究土的结构性?
答:
同一种土,原状土样与重塑土样有很大的差别,土的组成成分不是决定土性质的全部因素,土的结构性对图的性质也有很大的影响。
怎么研究:
将土结构类型的不同分为,单粒,蜂窝,絮状三种结构,单粒:
由粗大颗粒在水或空气中下沉形成,土颗粒有稳定的空间位置,特点是:
土的粒径较大,彼此之间无连结力或只有微弱的连结力,土粒呈棱角状、表面粗糙。
蜂窝:
主要有粉粒或细砂组成的土的结构形式,特点是:
土的粒径较小、颗粒间的连接力强,吸引力大于其重力,土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。
絮状结构:
由细小黏粒或胶粒组成的结构形式,特点是:
土粒较长时间在水中悬浮,单靠自身中重力不能下沉,而是由胶体颗粒结成棉絮状,以粒团的形式集体下沉。
1-9.扩散层厚度与哪些因素有关?
答:
首先扩散层是土中水的水化离子与极性水分子构成,紧靠在固定层外围,受到的电分子引力较小。
其厚度于矿物本身和外界条件有关,主要由,颗粒表面电荷浓度,水中离子性质,价位,PH值,温度等因素有关。
第二章
1、塑性指数对地基土性质有何影向?
答:
塑性指数IP是土的颗粒组合、矿物成分以及土中水的离子成分和浓度的指标。
土颗粒越细、粘土矿物含量越多、土粒表面反离子层中低价阳离子增加,IP变大。
IP是粘性土的分类标准。
IP>17为粘性土,10 2、简述土的冻胀性,危害以及产生原因? 答: 土的冻胀性: 是土的冻胀和冻融给建筑物或土工建筑物带来危害的变形特性。 危害: ①冻胀是地基隆起,使柔性路面开裂。 刚性路面错缝或断折②冻胀将建筑物抬起使其发生开裂,倾斜,甚至倒塌,③对工程危害更大的是,土层冻融后,上部聚集的冰晶融化,使土中含水量上升,加之细粒土排水困难,是土软化,泥化强度大大降低,路基冻融后经车辆反复碾压路面出现开裂,冒泥即翻浆现象④冻胀还会使涵洞,桥梁房屋发生不均与沉降发生开裂破坏。 原因: ①土中自由水首先在0度结成冰晶,随着温度下降土中结合水也开始结成冰晶→结合水膜变薄→a.产生剩余分子引力,b.离子浓度增加,加大渗透压→附近为冻结区结合水膜较厚的结合水被吸引到冻结区上述过程反复作用,发生冻胀,直到水源补给停止3、简述建筑地基土分类? 答: 按沉积年代和地质成因分: ①老沉积土: 第四季晚跟新世及以前沉积的土,一般呈超固结,强度较高②新近沉积土: 第四纪全新世近期沉积土,一般呈欠固结,强度较低 按成因分: 洪积土,坡积土,残积土,冲积土,湖积土,海积土,风积土和冰积土。 按级配和塑性指数划分: 碎石土,沙土,粉土,粘性土 4、如何判定膨胀土? 答: (1)裂隙发育,常有光滑面和擦痕,有的裂隙中充填着灰白,灰绿色黏土,在自然条件下呈坚硬或硬塑状态 多露于二级或二级以上阶地,山前和盆地边缘丘陵地带,地形平缓,无明显自然陡坎。 常见于浅层塑性滑坡、地裂,新开挖壁易发生坍塌等。 注: 选择看,1、说明细粒土分类塑性图的优点? 。 第三章 3-1.试解释起始水力梯度产生的原因。 答: 起始水力梯度产生的原因是,为了克服薄膜水的抗剪强度τ0(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力),使之发生流动所必须具有的临界水力梯度度。 事实上只要有水力坡度,薄膜水就会发生运动,只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时,薄膜水的渗透速度V非常小,只有凭借精密仪器才能观测到。 因此严格的讲,起始水力梯度I0是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度τ0的水力梯度。 3-2.为什么室内渗透试验与现场测得的渗透系数有较大的差别? 答: 室内试验和现场试验渗透系数有较大差别,主要在于试验装置和试验条件等有关,即就是和渗透系数的影响因素有关(将现场土样拿回室内试验主要回改变土的: 密实度,饱和度,结构,温度构造) 3-3.拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场? 答: 当渗流场中水头及流速等渗流要素不随时间改变时,这种渗流称为稳定渗流,而拉普拉斯方程是指适用于平面稳定渗流的基本方程。 3-4.地下水渗流为什么产生水失? 答: 受到土粒阻力与液体的粘滞性 3-5.为什么流线与等势线总是正交的? 答: 在稳定渗流场中,取一微单元体,并假定水体不可压缩,则根据水流连续原理,单位时间内流入和流出微元体的水量应相等,即dqe=dq0。 从而得到: (x,z方向上的偏导相加为0)即为二维渗流连续方程,从中由数学知识,可知流线和等势线正交 3-6.简述流沙和管涌? 答: 流砂: 向上的渗流力克服了向下的重力,粒间有效应力为0,导致土体产生悬浮,移动,的现象。 发生条件: 必要条件是水力梯度大于临界水力梯度,同样受土颗粒级配,密度,透水性的影响。 防治: ①改变水力条件,降低水头差,如采取基坑外井点降水法或采取水下挖掘;改变水力条件还包括增加渗流路径,如打板桩;②在渗流流出部位用透水性材料覆盖压重以平衡渗流力③土层加固处理如冻结法、注浆法。 管涌: 在渗流力作用下较小的颗粒在较大颗粒形成的空隙中移动,甚至流失,随着空隙不断的增大,流速不断的加快,较达大的颗粒也相继流失,最终形成贯通的管道,造成土体塌陷。 在自然界中的管涌称之为潜蚀: 又分为机械潜蚀和化学潜蚀,机械潜蚀: 细土粒单纯在渗流力作用下流失,形成洞穴。 化学潜蚀: 水流溶解了土中的易溶盐和胶结物,土体变松,细土粒在渗流力作用下流失,形成洞穴。 发生条件: 几何条件: 细颗粒的直径,小于粗颗粒形成的空隙,一般不均与系数大于10;水力条件: 渗流力要能构提供细颗粒移动所需的水力条件。 防治措施: ①改变水力条件中的降低渗流路径如打板桩;②改变几何条件,在渗流逸出部位设置反滤层是防治渗流破坏的有效措施。 两者区别: ①流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度,而管涌可以发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下②流砂发生的部位在渗流逸出处,而管涌发生的部位可在渗流逸出处,也可在土体内部③流砂发生在水流方向向上,而管涌没有限制。 ④流砂发生具有突发性,管涌一般有个时间过程。 3-7.渗流力会引起哪些破坏? 答: 渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类: 一是由于渗流力的作用,使土体颗粒流失或局部土体产生移动,导致土体变形甚至失稳;二是由于渗流作用,使水压力或浮力发生变化,导致土体和结构物失稳。 前者主要表现为流砂和管涌,后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。 (与重力方向一致的渗流,对土稳定起有利作用) 1、渗流(系数)与哪些因素有关? 答: ①土的粒度成分: 土颗粒愈粗,大小愈均与,愈圆滑,k值也就越打,粗粒土中含细粒土时,随细粒土增加,k值急剧减少;②土的密实度③土的饱和度: 一般情况土的饱和度小,k值越小。 因为低饱和土中存在较多气泡,不仅减少过水断面还会阻塞孔道,同时气泡随空隙压力变化而涨缩,使饱和度的影响成为一个不定因素④土的结构: 细粒土具有天然的结构,受到扰动,原有过水通道数量,形状都会受到影响,一般情况经重塑的土,相同密度下,k小于原状土;⑤水的温度: 温度增加粘滞度减小,而k值与粘滞度基本为线性关系;⑥土的构造: 例如,粘性土中含有薄砂层,会使水平方向的k比竖直方向上的k大许多倍。 2、简述达西定律,及使用范围? 答: (1)定义: 是反映水在岩土孔隙中渗流规律的实验定律。 (2)适用范围: 渗透流速V与水利梯度I的一次方成正比,故达西定律又呈线性渗透定律。 绝大多数情况下,地下水的运动都符合线性渗透定律,因此,达西定律适用范围很广。 它不仅是水文地质定量计算的基础,还是定性分析各种各样水文地质过程的重要依据。 深入掌握达西定律的物理实质,灵活的运用它来分析问题,是水文地质工作者应当具备的基本功。 但多次试验表明,只有雷诺数1 第四章 4-1.何谓土中应力,及其分类及其用途(影响方面) 答: 土中应力: 土在自重,建筑物荷载,渗流,地震下均可引起土体内部应力即土中应力 土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。 自重应力: 指土体在自身重力作用下产生的应力,又可分为土体在自重条件下已经完成压缩的情况,如成土年代久远的土,另一种是在自重应力作用下没有完成压缩的土,将继续在自重作用下产生压缩变形,如新近沉积的土。 附加应力: 指地基受外荷载如建筑物荷载,渗流,地震等引起的附加应力增量。 用途: 是地基产生变形的的主要原因,也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。 土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙应力两种。 土中有效应力: 是指土粒所传递的粒间应力。 作用是控制土的体积(变形)和强度两者变化的土中应力。 土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力。 4-2.怎样简化土中应力计算模型? 能这样假设的原因? 在工程中注意哪些问题? 答: 假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限空间弹性体而采用弹性理论来求解土中应力。 假设成立原因: ①建筑物基础尺寸远远大于土颗粒尺寸,同时不考虑土粒间的接触应力,因此可把土体看做连续体②实际工程中,土中应力水平较低,土的应力应变关系接近线性关系③地基在水平方向及深度方向相对于基础尺寸,可以看成无限延伸的 故可看成符合弹性力学假定,采用弹性理论计公式算使用上时允许的 工程上注意: 当建筑物荷载应力变化范围比较大,如高层建筑仓库等筒体建筑就不能用割线代替曲线,同时土层间性质差异很大时,用弹性理论计算就回得到较大的误差 4-3.地下水位的升降对土中自重应力有何影响? 在工程实践中,有哪些问题应充分考虑其影响? (地下水位对自重影响图示) 4-4基底压力分布的影响因素有哪些? 简化直线分布的假设条件是什么? 答: 基底压力的大小和分布状况与荷载的大小和分布、基础的刚度、基础的埋置深度以及地基土的性质等多种因素。 假设条件: ①基础可视为刚性基础;②受地基容许承载力限制,加上基础还有一定的埋置深度,基地呈马鞍形且中心部位反力转至边缘部位不显著,可视为反力均匀分布③根据圣维南原理,一定深度处引起的地基附加应力与荷载分布形态无关,只与合力大小及作用点位置有关 4-5.如何计算基底压力和基底附加压力? 两者概念有何不同? 1、基地压力P计算: 基地附加压力: 基地压力P为接触压力,是指基础底面与地基土之间的接触,这接触面上的压力为基地压力;基底附加压力P0为作用在基础底面的净压力,是基地压力与基地处建造前土中自重应力之差,是引起基地附加应力与变形的主因。 4-6.附加应力产生的原因? 如何计算土中附加应力? 在工程中如何考虑? 答: 附加应力是由于外荷载作用,在地基土中产生的应力增量。 它是引起地基土强度破坏、基础沉降的主要原因。 工程中: 需要考虑实际引起的地基变形破坏、强度破坏、稳定性破坏。 同时在计算上工程实用土,计算太复杂不方便。 因此产生了‘无量纲化”的做法。 即为了简化计算。 人们制定一些附加应力系数表供查取。 制表时,预先根据三个积分边界条件,定下分布荷载的分布规律、分布面积以及应力计算点位置,然后按不同的长宽比l/b,深宽比(z/b)或r/b,r/R等,算出相应的应力系数值,以表格形式给出。 实用时,只需按具体情况查表就能得到。 数值,非常简单和方便,这一措施称为“无量纲化”。 当然,这些表格也不可能包括工程实践中所遇到的各种情况,例如工程中所求的应力计算点既不在荷载面中心点,也不在角点处,这时,应用“角点法,就能解决问题。 4-7.土中应力分布规律? 工程中如何考虑应力分布规律? 答: ①竖向应力不仅分布在荷载面积以下,还广泛分布在荷载面积以外相当大的区域内②在基础底面下,深度相同时,中心轴线以下应力最大,距离中心轴线越远越小,深度不同时对于同一点,应力随深度加深减小③荷载分布范围外,任意点沿垂线的竖向应力值,深度从零开始先增加后减少。 ④方形荷载引起的附加应力的影响深度比条形荷载小 答: 由于附加应力扩散分布,它不仅发生在荷载面积之下,而且分布在荷载面积相当大的范围之下。 所以在工程中: ①考虑相邻建筑物时,新老建筑物要保持一定的净距,其具体值依原有基础荷载和地基土质而定,一般不宜小于该相邻基础底面高差的1~2倍。 否则,由于新修建筑物产生的附加应力扩散作用,使原有建筑物基底下的应力增加,一旦超过它的安全储备,会导致原有建筑物开裂。 ②同样道理,当建筑物的基础邻近边坡即坡肩时,会使土坡的下滑力增加,要考虑和分析边坡的稳定性。 要求基础离开边坡有一个最小的控制距离a,现行的地基规范是采用“零压力线’‘的方法来控制,使基底压力引起的水平侧向应力在边坡面上控制在接近于零值。 ③应力和变形是联系在一起的,附加应力大,地基的变形也大;反之,则地基变形小,甚至可忽略不计了。 因此,我们在计算基础最终沉降量时,“沉降汁算深度”就是根据附加应力分布规律的概念、再加上工程实践经验面制定出来的。 第五章 5-1.通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标? 如何求得? 答: 压缩系数压缩指数(有e-lnp得到)压缩模量,体积压缩系数 压缩系数 压缩指数 压缩模量 ,体积压缩系数: 压缩模量倒数 5-2.通过现场(静)载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标? 答: 可以同时测定地基承载力和土的变形模量。 5-3.室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量,为什么? 答: 土的弹性模量是指土体在侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。 土的变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的残余变形两部分。 而室内固结实验和现场载荷试验都不能提供瞬时荷载,它们得到的压缩模量和变形模量时包含残余变形在内的。 和弹性模量由根本区别。 5-4.试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量,它们与材料力学中杨氏模量有什么区别? 答: 土的压缩模量 的定义是土在侧限条件下的竖向附加应力与竖向应变之比值。 土的压缩模量是通过土的室内压缩试验得到的, 。 土的变形模量 的定义是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值。 土的变形模量时现场原位试验得到的, 土的压缩模量和变形模量理论上是可以换算的: 。 但影响因素较多不能准确反映他们之间的实际关系。 土的弹性模量 的定义是土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。 土的弹性模量由室内三轴压缩试验确定。 材料力学中的杨氏模量是弹性模量的一种,弹性模量还包括剪切模量等,故不同 5-5、根据应力历史可将土分成哪三类,简述它们的定义? 5-6、实验室如何确定先期固结压力? 答: ①确定先期固结压力最常用的是卡萨格兰德经验作图法;(①在e-lnp曲线上找到半径最小A点,过A做水平线A1,竖直线A2;②做1A2的平分线,交e-lnp直线段延长线与B;B就是对应先期固结压力)②同时还应结合地形地貌对应力历史加以判断,如人工开挖剥去地表层的,或现场堆载预压都会使土成为超固结土,新近沉积的粘土,粉土,海滨淤泥,与年代不久的人工填土都属于欠固结土③当地下水发生前所未有下降后也会使土层处于欠固结状态 5-8.何谓现场原始压缩曲线? 三类土的原始压缩曲线和压缩性指标由实验室的测定方法有河不同? 现场原始压缩曲线是指现场土层在其沉积过程中由上覆盖土重原本存在的压缩曲线,简称原始压缩曲线。 室内压缩试验所采用的土样与原位土样相比,由于经历了卸荷的过程,而且试件在取样、运输、试件制作以及试验过程中不可避免地要受到不同程度的扰动,因此,土样的室内压缩曲线不能完全代表现场原位处土样的孔隙比与有效应力的关系。 施黙特曼提出了根据土的室内压缩试验曲线进行修正得到土现场原始压缩曲线。 5-9、应力历史对土压缩性的影响? 答: ①将不同的应力历史分为以下三种土: 正常固结土(层)在历史上所经受的先期固结压力等于现有覆盖土重。 超固结土(层) 历史上曾经受过大于现有覆盖土重的先期固结压力。 欠固结土(层) 先期固结压力小于现有覆盖土重。 ②将先期固结压力与现有覆盖土重之比定义为超固结比OCR(OCR=1为正常固结,>1为超固结,<1为欠固结);随着OCR变小,压缩系数、压缩指数,体积压缩系数均变大,压缩模量变小,也就是说在相同竖向压力下,OCR值越小的土的压缩量也就越大,地基的固结沉降量也就越大 1、浅层与深层平板载荷试验标准? 答: 两者加荷标准: 30/3,30/2,30/1,连续两小时沉降小于0.1mm 浅层停加标准: ①成压板周围土体有明显向外挤出,或发生裂纹②沉降突然增大,p-s曲线出现陡降③某级荷载沉降速率24小时不能趋近稳定④s/b≥0.06(b为直径或宽度) 深层: ①深层物挤出②沉降突然增大,p-s曲线上有能判断极限荷载的的陡降段,且s/b>0.04(b为层压板直径)③某级荷载沉降速率24小时不能稳定,附加: ①本级是前一级5倍;②持力层坚硬,沉降量很小,最大加载不小于设计值两倍 注: 5-7名词解释了解 第六章 6-1.成层土地基可否采用弹性力学公式计算基础的最终沉浸量? 答: 不能。 利用弹性力学公式估算最终沉降量的方法比较简便,但这种方法计算结果偏大。 因为的不同。 6-2.在计算基础最终沉降量(地基最终变形量)以及确定地基压缩层深度(地基变形计算深度)时,为什么自重应力要用有效重度进行计算? 答: 固结变形由有效自重应力引起。 6-3.有一个基础埋置在透水的可压缩性土层上,当地下水位上下发生变化时,对基础沉降有什么影响? 答: 当基础底面为不透水的可压缩性土层时,地下水位上下变化时,对基础有什么影响? 当基础埋置在透水的可压缩性土层上时: 地下水下降,降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量,它使土体的固结沉降加大,基础沉降增加。 地下水位长期上升(如筑坝蓄水)将减少土中有效自重应力。 是地基承载力下降,若遇见湿陷性土会引起坍塌。 当基础埋置在不透水的可压缩性土层上时: 当地下水位下降,沉降不变。 地下水位上升,沉降不变。 6-4.两个基础的底面面积相同,但埋置深度不同,若低级土层为均质各向同性体等其他条件相同,试问哪一个基础的沉降大? 为什么? 答: 引起基础沉降的主要原因是基底附加压力,附加压力大,沉降就大。 (通过附加压力公式推得)因而当基础面积相同时,其他条件也相同时。 基础埋置深的时候基底附加压力大,所以沉降大。 当埋置深度相同时,其他条件也相同时,基础面积小的基底附加应力大,所以沉降大。 6-5.何谓超固结比? 在实践中,如何按超固结比值确定正常固结土? 答: 在研究沉积土层的应力历史时,通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。 超固结比值等于1时为正常固结土 6-6.正常固结土主固结沉降量相当于分层总和法单向压缩基本公式计算的沉降量,是否相等? 答: 不相同,因为压缩性指标不同。 6-7.采用斯肯普顿-比伦法计算基础最终沉降量在什么情况下可以不考虑次压缩沉降? 答: 对于软粘土,尤其是土中含有一些有机质,或是在深处可压缩压缩土层中当压力增量比(指土中附加应力与自重应力之比)较小的情况下,此压缩沉降必须引起注意。 其它情况可以不考虑次压缩沉降 6-8.简述有效应力原理? 及工程意义? 答: 通过土粒传递的粒间应力为有效应力,通过土空隙传递的应力统称为空隙应力,包括空隙水压力和空隙气压力,有效应力原理可概括为两点: ①饱和土中任一点的总应力 总是等于有效应力加上孔隙水压力;或是有效应力 总是等于总应力减去孔隙水压力。 ②土的变形与强度只取决于土体的有效应力,饱和土中空隙水压力虽不能直接使土体发生变形与强度变化但会直接引起有效应力变化,从而导致体积和强度变化。 此即饱和土中的有效应力原理。 工程意义: 总应力法没有区分有效应力与空隙压力,忽略了只有有效应力才是控制土体变形与强度变化的土中力,而有效应力原理更符合土的受力性状 6-9.一维固结微分方程的基本假设有哪些? 如何得出解析解(质亚附加渗系数荷) 答: ①土层是均质、各向同性和完全饱和的;②土粒和孔隙水都是不可压缩的,故有(7)③土中附加应力沿水平面是无限均匀分布的,因此土层的固结和土中水的渗流都是竖向的;④土中水的渗流服从于达西定律⑤在渗透固结中,土的渗透系数k和压缩系数 都是不变的常数⑥外荷是一次骤然施加的,在固结过程中保持不变⑦土体变形完全是由土层中超孔隙水压力消散引起的 如何得到解析解: 建立一维固结微分方程 然后、然后根据初始条件和边界条件求解微分方程得出解析解。 土层单面排水时: 土层双面排水时: 6-10.何谓土层的平均固结度? 如何确定一次瞬时加载、
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