土力学与基础工程期末复习题答案精品资料

1、土力学与根底工程期末复习题答案一.根本概念2'X 151. 粘性土的最优含水率、最大干密度粘性土在某种压实功能作用下,到达最密时的含水率称为最优含水率；对应的干密度称为最大干密度.抗滑力矩M R 滑动力矩Mt2. 土坡稳定平安系数土坡稳定平安系数：土坡的抗滑力矩与滑动力矩的比值,即3. 地震根本烈度地震的根本烈度：一个地区今后50年内,在一般场地条件下,可能遭遇超载概率为10%的 地震烈度称为根本烈度.4. 土层自重应力、附加应力土层自重应力：在未修建筑物之前,由土体本身自重引起的应力称为土的自重应力.土层的附加应力：建筑物荷载在地基中增加的压力称为附加压力.5. 季节性冻土、隔年冻土

2、、多年冻土季节性冻土：指地壳表层冬季冻结而在夏季又全部融化的土.隔年冻土：指冬季冻结而翌年夏季并不融化的那局部冻土.多年冻土：指持续冻结时间在两年或两年以上的土.6. 膨胀土膨胀土：膨胀土是指土中粘粒成分主要由亲水矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变性特性的粘土.7. 正常固结土、超固结土、欠固结土正常固结土：正常固结土指土层历史上经受的最大压力,等于现有覆盖土的自重压力.超固结土：超固结土指土层历史上曾经受过大于现有覆盖土重的前期固结压力.欠固结土：欠固结土指土层目前还没有到达完全固结,土层实际固结压力小于土层自重压力.8. 地基承载力特征值地基承载力特征值是指,由荷载试验测定的

3、地基土压力变形曲线线性变形阶段内规定的变形 所对应的压力值,其最大值称为比例界限值.9. 箱形根底 箱型根底：箱型根底是指由底板、 顶板、侧墙及一定数量内隔墙构成的整体刚度较大的钢筋 混凝土箱形结构,渐成箱基.10. 土的极限平衡条件土体的极限平衡条件是指土体处于极限平衡状态时土的应力状态和土的抗剪强度指标之间 的关系式,即 6厂二与内摩擦角和粘聚力c之间的数学表达式.11. 粘性土的液限、塑限、缩限液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水率称为液限.塑限：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率称为塑限.缩限：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水率称为缩限.12. 莫尔库仑强度理论莫尔-库仑强度理论

4、：土体发生剪切破坏时破坏面上的剪应力'f和法向应力 二n满足关系式f二=-ta n c.13. 无筋扩展根底、扩展根底无筋扩展根底：由砖、毛石、素混凝土以及灰土等材料修建的根底,称为无筋扩展根底.扩展根底：由钢筋混凝土材料建造的根底称为扩展根底.14. 粘性土的塑性指数、液性指数、活动度塑性指数：液限与塑限的差值,去掉百分数符号,称塑性指数.液性指数：粘性土的液性指数为天然含水率与塑限的差值和液限与塑限差值之比. 活动度：粘性土的塑性指数与土中胶粒含量百分数的比值称为活动度.15. 瞬时沉降、固结沉降、次固结沉降瞬时沉降：瞬时沉降是地基受荷后立即发生的沉降.固结沉降：地基受荷后产生的附

5、加应力,使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降.次固结沉降：地基在外荷作用下,经历很长时间,土体中超孔隙水压力以完全消散,有效应力不变的情况下,由土的固体骨架长时间缓慢蠕变所产生的沉降称为次固结沉降.二.简做题(3'X 15)1. 太沙基公式、斯凯普顿公式、汉森公式的使用条件太沙基公式：太沙基公式是常用的极限荷载计算公式,适用于根底底面粗糙的条形根底,推广应用于方形根底和圆形根底.d - 2.5b.此条斯凯普顿公式：饱和软土地基,内摩擦角=0 :当根底土的内摩擦角=0时,太沙 基公式难以应用；浅根底：斯凯普顿公式还适用于浅根底,根底的埋深件通常都能满足；矩形根底：斯凯普顿公式还考虑了

6、根底宽度与长度比值b/l的影响.汉森公式：倾斜荷载作用：汉森公式最主要的特点是适用于倾斜荷载作用；根底性状：根底宽度与长度的比值、矩形根底和条形根底的影响都已经计入；根底埋深：汉森公式适用于根底埋深 d : b根底底宽的情况,并考虑了根底埋深与根底宽度之比值的影响.2. 朗肯土压力理论的假设条件和适用条件朗肯土压力理论假设条件：外表水平的半无限土体,处于极限平衡状态.适用条件：挡土墙的墙背竖直光滑；3分挡土墙后填土外表水平.3. 工程建设初步勘查的主要任务搜集与分析可行性研究阶段岩土工程勘察报告；通过现场踏勘与测试,初步查明地层分布、构造、岩土物理力学性质、地下水埋藏条件 及冻结深度,可以粗略

7、些,但不能有错误. 通过工程地质测绘和调查,查明场地不良地质现象的成因、分布、对场地稳定性的影响及其开展趋势；对于抗震设防等级大于或等于六级的场地,应判定场地和地基的地震效应；初步绘制水和土对建筑材料的腐蚀性；对高层建筑可能采取的地基根底类型、基坑开挖和支护、工程降水方案进行初步分析评 价.4. 地下连续墙的优点地下连续墙的优点： 施工期间不需降水, 不需挡土护坡,不需立模板与支撑,把施工护坡与 永久性工程融为一体.因此,这种根底形式可以预防开挖大量的土方,可缩短工期,降低造价.尤其在城市密集建筑群中修建深根底时,为预防对邻近建筑物平安稳定的影响,地下连续墙更显示它的优越性.5. 强夯法的优缺

8、点优点： 设备简单、工艺方便、原理直观； 应用范围广,加固效果； 需要人员少,施工速度快； 不消耗水泥、钢材,费用低,通常可比桩基节省投资30%-70%.缺点: 振动大,有噪音,在市区密集建筑区难以实施； 强夯理论不成熟,不得不采用现场试夯才能最后确定强夯参数； 强夯的振动对周围建筑物的影响研究还不够；6. 分层总和法计算地基沉降的步骤.用坐标纸按比例绘制地基土层分布剖面图和根底剖面图.计算地基土的自重应力 二c.计算根底底面接触压力.计算根底底面附加应力.计算地基中的附加应力分布.确定地基受压层深度 Z.沉降计算分层.计算各土层的压缩量.计算地基最终沉降量7. 地基的破坏形式 地基整体滑动破

9、坏： 当地基土良好或中等, 上部荷载超过地基极限荷载 Pu时,地基中的 塑性变形区扩展连成整体,导致地基发生整体滑动破坏.假设地基中有软弱的夹层,那么必然沿 着软弱夹层滑动；假设为均匀地基,那么滑动面为曲面.地基局部剪切破坏：当根底埋深大,加荷速率快时,因根底旁侧荷载q = d大,阻止地基整体滑动破坏,使地基发生根底底部局部剪切破坏.地基冲切剪切破坏：假设地基为松砂或软土,在外荷作用下使地基产生大量沉降,根底竖向切入土中,发生冲切剪切破坏.8. 桩产生负摩阻力的条件 桩穿越较厚的松散填土、自重失陷性黄土、欠固结土层,进入相对较坚硬土层时；桩周存在软弱土层,邻近桩的地面承受局部较大的长期荷载,或

10、地面大面积堆载、堆土时,使桩周土层发生沉降； 由于降低地下水位,使桩周土中的有效应力增大,并产生显著的大面积土层压缩沉降.9. 强夯法加固地基的机理动力密实机理：强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土为动力密实机理,即强大的冲击能 强制超压密地基,使土中气象体积大幅度减少. 动力固结机理：强夯加固细粒饱和土为动力固结机理,即强大的冲击能与冲击波破坏土 的结构,使土体局部液化并产生许多裂隙,作为孔隙水的排水通道,加速土体固结,土体发 生触变,强度逐渐恢复. 动力置换机理：强夯加固淤泥为动力置换机理,即强夯将碎石整体挤入淤泥成整式置换 或间隔夯入淤泥成桩式碎石墩.10. 预防地基冻害的举措 对在地下水位

11、以上的根底,根底侧面应回填非冻胀性的中砂或粗砂,其厚度不应小于10cm ；对在地下水位以下的根底,可采用桩根底、自锚式根底或采取其他有效举措；已选择地势高、地下水位低、地表排水条件良好的建筑场地.对低洼场地,宜在建筑物四周向外一倍冻深范围内,是室外地坪至少高出地面300 - 500mm预防雨水、地表水、生产废水、生活污水进入建筑地基,应设置排水设施.在山区应设置水沟或在建筑物下设置暗沟,宜排走地表水和潜水流.在强冻胀性和特强冻胀性地基上,其根底结构应设置钢筋混凝土圈梁和根底梁,并限制 上部建筑的的长高比,增强房屋的整体刚度.当独立根底联系梁下或桩根底承台下有冻土时,应在梁或承台下留有相当于该土

12、层冻胀量的空隙,以预防因土的冻胀将梁或承台拱裂.外门斗、室外台阶和散水坡等部位宜于与主体结构断开,散水坡分段不宜超过1.5m,坡度不宜小于3%,其下填入非冻胀性材料. 对跨年度实施的建筑,入冬前应对地基采取相应的防护举措,按采暖设计的建筑物,当 冬季不能正常采暖,也应对地基采取保温举措.11. 减少沉降差的举措.设计中尽量使上部荷载中央受压,均匀分布；.遇上下层相差悬殊或地基软硬突变等情况,可合理设置沉降缝；.增加上部结构对地基不均匀沉降的调整作用；.妥善安排施工顺序；.人工补救举措.12. 深根底的特点深根底施工方法较复杂； 深根底的地基承载力较高； 深根底施工需专门设备；深根底技术较复杂深

13、根底的造价往往比拟高深根底的工期较长13. 不良地基的分类湿陷性黄土地基膨胀土地基泥炭土地基多年冻土地基岩溶与土洞地基山区地基饱和粉细砂与粉土地基14. 影响土坡稳定性的条件 土坡坡度；土坡高度；土的性质；气象条件；地下水的渗流；地震.15. 工程建设可行性研究勘察的目的和主要任务目的：对拟选场址的稳定性和适宜性做出工程地质评价；主要任务： 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质岩土工程资料即当地的建筑经验； 在分析已有资料的根底上,通过现场踏勘,了解场地的地层分布、构造、成因与地质年代和岩土性质、不良地质作用即地下水的水位、水质情况. 对各方面条件较好且倾向于选取的场地,如已

14、有资料不充分,应进行必要的工程地质测绘即勘探工作. 当有两个或两个以上拟选场地时,应进行比选分析.三计算(5 'X 5)1. 某海港码头仓库设计独立浅根底.根底底面尺寸：长度 I = 4.0m,宽度b=2.0m,根底埋深d=2. m.地基为饱和土,内摩擦角.,粘聚力c=10kPa ,天然重度=19-0kN/m , (1 )计算此仓库地基的极限荷载和地基承载力；假设其他条件都不变,问以下两种情况,地基的极限荷载和承载力为多少？2只把根底宽度b=2.0m加大一倍为4.0m ； 3只把根底埋深d =2.0m加大一倍为4.0m.平安系数均取1.5)解：1 地基的极限荷载鉴于地基为饱和软土,=0

15、,应用公式Pu =5c 10.2b 10.2- d计算极限荷载.I . bPu =5c 10.2b 10.2d d.I . b=5 10 1 0.22.0空 1 0.22.°4.0.+ 19.0x2.0 =104kPa 2.0地基承载力严穿 69.3kpa2把根底宽度加大一倍 b=4.0mfb ¥d、Pu =5c 10.2 10.2 - dII人b丿地基极限荷载地基承载力=5 1011 0.22 0 '10.219.0 2.0 =104kPa4.0.4.04.0严詈 69.3kpa3只把根底埋深加大一倍为d =4.0mPu =5c 10.2b 10.2- dI I人

16、 b丿地基极限荷载地基承载力2.0=5 10 1 0.2空 1 0.24.°I 4.0 人i+19.0y.0=153kPa2.0Pu153 =102kPa1.52. 某住宅工程地质勘查中取原状土做实验.用天平秤50cm3湿土质量为95.15g,烘干后质量为75.05g, 土粒比重为2.67.计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、天然含水 率、孔隙比、孔隙度、饱和度.解.V =50cm m=95.15g ms=75.05g Gs=2.67m 二9515 =1.90g/cm3V 50匹二空“ m3V 50co JJ! 1 “00% = 26.7%miw- ms =20.1gVw严皿伽3

17、Vs =-s = 28.11cm' GsVa =V -Vw -Vs h.79cm3Lts mw S “94g/cm3e N Va =0.78"匕3.8%V3. 某挡土墙高度 H =8.0m,墙背竖直、光滑,填土外表水平,墙后填土为中砂,重度;/-18.0kN/m3,饱和重度 sat =20kN/m3,内摩擦角=30. 1计算作用在挡土墙上的总静止土压力 F0,总主动土压力 Pa;2当墙后地下水位上升至离墙顶4.0m时,计 算总主动土压力 Pa与水压力 P 静止土压力系数 K.=0.4解：1墙后无地下水情况：PP=1yh2K0k =04总静止土压力P0应用公式2,取中砂的静止土

18、压力系数K° 一 0.4,可得总1 1P0H2K°18.0 82 0.4 =230.4kN/m静止土压力22总主动土压力Pa挡土墙墙背竖直、光滑,填土外表水平,适用朗肯土压力理论,由公式Pa =丄 YH 2Ka =丄><18.0><82>n2 45c -2 2(2 )墙后地下水位上升情况= 192kN/m 总主动土压力Pa因地下水位上、下砂重度不同,土压力分两局部计算:3水上局部墙高Hi =4.0m,重度 J&OkN/mRi 二1 H2Ka 二1 18.0 42 tan22 245-302=48kN / m水下局部墙高H2 =4.0m,用浮重度=sat - w =20-10 =10kN/m'1 2 1 2巳2 =讪小屮2 H2Ka=18.0 4.0 0.333 4 10 40.333 =122.5kN/m2 2总主动土压力 Pa Pa1 ' Pa2 = 48 ' 1225 T70.5kN /m1 2 1 2Pw= YwH2 =汇10汇4 =80kN /m 水压力 224. 一办公楼地基土样,用体积为100cm3的环刀取样试验,用天平测得环刀加湿土的质量解：