土力学与基础工程2018复习题

土力学与基础工程2018复习题一、选择题

1.土的三相比例指标中可直接测定的指标为（）A.含水量、孔隙比、饱和度B.密度、含水量、孔隙率C.土粒相对密度、含水量、密度D.密度、含水量、干密度

答案：C

解析：土粒相对密度、含水量、密度是土的三相比例指标中可直接测定的指标。土粒相对密度可通过比重瓶法测定；含水量常用烘干法、酒精燃烧法等测定；密度可用环刀法、蜡封法等测定。孔隙比、孔隙率、饱和度等指标需通过已测定的基本指标计算得到。

2.某土样的天然含水量w=25%，液限wL=40%，塑限wP=15%，其液性指数IL为（）A.0.25B.0.4C.0.6D.1.0

答案：B

解析：液性指数IL的计算公式为IL=(w-wP)/(wL-wP)。将w=25%，wL=40%，wP=15%代入公式可得：IL=(25-15)/(40-15)=10/25=0.4。

3.土的压缩性指标中，压缩系数a1-2越大，表明土的压缩性（）A.越大B.越小C.不变D.无法确定

答案：A

解析：压缩系数a1-2是指土在压力由p1=100kPa增加到p2=200kPa时的压缩系数。a1-2越大，说明土在该压力区间内压缩性越大。

4.当地下水位突然从基础底面处下降3m时，土中附加应力（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小

答案：A

解析：地下水位下降，土的有效自重应力增加，根据附加应力的概念，土中附加应力会增大。

5.下列基础中，减小不均匀沉降效果最好的是（）A.条形基础B.独立基础C.筏板基础D.桩基础

答案：C

解析：筏板基础是一块支承在整个建筑物下面的大面积整体钢筋混凝土板，能将上部结构传来的荷载较均匀地分布在地基上，减小不均匀沉降的效果较好。条形基础和独立基础对不均匀沉降的调整能力相对较弱；桩基础主要是通过桩将荷载传递到深部土层，对减小不均匀沉降有一定作用，但相比之下，筏板基础在这方面效果更优。

6.下列土类中，属于无粘性土的是（）A.粉土B.粉质粘土C.粘土D.砂土

答案：D

解析：无粘性土是指粘性土含量很少，一般小于10%，颗粒间无粘结力或粘结力很小的土，如砂土。粉土、粉质粘土、粘土都含有一定量的粘性土颗粒，具有一定的粘性。

7.土的抗剪强度指标c、φ值是由（）试验测定的。A.直接剪切试验B.三轴压缩试验C.无侧限抗压强度试验D.十字板剪切试验

答案：B

解析：三轴压缩试验可以控制排水条件，能较为准确地测定土的抗剪强度指标c、φ值。直接剪切试验操作简单，但不能严格控制排水条件，测定的强度指标准确性相对较差。无侧限抗压强度试验主要用于测定粘性土的无侧限抗压强度，从而计算土的不排水抗剪强度。十字板剪切试验适用于测定饱和软粘土的抗剪强度。

8.对于摩擦型桩，桩顶竖向荷载主要由（）承担。A.桩侧摩阻力B.桩端阻力C.桩身自重D.桩侧摩阻力和桩端阻力

答案：A

解析：摩擦型桩是指在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承受的桩。对于摩擦型桩，桩侧摩阻力起主要作用，桩端阻力所占比例较小。

9.地基破坏形式主要有（）A.整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏B.压缩破坏、剪切破坏、弯曲破坏C.整体破坏、局部破坏、深层破坏D.竖向破坏、水平破坏、扭转破坏

答案：A

解析：地基破坏形式主要有整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏三种。整体剪切破坏时，地基会出现明显的滑动面，地面隆起；局部剪切破坏地基也有一定的剪切变形，但滑动面不明显；冲剪破坏是地基土发生垂直向下的压缩变形，好像被"冲剪"掉一部分。

10.下列地基处理方法中，属于化学加固法的是（）A.换填法B.水泥土搅拌法C.强夯法D.预压法

答案：B

解析：水泥土搅拌法是利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和水泥强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，属于化学加固法。换填法是将软弱土层挖去，换填强度较高的材料；强夯法是通过强大的夯击能，使地基土密实；预压法是通过对地基进行预压，加速地基土的排水固结，提高地基强度。这三种方法都不属于化学加固法。

二、填空题

1.土是由（）、（）和（）三相组成的。

答案：固相、液相、气相

解析：土是由土颗粒（固相）、水（液相）和空气（气相）三相组成的。三相的比例关系决定了土的物理性质。

2.土的颗粒分析试验方法主要有（）法和（）法。

答案：筛分法、沉降分析法

解析：筛分法适用于粒径大于0.075mm的土粒分析；沉降分析法适用于粒径小于0.075mm的土粒分析。通过这两种方法可以确定土颗粒的大小分布情况。

3.土的压缩性指标包括（）、（）、（）等。

答案：压缩系数、压缩模量、体积压缩系数

解析：压缩系数反映土在压力作用下压缩性的大小；压缩模量是土在侧限条件下的竖向应力与竖向应变的比值；体积压缩系数表示土在压力作用下体积压缩的难易程度。这些指标都是衡量土压缩性的重要参数。

4.土中应力按其产生的原因可分为（）和（）。

答案：自重应力、附加应力

解析：自重应力是由土体自身重力产生的应力；附加应力是由外荷载（如建筑物荷载等）在土中引起的应力。附加应力是导致地基沉降的主要原因。

5.浅基础的类型有（）、（）、（）等。

答案：独立基础、条形基础、筏板基础

解析：独立基础适用于柱下；条形基础常用于墙下或框架结构的柱下；筏板基础适用于荷载较大、地基承载力较低的情况，能较好地调整地基不均匀沉降。

6.桩按承载性状可分为（）和（）。

答案：摩擦型桩、端承型桩

解析：摩擦型桩主要依靠桩侧摩阻力承受荷载；端承型桩主要依靠桩端阻力承受荷载。在工程设计中，需根据具体情况选择合适的桩型。

7.地基处理的目的主要有（）、（）、（）等。

答案：提高地基承载力、改善地基变形特性、增强地基抗液化能力

解析：通过地基处理，可以使地基满足工程建设的要求，如提高地基的承载能力，减少建筑物的沉降；改善地基的压缩性，防止不均匀沉降；对于可能发生液化的地基，采取措施增强其抗液化能力。

8.土的抗剪强度理论主要有（）、（）、（）等。

答案：库仑理论、莫尔-库仑理论、有效应力强度理论

解析：库仑理论是最早提出的土的抗剪强度理论；莫尔-库仑理论在库仑理论基础上进一步发展，考虑了土的应力状态；有效应力强度理论强调土的抗剪强度与有效应力有关，能更准确地描述土的抗剪强度特性。

9.挡土墙的土压力类型有（）、（）、（）。

答案：静止土压力、主动土压力、被动土压力

解析：静止土压力是挡土墙在土压力作用下不发生位移和转动时墙后土体作用在墙上的土压力；主动土压力是挡土墙向离开土体方向位移时，墙后土体作用在墙上的土压力，此时土压力最小；被动土压力是挡土墙向土体方向位移时，墙后土体作用在墙上的土压力，此时土压力最大。

10.土的渗透性指标有（）和（）。

答案：渗透系数、水力梯度

解析：渗透系数是反映土渗透能力的指标，其值越大，土的渗透性越强；水力梯度是促使水在土中渗透的动力，与渗透系数共同影响土中的渗流情况。

三、简答题

1.简述土的三相比例指标之间的换算关系。

土的三相比例指标包括土粒相对密度（ds）、含水量（w）、密度（ρ）、干密度（ρd）、孔隙比（e）、孔隙率（n）、饱和度（Sr）等。它们之间的换算关系如下：-密度与干密度：ρd=ρ/(1+w)-孔隙比与孔隙率：n=e/(1+e)-饱和度：Sr=wds/e

这些换算关系可以根据三相比例指标的定义推导得出。例如，干密度是土的固体颗粒质量与总体积之比，而密度是土的总质量与总体积之比，含水量是水的质量与固体颗粒质量之比，通过这些关系可以得出密度与干密度的换算公式。孔隙比是孔隙体积与固体颗粒体积之比，孔隙率是孔隙体积与总体积之比，从而得到孔隙比与孔隙率的换算关系。饱和度是土中孔隙被水充满的程度，通过水的质量、土粒相对密度和孔隙比的关系得出饱和度的计算公式。

2.简述土的压缩性及压缩性指标的意义。

土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性。土的压缩主要是由于土颗粒之间的孔隙减小造成的。

压缩性指标包括压缩系数（a）、压缩模量（Es）等。压缩系数a表示土在压力变化时压缩性的大小，a值越大，土的压缩性越高。压缩模量Es是土在侧限条件下的竖向应力与竖向应变的比值，Es越大，土抵抗压缩变形的能力越强。

压缩性指标对于研究地基沉降、评价地基承载能力等具有重要意义。在工程设计中，通过压缩性指标可以估算建筑物的沉降量，合理选择基础类型和尺寸，确保建筑物的安全和正常使用。同时，压缩性指标也是判断地基土是否需要进行地基处理以及选择合适地基处理方法的重要依据。

3.简述地基破坏的三种形式及特征。

地基破坏的三种形式为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏。

-整体剪切破坏：当地基土较密实、基础埋深较浅、荷载较大时，地基会出现整体剪切破坏。此时，地基会出现明显的滑动面，地面有明显的隆起现象。随着荷载的增加，沉降迅速增大，地基土的抗剪强度被充分发挥，最终导致地基丧失承载能力。-局部剪切破坏：地基土的密实度和强度介于整体剪切破坏和冲剪破坏之间时，可能发生局部剪切破坏。地基有一定的剪切变形，但滑动面不明显。沉降量比整体剪切破坏时小，地基土的抗剪强度没有被充分发挥，地基仍具有一定的承载能力，但变形较大。-冲剪破坏：又称刺入破坏，当地基土较软弱、基础埋深较大、荷载较小时，地基会发生冲剪破坏。地基土主要发生垂直向下的压缩变形，好像被"冲剪"掉一部分，没有明显的滑动面，地面没有隆起现象，沉降量较大，地基土的抗剪强度没有得到充分利用。

4.简述影响土的抗剪强度的主要因素。

影响土的抗剪强度的主要因素有：-土粒的矿物成分和颗粒形状：不同矿物成分的土粒，其颗粒间的粘结力不同，抗剪强度也不同。例如，粘性土中含有较多的粘土矿物，颗粒间粘结力较大，抗剪强度较高；砂土颗粒间主要靠摩擦力，其抗剪强度相对较低。颗粒形状也会影响土的抗剪强度，棱角状颗粒比浑圆状颗粒的摩擦力大，抗剪强度较高。-土的密度：土的密度越大，土颗粒间的接触越紧密，摩擦力和粘结力越大，抗剪强度越高。密实的土比疏松的土具有更高的抗剪强度。-含水量：含水量对土的抗剪强度影响很大。含水量增加，土的重度减小，孔隙水压力增大，有效应力减小，导致土的抗剪强度降低。例如，饱和软粘土在含水量较高时，抗剪强度很低，容易发生滑动破坏。-排水条件：排水条件影响土中孔隙水压力的消散情况，从而影响有效应力。在排水条件良好的情况下，孔隙水压力能够及时消散，有效应力增加，土的抗剪强度提高；而在不排水条件下，孔隙水压力不能及时消散，有效应力不变，抗剪强度相对较低。-应力历史：土在形成过程中所经历的应力历史会影响其结构和强度。曾经受过较大压力的土，其结构比较密实，抗剪强度较高；而新近沉积的土或未经受过较大压力的土，抗剪强度相对较低。

5.简述浅基础设计的主要内容和步骤。

浅基础设计的主要内容和步骤如下：-确定基础类型：根据建筑物的结构形式、荷载大小、地基条件等因素，选择合适的浅基础类型，如独立基础、条形基础、筏板基础等。-确定基础埋置深度：基础埋置深度应根据建筑物的用途、荷载大小、地基条件、冻土层厚度、相邻建筑物基础等因素综合确定。一般情况下，基础应埋置在坚实的土层上，且埋深不宜过浅，以保证基础的稳定性和耐久性。-确定地基承载力特征值：通过原位测试（如静力触探、标准贯入试验等）、室内试验（如土工试验）等方法，确定地基土的物理力学性质指标，然后根据规范确定地基承载力特征值。-计算基础底面尺寸：根据建筑物的荷载、地基承载力特征值等，按照地基承载力计算公式计算基础底面尺寸，确保基础底面压力不超过地基承载力特征值。-进行基础结构设计：根据基础底面尺寸和荷载情况，进行基础的结构设计，包括基础的材料选择、配筋计算、构造设计等，以保证基础具有足够的强度、刚度和稳定性。-进行地基变形验算：对于一些对地基变形要求较高的建筑物，还需要进行地基变形验算，计算基础的沉降量、倾斜度等，确保地基变形满足建筑物的使用要求。

在设计过程中，还需要考虑施工条件、环境因素等对基础设计的影响，确保设计方案经济合理、安全可靠。

6.简述桩基础的适用条件及分类。

桩基础适用于以下情况：-荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或地基处理等方法在技术上不可行或经济上不合理时。-河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时。-当地基土为特殊性土，如软土、湿陷性黄土、膨胀土等，需要采取专门的地基处理措施时，桩基础是一种有效的解决方案。

桩基础的分类如下：-按承载性状分类：-摩擦型桩：包括摩擦桩和端承摩擦桩。摩擦桩主要依靠桩侧摩阻力承受荷载；端承