土力学与基础复习题.doc

土力学与地基基础练习题绪论1 土是怎样形成的？为何说土是三相体系？答：土是由岩石经历物理化学生物风化作用以及剥蚀搬运沉积作用等交错复杂的自然环境中所生成的各类沉积物。土粒集合体构成土的骨架，土的骨架的孔隙中存在液态水和气体。2 土力学学科需研究和解决工程中的哪两大问题？答：对土的基本力学性质和土工问题计算方法的研究验证，是土力学的两大重要研究课题。3 地基与持力层有何区别？4 何谓基础？习 题 一一、填空1土的结构分为 单粒结构 、 蜂窝结构 和 絮状结构 三种。2土的构造主要有 水平层理构造 和 交错层理构造 两种。3反映土单位体积质量（重力）的导出指标有 浮密度 、 饱和密度 和 干密度 。4土的基本指标包括 土的密度 、 土粒相对密度 和 土的含水量 。5土的不均匀系数越大，曲线 越平缓 ，粒径分布 越不均匀 。7土的密度是 土的总质量 与 土的总体积 之比。二、简答1. 何谓土粒粒组?土粒六大粒组划分标准是什么? 土粒粒组自然界的土都是由大小不同的土粒组成，土粒的大小称为粒度，介于一定粒度范围内的土粒称为粒组。 根据界限粒径200、60、2、0.075mm和0.005mm把土粒分为六大粒组：漂石或块石颗粒、卵石或碎石颗粒、园砾或角砾颗粒、砂粒、粉粒及黏粒。2. 在土的三相比例指标中，哪些指标是直接测定的？ 土的密度、土粒密度、土的含水量三个指标可在实验室内直接测定，是实测指标，常称为土的三相基本试验指标3. 判断砂土松密程度有哪些方法？ 孔隙比 、相对密度 和标准贯入击数判别三、判断题1土的不均匀系数越大，表示土粒越不均匀。 （ ）2工程上常用不均匀系数和曲率系数判断土的级配情况。 （ ）3级配分布曲线纵坐标上60%、30%、10%对应的粒径统称为有效粒径。 （ ）4.结合水没有浮力作用但能传递静水压力。 ( )5.级配良好的土的颗粒应该是较均匀的。 ( )6.颗粒级配曲线越平缓,土的粒径级配较好。 ( )7.相对密度越大,砂土越松散。 ( )四、计算1. 某粘土的含水量w=36.4%, 液限wL=48%、塑限wp=25.4%，要求：1).计算该土的塑性指标Ip；2).确定该土的名称；3).计算该土的液性指标IL；4).按液性指标数确定土的状态。 解：习 题 二一、填空1某点在地下水位以下,当地下水位下降时该点自重应力将 增加 ;地下水位上升时该点自重应力将 减小 。二、判断题1基底附加压力是基底压力的一部分.( )2. 地基附加应力是引起地基变形与破坏的主要因素.( )三、简答1何谓土的自重应力和附加应力？两者沿深度的分布有什么特点？土的自重应力是指由土体本身的有效重力产生的应力附加应力：是指由新增外加荷载在地基中产生的应力特点：自重应力随深度的增加而逐渐加大；附加应力随深度的增加而逐渐减小2计算土中自重应力时为什么要从天然地面算起？土中自重应力是指由土体本身的有效重力产生的应力，研究土的自重应力的目的是为了确定土体的初始应力状态；所以。3. 在不规则荷载作用下，如何计算土中的附加应力？使用应力叠加原理习 题 三一、名词解释1有效应力：即粒间接触应力，由土骨架所传递的压力 2孔隙水压力：土体中由孔隙水所传递的压力3有效应力原理：饱和土体的有效应力原理就是土体中的总应力在任一时刻有效应力和孔隙水压力之和始终应等于饱和土体中的总应力。4土的压缩模量：又称侧限变形模量，土体在侧限条件下竖向压应力与竖向总应变之比5固结度：指地基在固结过程中任一时刻的固结沉降量与其最终沉降量之比二、简答1有效应力与孔隙水压力的物理概念是什么？在固结过程中两者是怎样变化的？概念见名词解释，在渗透固结过程中，伴随着孔隙水压力的逐渐消散，有效应力在逐渐增长，土的体积也就逐渐减小，强度随之提高。2什么是固结度？固结度：指地基在固结过程中任一时刻的固结沉降量与其最终沉降量之比3压缩系数a的物理意义是什么？怎样用a1-2判别土的压缩性质。土体在侧限条件下孔隙比减小量与有效压应力增量的比值，即e-p曲线中某一段的割线斜率。a1-20.1MPa-1 低压缩性土；0.1MPa-1 =a1-2=0.5MPa-1 高压缩性土 三、填空1总应力不变的情况下，孔隙水压力等于 总应力 应力与 有效 应力之差。2地基的压缩变形是 附加应力 引起的;地下水位永久性下降,也能引起建筑物的 沉降 。3计算基础沉降时是以基底 中心 点以下土中附加应力为代表值.4在分层总和法中,地基压缩层厚度的下限取地基的 附加应力 等于或小于 自重应力 的20%（软土为10%)土层处。5工业与民用建筑物地基基础设计规范所推荐的地基最终沉降量值的计算方法是一种 简化的分层总和法 .6地基的沉降是由 附加应力 引起的.7固结度是指土层中 孔隙水 压力向 有效 应力转移的过程。习 题 四一、名词解释1地基承载力：指使地基发生剪切破坏失去整体稳定时的基底压力，是地基所能承受的基底压力极限值2土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力二、简答：1根据剪切前固结程度,排水条件及加荷快慢将直剪试验和三轴试验分为哪几种?各适用哪些情况?2砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同？同一土样的抗剪强度是不是一个定值？为什么？答：砂土的抗剪强度表达式为： 粘性土的抗剪强度表达式为：对于无粘性土，其抗剪强度仅仅是粒间的磨擦力，而对于粘性土，其抗剪强度由粘聚力和磨擦力两部分组成。同一土样的抗剪强度不是一个定值，因为库仑抗剪强度定律表明，土的抗剪强度是剪切面上的法向总应力的线性函数。三计算1.已知地基中某点受到大主应力1=500KPa，小主应力 3=180KPa，其内磨擦角为36,求：该点的最大剪应力是多少?最大剪应力面上的法向应力为多少?解：习 题 五一、填空1.影响挡土墙土压力大小的最主要因素是 挡土墙位移量 和 位移方向 .2.朗肯土压力理论的假设是 墙为刚体 、 墙背竖直、光滑 和 填土面水平 . 3.当墙后填土处于主动朗金状态时,破裂面与水平面的夹角是 .当处于被动朗肯 状态时斜截面上的正应力破裂面与水平面的角是 4.朗肯的主动土压力系数Ka的表达式 _,被动土压力系数Kp的表达式是 _.5.朗肯土压力理论是根据土的 极限平衡条件 得出的土压力计算方法;库仑土压力理论是从楔体的 静力平衡条件 得出的土压力计算理论.二、选择填空1当外界条件相同时主动土压力_B_被动土压力;主动土压力_B_静止土压力;被动土压力_ _静止土压力。 A:大于; B:小于; C:等于; D:无法判断 2砂土土坡的坡角最大最大只能_ C_内摩擦角时,土坡才可以稳定(处于极限平衡状态) A:大于; B:小于; C:等于; D:无法判断 三、简答1土压力有哪几种？影响土压力的各种因素中最主要的因素是什么？静止土压力、主动土压力和被动土压力三种。最主要因素是挡土墙的位移量和位移方向。2试阐述主动，静止、被动土压力的定义和产生的条件，并比较三者的数值大小。【答】主动土压力是挡土墙在土压力作用下向前转动或移动，墙后土体向下滑动，达一定位移时，墙后土体处于（主动）极限平衡状态，此时墙背上作用的土压力，用表示。 静止土压力是当挡土墙在土压力作用下无任何移动或转动，土体处于静止的弹性平衡状态时，此时墙背所受的土压力为静止土压力， 被动土压力是挡土墙的在外部荷载作用下向填土方向移动或转动时，墙挤压土体，墙后土压力逐渐增大，达到某一位移量时，墙后土体开始上隆，作用在挡土墙上的土压力达最大值，此时作用在墙背的土压力称为被动土压 3朗肯土压力理论的假定和适用条件是什么？利用朗肯理论如何计算主动、被动土压力？【答】朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土和无粘性土。郎肯土压力理论是根据半空间体的应力状态和土的极限平衡理论推出土压力强度的计算。他的假定条件1挡土墙垂直，2墙后填土表面水平，3挡墙背面光滑即不考虑墙与土之间的摩擦。四、计算1. 某挡土墙高5m，墙背垂直光滑，墙后填土面水平，填土的粘聚力C=11KPa,内摩擦角=22，重度=18kN/m3，试作出墙背主动土压力（强度）分布图形和主动土压力的合力。解：2. 挡土墙高7m,墙背直立、光滑，墙后填土面水平，填土面上有均布荷载q=20kPa，填土情况见附图。试计算主动土压力合力的大小和作用点及作出墙背主动土压力分布图。 解：习 题 七一、填空1.根据建筑物因桩基损坏所造成的后果的严重性将建筑桩基分为_ 3_个安全等级.2.柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度是由 柱短边一侧冲切破坏条件控制的.3.对软弱下卧层进行验算的公式中,fz为软弱下卧顶面处经_ 深度 _修正后的地基承载力4. 地基规范 根据冻胀对建筑物的危害程度, 将地基土的冻胀性分为 不冻胀 、 弱冻胀 、 冻胀 和 强冻胀 四类.二、选择1下列那一项属于减轻非均匀沉降危害的措施中的建筑措施C ：减轻墙体重力：采用轻型结构 ：建筑体型力求简单：增加建筑物的刚度和强度三、简答1.减轻地基不均匀沉降的建筑措施和结构措施有哪些?2.天然地基上浅基础的设计包括哪些内容?1）充分掌握拟建场地的工程地质条件和地质勘察资料。2）在研究地基勘察资料的基础上，结合上部结构类型，荷载的性质、大小和分布，建筑布置和使用要求能及拟建基础对原有建筑设施或环境的影响，并充分了解当地建筑经验、施工条件、材料供应、先进技术的推广应用等其它有关情况，综合考虑选择基础类型和平面布置方案。3）确定地基持力层和基础埋置深度4）确定地基承载力设计值5）按地基承载力确定基础底面尺寸6）进行必要的地基稳定性和徨片变形验算：使用权地基的稳定性得到充分保证，并使地基的沉降不致引起结构损坏、建筑物倾斜与开裂，或影响其正常使用和外观。7）进行基础的结构设计3.选择基础埋深应考虑哪些因素?（1）、基础埋深是指从室外设计地坪至基础底面的垂直距离。（2）、埋深大于等于5米的基础称为深基础；埋深在0.5米5米之间的基础称为浅基础。基础埋深不得浅于0.5米基础埋深的影响因素：（1）、建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造；（2）、作用在地基上的荷载大小和性质；（3）、工程地质和水文地质条件；4.确定地基承载力有哪些方法?地基的容许承载力是单位面积上容许的最大压力。容许承载的基本要素是：地基土性质；地基土生成条件；建筑物的结构特征。极限承载力是能承受的最大荷载。将极限承载力除以一定的安全系数，才能作为地基的容许承载力四、计算1. 某承受中心荷载的柱下独立基础,基础底宽b=1.5m，埋深d=1.6m，地基土为粉土,重度=17.8kN/m3，摩擦角标准值k=22，e=1.1,Ck=1.2kPa,试确定地基承载力设计值。解：查表7-9可得：所以 2. 某中砂土的重度为0=18.0kN/m3，地基承载力标准值为fk=280kPa，试设计一方形截面柱的基础，作用在基础顶面的轴心荷载为F=1.05MN，基础埋深为1.0m，试确定方形基础底面边长。解：查表可得深度修正系数： 习 题 八一、名词解释1.负摩阻力：当由于某些原因，土体的沉降超过桩受荷产生的沉降时，土对桩的磨擦力便指向下方，这种起着加大桩身轴力作用的摩阻力即为负摩阻力。二、填空1.通常,当_ 软弱 _土层很厚,桩端达不到良好地层时,桩基设计应考虑_ 沉降 _问题.2.桩基按承载性状分类,可以分为两大类型,分别是 摩擦型 和 端承型