14231871土力学与基础工程复习试题

1、. . . .土力学与基础工程复习题填空1土中的自由水包括 和 ；2. 土的颗粒级配曲线的坡度较陡，则表示 ；3. 渗透固结过程实际上是 消散和 增长的过程；4. 用朗肯土压力理论计算土压力时，要求挡土墙墙背 、 ，其后土体表面 并无限延伸；5. 按桩的制作分类，可分 和 两大类；6. 土的固结度 Ut=7. 土的时间因数 Tv=8. 土的固结系数 Cv=9. 一点极限平衡条件表达式3 = 无粘性土3 = 粘性土10. 粘粒含量越 ，颗粒粒径越 。比表面积越 ，亲水性越 ，可吸附弱结合水的含量越 ，粘土的塑性指标越 。11. 在粘 性土 的 物理 性质 指 标中 ， 对粘 性土 的性 质 影响

2、 较大 的 指标是 。12. 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的 ，它是用指标来衡量。13. 无粘性土基本呈 结构，其土粒排列是影响无粘性土工程性质好坏的主要因素，而粘性土呈 结构和 结构，因此其特点是 ， ， ， 。14. 粘性土具有 ， 结构，其土粒间联结力由于 和而得到加强， 称为结构强度， 因此， 这种土扰动后 。St= 且 时称为高灵敏度土。15. 渗透力，即动力水压力， 是 对 的压力，渗透力的表达式是 ，产生流砂的条件是 。16. 应力引起土体压缩， 应力影响土体的抗剪强度。17. 饱和粘土的沉降由 、 、 沉降组成，计 算 这 几 部 分 沉 降 时 ， 其 压 缩 性 指

3、 标 要 分 别 采用 、 、 。18. 无粘性土抗剪强度公式是 ，其中 是 应力。19. 随 荷 载 增 加 ， 地 基 变 形 的 三 个 阶 段是 ， ， 。20. 当土墙常见的形式有 、 、 、参考. . . .等采用的材料有 、 、等。21. 计算被动土压力时，库伦理论假设破裂面为 ，实际是一，因此计算结果误差较大，而用朗肯理论计算值，偏于 ，因此一般采用朗肯理论填空答案1. 毛细水 重力水2. 级配良好3. 孔隙水压力 有效应力4. 直立 光滑 水平5. 预制桩、 现场灌注桩6. Ut StS7. Tv=Cvt2H1 e k8. Cv w2 09. 1 = tan 45 / 23

4、无粘性土2 0 03 = 1 tan 45 / 2 2c tan 45 / 210. 多（少），细（粗），大（小），强（弱），多（少），大（小）。11. 液性指数12. 密实程度，相对密实度13. 单颗，蜂窝，絮状，孔隙比大，压缩性高，抗剪强度低，结构性强。14. 蜂窝，絮状，土粒间胶结，长期压密，强度降低， ，大于，4。15. 渗流水，土骨架，自下而上的渗透力超过土的有效重度。16. 附加、自重17. 瞬时沉降、固结沉降、欠固结沉降、弹性模量，压缩指数、次压缩系数18. tan ，正19. 弹性，塑性，破坏阶段20. 重力式，悬臂式，扶臂式，拉锚式，块石，素混凝土，钢筋混凝土21. 平面，曲

5、面，大，安全选择1. 碎石土和砂土定名时下列何项方法正确？（ ）。参考. . . .（A）按粒组划分。（B）按粒组含量由大到小以最先符合者确定。（C）按粒组含量由小到大以最先符合者确定。（D）按有效粒径确定。2. 土条滚搓到（ ）出现裂纹并断开时，土条的含水量等于塑限。（A）2mm （B）3mm （C）4mm （D）5mm3. 在荷载作用下，孔隙水排出，体积减小，此时引起的沉降是什么沉降 ?( )（A）瞬时沉降 （B）固结沉降 （C）次固结沉降 （D）总沉降4. 朗肯土压力理论假定挡土墙墙背光滑无摩擦，造成主动土压力计算值（ ）（A）偏大 （B）偏小 （C）无偏差 （D）偏大或偏小均可能5.

6、对于摩擦桩，桩侧阻力充分发挥所需的桩土相对位移比桩端阻力充分发挥所需的位移（ ）（A）大 （B）小 （C）相等选择题答案1 A 2. B 3. B 4. A 5. B名词解释1、土的压缩性2、最优含水量名词解释答案1、土颗粒的弹性压缩和土中水的压缩都是很小的， 而土骨架的压缩则是主要的。土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。2、对于同一种土料，用相同的试验方法，可以得到在某含水量时的最大干重度 ，此 dmax时的含水量，我们称之为最优含水量 。其值一般为该土塑限的±2%。简答题1、“甲土含水量比乙土大，则甲土的饱和度也比乙土的大”是否正确？说明理由。2、简述有效应力原理的内容。

7、3、影响土压力的因素有哪些？4、什么是地基承载力的特征值？5、说明土的天然容重、饱和容重、浮容重、干容重的物理概念，试比较同一种土的数值大小？6、何谓地基土的前期固结压力？如何根据其与地基土现有上覆荷重的大小比较来确定三种应力历史类型的地基土？7、简要介绍莫尔 库伦强度理论。8、什么是地基、基础？什么叫天然地基？9、桩基础设计计算步骤如何参考. . . .10、说明桩侧负摩阻力产生的条件和场合11、土的直接测定三项指标及其定义12、什么是临塑荷载、临界荷载、极限荷载？13、减轻不均匀沉降的措施14、桩的负摩阻力概念及其产生原因。答案1. “甲土含水量比乙土大，则甲土的饱和度也比乙土的大”此种说

8、法不正确， 在理解这个问题的时候要注意含水量是质量之间的比值， 而饱和度是体积之间的比值， 在相同孔隙体积的情况下上述说法成立， 假设在相同土粒质量的情况下甲土孔隙体积比乙土大得多的时候， 孔隙水所占体积相对孔隙体积就很难确定大小关系。2. 有效应力原理要点：（1）土中总应力 等于有效应力 '与孔隙压力 u 之和。即： '（2）土中有效应力控制土的体积和强度的变化。3. 影响土压力的因素包括： 墙的位移方向和位移量， 墙后土体所处的应力状态，墙体材料、高度及结构形式；墙后土体的性质，填土表面的形状，墙和地基之间的摩擦特性，地基的变形等。4、地基承载力的特征值是指由载荷试验测定的

9、地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。5. 天然容重是天然状态下单位体积土的重量； 饱和容重是土的孔隙中都充满水时的单位体积土的重量； 浮容重是指扣除地下水对土的浮力以后的土体重量与土的总体积之比；干容重是土的固重量与土的总体积之比；大小关系依次为：饱和容重天然容重干容重有效容重。6. 前期固结压力：天然土层在形成历史上沉积固结过程中受到过的最大固结压力超固结比 （OCR）：先期固结压力和现在所受的固结压力之比， 根据 OCR值可将土层分为正常固结土，超固结土和欠固结土。OCR1，即先期固结压力等于现有的固结压力，正常固结土OCR大于 1，即先期固结压力

10、大于现有的固结压力，超固结土OCR小于 1，即先期固结压力小于现有的固结压力，欠固结土。7、莫尔认为材料的破坏是剪切破坏，当任一平面上的剪应力等于材料的抗剪强度时该点就发生破坏，并提出剪切破坏面上的剪应力 f 是该面上的法向应力的函数， 这个函数在 f 坐标中是一条曲线， 该曲线称为莫尔包线。 理论分析和实验证明， 莫尔包线对土是比较适宜的， 而且，在应力变化范围不很大的情况参考. . . .下，土的莫尔包线通常近似用直线代替，该直线方程就是库伦公式表示的方程，将莫尔包线用库伦公式表示也便于应用。 这一由库伦公式表示莫尔包线的强度理论称为莫尔库伦强度理论。8、（1）地基是支承上部结构和基础的土

11、体或岩体； （2）基础是将上部结构及所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分； （3）天然地基是在基础建造时未经加固处理的天然土层。9、答：桩基础设计计算步骤如下：选定桩基础类型、承台位置和尺寸；选定桩的材料、 截面尺寸和估算桩长； 初步确定桩数和平面布置； 验算桩的受力；验算桩基础整体承载力；计算墩台顶的水平位移10、答：当土层相对于桩侧向下位移时， 产生于桩侧的向下的摩阻力即负摩阻力。产生负摩阻力的情况有多种， 例如：位于桩周的欠固结粘土或松散厚填土在重力作用下产生固结； 大面积截载或桩侧地面局部较大的长期荷载使桩周高压缩性土层压密；在正常固结或弱超固结的软粘土地区， 由于地下水位全面降

12、低 （例如长期抽取地下水），致使有效应力增加，因而引起大面积沉降；自重湿陷黄土浸水后产生湿陷；打桩时已设置的邻桩抬升等11、土粒比重土粒质量与同体积的 4 摄氏度纯水的质量之比；土的含水量土中水的质量与土粒重量之比土的密度天然土单位体积的质量12、临塑荷载是指基础边缘地基中刚出现塑性区时基地单位面积上所承担的荷载，它相当于地基土中应力状态从压缩阶段过渡到剪切阶段的临界荷载。临界荷载是指允许地基中产生一定范围塑性区所对应的荷载， P1/4 、P1/3 分别是允许地基产生 Zmax=b/4和 b/3 范围塑性区所对应的两个临界荷载。极限荷载是指地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的荷载。13、减轻地

13、基不均匀沉降的措施：（一） 建筑措施：（1） 建筑物体型力求简单；（2） 在某些特定部位设沉降缝，以减少沉降危害；（3） 控制长高比及合理布置墙体；（4） 合理处理相邻建筑物基础间的净距；（5） 调整某些结构的标高。（二） 结构措施：（1） 减轻建筑物自重；（2） 设置圈梁；（3） 减小或调整基地附加应力；（4） 采用非敏感性结构（三） 施工措施：（1） 采取先重后轻的程序；（2） 避免地面堆载引起超附加沉降参考. . . .（3） 在软基上开挖基坑，经可能避免扰动土的原状结构。14、土层相对于桩侧向下位移产生于桩侧向下的摩阻力称为桩侧负摩阻力。产生原因：1）位于桩周的欠固结软粘土或新近堆积的

14、在重力作用下固结。2）大面积堆载使桩周围的土压密。3）在正常固结或弱超固结的软粘土地区，由于地下水位降低而产生。4）湿陷性黄土进水后产生湿陷。5）打桩时使已设置的邻桩抬升等原因。计算题1、已知土样质量共 48kg，其含水量 w=20%，现要求将该土含水量提高到 w=40%，问需要向土中加入多少质量的水？1. 解：已知：m1 48kg w1 20% w2 40%mms (1 ) 48 (1 20%) 40 则： 1 kgw1m2 ms (1 w2 ) 40 (1 40%) 56kgmw m2 m1 56 48 8kg2、在不透水不可压缩土层上， 填5m厚的饱和软粘土， 已知软粘土层318 kN

15、/ m 。压缩模量 Es1500kPa，固结系数 Cv19.1m2/ 年，软粘土在自重下固结，当固结度 Ut 0.6 时，产生的沉降量？3 ,E 2/ 年 2. 解：已知 H5m, =18kN/ m s=1500kPa, Cv=19.1m当 Ut 0.6 ， StUt ·S分析：St S所以先求软粘土的最终沉降量s2Hcz 18 52 / 1500 15 H cmE 2Es s则 固结度 Vt 0.6 时的沉降量为StVt ·S0.6 ×159cm3、某粘性土含水量 w 36.4%，液限为 wL=48%，塑限为 wp=25.4%，（1）计算该土的塑性指数 I P

16、，并根据塑性指数I ，确定土名称，（2）计算其液性指数PI ，按L液性指数确定土的状态？参考. . . .3. 解：已知 w 36.4% wL=48% wp=25.4%则： I p w w 48 25.4 22.6 知此土为粘土L P(w w ) ( 36.4 25. 4)I 0.49 此土处于可塑状态PL (w w ) (48 25. 4)L P4某矩形基础的埋深 d=2m，基础面积为 b l =1.5m×2m，地面处由上部结构传来施加于基础中心的荷载 F=400kN，地表下为均质粘土， 土的容重318 kN / m ，地下水水位距地表 1m，土的饱和重度3sat 19. 5kN

17、/ m ，求基底附加压力？4. 解：已知：F b l23msat319.5 kN / m318kN / mN 400kN则 p 133.3kPa2F 3m基底处附加应力为 p p D 133.3 18 1 (19 .5 9. 8) 1 1. 5.6kPa05、某挡土墙，高 4 米，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，容重 18kN/m3，内摩擦角 36°。计算静止土压力和主动土压力。 （其中k 1 sin 1 sin 0.412 ，k tan(45 ) 0.26）0 a25. 解静止土压力系数 k 1 sin 1 sin 36 0.412 （近似取 ）01 1 22静止土压力 P

18、 h k 18 4 0.412 59.4kN / m0 02 22 236主动土压力系数 ) 0. 26k tan (45 ) tan (45a2 21 2 1 2主动土压力 P h k kN ma 18 4 0.26 37. 4 /a2 2P 、 Pa 作用点位置均距墙底 1.33m处。06、一条行基础受均部荷载， p=100kPa,宽度为 3m，埋深 1.5m，基础底面以上土参考. . . .的性质为： 15 ，c 15kPa ，317 kN / m ，基础底面以下土的性质为：10 ，c 20kPa ，318 kN / m ，试问地基的承载力安全系数为多少？（ 10 时， Nr 1.20

19、， Nq 2.69 ， Nc 9.58 ； 15 时， Nr 1.80 ，N . ， Nc 12 .9 ）4 45 q16. 解： pu BNr qNq cNc2= 0.5×18×3×1.20+17×1.5×2.69+20×9.58=32.4+68.6+191.6=292.6 kPaKpup292.61002.937、已知一挡土墙高 H 。墙背光滑垂直，墙后填土面水平。填土：= 18 KN/m ， =18°，C= 0 KPa。试求主动土压力的大小7、解：（1） =r tan2 (45°- /2)- 2Ctan (4

20、5°- /2)=18 ×0× tan=0 KPa2 (45°-18°/2)-2 ×0×tan (45°- 18 °/2)（2） =r tan2 (45°- /2)- 2Ctan (45°- /2)=18 ×6× tan=57.01KPa2 (45°-18°/2)-2 ×0×tan (45°- 18 °/2)（3）主动土压力 E =1/2 ×57.01 ×6=171.03KN/m8、某饱和粘性土，由无侧限抗压强度试验测得不排水抗剪强度 c kPau 70 ，如果对同一土样进行三轴不固结不排水试验， 施加周围压力 150 kPa3 。求当轴向压力为 300kPa时，试件能否发生破坏。8. 解：因为饱和粘性