【正文】 次生礦物是由原生礦物經(jīng)過風(fēng)化作用后形成的新礦物，如三氧化二鋁、三氧化二鐵、次生二氧化硅、粘土 礦物以及碳酸鹽等。在地基固結(jié)分析中，通常有二類問題：一是已知土層固結(jié)條件時(shí)可求出某一時(shí)間對(duì)應(yīng)的固結(jié)度，從而計(jì)算出相應(yīng)的地基沉降 St； 二是推算達(dá)到某一固結(jié)度 (或某一沉降 St)所需的時(shí)間 t。飽和土中總應(yīng)力與孔隙水壓力、有效應(yīng)力之間存在如下關(guān)系： 上式稱為飽和土的有效應(yīng)力公式，加上有效應(yīng)力在土中的作用，可以進(jìn)一步表述成如下的有效應(yīng)力原理： (1)飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應(yīng)力等于有效應(yīng)力與孔隙水壓力之和； (2)土的強(qiáng)度的變化和變形只取決于土中有效應(yīng)力的變化。一般取地基附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的 20％ ( )深度處作為沉降計(jì)算深度的限值；若在該深度以下為高壓縮性土，則應(yīng)取地基附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的 10％ ( )深度處作為沉降計(jì)算深度的限值。 A. 地基是均質(zhì)的、各向同性的、線彈性的半無(wú)限體；基礎(chǔ)整個(gè)底面和地基一直保持接觸； B. 地基是不均質(zhì)的、各向異性的、線彈性的半無(wú)限體；基礎(chǔ)整個(gè)底面和地基一直保持接觸； C. 地基是均質(zhì)的、各向同性的、線彈性的半無(wú)限體； D. 地基是均質(zhì)的、各向同性的、線彈性的半無(wú)限體；基礎(chǔ)整個(gè)底面和地基部分保持接觸； 答案： A (二 )分層總和法 1. 基本假設(shè) 分層總和法一般取基底中心點(diǎn)下地基附加應(yīng)力來計(jì)算各分層土 的豎向壓縮量，認(rèn)為基礎(chǔ)的平均沉降量 s 為各分層土豎向壓縮量 si 之和。 2. 土的固結(jié)狀態(tài) 工程中根據(jù)先期固結(jié)壓力與目前自重應(yīng)力的相對(duì)關(guān)系，將土層的天然固結(jié)狀態(tài)劃分為三 種，即正常固結(jié)、超固結(jié)和欠固結(jié)。而彈性模量的應(yīng)變只包含彈性應(yīng)變。 【例題 14】利用載荷試驗(yàn)所測(cè)得的指標(biāo)為（ ）。 5. 彈性模量 彈性模量是指正應(yīng)力 與彈性正應(yīng)變 (即 可恢復(fù)應(yīng)變 )的比值。 【例題 10】某土樣的壓縮系數(shù)為 ，其天然孔隙比為 ，則該土的壓縮模量為（ ）。即 12 屬低壓縮性土； Mpa1≤ 12 Mpa1 屬中壓縮性土； 12≥ Mpa1 屬高壓縮性土。壓縮過程中豎向壓力通過剛性板施加給土樣，土樣產(chǎn)生的壓縮量可通過百分表量測(cè)。在堅(jiān)硬土層下存在軟弱下臥層時(shí)，土中應(yīng)力擴(kuò)散的現(xiàn)象將隨上層堅(jiān)硬土層厚度的增大而更加顯著。相應(yīng)的豎向應(yīng)力值 和 用下式計(jì)算： 應(yīng)注意這里 b 值不是指基礎(chǔ)的寬度，而是指三角形荷載分布方向的基礎(chǔ)邊長(zhǎng)。 (二 )分布荷載作用時(shí)的土中應(yīng)力計(jì)算 對(duì)實(shí)際工程中普遍存在的分布荷載作用時(shí)的土中應(yīng)力計(jì)算，通常可采用如下方法處理： 當(dāng)基礎(chǔ)底面的形狀或基底下的荷載分布不規(guī)則時(shí)，可以把分布荷載分割為許多集中力，然后用布西奈斯克公式和疊加原理計(jì)算土中應(yīng)力。由于天然土層在自重作用下的變形已經(jīng)完成，故只有超出基底處原有自重應(yīng)力的那部分應(yīng)力才使地基產(chǎn)生附加變形，使地基產(chǎn)生附加變形的基底壓力稱為基底附加壓力 p0。 【例題 2】基底地基反力的分布規(guī)律與下列哪些因素有關(guān)（ ）。 4. 水平向自重應(yīng)力 土的水平向自重應(yīng)力 ， 可用下式計(jì)算 式中 K0— 側(cè)壓力系數(shù)，也稱靜止土壓力系數(shù)。在深度 z 處土的自重應(yīng)力為： 式中 — 土的重度， kN／ m3； F— 土柱體的截面積， m2。土中應(yīng)力過大時(shí)，會(huì)使土體因強(qiáng)度不夠發(fā)生破壞，甚至使土體發(fā)生滑動(dòng)失去穩(wěn)定。 沖填土是由水力沖填泥沙形成的填土。 A. ＞ 1 年 B. ≥2 年 C. ≥3 年 D. ≥5 年答案： B 七、填土 填土是 指由人類活動(dòng)而堆填的土層。 (二 )凍土的評(píng)價(jià) 我國(guó)多年凍土地區(qū)，建筑物基底融化深度約 3m 左右，所以對(duì)多年凍土融陷性分級(jí)評(píng)價(jià)也按 3m 考慮，根據(jù)計(jì)算融陷量及融陷系數(shù) A0對(duì)凍土的融陷性分成 5 級(jí)： I— 少冰凍土 (不融陷土 )：為基巖以外最好的地基土，一般建筑物可不考慮凍融問題。 【例題 30】對(duì)鹽漬土地基的評(píng)價(jià)，主要考慮的幾個(gè)方面中不包括（ ）。最具代表性的是碳酸鹽漬土，含水率增加時(shí)，土質(zhì)泥濘不堪。 (二 )鹽漬土地基的評(píng)價(jià) 對(duì)鹽漬土地基的評(píng)價(jià)，主要考慮鹽漬土地基的溶陷性、鹽脹性和腐蝕性三個(gè)方面。在含鹽量 (礦化度 )很高的水流經(jīng)過的地區(qū)，如遇到干旱的氣候環(huán)境，由于強(qiáng)烈蒸發(fā)，鹽類析出并積聚在土體中形成鹽漬土。 【例題 29】紅粘土的液限一般為（ ）。尤其在高原山區(qū)，分布零星，由于石灰?guī)r和白云巖巖溶化強(qiáng)烈，巖面起伏大，形成許多石筍石芽，導(dǎo)致紅粘土厚度水平方向上變化大。 以南的地區(qū)，西起云貴高原，經(jīng)四川盆地南緣、鄂西、湘西、廣西向東延伸到粵北、湘南、皖南、浙西等丘陵山地。 2. 結(jié)構(gòu)措施 結(jié)構(gòu)措施的目的是要提高建筑物適應(yīng)地基變形的能 力。當(dāng)雨季雨量集中時(shí)還會(huì)形成泥流，堵塞涵洞，淹埋路面，甚至引發(fā)出破壞性很大的滑坡。在風(fēng)化帶以內(nèi)，濕脹干縮效應(yīng)顯著，經(jīng)過多次濕脹干縮循環(huán)以后，特別是粘聚力 c 大幅度下降，而內(nèi)摩擦角 變化不大，一般反復(fù)循環(huán) 2～3 次以后趨于穩(wěn)定。 3. 多裂隙性 膨脹土中的裂隙，主要可分垂直裂隙、水平裂隙和斜交裂隙三種類型。膨脹土的成因環(huán)境主要為溫和濕潤(rùn)且具備化學(xué)風(fēng)化的良好條件，在這種環(huán)境條件下，硅酸鹽為主的礦物不斷分解，鈣被大量淋失，鉀離子被次生礦物吸收形成伊利石和伊利石 — 蒙脫石混合物為主的粘性土。確保建筑物地面嚴(yán)密不漏水。在天然孔隙比和含水率不變的情況下，壓力增大， 黃土濕陷量也增加，但當(dāng)壓力超過某一數(shù)值后，再增加壓力，濕陷量反而減少。 黃土濕陷的機(jī)理通常認(rèn)為是由于黃土的結(jié)構(gòu)特性和膠結(jié)物質(zhì)的水理特性決定的。 、孔隙比大； ； C. 滲透系數(shù)值大； ，靈敏度高。多數(shù)軟土還具有高靈敏度的結(jié)構(gòu)性。 (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。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)。 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)在施加周圍壓力 時(shí)，將排水閥門打開，允許試樣充分排水，待固結(jié)穩(wěn)定后關(guān)閉排水閥門，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（ ）。 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。 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（ ）。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。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。 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。 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（ ）。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。 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)。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。 (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。固結(jié)快剪試驗(yàn)近似模擬了 “ 固結(jié)不排水剪切 ” 過程，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。 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。固結(jié)不排水剪 (CU 試驗(yàn) )：在施加周圍壓力 時(shí)，將 排水閥門打開，允許試樣充分排水，待固結(jié)穩(wěn)定后關(guān)閉排水閥門，然后再施加偏應(yīng)力，使試樣在不排水的條件下剪切破壞。 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（ ）。 (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。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)。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。 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（ ）。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。 【例題 22】下列關(guān)于黃土的濕陷性強(qiáng)弱的敘述，正確的是（ ）。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。 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)。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。 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。 【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。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。 (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。常見水平相距 1m，土層厚度可相差 5m 或更多。 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 ％，這種土就稱為鹽漬土。在濱海地區(qū)，地下水中的鹽分，通過毛細(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。 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。 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。 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。 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。填土的物質(zhì)成分較雜，均勻性較差。 填土還可按其堆填 時(shí)間 (年代 )分為老填土和新填土，對(duì)于粘土以 1