第一章1-1.砂类土和粘性土各有哪些典型的形成作用答：砂类土和粘性土都是岩石的风化作用形成的。

砂类土的典型的形成是物理风化。

即指由于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩石崩解碎裂的过程。

粘性土的典型形成作用是化学风化，即岩石也空气水以及各种水溶液相互作用的过程。

化学风化主要又分为水解作用水化作用氧化作用1-2请分析下列几组概念的异同粘土矿物：一种铝—硅酸盐晶体由两种晶片交互层叠构成，是细小的扁平颗粒，表面有很强的于水作用的能力，便面积愈大，作用能力就越强。

粘粒：粒径小于0.005mm的土颗粒。

粘性土：塑性指数大于10的土称为粘性土。

粒径：土颗粒的某种性质与某一直径的同质球体最相近时，就把该球体的直径称为被测颗粒的粒径。

粒度：土粒的大小称为粒度。

粒组：一定范围内的土粒称为粒组。

1-3.土的粒度成分与矿物成分的关系？答：粗颗粒土往往是岩石经物理分化形成的原岩碎屑，是物理化学性质比较稳定的原生矿物颗粒；细小土粒主要是化学风化作用形成的次生矿物颗粒和生成过程中有机物质的介入，成分、性质及其与水的作用均很复杂，是细粒土具有塑性特征的主要因素之一，对土的工程性质影响很大。

1-4.界限粒径的物理意义？答：粒组随着分界尺寸的不同而呈现不同的变化，划分粒组的分界尺寸就是界限粒径1-5.粘性土为什么带电？答：①离解作用：指粘土矿物颗粒与水作用后离解成更微小的颗粒，离解后的阳离子扩散于水中，阴离子留在颗粒表面；②吸附作用：指溶于水中的微小粘土矿物颗粒把水介质中一些与本身结晶格架中相同或相似的离子选择性地吸附到自己表面；③同晶置换：指矿物晶格中高价的阳离子被低价的离子置换，常为硅片中的Si4+ 被Al3+置换，铝片中的Al3+被Mg2+置换，因而产生过剩的未饱和的负电荷。

④边缘断裂：理想晶体内部是平衡的，但在颗粒边缘处，产生断裂后，晶体连续性受到破坏，造成电荷不平衡。

1-6.简述毛细水的概念？产生的原因？以及对工程的影响？为什么水压力为负值？答：毛细水：在地下水位以上，受水与空气交接面处，表面张力影响的自由水；原因：①由于毛细管壁分子对水分子的引力作用，使与管壁接触的水面向上弯曲，整个液面向内凹，增加了表面积；②但液体总试图缩小自己的表面积，使表面自由能最小，故管内水柱不断升高。

③直到升高的水柱重力与管壁分子引力形成的上举力平衡为止。

对工程影响：毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸湿及冻胀等有重要影响；在干旱地区，地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发，盐分积聚于靠近地表处而形成盐渍土。

在粉土和砂土中毛细现象最显著。

为什么为负值：①水，汽界面由于弯液面表面的张力作用，以及水对土粒表面的侵润作用，使空隙水压力小于空隙内的大气压力。

②于是在弯液面的切线方向，产生迫使相邻土粒紧压的压力，称之为毛细压力。

③由于毛细压力的存在使水内的压力小于大气压力。

故呈负值。

显著性：粉＞黏＞砂土（高度取决于粒度，但黏土与水作用产生了具有粘滞性的结合水）1-7.黏土的活动性为什么有很大差异？答：①粘土颗粒（粘粒）的矿物成分主要有粘土矿物和其他化学胶结物或有机质，而粘土矿物是很细小的扁平颗粒，颗粒表面具有很强的与水相互作用的能力，表面积愈大，这种能力就愈强，②由于土粒大小不同而造成比表面数值上的巨大变化，必然导致土的活动性的极大差异，如蒙脱石颗粒比高岭石颗粒的比表面大几十倍，因而具有极强的活动性1-8.研究土的结构性的工程意义，怎么研究土的结构性？答：同一种土，原状土样与重塑土样有很大的差别，土的组成成分不是决定土性质的全部因素，土的结构性对图的性质也有很大的影响。

怎么研究：将土结构类型的不同分为，单粒，蜂窝，絮状三种结构，单粒：由粗大颗粒在水或空气中下沉形成，土颗粒有稳定的空间位置，特点是：土的粒径较大，彼此之间无连结力或只有微弱的连结力，土粒呈棱角状、表面粗糙。

蜂窝：主要有粉粒或细砂组成的土的结构形式，特点是：土的粒径较小、颗粒间的连接力强，吸引力大于其重力，土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。

絮状结构：由细小黏粒或胶粒组成的结构形式，特点是：土粒较长时间在水中悬浮，单靠自身中重力不能下沉，而是由胶体颗粒结成棉絮状，以粒团的形式集体下沉。

1-9.扩散层厚度与哪些因素有关？答：首先扩散层是土中水的水化离子与极性水分子构成，紧靠在固定层外围，受到的电分子引力较小。

其厚度于矿物本身和外界条件有关，主要由，颗粒表面电荷浓度，水中离子性质，价位，PH值，温度等因素有关。

第二章1、塑性指数对地基土性质有何影向？答：塑性指数IP是土的颗粒组合、矿物成分以及土中水的离子成分和浓度的指标。

土颗粒越细、粘土矿物含量越多、土粒表面反离子层中低价阳离子增加，IP变大。

IP是粘性土的分类标准。

IP>17为粘性土，10< IP ≤17为粉质粘土2、简述土的冻胀性，危害以及产生原因？答：土的冻胀性：是土的冻胀和冻融给建筑物或土工建筑物带来危害的变形特性。

危害：①冻胀是地基隆起，使柔性路面开裂。

刚性路面错缝或断折②冻胀将建筑物抬起使其发生开裂，倾斜，甚至倒塌，③对工程危害更大的是，土层冻融后，上部聚集的冰晶融化，使土中含水量上升，加之细粒土排水困难，是土软化，泥化强度大大降低，路基冻融后经车辆反复碾压路面出现开裂，冒泥即翻浆现象④冻胀还会使涵洞，桥梁房屋发生不均与沉降发生开裂破坏。

原因：①土中自由水首先在0度结成冰晶，随着温度下降土中结合水也开始结成冰晶→结合水膜变薄→a.产生剩余分子引力，b.离子浓度增加，加大渗透压→附近为冻结区结合水膜较厚的结合水被吸引到冻结区上述过程反复作用，发生冻胀，直到水源补给停止3、简述建筑地基土分类？答：按沉积年代和地质成因分：①老沉积土：第四季晚跟新世及以前沉积的土，一般呈超固结，强度较高②新近沉积土：第四纪全新世近期沉积土，一般呈欠固结，强度较低按成因分：洪积土，坡积土，残积土，冲积土，湖积土，海积土，风积土和冰积土。

按级配和塑性指数划分：碎石土，沙土，粉土，粘性土4、如何判定膨胀土？答：（1）裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白，灰绿色黏土，在自然条件下呈坚硬或硬塑状态多露于二级或二级以上阶地，山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓，无明显自然陡坎。

常见于浅层塑性滑坡、地裂，新开挖壁易发生坍塌等。

注：选择看，1、说明细粒土分类塑性图的优点？。

第三章3-1.试解释起始水力梯度产生的原因。

答：起始水力梯度产生的原因是，为了克服薄膜水的抗剪强度τ0(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力)，使之发生流动所必须具有的临界水力梯度度。

事实上只要有水力坡度，薄膜水就会发生运动，只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时，薄膜水的渗透速度V非常小，只有凭借精密仪器才能观测到。

因此严格的讲，起始水力梯度I0是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度τ0的水力梯度。

3-2.为什么室内渗透试验与现场测得的渗透系数有较大的差别？答：室内试验和现场试验渗透系数有较大差别，主要在于试验装置和试验条件等有关，即就是和渗透系数的影响因素有关（将现场土样拿回室内试验主要回改变土的：密实度，饱和度，结构，温度构造）3-3.拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场？答：当渗流场中水头及流速等渗流要素不随时间改变时，这种渗流称为稳定渗流，而拉普拉斯方程是指适用于平面稳定渗流的基本方程。

3-4.地下水渗流为什么产生水失？答：受到土粒阻力与液体的粘滞性3-5.为什么流线与等势线总是正交的？答：在稳定渗流场中，取一微单元体，并假定水体不可压缩，则根据水流连续原理，单位时间内流入和流出微元体的水量应相等，即dqe=dq0。

从而得到：（x，z方向上的偏导相加为0）即为二维渗流连续方程，从中由数学知识，可知流线和等势线正交3-6.简述流沙和管涌？答：流砂：向上的渗流力克服了向下的重力，粒间有效应力为0，导致土体产生悬浮，移动,的现象。

发生条件：必要条件是水力梯度大于临界水力梯度，同样受土颗粒级配，密度，透水性的影响。

防治：①改变水力条件，降低水头差，如采取基坑外井点降水法或采取水下挖掘；改变水力条件还包括增加渗流路径，如打板桩；②在渗流流出部位用透水性材料覆盖压重以平衡渗流力③土层加固处理如冻结法、注浆法。

管涌：在渗流力作用下较小的颗粒在较大颗粒形成的空隙中移动，甚至流失，随着空隙不断的增大，流速不断的加快，较达大的颗粒也相继流失，最终形成贯通的管道，造成土体塌陷。

在自然界中的管涌称之为潜蚀：又分为机械潜蚀和化学潜蚀，机械潜蚀：细土粒单纯在渗流力作用下流失，形成洞穴。

化学潜蚀：水流溶解了土中的易溶盐和胶结物，土体变松，细土粒在渗流力作用下流失，形成洞穴。

发生条件：几何条件：细颗粒的直径，小于粗颗粒形成的空隙，一般不均与系数大于10；水力条件：渗流力要能构提供细颗粒移动所需的水力条件。

防治措施：①改变水力条件中的降低渗流路径如打板桩；②改变几何条件，在渗流逸出部位设置反滤层是防治渗流破坏的有效措施。

两者区别：①流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度，而管涌可以发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下②流砂发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部③流砂发生在水流方向向上，而管涌没有限制。

④流砂发生具有突发性，管涌一般有个时间过程。

3-7.渗流力会引起哪些破坏？答：渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类：一是由于渗流力的作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳；二是由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体和结构物失稳。

前者主要表现为流砂和管涌，后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。

（与重力方向一致的渗流，对土稳定起有利作用）1、渗流（系数）与哪些因素有关？答：①土的粒度成分：土颗粒愈粗，大小愈均与，愈圆滑，k值也就越打，粗粒土中含细粒土时，随细粒土增加，k值急剧减少；②土的密实度③土的饱和度：一般情况土的饱和度小，k值越小。

因为低饱和土中存在较多气泡，不仅减少过水断面还会阻塞孔道，同时气泡随空隙压力变化而涨缩，使饱和度的影响成为一个不定因素④土的结构：细粒土具有天然的结构，受到扰动，原有过水通道数量，形状都会受到影响，一般情况经重塑的土，相同密度下，k 小于原状土；⑤水的温度：温度增加粘滞度减小，而k值与粘滞度基本为线性关系；⑥土的构造：例如，粘性土中含有薄砂层，会使水平方向的k比竖直方向上的k大许多倍。

2、简述达西定律，及使用范围？答:（1）定义：是反映水在岩土孔隙中渗流规律的实验定律。

（2）适用范围：渗透流速V与水利梯度I的一次方成正比，故达西定律又呈线性渗透定律。

绝大多数情况下，地下水的运动都符合线性渗透定律，因此，达西定律适用范围很广。

它不仅是水文地质定量计算的基础，还是定性分析各种各样水文地质过程的重要依据。