土力学基础试题经典

1、浅基础1.1土壤的应力计算1.1.1自重应力计算示例1无防水层的自重应力计算如图2.1.1-2所示，细砂层的自重必须为()kPa。(a)62.05(b)47.05(c)82.05(d)42.05在表土中， cz=17.00.6=10.2(kPa)地下水位：cz=10.2 18.60.5=19.5(kPa)在粉砂底3360cz=19.5(19.9)您需要选择细砂层底部：cz=34.05(16.5-10)2=47.05(kpa)的答案(b)个案研究(1)地下水位以上土壤的严重程度，应使用土层的自然重证。(2)地下水位以下土壤的严重程度应使用浮重度，即土壤饱和严重程度减去水的重量的：i=i-w案例模拟问题1如地质剖面图2.1.1-3所示，粉土底部的自重应力为()kPa。(A)66.5 (B)90.9 (C)65.9 (D)50.9示例2有防水层时自重应力的计算地质剖面图2.1.1-4所示，泥质地层顶面的自重应力为()kPa。(A)41.7 (B)31.85 (C)36.85 (D)41.85解决方案：应将泥岩视为防渗层，顶部表面的自重应力为：cz=17 . 51 . 0 19 . 00 . 5(19 . 7-10)0.5=100.5=36.85(kpa)必须选择答案(c)。个案研究(1)投手层地下水位以下的土壤体重度严重：i=i-w(2)地下水位下有防渗层的情况下，防渗层水平以上的自重应力分析与透水层土壤方法相同，防渗层顶面内的自重应力急剧变化，即自重应力等于上部土壤和土壤的总重量。案例模拟问题2工程地质概况如图2.1.1-5所示。(1)地下水位0.5米以下土壤的自重应力为()kPa。(A28 (B)23 (C)27 (D)25(2)泥质地层顶面土壤的自重应力为()kPa。(A)36 (B)28 (C)38 (D)481.1.2计算基础底板压力(基于建筑地基基础设计规范)示例3中心负载下基准压力的计算：如果一面墙的底部墙基础宽度1m、深度1m、支承墙的垂直负载为150kN/m，则基准压力为()kPa。(A)140 (B)150 (C)160 (D)170解决方案基准压力PK=(fk GK)/a=fk/(B1)(bd1)/(B1)=fk/b 20d=150/1 201=170(kN/)选择答案(d)在案例分析基础压力计算中，不要错过基础及其复土厚度引起的压力。基础及其复土厚度的平均严重性为20kN/m。案例模拟问题3已知由顶部结构传递的载荷为400kn，基础深度为1.5m，基础底部大小为3m2m的基础压力为()kPa。(A)66.7 (B)96.7 (C)230 (D)200示例4偏心载荷下基本压力的计算(eb/6)结构基础(参见图2.1.2-4)、作用于设计地面标高的偏心载荷680kN、偏心1.31m、基础深度2m、楼板大小4m2m的基准最大压力为()kPa。(a)300.3(b)204.2(c)150.15(d)250.63:地基和充填重力解决GK=20422=320(kn)fk GK=680 320=1000(kn)基准形心的折弯距离：MK=6801.31=890.8 (knm)零应力曲面面积显示在偏心E0=mkfk GK=890.8100=0.89(m)B6=46=0.67m e0b 6基础地板上。A=B2-E0=42-0.89=1.11 (m)必须使用PK max=2(fk GK)3al=2100031.112=300.3(kn/m2)选择答案(a)。示例分析在偏心e0b6处pkmax=2 (fk GK) 3al。偏心E0是作用于基本心型的总弯曲距离与垂直力的和力之比。案例模拟问题6结构的基准井底大小为3m2m，与基准中心的偏心距离为300 kNm。图2.1.2-5，垂直力为260kN，底部深度为2m，则底部边缘的最大压力为()kPa。(a)416.67(b)277.77(c)185.19(d)217.86图2.1.2-5图2.1.2-6案例模拟问题7如图2.1.2-6所示，基准顶面上偏心载荷500kN、偏心距离1.41m、基准深度4m2m的基准面大小为基准边最大压力()kPa。(a)146.20(b)239.77(c)198.88(d)73.10示例6地下水存在时箱形基础的地基压力计算对于使用地下15m45m、建筑物总重量设计值135000kN、地基深度和工程地质剖面图2.1.2-7的高层建筑，地基土压力为()kPa。(A)220 (B)200 (C)180 (D)160解决方案：作用于底板的反作用力值P=f ga=1350545=200 (kpa)底部传入地基的压力由地基土和水共同承担。水所承受的压力p水=102=20 (kpa)土壤承担的压力p-土壤=200-20=180 (kpa)必须选择答案(c)。个案研究在计算箱形基础压力时，必须考虑地下水对箱形基础的浮力。1.1.3基础底板附加应力计算建筑载荷引起的土中的应力称为附加应力。建筑载荷产生的附加应力与自重应力具有不同的分布规律。由于地基的面积有限，地基载荷是部分载荷，应力依次通过载荷下的土壤颗粒传递到深处，同时，随着应力扩散和深度的增加，载荷分布在较大的区域，每个单位面积的应力变小。因此，其他应力值会随着深度的增加而逐渐减小。附加应力的另一个特征是在地基上制造新的变形，使建筑物沉降。变形的持续时间通常在塑料或软黏土中很长，最多持续几年或10年以上。如果基础没有深度，则附加应力等于基础上的接触压力(图2.1.3-1 (a)，当地基嵌入地下d深度时，附加应力应小于接触压力。因为在d深度，土壤受到了原来的压力，接触压力扣除了土壤原来承受的压力，剩下的是建筑物新增到土壤中的附加应力。因此，如果有深度，则底部的其他应力为P0=p-PC=p- d (2.1.3-1)样式，P0基板的附加应力，kpap基板的接触压力，kPa；Pc基座中的自重压力，kPa；土壤的严重，kn/m3；d预设深度，m从样式(2.1.3-1)中可以看到，接触压力p保持不变，埋得越深，附加应力越小。这样，在地基的承载力不高的情况下，减少建筑物沉降的措施之一就是减少地基附加应力，为此，可以适当地增加地基深度，减少附加应力。埋在地下8-9米的高层建筑里，建造地下2-3层地下室的话。制作P0=p- d=0 (2.1.3-2)图2.1.3-1基板附加应力P0的计算图此时，基底没有附加应力，也不会发生沉降(如果不考虑挖基坑卸载和重建房屋)，这种地基称为漂浮基础或补偿基础(图2.1.3-2)，这是建筑重量“浮起来”，准确“补偿”挖掘的土壤重量，而不下沉。示例7轴向载荷下基础附加应力的计算在图2.1.3-3的土层中，基础深度d=0.8m、顶部结构线荷载f=200kn/m和基础宽度1.3m的条形基础设计时，基础附加应力()kPa。解决方案：基准压力p=f ga=200 201 . 30 . 81 . 3=168.85(kpa)基地附加压力P0=p-0d=169.85-(17 . 00 . 6 18 . 60 . 2)=155.93(kpa)必须选择答案(b)。个案研究1.基准附加应力是基准压力(接触压力)减去土壤中的自重应力。基本自重计算，平均重度20k