1、電大巖土力學(xué)期末重點(diǎn)資料小抄一、填空題 ：1工程上常用的土的密度有濕密度、飽和密度、浮密度和干密度。2土是由 固相 、 氣相 、和 液相 三部分組成。3土體的應(yīng)力按引起的原因分為 自重應(yīng)力 和 附加應(yīng)力 兩種。4對(duì)于天然土，OCR>1時(shí)的土是 超固結(jié)土 ，OCR=1的土屬于 正常固結(jié)土 ，而OCR<1的土是 欠固結(jié)土 。5.土的顆粒分析試驗(yàn)最常用的室內(nèi)試驗(yàn)方法有 篩析法 和 比重計(jì)法 。6. 土體的變形可分為由正應(yīng)力引起的 體積變形 和由剪應(yīng)力引起的 形狀變形 。7.按照土顆粒的大小、粒組顆粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。8.根據(jù)滲透破壞的機(jī)理，滲透破壞的形

2、式主要有流土、管涌、接觸流失和接觸沖刷。9.控制壩基及地基的滲流，其主要任務(wù)可歸結(jié)為三點(diǎn)：一是盡量減少滲漏量；二是提早釋放滲透壓力，保證地基與水工建筑物有足夠的靜力穩(wěn)定性；三是防止?jié)B透破壞，保證滲透穩(wěn)定性。10為了考慮固結(jié)程度和排水條件對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響，根據(jù)加荷速率的快慢將直剪試驗(yàn)劃分為快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種類型。11.根據(jù)固結(jié)排水條件的不同，相應(yīng)于直剪試驗(yàn)，三軸試驗(yàn)也可分為不固結(jié)不排水剪(UU)、固結(jié)不排水剪(CU)和固結(jié)排水剪(CD)三種類型。12某土單元體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c20Kpa，大主應(yīng)力1400Kpa，則該單元體小主應(yīng)力3 182 Kpa時(shí)，該土處于極限平衡狀態(tài)，若3200Kpa，該

3、土處于 穩(wěn)定 狀態(tài)。13飽和砂土在低圍壓下受剪時(shí)，對(duì)于松砂來(lái)說(shuō)，其固結(jié)不排水剪試驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度要比固結(jié)排水剪試驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度 高 （高或低），對(duì)于緊砂來(lái)說(shuō)，其固結(jié)不排水剪試驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度要比固結(jié)排水剪試驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度 低 （高或低）。14.根據(jù)摩爾-庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則，理想狀態(tài)下剪破面與大主應(yīng)力面的夾角為： 。15太沙基公式中，N、Nq、NC稱為承載力系數(shù)，由內(nèi)摩擦角確定。16.地基剪切破壞的三種形式為 整體破壞 、 局部剪切 和 沖切17.影響地基承載力的因素有：土的容重 、地下水位 、基礎(chǔ)的寬度 和 基礎(chǔ)埋深 。18巖石的破壞形式：脆性破壞、延性破壞、弱面剪切破壞。19巖石的力學(xué)強(qiáng)度是工程設(shè)計(jì)中最重要的

4、力學(xué)指標(biāo)，分別是單軸抗壓強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度。20巖石的抗壓強(qiáng)度就是巖石試件在單軸壓力（無(wú)圍壓）作用下，抗壓破壞的極限能力。21巖石的抗剪強(qiáng)度就是指巖石抵抗剪切破壞（滑力）的能力，用凝聚力C和內(nèi)摩擦角來(lái)表示。22 巖石的變形是指巖石在任何物理因素作用下形狀和體積大小的變化。巖石的變形特性常用彈性模量E和泊松比兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表示；23. 巖石的蠕變是指巖石在應(yīng)力不變的情況下巖石變形隨著時(shí)間t而增加的現(xiàn)象，一般而言，典型的巖石蠕變曲線可分為三個(gè)階段：初期蠕變，二次蠕變（穩(wěn)態(tài)蠕變），（加建蠕變）第三期蠕變。24. 天然應(yīng)力(或初始應(yīng)力)是習(xí)慣上常將工程施工前就存在于巖體中的地應(yīng)力，稱為初始應(yīng)力。25

5、. 巖滑根據(jù)滑動(dòng)面的形式，組合可分為：平面滑動(dòng)，楔形滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)。26把由于洞室圍巖的變形和破壞作用而作用在支護(hù)或襯砌上的壓力稱為山巖壓力。27山巖壓力的影響因素除巖石性質(zhì)外，還應(yīng)考慮洞室的形狀和大小，地質(zhì)構(gòu)選，支護(hù)的形式和剛度、洞室深度、時(shí)間、施工方法等因素。28.地下工程巖體穩(wěn)定性影響因素主要有巖土性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)與地質(zhì)構(gòu)造、地下水、地應(yīng)力及地形等。29巖基的極限承載力，就是指巖基所能負(fù)擔(dān)的最大荷載(或稱極限荷載)。30脆性圍巖的變形破壞類型有張裂坍落、劈裂、剪切滑動(dòng)或破壞、巖爆、和彎折內(nèi)鼓。31大壩失穩(wěn)的形式主要有：表層滑動(dòng)破壞、深層滑動(dòng)破壞、混合滑動(dòng)破壞。32. 由于巖體變形而對(duì)支護(hù)或

6、襯砌的壓力，稱為變形壓力；將由于巖體破壞而而對(duì)支護(hù)或襯砌的壓力，稱為松動(dòng)壓力。33. 在中等質(zhì)量的巖石中，洞室圍巖的變形較大。由于洞室圍巖的應(yīng)力重分布需要一定的時(shí)間，所以在進(jìn)行支護(hù)或襯砌以后圍巖的變形受支護(hù)或襯砌的約束，于是產(chǎn)生山巖壓力。34. 在整體性良好，裂隙節(jié)理不發(fā)育的堅(jiān)硬巖石中開挖洞室，開挖結(jié)束后，圍巖的彈性變形就完成。若在此后進(jìn)行支護(hù)，支護(hù)沒(méi)有山巖壓力。這種支護(hù)主要是用來(lái)防止巖石的風(fēng)化以及剝落碎塊的掉落。35.無(wú)裂隙圍巖的應(yīng)力計(jì)算方法有內(nèi)應(yīng)力分配法和抗力系數(shù)法。36、 巖石按照成因分（巖漿巖）、（沉積巖）、（變質(zhì)巖）三種類型。37、地質(zhì)構(gòu)造有（水平構(gòu)造和傾斜構(gòu)造）、（褶皺構(gòu)造）、（斷

7、裂構(gòu)造）。泥石流形成的三個(gè)條件是（地形條件）、（地質(zhì)條件）、（氣象水文條件）。38、土的三個(gè)實(shí)測(cè)指標(biāo)是（密度）、（比重）及（含水量）。39、巖石的吸水性常用（吸水率）、（飽和吸水率）與（飽和系數(shù)）來(lái)表示。40、建筑物建造之前土中應(yīng)力是（自重應(yīng)力），建筑物建造之后由荷載產(chǎn)生的應(yīng)力為（附加應(yīng)力），兩者之和是土某中一點(diǎn)的（豎向總應(yīng)力）。41、土的壓縮指標(biāo)有（壓縮系數(shù)）、（壓縮指數(shù)）和（壓縮模量）三種。42、巖石（體）的力學(xué)性質(zhì)包括巖石的（破壞形式）、（強(qiáng)度）、（變形性質(zhì)）及巖石的的破壞準(zhǔn)則。43、土壓力有（靜止土壓力）、（主動(dòng)土壓力）和（被動(dòng)土壓力）三種類型。 44、地震導(dǎo)致砂土液化的危害主要有（基

8、礎(chǔ)沉降和不均勻沉降）、（大面積噴水冒砂）、（地基承載力喪失）和巖土體失穩(wěn)四個(gè)方面。二、名詞解釋1、巖體：由結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體組成的地質(zhì)體。2、巖石：是經(jīng)過(guò)地質(zhì)作用而天然形成的一種或多種礦物的集合體。3、軟化性：軟化性是指巖石浸水飽和后強(qiáng)度降低的性質(zhì)。4、膨脹性：巖石浸水后體積增大的性質(zhì)。5、崩解性：巖石與水相互作用時(shí)失去粘結(jié)性并變成完全喪失強(qiáng)度的性能。6、抗拉強(qiáng)度：是指巖石試件在單向拉伸條件下試件達(dá)到破壞的極限值。7、抗剪強(qiáng)度：巖石抵抗剪切破壞的能力。8、尺寸效應(yīng)：巖石試件的尺寸越大，則強(qiáng)度越低，反之越高，這一現(xiàn)象稱為“尺寸效應(yīng)”。9、斷裂韌度：是表征巖石阻止裂縫擴(kuò)展的能力，是巖石抵抗斷裂的力學(xué)指

9、標(biāo)。10、流變性：指在外界條件不變時(shí)，巖石應(yīng)變或巖石隨時(shí)間變化的性質(zhì)。11、蠕變：指在應(yīng)力不變的情況下，巖石的變形隨時(shí)間不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)象。12、應(yīng)力松弛：指當(dāng)應(yīng)變不變時(shí)，巖石的應(yīng)力隨時(shí)間增加而不斷減少的現(xiàn)象。13、彈性后效：彈性后效是指在加荷或卸荷條件下，彈性應(yīng)變滯后于應(yīng)力的現(xiàn)象。14、長(zhǎng)期強(qiáng)度：巖石在無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)連續(xù)蠕變而不至于破壞所能承受的最大應(yīng)力。15、牛頓體：應(yīng)力和應(yīng)變率成正比，服從牛頓粘滯定律的粘滯體。16、巖石的強(qiáng)度：是指巖石抵抗外力破壞的能力。17、峰值強(qiáng)度：若巖石應(yīng)力應(yīng)變曲線上出現(xiàn)峰值，峰值最高點(diǎn)的應(yīng)力稱為峰值強(qiáng)度。18、應(yīng)變硬化：在屈服點(diǎn)以后，試件的應(yīng)力應(yīng)變曲線呈上升曲線，若要

10、使之繼續(xù)變形，則需要相應(yīng)地增加應(yīng)力，這種現(xiàn)象稱之為應(yīng)變硬化。19、疲勞破壞：在循環(huán)荷載作用下，巖石會(huì)在比峰值應(yīng)力低的應(yīng)力水平下破壞，這種現(xiàn)象稱之為疲勞破壞。20、速率效應(yīng)：是指在巖石試驗(yàn)中由于加載速率的不同而引起的巖石強(qiáng)度的變化現(xiàn)象。21、延性流動(dòng)：是指當(dāng)應(yīng)力增加到一定程度后，應(yīng)力增大很小或保持不變時(shí)，應(yīng)變持續(xù)不斷增長(zhǎng)而不出現(xiàn)破裂，也既是有屈服而無(wú)破裂的延性流動(dòng)。22、脆性破壞：巖石在破壞前變形很小，出現(xiàn)急劇而快度的破壞且破壞后應(yīng)力降很大。23、延性破壞：巖石在破壞前發(fā)生了較大的永久塑性變形，并且破壞后應(yīng)力降很小。24、強(qiáng)度準(zhǔn)則：表征巖石破壞時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)和巖石強(qiáng)度參數(shù)之間的關(guān)系，一般可以表示為

11、極限應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力間的關(guān)系方程。25、塑性變形：在外力撤去后不能夠恢復(fù)的變形。26、結(jié)構(gòu)面：又稱弱面或地質(zhì)界面，是指存在于巖體內(nèi)部的各種地質(zhì)界面，包括物質(zhì)分異面和不連續(xù)面，如假整合、不整合、褶皺、斷層、層面、節(jié)理和片理等。27、原生結(jié)構(gòu)面：在成巖階段形成的結(jié)構(gòu)面，根據(jù)巖石成因的不同，可分為沉積結(jié)構(gòu)面，火成結(jié)構(gòu)面和變質(zhì)結(jié)構(gòu)面三類。28、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面：指在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下形成的各種結(jié)構(gòu)面，如劈理、節(jié)理和斷層面等。29、次生結(jié)構(gòu)面：指在地表?xiàng)l件下，由于外力（如風(fēng)力、地下水、爆破等）的作用而形成的各種界面，如爆破裂縫、風(fēng)化裂縫、風(fēng)化夾層和泥化夾層等。30、切割度：既巖體的結(jié)構(gòu)面度，是指巖體被節(jié)理割裂分

12、離的程度。31、結(jié)構(gòu)體：結(jié)構(gòu)面依其本身的產(chǎn)狀，彼此組合將巖體切割成形態(tài)不、大小不等以及成分各異的巖石塊體，被各種結(jié)構(gòu)面切割而成的巖石塊體稱為結(jié)構(gòu)體。32、結(jié)構(gòu)效應(yīng)：是指巖體中結(jié)構(gòu)面的方向，性質(zhì)、密度和組合方式對(duì)巖體變形的影響。33、剪脹角：巖體結(jié)構(gòu)面在剪切變形過(guò)程中所發(fā)生的法向位移與切向位移之比的反正切值。34、巖體完整性指標(biāo)：是指巖體彈性縱波與巖石彈性縱波之比的平方。35、巖體基本質(zhì)量：巖體所固有的、影響工程巖體穩(wěn)定性的最基本的屬性，巖體基本質(zhì)量由巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度決定。36、自穩(wěn)能力：在不支護(hù)條件下，地下工程巖體不產(chǎn)生任何形式破壞的能力。37、體積節(jié)理數(shù)：是指單位巖體體積內(nèi)的節(jié)理（

13、結(jié)構(gòu)面）數(shù)目。二、選擇題1粘性土的抗剪強(qiáng)度由兩部分組成，一部分是顆粒間的粘結(jié)力，另一部分是( a )a.摩擦力 b.水壓力 c.有效應(yīng)力 d.荷載a. 2直接剪切試驗(yàn)測(cè)定土的天然強(qiáng)度為 （c）a. b. c. d.3地基土發(fā)生剪切破壞而失去整體穩(wěn)定時(shí)的基底最小壓力為（ b ）a、允許承載力 b、極限承載力 c、承載力特征值 4在滲流作用下，土體中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中流失的現(xiàn)象稱為（ b ）a.流土 b.管涌 c.接觸流失 d.接觸沖刷5條形基礎(chǔ)豎直均布荷載下附加應(yīng)力計(jì)算時(shí)，附加應(yīng)力系數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)（ d ）比值查表確定。a.L/B 和z/Bb.L/B和x/Bc.L/B和z/Ld.x/B

14、和z/B。6巖石內(nèi)結(jié)晶晶格錯(cuò)位的結(jié)果，引起巖石的 （b）a、晚性破壞 b、塑性破壞 c、弱面剪切破壞7巖石的單軸抗壓強(qiáng)度一般與單軸抗拉強(qiáng)度間成下列哪種關(guān)系： (b)a.Rc=(1-4)Rtb. Rc=(4-10)Rt c. Rt=(1-4)Rc d. Rt=(1-4)Rc8下面巖體的那種應(yīng)力狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài) (a)a. <sin b. >sinc. =sin9.廣義虎克定律中巖石的剪切模量G為 （a），b. ，c. ，d. 10.巖石的變形（彈性）模量可表示為 （c）a. ，b.，c.，d.四、判斷題1巖石的脆性破壞是由于巖石中裂隙的發(fā)生和發(fā)展的結(jié)果所致（）2巖石的變形是指巖石在外力

15、作用下形狀和大小的變化。（×）3最大正應(yīng)變理論是用來(lái)判斷脆性巖石破壞的理論。（）4根據(jù)莫爾庫(kù)倫準(zhǔn)則可證明均質(zhì)巖石的破壞面法線與大應(yīng)力方向間夾角為（×） 5在普通壓力板上做巖石的變形試驗(yàn)，即可得到巖石的全應(yīng)力-應(yīng)變曲線。（×）6求解山巖壓力的計(jì)算理論中，太沙基理論把巖體假定為散粒體。 （）7由于洞室圍巖的變形和破壞而作用于支護(hù)或襯砌上的壓力稱為圍巖壓力。（ × ）8圍巖處于塑性變形狀態(tài)時(shí)，洞室埋置愈深，山巖壓力愈大。 （ ）9開挖洞室的影響范圍是6倍洞直徑。 （×）10.洞室的形狀相同時(shí)，圍巖壓力與洞室的尺寸無(wú)關(guān)。 （ ）五問(wèn)答題 （每小題5分，

16、共計(jì)20分）1.簡(jiǎn)述地下洞室開挖引起的圍巖應(yīng)力重分布及其規(guī)律教材283頁(yè)2何為山巖壓力？按其成因可分為哪幾類？各自用什么方法確定？把由于洞室圍巖的變形和破壞而作用在支護(hù)或襯砌上的壓力稱為山巖壓力。 由于圍巖變形而作用在支護(hù)或初砌上的巖壓力稱為變形壓力。稱為變形壓力。 由于圍巖破壞而作用在支護(hù)或初砌上的巖壓力稱為變形壓力。稱為松沙壓力。 計(jì)算變形壓力的方法：彈塑理論推導(dǎo)出的芬納公式或修正芬納公式。 計(jì)算松動(dòng)壓力的方法：壓力拱理論，太沙基理論和彈塑性理論推出卡柯公式。3不同質(zhì)量狀況的圍巖變形破壞特別如何？ 整體性良好，裂隙不發(fā)育的堅(jiān)硬巖石中，圍巖應(yīng)力小于圍巖強(qiáng)度無(wú)破碎。變形以開挖過(guò)程中的彈性變形為

17、主，開挖結(jié)束變形也結(jié)束。如果支護(hù)，支護(hù)上一般無(wú)山巖壓力，支護(hù)起防止巖石風(fēng)化或剝落碎塊的掉落。 中等質(zhì)巖的巖體，洞室變形大，還可能有少量破碎，支護(hù)上以變形壓力為主，松動(dòng)壓力為輔。 在破碎和軟弱巖石中，巖體強(qiáng)度低，被切割的很碎，圍巖應(yīng)力超過(guò)巖體強(qiáng)度很多，因此，巖塊在不大的應(yīng)力作用就會(huì)破壞坍落，在這類巖石中，坍落和松動(dòng)是產(chǎn)生山巖壓力的主要原因。4.簡(jiǎn)述高壓固結(jié)灌漿的施工方法。教材3443475何為塑性破壞，其破壞機(jī)理是個(gè)什么？答案：塑性破壞(延性破壞)是巖石在破壞之前變形量很大，且沒(méi)有明顯的破壞荷載。原因可能是巖石內(nèi)結(jié)晶晶格錯(cuò)位的結(jié)果。6影響單軸抗壓強(qiáng)度的因素有哪些？影響單軸抗壓強(qiáng)度的因素有：一方面

18、是巖石材料本身的，一方面是試驗(yàn)方法上的因素。 巖石材料本身的主要因素有：礦物組成；結(jié)晶程度和顆粒大小；膠結(jié)情況；生成條件；風(fēng)化作用；密度；水的作用等。試驗(yàn)方面的因素有：試件尺寸和大小；加荷速度等。7. 直剪破壞試驗(yàn)全過(guò)程曲線可分幾段？各區(qū)段的特點(diǎn)是什么？巖石直剪破壞試驗(yàn)全過(guò)程曲線如圖所示該曲線共分三段。第一段：原點(diǎn)p區(qū)段，該段近似為一直線即變形為彈性，p為極限強(qiáng)度(即裂隙開始發(fā)展的強(qiáng)度)；第二段：p f區(qū)段，f為峰值強(qiáng)度，該段內(nèi)裂隙發(fā)展至破壞；第三段：fo區(qū)段。o為剪斷面上的摩擦力(剩余強(qiáng)度)8. 什么叫滑坡？滑坡滑動(dòng)面的形式有幾種當(dāng)巖坡受力過(guò)大或巖石強(qiáng)度過(guò)低，一部分巖體向下或向外滑動(dòng)叫滑坡，

19、滑波滑動(dòng)面有三種：軟弱結(jié)構(gòu)面；結(jié)構(gòu)面；在巖體中；9什么是孔隙比e、孔隙率n，二者的關(guān)系。孔隙比為土中孔隙的體積與土粒的體積之比；孔隙率為土中孔隙的體積與土的體積之比；關(guān)系為：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n) 。10固結(jié)度指：在某一固結(jié)應(yīng)力作用下，經(jīng)某一時(shí)間t后，土體發(fā)生固結(jié)或孔隙水應(yīng)力消散的程度。11. 在壓力作用下，飽和土體固結(jié)的力學(xué)本質(zhì)是什么？在某一壓力作用下，飽和土體的固結(jié)過(guò)程就是土體中的超孔隙水應(yīng)力不斷消散、附加有效應(yīng)力不斷增加的過(guò)程，即超孔隙水應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)化為附加有效應(yīng)力的過(guò)程。12. 土的級(jí)配曲線的特征可用哪兩個(gè)系數(shù)來(lái)表示？這兩個(gè)系數(shù)是怎樣定義的？答：不均勻系數(shù)和曲率系數(shù) ，

20、 ，為粒徑分布曲線上小于某粒徑的土粒含量分別為10%，30%，60%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑。13. 請(qǐng)寫出無(wú)側(cè)向變形條件下的壓縮量計(jì)算公式，并指出各個(gè)量的含義。 或 或 S為壓縮量，H為試樣的高度，av 為壓縮系數(shù)，e為孔隙比，Es壓縮模量。14.簡(jiǎn)述滲透變形的產(chǎn)生條件。根據(jù)滲透破壞的機(jī)理，可將產(chǎn)生滲透變形的條件分為兩種類型，其一是動(dòng)水壓力和土體結(jié)構(gòu)，它們是產(chǎn)生滲透變形的必要條件；另一類則是地質(zhì)條件和工程因素，稱之為充分條件。只有當(dāng)土具備充分必要條件時(shí)，才發(fā)生滲透破壞。15.簡(jiǎn)述有效應(yīng)力的原理。有效應(yīng)力原理的研究?jī)?nèi)容就是研究飽和土中這兩種應(yīng)力的不同性質(zhì)和它們與全部應(yīng)力的關(guān)系。有效應(yīng)力原理歸納起來(lái)可由下

21、面兩個(gè)要點(diǎn)表達(dá)：飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應(yīng)力可分為有效應(yīng)力和孔隙水壓力兩部分；土的變形與強(qiáng)度的變化僅決定于有效應(yīng)力的變化。16. 什么叫土的抗剪強(qiáng)度?常用的試驗(yàn)方法有哪些?土的抗剪強(qiáng)度是指土體對(duì)于外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力。抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的方法有室內(nèi)試驗(yàn)和野外試驗(yàn)等，室內(nèi)最常用的是直剪試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)等。野外試驗(yàn)有原位十字板剪切試驗(yàn)等。17.試述莫爾-庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則，什么是極限平衡條件？當(dāng)莫爾應(yīng)力圓在強(qiáng)度線以內(nèi)時(shí)，說(shuō)明單元土體中任一平面的剪應(yīng)力都小于該面上相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度，故土體單元處于穩(wěn)定狀態(tài)，沒(méi)有剪破；當(dāng)莫爾應(yīng)力圓與強(qiáng)度線相切時(shí)，說(shuō)明單元土體中有一平面的剪應(yīng)力達(dá)

22、到了它的抗剪強(qiáng)度；把莫爾應(yīng)力圓與庫(kù)倫抗剪強(qiáng)度相切時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，作為土的破壞準(zhǔn)則。根據(jù)莫爾-庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則來(lái)研究某一土體單元處于極限平衡狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力條件及其大、小主應(yīng)力之間的關(guān)系稱為極限平衡條件。18.什么是主動(dòng)土壓力，什么是被動(dòng)土壓力？如果擋土結(jié)構(gòu)在土壓力的作用下，其本身不發(fā)生變形和任何位移（移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)），土體處于彈性平衡狀態(tài)，則這時(shí)作用在擋土結(jié)構(gòu)上的土壓力稱為靜止土壓力。擋土結(jié)構(gòu)在土壓力作用下向離開土體的方向位移，隨著這種位移的增大，作用在擋土結(jié)構(gòu)上的土壓力將從靜止土壓力逐漸減小。當(dāng)土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在擋土結(jié)構(gòu)上的土壓力稱為主動(dòng)土壓力。擋土結(jié)構(gòu)在荷載作用下向土體方向位移，使土體達(dá)

23、到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)的土壓力稱為被動(dòng)土壓力。19. 發(fā)生滑坡時(shí)，土體內(nèi)的滑動(dòng)面上的剪應(yīng)力達(dá)到抗剪強(qiáng)度的原因是什么？一是由于剪應(yīng)力的增加。二是因?yàn)橥馏w本身的抗剪強(qiáng)度減小。20. 確定地基承載力的方法有那些？答：(1)按土的強(qiáng)度理論確定地基承載力（普朗特極限承載力公式、太沙基極限承載力公式、魏錫克極限承載力公式）(2)規(guī)范查表方法（根據(jù)野外堅(jiān)定結(jié)果或土的物理性質(zhì)指標(biāo)查表確定）。(3)靜載荷試驗(yàn)及其它原位測(cè)試方法（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)，輕便觸探試21.土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為什么?影響土的抗剪強(qiáng)度因素有哪些?土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為c，。土的抗剪強(qiáng)度影響影響因素有：1) 土粒的礦物成分、形狀、顆粒大小與顆

24、粒級(jí)配2) 土的密度3) 含水量4) 土體結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)情況5) 孔隙水壓力的影響六計(jì)算題 （每題10分，共計(jì)40分）1埋深200m處的巖體內(nèi)開挖一硐徑為2a=2m圓形斷面隧道，如果巖體中初始地應(yīng)力為靜水壓力式，并且上覆巖層的平均容重為g/cm3，若隧道周巖的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)MPa，試用莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度條件評(píng)價(jià)其硐壁的穩(wěn)定性。解： 洞壁：1=2z 3=0 < (穩(wěn)定) (極限平衡)>(不穩(wěn)定)2在地下50m深度處開挖一地下洞室，其斷面尺寸為5m×5m。巖石性質(zhì)指標(biāo)為：凝聚力c=200kPa，內(nèi)摩擦角，容重=25kN/m3，側(cè)壓力系數(shù)。已知側(cè)壁巖石不穩(wěn)，試用太沙基公式計(jì)算洞頂垂直山巖

25、壓力及側(cè)墻的總的側(cè)向山巖壓力。解： 這時(shí)，3某圓形洞室圍kN/m3，埋置深度H=160m，洞的半徑r0=7m。設(shè)折減扣的凝聚力c=0.02MPa，求松動(dòng)壓力。系數(shù)k1曲線 系數(shù)k2曲線 解 MPa，則由查圖6-16和圖6-17的曲線得：所以MPa4.有壓隧洞的最大內(nèi)水壓力=2.8MPa，隧洞(內(nèi))半徑為2.3m，用厚度為0.4m的混凝土襯砌。已知混凝土的彈性模量=1.8×104MPa，泊松比。巖石的彈性模量=1.1×104MPa，泊松比=0.367。試求：1)離中心2.5m處的襯砌內(nèi)的應(yīng)力；2)離中心3.5m處的圍巖附加應(yīng)力。解：a=2.3m，b=2.7m，p=2.8MPa

26、。將已知的、以及a和b值代入式(7-25)，得： 所以混凝土襯砌傳給巖石的壓力為：MPa求離中心3.5m（）處的圍巖附加應(yīng)力：MPaMPa 要求襯砌內(nèi)任何點(diǎn)()的應(yīng)力、則可根據(jù)厚壁圓筒的公式計(jì)算：2.5(壓應(yīng)力) (拉應(yīng)力)在襯砌的周界上，當(dāng)時(shí)，有：當(dāng)時(shí)，有：5將一個(gè)巖石試件進(jìn)行單軸試驗(yàn)，當(dāng)壓應(yīng)力達(dá)到120MPa時(shí)即發(fā)生破壞，破壞面與大主應(yīng)力平面的夾角(即破壞所在面與水平面的仰角)為60°，假定抗剪強(qiáng)度隨正應(yīng)力呈線性變化(即遵循莫爾庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則)，試計(jì)算：1)內(nèi)摩擦角：2)破壞面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。解：= ，理論上的抗拉強(qiáng)度：6某巖樣c=15kPa，=30°，如該土受到最小

27、主應(yīng)力3=200kPa，最大主應(yīng)力1=400kPa，試判斷該土樣處于何種狀態(tài)？解： < (穩(wěn)定) (極限平衡)>(不穩(wěn)定)7試求證。解： 代入即求8巖石試件的單軸抗壓強(qiáng)度為160MPa，泊松比。巖石試件在三軸試驗(yàn)中破壞，破壞時(shí)的最小主應(yīng)力為130MPa，中間主應(yīng)力為260MPa，根據(jù)最大正應(yīng)變理論的破壞準(zhǔn)則，推算這時(shí)的最大主應(yīng)力。解： 9.一均質(zhì)無(wú)粘性邊坡，為20，°，坡角25°，試問(wèn)干坡或完全浸水時(shí)，其安全系數(shù)是多少？有順坡滲流發(fā)生時(shí)，坡角為多少度邊坡將達(dá)到極限平衡狀態(tài)？ 解：在干坡或浸水時(shí)，安全系數(shù)為：=0.577/0.466=1.24 有順坡滲流發(fā)生邊坡達(dá)

28、到極限平衡狀態(tài)時(shí)：Fs=1，則=（20-9.8）×0.577/20=0.21 坡角為：10. 土粒比重為2072，飽和度為37%，孔隙比是0.95，當(dāng)飽和度提高到90%時(shí)，每立方米應(yīng)加多少水？ 解：Vv = eVs = V Vs，每立方米的土粒體積為： Vs = V/(1+e) = 1/(1+0.95) = 0.513 m3 Vv = eVs = 0.95×0.513 = 0.487 m3當(dāng)Sr = 37%時(shí)， Vw1 = SrVv = 0.37×0.487 = 0.18 m3當(dāng)Sr = 90%時(shí)， Vw2 = SrVv = 0.90×0.487 = 0

29、.438 m3則 Vw = 0.438 4.18 = 0.258 m3 應(yīng)加水：Ww = = 10×0.258 = 2.58kN11.有一8m厚的飽和粘土層，上下兩面均可排水，現(xiàn)從粘土層中心處取得2cm厚的試樣做固結(jié)試驗(yàn)（試樣上下均有透水石）。試樣在某級(jí)壓力下達(dá)到60的固結(jié)度需要8分鐘，則該粘土層在同樣的固結(jié)壓力作用下達(dá)到60的固結(jié)度需要多少時(shí)間？若該粘土層單面排水，所需時(shí)間為多少？ 答：由于原位土層和試樣土的固結(jié)度相等，且值相等，因而又土的性質(zhì)相同，（如改單面，其達(dá)到60%固結(jié)度時(shí)間為由 ，則12.根據(jù)圖（a）中給出地基中多層土中各土層的厚度、容重，繪制地基中的自重應(yīng)力隨深度的分布

30、曲線圖。解由圖（a）給出的資料，可計(jì)算出各土層分界面上的應(yīng)力：上述自重應(yīng)力隨深度的變化關(guān)系結(jié)果 (b)。13.已知地基中一點(diǎn)的大小主應(yīng)力為，土的強(qiáng)度指標(biāo)，°，試判斷該點(diǎn)是否會(huì)剪破？剪破面與大主應(yīng)力之間的夾角為多少？ 解：由摩爾-庫(kù)倫準(zhǔn)則：=150×1.76+2×20×1.33=317.2kPa 由于：1f>1=300kPa或3=140.2Kpa所以不會(huì)剪破。某擋土墻高8m，墻背豎直光滑，填土面水平，填土為無(wú)粘性土，=18kN/m3，=30°，填土表面作用有連續(xù)均布荷載，q=20kPa。試用朗肯土壓力理論計(jì)算主動(dòng)土壓力以及作用點(diǎn)位置。解 （

31、1）土壓力系數(shù)（2）主動(dòng)土壓力墻頂 pa=qka=20×1/3=6.7kPa墻底 pa=qka+rHka=6.7+18×8×1/3=54.7kPa總土壓力Pa=（6.7+54.7）/2×8=245.6kN/m作用點(diǎn)距墻底的距離在均布條形荷載作用下，土體中A點(diǎn)的大主應(yīng)力1=400kPa中，小主應(yīng)力3=150kPa，土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=0，=30°。試求：1) A點(diǎn)處土是否處于極限平衡狀態(tài)。最危險(xiǎn)的剪應(yīng)力面與最大主應(yīng)面夾角為多少度？ 解：1）133kPa150kPa 處于穩(wěn)定狀態(tài)2）最危險(xiǎn)的剪應(yīng)力面與最大主應(yīng)面夾角60°（10分）14有一條形基礎(chǔ)，寬度B為6m，埋深D為1.5m，其上作用著中心荷載P為1700kN/m，地基土質(zhì)均勻，容重為19kN/m3，土的強(qiáng)度指標(biāo)為：c=20kPa，=20o，安全系數(shù)為2.5，假定基底完全粗