河海大学土力学考试知识点

名词解释：

1、土是松散颗粒的堆积物。地球表层的整体岩石在大气中经受长期风化作用后形成形状不 同，大小不一的颗粒，这些颗粒在不同的自然环境条件下堆积（或经搬运沉积），即形成 了通常所说的土。

2、不均匀系数：反映土颗粒粒径分布均匀性的系数，定义为限制粒径d60与有效粒径d10 之比

3、塑限：可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限。

4、液限：指粘性土从流塑状态过度到可塑状态时的界限含水量。

5、土的级配：土中各种大小的粒组中土粒的相对含量称为。

6、相对密实度是以无粘性土自身最松和最密两种极限状态作为判别的基准，定义为：

e e e e D r min max 0max --=相对密实度常用来衡量无粘性土的松紧程度。

7、塑性指数：液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号），用I P 表示，取整数，即：

w w I P L P -=

8、最优含水率当含水率较小时，土的干密度随着含水率的增加而增大，而当干密度随着含 水率的增加达到某一值后，含水率的继续增加反而使干密度减小，干密度的这一最大值 称为该击数下的最大干密度，此时相应的含水率称为最优含水率。

9、静止侧压力系数：土体在无侧向变形条件下侧向（水平向）有效应力与自重应力（竖向 有效应力）之比。

10、柔性基础：实际工程中对于柔性较大（刚度较小）能适应地基变形的基础可以视为柔性 基础。

11、刚性基础：对于一些刚度很大不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。

12、有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。

13、孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。

14、水在土中的渗透速度与试样两端水平面间的水位差成正比，而与渗径长度成反比，即：ki L

h k v == 即为达西定律。 15、流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒群同时起动而流失的现象，它主要

发生在地基或土坝下游渗流出处。

16、管涌是指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土粒形成的孔隙通道中发生移动并被带出的

现象，主要发生在砂砾土中。

17、渗透系数：当水利梯度i 等于1时的渗透速度。

18、固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。

19、超固结比：把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，把前期固结应力 Pc 与现有有效应力P ’o 之比称为超固结比OCR 。

20、压缩系数v a 是指单位压力增量所引起的空隙比改变量，即e~p 压缩曲线的割线的坡度， p

e p p e e a v ??-=--=1221； 21、土的抗剪强度是指土体对于外荷在所产生的剪应力的极限抵抗能力。

22、灵敏度定义为原状试样的无侧限抗压强度与相同含水率下重塑试样的无侧限抗压强度之 比，即：u u t q q S ' 。

23、触变性：在含水率不变的条件下粘土因重塑而软化(强度降低)，软化后又随静置时间的 延长而硬化(强度增长)的这种性质称为粘土的触变性。

24、砂土的液化当砂土受到突发的动力荷载时，产生很大的孔隙水应力，使有效应力变为零， 砂土将呈现出液体的状态，该过程称为砂土的液化。

25、粘土的残余强度：超固结粘土在剪切试验中有与紧砂相似的应力---应变特征，当强度 随着剪位移达到峰值后，如果剪切继续进行，随着剪位移继续增大，强度显著降低，最 后稳定在某一数值不变，该值被称为粘土的残余强度。

26、主动土压力：如果挡土墙背离填土方向转动或移动时，随着位移量的逐渐增加，墙后土 压力逐渐减小，当墙后填土达到极限平衡状态时土压力降为最小值，这时作用在挡土墙 上的土压力成为主动土压力。

27、静止土压力：当挡土墙为刚性不动时，土体处于静止状态不产生位移和变形，此时作用

在挡土墙上的土压力称为静止土压力。

28、被动土压力若墙体向着填土方向转动或移动时，随着位移量的逐渐增加，当墙后填土达 到极限平衡状态时增大到最大值，此时作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力。

29、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 土坡的安全系数：整个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比

30、粘性土土坡稳定分析中考虑渗流作用的“代替法”：代替法是在土坡稳定分析重用浸润 线以下，坡外水位以上所包围的同体积的水重对滑动圆心的力矩来代替渗流力对圆心的 滑动力矩。

31、极限承载力：指地基承载荷载的极限能力，也就是能承受的最大基底压力。

32、蠕变：恒剪应力情况下应变随时间增长。

何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？

土的结构是指土的物质组成（主要指土里，也包括空隙）在空间上的相互排列及土粒间联结特征的总和

土的结构通常包括单粒、分散、絮状三种结构。

单粒结构比较稳定，孔隙所占的比例较小。对于疏松情况下的砂土，特别是饱和的粉细砂，当受到地震等动力荷载作用时，极易产生液化而丧失其承载能力；分散结构的片状土粒间相互接近于平行排列，粒间以面-面接触为主；絮状结构的特征是土粒之间以角、边与面的接触或变与边的搭接形式为主，这种结构的土粒呈任意排列，具有较大的孔隙，因此其强度低，压缩性高，对扰动比较敏感，但土粒间的联结强度会由于压密和胶结作用逐渐得到增强。

何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？

稠度是指粘性土的干湿程度或在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力，是粘

性土最主要的物理状态指标。

随含水率的不同可分为流态、可塑态、半固态和固态。

流态时含水率很大，不能保持其形状，极易流动；可塑态时土在外力作用下可改变形状但不显著改变其体积，也不开裂，外力卸除后仍能保持已有的形状；半固态时粘性土将丧失其可塑性，在外力作用下不产生较大的变形且容易破碎。固态时含水率进一步减小，体积不再收缩，空气进入土体，使土的颜色变淡。

土的粒径分布曲线和粒组频率曲线如何测得，有何用途?对级配不连续的土，这两个曲线 各有什么特征?(10分)

1土的粒径分布曲线:以土粒粒径为横坐标(对数比例尺)小于某粒径的土质量占试

样的总质量的百分数为纵坐标绘制的曲线.

根据土的粒径分布曲线可以求得土中各粒组的含量，用于评估土的分类和大致评估的工程性质.某些特征粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏.

2.粒组频率曲线:以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺，以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得。

土的粒径分配曲线不仅可以确定粒组的相对含量，还可以根据曲线的坡度判断土的级配的好坏.

粘性土与无粘性土的分类原则有何不同?为什么?

无粘性土分类原则主要是依据粒径与级配，粘性土的分类主要依据塑性图.

无粘性土的颗粒粒径较大，比表面积小，吸着水少，工程性质受含水率变化的影响小，工程性质主要受颗粒大小、形状以及级配影响;

粘性土粒径小，比表面积大，吸着水多，含水率变化对粘性土的工程性质有很大的影响，所以分类主要依据为塑性图。

实验室内测定渗透系数的方法有几种？它们之间又什么不同？

室内测定土的渗透系数的方法可分为常水头试验和变水头试验两种。

常水头法是在整个试验过程中水头保持不变，适用于透水性强的无粘性土；变水头法在整个试验过程中，水头是随着时间而变化的，适用于透水性弱的粘性土。

简述影响土压实性的因素

土压实性的影响因素主要有含水率、击实功能、土的种类和级配以及粗粒含量等。1对粘性土，含水率的影响主要表现为当含水率较低时，相同击实功能下所获得的干密度较低，随着含水率的增大，所得到的干密度会逐渐提高；当达到某含水率时，对应击实功能下会得到最大干密度，对应含水率称为最优含水率；随着含水率的提高，最大干密度反而会减小。2击实功能的影响表现为：击实功能越大，所得到的土体干密度也大；最优含水率随击实功能的增大而减小。3土类和级配的影响表现在：粘性土通常较无粘性土压缩性大；粘粒含量大，压缩性大；级配良好，易于压密，干密度大；4粗粒含量对压实性有影响，大于5mm粒径的粗粒含量大于25％－30％时，需对轻型击实试验的结果进行修正。

简述分层总和法计算地基最终沉降量的步骤？

1、根据有关要求和土体性质进行地基分层

2、计算分层出的自重应力，地下水位以下取有效重度进行计算

3、计算各分层点的附加应力，并求出各分层界面处附加应力的平均值

4、各分层自重应力平均值和附加应力平均值之和作为该分层受压后所受总应力

5、确定压缩层厚度

6、计算各分层的压缩量

7、计算基础平均最终沉降量

其它条件相同情况下，超固结粘土的沉降一定小于正常固结粘土的沉降吗？为什么？

是的。因为和正常固结粘土相比，超固结粘土孔隙比比正常固结土小，如果现有有效应力相同，则在某荷载增量作用下，超固结土是沿再压缩曲线压缩，而正常固结土沿压缩曲线压缩。由于同一土质，再压缩曲线肯定比压缩曲线缓，即再压缩指数比压缩指数小，因此，超固结粘土沉降比正常固结土小。

简述太沙基有效应力原理。

(1)土的有效应力等于总应力减去孔隙水压力。

(2)土的有效应力控制了土的变形。

强超固结土与紧砂的不排水剪试验时孔隙水应力如何变化，为什么?

强超固结土与紧砂在不排水剪试验时孔隙水应力先增大后减小，剪破时孔隙水压力为负。由于强超固结土与紧砂在不排水剪试验时土体受剪，土体结构发生变化，有剪涨的趋势，

但是由于孔隙水与土颗粒的低压缩性，土体体积几乎不发生变化，为了抵消受剪时的剪胀趋势，产生负的孔隙水应力。

粘土的强度指标c', c.总大于零么?为什么?

超固结粘土的强度指标c' , c大于零，与粘土自身结构有关的，因为其自身的结构特性和附着水的作用，使其有一定的内聚力。正常固结粘土的c"等于0。因为土体的强度与其应力状态有关，在坐标原点位置的正应力为0。，又由于正常固结的定义，意味着土体历史上受到最大的有效应力为。，土体没有任何固结过程，土颗粒之间没有连接力，显然能承受的切向力为。，土体抗剪强度为0，故C=O

测定土的抗剪强度指标主要有哪几种方法？试比较它们的优缺点？

测定土的抗剪强度指标的方法主要有直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验和十字板剪切试验四种。

直接剪切试验的优点是：设备简单，试样的制备和安装方便，且操作容易掌握，至今仍为工程单位广泛采用。缺点是：①剪切破坏面固定为上下盒之间的水平面不符合实际情况，因为该面不一定是土得最薄弱的面；②试验中，试样的排水程度靠试验速度的“快”、“慢”来控制的，做不到严格排水或不排水，这一点对透水性强的土来说尤为突出；③由于上下盒的错动，剪切过程中试样的有效面积逐渐减小，使试样中的应力分布不均匀，主应力方向发生变化，当剪切变形较大时，这一变形表现得更为突出。为了克服直接剪切试验存在的问题，对重大工程及一些科学研究，应采用更为完善的三轴压缩试验，三轴压缩仪是目前测定土抗剪强度较为完善的仪器。直接剪切、三轴和无侧限试验是室内试验，试样不可避免地受到扰动，其对土的实际情况反映就会受到影响。十字板剪切试验是现场测定土的抗剪强度的方法，特别适应于均匀的饱和软粘土。

试比较朗肯土压力理论与库伦土压力理论的异同点与优缺点。

相同点：都要求挡土墙的移动是以使墙后填土的剪力达到抗剪强度（极限状态下）土压力．都利用莫尔－库仑强度理论；

不同点：朗垦理论是根据土体中各点处于平衡状态的应力条件直接求墙背上各点的土压力．要求墙背光滑，填土表面水平，计算结果偏大．而库仑理论是根据墙背与滑动面间的楔块型处于极限平衡状态的静力平衡条件求总土压力．墙背可以倾斜，粗糙填土表面可倾斜，计算结果主动压力满足要求，而被动压力误差较大．朗肯理论是考虑墙后填土每点破坏，达极限状态；库仑理论则考虑滑动土体的刚体的极限平衡；

朗肯土压力理论优点：公式简单，易用；缺点：对墙壁倾斜、墙后填土面倾斜情况不适用；库伦土压力理论优点：对墙壁倾斜、墙后填土面倾斜情况适用；缺点：不便考虑粘性土的情况；

土坡失稳的根本原因是什么？

外荷载的作用使土坡原有的应力平衡状态发生改变，丧失稳定；土坡在各种因素的综合作用下，使构成土坡的土体的抗剪强度降低。

影响挡土墙土压力有哪些主要因素?

主动土压力、被动土压力、上部的荷载、还有地下水压力

为什么说在一般情况下,土的自重应力不会引起土的压缩变形（或沉降），而当地下水位下降时，又会使土产生下沉呢？

一般情况下，地基是经过了若干万年的沉积，在自重应力作用下已经压缩稳定了。自重应力已经转变为有效应力了，这种情况下，自重应力不会引起土体压缩。但如土体是新近沉积，自重应力还未完全转变未有效应力，则自重应力将产生压缩。（5分）

当地下水位下降时，部分土层从水下变为水上，该土层原来受到浮托力作用，现该浮托力因水位下降而消失，相当于在该土层施加了一个向下的体积力，其大小等于浮托力。该力必然

引起土体压缩。（5分）

朗肯土压力理论和库仑土压力理论各采用了什么假定？分别会带来什么样的误差？

朗肯理论基于土单元体的应力极限平衡条件来建立，采用的假定是墙背面竖直、光滑、填土面为水平，而实际墙背是不光滑的。所以采用朗肯理论计算出的土压力值与实际情况相比，有一定的误差，但偏于保守，即主动土压力偏大，被动土压力偏小。

库仑理论基于滑动块体的静力平衡条件来建立，采用的假定是破坏面为平面。当墙背与土体间的摩擦角较大时，在土体中产生的滑动面往往不是一个平面而是一个曲面，此时必然产生较大的误差。

简化毕肖普条分法与瑞典条分法的主要差别是什么? 为什么对同一问题毕肖普法计算的安全系数比瑞典法大?

瑞典条分法不考虑条间力作用，毕肖普条分法考虑了土条侧面的作用力，并假定各土条底部滑动面上的抗滑安全系数均相同。

瑞典条分法由于忽略了条件力的作用，不能满足所有的静力平衡条件，计算的安全系数比毕肖普条分法偏低10%~20%，在滑弧圆心角较大，并且空隙水应力较大时，计算的安全系数可能比毕肖普条分法小一半。

地基破坏形式有哪几种？各自会发生在何种土类地基？

有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏。

地基破坏形式主要与地基土的性质尤其是压实性有关，一般而言，对于坚实或密实的土具有较低的压缩性，通常呈现整体剪切破坏．对于软弱黏土或松沙地基具有中高压缩性，常常呈现局部剪切破坏或冲剪破坏。

确定地基承载力的方法

（1）原位试验法（2）理论公式法（3）规范表格法

简述影响地基承载力的因素

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

土坡发生滑动的滑动面有哪几种形式？分别发生在哪几种情况？进行边坡稳定分析采用哪些条分法？

土坡发生滑动的滑动面有：圆弧、平面、复合滑动面。圆弧滑动通常发生在较匀质的粘性土坡中；平面滑动通常发生在无粘性土坡中；复合滑动面发生在土质很不均匀的土坡中。

瑞典条分析法、毕肖普条分法、杨布条分法，不平衡推力法。

地基破坏的型式有哪几种？未修正的太沙基极限承载力公式适用于哪种破坏型式的地基？利用太沙基极限承载力公式具体说明地下水位的位置对承载力是如何的影响？

有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏。

未修正的太沙基极限承载力公式适用于整体剪切破坏的条形基础的地基。

太沙基极限承载力公式。地下水位埋深较大时，式中第1、2项中的γ均不受影响；若地下水位在基底处，则第1项中的γ应用浮容重，承载力降低；若地下水位上升到地面处或以上时，则第1、2项中的γ均应用浮容重，承载力进一步降低。