1. 简述土的三个基本物理性质指标及其测定方法。2. 什么是土的压缩性？影响土压缩性的主要因素有哪些？3. 简述库伦抗剪强度定律的基本内容。4. 挡土墙的土压力有哪几种？它们之间的关系如何？

1. 土的三个基本物理性质指标及其测定方法

土的三个基本物理性质指标是：含水量、土的密度（或称湿密度）、土粒相对密度（或称土粒比重）。

• 含水量：指土中水的质量与土颗粒质量之比，以百分数表示。测定方法为烘干法——将土样在105~110℃下烘干至恒重，称量烘干前后质量差即得水质量，再计算含水量。

• 土的密度：指单位体积土体的质量，包括固体、水和孔隙。测定方法有环刀法、蜡封法、灌砂法或水置换法等，其中环刀法最常用，适用于黏性土。

• 土粒相对密度：指土颗粒质量与同体积4℃纯水质量之比，反映土粒密度大小。测定方法为比重瓶法，通过测量土粒在水中排开的体积来计算。

这三个指标是描述土体物理状态的基础，用于后续计算孔隙比、饱和度、干密度等衍生指标。

2. 什么是土的压缩性？影响土压缩性的主要因素有哪些？

土的压缩性是指土体在外部荷载作用下，体积随压力增加而减小的特性。土体压缩主要表现为孔隙体积的减小，而非土颗粒本身的压缩。

影响土压缩性的主要因素包括：

• 土的颗粒组成：颗粒越细（如黏土），比表面积大，水膜厚，压缩性越高；粗粒土（如砂砾）压缩性低。

• 初始孔隙比：孔隙比越大，土体越“疏松”，压缩性越高。

• 土的结构：结构性强的土（如结构性黏土）压缩性较低；扰动土压缩性更高。

• 含水量：含水量高时，土体软弱，压缩性增大。

• 加载历史：超固结土压缩性小于正常固结土。

3. 库伦抗剪强度定律的基本内容

库伦抗剪强度定律是土力学中描述土体抗剪强度的经典理论，其基本公式为：

τ = c + σ·tanφ

其中：

• τ 为土体剪切破坏时的抗剪强度；

• c 为土的黏聚力，反映土粒间胶结力或静电吸引力；

• σ 为作用在剪切面上的法向应力；

• φ 为土的内摩擦角，反映土粒间摩擦阻力。

该定律表明，土的抗剪强度由黏聚力和内摩擦力共同组成，且随法向应力增大而增大。这是地基承载力、边坡稳定、挡土墙设计等工程问题的核心依据。

4. 挡土墙的土压力有哪几种？它们之间的关系如何？

挡土墙后土压力主要有三种：

• 静止土压力（E₀）：挡土墙无位移时，土体处于弹性平衡状态，土压力为静止状态。

• 主动土压力（Eₐ）：挡土墙向填土方向移动，土体被拉伸，土压力减小，达到主动极限状态。

• 被动土压力（Eₚ）：挡土墙向填土方向推挤，土体被压缩，土压力增大，达到被动极限状态。

三者关系为：

> Eₐ < E₀ < Eₚ

即：主动土压力最小，静止土压力居中，被动土压力最大。

这是因为主动状态时土体处于剪切破坏的“拉伸侧”，而被动状态时处于“压缩侧”，土体抵抗变形的能力更强，故压力更大。

在实际工程设计中，挡土墙通常按主动土压力设计（最经济），但需验算倾覆、滑移稳定性；若墙身刚度大或位移受限，可考虑静止或被动土压力。

答案：

1. 三个基本物理性质指标：含水量（烘干法）、土的密度（环刀法等）、土粒相对密度（比重瓶法）。

2. 压缩性：土体在荷载下体积减小的特性；影响因素：颗粒组成、初始孔隙比、结构、含水量、加载历史。

3. 库伦定律：τ = c + σ·tanφ，抗剪强度由黏聚力和内摩擦角决定。

4. 三种土压力：主动、静止、被动；关系：Eₐ < E₀ < Eₚ。