1、2017高等土力學1. 在土的彈塑性模型中, 屈服面和破壞面有何不同和有何聯系？答：屈服面是土體的應力在應力空間上的表現形式，可以看成是三維應力空間里應力的一個坐標函數，因此對土體來說，不同的應力在應力空間上有不同的屈服面，但是破壞面是屈服面的外限，破壞面的應力在屈服面上的最大值即為破壞面，超過此限值土體即破壞。2. 何謂曼代爾克雷爾效應？答：土體在固結的初期，內部會出現孔隙水壓力不消散而是上升，布局地區孔隙水壓力超過初始值的現象。此效應僅在三維固結中出現，而在一維固結試驗中并沒有出現，在Biot的“真三維固結”理論可以解釋磁現象。3. 與劍橋模型相比，清華彈塑性模型可以反映土的由剪應力引起的

2、體積膨脹（剪脹）。說明它是如何做到這一點的。答：清華模型的硬化參數是關于塑形體應變和塑形剪應變的函數，而劍橋模型不是；此外，清華模型的屈服面橢圓與強度包線的交點不是橢圓頂點，因此會有剪脹。4. 天然巖土邊坡的滑坡大多在雨季發生，解釋這是為什么。答：天然巖土邊坡的滑坡發生總結起來兩個原因，其一抗滑力減小，其二下滑力增大。在暴雨的天氣中，因為地表雨水的下滲導致巖土體的含水率增加，從而提高了巖土體的重量，增大了下滑力；下雨天氣因為雨水的下滲，巖土體遇水軟化的特性導致抗滑力減小；另外在滲透性好的巖土體中，巖土體內部雨水沿坡面下滲，滲透力會降低巖土坡體的安全系數，因此一上幾方面的原因導致了滑坡大部分發生

3、在雨季。5. 比奧（Biot）固結理論與太沙基倫杜立克（Terzaghi-Randulic）擴散方程之間主要區別是什么？后者不滿足什么條件？二者在固結計算結果有什么主要不同？答：區別：擴散方程假設應力之和在固結和變形過程中保持常數，不滿足變形協調條件。結果：比奧固結理論可以解釋土體受力之后的應力、應變和孔壓的生成和消散過程，理論上是嚴密計算結果也精確。比奧固結理論可以解釋曼代爾-克雷效應，而擴散理論不能。6. 在一種松砂的常規三軸排水壓縮試驗中，試樣破壞時應力為：s3100kPa，s1s3235kPa。計算下面幾個強度準則的強度參數：莫爾庫侖強度準則：（s1s3）/（s1s3）sinj;廣義屈

4、雷斯卡(Tresca)準則： s1s3=tI1松岡元中井照夫強度準測：I1I2/I3kf.答：（1）參數計算：s3100kPa，s1s3235kPa，s3s2100kPa，s1335kPa莫爾庫侖強度準則Tresca 松岡元Kf=535×7700/3350000=12.37. 對于一粘性土的土坡，試用圓弧滑裂面分析判斷下面哪幾些情況會減少其穩定安全系數？并簡要解釋為什么。（1）在坡的上部堆載；坡體的上部堆載，增加滑動力，減小穩定性系數。（2） 由于降雨使土坡的上部含水量增加（未達到飽和及滲流），下部含水量基本未變；上部土體增重，導致下滑力增加，減小穩定性系數。（3）坡腳施加反壓；坡體

5、的上部堆載，增加滑動力，減小穩定性系數。（4）在坡腳處挖土；在坡腳處挖土，減小抗滑力，減小穩定性系數。（5）由于積水，坡下部被靜水所浸泡；由于積水，下部坡體自重變為浮容重，而且水導致巖土體強度減弱，減小穩定性系數。（6）產生了與土坡方向一致的滲流；產生了與土坡方向一致的滲流會對于土骨架增加一個滑動的滲透力；（7）附近爆破引起震動；由于降雨而使土坡整體的含水量接近于飽和，土體強度降低，減小穩定性系數。（8）由于降雨而使土坡整體的含水量接近于飽和；（9）坡腳被流水沖刷；坡腳被流水沖刷減少抗滑力，減小穩定性系數。（10）坡上有車輛通過。坡上有車輛通過，在坡體加載導致坡體下滑力增加，減小穩定性系數。8

6、. 有一正常固結粘土的土單元，長、寬、高均為1.0m，處于平面應變狀態。y方向為零應變方向，已知其開始時應力狀態是兩個應力一直相等施加到sx=sz=100kPa。砂土的Duncan-Chang 模型的參數見下表。計算如果sx不變，sz=增加到150kPa時，在z方向的沉降為多少？砂土Duncan-Chang En模型的模型常數KRfnj°cGFD410.810.882600.380.050如果其中的其他常數不變，只是G變成0.30，沉降變化多少？注：（不計自重影響，pa100kPa, 計算中可以全部使用sx=sz=100kPa時計算得到的彈性參數Et 與 nt）答：（1） 由于D0，

7、所以：nt =G-F 計算y方向主應力sy，它應當是小主應力。sy=s3 =nt(sx+s)z =200ntnt =G-F 0.38-0.05lg(2nt)，可以試算得到：nt =0.385, sy=s3=77kPa（2）計算變形模量：Ei41×100（77/100）0.883258kPa =3258(1-=2326kPaDs1=50kPa, Ds2=0, Ds3=0.385×50kPa19.3kPa(3)如果G0.30，則nt =0.31，sy=s3=62kPa， Ei=2692kPa, 2692(1-=1250kPaDs1=50kPa, Ds2=0, Ds3=0.31&

8、#215;50kPa15.5kPa， 可見使沉降加大近一倍。9. 如何表示土在周期荷載下的動強度？對飽和砂土，其在周期荷載下的動強度與哪些因素有關？答：一般用震動次數與震動應力來表示。對于飽和砂土，周期荷載下的動強度與圍壓有關，圍壓越大，動強度越大；與最大主應力有關，最大主應力越大，動強度越大；砂土本身的因素即顆粒大小、級配等有關，砂土越密實，動強度越大，相對密度越大，動強度越大，砂土的結構性對其也有影響；震動次數與頻率越高，動強度越小。10. 什么是物態邊界面？什么是臨界狀態線？在、三維坐標系繪出正常固結黏土的物態邊界面和臨界狀態線。答：土的應力狀態與土的體積狀態之間存在著唯一的數學關系式，

9、因此有效應力路徑、比體積、有效平均應力組成的坐標中有唯一的曲面存在，此面成為物態邊界面，土體在固結剪切臨近破壞時，有效應力路徑、比體積、平均有效應力三者組成的曲線，該曲線在坐標面上的頭影也稱為臨界狀態線。11. 正常固結黏土的排水試驗和固結不排水試驗的強度包線總是通過坐標原點，即只有摩擦力；黏土試樣的不排水試驗的包線是水平的，亦即只有粘聚力。它們是否就是土的真正意義上的摩擦強度和粘聚強度？為什么？答：都不是。在一定條件下固結的粘土必定具有粘聚力，只不過這部分粘聚力是固結應力的函數，宏觀上被歸于摩擦強度部分。粘土的不排水試驗雖然測得的摩擦角為0，但是實際上粘土顆粒之間必定存在摩擦強度，只是由于存

10、在的超靜空隙水壓使得所有破壞時的有效應力莫爾圓是唯一的，無法單獨反映摩擦強度。12. 結合自己所做研究工作，談談高等土力學所學與之有何聯系。高等土力學所學土的本構關系、土的強度理論等內容相比較本科階段所學而言，內容更為深厚，而且涉及到理論計算及數學推導的內容更多，高等土力學所學的內容對巖土工程等的基礎理論的學習和理解上有至關重要的幫助，特別是本構方程以及幾種本構模型的學習和推導，對研究生培養自己的理論知識和深入學習巖土體的結構上有很重要的幫助。不同的本構模型和強度破壞理論的學習，對于研究生階段的學生，特別是我所學的地質工程專業學生來說，受益匪淺，本科階段對土力學的一些疑惑一一得到了解答，對巖土體壓縮與固結內容以及第一章巖土體實驗的學習，讓我對土體的物理實驗上有了更深厚的理論指導，讓我對怎樣設計實驗、如何去獲取參數、處理參數可以說是茅塞頓開，也讓我對地質工程這門學科有了