高等土力学试题考博专用.pdf

《高等土力学试题考博专用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高等土力学试题考博专用.pdf（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、参考书目高等土力学李广信 第 1 章 土工试验及测试 一、简述土工试验的目的和意义。 1）揭示土的一般或特有的物理力学性质。 2）针对具体土样的试验，揭示区域性土、特殊土、人工复合土的物理力学性质。 3）确定理论计算和工程设计的参数。 4）验证理论计算的正确性及实用性。 5）原位测试、原型监测直接为土木工程服务，也是分析和实现信息化施工的手段。 第 2 章 土的本构关系 二、广义讲，什么是土的本构关系？与其他金属材料比，它有什么变形特性（应力应变特 性）？（ 2.3 节）P51 土的本构关系广义上讲是指反应土的力学性状的数学表达式，表示形似一般为应力 - 应变 -强度- 时间的关系。 与金属材

2、料相比，土的变形特性包含： 土应力应变的非线性。由于土由碎散的固体颗粒组成，土的宏观变形主要不是由土颗 粒本身变形，而是由于颗粒间位置的变化。这样在不同的应力水平下由相同应力增量引起的 应变增量就不会相同，即表现出非线性。 土的剪胀性。由于土石由碎散颗粒组成的，在各向等压或等比压缩时，孔隙总是减少 的，从而可发生较大的体积压缩，这种体积压缩大部分死不可恢复的，剪应力会引起土塑性 体积变形，这叫剪胀性，另一方面，球应力又会产生剪应变，这种交叉的，或者耦合的效应， 在其他材料中很少见。 土体变形的弹塑性。在加载后再卸载到原来的应力状态时，土一般不会完全恢复到原 来的应变状态，其中有一部分变形是可以

3、恢复的，部分应变式不可恢复的塑性应变，并且后 者往往占很大的比例。 土应力应变的各向异性和土的结构性。不仅存在原生的由于土结的各向构异性带来的 变形各向异性，而且对于各向受力不同时，也会产生心的变形和各向异性。 土的流变性。土的变形有时会表现出随时间变化的特性，即流变性。与土的流变特性 有关的现象只要是土的蠕变和应力松弛。 影响土的应力应变关系的应力条件主要有应力水平，应力路径和应力历史。 三、何为土的剪胀性，产生剪胀的原因？P52(2.3.2) 土体由于剪应力引起的体积变化称为剪胀性，广义的剪胀性指剪切引起的体积变化，既 包括体胀，也包括体缩，但后者常被称为“剪缩” 。土的剪胀性实质上是由于

4、剪应力引起土颗 粒间相互位置的变化，使其排列发生变化，加大（或减小）颗粒间的孔隙，从而发生体积的 变化。 四、论述土的本构关系分类，并举例说明。 1、弹性本构关系 弹性本构关系可分为线弹性本构关系和非线性弹性本构关系。线弹性本构关系即一般的 弹性力学，其应力 - 应变关系服从广义胡克定律。非线性本构关系的应力- 应变曲线是非线性 的，但是加卸载仍然沿着一条曲线。该本构关系未考虑土的塑性变形，因而仅当受力体各点 都是加荷条件时，才近似符合实际，而且也没有考虑应力路径和中主应力的影响。 2、弹塑性本构关系 弹塑性模型则把总的变形分成弹性形变和塑性形变两个部分，用胡克定律计算弹性变形 部分，用塑性理

5、论来解塑性变形部分。对于塑性变形，要做三方面假定：破坏准则和屈服准 则；硬化规律；流动法则。该本构关系可分为刚性理想塑性本构关系、理想弹性塑性本构关 系和弹塑性应变硬化（或软化）型本构关系。 代表性模型剑桥模型英国剑桥大学提出的用于正常固结或弱超固结粘土的模型，由三 轴压缩试验结果整理处q-p 和 e-p 关系曲线。土中 e 为孔隙比，应力 p、q 指的是有效应力； 图中实线表示排水剪试验，虚线为固结不排水试验。 3、流变型本构关系 该本构关系考虑应力、应变随时间变化的本构关系，是弹性、塑性和粘滞性三者相结合 而成的。 五、土的本构模型主要分哪几类？邓肯- 张本构模型的本质？并写出邓肯- 张本

6、构模型应力 应变表达式，并在应力应变坐标轴中表示。（2.4.2 ）P62 答：土的本构模型大体上可以分为弹性模型，弹塑性模型，粘弹塑性模型，内时塑性模 型等几类。 邓肯- 张双曲线模型本质在于假定土的应力应变之间的关系具有双曲线性质，双曲线拟合 出一般土的三轴试验 13 a a ab ，其中， a b 为试验常数，对于常规三轴压缩试验，轴 应变 1a ，邓肯等人根据这一双曲线应力应变关系提出了一种目前被广泛应用的增量弹性 模型，一般被称为邓肯 -张模型 六、试说明屈服点，屈服准则，屈服面和屈服轨迹的概念。 1）屈服点：产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点 2） 屈服准则：用以判断弹塑性材料被施

7、加一应力增量后是加载还是卸载，或是中性变载， 亦即是判断是否发生塑性变形的准则。 3）屈服面和屈服轨迹：屈服准则用几何方法来表示即为屈服面和屈服轨迹，由于许多模 型都假设土体是各向同性的，则屈服函数可以再三位空间中表示成曲面，称为屈服面。这一 屈服面与任一个二维应力坐标平面的交线就是屈服轨迹。 七、在土的弹塑性本构关系中，屈服准则，流动法则，硬化定理起什么作用？ 屈服准则是判断土作为弹塑性材料来研究是否发生塑性变形的准则。 流动法则是用来确定塑性应变增量的方向或塑性应变增量张量的各个分量间的比例关 系。 硬化定理用来描述屈服标准如何发展，说明屈服面为什么会硬化，具体确定硬化函数 与硬化参数。

8、八、在土的弹塑性模型中, 屈服面和破坏面有何不同和有何联系？ 屈服面是土体的应力在应力空间上的表现形式，可以看成是三维应力空间里应力的一个 坐标函数，因此对土体来说，不同的应力在应力空间上有不同的屈服面，但是破坏面是屈服 面的外限，破坏面的应力在屈服面上的最大值即为破坏面，超过此限值土体即破坏。 九、剑桥模型的试验基础及基本假定是什么？说明该模型各个参数的意义及确定方法。 剑桥模型基于传统塑性位势理论，采用了帽子屈服面和关联流动法则。屈服面形式是 依据能量理论得到的。假设：弹性剪切变形为零；材料服从关联流动法则。 模型参数基于正常固结土和超固结土试样的排水和不排水三轴试验得到的。 模型参数为

9、M ，k。其中 M为 pq 平面上破坏线的斜率。 6sin 3sin M ，为临界状 态现在 pe平面上的投影以 lnep 坐标表示的直线坡率。K 为膨胀指数，即 lnep 回弹曲 线的斜率。 十、简述土的结构性与成因，比较原状土与重塑土结构强弱，并说明原因。 土的组构指颗粒、粒组和孔隙空间的几何排列方式；土的结构是表示土的组成成分、空 间排列和粒间作用的综合特性，土的结构性是由于土的这种结构特性造成的力学特性。 原状土比重塑土表现出量多强的结构性，这是由于原状土在漫长的沉积过程及随后的各 种地质作用过程中，土粒间排列和颗粒间的各种作用力具有特有的形式。而重塑土原有结构 性被扰动，破坏了原有的

10、结构性，因而比室内重塑土具有更强的结构性。 补一、莱特 - 邓肯模型和清华模型的优缺点？ 莱特- 邓肯原有模型具有简单，能反映砂土剪胀，破坏准则能较好地符合试验结果，但屈 服面和塑性势面是开口的锥形，只会产生塑性剪胀；各向等压应力下不会发生屈服；破坏面、 屈服面和塑性势面的子午线都是直线不能反映围压对破坏面和屈服面的影响。修正后增加一 套帽子屈服面，将破坏面、屈服面、塑性势面的子午线改进为微弯形式，可以反映土的应变 软化，但趋于复杂。 清华模型不首先假设屈服面函数和塑性势函数，而是根据试验确定塑性应变增量的方向， 然后按照关联流动法则确定其屈服面；再从试验结果确定其硬化参数，是一个假设最少的弹

11、 塑性模型，也可反映土的剪胀性，可用于三维的应力状态，适用于砂土和粘土。 第 3 章 土的强度 补二、莫尔公式是在土的破坏面上的抗剪强度是作用在该面上的正应力的单值函数。 补三、土的强度特征有哪些？ 由于土骨架是碎散颗粒的集合，土颗粒之间的相互联系是相对薄弱的，所以土的强度 主要是由颗粒间的相互作用力决定，而不是由颗粒矿物的强度本身直接决定的。土的破坏主 要是剪切破坏，其强度主要表现为颗粒间的粘聚力和摩擦力。 土由三相组成，在研究时要考虑孔隙水压力、吸力等土力学所特有的影响土强度的因 素。 土的地质历史造成土强度突出的多变性、结构性和各向异性。 十一、试论述土的抗剪强度机理及其影响因素 （1）

12、 土的抗剪强度有两部分组成，一部分是摩擦强度，一部分是粘聚强度，强度机理及 影响因素十分复杂，不可能将二者截然分开。摩擦强度包括固体颗粒间的滑动摩擦及咬合摩 擦，粘聚力包括静电引力、范德华力、颗粒间的胶结、颗粒间接触点的化合价键及表观粘聚 力。 （2） 影响土强度的因素主要分为两大类，一类是土本身的因素，主要是其物理性质；另 一类是外界条件，主要是应力应变条件，前者可称为内因，后者可称为外因。 内部因素 : 影响土强度的内部因素又分为土的组成、状态和结构。土的组成是影响土 强度的最基本因素，它又包括土颗粒的矿物成分，颗粒大小与级配，颗粒形状，含水量（饱 和度）以及粘性土的离子和胶结物种类等因素

13、。土的状态是影响土强度的重要因素，比如砂 土的相对密度大小是其咬合及因此产生的剪胀、颗粒破碎及重排列的主要影响因素；同样粘 土的孔隙比和土颗粒的比表面积决定了粘土颗粒间的距离，这又影响了土中水的形态及颗粒 间作用力，从而决定粘性土粘聚力的大小。土的结构本身也受土的组成影响。原状土的结构 性，特别是粘性土的絮凝结构使原状土强度远大于重塑土的强度，是不可忽视的影响因素。 外部因素主要有应力、应变、时间、温度等，其中应力因素是最基本的，它又包括围 压或最小主应力、中主应力、应力历史、应力方向和加载速率等。 十二、 砂土的临界孔隙比的定义是什么？如何用试验来测定？论述临界孔隙比与围压的关系。 砂土的临

14、界孔隙比：由不同初试孔隙比的砂土式样在同一压力下进行剪切试验，得到初 试孔隙比与体积应变之间的关系，相应于体积变化为零的初始孔隙比即为临界孔隙比。给定 砂土在不排水剪中必有不引起强度改变的初始孔隙比，称为临界孔隙比。 可由三轴固结排水剪和固结不排水剪试验来测定。 CD试验测定临界孔隙比：不同初始孔隙比（密度不同）在相同的固结压力下进行CD试 验，测出式样剪切破坏时的体积应变，绘制初始孔隙比和体积应变的关系曲线，其中体积应 变为零对应的初始孔隙比就是该固结压力下的临界孔隙比，临界孔隙比随着的固结压力增加 而减小。 CU 试验：相同的固结压力下， 不同的初始孔隙比式样的固结不排水剪测得剪破时的孔隙

15、 水压力后，绘制绘制破坏孔压和初始孔隙比的关系曲线，在纵轴上找到固结压力对应的点做 水平线交曲线于一点，该点的横坐标对应临界空隙比 临界孔隙比与围压的关系： 如果对变化的围压 3进行试验，则发现临界孔隙比是不同的。 围压增加临界孔隙比减小，围压减小临界孔隙比增加。 十三、真强度参数的确定方法？在三轴试验中如何确定参数的？ 真强度参数又称伏斯列夫参数，是一种表示在相同孔隙比条件下剪切破坏的抗剪强度的 参数。分别作剪切破坏时孔隙比- 有效应力的关系曲线和抗剪强度- 有效应力的关系曲线。在 孔隙比 -有效应力的关系曲线取孔隙比相同的三点4/5/6 ，分别是正常固结、回弹和再压缩曲 线上的三点， 对应

16、于剪强度 - 有效应力的关系曲线4/5/6 相同的有效应力点， 这三点对应相同 的孔隙比破坏时时抗剪强度随法向有效应力的增长，连接三点近似为一条直线，称为伏斯列 夫破坏线，其中为真强度参数。 十四、正常固结黏土的排水试验和固结不排水试验的强度包线总是通过坐标原点，即只有摩 擦力；黏土试样的不排水试验的包线是水平的，亦即只有粘聚力。它们是否就是土的真正意 义上的摩擦强度和粘聚强度？为什么？ 都不是。在一定条件下固结的粘土必定具有粘聚力，只不过这部分粘聚力是固结应力的 函数，宏观上被归于摩擦强度部分。粘土的不排水试验虽然测得的摩擦角为0，但是实际上 粘土颗粒之间必定存在摩擦强度，只是由于存在的超静

17、空隙水压使得所有破坏时的有效应力 莫尔圆是唯一的，无法单独反映摩擦强度。 十五、阐述土的强度理论与适用性（包括主要强度理论的优缺点）。 特雷斯卡 Tresca 准则与广义特雷斯卡准则 特雷斯卡准则实际上是古典强度理论中的最大剪应力理论，可用 13 2 t k 表示，其中 t k 为材料常数， 是实验中试样破坏时的纯剪应力； 1和3 分别为最大和最小主应力。 在土力学 中，这一准则只适用于饱和粘土的不排水强度指标的计算。 广义特雷斯卡准则可用 131 2 tt kI 表示，其中 1tI 反应平均主应力的影响。 米泽斯 Mises 和广义米泽斯准则 这两个准则实际上是古典强度理论中形变能理论，可用

18、 2222 122331 ()()()6 m k 表 示。与 Tresca 准则一样，只适用于饱和粘土的不排水强度近似计算中。 广义米泽斯准则加入了平均主应力对土抗剪强度的影响，可用 21 0 mm JIk 表示， m与 m k 为材料常数， 2 J 为第二偏应力不变量。 莫尔 - 库伦强度准则 一个平面上的抗剪强度取决于作用于这个面上的正应力，最简单的莫尔包线是线性的， 可用 tan f c 表示。反映了土作为散体材料的摩擦强度的基本特点，参数易通过简单的 试验确定，但对平面应变状态和应力水平很大时，可能引起比较大的误差。 莱特 - 邓肯破坏准则 针对无粘性土提出了一种适用于砂土的弹塑性模型

19、，采用不相关的流动准则，其中屈服 面，塑性势面和破坏面在形状上是一致的，破坏准则可以用应力不变量的形式表示 3 1313 ( ,)0 f f IIIk I ，适用于砂土和正常固结粘土，只有一个材料常数，而且该常数很容易通 过三轴试验确定，它的破坏面形状和模型中的屈服面及塑性势面形状一致，并且没有角点， 相对讲它是比较合理和方便的。 松冈元 - 中井照夫破坏准则 认为三维主应力状态中的三个莫尔圆对土的强度都有影响，可用 1 2 3 f I I k I 表示，其常数很 难通过实验达到。 双剪应力强度理论 认为土的破坏不仅仅取决于大主剪应力，而是由三个主剪应力中两个较大的所决定的。 考虑了中主应力对

20、土抗剪强度的影响。由于事先需要判断，相对较麻烦，在程中应用不普遍。 隐式的破坏准则 实际上每一个土的本构关系模型都存在一个破坏准则，只不过有的是隐含在本构模型中， 并无显式来表示，一般不能直接使用在极限平衡问题的分析中。 第 4 章 土中水及其渗流 十六、简述土冻胀的物理化学机理。 粘土颗粒表面的结合水和冰晶体核表面有一层未冻水，这层水膜结冰温度低于0。随 着温度降低，这部分水膜逐渐冻结到冰晶中。这样，在冻结区存在很明显地吸力。这种吸力 来源于：冻结时冰晶表面的未冻水膜变薄而产生地吸力；由于孔隙中水冻结而使离子浓度提 高产生的渗透吸力；细粒土表面未冻水的吸力。冻结锋面在毛细影响区，则冻结锋面的

21、负孔 压吸引这部分毛细水，补充被冻结的冰晶表面变薄的未冻水膜，使冰晶不断扩大，变成冰透 镜体和冰层，从而引起土体冻胀。 十七、影响土渗透系数的因数 影响土渗透系数的因素可分为两方面，土颗粒骨架和流体性质。 前者包括土颗粒组成 （颗 粒形状、大小、矿物等） 、土的状态（密度、孔隙通道特征等） 、土的结构（絮状结构、分散 结构） ；后者主要受流体粘滞系数和液体重度的影响，而流体又受压力、温度和流体内电解质 的浓度影响，当水中含有封闭小气泡时，也会对其渗透性产生很大影响。 十八、达西定律的物理意义和适用范围？ 达西定律揭示了单位面积渗流量与水头坡降成正比，比例常数为渗透系数。对于大颗粒 土，存在大孔

22、隙通道，在高水力坡降下可能会使渗透变成紊流；在粘土中，水与颗粒表面相 互作用也可能使流变方程偏离牛顿定律，这分别是达西定律适用情况的上下限。 第 5 章 土的压缩与固结 十九、简述影响土压缩性的主要因素以及引起沉降的原因。 土的压缩（膨胀）性首先要取决于土的组成、状态和结构，其次还受到外界环境影响。 主要为土粒粒度、成分和土体结构，以及土中的有机质和孔隙水，环境因素包含应力历史和 温度。 沉降原因可能是建筑物荷载（土体形变和固结时孔隙比变化）、环境荷载（土体体缩和地 下水位下降）、不直接与荷载有关的其他因素（地下洞穴、化学生物腐蚀等）。 二十、简述几种沉降计算方法。 单向压缩沉降计算法：是大优

23、点是计算方法简单，计算指标容易测定，可以考虑各种 土层条件、地下水位、基础性状，还能计及压缩指标修正和地基土的应力历史。但如果基础 面积较小，地基土变形有明显三向特性，计算的沉降一般会偏低，应该给以修正。 考虑三向变形效应的单向压缩法：对单向压缩法作了改进，因为初始孔隙水压力系数 由三轴试验测定，其中孔压系数A计及了土的剪胀性影响。不完善处是将三轴应力状态下测 得的孔隙压力用于地基中的一般应力状态，系数A 随土变形而改变，较难确定。该法仅能用 于基础对称轴上各点的沉降。 三向变形计算法：具有单向压缩法的各种优点，且考虑了土的三向变形，更接近于实 际。但计算中需要采用土的泊松比和土的应力-应变关

24、系， 这些要求模拟实际应力条件下用三 轴试验测取，较为复杂。 弹性理论法：直接应用弹性理论，概念清晰，计算简便。但是它的应用有较大局限性， 不易计及各种实际的复杂边界条件。 应力路径法：利用三轴仪在室内模拟土的原位应力路径，实测试样的应变，再计算沉 降。计算思路较为先进，但试验工作量较大，计算依据的代表性点不易选择恰当等。 剑桥模型法：考虑了土的剪胀（缩）性的本构关系，能同时解出地基土的垂直沉降、 水平位移和固结过程中的孔隙水压力，但存在较大的局限性，只适用于正常固结粘土或弱超 固结粘土，应用范围较窄。 现场试验法：基于弹性理论，只是在现场通过试验确定参数，同时根据现场的实测资 料，引进了经验

25、参数，较为实用的办法。 二十一、太沙基单向固结理论基本假设是什么？单向固结的复杂情况有哪些？ （1）太沙基单向固结理论基本假设有：土体是均质的，完全饱和的；土颗粒与水均 为不可压缩介质；外荷重一次瞬时加到土体上，在固结过程中保持不变；土体的应力与 应变之间存在线性关系，压缩系数为常数；在外力作用下，土体中只引起上下方向的单向 渗流与压缩；土中渗流服从达西定律，渗透系数保持不变；土体变形完全是由超静水压 力消散所引起的。 （2）单向固结的复杂情况包括加荷随时间变化；土层厚度随时间变化；地基为成 层土；有限应变土层的固结。 二十二、太沙基理论与比奥理论的比较分析。 土体在荷载作用下内部含水缓慢渗出

26、，体积逐渐减小，这一现象称为土的“固结”。 （1）建立方程所依据的假定 两种理论的假定是基本一致的，即骨架线性弹性、变形微小、渗流符合达西定律。但是， 有一个原则区别，那就是太沙基理论增加了一个假定固结过程中法向总应力和不随时间 而变。太沙基方程是比奥方程在法向总应力之和不随时间变化的假定下的一种简化。 （2）孔隙压力与位移的联系 由于两种理论在假定上有差别，导致了建立的方程形式不同。太沙基方程中只含孔隙压 力 1 个未知变量与位移无关，因此，不需要引入几何方程，不需要将孔隙压力与位移联系起 来，孔隙压力的消散仅仅决定于孔隙压力初始条件和边界条件与固结过程中的位移无关；而 比奥方程则包含孔隙压

27、力和位移的联立方程组，需要完整的引入物理方程，进而引入几何方 程，最后把孔隙压力和位移联系起来。 （3）孔隙压力随时间的变化 太沙基理论曲线与泊松比v 无关，而比奥曲线受到v 的影响很明显，若v 小则固结慢， 反之， v 大固结快。此外，固结初期阶段对于比奥曲线，孔隙压力会有所上升，超过初始孔 隙压力，在 v 较小时尤为显著，而太沙基曲线则无次现象。 （4）总应力与变形协调条件 太沙基固结理论在处理多维固结问题中，它忽略了变形协调条件对固结过程中总应力的 影响，所获得的结果只是近似的。比奥提出的固结理论，考虑的这种影响，借助计算机和有 限单元发等数值求解，可广泛来解决各种实际工程的固结问题。

28、二十三、简述太沙基固结理论和比奥固结理论的基本假设，求解方法、适用条件的异同，并 就适用条件举例说明（ 2-3 例） 比奥固结理论基本假设： （1）土体均匀，线弹性，饱和状态； （2）土体变形是小变形； （3）土体和水均不可压缩 （4）土体渗流满足达西定律，渗透系数为常数； 太沙基方程只有位移为未知量，不考虑位移和孔隙水压力的耦合，求解出位移在根据位 移求孔隙水应力，而比奥固结理论需要同时求解位移和空隙水压力，考虑了位移和孔隙水压 力的耦合 适用条件： 太沙基固结理论适合大面积堆荷，总应力不变的情况下，同时仅对一维问题适用，不适 合二维、三维问题求解；比奥固结理论假设总应力随时间变化，比如河水

29、中的桥墩建筑过程， 对孔隙水压力的影响是明显的； 太沙基固结理论与泊松比无关，而比奥固结理论受泊松比影响明显，泊松比小的时候， 固结慢，反之，固结快。 固结初期阶段对于比奥固结曲线，孔隙水压力有所上升超过初试孔隙水压力，在泊松比 较小的时候尤为明显，如曼德尔效应，太沙基则无此现象。 二十四、何为曼代尔 - 克雷（ Mandol-cryer ）效应？说明其产生的机理。 Mandol 在分析柱形土体受均布压力沿柱面向外排水时，发现初期孔隙水压力不是消散， 而是上升，并且超过应有的孔隙水压力，后来cryer 在研究土球受均布压力径向排水时，也 发现此现象，故称此现象为mandol-cryer效应。

30、以土球受径向荷载，径向固结排水为例来说明，在初期某一时间以后，由于边界排水， 使靠近周边的空隙压力开始下降，这种下降波及的范围还只有半径的一部分，由于土球的外 壳排水后，有效应力增高，将产生收缩，而土球内部没有变形也没有排水，骨架也不能变形， 不能承担因土球收缩产生的收缩力，这部分力只有内部土体的空隙水承担，因此内部孔隙水 压力增大。 二十五、简述几种固结试验方法 按试验时控制条件的不同连续加荷压缩试验可以分为： 恒应变速率试验法CRS ：加荷时将试样的变形速率控制为常量。 恒荷重速率试验法CRL ：加荷时将试样上应力增长速率控制为常量。 控制孔隙压力梯度试验法CGC ：加荷时保持试样底部的孔

31、隙水压力为常量。 控制孔隙压力比试验法：加荷过程中控制试样底部孔隙水压力和总应力的增量比。 第 6 章 土坡稳定分析 二十六、列举三种土坡稳定分析的极限平衡法的基本原理，加以对比并讨论其优缺点。 极限平衡法依据的是边坡上的滑体或滑体分块的力学平衡原理来分析边坡在各种破坏模 式下的受力状态，以及边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系来对边坡的稳定性进行评价 的计算方法。以下列举了三种极限平衡法其原理及优缺点。 1、瑞典圆弧法，均质粘性土坡滑动时，其滑动面常近似为圆弧形状，假定滑动面以上的 土体为刚性体，即计算时不考虑滑动土体内部的相互作用力，假定土坡稳定属于平面应变问 题。取圆弧滑动面以上滑动体为

32、脱离体，阻止滑动的抗滑力矩与 土体绕圆心 O下滑的滑动力 矩之比，即为边坡稳定安全系数，阻止土体滑动的抗滑力等于土的抗剪强度与滑弧长度的乘 积。 该法是极限平衡法中最简单的一种方法。但该方法由于引入过多的简化条件和考虑因素 的限制，它只适用于 =0的情况，并且的稳定系数偏低。 2、瑞典条分法，是将假定滑动面以上的土体分成n 个垂直土条，边坡破坏时，对作用于 各土条上的力进行力和力矩平衡分析，阻止滑动的抗滑力矩与促使滑动的滑动力矩之比，即 为边坡稳定安全系数。 由于忽略了土体间的条间力，该方法是条分方法中最简单的方法。但是，正式由于忽略 了条间力，计算的安全系数偏小。假设滑裂面是圆弧型的，与实际

33、滑裂面有差别。 3、毕肖普法，提出的土坡稳定系数的含义是整个滑动面上土的抗剪强度与实际产生剪应 力的比，并考虑了各土条侧面间存在着作用力。假定滑动面是以圆心为O ，半径为 R的滑弧， 从中任取一土条为分离体，其分离体的周边作用力为：土条重引起的切向力和法向反力，并 分别作用于底面中心处；土条侧面作用法向力和切向力。根据静力平衡条件和极限平衡状态 时各土条力对滑动圆心的力矩之和为零等，可得土坡稳定系数。 该方法只忽略了条间切向力，比瑞典条分法更为合理，计算也不复杂，与更精确的方法 相比，可能低估安全系数 (2 7)。 2018 年考博原题（成理） 一、名词解释 1、 材料的本构关系 2、 土的剪胀性 3、 临界状态线 4、 屈服面 5、 地基固结度 二、分析 1、 分析室内试验和原位测试的特点和优缺点 2、 加工软化，加工硬化，画图说明 3、 外部应力条件对土强度的影响 4、 计算固结沉降和方法有哪些？有什么不同假设 三、简答（大概） 1、 说明屈服准则、流动规则、加工硬化理论，相适应和不相适应流动法则。 2、 列举三种土坡稳定分析的极限平衡法的基本原理，加以对比并讨论其优缺点。 3、 与其他金属材料比，土的应力应变关系特征。 4、