4.固结沉降:饱和或接近饱和的粘性土在基础荷载的作用下,随着超静孔隙水压力的消散,土骨架产生变形所造成的沉降。
5.有效应力:由颗粒间接触点传递的应力,它对土体变形和强度有效的粒间应力,称为有效应力。
6.被动土压力:当挡土墙沿墙趾向填土方向转动或平行移动,位移量达到一定量时,滑动面上的剪应力等于抗剪强度,墙后土达到被动极限平衡状态,填土中开始出现滑动面,这时作用在墙背上的土压力达到最大,称为被动土压力。 7.基底附加压力:由于建筑物荷载在基础底面所引起的附加应力,即引起地基变形的应力。
8.液化:饱和砂中因振动使孔隙水压力突然升高导致砂土丧失强度的现象。 >
二、简述题
1. 相同点:两种理论均适用于填土表面为水平,填土为无粘性土,墙背光
滑且直立,计算结果一致。 不同点:库仑理论基于滑动楔体法,适用于填土面为任意形状且只限于无粘性土;而朗肯理论基于极限应力法,适用于填土面为水平面或倾斜的平面,对粘性土与无粘性土均适用。
2.答:有效应力原理是太沙基于1936年首次用英语讲述的,其主要内容可归纳为如下两点:
(1)饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分,其关系总是满足:
σ――总应力(自重应力与附加应力); σ′――有效应力,粒间应力; u――孔隙水压力。
(2)土的变形(压缩)与强度的变化都只取决于有效应力的变化。土中孔隙水压力为中性压力,不能使土发生变形和强度的变化,但孔隙水压力的变化将直接引起有效应力发生变化,从而导致土体的体积和强度发生变化。
3.答:初始条件:t=0和0≤Z≤H时,有
边界条件:0 0 t=∞和0≤Z≤H时,u=0。 4.答:对于υ>0的粘性土,通常采用条分法计算土坡稳定系数,具体做法是先将滑弧内的土体分成若干竖条(一般为等宽),取其中任意一条为隔离体,分析与计算作用在土条边界上诸力的大小,如图示,作用在条块i的力,附重力Wi外,条块侧面作用有法向力Pi、Pi+1、切向力Hi、Hi+1,滑弧段cd上作用着法向力Ni和切向力Ti,Ti中包括粘聚阻力cili和摩擦阻力,Nitgυi。然后分别求作用于各土条上的力对园心的滑动力矩和抗滑力矩,总的抗滑力矩与总的滑动力矩之比即为所求的稳定系数。 三、作图与计算 1.(1)图略;(2)土体处于破坏状态 2.(1)极限荷载为: (2)因为Pu>P,地基没有完全破坏; (3)不满足地基容许承载力的要求,因为对太沙基理论来讲,一般安全 系数为2~3。 模拟题四参考答案 一、名词解释 1.硅铝率:某种粘土矿物中二氧化硅与倍半氧化物(Al2O3,Fe2O3)分子数的相对比值。 2.双电层:粘粒矿物本身所带的电荷形成的决定电位层和吸附与它周围的带相反电荷的固定层和扩散层组成的反离子层,统称为双电层。 3.塑性指数:液限与塑限之差称为塑性指数,用下式表示: IP=WL—WP 4.压缩模量:土在侧限条件下,压应力与相应的压缩应变的比值。 5.超固结比:定量地表征土的天然固结状态的指标,用下式表示: 6.附加应力:在外荷作用下,土体中各点产生的应力增量。 7.基底压力:建筑物荷载由基础传递给地基,称基础底面传递给地基表面的压力为基底压力。 二、简述题 1.答:(1)分别计算基础中心点下地基中各个分层土的压缩变形量Si,认为基础的平均沉降量S等于Si的总和,即: 式中,n为计算深度范围内土层的分层数。 (2)计算Si时,假设土层只发生竖向压缩变形(一维课题),没有侧向变形,因此可采用室内压缩试验得到的参数计算Si。 分层时要考虑附加应力的变化,土层性质及地下水位等。 2.有效应力原理的要点: (1)饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分,其关系总是满足: σ――总应力(自重应力与附加应力); σ′――有效应力,粒间应力; u――孔隙水压力。 (2)土的变形(压缩)与强度的变化都只取决于有效应力的变化。土中孔隙水压力为中性压力,不能使土发生变形和强度的变化,但孔隙水压力的变化将直接引起有效应力发生变化,从而导致土体的体积和强度发生变化。 解释地面沉降(略) 3.参考教材上有关内容 三、作图与求算 1.(1)图略;(2)土体处于破坏状态 2.作图如下,步骤略 3.压缩系数a1-2=(e1-e2)/(p2-p1)=(0.86-0.80)/(200-100)=0.6MPa-1 压缩模量Es=(1+e1)/a=(1+0.86)/0.6=3.1MPa 因为a1-2=0.6MPa-1≥0.5MPa-1,所以为高压缩性土。 模拟题五参考答案 一、名词解释(20分) 1.粒度成分:渗透系数是反映土的透水性能的比例系数,是单位面积单位水力梯度单位时间内透过的水量。 2.角点法:利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理,推求地基中任意点的附加应力的方法,称角点法。 3.前期固结压力:是指土层在地质历史上曾经受过的最大有效固结压力。 4.平均固结度:土层发生渗流固结,在某一时刻 t,土层骨架已经承担起来的有效应力对全部附加压应力的比值,称为土层的平均固结度。 5.临塑荷载:塑性变形区的最大深度Zmax=0,地基处于刚要出现塑性变形区时作用在地基上的荷载,称为临塑荷载。 二、简述题(40分) 1.答:自重应力的分布特点: (1)自重应力曲线为一折线,在各土层层面与地下水位处发生转折,在各层中为直线;