土力学期末复习资料.doc

_ 主观题复习资料一、简答题1. 试述群桩效应的概念和群桩效应系数的意义群桩效应就是指群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和这一现象。群桩效应具体反映在以下几个方面：群桩的侧阻力、群桩的端阻力、承台土反力、桩顶荷载分布、群桩的破坏模式、群桩的沉降及其随荷载的变化。用以度量构成群桩承载力的各个分量因群桩效应而降低或提高的幅度指标，如侧阻、端阻、承台底土阻力的群桩效应系数。2. 土是由哪几个部分组成的？各相变化对土的性质有什么影响？答:土的成分包括粒度成分、矿物成分和化学成分三个方面。自然界的土，作为组成土体骨架的土粒，大小悬殊，性质各异。工程上常把组成土的各种大小颗粒的相互比例关系，称为土的粒度成分。土的粒度成分如何，对土的一系列工程性质有着决定性的影响，因而，它是工程性质研究的重要内容之一。1粒组及其划分为了便于研究土粒的大小，通常按土粒的直径(简称粒径，以mm为单位)来划分粒径区段。将每一区段中所包括大小比例相似、且工程性质基本相同的颗粒合并为组，称为粒组。每个粒组的区间内常以其粒径的上、下限给粒组命名，如砾粒、砂粒、粉粒、粘粒等。各组内还可细分成若干亚组。表1-1是我国部颁标准公路土工试验规程(JTJ 051-93)(以下简称规程)粒组划分表。2粒度成分及粒度分析一般天然土由若干个粒组组成，它所包含的各个粒组在土全部质量中各自占有的比例称为粒度成分，又称颗粒级配。用指定方法测定土中各个粒组占总质量百分数的试验，称为土的颗粒分析。3.试简述太沙基的有效应力原理以及说明单向固结理论的假定条件。 太沙基有效应力原理：(1)土的有效应力等于总应力减去孔隙水压力(2)土的有效应力控制了土的变形太沙基一维固结理论的基本假设是什么？答：土中水的渗透只沿竖向发生，而且服从达西定律，土的渗透系数为常数；相对于土的孔隙，土颗粒和水都是不可压缩的，因此土的变形仅是孔隙体积压缩的结果，而土的压缩服从线性压缩定律；土是完全饱和的，土的体积压缩量同孔隙中排出的水量相等，而且压缩变形速率取决于渗流速率。单向固结理论的假定条件有：（1）土层是均质的，完全饱和的。 （2）土颗粒和水是不可压缩的。 （3）水的渗出和土的压缩只沿着竖向变化。 （4）土中水的渗出服从达西定律。（5）在渗透固结中，土的渗透系数K和压缩系数a保持不变。（6）外荷一次瞬间施加。4.影响土的抗剪强度的因素有哪些？答：土的抗剪力受多种因素的影响：首先，决定土的基本性质，即土的组成、土的状态和土的结构，这些性质又与它形成的环境和应力历史等因素有关；其次，还决定于他当前所受的应力状态；再次，土的抗剪强度主要依靠室内实验和野外现场原位测试确定，实验中仪器的种类和实验方法对确定土的强度值有很大的影响。5.朗肯土压力理论和库仑土压力理论的各基本假设条件是什么？朗肯压力理论是根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件而得出的土压力计算方法。库仑土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。a、联系当=0，=0，=0，用两种理论计算结果相同b、区别 不同假设，不同分析方法。 库伦土压力理论计算被动土压力误差大，适宜计算主动土压力；朗肯土压力理论计算主动土压力误差大，适宜计算被动土压力。适用条件不同。朗肯土鸭梨理论适用在土的极限条件下。库伦土压力理论适用在墙后的填土是理想的颗粒体(粘浆力C=0),滑动破坏面为一平面。6.什么是地基？什么是基础？它们各自的作用是什么？地基：我们将受建筑物影响在土层中产生附加应力和变形所不能忽略的那部分土层称为地基。作用：承受基础传来的荷载，并将荷载向土层深处传递。基础：建筑物的下部通常要埋入土层一定深度，使之坐落在较好的土层上。我们将埋入土层一定深度的建筑物下部承重结构，称为基础。作用：基础位于建筑物上部结构和地基之间，承受上部结构传来的荷载，并将荷载传递给下部的地基，因此，基础起着上承和下传的作用。7.地基破坏形式有哪几种？相应的是什么性质的地基？答：有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏。地基破坏形式主要与地基土的性质尤其是压实性有关，一般而言，对于坚实或密实的土具有较低的压缩性，通常呈现整体剪切破坏对于软弱黏土或松沙地基具有中高压缩性，常常呈现局部剪切破坏或冲剪破坏。8.地基处理的目的主要有哪些？工程中常用的地基处理方法可分几类？概述各类地基处理方法的特点、适用条件和优缺点？ 答：l 地基处理的目的主要有：地基处理的目的是针对软弱土地基上建造建筑物可能产生的问题，采取人工的方法改善地基土的工程性质，达到满足上部结构对地基稳定和变形的要求。可分为置换，排水固结，化学加固，振密、挤密，加筋。l 工程中常用的地基处理方法与特点、适用条件：分 类处 理 方 法原 理 及 作 用适 用 范 围换土垫层素土垫层砂垫层碎石垫层挖去浅层土，换用比较好的土料，以提高持力层的承载力，减少部分沉降量，并消除或部分消除土的湿陷性、胀缩性及防止土的冻胀作用，改善土的可液化性能。适用于处理浅层软弱土地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基碾压夯实机械碾压法振动压实法重锤夯实法强夯法通过机械碾压或夯击压实土的表层，而强夯法则利用强大的夯击功迫使深层土液化和动力固结而密实。提高地基土的强度，减少部分沉降量，消除或部分消除黄土的湿陷性，改善土的可液化性。一般适用于砂土及含水量不高的粘性土。强夯法应注意其震动对附近建筑物的影响排水固结堆载挤压法砂井堆载预压法排水纸板法井点降水预压法真空预压法通过改善地基的排水的条件和施加预压荷载，加速地基的固结和强度增长，提高地基的稳定性，并使沉降提前完成。适用于处理厚度较大的饱和软土层，但需要具体预压条件(时间)，对于厚的泥炭层则要慎重振动挤密砂桩挤密法土桩挤密法灰土桩挤密法生石灰挤密法振冲法通过挤密或振动使深层土密实，并振动挤密过程中回填砂，砾石等形成砂桩或碎石桩，与桩间土一起组成复合地基，从而提高地基承载力，减小沉降量。适用于处理砂土、粉砂或部分粘土颗粒含量不高的粘性土化学加固硅化法旋喷法碱液加固法水泥灌浆法深层搅拌法通过注入化学浆液将土粒胶结，或通过化学作用或机械拌和等改善土的性质，提高地基承载力。适用于处理砂土、粘性土、湿陷性黄土等地基，特别适用于工作事故处理其 它加筋法土层锚固技术热加固法冻结法等通过特殊的技术措施处理根据实际情况确定二、计算题1.某地基土含水量19.5%，土粒相对密度2.70，土的干密度1.56 g/cm3，确定孔隙比、饱和度。又知该土的液限28.9%、塑限14.7%，求液性指数、塑限指数，确定土名，判定土的状态。2.某地基为砂土，湿密度为1.80 g/cm3，含水量21%，土粒相对密度2.66， 最小干密度1.28 g/cm3，最大干密度1.72 g/cm3，判断土的密实程度。3.有一矩形基底，面积为2m4m，均布荷载p0=170kPa。试求基底中心点及两个边缘中心点下z=4m处的附加应力z。4.地基中某一单元土体上的大主应力为430kPa，小主应力为200kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标c=15 KPa，=20试问：该单元土体处于何种状态？5.如下图，某柱下方形底面基础，底面边长2.8m，基础埋深1.8m，柱作用在基础顶面的轴心荷载标准组合值Fk=1250KN,第一层土为粘土，厚度3.8m，天然重度=18kN/m3；地基承载力特征值fak=160kPa,深度修正系数d=1.6；粘土层下为淤泥层，天然重度=17kN/m3；地基承载力特征