【正文】 II— 多冰凍土 (弱融陷土 )：為多年凍土中較良好的地基土，一般可直接作為建筑物的地基，當(dāng)最大融化深度控制在 3m 以內(nèi)時(shí)，建筑物均未遭受明顯破壞。 多年凍土，凍結(jié)時(shí)間連續(xù)二年或二年以上。 A. 溶陷性 B. 鹽脹性 C. 腐蝕性 D. 崩解性 答案： D 六、凍土 (一 )凍 土的特征及分布凡溫度等于或低于攝氏零度，且含有固態(tài)冰的土稱為凍土。 (三 )鹽漬土地 區(qū)施工及防腐措施 在鹽漬土地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，首先要注意提高建筑材料本身的防腐能力，如選用優(yōu)質(zhì)水泥，提高密實(shí)性，增大保護(hù)層厚度，提高鋼筋的防腐能力等，同時(shí)還可采取在混凝土或磚石砌體表面做防水層和防腐涂層等方法。 鹽漬土地基造成的破壞主要表現(xiàn)在，室內(nèi)外地坪、路面、路沿石、臺(tái)階、花壇，室外球場(chǎng)，機(jī)場(chǎng)跑道等。結(jié)晶膨脹是由于鹽漬土因溫度降低或失去水分后，溶于孔隙水中的鹽濃縮并析出結(jié)晶所產(chǎn)生的體積膨脹。 1. 溶陷性 天然狀態(tài)下鹽漬土在自重壓力或附加壓力下，受水浸濕時(shí)所產(chǎn)生的附加變形稱作鹽漬土的 溶陷變形。另外在濱海地區(qū)的遼東灣、渤海灣、萊州灣、杭州灣以及包括臺(tái)灣在內(nèi)的諸島嶼沿岸，也有相當(dāng)面積的鹽漬土存在。在濱海地區(qū)，地下水中的鹽分，通過(guò)毛細(xì)作用，將下部的鹽輸送到地表，由于地表的蒸發(fā)作用，將鹽分析出，形成鹽漬土。在沙漠干旱地區(qū)，大風(fēng)常將含鹽的土?；螓}的晶體吹落到遠(yuǎn)處，積聚起來(lái)，使鹽重新分布。 A. ＞ 50% B. ＞ 45% C. ＞ 60% D. ＞ 70% 答案： A 五、鹽漬土 (一 )鹽漬土的成因及其分布 當(dāng)土體中易溶鹽含量超過(guò) ％，這種土就稱為鹽漬土。 3. 土體結(jié)構(gòu)的裂隙性 自然狀態(tài)下的紅粘土呈致密狀態(tài)，五層理，表面受大氣影響呈堅(jiān)硬或硬塑狀態(tài)。常見(jiàn)水平相距 1m，土層厚度可相差 5m 或更多。所以紅粘土濕度狀態(tài)的指標(biāo)也同時(shí)反映了土的密實(shí)度狀態(tài)，含水率 w 和孔隙比 e 具有良好的線性關(guān)系。 (二 )紅粘土的工程特性 紅粘土的工程特性主要表現(xiàn)在以下幾方面： 1. 高塑性和高孔隙比 紅粘土呈高分散性，粘 粒含量高，粒間膠體氧化鐵具有較強(qiáng)的粘結(jié)力，并形成團(tuán)粒。所謂紅土化作用是碳酸鹽系巖石在濕熱氣候環(huán)境條件下，逐漸由巖石演變成土的過(guò)程。方法主要有：設(shè)置圈梁或設(shè)置暗柱與圈梁形成框架結(jié)構(gòu)，提高砌體強(qiáng)度，采用懸挑結(jié)構(gòu)等。 ，并有可能設(shè)置低擋墻以防止土體溜滑發(fā)生。 【例題 27】某房屋墻面角端的裂縫為：山墻上的對(duì)稱或不對(duì)稱的倒八字形縫，外縱墻下部出現(xiàn)水平縫，墻體外側(cè)并有水平錯(cuò)動(dòng)；試根據(jù)以上現(xiàn)象判斷該建筑物地基為（ ）地 基。 3. 對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響 膨脹土地區(qū)的邊坡坡面最易受大氣風(fēng)化的作用。 膨 脹土對(duì)工程造成的危害主要表現(xiàn)在以下幾方面： 1. 對(duì)建筑物的影響 膨脹土地基上易遭受破壞的大多為埋置較淺的低層建筑物，一般為三層以下的民房。受大氣風(fēng)化作用影響的深度各地不完全一樣，云南、四川、廣西地區(qū)約至地表下 3～ 5m，其他地區(qū) 2m 左右。這些裂隙將土層分割成具有一定幾何形狀的塊體，從而破壞了土體的完整性，容易造成邊坡的塌滑。土中蒙脫石含量越多，其膨脹量和膨脹力也越大；土的初始含水率越低，其膨脹量 與膨脹力也越大；擊實(shí)膨脹土的膨脹性比原狀膨脹土大，密實(shí)越高，膨脹性也越大。 膨脹土在我國(guó)分布廣泛，與其他土類不同的是，膨脹土主要呈島狀分布，根據(jù)現(xiàn)有資料，膨脹土在廣西、云南、貴州、湖北、河北、河南、四川、安徽、山東、陜西、江蘇和廣東等地均有不同范圍的分布，在國(guó)外則主要分布在非洲和南亞地區(qū)。 3. 結(jié)構(gòu)措施 1)加強(qiáng)建筑物的整體性和空間剛度； 2)選擇適宜的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)形式； 3)加強(qiáng)砌體和構(gòu)件的剛度。室內(nèi) 的給水，排水管道應(yīng)盡量明裝，室外管道布置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離建筑物，檢漏管溝應(yīng)做好防水處理。 1. 地基處理 濕陷性黃土地基處理的原理，主要是破壞濕陷性黃土的大孔隙結(jié)構(gòu)，以便全部或部分消除地基的濕陷性，目前對(duì)于濕陷性黃土常用的地基處理方法詳見(jiàn)表 1581。 【例題 22】下列關(guān)于黃土的濕陷性強(qiáng)弱的敘述，正確的是（ ）。此外，對(duì)于黃土中的鹽類，如以難溶的碳酸鈣為主，則濕陷性弱；若以石膏及易溶鹽為主，則濕陷性強(qiáng)。黃土是在干旱或半干旱的氣候條件下形成的，可溶鹽逐漸濃縮沉淀而成為膠結(jié)物，這些因素增強(qiáng)了土粒之間抵抗滑移的能力，阻止了土體的自重壓密。所謂濕陷性就是黃土浸水后在外荷載或自重的作用下發(fā)生下沉的現(xiàn)象。 答案： A、 D 【例題 21】當(dāng)土的有 機(jī)質(zhì)含量大于 60％時(shí)則稱為（ ）。泥炭土是在潮濕和缺氧環(huán)境中未經(jīng)充分分解的植物遺體堆積而成的一種有機(jī)質(zhì)土，呈深褐色 — 黑色。工程實(shí)際中經(jīng)常遇到的軟土主要是淤泥和淤泥質(zhì)土，包括淤泥、淤泥質(zhì)粘性土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土等。 A. 不固結(jié)不排水剪 B. 固結(jié)不排水剪 C. 固結(jié)排水剪 D. 固結(jié)快剪 答案： B 第二節(jié) 特 殊 性 土 由于成土環(huán)境的不同，會(huì)造成具有不同性質(zhì)的特殊性土。在對(duì)可能發(fā)生快速加荷的正常固結(jié)粘性土上的路堤進(jìn)行短期穩(wěn)定分析時(shí)，可采用不固結(jié)不排水的強(qiáng)度指標(biāo)；對(duì)于土層較厚、滲透性較小、施工速度較快工程的施工期或竣工時(shí)，分析也可采用不固結(jié)不排水剪的強(qiáng)度指標(biāo)。 A. 滲透系數(shù)小于 106cm／ s 的粘土 B. 滲透系數(shù)大于 107cm／ s 的粘土 C. 滲透系數(shù)小于 108cm／ s 的粘土 D. 滲透系數(shù)小于 105cm／ s 的粘土 答案： A (2)有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo) 用有效應(yīng)力法及相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，概念明確，指標(biāo)穩(wěn)定，是一種比較合理的分析方法，只要能比較準(zhǔn)確地確定孔隙水壓力，則應(yīng)該推薦采用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)。 (1)試驗(yàn)方法 相對(duì)于三軸試驗(yàn)而言，直剪試驗(yàn)的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，故目前在實(shí)際工程中使用比較普遍。一般來(lái)說(shuō)，三軸試驗(yàn)的結(jié)果還是比較 可靠的，因此，三軸壓縮儀是土工試驗(yàn)不可缺少的儀器設(shè)備，三軸壓縮試驗(yàn)的主要缺點(diǎn)是試驗(yàn)操作比較復(fù)雜，對(duì)試驗(yàn)人員的操作技術(shù)要求比較高。 A．不固結(jié)不排水剪 B．固結(jié)不排水剪 C．固結(jié)排水剪 D．固結(jié)快剪 答案： B 【例題 16】在飽和軟粘土地基上進(jìn)行快速土建施工，為模擬實(shí)際情況，在對(duì)土樣進(jìn)行三軸試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用 哪種方法（ ）。 固結(jié)排水剪 (CD 試驗(yàn) )：在施加周?chē)鷫毫半S后施加偏應(yīng)力直至剪壞的整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中都將排水閥門(mén)打開(kāi)，并給予充分的時(shí)間讓試樣中的孔隙水壓力能夠完全消散。固結(jié)不排水剪 (CU 試驗(yàn) )：在施加周?chē)鷫毫?時(shí)，將 排水閥門(mén)打開(kāi)，允許試樣充分排水，待固結(jié)穩(wěn)定后關(guān)閉排水閥門(mén)，然后再施加偏應(yīng)力，使試樣在不排水的條件下剪切破壞。用同一種土樣的若干個(gè)試件 (一般 3～ 4 個(gè) )分別在不同的周?chē)鷫毫?下進(jìn)行試驗(yàn)，可得一組極限應(yīng)力圓，如圖 1574 中的圓 I、圓 II 和圓 III。 答案： D 2. 三軸壓縮試驗(yàn) (1)三軸壓縮試驗(yàn)的原理 三軸壓縮試驗(yàn)所使用的儀器是三軸壓縮儀 (也稱三軸剪切儀 )，它主要由壓力室、軸向加荷系統(tǒng)、穩(wěn)壓調(diào)壓系統(tǒng)以及量測(cè)系統(tǒng)等部分所組成。但也存在不少缺點(diǎn)，主要有 ： 1)剪切面限定在上下盒之間的平面，而不是沿土樣最薄弱的面剪切破壞； 2)剪切面上剪應(yīng)力分布不均勻，且豎向荷載會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) (上下盒的中軸線不重合 )，主應(yīng)力的大小及方向都是變化的； 3)在剪切過(guò)程中，土樣剪切面逐漸縮小，而在計(jì)算抗剪強(qiáng)度時(shí)仍按土樣的原截面積計(jì)算； 4)試驗(yàn)時(shí)不能?chē)?yán)格控制排水條件，并且不能量測(cè)孔隙水壓力； 5)試驗(yàn)時(shí)上下盒之間的縫隙中易嵌入砂粒，使試驗(yàn)結(jié)果偏大。固結(jié)快剪試驗(yàn)近似模擬了 “ 固結(jié)不排水剪切 ” 過(guò)程，它也只適用于滲透系數(shù)小于 106cm／ s 的粘性土，得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)用 表示。一般從加荷到土樣剪壞只用 3～ 5 分鐘。 (2)直剪試驗(yàn)方法 大量的試驗(yàn)和工程實(shí)踐都表明，土的抗剪強(qiáng)度是與土受力后的排水固結(jié)狀況有關(guān)，故測(cè)定強(qiáng)度指標(biāo)的試驗(yàn)方法應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)的施工加荷條件一致。我國(guó)目前普遍采用的是應(yīng)變控制式直剪儀，該儀器的主要部件由固定的上盒和活動(dòng)的下盒組成，試樣放在盒內(nèi)上下兩塊透水石之間。設(shè)土體中某點(diǎn)剪切破壞時(shí)的破裂面與大主應(yīng)力的作用面成 a 角，該點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)時(shí)的摩爾圓與抗剪強(qiáng)度包線相切于 A 點(diǎn)，如圖 1573 所示。隨著土中應(yīng)力狀態(tài)的改變，應(yīng)力圓與強(qiáng)度包線之間的位置關(guān)系將發(fā)生三種變化情況，土中也將出現(xiàn)相應(yīng)的三種平衡狀態(tài)： 1)當(dāng)整個(gè)摩爾應(yīng)力圓位于抗剪強(qiáng)度包線的下方時(shí) (圓 I)，表明通過(guò)該點(diǎn)的任意平面上的剪應(yīng)力都小于土的抗剪強(qiáng)度，此時(shí)該點(diǎn)處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生剪切破壞； 2)當(dāng)摩爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度包線相切時(shí) (圓 II)，表明在相切點(diǎn)所代表的平面上，剪應(yīng)力正好等于土的抗剪強(qiáng)度，此時(shí)該點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)，相應(yīng)的應(yīng)力圓稱為極限應(yīng)力圓。 答案： B (二 )土的強(qiáng)度理論與極限平衡條件 2. 摩爾 — 庫(kù)侖強(qiáng)度理論 在一定的壓力范圍內(nèi)，土的抗剪強(qiáng)度可用庫(kù)侖公式表示，當(dāng)土體中某點(diǎn)的任一平面上的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，就認(rèn)為該點(diǎn)已發(fā)生剪切破壞，該點(diǎn)也即處于極限平衡狀態(tài)。 答案： A 【例題 2】土的強(qiáng)度問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是指土的（ ）問(wèn)題。第七講 土的抗剪強(qiáng)度和特殊性土 一、內(nèi)容提要： 本講主要講述 ① 土的抗剪強(qiáng)度、土中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)、庫(kù)侖定律、土的極限平衡條件、內(nèi)摩擦角、粘聚力直剪試驗(yàn)及其適用條件、三軸試驗(yàn)、總應(yīng)力法、有效應(yīng)力法； ② 軟土、黃土、膨脹土、紅粘土、鹽漬土、凍土、填土； 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)： 土的抗剪強(qiáng)度、土的極限平衡條件、三軸試驗(yàn)；各種特殊性土的工程特性 三、內(nèi)容講解： 第一節(jié) 土的抗剪強(qiáng)度 土的抗剪強(qiáng)度是指土體對(duì)于外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力。 【例題 1】當(dāng)土中某點(diǎn)由外力所產(chǎn)生的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，該點(diǎn)便發(fā)生剪切破壞，此時(shí)土產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)的方向?yàn)椋? ）。 Coulomb)提出了土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)形式： 【例題 3】抗剪強(qiáng)度的庫(kù)侖公式為（ ）。 A. 摩爾強(qiáng)度理論 B. 庫(kù)侖強(qiáng)度理論 C. 摩爾 — 庫(kù)侖強(qiáng)度理論 D. 太沙基理論 答案： C 3. 土中應(yīng)力與土的平衡狀態(tài) 將抗剪強(qiáng)度包線與摩爾應(yīng)力圖畫(huà)在同一張坐標(biāo)圖上，觀察應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度包線之間 的位置變化，如圖 1572 所示。 A．穩(wěn)定平衡狀態(tài) B．極限平衡狀態(tài) C．剪切破壞 D．劈裂破壞 答案： D 4. 土的極限平衡條件 根據(jù)極限應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度包線之間的幾何關(guān)系，可以建立土 中主應(yīng)力表示的土的極限平衡條件。前者是以等速水平推動(dòng)試樣產(chǎn)生位移并測(cè)定相應(yīng)的剪應(yīng)力；后者則是對(duì)試樣分級(jí)施加水平剪應(yīng)力，同時(shí)測(cè)定相應(yīng)的位移。大量的試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于砂性土，抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力之間的關(guān)系是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，該直線與橫軸的夾角為內(nèi)摩擦角 ；對(duì)于粘性土，抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力之間也基本成直線關(guān)系，該直線與橫軸的夾角為內(nèi)摩擦角 ，在縱軸上的截距為 粘聚力 c，直線方程可用庫(kù)侖公式 (1571)表示。快剪試驗(yàn)是在對(duì)試樣施加豎向壓力后，立即以 ／ min 的剪切速率快速施加水平剪應(yīng)力使試樣剪切破壞。固結(jié)快剪是在對(duì)試樣施加豎向壓力后，讓試樣充分排 水固結(jié)，待沉降穩(wěn)定后，再 ／ min 的剪切速率快速施加水平剪應(yīng)力使試樣剪切破壞。 (3)直剪試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn) 直剪試驗(yàn)具有設(shè)備簡(jiǎn)單，土樣制備及試驗(yàn)操作方便等優(yōu)點(diǎn)，因而至今仍為國(guó)內(nèi)一般工程所廣泛使用。 A. 不固結(jié)不排水剪 B. 固結(jié)水排水剪 C. 固結(jié)排水剪 答案： A 【例題 13】下列關(guān)于直剪試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)，不正確的是（ ）。 根據(jù)三軸壓縮試驗(yàn)中測(cè)得的有關(guān)應(yīng)力數(shù)據(jù)，可整理計(jì)算出土樣的強(qiáng)度指標(biāo)：設(shè)剪 切破壞時(shí)軸向加荷系統(tǒng)加在試樣上的豎向壓應(yīng)力 (稱為偏應(yīng)力 )為據(jù)此可做一個(gè)極限應(yīng)力圓。 UU 試驗(yàn)得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)用 表示，這種試驗(yàn)方法所對(duì)應(yīng)的實(shí)際工程條件相當(dāng)于飽和軟粘土中快速加荷時(shí)的應(yīng)力狀況。 CU 試驗(yàn)得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)用 表示，其適用的實(shí)際工程條件為一般正常固結(jié)土層在 工程竣工或在使用階段受到大量、快速的活荷載或新增荷載的作用下所對(duì)應(yīng)的受力情況，在實(shí)際工程中經(jīng)常采用這種試驗(yàn)方法。 A. 不固結(jié)不排水剪 B. 固結(jié)不排水剪 C. 固結(jié)排水剪 D. 固結(jié)快剪 答案： D 【例題 15】某三軸試驗(yàn)在施加周?chē)鷫毫? 時(shí)，將排水閥門(mén)打開(kāi)，允許試樣充分排水，待固結(jié)穩(wěn)定后關(guān)閉排水閥門(mén)，然后再施加偏應(yīng)力，使試樣在不排水的條件下剪切破壞，該試驗(yàn)方法為（ ）。此外，三軸試驗(yàn)中試樣的應(yīng)力狀態(tài)也比較明確，剪切破壞時(shí)的破裂面在試樣的最弱處，而不像直剪試驗(yàn)?zāi)菢酉薅ㄔ谏舷潞兄g。因此，在選用強(qiáng)度指標(biāo)前需要認(rèn)真分析實(shí)際工程的地基條件與加荷條件，并結(jié)合類似工程的經(jīng)驗(yàn)加以判斷，選用合適的試驗(yàn)方法與強(qiáng)度指標(biāo)。 【例題 18】適用固結(jié)快剪或快剪試驗(yàn)進(jìn)行抗剪指標(biāo)測(cè)定的土類為（ ）。 (3)不固結(jié)不排水剪指標(biāo) 土樣進(jìn)行不固結(jié)不排水剪切時(shí)，所施加的外力將全部由孔隙水壓力承擔(dān)，土樣完全保持初始的有效應(yīng)力狀況，所測(cè)得的強(qiáng)度即為土的天然強(qiáng)度。 【例題 19】當(dāng)需采用有效應(yīng)力法進(jìn)行計(jì)算時(shí)，對(duì)土