高等土力学课后思考题(2)

高等土力学,李广信课后思考,自己总结的

(6) 一般来说，粘性土只有流土而无管涌，无粘性土渗透变形的形式主要取决于颗粒级配曲

线的形状，其次是土的密度。

土的渗透变形是土石坝失稳的主要原因，管涌和流土易导致坝坡塌陷，背水坡脚出现牛皮胀，降低抗滑力或增大滑动力，降低大坝的稳定安全系数；流土使得对迎水坡脚处坝基压密，对坝体稳定有利。

防止措施：“上游挡，下游排”采用不透水材料或完全阻断土中的渗流路径，或增加渗透路径，减少水力坡降；可在渗流溢出处布置减压、压重或反滤层防止流土和管涌的发生。堤坝及地基渗透变形防治：垂直防渗、水平铺盖、下游压重、排水减压井、下游排水体；基坑渗透破话防治：悬挂式垂直防治；高压喷射注浆法

4、 太沙基固结和比奥固结各自的优缺点及适用条件。

二者都是基于土骨架是线弹性体、小变形、渗流都服从达西定律的假设。

(1) 比奥固结理论考虑了将水流连续条件与弹性理论结合，可求出土体受力后的应力、应变

和孔隙水压力的生成和消散，理论严密；太沙基理论假设土体中一点的三个主应力之和为常量，未考虑应力与应变的耦合，不满足变形协调条件，只能求解孔隙水压力。

(2) 二者三维固结系数相等。比奥固结方程为三向固结精确表达式，满足线弹性材料的应力

应变关系和平衡条件，又满足变形协调条件与水流连续方程

1 u 0 G xG x u1 kE G v1 u 2s ，Cv3 - v 0 与Cv3 2u t3 t3 w(1 2 )G yG y G v1 u- 2ws G zG z - 2us

太沙基固结方程，为准三向固结理论，不满足变形协调方程 G v

Cv3 2u ukE ，Cv3 t3 w(1 2 )

(3) 太沙基理论将孔隙水压力和土骨架变形分开计算，方程中只含孔隙水压力的变化，与位

移无关，不出现曼代尔-克雷尔效应；比奥固结理论考虑了孔隙水与土骨架变形的耦合作用，方程中包含孔隙水压力和位移的变化，出现曼代尔-克雷尔效应。

(4) 适用条件：太沙基固结理论适用于大面积均布荷载作用下的薄层压缩的地基沉降(一维固

结)；比奥固结理论多用于二向或三向固结的数值计算，有时可用非线性弹塑性模型代替线弹性模型与比奥固结理论耦合求解。

5、 试分析土的应力应变关系的特性及其影响因素P41-47

6、 试比较砂性土和粘性土的强度特性和强度计算公式有何不同。

强度计算公式：砂土 f tan ；粘性土 f c tan

7、 土坡稳定的分析计算方法有哪些，试进行各种方法的比较和讨论

有瑞典条分法、毕肖普法、Morgenstern-Price法、Janbu法、Sarma法、不平衡推力法；

(1) 基本假设相同，都假定土体为理想塑性材料，将土条当作刚体建立极限平衡状态方程。

(2) 主要区别是关于相邻土条间的内力的假定，瑞典圆弧法计算中不考虑条间力的作用；简

化毕肖普法假定两相邻土条之间切向条间力均为零；Morgenstern-Price法、Sarma法、不平衡推力法均假定条间力合力的作用方向；Janbu法假定条间力合力的作用点位置；不平衡推力法假定条间力的合力与上一土条底面平行。

(3) 滑裂面不同，瑞典圆弧法和毕肖普法假定滑裂面为圆柱面，Morgenstern-Price法和不平

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