2013工程岩土学复习提纲1

工程岩土学》复习题1一.名词解释（20分，每题2分）土：地壳表层岩石经过各种复杂的地质作用形成的松散堆积物。土体：与工程建筑物的变形和强度有关的土层的集合体。粒组：粒径大小相近，性质相似的土粒合并归组。不均匀系数：Cu=d60/di以及如何用不均匀系数与曲率系数判断土的级配）次生矿物：原岩经化学风化后形成的细小的新矿物。粘土矿物：是由原生铝硅酸盐类经水解作用而形成的次生铝硅酸盐矿物，具层状或链状晶体结构，化学成分一般不稳定，外形多呈片状，且含有不同数量的水。弱结合水：位于强结合水之外，电场引力作用范围之内分散体系：一种物质分散在另外一种介质中形成分散体系。矿物的等电PH值：使固体颗粒呈中性不带电时介质溶液的PH值，不同矿物有各自的等电PH值。10．同晶替代（同晶置换）：粘土矿物的粘粒由硅氧四面体和铝氧八面体组成，四面体中的Si4+可被Fe3+、A13+置换，八面体中的A13+被Ca2+、Fe2+置换，产生过剩负电荷，在晶层表面形成永久负电荷。11．交换容量：用来衡量土离子交换能力大小的指标，在一定条件下，一定量的干土中，所有土粒反离子层中具有交换能力的离子总数，以每百克土粒中所含有的毫摩尔数表示。12.标准交换容量：工程上规定PH=6.5,浓度为0.05mol/dm3的BaCl溶液反复作2用于1kg的干土，测得的交换容量。13．土的结构：指土中颗粒和集粒的大小、形态、表面特征、排列状况及其结构连接和孔隙特征。14.土粒比重：土粒的密度与4C时同体积纯蒸馏水的密度的比值。15.砂土的相对密度：15.砂土的相对密度：e-eD— max re-e16•细粒土的塑限：细粒土由窗态、"半固态转换成塑态时的界限含水量。细粒土的液性指数：IL二 Lro-roLp前期固结压力：在历史上曾受到过的最大固结压力。19.超固结比（OCR）:前期固结压力与目前所受上覆土层的自重压力之比，以OCR表示。土的抗剪性：土抵抗剪切变形的能力。黄土:是第四纪干旱和半干旱气候条件下形成的一种特殊沉积物。湿陷系数： h-h8=~p红粘土（redclay）:1指碳酸盐系岩石，经过强烈的化学风化，形成的褐红、棕红的残积（坡积）的高塑性粘土。盐渍土：地表土层，易溶盐含量〉0.5%的土。粘性土的灵敏度塑性图要理解饱和粘性土的无侧限抗压强度与抗剪强度之间的关系二.判断正误，并说明理由（15分，每题3分）土体由固相、液相和气相三相组成，其中对土的力学性质起决定作用的是其中的液相，有重要影响的是固相。错误，起决定作用的是固相，有重要影响的是液相。对砂土来说，随着密实程度增加，申值会减小。（关键点为颗粒之间的摩擦）错误。因为砂土的申值主要取决于颗粒间的摩擦及交错排列的咬合力，当密实程度增大时，颗粒间的接触点增多，摩擦增大，所以内摩擦角申值增大。不均匀系数Cu用于判定土的不均匀程度,CuW5,不均匀土；Cu>5,均匀土。溶液的pH值小于矿物等电pH值，矿物颗粒带负电。错误。J当溶液pH值〉矿物等电pH值时，碱性环境生成酸性体颗粒带负电|当溶液pH值〈矿物等电pH值时，酸性环境生成碱性体，颗粒带正电粘性土中含表面结合水越多，土的连结越强。关键点为哪种结合水连结）错误。粘性土中表面结合水少时为强结合水连结，此时连结力强。当结合水增多后为弱结合水连结，连结力减弱。随着压力变化，压缩系数不变。（关键点为压缩系数的定义及特点）错误。在压缩曲线上，在压力变化不大的范围内，孔隙比的变化（减量）与压力变化（增量）的比值为压缩系数a二2二。因为压缩曲线为先陡后缓的P2-P1曲线，所以随着压力的变化，压缩系数大小不定，为一变量。一般红土由于具有较大的含水率和较低的密实度，因而具有较高的压缩性。（关键点为红土颗粒间连结力较强）错误。红土天然含水率高，但其液限含水率也高，基本等于其天然含水率，所以液性指数较小，颗粒间连结力较强，同时由于红土中存在Fe2O3的胶结连结，也增强了颗粒间的连结力，所以红土不易被压缩。土颗粒级配累积曲线陡，说明土级配好，曲线缓说明土级配不好。错误。曲线越陡说明土颗粒越均匀，大小级配不好。相反曲线缓则说明土粒大小不均匀，级配良好。饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为两部分c'和u,土的变形与强度不但取决于有效应力c'，而且取决于孔隙水压力u。错误。饱和土的有效应力原理，受力过程中孔隙水消散，孔隙水压力减小至消失，所以土的变形与强度只取决于有效应力。膨胀土中粘粒含量高，且主要由强亲水性矿物组成，具有显著的吸水膨胀、失水收缩的特性，干燥时呈坚硬~硬塑状态，裂隙和微层理发育。正确。粘性土的稠度反映了土中水的形态，稠度状态从固态（半固态）、塑态到流态，对应土中水的形态从强结合水、弱结合水到自由水。正确。稠度状态呈固态（半固态）时颗粒之间主要是强结合水连结，呈塑态时主要是弱结合水连结，到流态时几乎无连结，土孔隙中主要是自由液态水。土中的固体颗粒是由矿物构成的，按矿物成因和成分首先分为原生矿物、粘土矿物、易溶盐。饱和软粘土抗剪强度与无侧限抗压强度的关系为：T=c=q三．简要回答下列问题（15分） fu1．由载荷试验结果，简述地基土变形的几个阶段，各阶段的变形特征。2．简述超固结比的定义，根据其值的大小，可把天然土层分为哪几种不同的固

结状态？3．分别简述砂土和细粒土的库仑定律数学表达式，并画出相应的草图。4.简述什么是可塑性，粘性土为什么具有可塑性而砂土却没有5．论述以总应力法确定土的抗剪强度指标时的三种不同的试验方法及不同的抗剪强度计算公式。（9分）6．什么是湿陷性，黄土产生湿陷的原因是什么？（6分）7、分别从土本身的性质及外力作用两个大的方面分析影响土抗剪强度的因素。五．计算题（22分）1.土样试验成果如下，计算a和E，并评价土的压缩性（e=0.8）。1-2s1-20土样编号各级压力下e值压缩系数a12压缩模量ET2土的压缩性P=0.10MPaP=0.20MPaQ1'0.680「0.62020.7000.6702.用72cm3的环刀取粘性土样，称得湿土重130.0克，干土重102.0克，土粒密度为2.70g/cm3，测得W/=39.0%,wp=21.0%，解下列问题（写清计算公式）：（1） 计算该粘性土的天然含水率w=?（2） 计算该粘性土的天然密度p=?（3） 计算该粘性土的干密度pd=?4） 计算该粘性土的孔隙比e=?5） 计算该粘性土的饱和度Sr=?（6） 计算该粘性土的液性指数I戸？并用I评价稠度状态。（7） 计算该粘性土塑性指数I=?P答：（1）w二mwX100%二130.0—102.0X100%二27.5%m 102.0s2)3)Pd2)3)Pd130.072=1.81g/cm3P= 1.811+w=1+0.275=1.42g/cm3(4)e=Ps-1=2.70-1=0.9P1.42(4)d⑸Sr=汁x100%=x100%=82・5%

w一w

二 p1w一w

二 p1w一wlp0.39一0.21因为0.25<IZ^0.75,所以为可塑(7)I=w一w二39.0一21.0二18.0plp已知某住宅地基中某一点所受的最大主应力g=g=200kPa,1zq=q=80kPa，t=40kPa。要求：(1)绘制摩尔应力圆(标出圆心坐标、半3x径大小) (2)求最大剪应力值和最大剪应力作用面与最大主应力面的夹角若该地基土为砂土，其内摩擦角申=300，问该点是否剪切破坏？今有一湿土试样质量200g，含水量为15%。若要制备含水量为20.0%的试样,需加多少水？(8.7g)六．土