土力学与地基基础计算试题及答案

1、28. 由试验测得某原状土样的天然重度 =19kN/m3，含水量 w= 30%，土粒相对密度 ds=2. 60 试计算该土样的孔隙比和干重度。 （水的重度 w= 1OkN/ m3）（6 分） 30. 有一种土，测得其黏聚力 c=1OkPa，=16。当该土中某面上荷载作用产生的 =290kPa， =95kPa，土体在该面上是否已经达到极限平衡状态。 （7 分） 31. 某挡土墙墙高 H=5.2m，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，重度y=18. 8kN/ m3，内摩擦角 = 30 ，墙后填土表面有超载 15kN/m。 （1）求作用在挡墙上被动土压力分布，并画出分布图； （5 分） （2）计

2、算作用在挡墙上被动土压力 EP。（2 分） 32. 如图所示的某建筑物柱下单独基础，其基底尺寸=6m， b=2m，作用在 0.00 标高（室 内地面）处的竖向荷载设计值为 2295- 6kN，天然地面标高为 -0.45m ，其他指标见图。试按 持力层承载力的要求，验算基底尺寸是否合适。 8 分） 33. 对某个砂试样进行直接剪切试验， 当垂直压力 =200kPa时，测得其抗剪强度 Tf =116kPa， 回答以下问题： （1） 该干砂的内摩擦角为多少？（ 5 分） （2） 大主应力作用面与剪切破坏面的夹角为多少？（ 2 分） 3=1OOkPa，试样破坏时，需施加多大 （3）如果对该砂样进行三轴

3、压缩试验，施加周围压力 的大主应力 1?（3 分） 34. 某条形基础，基础宽度 b=4.Om，埋深 d=2.Om，地基土的重度为 7=18. 5kN/ m 3，黏聚力 c= 15kPa ，内摩擦角 =200，查表可得 NC=17.7 、Nq =7. 44 、 Ny=4 o，试按太沙基公式 确定地基的极限承载力，如果安全系数 K =2.5 ，求地基承载力特征值。 （7分） 28. 在对某地基土进行试验时，以环刀切取土样。土样高度 2cm，上、下底面积为 50cm2，称得原状土样质量为 190g ， 烘干后土样质量为 150g。试计算土样的密度和含水量。 若该 土样处于饱和状态，试计算土样的孔隙

4、比。 （ 6 分） 29. 有一柱下单独基础， 其基底面积为 2.5 x4m2 ，埋深 d=2m， 作用于基础底面中心的荷载为 3000kN，地基为均质粘性土， 其重度为 =18kN/m3，试求基础底面处的附加压力P0。（5 分） 30. 某场地第一层为粘性土层，厚度为4m，其下为基岩，经 试验测得粘性土层的平均孔隙比 e=0. 700 ，平均压缩系数 a=0.5Mpa-1 。求该粘性土的平均压缩模量Es。现在粘性土层 表面增加大面积荷载 p= 1OOkPa，求在该大面积荷载作用下 粘性土层顶面的最终固结沉降量。 （ 5 分） 31. 某框架柱采用预制桩基础，如图示，柱作用在承台顶面 的荷载标

5、准组合值为 =2600kN，Mk= 300kN m，承台埋深 d=1m，单桩承载力特征值为 Ra=700kN。试进行单桩竖向承载 力验算。 （ 6 分） 32. 某土样直剪试验结果为： 对应于法向应力 50kPa、1OOkPa、 200kPa 时的抗剪强度分别为 27. 5kPa、55. OkPa、110. OkPa; （1）确定该土的抗剪强度指标； （5 分） （2）若地基中某点的 3=1OOkPa， 1=280kPa，该点是否已发 生剪切破坏？（ 3 分） （3）当作用在此土中某平面的法向应力为300kPa、剪应力为 160kPa 时，该面是否会剪切破坏？（ 3 分） 33. 某工业厂房柱

6、基础，基底尺寸 46m2，作用在基础顶部 的竖向荷载 F= 3000kN ，弯矩 M=2100kN m，地质条件及基 础埋深如图所示，地下水位于基础底面处，试验算该地基土 承载力是否满足要求。 （w= 1OkN/m3， G= 20kN/ m3）（8 分） 34. 某挡土墙高 7m，墙后填土指标如图示。试采用朗肯土压 力理论求作用于墙背上的主动土压力分布（不要求计算土压 力合力及作用点） 。（9 分） 30.解： =匕乞=气舁毁=3.4MPa a0.5 大面积荷载作用下,6 =P = lOOkPa 100 3?4x W3 x400 = 11. 76mm 2600+20 x1. 8x1二8x1 4

7、 = 666. 2kN/?u =700kN 3i.解0=坐 3Of)Yn s 詡 62kNl2X840kN 经验算，单桩竖向承载力满足要求。 32-解:(,)tan = 2ooioo=0-55 7 =e + atancp 将 cr 二 100kPa,r =55kPa 代入得 c 二0 (P = arctanO. 55 = 2& 8 285.9 (2) = r3tan2 ( 45 + j = 100 x tan2 ( 45 6 riz,即该点没发生剪切破坏。 (3) 7y = trtan 爭 当 a = 300kPa 时，tz = 300 x 0. 55 = 165kPa 7TZ,BP该面不会剪

8、切破坏。 33解忆二几+乃疗(b-3) +%n(d-05) = 160+0.5 x (21 -10) x (4-3) +2 x 19x(2. 5-0.5) = 241.5kPa G=4x6x2,5 x20 = 1200kN =1. Om M 2100 n . I e fTg 3000 71200 mT Pg F + G八 6x0.5 卩 F 土 262. 5 0 1、已知土的土粒比重 G=2.65，饱和度 Sr=40%，孔隙比 e=0.95, 问饱和度提高到 90% 时，每立方米的土应加多少水。（ 8分） 2、挡土墙高 5 m，墙背竖直光滑，填土水平，共有两层。各层物理力学性质指 标如图。试求

9、主动土压力 Ea。（9 分） 2m 1=17k N/m 3 1=32o c1=0 3m 2=19k N/m 3 2=16o c2=10 kN/m 2 3、某条形基础下地基土体中的一点的应力为： z=250kPa、x=100kPa、 xz=40kPa。已知土的 =30， C=0，问该点是否剪切破坏 ?如 z 和x 不 变，xz 增至 60KPa，则该点又如何 ?（8 分） 4、某单层厂房独立柱基底面尺寸bl=2600mm5200mm, 柱底荷载设计值： F1=2000kN，F2=200kN，M=1000kNm，V=200kN （如图 1）。柱基自重和覆土 标准值 G=486. 7kN，基础埋深和工程地质剖面见图 1（埋深 1.8 米，软弱下卧层 离基础底的距离为 2.5 米，扩散角为 23 度，图中长度单位为毫米） 。试验算持力 层和下卧层是否满足承载力要求？（ 10 分） F1=2000kN F2=200kN M=1000kN m 620 =19kN/m 500 V=200kN 1800 5