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1、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程作業(yè)20132014學(xué)年度第一學(xué)期一、簡(jiǎn)答題1、土是由哪幾個(gè)部分組成的？各相變化對(duì)土的性質(zhì)有什么影響?答：土是由固體礦物、液體水和氣體三部分組成的三相系。 固相物質(zhì)分無機(jī)礦物顆粒和有機(jī)質(zhì)，構(gòu)成土的骨架，骨架之間貫穿著大量孔隙，孔隙中充填著液相的水和空氣。土的三相組成的比例，不是固定的。它隨著環(huán)境的變化，將產(chǎn)生相應(yīng) 的變化，對(duì)土的力學(xué)性能有很大影響。由于空氣易被壓縮，水能從土中流出或流進(jìn)。當(dāng)土只是由土粒和空氣，或是土粒和水組成二相體系時(shí),前者為干土，后者為飽和土。2、計(jì)算自重應(yīng)力時(shí)，為什么地下水位以下要用浮重度?答：通常認(rèn)為地下水位以下的砂性土是應(yīng)該考慮浮力作用的,采用土的浮重度

2、來計(jì)算自重應(yīng)力。而粘性土地基需要結(jié)合粘性土的稠度狀態(tài)來確定，當(dāng)Il 0，即位于地下水位以下的土為堅(jiān)硬粘土?xí)r， 土體中只存在強(qiáng)結(jié)合水，不能傳遞靜水壓力，故認(rèn)為土體不受水的浮力作用，采用土的飽和重度sat，來計(jì)算自重應(yīng)力;當(dāng)Il 1，即位于地下水位以下的土為流動(dòng)狀態(tài)時(shí)， 土顆粒之間存在大量自由水,能夠傳遞靜水壓力，故認(rèn)為土體受到水的浮力作用，采用土的浮重度 來計(jì)算自重應(yīng)力；當(dāng)0 Il 1 ,即位于地下水位以下的土為塑性狀態(tài)時(shí)，土體是否受到水的浮力作用比較難確定，在實(shí)踐中一般按不利情況考慮。3、地基破壞類型有幾種?答：（1）整體剪切破壞。整體剪切破壞的三角壓密區(qū)，隨著荷載的增加，基礎(chǔ)下塑性區(qū)發(fā)展到地

3、面，形成連續(xù)滑動(dòng)面，兩側(cè)擠出并隆起，有明顯的兩個(gè)拐點(diǎn)，如 淺基下密實(shí)硬土地基的過載。（2）局部剪切破壞。局部剪切破壞的基礎(chǔ)下塑性區(qū)只發(fā)展到地基某一范圍，滑動(dòng)面不延伸到地面，基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起，沒有出現(xiàn)明顯的裂縫，如中等密實(shí)砂土的過載。（3）沖剪破壞（又稱刺入剪切破壞）。沖剪破壞（刺入剪切）的基礎(chǔ)下土層發(fā)生嚴(yán)重壓縮變形，基礎(chǔ)下沉，當(dāng)荷載繼續(xù) 增加，土體發(fā)生豎向剪切破壞，而周圍土體并不隨之變形破壞， 如預(yù)制樁基礎(chǔ)的 地基破壞。4、何謂深基礎(chǔ)？深基礎(chǔ)有哪些類型?答：何謂深基礎(chǔ)就是指埋深較大，以下部堅(jiān)實(shí)土層或巖層作為持力層的基礎(chǔ)， 其 作用是把所承受的荷載相對(duì)集中地傳遞到地基的深層，而不像淺基礎(chǔ)那樣

4、，是通 過基礎(chǔ)底面把所承受的何載擴(kuò)散分布于地基的淺層。深基礎(chǔ)類型包括：樁基礎(chǔ)、 墩基礎(chǔ)、沉井和沉箱基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻深基礎(chǔ)二、論述題1、什么是地基？什么是基礎(chǔ)？它們各自的作用是什么?答：（1）地基是建筑物荷載作用下產(chǎn)生不可忽略的附加應(yīng)力與變形的那部分地層, 它的作用是承受基礎(chǔ)傳來的全部何載。（2）基礎(chǔ)是建筑埋在地面以下的承重構(gòu)件, 是建筑物的重要組成部分，它的作用是承受建筑物傳下來的全部荷載， 并將這些 荷載連自重傳給下面的地層。2、影響土的抗剪強(qiáng)度的因素有哪些?答：（1） 土的礦物成分，顆粒形狀和級(jí)配；（2） 土的含水率；（3） 土的密度;（4）黏性土觸變性；（5） 土的應(yīng)力歷史。3、樁有哪些

5、分類，常用樁的特點(diǎn)和適用性如何？答：（1）按承臺(tái)位置的高低分：高承臺(tái)樁基礎(chǔ)，承臺(tái)底面高于地面，它的受力 和變形不同于低承臺(tái)樁基礎(chǔ)，一般應(yīng)用在橋梁、碼頭工程中。低承臺(tái)樁基礎(chǔ)， 承臺(tái)底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中。（2）按承載性質(zhì)不同：端承樁，是指穿過軟弱土層并將建筑物的荷載通過樁 傳遞到樁端堅(jiān)硬土層或巖層上，樁側(cè)較軟弱土對(duì)樁身的摩擦作用很小， 其摩擦力可忽略不計(jì)。摩擦樁，是指沉入軟弱土層一定深度通過樁側(cè)土的摩擦作用，將上部荷載傳遞擴(kuò)散于樁周圍土中，樁端土也起一定的支承作用，樁尖支承的土不 甚密實(shí)，樁相對(duì)于土有一定的相對(duì)位移時(shí)，即具有摩擦樁的作用。（3）按樁身的材料不同分：鋼筋混凝土樁，可以

6、預(yù)制也可以現(xiàn)澆，根據(jù)設(shè)計(jì),樁的長(zhǎng)度和截面尺寸可任意選擇。鋼樁，常用的有直徑2501200mm的鋼管樁和寬翼工字形鋼樁。 木樁， 目前已很少使用， 只在某些加固工程或能就地取材 臨時(shí)工程中使用。 在地下水位以下時(shí)， 木材有很好的耐久性， 而在干濕交替的環(huán) 境下，極易腐蝕。砂石樁，主要用于地基加固，擠密土壤。灰土樁，主要用 于地基加固。(4)按樁的使用功能分：豎向抗壓樁；豎向抗拔樁；水平荷載樁；復(fù) 合受力樁。(5)按樁直徑大小分：小直徑樁d 250mm中等直徑樁 250mm d 800mm( 6)按成孔方法分： 非擠土樁 泥漿護(hù)壁灌筑樁、 人工挖孔灌筑樁， 應(yīng)用較廣。部分?jǐn)D土樁：，先鉆孔后打入。擠

7、土樁，打入樁。(7)按制作工藝分：預(yù)制樁鋼筋混凝土預(yù)制樁，是在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制,用錘擊打入、振動(dòng)沉入等方法，使樁沉入地下。灌筑樁又叫現(xiàn)澆樁，直接在設(shè) 計(jì)樁位的地基上成孔， 在孔內(nèi)放置鋼筋籠或不放鋼筋， 后在孔內(nèi)灌筑混凝土而成 樁。與預(yù)制樁相比，可節(jié)省鋼材，在持力層起伏不平時(shí)，樁長(zhǎng)可根據(jù)實(shí)際情況設(shè) 計(jì)。(8)按截面形式分：方形截面樁制作、運(yùn)輸和堆放比較方便，截面邊長(zhǎng)一般 為250550mm。圓形空心樁是用離心旋轉(zhuǎn)法在工廠中預(yù)制，它具有用料省, 自重輕，表面積大等特點(diǎn)。 國(guó)內(nèi)鐵道部門已有定型產(chǎn)品， 其直徑有 300mm、 450mm和550mm，管壁厚80mm，每節(jié)長(zhǎng)度自2m12m不等。二、計(jì)算

8、題151 g, 土粒相1、一體積為100 cm3的原狀土試樣，濕土質(zhì)量 190 g,干土質(zhì)量對(duì)密度2.70,試確定該土的含水量、孔隙率、飽和度。解：由已知得,m 190g， ms 151g，V 100cm3， ds 2.70 ；w 1g /cm3 ；mw m mis 190 15139g則有：wms100%更 100%15128.83% ； d 匹 151V 1001.51g/cm3 ；ds w1 2ZLJ1.5110.79 ； Sr宜w 2.70 28.83% 98.53%e0.792、某飽和粘土，已知其有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)C 0，28，孔隙水壓力系數(shù)0.8，如將該土樣在各向等壓3 50kPa下

9、固結(jié)穩(wěn)定，然后在不排水條件下施加偏應(yīng)力1346kPa，問該土樣是否被剪壞?解：由已知得：13 46 50 4696kPa由 A Uf 0.8得：Uf A( 1133)0.8 4636.8kPa3 Uf 50 36.813.2kPa2 013 tan 45 /2 2ctan 45/213.2 tan2(4528 /2) 0 23.5kPa3、某擋土墻高8 m,墻后填土為兩層，其物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖所示，試用朗肯理論計(jì)算作用在墻背主動(dòng)土壓力的分布、大小及其作用點(diǎn)。解：先計(jì)算第一層:ta n2(45： 1 /2) tan 2(45 20/2) 0.49由已知得：Ka12E Ka1 1HEa1 盲-20.49 20 344.1kPa，作用