高等土力学要点
1.土力学的研究内容？高等土力学与土力学相比，研究内容有哪些不同？
答：（1）土力学是研究土的物理化学和伦理学性质及其工程应用的学科。土力学的主要研究内容必须包括以下几个方面：①土的成因、结构、物质组成与相互作用；②土体的应力变形规律；③土体的强度及其稳定性分析；④水在土中的运动及对土应力变形和强度、稳定的影响；⑤采用各种可能的测试方法和手段研究土的物理力学性质；⑥应用土力学的基本原理研究新方法、新工艺、新材料并解决实际工程问题。
  （2）高等土力学是相对初等土力学而言的，是建立在已有土力学理论与应用成果基础之上的课程，强调的是全面和深化对土性质的理论研究和应用研究；高等土力学研究的广度和深度较初等土力学来说要大得多；高等土力学将更全面的以更宽广的视角、更深层次、应用多学科交叉的理论和方法对土的性质进行研究，解决更复杂的工程问题，因而从某种意义上讲也是发展中的土力学。
2.高等土力学理论研究与发展三步曲？高等土力学研究四环节？土力学研究四分支？
答：（1）三步曲：试验研究或工程调研，理论上的假设、归纳和抽象，模型验证和工程模拟，三者相互依存相互促进。
  （2）四环节：理论研究、试验研究、计算方法、工程应用研究。
  （3）四分支：理论土力学、实验土力学、计算土力学、应用土力学。
第2章 土的生成与基本性质
1. 按沉积条件，沉积土分为哪些类型？如何用符号表示（Qal ,Qpl , Ql , Qdl ，Qm，Qgl等等）？沉积环境和土的工程性质有哪些典型特性？常常有不规则交错层理构造的土？
答：（1）按沉积条件，沉积土分为：坡积土、洪积土、山区河谷冲积土、平原河谷冲积土、湖相沉积土、三角洲沉积土、海相沉积土等。
  （2）Qal：冲积土    Qpl：洪积土    Ql：湖积土    Qdl：坡积土   
        Qm：海相土    Qgl：冰川沉积土
  （3）残积土土体颗粒未被磨圆和分选，没有层理构造，土体孔隙较大，均质性也较差；黄土组成以粉粒为主，具有肉眼可见的大孔隙，结构强度较高，压缩性较小；冲积土土粒
磨圆磨细，具层理构造；坡积土搬运作用很短，土质不均匀，厚度变化大，尤其新近堆积的坡积土，土质疏松，压缩性高；洪积土土质不均匀，常常有不规则交错层理构造。
  （4）常常有不规则交错层理构造的土是洪积土。
3. 土的结构和构造各有哪些类型？蜂窝结构的粒径？概念：夹层、尖灭、透镜土体？
答：（1）土的结构一般可以分为：单粒结构、蜂窝结构、絮状结构和分散结构等；土的构造一般可分为：层理构造、裂隙构造和分散构造。
  （2）蜂窝结构的粒径为0.005~0.075mm。
  （3）夹层：指夹于矿体（层）内部和处于紧临矿体（层）之间的非矿岩石。
        尖灭：沉积层向着沉积盆地边缘，其厚度逐渐变薄直至没有沉积。
透镜土体：一般是变质作用形成的砂岩结构。
4. 土体有哪四相？收缩膜的特性？概念：基质吸力
答：（1）土体四相：固相、液相、气相和收缩膜。
  （2）收缩膜的特性：最显著的特性就是能够承受拉力，在张力作用下像弹性薄膜那样交织于整个土的结构中（表面张力）。
（3）基质吸力：在非饱和土中，收缩膜承受大于水压力uw的空气压力ua。压力差Δu=（ua-uw）称为基质吸力。
5 土中阳离子，与粘土的亲和性不同。
答：土中阳离子，与粘土的亲和性不同，可能随着粘土矿物成分、所包含的阳离子及其他条件而有所变化。
6.概念：水的格栅结构、粘土双电层？水的格栅结构对溶解于水的空气体积有无影响？
答：（1）水分子排列成带有许多孔眼的格栅结构，这些孔眼成为可以容纳空气的“笼子”。空气溶解于水，并填满这些笼子时，其体积大约等于总体积的2%。水的格栅结构相对稳定，其密度不因空气溶解其中而有多大变化。
  （2）带有负电荷的粘土片和带有正电荷的阳离子云被称为扩散双电层，或称双电层。
  （3）水的格栅结构相对稳定，其密度不因空气溶解其中而有多大变化。
7. 土中阳离子与粘土的亲和性不同排列顺序？解释离子交换作用及工程应用？
答：（1）对大多数粘土来说，其顺序为：Al+3>Ca+2>Mg+2>NH4+>K+>H+>Li+>Na+
（2）离子交换作用：主要是指粘粒表面扩散层外水溶液中的离子被同扩散层内其他同符号离子置换的现象。
（3）工程应用：广泛应用于地基的改良和加固。用高价阳离子交换粘性土中的低价阳离子，使扩散层变薄，因而粘粒靠拢、紧密，使地基强度提高，压缩性降低。
8. 土中水的势能？毛管势又称基质势，毛细水上升高度的公式说明毛管势受哪些影响？
答：（1）土中水总的势能为各种势能分量之和，可以表达如下：
ΔΦ=ΔΦg+ΔΦm+ΔΦp+ΔΦo+ΔΦe+…
（2）毛管势又称基质势，毛细水上升高度的公式，由hc=2Tw/γsRs可知，毛管势受表面张力、液体重度以及薄膜的曲率半径的影响。
9. 按非饱和土水相和气相存在形态，非饱和土分为3类型？
答：按非饱和土水相和气相存在形态，非饱和土分为3种类型：水封闭、双开敞和气封闭。
第3章 土的固结与流变理论
1. 概念：
固结:土体在荷载作用下，孔隙水缓慢渗出，体积逐渐压缩，土中有效应力逐步增大，超静孔隙水压力逐步消散至完全消失，这一过程称为固结。
有效应力：是指土粒所传递的粒间应力，它是控制土的体积和强度两者变化的土中应力。
超孔隙水压力:已知总应力为附加应力时，饱和土中开始全部由孔隙水压力传递附加应力，此孔隙水压力称为超孔隙水压力。
地基平均固结度:地基土层在荷载所用下，经过时间t所产生的固结变形量与该土层固结完成时最终固结变形量之比称为地基土层平均固结度
2.饱和土固结理论有几种，解释各理论建立的依据？
P38-65
3．写出Terzaghi一维固结方程，并解释方程各符号概念P39？
简述固结系数的测定方法P43-44？地基平均固结度表达式？P40
4当时间因子TV=?时，固结度达到93%？
TV=1.0时，固结度达到93%
5. 试推导教材42页固结度计算公式（3-24）？推导时说明每一步的理论依据。（4分）
6. 概念：
等应变假定：假定在砂井影响范围内圆柱体土样中同一水平面上各点的竖向变形是相等的。
砂井地基总固结度Urz表达式，
涂抹土加于:在设置砂井过程中，对砂井周围的土体也会产生一定的扰动作用，在砂井表面有一定的涂抹作用。
井阻作用：实际工程中的砂井对渗流具有一定的阻力，并对土体的固结速率产生影响，通常称为井阻作用。
砂井临界长度：
Mandel-Cryer效应：在一定条件下，土体固结初期部分土体中孔隙水压力不仅不消散，而且有上升的现象。
7.大变形理论的描述方法？
大变形问题有两种描述方法：一种是以初始构形描述的Lagrange法，此时同坐标点意味着同一质点，故此法又称物质描述法。另一种是瞬时构形描述的Euler法，此时某一坐标点在不同时刻有不同的质点所占据，故此法又称空间描述法。但Lagrange描述法有一个变种称为坐标更新法，简称UL法，即在每一荷载增量结束时把坐标更新一次，然后再从变位后的坐标出发进行下一级荷载增量计算，而始终采用初始坐标的方法则称为全Lagrange法，简称TL法。
8.土的动力固结计算一般怎么求解？
将不排水条件下动荷载作用的孔隙水压力发展模式与Terzaghi固结理论或者Biot固结理论加以耦合来定量求解孔隙水压力的演化过程。
9.非饱和土的固结问题发展分为哪三类
①从Biot固结理论出发，只考虑孔隙水的运动。
②从Terzaghi固结理论出发，同时考虑孔隙气和孔隙水的运动，联合求解孔隙水压力消散方程和孔隙气压力消散方程。
③从孔隙气相和孔隙水相的质量连续方程出发，将Uatyas和Radhakrisha的土体孔隙比e状态方程和饱和度状态方程联合起来求解。
10.流变：土体变形与应力和时间有关的现象称为土的流变现象。
①蠕变：恒定应力作用下变形随时间增长的现象
②松弛：恒定变形的情况下应力随时间衰减的现象。
③流动：给定的时间的变形速率随应力变化的现象。
④长期强度随受荷历史变化的现象
11.流变模型构建的串并联原理，Maxwell模型和Kelvin模型简图及流变方程推导。
放弃
第四章 土的抗剪强度理论
1.土的抗剪强度理论研究是哪些问题的理论基础？
地基承载力，土压力，土坡等土体稳定分析的理论基础
2.影响砂土抗剪强度的因素有哪些？复杂应力条件下砂土的抗剪强度的影响因素及影响规律？
影响因素：土的成分，结构，存在的历史和环境，应力和应变的历史和现状，以及实验方法等。
复杂应力条件：1）应力历史对抗剪强度的影响2）中主应力对刚剪强度的影响。3）轴向应变与体应变的关系，即剪胀性的研究。4）高应力状态下砂的抗剪强度和砂颗粒的挤碎磨细作用。5）砂土各向异性与抗剪强度的关系。6）抗剪强度中各种因素所占的地位和作用。
影响规律：P91
3.概念：三“S”统一本构理论，砂土的“剪缩”，砂土的“剪胀”，临界孔隙比，砂土内摩擦角三分量及影响因素, 砂土的非线性割线角，砂土各向同性体判别标准，
三“s”：stress-strain-shearingstrength
临界孔隙比：CD试验中，若压力室压力保持为恒定，即常数，则无论沙土的初始孔隙比是多少，最终的剪应力总会趋于一个大致的稳定值。与此同时，最终孔隙比亦会趋于某一个大致的稳定值。该值相应于某定值下的CD试验中砂土最终既不产生剪胀又不产生剪缩的情况。这一值成为临界孔隙比。
砂土内摩擦角三分量：
：颗粒的滑动摩擦角。不随变化
：剪胀效应摩擦角分量。较低条件下作用很显著。表观峰值较大，峰后强度降低。
：细粒挤碎磨细和重新排列作用的摩擦角分量。较高条件下作用显著，最终结果是松砂和紧砂内摩擦角趋于接近。
 砂土的非线性割线角：，随着法向应力的增高，渐降低并趋于稳定值。
砂土各向同性体判别标准：做一次圆柱试样的等向压力压缩试验，比较实测轴向应变与的关系。若，则表示该砂样具有各向同性，否则就是各向异性。
4.解释剪切带概念，剪切带可能性的判据有哪些？
剪切带：试样内沿一定平面上形式范围较窄的剪切破坏带，在此剪切带范围内土颗粒之间产生非连续的巨大相对位移，而该范围之外的土则处在相对静止的状态。
判据：第一，对于均匀材料来说，剪切带破坏必定要在剪胀性的颗粒介质中才能形成，因此松砂剪切试验你不会出现剪切带。
第二，材料初始的不均匀程度越大，产生剪切带破坏的可能性也越大，因此含有较多超径颗粒的砂性土容易产生剪切带破坏。

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