《土力學與地基基礎》復習題答案(學位考試)

廈門大學網(wǎng)絡教育 2012-2013學年第一學期土力學與地基基礎課程復習題一、名詞解釋（只做參考）1土的孔隙比：土的孔隙比是土中孔隙體積與固體顆粒體積之比值。2臨塑荷載：地基開始出現(xiàn)剪切破壞，即地基土由彈性變形階段轉變?yōu)閺椝苄宰冃坞A段時所承受的 基底壓力。3粘性土塑性指數(shù)：液限和塑限的差值（省去%），即土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍。4達西定律：指在層流狀態(tài)的滲流中，滲透速度與水力梯度的一次方成正比，并與土的性質(zhì)有關。V=KJ。5超固結土： 土體現(xiàn)有的上覆有效壓力小于先期固結壓力的土6整體剪切破壞：7 土的壓縮系數(shù)：土的壓縮曲線上任一點的切線斜率。8土的孔隙率：是土中孔隙體積與土的總體積之比9臨界荷載：允許地基產(chǎn)生一定范圍的塑性變形區(qū)所對應的荷載即為臨界荷載。10粘性土液性指數(shù)：粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比。11滲透系數(shù)：當水力坡度i=1時，地下水在土中滲流的速度，稱滲透系數(shù) K12正常固結土： 土層歷史上所經(jīng)受的最大壓力等于現(xiàn)有覆蓋土重。13局部剪切破壞：是由于兩個方向相反相互平行的水平壓應力作用在同一物體上，使物體內(nèi)部產(chǎn)生扭矩造成的。14 土的壓縮模量：指土在無側膨脹的條件下受壓時，豎應力增量與與應變增量的比值。15固結度：指飽和土層或土樣在某一級荷載下的固結過程中某一時刻孔隙水壓力平均消散值或壓 縮量與初始孔隙水壓力或最終壓縮量的比值。16 土的飽和度：是指土中被水充滿的孔隙體積與孔隙總體積之比。17地基土的極限荷載：地基在外荷作用下產(chǎn)生的應力達到極限平衡時的荷載。18砂土相對密實度：砂土最大孔隙比與天然孔隙比之差，同最大、最小孔隙比之差的比值20欠固結土： 土層歷史上所經(jīng)受的最大壓力小于現(xiàn)有覆蓋土重。21沖切破壞：構件在荷載作用下出現(xiàn)沿應力擴散角的破裂面二、選擇題1. 已知一個鉆孔原狀土試樣結果為：土的密度 1.80g/cm3, 土粒比重為2.70，土的含水量為18% 則該土的孔隙比為（A）A 0.77B 0.632C 0.435D 0.5652. 下列說法正確的是（D） 砂土土坡坡高H越高，土坡越不穩(wěn)定砂土土坡穩(wěn)定與其坡高無關土坡坡角大于砂土的內(nèi)摩擦角時，土坡穩(wěn)定土坡坡角小于砂土的內(nèi)摩擦角時，土坡穩(wěn)定。A B C D 3某飽和粘性土的不排水剪抗剪強度是70kpa，如對其進行三軸不固結不排水試驗，施加圍壓100kpa,問試件發(fā)生破壞時，軸向壓力多大（C）A120kpa B170kpa C 240kpa D 85kpa4某住宅進行工程地質(zhì)勘察，取回砂樣經(jīng)篩析試樣，得到各粒組含量百分比如下圖所示，則定砂土的名稱為（A）粒徑d/mm0.0750.250. 52.0511 1 11 11 111 1 11 114161426228含量/%A礫砂B粗砂C中砂D細砂5. 某廠房為框架結構，柱基底面為正方形，邊長 l=b=4m，基礎埋深d=1.0mo上部結構傳至基礎頂 面荷載重P=1440kN則基礎底面接觸壓力為（B）G=rAd=20*4*4* 仁320 P=（N+G）/A=（1440+320）/4*4=110A90kPaB110kPaC100kPaD 94kPa6. 壓縮曲線、壓縮系數(shù)、壓縮模量對土的壓縮性的影響是（B），則土的壓縮性越高A壓縮曲線越平緩，壓縮系數(shù)越大，壓縮模量越小B壓縮曲線越陡，壓縮系數(shù)越大，壓縮模量越小C壓縮曲線越平緩，壓縮系數(shù)越小，壓縮模量越大D壓縮曲線越陡，壓縮系數(shù)越小，壓縮模量越大7. 已知某地基土某點的最大應力為 600kPa最小主應力為200kPa,則最大剪應力為（A）A 200kPa （600-200）/2 B 400kPa C 100kPa D 500kPa8. 在矩形均布荷載作用下，利用角點下的附加應力系數(shù)可求得（D）A只能求矩形均布荷載角點下的附加應力B不能求矩形均布荷載范圍外地基中的附加應力C只能求矩形均布荷載范圍內(nèi)的地基中的附加應力D地基中任意點的附加應力9. 下列說法哪種錯誤的是（D）A地下水中的上層滯水具有季節(jié)性B地下水中的潛水不具有季節(jié)性C承壓水通常存在于砂卵石層中D地下水中的潛水靠雨水和河水補給10. 土的三相比例指標包括：土粒比重、含水量、容重、孔隙比、孔隙率和飽和度，其中哪些為 直接試驗指標？（ C）A含水量、孔隙比、飽和度B容重、含水量、孔隙比C土粒比重，含水量、容重D含水量、土粒比重、飽和度11. 下列關于粘土礦物的說法，哪種是正確的（A）A蒙脫石親水性最大，伊利石居中，高嶺石最小B 伊利石親水性最大，蒙脫石居中，高嶺石最小C伊利石親水性最大，高嶺石居中，蒙脫石最小D 高嶺石親水性最大，伊利石居中，蒙脫石最小。12. 在基底附加應力計算公式Po=p- 0d中，（C）Ad為基礎平均埋深Bd為室內(nèi)地面算起的埋深Cd為室外地面算起的埋深Dd為天然地面算起的埋深，對于新填土場地則應從老天然地面算起13. 下列描述正確的是（A）A在一般壓力作用下，土的壓縮可看作土中孔隙體積的減小B飽和土在排水固結過程，土始終是飽和的，土的飽和度和含水量是不變的C 土體在壓縮過程，土粒間的相對位置始終是不變的D在一般壓力作用下，土的壓縮主要是由土粒受壓破碎產(chǎn)生的14. 碎石土和砂土定名時下列何項方法正確？ （B）A按粒組劃分B按粒組含量由大到小以最先符合者確定C按粒組含量由小到大以最先符合者確定D按有效粒徑確定15. 所謂土的含水量，主要是指（C）A水的質(zhì)量與土體總質(zhì)量之比B水的體積與孔隙體積之比C水的質(zhì)量與土體中固體顆粒的質(zhì)量之比D 水的體積與固體顆粒的體積之比16. 基坑開挖時，粉砂、細砂、粉土易發(fā)生流砂現(xiàn)象，這是因為（B）A 土的有效重度大于動水力B土的有效重度小于或等于動水力C基坑中的水位超過地下水位D基坑中的水位等于地下水位17. 在基底附加應力計算公式p0=p- 0d中，（C）Ad為基礎平均埋深Bd為室內(nèi)地面算起的埋深Cd為室外地面算起的埋深D d為天然地面算起的埋深，對于新填土場地則應從老天然地面算起18. 黃土地基勘察可以采用下列哪種方法（A）進行A掘探法 B 鉆探法 C 觸探法 D前三種方法均不適用19. 設被動土壓力和主動土壓力充分發(fā)揮時所需的擋土墻的水平位移分別為1和二2，則（A）篤 ：2 C 訂 厶2 D 冷220. 影響無粘性土土坡穩(wěn)定性的主要因素述是（D） 坡高坡角坡向土的內(nèi)摩擦角A B C D 21. 當土中某點剪應力等于該點土的抗剪強度f時，該點處于（B）A彈性平衡狀態(tài)B極限平衡狀態(tài)C破壞狀態(tài)D無法判定三、簡答題1何謂單樁豎向承載力特征值？如何確定其數(shù)值？P366答：表示正常使用極限狀態(tài)計算時采用的單樁承載力值謂作單樁豎向承載力特征值。數(shù)值的確定：1）、一般規(guī)定（1）單樁豎向承載力特征值應通過單樁豎向靜載荷試驗確定。在同一條件下的試樁數(shù)量，不宜少 于總樁數(shù)的1%,且不應少于3根。（2）地基基礎設計等級為丙級的建筑物，可采用靜力觸探及標貫試驗參數(shù)之間的經(jīng)驗關系確定。（3）初步設計時單樁豎向承載力特征值可按土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關系確定。2）按靜載荷試驗確定3）按土的物理指標與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗關系確定2. 試述產(chǎn)生靜止土壓力的條件是什么？適用于什么范圍？ P192-P194答：產(chǎn)生靜止土壓力的條件：擋土墻靜止不動，位移=0，轉角為零。適用范圍：（1）地下室外墻：通常地下室外墻，都有內(nèi)隔墻支擋，墻位移與轉角為零，按靜止土壓力計算（2）巖基上的擋土墻：擋土墻與巖石地基牢固聯(lián)結，墻體不發(fā)生位移或轉動，按靜止土壓力計算（3）拱座：拱座不允許產(chǎn)生位移，故亦按靜止土壓力計算。此外，水閘、船閘的邊墻，因與閘底板連成整體，邊墻位移可忽略不計，也可按靜止土壓力計算。3. 試簡要闡述如何通過室內(nèi)試驗獲取土的抗剪強度指標 。答：室內(nèi)剪切試驗常用的方法有直接剪切試驗、三軸壓縮試驗和無側限抗壓強度試驗等，直接剪切試驗常采用應變控制式直剪儀，該儀器的主要部件由固定的上盒和活動的下盒組成，試樣放在盒內(nèi)上下兩塊透水石之間。試驗時，由杠桿系統(tǒng)通過加壓活塞和透水石對試樣施加某一法向應力s，然后等速推動下盒，使試樣在沿上下盒之間的水平面上受剪直至破壞，剪應力 t的大小可借助與 上盒接觸的量力環(huán)測定。4. 試述結構方面可采取哪些措施以消除或減輕不均勻沉降的危害？P331答：（1）減輕建筑物的自重 采用輕質(zhì)高強的墻體材料：如陶?；炷?、空心砌塊、多孔磚等，以減輕墻體自重。 先用輕型結構：如預應力鋼筋混凝土結構、輕鋼結構與鋁合金結構。 采用空心基礎、薄殼基礎、無埋式薄板基礎，以及架空地板代替厚填土，可以大幅度減輕基礎 自重。(2) 增強建筑物的剛度和強度 控制建筑物的長高比V 2.5 設置封閉圈梁和構造柱。 合理布設縱橫墻。 采用整體性好、剛度大的基礎類型(3) 減少或調(diào)整基底的附加應力 設置地下室，挖除地下室空間土體，可以補償部分建筑物自重 改變基礎底面尺寸，使不同荷載的基礎沉降量接近(4) 采用對不均勻沉降不敏感的結構5. 簡述豎向承壓樁的荷載傳遞規(guī)律？答：豎向荷載作用下樁土體系荷載傳遞過程可簡單描述為： 樁身位移s(z)和樁身荷載Q(z)隨 深度遞減，側摩阻力qs (z)自上而下逐步發(fā)揮。s (z) 、Q (z)和qs (z)三者之間的關系 可通過數(shù)學表達式加以描述。樁頂沉降=樁端沉降+樁身壓縮量；樁側摩阻力與樁側表面的法向壓力及樁土界面相對位移成正比。6何謂太沙基有效應力原理？試用有效應力原理說明飽和土地基的一維固結過程。(異步答疑中老師回復的答案)答：簡單地說，太沙基有效應力原理：土中總應力等于土中有效應力和孔隙水壓力之和。用這個原理說明一維固結過程即為：飽和土地基加載，地基土在加壓那一瞬間，有效應力等于零，全部壓力由孔隙水壓力承擔。此后，地基中的孔隙水沿豎向滲流，孔隙水壓力逐漸減小，土中的有效應力逐漸增大，這就是土 的滲透固結過程。當固結變形完全穩(wěn)定時，孔隙水壓力為零，外加的壓力全部轉化成有效應力。飽和土的固結就是孔隙水壓力的消散和有效應力相應增長的過程。四、計算題1設某荷載在地基中引起附加應力如圖所示，已知土體平均壓縮模量Es=5MPa試求圖中BC兩點間土層的最終沉降量 Sbco當?shù)鼗骄探Y度達到60%寸，該沉降量將是多少？解：(T zBC= (T zB+b zC)/2=(115+75)/2=95kPa ?SBC=r zBChBC/Es=95< 2/5000=38mm同理，總沉降量 S=(165+25) x (2.5+2+2.5)/(2 x 5000)=133mm因為 Ut=60% 所以 St=Ut x S=60% 133mm=79.8mm2. 某飽和粘性土在三軸儀中進行固結不排水試驗，得c=0,上25，如果這個試件受到二1=200kpa和二3=100kpa作用，測得孔隙水壓力u=50kpa,問該試件是否會破壞？解：當d3=100Kpa時，試件被壓壞時對應的第一主應力（總應力）為：T c3*（tan（45+ /2）2+2*c*tan（45+/2）=415Kpa> cr1=200Kpa所以試件不會被破壞3. 某正常固結飽和粘性土試樣，進行不固結不排水試驗，得q =15kpa， 0，對同樣的土進行固結不排水試驗得有效應力抗剪強度指標c丄0， = 30，求：如果試樣在不排水條件下剪切破壞，破壞時得有效大主應力和小主應力是多少?30204060對于不固結不排水，見書衛(wèi)197圖或上圖才知斗=> & -胡=3丿 r對于固結不排水*見P198圖或上圖”知6二筈斗5 +由解得=5=4碌P%（J； =.l S屁Pq4. 某工廠職工6層住宅樓，設計磚混結構條形基礎?；A埋深1.10m。上部中心荷載標準值傳至基礎頂面N=180kN/m地基表層為雜填土，=18.6kN/m3，厚度1.10m；第二層為粘性土，e=0.85 ,Il =0.75，墻厚380mm fak =185kpa，確定基礎的寬度。解：(1)修正地基承載力特征值：假定甚而寬度b<3m,因為d=1.1m>0.5m,所以要對fa進行修正<規(guī)范表5.2.4查得nd=1.6按<規(guī)范 >524 式可得 fa=fak +nd*y1*(d-0.5)185+1.6*18.6*(1.1-0.5)=203 KN/m2(2)求基礎寬度：h=1.1mb>=Fk/(fa-yh)=180/(203-18.6*1.1)=0.99mb=0.99m<3m,與假設相符，所以基礎寬度 b為0.99m5. 已知住宅采用條形基礎，基礎埋深1.20m，地基土的天然容重春-18.0kN/m3，粘聚力c = 25kpa，內(nèi)摩擦角=15。計算地基的臨塑荷載Pcr。解：由 "5查地基承載力表7.1得：Nc=4.85, Nd=2.3把承載力系數(shù)代入公式得臨塑何載PcrPcr=Nc*C+Nd*y*d=4.85*25+2.3*18*1.2=121.25+49.68 =170.93kPa6. 已知某工廠地基土的抗剪強度指標粘聚力c =100kpa，內(nèi)摩擦角 =30，作用在此地基中某平面上作用有總應力二 =170kpa，該應力與平面法線的夾角為二=37。試問該處會不會發(fā)生剪 切破壞？解：剪應力 170*s in 37=102正應力 170*cos37=136抗剪強度 100+136*ta n30=178>102土的抗剪強度剪應力為178kpa，而該點剪應力為102KPa,不會發(fā)生剪切破壞