工程岩土学复习资料修正版(共11页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上绪论：1、工程地质条件：对工程建筑物的位置、结构类型、施工方法及其稳定性有影响的地质环境称为工程地质条件。如地质构造特征、岩土体工程地质性质、地形和地貌条件、水文地质条件、自然地质作用及岩体地应力状态等。2、工程地质问题：由工程建筑活动而产生的问题3、 工程岩土学：是以工程地质观点，研究岩土体的工程地质性质及其在自然和人为因素影响下形成发展变化的学科，以适应各类工程建筑的要求，它也是工程地质学中的重要基础理论部分。4、岩土体：由岩、土组成的地质体。1、工程岩土学的研究对象和研究内容是什么？答：1、研究对象：地壳表层的岩土体（建筑地基、建筑介质、建筑材料）2、 根据工程

2、岩土学的研究对象，工程岩土学的研究内容包括以下几个方面： （1）、研究岩土体的工程地质性质（2）、研究岩土体工程地质性质的形成和分布规律，岩土体物质组成和结构特征对岩土体工程地质性质的影响。（3）、研究岩土体工程地质性质指标的测试方法和测试技术。（4）、研究岩土和岩土体的工程地质分类。（5）、研究岩土体工程地质性质在自然因素或人类工程活动影响下的变化趋势和变化规律，并预测这种变化对各种建筑物的危害。（6）、研究改良岩土体性质的原则和方法。 2、工程岩土学采用的主要方法是什么？答：（1）一般地质学方法 （2）专门试验方法 第一章 土和土体的工程地质研究一、名词解释1、 土：是具一定成因的各种矿物

3、的松软集合体，是土体的组成成分。2、 土体：是由一定的主体材料组成，具有一定土体结构，赋存于一定地质环境中的地质体。二、问答题1、土体由哪几相物质组成？答： （1）固体相 （2）液体相 （3）气体相第一章 土的物质组成一、名词解释1、 土的粒度成分：土中各种不同粒径的颗粒的相对含量。2、 土的矿物成分：组成土中各种土粒的矿物种类及其相对含量。3、 土的化学成分：组成土的固体相和液体相部分和气体部分的化学元素、化合物的种类以及它们之间的相对含量。4、 土的粒径：土粒的大小通常以其平均直径的大小来表示，简称粒径，又称粒度。5、 粒组：把大小相近，性质相似的组别称粒组，或者粒级。6、 粒径累计曲线法

4、：以粒径d为横坐标，以该粒径的累计百分含量Xd为纵坐标，在此直角坐标系中表示两者的关系曲线称累计曲线。7、 粘土矿物：是指由原生矿物长石、云母等硅酸盐矿物经化学风化而形成的具有片状或链状结晶格架的颗粒细小、亲水性强、具有胶体特性的铝硅酸盐矿物。二、问答题1、目前我国广泛应用的粒组划分方案是什么？答：（1）漂、卵、砾粒组：多为岩石碎块。由这种粒组形成的土，孔隙粗大，透水性极强，毛细上升微小，甚至没有；无论在潮湿或干旱状态下，均没有连结，既无可塑性，也无胀缩性，压缩性极低，强度高。（2）砂粒组：主要为原生矿物颗粒，其成分多为石英、长石、云母等。有这种粒组组成的土，其孔隙较大，透水性强，毛细上升高度

5、很小，潮湿时粒间具有弯液面力，能将细颗粒连接在一起，干燥及饱水时，粒间没有连结，呈松散状态，既无可塑性，也无胀缩性，压缩性极弱，强度较高。（3）粉粒组：是原生矿物与次生矿物的混合体。它的性质介于砂粒与粘粒之间。由该粒组组成的土，因孔隙小而透水性性弱，毛细上升高度很高，湿润时具有粘性，因其比表面积较小，所以失去水分时连结力减弱，导致尘土飞扬，有一定的压缩性，强度较低。（4）粘粒组：主要由次生矿物组成。由该粒组组成的土，其孔隙很小，透水性极弱，毛细上升高度较高，有可塑性，胀缩性，失水时连结力增强使土变硬，湿润时具有较高的压缩性，强度较低。2、目前我国广泛应用的粒组划分时粒径的界限值是什么？ 答：1

6、、碎石土：漂石粒（200mm）卵石粒（20020mm）砾粒（202mm） 2、砂土（20.075mm） 3、粉土（0.0750.005mm） 4、粘性土（1.0，称为“松散排列的土” 以架空的接触或远凝聚型的接触方式为主e0.7，称为“紧密排列的土” 以镶嵌接触方式为主0.1e0.7，称为“中密排列的土”3、土中的孔隙大体上可以分为几种？答：（l）、粒间孔隙（2）、粒内孔隙（3）、溶蚀孔隙 （4）、大孔隙4、粗粒土的微观结构类型如何？ 答：粗粒土的结构主要为单粒结构。根据单粒间的排列接触关系分为松散结构和紧密结构。将松散排列的砂土称为松散结构；将紧密排列的砂土称为紧密结构。5、细粒土的微观结构

7、类型有哪些？ 答：（1）骨架状结构（2）絮凝状结构（3）蜂窝状结构（4）海绵状结构（5）叠片状结构（6）基质状结构（7）凝块状结构（8）团聚状结构第四章 土的物理性质一、名词解释1、土粒密度：是指土颗粒质量ms与其体积Vs之比，即土粒单位体积的质量， s （g/cm3） 1、 土的比重：是指土粒的质量与同体积4时蒸馏水的质量之比，无量纲。2、 土的密度：是指土的总质量m与总体积V之比，即土单位体积的质量（亦称质量密度，单位为g/cm3）。4、天然密度：指天然状态下的土的密度，即天然状态下土单位体积的质量，：=（g/cm3）5、干密度：土空隙中没有水时干土的密度称干密度，即固体颗粒的质量与土总体

8、积之比d （g/cm3）6、饱和密度：土的孔隙完全充满水时的密度称饱和密度，亦即土孔隙中全部充满水时的单位土体积质量，sat= （g/cm3）7、重度（重力密度）：它是指单位体积的土所受的重力，其值等于土的质量密度乘以重力加速度。（kN/m3）8、含水率：土中所含水分的质量与固体颗粒质量之比，称为土的含水率，也称为含水量。9、饱和含水率：土的孔隙全部被水充满时的含水率称饱和含水率，用sat表示，sat =l0010、饱和度：Sr表明土中孔隙被水充满的程度。Sr用土中水的体积与孔隙体积的百分比值表示，即Sr=100 或用天然含水率与饱和含水率之百分比表示： Sr=100 11、土的孔隙性：主要是

9、指土孔隙的大小、形状、分布特征、连通情况及总体积等。12、孔隙率（也称孔隙度）：是土的孔隙体积与土总体积之比，常用百分比表示： n=100 13、孔隙比：是土的孔隙体积与土粒体积之比，常用小数表示：e= 14、相对密实度（Dr）： 砂土的密实程度还可以用相对密实度Dr来判断：Dr=15、土的水理性质：土粒与水相互作用所表现出的某些性质。16、细粒土的稠度：细粒土这种因含水率的变化而表现出的各种不同物理状态。17、界限含水率：随着含水率的变化，土由一种稠度状态转变为另一种稠度状态，相应于转变点的含水率，也称稠度界限。18、细粒土的可塑性：当土的含水率在塑限和液限范围内时，土处于塑态稠度，具有可塑

10、性即土在外力作用下可以揉塑成任意形状而不破坏土粒间连结，并且在外力解除后也不恢复原采的形状，保持已有的变形，细粒土的这种性质称为可塑性。19、塑性指数：工程中，将液限含水率和塑限含水率的差值称为塑性指数。Ip=L-p20、液性指数IL：是用来判断粘性土天然稠度状态的塑性指标，用土的天然含水率和塑限含水率之差与塑性指数的比值来表示：IL=。21、膨胀性：细粒土由于含水率的增加土体积增大的性能。22、收缩性：由于含水率的减小土体积减小的性能。23、胀缩性：这种湿胀干缩的性质。24、崩解性：土由于浸水而产生崩散解体的特性。25、土的抗水性：膨胀、收缩、崩解等特性是说明土与水作用时的稳定程度。26、土

11、的毛细性：是指存在于土毛细孔隙中的水，在弯液面力的作用下，沿着毛细孔隙向各方向运动的性能。27、 毛细现象：水在毛细孔隙中运动的现象。28、透水性：水在土的孔隙中渗透流动的性能，称为土的透水性（也称渗透性）。二、问答题1、土粒干密度的大小由哪些因素决定？答：干密度是土密度的最小值，它取决于单位体积的土中固体颗粒多少及组成土粒的矿物密度，其值的大小反映了土粒排列的密实程度。若土愈密实，土粒愈多，孔隙体积就愈小。则干密度愈大；反之，土愈疏松，土粒愈少，孔隙体积就愈大，则干密度愈小。2、在工程实践中，按饱和度对土的饱水程度如何划分？答： Sr80为饱和的。3、土基本物理性质指标中哪些可以直接实测得到

12、？答：实测指标：土粒密度（比重瓶）、土的天然密度（环刀法）、土的含水率（烘干法）4、界限含水率如何用来判断土的稠度状态？答：当 s时，土呈固态； s p土呈半固态；p L土呈流态。5、土可塑性的强弱，主要取决于哪些因素？答：土可塑性的强弱，主要取决于土中粘粒含量和粘粒矿物的亲水程度。土中粘粒含量愈多、粘粒矿物亲水性愈强时，Ip值愈大，则土的塑性愈强。6、土的天然含水率和液性指数有何关系？答：土的天然含水率愈大，则液性指数愈大，当L时IL 1，土处于流态；p时，IL0，土处于固态；当p L时，土处于塑态；处于塑态的土，还可细分为软塑、可塑、硬塑三种状态。7、根据液性指数IL如何对粘性土稠度状态进

13、行分类？8、细粒土稠度变化的本质是什么？答：细粒土稠度状态的变化，是由于土中含水率的增减引起的，其实质是由于土颗粒周围结合水厚度或者扩散层厚度发生了变化，使土粒间连结强度发生变化所致。9、研究细粒土的稠度和可塑性的意义是什么？ 答：细粒土的稠度反映了土粒间的连接强度，塑性反映了土粒与水相互作用的程度，在一定程度上表明了土中粘粒的含量和矿物成分的亲水程度。因此，稠度和塑性与土的力学性质直接相关，塑性指标是判断细粒土物理力学性质的重要参数。10、土的膨胀、收缩和崩解会对一些工程设施产生怎样的影响？ 答：土的膨胀、收缩和崩解对某些基坑、边坡、坑道壁及地基的稳定性有着重要的影响。（1） 土的膨胀，可造

14、成基坑、坑壁的隆起或边坡的滑移、道路翻浆；（2）土体积的收缩，时常伴随着产生裂隙，从而增大了土的透水性，降低了土的强度和斜坡表层土的稳定性；（3）而崩解常造成塌岸现象，影响边坡稳定性。11、土的胀缩性的本质是什么？答：土的胀缩性的本质是由于扩散层及弱结合水厚度变化，引起土粒间距离增大或缩小。12、土的透水性能好坏取决于哪些因素？答：粒度成分、矿物成分、溶液中阳离子成分及浓度，以及土的结构和构造等。第五章 土的力学性质一、名词解释1、 土的力学性质：是指土在外力作用下所表现的性质，主要包括土的压缩性和抗剪性，亦即土的变形和强度特性。2、 土的压缩性：是指土在压力作用下发生压缩变形、体积变小的性能

15、。3、有侧限压缩：受压土的周围受到限制时，受压过程中基本上不能向侧面膨胀，只能发生垂直方向变形，称为有侧限压缩。3、 无侧限压缩：受压土的周围基本上没有限制，受压过程中除垂直方向发生变形外，还将发生侧向的膨胀变形，这种情况称有侧胀压缩或无侧限压缩。4、 压缩曲线：以e 为纵坐标，以压力P为横坐标，根据压缩试验的成果，可以绘制出e与P的关系曲线，称为压缩曲线。5、 压缩系数：a=（压密定律）6、压缩指数：Cc=6、 压缩模量Es：是指土在侧限条件下受压时，某压力段压应力增量与压应变增量之比。其表达式为：Es7、 载荷试验：是在保持地基土天然应力和结构状态情况下，模拟建筑物荷载条件，通过一定面积的

16、承压板向地基施加垂向荷载，研究地基土变形和强度规律的一种原位试验。试验中土的受力条件近似无侧限压缩。10、土的变形模量：是指土在无侧限条件下受压时，压应力增量与压应变增量之比，即Eo=。11、土的侧压力系数：侧向压力x真与竖向压力z 之比值，称为土的侧压力系数=。12、土的侧膨胀系数：（即泊松比）是指土在侧向自由膨胀条件下受压时，侧向膨胀的应变x与竖向压缩的应变z之比值，=。13、膨胀曲线：在作压缩试验时，当压力逐级增加至某一数值压缩稳定后，得压缩曲线。然后逐级卸去荷重，算出每级卸荷后膨胀变形达稳定时的孔隙比，则可绘出卸荷后的孔隙比与压力的关系曲线，称为膨胀曲线。14、 土的弹性变形：卸荷后可

17、以恢复的那部分变形。15、 土的残余变形：卸荷后不能恢复的那部分变形。16、土的前期固结压力：是指土层在过去历史上曾经受到的最大固结压力，通常用Pc表示。17、超固结比：并将土的前期固结压力与目前上覆土的自重压力Po的比值，用OCR表示。18、渗透固结：这种由孔隙水的渗透而引起的压缩过程，称为渗透固结。19、土的抗剪强度：是指土具有的抵抗剪切破坏的极限强度。20、土的抗剪性：是指土具有抗剪强度的特性。21、土的抗剪强度指标：土的内摩擦角和内聚力C称为土的抗剪强度指标。22、无侧限抗压强度（qu）：试样在无侧向压力条件下抵抗轴向压力的极限强度称无侧限抗压强度（qu），其值即为所施加的轴向压力。2

18、3、排水剪：使土样在垂直压力作用下，充分排水固结达稳定后，再缓慢施加水平剪力，使剪力作用下也充分排水固结，直至土样被剪坏。又称“慢剪”。24、不排水剪：无论加垂直压力或水平剪力，都必须迅速进行，不让孔隙水排出，即试验过程中不让孔隙水消散。这种试验又称“快剪”。25、固结不排水剪：试样在垂直压力下排水固结稳定后，迅速施加水平剪力。这种试验又称“固结快剪”。26、残余强度：当剪应力达峰值以后，若继续剪切，剪应力会随剪切位移的增加而显著降低，最后达到某一稳定的最小剪应力值，以此确定的抗剪强度。27、峰值强度：按峰值时的最大剪应力值确定的抗剪强度。28、土的蠕变：这种在长期不变的剪应力作用下，剪切变形

19、随时间而缓慢增长的现象。29、强度衰减：土的强度随剪切历时而减小得现象称为强度衰减。30、土的长期强度曲线：土在不同剪应力作用下，有不同的破坏时间，由此可绘出抗剪破坏历时关系曲线。31、土的击实性：是指用重复性的冲击动荷载可将土压密的性质。32、最大干密度：在击实曲线上的干密度的峰值，称为最大干密度dmax；与之相对应的含水率，称为最优含水率op。二、问答题1、为什么要研究土的压缩性和抗剪性？答：（1）当压应力超过土的阻力时，土层产生压缩变形，引起建筑物基础下沉。如果基础沉降量过大或产生过量的不均匀沉降时，可导致墙体裂缝、门窗歪斜，严重时会造成建筑物倾斜或倒塌；（2）而当土中的剪应力超过土的抗

20、剪强度时，土内产生剪切变形，使局部土层发生剪切破坏，当剪切变形范围逐渐扩大成连续的滑动面时，则土体产生相对滑动，危及建筑物的安全稳定。 所以在确定地基土承载能力时，必须研究土的压缩性和抗剪性，并结合建筑物特征，掌握地基土可能产生的最大沉降量和沉降差及地基的稳定性，使其限制在允许的范围内。2、土压缩变形是如何产生？答：土是一种多孔分散体系，体积压缩变小只有三种可能： 土粒本身的压缩变形； 孔隙中不同形态的水和气本的压缩变形； 孔隙中部分水和气体被挤出，土粒相互靠拢使孔隙体积减少。土粒本身的压缩变形很小，因此，土的压缩变形主要是由于孔隙中的水分和气体的挤出，土粒相互移动靠拢，孔隙体积减少而引起。3

21、、根据土的压缩系数如何判断土的压缩性？答：a=（压密定律）同一种土的压缩系数并不是常数，而是随所取压力变化范围的不同而改变的。以P1=0.1MPa至P2=0.2MPa的压缩系数，即a1-2 作为判断土的压缩性高低的标准当a1-20.1MPa-1时，为低压缩性0.1a1-2Po，OCR1，称为超固结土（3）PcPo，OCR1，称欠固结土6、土的压缩过程实质是什么？答：在压缩过程中，外力荷重使土中一点引起的压应力，由两种不同的压力来分担：有效压力，是由土颗粒接触点所承担的压力（又称为粒间压力），它将直接引起土的压缩变形，并决定土的抗剪强度；孔隙水压力u，是由孔隙中水所承担的压力（指超静水压力），即

22、=+ u。土体的压缩过程，实质是这两种压力的分担转移过程。7、简述饱和土地基的渗透固结的实质？答：饱和土地基的渗透固结过程，实质是孔隙水压力向有效压力转移的过程，也就是孔隙水压力消散与有效压力增长的过程。8、影响土压缩性的主要因素是什么？ 答：（1）、粒度成分和矿物成分的影响（2）、含水率的影响（3）、密实度的影响 （4）、结构状态的影响（5）、构造特征的影响（6）、受力历史的影响（7）、增荷率和加荷速度的影响（8）、动荷载的作用9、为什么由压缩试验结果估算的沉降量，一般常比实测的沉降量大？答：（1）因取样和试验过程中土样的结构受到不同程度的扰动；（2）压缩试验时的加荷速度及增荷率与实际地基加

23、荷情况有出入。在实际建筑施工过程中，加荷速度比较缓慢，增荷率小；而室内压缩试验的增荷率大，且速度快。10、土粒的抗剪强度由什么决定？答：（1）粗粒土的抗剪强度决定于内摩擦力主要由土粒之间的表面摩擦阻力和土粒间咬合力形成（2）细粒土的抗剪强度与粒间连结强度有关，结合水的粘滞阻力。11、直剪试验存在哪些不足之处？答：试验是固定剪切面，而该面不一定是土样的软弱面；试样面积小，剪切面上剪应力分布不均匀；试验不能严格控制排水程度和测定孔隙水压力；剪切过程中，剪切面逐渐减小，而计算强度时仍按原面积计算，因此产生误差。12、用排水剪、不排水剪、固结不排水剪三种试验方法测得的抗剪强度指标大小关系如何？答：用上

24、述三种试验方法测得的抗剪强度指标，虽在同一法向压力作用下进行，但因试验时排水程度不同，实际上作用于剪切面上的有效压力不一样大，必然得出三种不同大小的强度指标，一般是d最大，u最小，cu居中13、影响土抗剪强度的主要因素是什么？ 答：土的抗剪性既然说明了土抵抗外力破坏能力的大小，其影响也必然由土本身的抵抗阻力和受力条件两方面决定，包括土的粒度成分和矿物成分、土的含水率和密实度、土的结构和构造，以及受力条件和动荷载的影响。14、研究土击实性的意义是什么？答：用土作为填筑材料，如修筑道路、堤坝、机场跑道、运动场、建筑物填土地基及基础回填等，工程中经常遇到填土压实的问题。经过搬运未经压实的填土，原状结

25、构已被破坏，孔隙、空洞较多，土质不均匀，压缩量大，强度低，抗水性能差。为改善填土的工程性质、提高土的强度，降低土的压缩性和渗透性，必须按一定的标准，采用重锤夯实、机械辗压或振动等方法将土压实到一定标准，以满足工程的质量要求。15、土的最优含水率、最大干密度、击实功之间的关系如何？ 答：用较大的击实功在较小的最优含水情况下，能获得较大的最大干密度；用较小的击实功，需要在较大的最优含水情况下，获得较小的最大干密度。土在一定含水率的情况下，击实功愈大，所得的击实效果愈好，即愈大。但在击实功较小时，随着击实功的增大，干密度增加较快；以后，随着击实功的逐渐增大，最大干密度增加缓慢。第六章 土的工程地质分

26、类及各类土的工程地质特性一、名词解释1、 碎石土：粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量50。根据颗粒级配和颗粒形状，分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。2、 砂土：粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量的50，且粒径大于0.075mm的颗粒等量超过总质量50的土。根据颗粒级配，分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。3、 粉土：粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量的60，且塑性指数少于或等于10的土。4、 粘性土：塑性指数大于10，又分为粉质粘土（1017）。5、 特殊土：是指某些具有特殊物质成分和结构，而工程地质性质也较特殊的土。6、淤泥：将天然含水率大于液限，孔隙比大于15（相当于天然含

27、水率大于55）的淤泥类土称为“淤泥”。7、淤泥质土：将天然含水率大于液限，孔隙比为1.01.5（相当于天然含水率为3655）的淤泥类土称为“淤泥质土”。8、软土：在工程实践中，将天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水率大于液限的细粒土称为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等，其压缩系数大于0.5MPa-1，不排水抗剪强度小于30kPa 。9、人工填土：指由于人类活动而堆填的土。10、素填土：主要由粘性土、砂或碎石组成，夹有少量碎砖、瓦片等杂物，有机质含量不超过10。11、杂填土：主要为建筑垃圾、生活垃圾或工业废料等。二、问答题1、简述岩土工程勘察规范）（GB5002194）中土的分类。 答：（1）土按堆积年代可划分为以下三类：老堆积土 一般堆积土 新近堆积土 （2）根据地质成因可将土分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土、风积土和海积土等。 （3）根据有机质含量（按灼失量试验确定）可将土分为无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭 （4）按颗粒级配和塑性指数可将土分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。此外，具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土称为特殊性上，单独分出，包括湿陷性土、红粘土、软土、填土、多年冻土、膨胀土、盐渍土、污染土。专心-专注-专业