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土力学与地基基础试题答案 2

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09 秋北京交大建工班《土力学与地基基础》复*题

一、选择题

1. 根据地质作用的能量来源的不同,可分为(AB )。

A. 内动力地质作用 C. 风化作用 B. 外动力地质作用 D. 沉积作用

2. 土样的含水量试验的烘烤温度为( C )

A. 80~90 度 B. 90~95 度 C. 105~110 度 D. 100 度左右

3. 在工程上,岩石是按什么进行分类( D )。

A. 成因和风化程度 C. 成因 B. 坚固性和成因 D. 坚固性和风化程度

4.土体具有压缩性的主要原因是( B )。

A.主要是由土颗粒的压缩引起的; B.主要是由孔隙的减少引起的;

C.主要是因为水被压缩引起的; D.土体本身压缩模量较小引起的

5. 浅海区的范围(C )。

A. 水深约 200-1,000m,宽度约 100-200km

C. 水深约 0-200m,宽度约 100-200km

B. 水深约 0-100m,宽度约 100-200km

D. 水深约 100-1,000m,宽度约

100-200km

6. 土的结构性强弱可用( B )反映。

A. 饱和度 B. 灵敏度

C. 粘聚力

D. 相对密实度

7. 摩擦桩的传力机理为( C



A.荷载全部通过桩身侧面传到桩周土层

B. 荷载全部传到桩底端下的土层

C. 大部分荷载传给桩周土层,小部分传给桩端下的土层

D. 大部分荷载传给桩端下的土层,小部分传给桩周土层

8. 渗流的渗透力也称动水力,其数值( A

)

A. 与水头梯度成正比 B. 与横截面积成正比

C. 与流速成反比 D. 与渗透

系数成正

9. 用“环刀法”测定( A )。

A. 土的天然密度 B. 土的浮密度 C. 土的饱和密度 D. 土的干密度

10. 风化作用包含着外力对原岩发生的哪两种作用( C )

A.机械破碎和风化作用; B.沉积作用和化学变化;

C.机械破碎和化学变化; D.搬运作用和化学变化

11. 在基底下深度相同的条件下,条形基础端部中点的附加应力是条形基础中央部位的

( C )。

A. 一半

B. 一倍

C. 二倍

D. 四倍

12. 设砂土地基中某点的大主应力 σ 1=400kPa,小主应力 σ 3=200kPa,砂土的粘聚力 c=0,

试判断该点破坏时砂土的内摩擦角 φ =( D )。

A. 22°28′ B. 21°28′ C. 20°28′ D. 19°28′

13. 根据现场触探试验测定的物理力学指标从规范承载力表直接查得地基承载力为(A )

A. 基本值;B.标准值;C.设计值;D.极限值

14. 计算竖向固结时间因数,双面排水情况,H 取压缩土层厚度( B )

A 3 倍;B 0.5 倍;C 1 倍;D 2 倍

15. 土力学是研究土与结构物相互作用等规律的一门力学分支,主要研究土的(ABCD)

A.应力;B.变形 ;C.强度;D.稳定

16. 在长为 10cm,面积 8cm?的圆筒内装满砂土。经测定,粉砂的比重为 2.65, e=0.900,

筒下端与管相连,管内水位高出筒 5cm(固定不变),水流自下而上通过试样后可溢流出去。

试求,1.动水压力的大小,判断是否会产生流砂现象;2.临界水头梯度值。( B )。

A. 9.6kN/m?,会,0.80 C. 14.7kN/m?,不会,0.87 B. 4.9kN/m?,不会,0.87 D.

9.8kN/m?,会,0.80

17. 若建筑物施工速度较快,而地基土的透水性和排水条件不良时,可采用( A )或

( B )的结果。

A 三轴仪不固结不排水试验 B 直剪仪快剪试验 C 三轴仪固结排水试验 D 直剪仪

慢剪试验

18. 工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是( D )

A. 有效重度

B. 土粒相对密度

C. 饱和重度

D.

干重度

19. 朗肯理论使用条件(. ABC )。

A. 挡土墙的墙背光滑 B. 挡土墙的墙背竖直 C. 挡土墙后填土表面水*

D. 挡土墙的墙背粗糙 E. 挡土墙的墙背倾斜

20. 在地基固结过程中,外荷载引起的孔隙水压力逐渐转化为有效应力,土的体积也

(B)

A. 逐渐增大

B. 逐渐减小

C. 与之无



D. 不变

21. 地基发生整体滑动破坏时,作用在基底的压力一定大于( C )

A. 临塑荷载

B. 临界荷载

C. 极限荷载 D. 地基承载力

22. 影响土压力大小的最主要因素是( A )

A 挡土墙的位移方向和位移量的大小 B 挡土墙的形状

C 挡土墙后填土的性质

23. 衡量土的粒径级配是否良好,常用( A )指标判定。

A、不均匀系数

B、含水量 C、标贯击数 D、内摩擦角

24. 最宜采用桩基础的地基土质情况为( A )

A.地基上部软弱而下部不太深处埋藏有坚实地层时 B. 地基有过大沉降时 C. 软弱

地基 D. 淤泥质土

25.用以衡量土透水性大小的指标是 ( B )

A.水头梯度 B.渗透系数 C.动水力

D.相对密实度

26.关于自重应力,下列说法错误的是 ( D )

A.由土体自重引起 B.一般不引起地基沉降

C.沿任一水*面上均匀地无限分布 D.大小仅与土的天然重度相关

27.土体的总应力抗剪强度指标为 c、φ ,有效应力抗剪强度指标为 c'、φ '则其剪切破坏

时实际破裂面与大主应力作用面的夹角为 ( C )

28.太沙基的地基极限承载力理

论假设基础底面是 ( A )

A.粗糙的条形面积 B.光滑的条形面积 C.粗糙的矩形面积 D.光滑的矩形面积

29.当挡土墙后填土中有地下水时,墙背所受的总压力将 ( A )

A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定

30.详细勘探探孔的深度以能控制地基主要受力层为原则,当基础宽度不大于 5m,且沉降

计算深度内无软弱下卧层时,对条形基础,探孔深度一般可取基础宽度的 ( C )

A.1 倍 B.2 倍 C.3 倍 D.4 倍

31.如果矩形底面基础的尺寸为 1 x b =10m x7m,在进行地基承载力特征值修正时,公式

中 6 应取 ( C )

A.3m B.4mC.6m D.7m

32.对于砌体承重结构,在计算地基变形时,控制的变形特征是 ( C )

A.沉降量

B.倾斜 C.局部倾斜 D.沉降差

9.以承受竖向荷载为主的桩基础,桩顶嵌入承台的长度不宜小于 ( C )

A.10mm B.20mmC.50mm D.150mm

33. 一般情况下,软土的不排水抗剪强度值小于 ( B )

A.1OkPa B.20kPaC.40kPa D.60kPa

34.对同一地基,下列指标数值最小的是( C )

A.P1/4

B.P 1/3 C.Pcr D.Pu

35.所谓地基极限承载力是指( B )

A.地基的变形达到上部结构极限状态时的承载力 B.地基中形成连续滑动面时的承载



C.地基中开始出现塑性区时的承载力

36.根据载荷试验确定地基承载力时,P-S曲线开始不再保持线性关系时,表示地基土处于

何种受力状态?( C )

A.弹性状态 B.整体破坏状态 C.局部剪切破坏

37.载荷试验的曲线形态上,从线性关系开始变成非线性关系时的界限荷载称为( C

)。

A.容许荷载 B.临界荷载

C.临塑荷载

38.所谓临塑荷载,就是指:( A )

A.地基持力层将出现塑性区时的荷载B.持力层中出现连续滑动面时的荷载

C.持力层中出现某一允许大小塑性区时的荷载

39.土层的固结度与施加的荷载大小有什么关系?( C )

A.荷载越大,固结度越大 B.荷载越大,固结度越小 C.与荷载大小无关

40.太沙基建立了模拟饱和土体中某点的渗透固结过程的弹簧模型。试问该模型活塞中小孔

的大小代表了土体的( A )

A.渗透性大小 B.土颗粒大小 C 土体体积大小 D 作用在活塞上力的大小

41.下列说法正确的是( A )

A.压缩系数越大,土的压缩性越高 B.压缩指数越大,土的压缩性越低

C.压缩模量越大,土的压缩性越高 D.上述说法都不对

42.土的强度是特指土的( A )

A.抗剪强度 B.抗压强度 C.抗拉强度

43.某土的抗剪强度指标为 c、?,该土受剪时将首先沿与大主应力作用面成( B )的

面被剪破。

A.450

B.450 +?/2

C.450-?/2 D.450 +?

44.库仑土压力理论比较适合于计算( C )的主动土压力。

A.粘性土 B.淤泥 C.砂土 D.粉土

45.朗肯土压力理论中,当墙后填土达到主动朗肯状态时,填土破裂面与水*面成( A

)。

A.45o+?/2 B.45o-?/2 C.45o D.?/2

46.某土的液性指数为 2,则该土处于( C )状态。

A.坚硬 B.可塑 C.流动

47.下列哪个物理性质指标可直接通过土工试验测定( D )。

A.孔隙比 e B.孔隙率 n

C.饱和度 Sr D.土粒比重 ds

48.若某砂土的天然孔隙比与其能达到的最大孔隙比相等,则该土( A )

A.处于最疏松状态

B.处于中等密实状态

C.处于最密实状态

D.无法确定其状态

49.对粘性土进行分类定名的依据是( C )

A.液限 B.塑性指数 C.液性指数 D.塑限

50.下列关于影响土的渗透系数的因素中描述正确的:①粒径的大小和级配;②结构与孔隙

比;③饱和度;④矿物成分;⑤渗透水的性质( C )

A.仅①②对渗透系数有影响;

B.④⑤对渗透系数无影响;

C.①②③④⑤对渗透系数均有影响。

51.下列说法正确的是( A )

A.压缩系数越大,土的压缩性越高 B.压缩指数越大,土的压缩性越低

C.压缩模量越大,土的压缩性越高 D.上述说法都不对

52.(D)的主要因素是气温变化。它只引起岩石的机械破坏,其产物如砂、砾石等矿物成分

与母岩相同。

A.剥蚀作用 B.搬运 C.地质作用 D.物理风化

53.如土的粒径分布曲线符合 Cu≥5 和 Cc:1~3,则该土的(B)。

A.粒径分布均匀,级配良好 B.粒径分布不均匀,级配不良

C.粒径分布不均匀,适合作为工程填料 D.粒径偏多,级配不良

54.(A)可传递静水压力,在有振动情况下,可能引起砂土液化。

A.重力水 B.毛细水 C.强结合水 D.弱结合水

55.填土工程中常以(C)作为,填土压实的质检标准。

A.天然容重 B.有效容重 C.干容重 D.孔隙比

56.(B)可综合反映各种因素对粘性土的影响作用,可用于粘性土的分类定名。

A.塑限 B.塑性指数 C.液限 D.液性指数

57.按桥规,7<Ip≤17 的土称为(C)。3<Ip≤7 的土称为(C)土。

A.粉质粘土 B.粘质粉土 C.砂粘土 D.粘砂土

58.砂土是根据颗粒的大小及(C)分类定名的。

A.形状 B.容重 C。粒径级配 D.密实度

二、判断题:下列陈述是否正确,正确打√,错误打×。

1.土的不均匀系数越小,土粒越均匀。

(√)

2.土的饱和度不能大于

100%。

(√)

3.随深度增加,土的附加应力越来越

小。

(√)

4.当土中孔隙完全被气体充填时,称为饱和土。

(×)

5.土的质量密度与土的比重为同一概

念。

(×)

6.附加应力指建筑物荷载通过基础传给地基在接触面上的应力。

(×)

7.当 e=0 时,基底应力为三角形分

布。

(×)

8.土的压缩变形主要是土中孔隙内的气体和水被挤出而产生的。

(√)

9.在计算地基变形深度时考虑地层情况,需要分层。

(√)

10.在荷载作用下,地基中只会产生附加应力,不会产生剪力。 (×)

三、填空题

1.把粘性土地基按历史上曾受过的最大压力与现在所受的土的自重应力相比较,可将其分



固结土、

固结土与

固结土。

2.地基中的应力一般包括由土体自重引起的

和由新增外荷引起的



3.在中心荷载作用下,基底压力*似呈

分布;在单向偏心荷载作用下,当偏心

距 e<l/6 时,基底压力呈

分布;当 e =l/6 时,基底压力呈

分布。

4.地基在荷载作用下土体的沉降量通常可分成三部分:

沉降

沉降和

沉降。

5.作用在墙背上的土压力有三种:







6.朗肯土压力理论适用条件为,挡土墙墙背



墙后填土

表面



7.挡土墙三种土压力中,

最大,

最小。

8.在荷载作用下,建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏,地基剪切

破坏的形式可分为





三种。

9.确定地基承载力的方法有





等几大类。

10.混合土的性质不仅取决于

,更取决于

,即土中各粒组的含

量占土样总重量的

。这个百分数*惯上称为土的颗粒级配。

11. 颗粒级配曲线的纵坐标表示

,横坐标则用

表示,即



12.确定各粒组相对含量的方法称为颗粒分析试验,分为 法和

法。

13.土的(粒径组成(

))是指土中不同大小的颗粒的相对含量。

14.粒径在 0.1mm~600mm 之间的粗粒土,可采用( )法来进行颗粒分析。

15.工程上常用( )系数来评价土的粒径级配情况。

16.在寒冷地区,(

)上升可能加剧冻胀现象。

17.粘性土结构的联结主要表现在( )的粘着和聚和作用。

18.土的容重可在试验室用( )法测定。

19.填土的压实效果与土的( )密切相关。

20.无粘性土的物理状态主要是指其( )。

21.测定塑限的传统试验方法是(

)。

22.粘性土按塑性指数分为粉质粘土和粘土,粉质粘土的塑性指数为____。

23.埋藏在地表浅处、局部隔水层之上且具有自由水面的地下水称为____。

24.布辛涅斯克解是弹性解,竖向集中荷载作用点处的应力将趋于____。

25.在局部荷载作用下,地基中的竖向附加应力分布范围相当大,它不仅分布在荷载面积之

内,而且分布在荷载面积以外,这种现象称为附加应力的____现象。

26.土的压缩模量 E 是土在____条件下应力与应变的比值。

27.饱和土的渗透固结过程是有效应力逐渐增加,孔隙水压力逐渐____的过程。

28.按剪切前的固结程度、剪切时的排水条件以及加荷速率,直剪试验可划分为快剪、

________和慢剪三种试验方法。

28.粘性土土坡稳定性分析的瑞典条分法,其基本原理是:假定土坡的滑动面为________面。

30.对一级建筑物的场地进行地质勘察时,每一主要土层的试样数量不宜少于________个,

同一土层孔内的原位测试数据不应少于 6 组。

31.计算地基变形时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的

________组合计算,且不应计入风荷载和地震作用。

填空题答案

1.正常、超、欠

2.自重应力、附加应力

3.矩形、梯形、三角形

4.瞬时、主固结、次固结

5.静止土压力、主动土压力、被动土压力

6.直立、光滑、水*并无限延伸

7.被动土压力、主动土压力

8.整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲切破坏

9.经验公式法、原位测试法、规范查表法

10.所含颗粒的大小程度、不同粒组的相对含量、百分数。

11.小于某粒径的土颗粒含量占土样总量的百分数、土粒径的常用对数值、lgd。

12.筛分、密度计

13 或颗粒级配

14 筛分

15 不均匀

16 毛细水

17 粘粒

18 环刀

19 含水量

20 密实程度

21 搓条法

22. 10 <IP≤17

23.上层滞水

24.无穷大

25.扩散

26.完全侧限

27.消散

28.固结快剪

29.圆弧

30. 6

31.标准

四、问答题
1. 孔隙率:土中孔隙体积与土总体积之比。 2.地基极限承载力:当地基土体中的塑性变形去充分发展并形成连续贯通的滑移面时,地
基所能承受的最大荷载,称为极限荷载 pu 也称为地基极限承载力。
3. 临塑荷载:地基中刚刚出现塑性破坏区时所对应的土压力。 4. 静止土压力:刚性挡土墙保持原来位置静止不动,则作用在挡土墙上的土压力。 5. 颗粒级配:混合土的性质不仅取决与所含颗粒的大小程度,更取决于不同粒组的相对含 量,即土中各粒组的含量占土样总重量的百分数。这个百分数*惯上称为土的颗粒级配。

6.土坡失稳:是指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。
7.风化作用:岩石在自然界各种因素和外力的作用下遭到破碎与分解,产生颗粒变小及化 学成分改变等现象。 8.表面结合水:细小土粒因表面的静电引力吸附周围的水分子而形成的一层水膜。密度较 大,不能传递静水压力。 9.土粒比重:土颗粒与同体积 4℃纯水的质量之比。 10.灵敏度:评价粘性土结构性强弱的指标,是指同一粘性土的原状土与重塑土的无侧限抗 压强度之比。 11.最优含水量:土的压实效果与含水量有关,当土的含水量达到某一特定值时,土最容易 被压实,获得最大干密度,这个特定的含水量值就是最优含水量。 12.粘性土可塑性:在外力作用下,粘性土可任意改变形状而不裂、不断。当外力拆除后, 土仍能保持已改变的形状,这就是可塑性。 13.孔隙比:土中孔隙体积与土粒体积之比。 14.粒径级配:土中某粒组的相对含量。 15.冲积土:由江河水流搬运的岩石风化产物在沿途沉积而成。 16.风化作用:是指由于气温变化、大气、水分及生物活动等自然条件使岩石破坏的地质作 用。 17.风积土:由于风夹带砂砾对岩石的打磨和风对岩石风化碎屑的吹扬、搬运、沉积而成的 土称为风积土 18.土的稠度:粘性土在不同含水量时呈现不同的软硬程度,称为土的稠度。 19、土的粒径级配:是指土中不同大小颗粒的相对含量。粒径级配曲线的纵坐标是指小于某 粒径的土重占总土重的百分数 20.表面结合水:细小土粒因表面的静电引力吸附周围的水分子而形成的一层水膜。密度较 大,不能传递静水压力。 21.土粒比重:土颗粒与同体积 4℃纯水的质量之比。 22.灵敏度:评价粘性土结构性强弱的指标,是指同一粘性土的原状土与重塑土的无侧限抗 压强度之比。 23.最优含水量:土的压实效果与含水量有关,当土的含水量达到某一特定值时,土最容易 被压实,获得最大干密度,这个特定的含水量值就是最优含水量。 24.粘性土可塑性:在外力作用下,粘性土可任意改变形状而不裂、不断。当外力拆除后, 土仍能保持已改变的形状,这就是可塑性。 25.孔隙比:土中孔隙体积与土粒体积之比。 26.粒径级配:土中某粒组的相对含量。 27.冲积土:由江河水流搬运的岩石风化产物在沿途沉积而成。 28.风化作用:是指由于气温变化、大气、水分及生物活动等自然条件使岩石破坏的地质作 用。 29.风积土:由于风夹带砂砾对岩石的打磨和风对岩石风化碎屑的吹扬、搬运、沉积而成的 土称为风积土 30.土的稠度:粘性土在不同含水量时呈现不同的软硬程度,称为土的稠度。 31、土的粒径级配:是指土中不同大小颗粒的相对含量。粒径级配曲线的纵坐标是指小于某 粒径的土重占总土重的百分数 32、什么叫土的渗透性? 答:土体被水透过的性能。

33、水的渗透会引起哪方面问题? 答:一是渗漏问题,二是渗透稳定问题。 34、什么叫达西定律? 答:渗透速度与水利坡度成正比关系。 35、影响渗透系数的因素? 答:①土粒的大小和级配。②土的孔隙比。③水的温度。④土中封闭气体含量。 36、什么叫有效应力? 答:由土粒传递的应力。 37、什么叫流土? 答:流土是指在渗流作用下,粘性土或无粘性土体中某一范围内的颗粒或颗粒群同时发生移 动的现象。 38、什么叫管涌? 答:管涌是指在渗流作用下,无粘性土体中的细小颗粒,通过粗大颗粒的孔隙,发生移动或 被水流带出的现象。 39、为防止渗流破坏,工程中常采用哪些方法? 答:①延长渗流途径。②隔断渗流。③布置排水和反滤层。 40、土中应力产生的原因? 答:由土体本身重量引起的自重应力和由外荷载引起的附加应力。 41、什么叫基底压力? 答:外加荷载与上部建筑和基础的全部重量,都是通过基础传给地基的。在地基表面处的压 力称为基底压力。 42、影响基底压力分布的因素? 答:基础的形状,尺寸和埋置深度;基础的刚度;基础所受的荷载大小及其分布情况以及基 土的性质。 43、基底应力分布图与 e 的关系? 答:当 e<l/6 时,基底压力分布图呈梯形;当 e=l/6 时,则呈三角形;当 e>l/6 时,计算, 距偏心荷载较远的基底边缘反力为负值。 44、什么叫地基中的附加应力? 答:是基底以下地基中任一点处,由基底附加压力所引起的应力。 45、均布条形荷载下地基中附加应力σ z 的分布规律? 答:①σ z 不仅发生在荷载面积之下,而且分布在荷载面积以外相对大的范围之下,这就是 所谓地基附加应力的扩散分布。②在离基础底面不同深度 z 处各个水*面上,以基底中心点 下轴线处的σ z 为最大,随着距离中轴愈远愈小。③在荷载分布范围内任意点沿垂线的σ z 值,随深度愈向下愈小。 46、什么叫土的压缩性? 答:在外力作用下土体积缩小的特性。 47、什么叫土的固结? 答:饱和土在附加应力作用下土的压缩量随时间增长的过程。 48、什么叫地基土的沉降? 答:在建筑物荷载作用下,地基土主要由于压缩而引起的竖直方向的位移。 49、土的变形特点: 答:①土的压缩过程需经历一定时间才能完成。②土的压缩变形包括弹性和塑性的两部分。 ③土的压缩性随着压力的增大而减小。④土的压缩性与土在形成和存在过程中所受应力历史 有关。

50、压缩系数 a1-2 与土的压缩性的关系? 答:a1-2<0.1MPa-1 时,属于低压缩性土。0.1MPa-1≤a1-2<0.5MPa-1 时,属于中等压缩性土。 a1-2≥0.5MPa-1 时,属于高压缩性土。 51、单向压缩分层总和法计算步骤? 答:①首先应根据基础形状,确定基础地面的尺寸、地基土质条件及荷载分布情况,在基底 范围内选定必要数量的沉降计算断面和计算点。②将地基分层。③计算地基中土的自重应力 分布。④计算地基中竖向附加应力的分布。⑤确定地基的沉降计算深度。⑥计算各分层沉降 量。⑦总和分层的沉降量。⑧沉降计算经验修正系数 ms 的问题。 52、什么叫固结度? 答:地基在固结过程中任一时刻 t 的固结变形量 sct 与地基最终的固结变形量 sc 之比。 53、什么叫固结沉降? 答:固结沉降是在荷载作用下,孔隙水被逐渐挤出,孔隙体积逐渐减小,从而土体压密产生 体积变形而引起的沉降,是粘性土地基沉降最主要的组成部分。 54、什么叫土的强度? 答:指土的抗剪强度。 55、决定地基或土工建筑物稳定性的关键因素是什么? 答:土的抗剪强度。 56、无粘性土的抗剪强度取决于什么? 答:土颗粒间的摩擦阻力,其抗剪强度与作用在剪切面上的法向应力成正比。 57、粘性土的抗剪强度取决于什么? 答:除与摩擦分量有关外,还取决于颗粒间的粘聚力。 58、分析摩尔-库伦理论可得出那些结论? 答:①土的抗剪强度不是定值,它随剪切面上法向应力的大小而变。②土的剪切破坏面成对 出现,同时发生。③抗剪强度包线只决定于大主应力σ 1 和小主应力σ 3,与中主应力σ 2 无 关。 59、应变控制式直剪仪结构? 答:由固定的上盒和活动的下盒组成,试样放在盒内上下两块透水石之间。 60、什么叫土的残余强度? 答:某些粘性土在大应变时具有有效强度较低的特性。 61、饱和软粘性土灵敏度 St 的定义? 答:在含水量不变的条件下,原状土不排水强度与彻底扰动后土的不排水强度之比。 62、粘性土触变性的定义? 答:在含水量不变的条件下,土经扰动后土强度下降,经过静置它的初始强度可随时间而逐 渐恢复的现象。 63、砂土的液化条件? 答:土体必须是饱水的;排水不畅;土结构较疏松;有适当动荷载条件作用。 64、土压力分类? 答:静止土压力、主动土压力、被动土压力。 65、郎肯理论假定? 答:①墙是刚性的,墙背铅直。②墙背填土表面是水*的。③墙背光滑与填土之间没有摩擦 力。 66、库伦理论基本假定? 答:①挡土墙受土推力前移,使三角形土楔 ABC 沿着墙背 AB 和滑动面 BC 下滑。②滑动 面 BC 是一个*面。③土楔 ABC 整个处于极限*衡状态。

67、影响土压力计算的因素? 答:①墙背的影响(粗糙程度、倾斜程度)。②填土条件影响(填土的性质指标、填土材料

的选择)。

68、减小主动土压力的措施? 答:①墙背填料的选择。②挡土墙截面形状的选择。

69、挡土墙计算包括的内容? 答:①稳定性计算。②地基承载力计算。③墙身强度计算。

70、地基设计应满足的条件? 答:①建筑物基础的沉降或沉降差必须在该建筑物所允许的范围之内。②建筑物的基底压力

应该在地基所允许的承载能力内。

71、什么叫地基承载力? 答:指地基土单位面积上承受荷载的能力。

72、什么叫极限承载力? 答:把地基土单位面积上所能承受的最大荷载。

73、什么叫地基容许承载力? 答:考虑一定安全储备后的地基承载力。

74、地基破坏过程的三个阶段? 答:压密阶段;剪切阶段;破坏阶段。

75、确定承载力的方法? 答:理论公式计算方法;现场原位试法;地基规范查表法;当地经验参用法。

76、地基极限承载力的组成? 答:滑动土体自重所产生的抗力;基础两侧均布荷载 q 所产生的抗力;滑裂面上粘聚力 c 所产生的抗力。

77、临塑荷载 pa? 答:指地基土将要出现但尚未出现塑性区时所对应的荷载。

78、临界荷载? 答:塑性区的最大开展深度可以限制在(1/4~1/3)b 范围内,此时对应的荷载。 79、常用的原位试验方法有? 答:静荷载试验、静力触探试验、标准灌入试验和旁压试验。

80.由地基破坏过程中的荷载沉降 p-s 曲线可知地基的破坏过程分哪几个阶段?

答:由地基破坏过程中的荷载沉降p-s曲线可知,对于整体剪切破坏,其破坏的过程一般应

经历3个阶段,即压密阶段(弹性变形阶段)、剪切阶段(弹塑性混合变形阶段)和破坏阶

段(完全塑性变形阶段)

81.影响渗透系数的因素有哪些?

答:1)土颗粒粒径、级配和矿物成分;2)土的孔隙比;3)土的结构和构造;4)土的饱和

度;5)渗透水的性质。

82.写出液性指数和相对密实度的公式表达式

答:液性指数: I L

?

w ? wP wL ? wP

,w

、 wP 、

wL 分别为含水量、塑限、液限。

相对密实度: Dr

?

emax ? e emax ? emin

,其中 e

为砂土的天然孔隙比, emax 及

emin 分别























83.用文字叙述达西定律并写出达西渗流公式表达式。

答: 达西定律是通过实验结果表明:在某一时段t内,水从砂土中流过的渗流量Q与过水断面A
和土体两端测压管中的水位差 ?h 成正比,与土体在侧压管间的距离L成反比.
达西渗流公式表达式为

q ? Q ? k ?hA ? kAi

t

L

v ? q ? ki A

式中的q----单位时间渗流量( cm3/s)
v ----渗流速度(cm/s) i ----水力坡度
k----土的渗透系数(cm/s)

84.

一般情况下,宜避开工程地质条件恶劣的地区或地段有哪些?

答:不良地质现象发育且对建筑物构成直接危害或潜在威胁的场地;设计地震烈度为 8 度或

9 度的发震断裂带;受洪水威胁或地下水的不利影响严重的场地;在可开采的地下矿床或矿

区的未稳定采空区上的场地。

85

简述变形模量与压缩模量的关系。

答:试验条件不同:土的变形模量 E0 是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值;而土的

压缩模量 Es 是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标,在

理论上是完全可以相互换算的。

86. 三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为哪几种试验方法?工程应用时,如何根据地基

土排水条件的不同,选择土的抗剪强度指标?

答:三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪

三种试验方法。工程应用时,当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时,可选用

不固结不排水剪切试验指标;当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时,可选用

固结排水剪切试验指标;当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时,可选用

固结不排水剪切试验指标。

87 地基最终沉降量通常是由哪三部分组成?

答:瞬时沉降;次固结沉降;固结沉降。

88. 土压力计算中,朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同?

答:朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑,墙后填土表面水*且延伸到无限远处,适用于

粘性土和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的*面,滑动土楔体是由墙背和滑裂

面两个*面所夹的土体所组成,墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙,应

用面较广,但只适用于填土为无粘性土的情况

89. 请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素?

答:确定基础埋置深度应综合考虑以下因素:(1)上部结构情况:如建筑物的用途、结构 类型及荷载的大小和性质;(2)工程地质和水文地质条件:如地基土的分布情况和物理力 学性质;(3)当地冻结深度及河流的冲刷深度;(4)建筑场地的环境条件。 90. 简述影响重锤夯实效果的因素。 答: 锤重、落距;锤顶的直径;夯击的遍数;夯实土的种类;夯实土的含水量。 8. 固结沉降是指什么? 答:地基受荷后产生的附加应力,使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降,通常这部 分沉降是地基沉降的主要部分。 91. 弱结合水(薄膜水):紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。它仍然不能传递静 水压力,但水膜较厚的弱结合水能向临*的较薄的水膜缓慢移动。 饱和度:土中孔隙水的体积与孔隙体积之比,以百分数表示。 92.压缩系数:表示土的压缩性大小的主要指标,压缩系数大,表明在某压力变化范围内孔 隙比减少得越多,压缩性就越高。 92.土的前期固结压力: 是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力,通常用 PC 来 表示。前期固结压力也是反映土体压密程度及判别其固结状态的一个指标。 有侧限压缩(无侧胀压缩):指受压土的周围受到限制,受压过程中基本上不能向侧面膨胀, 只能发生垂直方向变形。 94.液性指数:液性指数是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。 13.压缩模量:土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的竖向应变的比值即为土的压缩 模量。 95.触变性:粘性土抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质称为土的触变性。 96.鉴别孔:在钻机钻进时,仅取扰动土样,用以鉴别土层分布、厚度、及状态的钻孔,称 为鉴别孔。 97.摩擦型桩:桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受的桩称为摩擦型桩。 98、简述土的压缩性及工程意义 答:建筑物的荷载通过基础要全部传递到地基土上,在地基中引起附加应力。同其他任何材 料——样,在附加应力作用下,地基土要产生附加变形,这种变形一般包括体积变形和形状 变形(畸变),我们把这种在外力作用下土体积缩小的特性称为土的压缩性。
众所周知,土体是由固体颗粒、水和气体组成的三相体。在工程上一般压力(100-600kPa) 作用下,土颗粒的体积变化不及全部土体积变化的 1/400,可不予考虑,而土中水和气体 具有流动性,在外力作用下会沿着土中孔隙排出或向远处扩散,同时存在于细颗粒土中的封 闭气泡具有可压缩性,从而引起土体积减小而发生压缩变形。
由于土中水和气体的排出或扩散需要时间,我们把土在荷载作用卜孔隙水压力消散、有 效应力增长、土体积变形随时间发展的过程称为土的固结。对于透水性较大的碎石土、砂土 等粗颗粒土体,在荷载作用下土中水和气体很快排出了,其固结过程在很短的时间内就可结 束。相反地,对于黏性土等细颗粒土体,其透水性差,在荷载作用下土中水和气体只能慢慢 地排出,固结过程需要较长的时间(有时需十几年或几十年)才能完成。

从工程意义上来说,地基沉降有均匀沉降和不均匀沉降之分。当建筑物墓础均匀下沉时,从 结构安全的角度来看,不致有什么影响,但过大的沉降将会严重影响建筑物的使用与美观, 如造成设备管道排水倒流,甚至断裂等;当建筑物墓础发生不均匀沉降时,建筑物可能发生 裂缝、扭曲和倾斜,影响使用和安全,严重时甚至会使建筑物倒塌。因此,在不均匀或软弱 地墓上修建建筑物时,必须考虑土的压缩性和地基变形等方面的问题。
99、简述软土地基的物质结构、物理力学性质的基本特点。 答:软土地基:系指由淤泥、淤泥质土、松软冲填土与杂填土,或其他高压缩性软弱土层构 成的地基。 A、高压缩性:软土由于孔隙比大于 1,含水量大,容重较小,且土中含大量微生物、腐植 质和可燃气体,故压缩性高,且长期不易达到国结稳定。在其它相同条件下,软土的塑限值 愈大,压缩性亦愈高。 B、抗剪强度低:因此软土的抗剪强度最好在现场作原位试验。 C、透水性小:软土的透水性能很低,垂直层面几乎是不透水的,对排水固结不利,反映在 建筑物沉降延续时间长。同时,在加荷初期,常出现较高的孔隙水压力,影响地基的强度。 D、触变性:软土是絮凝状的结构性沉积物,当原状土未受破坏时常具一定的结构强度,但 一经扰动,结构破坏,强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以 软土地基受振动荷载后,易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。 E、流变性:是指在一定的荷载持续作用下,土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度 远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。因此,用一般剪切试验求得抗剪 强度值,应加适当的安全系数六、不均匀性:软土层中因夹粉细砂透镜体,在*面及垂直方 向上呈明显差异性,易产生建筑物地基的不均匀沉降。
100、在设计地基基础时,一般要考虑哪些因素? 基础设计必须考虑下列因素:建筑物的安全等级及用途、上部结构的条件 、结构基础和场 地条件、施工方法及造价;地基基础设计的基本要求是强度要求 、变形要求。 101.三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为哪几种试验方法?工程应用时,如何根据地基 土排水条件的不同,选择土的抗剪强度指标? 答:三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为不固结不排水剪、固结不排水剪、和固结排水 剪三种试验方法。工程应用时,如果施工进度快,而地基土的透水性低且排水条件不良,可 采用不固结不排水试验的结果,如果加荷速率较慢,地基土的透水性较大,以及排水条件又 较佳,则可采用固结排水试验的结果,对于一般排水条件下的土,则应采用固结不排水试验 的结果。 102.松散砂土产生液化的机理是什么?防止砂土液化的主要方法是什么? 答:在振动(如地震)作用下,松散砂土将产生液化,液化的原因在于砂土受到振动后趋于 密实,导致土体中孔隙水压力骤然上升,相应土粒间的有效应力减小,从而降低了土的强度。 在周期性的振动荷载作用下,孔隙水压力逐渐累积,甚至可以抵消有效应力,使得土粒处于 悬浮状态。此时土体完全失去抗剪强度而显示出*于液体的特性,这种现象就称为液化。防

止砂土产生液化的主要方法是改良土质,增加砂土的密实度。施加动荷载是增加砂土密实度
的有效方法。
五、计算题

1. 从干土样中称取 1,000g 的试样,经标准筛充分过筛后称得各级筛上留下来的土粒质量如

下表 1-1 所示。试求土中各粒组的质量的百分含量,与小于各级筛孔径的质量累积百分含量。

表 1-1 筛分析试验结果

筛孔径(mm)

2.0 1.0 0.5 0.25 0.075 底盘

各级筛上的土粒质量(g) 100 100 250 350 100 100

解:每粒组质量百分含量:砾石组为 10%、粗砂组为 35%、中砂组为 35%、细砂组为 10%、细 粒组为 10%
小于各级筛孔径的质量累积百分含量

筛孔径(mm)

2.0

1.0 0.5 0.25 0.075

小于该筛孔径的土的质量累 90

80 55 20

10

积百分含量(%)

各粒组的质量的百分含量

粒组

>2.0 2.0-1.0 1.0-0.5 0.5-0.25 0.25-0.075 <0.0075

各粒组的质量的百分含量% 10

10

25

35

10

10

2.在某土层中用体积为 72cm3 的环刀取样。经测定,土样质量为 129.1g,烘 干后土样质量为 110.5g,土粒比重为 2.7,求该土样的含水量、湿容重、饱和容 重、干容重和浮容重,并比较该土在各种情况下的容重值大小。

2.解: 已知 v ? 72cm3 , m ? 129 .1g, m3 ? 110 .5g, G3 ? 2.7 则求得 mw ? 129 .1 ? 110 .5 ? 18.6g

vw

?

mw ?w

? 18.6cm3

v3

? m3 G3 ? w

? 40.926 cm3

vv ? v ? vs ? 31.704 cm3

根据定义可计算

w ? mw ?100% ? 16.84% m3

r ? mg ? 17.93kN / m3 v

rsat

?

m3 g

? vv rw v

? 19.66kN / m3

rd

?

m3 g v

? 15.35kN / m3

各种土的重度间有 rsat ? r ? rd ? r \ 。

3. 某条形基础,底宽 2.0m,埋置深度 d=1.0m 承受铅直均布荷载 250kPa,基底以上土的重 度为 18.5kN/m3,地下水齐*基底,饱和重度为 20kN/m3,地基土强度指标 C=10kPa,φ = 25°,试用太沙基极限承载力公式(安全系数 K=2)来判断地基是否稳定。
解:. P u = 4 9 6 k p a , [ R ] = 2 4 8 k p a < 2 5 0 k p a , 不 稳 定 。

4. 饱和粘土层厚 10 m,γ = 18.9kN/m3,其下为砂土,厚 4 m,砂土层中承压水,已知粘土 层底 A 点的水头高为 5 m。若在粘土层开挖基坑,试求基坑的允许开挖深度 H。 解:以 A 点的 σ ˊ=0 为基坑开挖的极限状态 A 点总应力、孔隙水压力分别为:
σ =γ ·( 10- H) = 18.9×( 10- H) u=γ 1·5=9.81×5=49.05kPa 由 σ ˊ =σ- u=0, 得 : 18.9×( 10- H) - 49.05=0 H=7.40m
5. 粘性土的抗剪强度指标分别为 C=11.5kPa,φ =28°,问当某土 样所受小主应力 σ 3=44.3kPa,要保证土样不被剪坏,大主应力 σ 1 应满足何种条件? 解:若使土体达到极限*衡状态,根据极限*衡条件可得出 σ 1 为:
σ 1=σ 3tg2 (45°+φ /2)+2c ·tg (45°+φ /2) = 44.3 tg2 (45°+28°/2)+2·11.5 ·tg (45°+28°/2) = 160.98kpa 因此,要保证土样不被剪坏,大主应力 σ 1 应小于 160.98kpa。
6.对某砂土进行常水头渗透试验,该砂土的渗透系数 k=0.02cm/s,试样长度 ι =15cm,试样两端的水头差 h =45cm。求水在土中的渗透速度。

7.设做变水头渗透试验的粘土试样的截面积为 30cm2,厚度为 4cm,渗透仪细
玻璃管的内径为0.4cm,试验开始时的水位差为 145cm,经时段 7 分 25 秒 观察得水位差为 130cm,试验时的水温为20°C,试求试样的渗透系数。 解:已知试样的a=30cm2,渗径长度L=4cm 细玻璃管的内截面积

a=πd2/4=3.14×(0.4)2 / 4=0.1256cm2, h1=145cm, h2=130cm, t1=0, t2=7×60+25=445s 。

则可得试样在 20℃时的渗透系数为

k ? 2.3 aL lg h1 ? 2.3? 0.1256 ? 4 ? lg 145 ? 4.16 ?10?6 cm / s

A(t2 ? t1) h2

30 ? 445 130

8 .有一条形基础宽 B=2.5m,埋深 D=1.0m,粘土容重 γ =18kN/m3, γ sat=20kN/m3,=26°,C=10kN/m2,安全系数 k=2.5,试用太沙基公式 分 别 计 算 下 列 条 件 下 地 基 的 极 限 荷 载 和 承 载 力 。(NC=22.25, ND=11.85, Nγ =12.54), 解 : (1)地 下 水 位 较 深 ; 解 : (1) 极 限 荷 载 Pu=C·Nc+γ ·D·ND+γ ·B·Nγ /2
=10×22.25+18 ×1×11.85+18×2.5×12.54/2
=717.95kPa 承 载 力 f = Pu / k=717.95/2.5=287.18kPa
(2) 极 限 荷 载 Pu=C·Nc+γ ·D·ND+(γ sat-10)·B·Nγ /2 = 1 0 ×2 2 . 2 5 + 1 8 ×1 ×1 1 . 8 5 + ( 2 0 - 1 0 ) ×2.5×12.54/2=592.55kPa 承 载 力 f = Pu / k =592.55/2.5=237.02kPa

9. 某挡土墙墙高 H=5m,墙背垂直光滑,墙后填土水*,填土为干砂,容重为 19kN/m3,内摩擦角为 30°,墙后填土表面有超载 15kN/m,试计算作用在挡墙上 主动土压力 Ea 和被动土压力 Ep,

解 : ( 1) Ka=tg2(45°— φ /2)=0.33
pa0=Ka×q=0.33×15=4.95kPa pa1=Ka×(γ h+q)=0.33×(19×5+15)=36.3kPa Ea=(pa0+pa1)/2×h=(4.95+36.3)/2×5=103.1kN/m (2)K p=tg2(45°+φ /2)=3 p p0=Kp×q=3×15=45kPa pp1=Kp×(γ h+q)=3×(19×5+15)=330kPa Ep=(pp0+pp1)/2×h=(45+330)/2×5=937.5kN/m 10.已知作用于基础上部的荷载 F=2800kN,基础底面尺寸为 4×5(m2),地基土为 均质粘性土,其重度 γ = 19kN/m3,基础底面埋深 2m,试求基底附加压力 P0。(已 知基础及其上的土的*均重度 γ G= 20kN/m3)
11.已知某地基土的内摩擦角 φ =30°,粘聚力 c= 20kPa,地基中某点受到的大主应力 σ 1=450kPa,小主应力 σ 3=150kPa,试用数解法判断该点是否达到极限*衡状态?
12.设某荷载在地基中引起的附加应力如图所示,若已知土体*均压缩模量 Es=5MPa,试求 图中 BC 两点间土层的最终沉降量 ASBC。当地基*均固结度达到 60%时,该沉降量将是多少?

13.某挡土墙高 4m,墙后填土的物理力学指标如图示。现实测得作用在挡土墙背上的水*向 土压力合力值为 70kN/m。试用朗肯土压力理论验算墙后土体是否已达到主动极限*衡状态。
14.某墙下条形基础在地面处的轴向力设计值Ⅳ=160kN/m,基础埋深 1.Sm,地基为粘性土(η b =O,η d=1.1),γ =16. OkN/m?,γ sat=17. 6kN/ m?,地基承载力标准值 fak= 130kN/m2,地 下水位位于地面下 0. 5m,试设计该基础。(已知基础及土的*均重度 γ G= 20. OkN/ m?,
水的重度 γ w=10. OkN/ m?)

15.有一柱下桩基础,采用 4 根直径为 500mm 的灌注桩,桩的布置及承台尺寸如图示(*面 图中尺寸单位为毫米),承台埋深取 1. 5m,桩长为 9m,穿过粉质粘土进人中砂层 2.5m,粉 质粘土的桩侧阻力特征值 qsla= 25kPa,中砂的桩侧阻力特征值 qs2a=40kPa,桩端阻力特征 值 qPa=3500kPa。 (1)按经验公式计算单桩竖向承载力特征值 Ra; (2)相应于荷载效应标准组合时,作用于地面标高处的竖向力 Fk=3500kN,弯矩 Myk=200kN·m, 验算桩的承载力是否满足要求。

Ea<Ea 实际,即可知墙后土体已达到主动极限*衡状态。
16.一均质无粘性土土坡,其饱和重度γsat=19.5kN/m3,内摩擦角?=30°,若要求 这个土坡的稳定安全系数为1.25,试问在干坡或完全浸水情况下以及坡面有顺坡 渗流时其坡角应为多少度 。
16.解: 干坡或完全浸水时,坡角应为

tan? ? tan? ? 0.577 ? 0.462 Fx 1.25
因此 α=24.8° 有顺坡渗流时,其坡角应为 tan? ? r' tan? ? 9.69 ? 0.577 ? 0.230
rsat Fx 19.5 ? 1.25 因此α =12.9
17、某砂土地基中砂的φ =30°,c=0,若地基中某一点的应力σ 1=100kPa,σ 3=30kPa。问该点是否已剪破。 17 解: σ 3f=σ 1tan2(45°-φ /2)=100×tan230°=33kPa σ 1f=σ 3tan2(45°-φ /2)=30×tan260°=90kPa σ 3<σ 3f,故可判断该点已剪破。 σ 1>σ 1f,也可判断该点已剪破。 18 如图示,试求地面下 10m 深处 a 点的总应力、孔隙水压力,及有效应力。地 下水位于地表下 2.0m,砂层及粘土层的含水量,颗粒比重及孔隙比如下:砂层: w=22%,(地下水面以上),G=2.68,e=0.82. 粘土层:G=2.70,e=0.95.
地面

4m 4m

10m

砂土
10

4m

a

粘土

4m
2m 4m 4m

8m

18.解:先求出深度 10m 范围内各土层的重度:

?1

?

w ?1 1? e

G?

w

(由

?

d

?

1

? ?

w



?

d

?

1

? ?

w

?

w

得出)

= 0.22 ×2.68×9.81=17.6kN/m3 1? 0.82
地下水面以下砂层的重度为:

浮重度 ?

' 2

?

G ?1 1? e

?

w

=

2.68 ?1 1? 0.82

?

9.81

=9.06kN/m3

饱和重度 ? sat2 ? ? w ? ? ' =9.81+9.06=18.87kN/m3

粘土的重度为:

浮重度 ?

' 3

?

G ?1 1? e

?

w

=

2.70 ?1 1? 0.95

×9.81=8.53kN/m3

饱和重度 ? sat3 ? ? w ? ? '3 ==9.81+8.53=18.3 kN/m3

地表下 10m 处 a 点的有效应力为:? ' =17.6×2.0+9.06×4.0+8.53×4.0=105.56 kPa 又因为该处的孔隙水压力为:u=h ? w =8×9.81=78.48 kPa

所以总应力为:? =? ' + u=105.56+78.48 =184.04 kPa




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