土力学与地基基础期末考试复习题(DOC)

一、单项选择题下列矿物质中，亲水性最强的是B。伊利石B.蒙脱石C.高岭石D.石英粘性土的塑性指数大小主要决定于土体中含（A）数量的多少。A.粘粒B.粉粒C.砂粒D.砾石测得某粘性土的液限为40%,塑性指数为17,含水量为30%,则其相应的液性指数为：（C）A.0.59B.0.50C.0.41D.0.35当A_时，粗粒土具有良好的级配。A.C>5且1<C<3B.C<5且1<C<3ucucC.C>5且1<C<3D.C<5或1<C<3cuuc计算地基附加应力采用的外荷载为（BA.基底压力B.基底附加压力C.地基压力D.地基净反力不均匀系数大于10时，（DA.颗粒级配曲线陡峭B.土不易被压实C.级配均匀D.级配良好下列荷载中，最小的是（A）A.临塑荷载PerB.界限荷载P1/3C.界限荷载P1/4D.极限荷载Pu在下列指标中，不可能大于1的指标是（D）。A.含水量B.孔隙比C.液性指数D.饱和度区分粉质粘土与粘土的指标是（A）A.塑性指数B.塑限C.液限D.液性指数《规范》规定砂土的密实度用（D）来划分。A.孔隙率B.孔隙比C.相对密实度D.标准贯入锤击数烘干法用于测定土的（A）A.天然含水量B.天然孔隙比C.饱和度D.密度12、如下土的四个密度指标中，常被用来评价夯实质量的是（D）A.密度pB.饱和密度psatC.有效密度p-D.干密度pd13、临界水头梯度近似等于（B)A.1g/cm3B.1C.2g/cm3D.214、下列哪种沉积物与牛轭湖的概念相连系？（C)A.残积物B.洪积物C.冲积物D.坡积物第1页共4页第第#页共4页按土体强度理论公式确定地基承载力时，还应验算地基的变形条件。[V]1、若土的颗粒级配曲线较平缓，则表示粒径相差悬殊，土粒级配良好。V2、土的相对密实度越大，表示该土越密实。V3、当某土样的含水量在缩限和塑限之间时，土处于可塑状态。X4、黏性土的塑性指数越大，说明黏性土处于可塑状态的含水量变化范围越大。V5、液性指数是指无黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。X6、甲土的饱和度大于乙土的饱和度，则甲土的含水量就一定高于乙土的含水量。X7、颗粒级配曲线平缓，表明粒径大小相差较多，土粒不均匀；曲线较陡，表明土粒大小相差不多，土粒较均匀。V8、土的灵敏度越高，其结构性越强，工程性质就越好。X9、土的灵敏度定义为：原状土的无侧限抗压强度与经重塑后的土体无侧线抗压强度之比。V10、天然孔隙比大于或等于1.5的黏性土称为淤泥质土。X名词解释地基:承担建筑物荷载的地层。基础：介于上部结构与地基之间的部分，即建筑物最底下的一部分。刚性基础：指抗压性能较好，而抗拉、抗剪性能较差的材料建造的基础。柔性基础：用钢筋砼修建的基础。基础埋置深度：指基础底面至地面的距离。持力层：直接支承基础的土层。其下的土层为下卧层。max刚性角：自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角amax单桩的竖向承载力：指单桩在树下是竖向荷载作用下，桩土共同工作，地基土和桩身的强度和稳定性得到保证，沉降变形在容许范围内时所承担的最大荷载值。湿陷性黄土：黄土和黄土状土在一定压力作用下，受水浸湿后结构迅速破坏，产生显著下沉的黄土。群桩效应：指群桩基础收竖向荷载作用后，由于承台、桩、地基土的相互作用，使其桩端阻力、桩侧阻力、沉降的性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩之和，沉降量则大于单桩的沉降量。群桩基础：由2根以上的基桩组成的桩基础。桩侧负摩阻力：当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。中性点：在In深度处桩周土与桩截面沉降相等，两者无相对位移发生，其摩阻力为零，正、负摩阻力交换处为零的点即为中性点。冻胀：由于土中水的冻结和冰体的增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起的作用。固结度：土层在固结过程中，某时刻土层各点土骨架承担的有效应力面积与起始超孔隙水压力面积之比，称为该时刻土的固结度。土的压缩模量：土在完全侧限条件下，竖向应力增量与相应的应变增量的比值。最优含水量：粘性土在某种击实功作用下，达到最密时的含水量。软弱地基：地表下相当深度范围内存在软弱土。倾斜：独立基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。颗粒级配：土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数界限含水量：粘性土从一种状态变为另一种状态的分界含水量自重应力：由土的自重在地基内所产生的应力附加应力.由建筑物的荷载或其他外载在地基内所产生的应力土的压缩性：土在压力作用下体积缩小的特性土的极限平衡状态：土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态26.地基承载力：地基单位面积承受荷载的能力解答题1•换土垫层的作用？答：①提高地基承载力②减小地基沉降量③加速软土的排水固结④防止冻胀⑤消除膨胀土的胀缩作用。2•确定地基承载力的方法？答：1、按土的抗剪强度指标用理论公式计算2、按现场载荷试验的P-S曲线3、其他原位试验结果确定在什么情况下考虑桩侧负摩阻力作用？TOC\o"1-5"\h\z答：①桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相对软硬土层时桩周存在软弱土层，邻近底面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆积时由于降低地下水位，使桩周土中有效应力增大，并产生显著压缩沉降时。单桩竖向承载力的确定方法？答：按材料强度确定，静载荷试验方法，静力触探法，经验公式法，动力试桩法。桩的分类？答：1、按承载性状分：①摩擦型桩（摩擦桩；端承摩擦桩）②端承型桩（端承型；摩擦端承型）2、按施工方法分：预制桩；灌注桩。为什么要验算软弱下卧层的强度？答：满足软弱下卧层验算的要求实质上也就是保证了上覆持力层就爱那个不发生冲剪破坏。如果软弱下卧层不满足要求，应考虑增大基础底面积或改变基础埋深，甚至改用地基处理或深基础设计的地基基础方案。简述确定基础埋置深度需要考虑的因素。答：（1）地基地质条件；（2）河流冲刷深度；（3）当地冻结深度；（4）上部结构形式；（5）当地的地形条件；（6）保证持力层稳定所需的最小埋置深度。基础工程设计计算的基本原则？答：1、基础底面的压力小于地基承载力容许值2、地基及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值3、地基及基础的整体稳定性有足够保证基础本省的强度、耐久性满足要求9•流土与管涌有什么不同？它们是怎样发生的？答：流土是指在向上渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒同时起动而流失的现象。而管涌是渗透变形的另一种，是指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土粒形成的孔隙孔道中发生移动而被带出的现象。流土主要发生在地基或土坝下游渗流逸出处。而管涌主要发生在砂砾中。当土体在上下游水位差作用下产生的水力坡降大于等于该土的临界水力坡降时，就会发生流土或管涌渗透破坏，或地基为成层土时，当有由下向上渗流，粘土层底面的有效为零时即发生流土破坏。

10•土的压缩性指标有哪些？各通过什么试验测得?答：土的压缩性指标有:压实系数a、压缩模量Es、压缩指数Cc、变形模量E,其中a、Es、Cc是通过侧限压缩试验测得，E则通过载荷试验、旁压试验(或00现场原位测试)测得简述分层总和法计算最终沉降量的主要步骤，并写出计算公式答：分层总和法计算地基最终沉降量的主要步骤有：地基土分层：分层厚度hW0.4B,不同土层分界面和地下水面都应作为分i层面；计算地基土中的自重应力，并按比例画在基础中心线的左边；计算地基土中的附加应力，并按比例画在基础中心线的右边；确定地基压缩层深度Z(—般土取附加应力等于自重应力的20%,软土取附n加应力等于自重应力的10%的标高作为压缩层的下限)；(5)计算各分层的沉降量:_ei-e2s_I+iTs=(P2(5)计算各分层的沉降量:_ei-e2s_I+iTs=(P2-Pi)ahiP2-P1hi1+eihi(6)求和得地基最终沉降量。o地下水位变动对地基中应力、沉降有何影响？地下水位上升对地基承载力有何影响?答：地下水位下降会引起原地下水位以下土中的有效自重应力增加，从而造成地表大面积附加下沉。地下水位上升，虽然不会增加自重应力，但由于使原来地下水位和变动后地下水位之间那部分土压缩性增大，也会产生附加沉降量。地下水位上升，由于水下部分的天然重度改为浮重度，地基承载力降低。1•某土样重180g，饱和度S=90%，土粒比重为2.7，烘干后重135g。若将该土样压密，使其r干密度达到1.5g/cm3。试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。解：由已知条件可得原土样的三相数值为：m=180gm=135gm=180—135=45gsw

V=135/2.7=50cm3V=45cm3V=V/S=45/0.9=50cm3V=50+50=100cm3swvwr土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cm3V=90-50=40cm3V=40cm3vwm=40gm=135+40=175gy=175/90X10=19.4kN/m3wW=40/135X100%=29.6%=40/50=0.8S=40/40X100%=100%r2•某完全饱和土样，经试验测得湿土质量为185克，干土质量为145克，体积为100cm3。若将土样压密，使干重度等于1.65g/cm3，问土样孔隙比减小多少？答：依题意有：W=185g,W=145g，V=100cm3，S=100%TOC\o"1-5"\h\zsr贝y：W=W-W=185-145=40g，V=W/y=40cm3wsWWW由S=100%知V=V=40cm3，V=V-V=100-40=60cm3rvwsv此时e=V/V=40/60=0.667压密后，Y=W/V‘=1.65g/cm3vsds因为压密前后W、V均不变，故V=W/y=145/1.65=87.9cm3sssdV'=VZ-V=87.9-60=27.9cm3所以：e‘=V'/V=27.9/60=0.465vsvs土样孔隙比减小了e—e，=0.667-0.465=0.2023•条形基础下地基土中M点的应力为：a=100Kpa,a=250Kpa,t=40Kpa,已知土的C=0，xzxz屮=30°，试求：①与大主应力面成60°的倾斜面上的正应力a和剪应力t:②皿点处土是否达到极限平衡状态？为什么？解：①a=(a+a)/2+M[(a-a)/2]汁t21xzxzxz=(100+250)/2+V[(250-100)/2]2+402=260Kpaa=(a+a)/2-V[(a-a)/2]2+t23xzxzxz=(100+250)/2-V[(250-100)/2]2+402=90Kpa与大主应力面成60°的平面上的正应力为：（a=60°）a=(a+a)/2+[(a-a)/2]・cos2a1313=(260+90)/2+[(260—90)/2]•cos(2X60°)=132.5Kpa与大主应力面成60°的平面上的剪应力为：t=[(a-a)/2]•sin2a13=[(260-90)/2]•sin(2X60°)=73.61kpa②sin0=(a-a)/(a+a)=(260-90)/(260+90)=0.486max1313B0=29.1°W=30°故MBmax点处土未达到极限平衡状态。4•某建筑物条形基础，受偏心荷载的作用（如图所示）。图中B=3.5m，埋深D=2.0m，若取1延米考虑,

则(F+G)=480KN/m，偏心距e=0.65m，问按照建筑地基基础设计规范，地基承载力设计值0至少为多少才能满足要求。解：因为e=0.65m>B/6=3.5/6=0.583m，p<0，基底应力发生重分布，按应力重分布公0min式计算最大基底应力P。maxp=2(F+G)/[3(B/2-e)]=2X480/[3(3.5/2-0.65)]=290.9kpamax0按照“规范”要求：p=(F+G)/BWf且pW1.2fmax即f三(F+G)/B=480/3.5=137.14kpa且p=290.9W1.2f，得f±290.9/1.2=242.42kpamax因此：取f±242.42kpa，即地基承载力设计值至少为242.42kpa才能满足要求。某条形基础，基础宽度B=4m,埋深D=2m,地基土的重度Y=18.5kN/m3，内聚力c=15kpa，内摩擦角甲=20°。①试按太沙基公式确定地基的极限承载力。②如果安全系数K=2.5，求地基承载力的设计值。解：由爭=20。查曲线图可得：N=17.7N=7.44N=4cqY代入太沙基公式可得Pu=cN+qN+yBN/2=15X17.7+18.5X2X7.44+(18.5X4X4)/2=688.78kpacqY地基承载力为f=Pu/K=688.78/2.5=275.5kpa某工业厂房柱基础，基底尺寸4X6m2，作用在基础顶部的竖向荷载F=3000kN,弯矩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。(Y=10kN/m3，y=20kN/m3)wG解：f=f+nY(B-3)+耳y(D-0.5)=160+0.5Xaakbd(21-10)X(4-3)+2.0X19X(2.5-0.5)=241.5kpaG=4X6X2.5X20=1200KNyM=21lcN/m3扎-160kPa皿=0.yM=21lcN/m3扎-160kPa皿=0.5,叭=2.0e=M/(F+G)=2100/(3000+1200)=0.5m<l/6=6/6=1m6x0.5262.5<1.2/；=289.8kPa=175x(l±0.5)=87.5>0p二FAG二3°°0+62°°二175kpa<fa=241.5kpa故地基土承载力满足要求。已知某土体的抗剪强度表达式t=0.3+0tg20。，当该土体中某点的最大主应力f0=300kPa，最小主应力o=100kPa。试问：①该点所处的应力状态？②最大剪TOC\o"1-5"\h\z13应力值及最大剪应力作用面与最大主应力作用面所成角度。答：(1)由T=0.3+otg20。知屮=20°,c=0.3kPa,且o=300kPa,a=100kPaf13若a=100kPa，则使该点达到极限平衡状态的大主应力值为：3a'=atg2(45°+屮/2)+2c•tg(45°+屮/2)13=100tg2(45°+20°/2)+2X0.3Xtg(45°+20°/2)=204.82kPa因为a=300kPa>a/=204.82kPa,因此该点处于破坏状态。11(2)最大剪应力t=(a-a)/2=(300-100)/2=100kPamax13最大剪应力作用面与最大主应力作用面成45°。某柱下独立基础，作用在设计地面处的柱荷载设计值、基础尺寸、埋深及地基条件如图所示，地下水位与基底平齐。试验算地基承载力是否满足要求？(应力扩散角0取23°，基础及上覆土的重度Y=20kN/m3)05kNc05kNM=105kN-m_Q=67kN十_干|>-|c--i填土：yi=19.0kN/m?|>-|c--i填土：yi=19.0kN/m?3.5mX3.0m(后者为垂直纸面方向)SL__3.5mX3.0m(后者为垂直纸面方向)粉■质粘土：出=%=19.OkN/m3环=0.3,T|d=1.6沧=2孔kPa,0=23°淤泥质粘土：血=7呂kPa,胳=17.5kN加，用=1.1答：（1）持力层强度的检算：G=yV=20X3.5X3X2.3=483kNCEN=N+G=105+483=588kN》M=M+QD=105+67X2.3=259.1kN偏心距e=EM/EN=259.1/588=0.44m<B/6=3.5/6=0.58m基底平均应力p=zN/F二：EN/(AXB)=588/(3.5X3.0)=56kPa基底应力的最大值p二刀N/F(l+6e/B)=56(l+6X0.44/3.5)=98.24kPamax基底应力的最小值p=EN/F(1-6e/B)=56(1-6X0.44/3.5)=13.76kPaminY=(Yh+Yh)/D二[19X1.5+19X(2.3-1.5)]/2.3=19kN/m301122地基承载力设计值f=f+nY(B-3)+nY(D-0.5)ak2bdO=230+0.3X19X(3.0-3)+1.6X19X(2.3—0.5)=284.72kPa因为p=56kPaVf=284.72kPa,p=98.24kPaV1.2f=341.66kPa,p>0maxmin因此持力层强度满足要求。(2)软弱下卧层强度的检算：已知f=78kPa,D'=2.3+3.5=5.8mak3故Y=(Yh+Yh+Y'h)/D‘二[19X1.5+19X0.8+19X3.5]/5.8=19kN/m30112223软弱下卧层的容许承载力f=f+nY(D'-0.5)ak3d0=78+1.1X19X(5.8—0.5)=188.77kPa软弱下卧层顶面处的自重应力为：O=19X1.5+19X0.8+19X3.5=110.2kPacz软弱下卧层顶面处的附加应力为：(以基底附加应力按23°扩散至下卧层顶面处)O=[(p-EYh)XAXB]/[(A+2Ztg23°)X(B+2Ztg23°)]zii=[56-(19X1.5+19X0.8)]X3.5X3.0/[(3.5+2X3.5Xtg23°)(3.0+2X3.5Xtg23°)]=3.34kPa故：O+O=110.2+3.34=113.54kPaV1.2f=226.52kPa因此下卧层强度满足czz要求。9•某粘土试样，在室内测得其湿土和烘干后的质量分别为210g和162g,并已知其土粒比重为2.7,若该试样是完全饱和的，其含水量，饱和重度，干重度和孔隙比各为多少？若该试样的饱和度为80%,则其饱和重度，干重度和孔隙比又各为多少？答：⑴依题意：W=162g,W=W-W=210-162=48g,Y=1g/cm3swswV=W/Y=48/1=48cm3,G=2.7•/G=W/(V・y)・°・V=W/(G・YWWWsswss)=162/2.7=60cm3w°・°Sr=V/V=1V=V/Sr=48/l=48cm3故V=V+V=48+60=108cm3TOC\o"1-5"\h\zwvvwsv因此，含水量3=W/W=48/162=29.63%ws饱和重度Y=(W+Y•V)/V=(162+1X48)/108=1.94g/cm3satswv干重度Y=W/V=162/108=1.5g/cm3孔隙比e=V/V=48/60=0.8dsvs(2)由Sr