2023年西交大秋季离线作业土力学及地基处理

2023年秋季离线作业士力学及地基解决(1)一、名词解释(5X2=10分).触变性：粘性土的结构受到扰动，导致强度减少，但当扰动停止后，土的强度又随时间逐渐增大,这种强度随时间恢复的胶体化学性质称为土的触变性。.流砂:土体在向上动水力作用下，有效应力为零时，颗粒发生悬浮、移动的现象。.压缩指数：土在有侧限条件下受压时，压缩曲线eTgp在较大范围内为一直线,土压缩指数即为该段的斜率。.临塑荷载:地基中即将出现塑性区但尚未出现塑性区时所相应的基底压力，即相应于塑性区的最大深度等于零时所相应的基底压力。.倾斜：基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。二、填空题(10X2=20分).若土体为二相体,则其饱和度等于1或0°.用于控制填土压实质量的指标是压实度。.地下水按其埋藏条件可分为潜水、上层滞水和潜水三类。.粘性土按塑性指数分为粘土和粉质粘土。.在同一均质土场地的地表面，作用有基底压应力相同、面积相同的圆形和矩形均布柔性荷载，圆形、矩形荷载中心下同一深度处的附加应力为则%与加的大小关系是?＞外o.某建筑地基土为硬土，其压缩模量大于15Mkp,,,则相对于实测沉降量，传统单向压缩分层总和法计算沉降量一偏大,.某饱和粘性土地基上的建筑物施工速度较快，设计时应选用三轴仪不固结不排水抗剪强度指标。.若墙后土体处在极限平衡状态，则挡土墙受到积极土压力或被动土压

力。.在填土压实时，若填土的含水量小于最优含水量,且两者之差已超过允许值但差值不大，此时，除可采用对土加水措施外,还可采用的措施是一用压实功率较大的机具压实。.振冲法施工时，常通过观测上的变化,控制填料振密的质量。三、选择题（10X2=20分）.某砂土的最大孔隙比emax=1.0,最小孔隙比=0.55,天然孔隙比e=0.8,则该砂土的密实状态应属于BoA密实的；B中密的；C松散的；D无法判断。.三角形分布的矩形荷载角点下的竖向附加应力系数是//力，z/〃的函数，其中b是_BoA矩形荷载短边长度；B三角形荷载分布方向的边长；C矩形荷载长边长度；D三角形荷载最大值所相应的边长。.某饱和粘性土无侧限抗压强度实验得不排水抗剪强度60kp“，假如对同一土样进行三轴不固结不排水实验,施加14（U几的围压，则土样发生破坏时的轴向压力等于_C。A140攵z；B200kpa;C260攵乩；D400kpa..某挡土墙墙后填土为粗砂，当墙后水位上升时,墙背受到的侧压力的变化是AoA变大；B变小；C不变；D变为零...某无粘性土坡的坡角为20、土的内摩擦角为300,该土坡的稳定安全系数等于_CoA0.67;B1.5;C1.59；A0.67;B1.5;C1.59；D0.63..强夯法之所以可以加固地基,是由于_A。A强大的夯击能在地基中产生强烈的冲击波和动应力；B强大的夯击能在地基中产生强烈的面波和剪切波；C强大的夯击能在地基中产生强烈的面波；D强大的夯击能在地基中产生强烈的剪切波。.反映土结构性强弱的指标是A饱和度；B灵敏度；C重度；D相对密实度。.柔性基础的上部荷载为钟形分布时,基底接触压力分布呈现工;oA均匀分布；B马鞍形分布；C钟形分布；D梯形分布。.在同一均质土场地有埋深相同的两矩形基础，其基底压应力相同，长度比相同，但基础尺寸大小不同，则两基础沉降量的关系是_C。A大基础和小基础的沉降量相同；B小基础的沉降量大于大基础的沉降量；C大基础的沉降量大于小基础的沉降量；D无法判断。.均布条形荷载作用下地基土最易发生塑性破坏的部位位于_B。A条形荷载中心下；B条形荷载边沿下；C距边沿1/4基础宽度下；D距边沿1/3基础宽度下。四、简答题（4X5=20分）.简述地下水位的变化对地基应力、沉降的影响。答：本地下水位下降时,地基中原水位以下土层的有效自重应力增长,有效自重应力增长,有效自重应力增长必然使土层产生压缩,从而使地基产生沉降;特别当降水井形成降水漏斗时，水位减少时不均匀的，导致周边场地出现不均匀沉降，从而影响周边建筑物的安全，降水还可对周边建筑桩基产生负摩阻力。本地下水位上升时，地基中现水位以下土层的有效自重应力减小，由此导致的地基回弹变形微乎其微,不考虑其对地基沉降的影响，但地下水位上升使地基土的强度减少,压缩性增大，导致地基产生显著的沉降量，特别对湿陷性黄土地基，地下水位上升使地基产生十分显著的附加下沉。.简述采用总应力法和采用有效应力法拟定土抗剪强度的优缺陷。答:总应力法不需要量测孔隙水压力，直接根据总应力拟定抗剪强度,应用比较简便;但在总应力相同条件下,若土体的排水条件或实验方法不同，得到的抗剪强度是不同的，即总应力和抗剪强度没有一一相应关系，因此在实际工程条件和实验条件不同时,难以根据总应力得到可靠的抗剪强度值。有效应力和抗剪强度存在一一相应关系，不管采用什么实验方法，只要有效应力相同，得到的抗剪强度是相同的；有效应力法概念明确，揭示了土体受力的本质，比较合理;但有效应力法需要测试孔隙水压力，需要相关人力和物力资源，应用比较麻烦，在实际工程中孔隙水压也经常不易拟定。.地基解决的目的何在？有哪些解决方法？答：地基解决的目的：改善地基土的工程性质，达成满足建筑物对地基稳定和变形的规定，涉及改善地基土的变形特性和渗透性,提高其抗剪强度和抗液化能力，消除其他不利影响。解决方法有：碾压及夯实法;换土垫层法;排水固结法；振密挤密法;置换及拌入法；加筋法等。.反映土的三相比例关系的基本实验指标为土粒比重北、土的含水量。、土的密度P，分析说明为什么在在、「已知情况下，其他三相比例指标便可拟定？答:取单位体积土体，其总体积V=l1〃3,以此单位体积土体为对象进行分析。在d,、。、p已知情况下，根据夕=%可拟定土体质量m,根据0=〃兀.//4及mw+m,=，〃可拟定土体中的土粒质量叫和孔隙水质量mw,根据4=ms/(Vspfe)可拟定土体中的土粒体积匕。进一步根据关系式Vv=V-匕、％=mjpw、％=Vv-匕,可拟定土孔隙总体积Vv、孔隙水体积匕,和孔隙气体体积匕。由此可见，若也、。、夕已知，则可得到土体三相组成的体积和质量，由于土的所有三相比例指标均反映的是三相组成的体积、质量间的比例关系，因此，在4、①、0已知情况下，其他三相比例指标便可拟定。五、计算题(30分)1.某场地土的土粒比重4=2.70,孔隙比e=0.9,饱和度S/0.35,若保持土体积不变，将其饱和度提高到0.85,每1〃尸的土应加多少水？答：由邑二必得：e加水前土体含水量幼=以=0%x0.9=H7%ds2.7加水后土体含水量3=孕=些*2=28.3%进一步根据+W得:\+e加水前土体密度A=例以=2.70x(1+0.117)x1x103=1§9、loYg/s/1+e1+0.9加水后土体密度p-4c=2.70xa+0.283)x"=i82xSkg/W

1+e1+0.9加水前后土体密度变化即为加水量,则每1/的土应加水量M“，为Mw=p2-p)=1.82xIO3-1.59x103=230kg2.某挡土墙高H=10m,墙背垂直、光滑，填土面水平，填土面上作用均布荷载q=20^rto墙后填土上层为中砂，厚度九二3m,重度为=18.5kN/’/,内摩擦角"=30°,内聚力q=0。下层为粗砂，重度%=19KN/加,内摩擦角%=35。，内聚力c2=0°地下水位距离墙顶屋=6〃?，水下粗砂的饱和重度%,=2OZN/7〃3。计算作用于挡土墙上的总积极土压力和水压力。答：（1）求总积极土压力：上层土的积极土压力系数小火2（45。-争下层土的积极土压力系数心2=次2（45。-争=0.27墙顶面处积极土压力强度。川=”“i=20/3=6.67攵区上层土底面处积极土压力强度cr“2=（4+%九）丸1=75.5/3=25.2%/5下层土顶面处积极土压力强度。“3=（夕+%九）32=75.5x0.27=20.4攵4水位面处积极土压力强度%4=g++%（〃3—九）］勺2=132.5X0.27=35.Skpa作用于挡土墙上的总积极土压力%++。2（公一4）+。的一九X”一心）及2=172.5x