中南大學現(xiàn)代遠程教育課程考試復習試題及參考答土力學及基礎工程

1、1 / 10中南大學現(xiàn)代遠程教育課程考試復習試卷及參考答案土力學及基礎工程一、單選題：1甲、乙兩粘性土的塑性指數(shù)不同，則可判定下列指標中，甲、乙兩土有差異的指標是（）A.含水量 B.細粒土含量 C. 土粒重量D.孔隙率2工程上控制填土的施工質量和評價土的密實程度常用的指標是（）A.有效重度 B. 土粒相對密度 C.飽和重度 D.干重度3側限壓縮實驗所得的壓縮曲線（e-p 曲線）愈平緩，表示該試樣土的壓縮性（）A.愈大 B.愈小 C.愈均勻 D.愈不均勻4土中某點處于極限平衡狀態(tài)時，剪切破壞面與大主應力作用方向所成的角度是（）A.45 + 72B.45 - /2C.45 D.45 + 5在地基變

2、形驗算時，對煙囪、水塔等高聳結構，控制的變形特征主要是（）A.沉降量 B.沉降差C.局部傾斜D.傾斜6滲流的滲透力也稱動水力，其數(shù)值（）A.與水頭梯度成正比B.與橫截面積成正比C.與流速成反比D.與滲透系數(shù)成正比11 作用于矩形基礎的基礎的基底壓力相同，埋深相同，土質相同的兩個基礎，若它們的長 寬比相同，則基礎尺寸小的沉降（）基礎尺寸大的沉降。C 等于D 可能大于也可能小于12 朗金土壓力理論假定擋土墻墻背光滑無摩擦，造成主動土壓力計算值（7土樣的含水量實驗的烘烤溫度為（）A.8090 度B. 9095 度8衡量土的粒徑級配是否良好，常用（A.不均勻系數(shù)B.含水量9土的結構性強弱可用（）反映。

3、A.飽和度B.靈敏度C. 105 度）指標判定。C.標貫擊數(shù)C.粘聚力10 柔性基礎的上部荷載為梯形分布時， 基底接觸壓力分布呈現(xiàn)（A 均勻分布B 馬鞍形分布C 鐘形分布D 100 度左右D 內摩擦角D 相對密實度）D 梯形分布A 偏大B 偏小C 無偏差D 偏大或偏小均可能2 / 1013 土中的水，（）能夠傳遞靜水壓力。3 / 1014.土體具有壓縮性的主要原因是 （ ）15.粘性土的抗剪強度由兩部分組成，一部分是顆粒間的粘結力，另一部分是 （ ）16.在地基固結過程中，外荷載引起的孔隙水壓力逐漸轉化為有效應力，土的體積也 （ ）A.逐漸增大B.逐漸減小C與之無關D.不變17.碎石土和砂土定

4、名時下列何項方法正確？（）A. 按粒組劃分 B. 按粒組含量由大到小以最先符合者確定C. 按粒組含量由小到大以最先符合者確定 D. 按有效粒徑確定18 .在粉土中，當動力水（）土的浮重時，會發(fā)生流砂現(xiàn)象。A. 大于等于B. 小于等于C. 小于D. 無法確定19.高層建筑為了減小地基的變形，下列何種基礎形式較為有效？ （）A.鋼筋混凝土十字交叉基礎B.箱形基礎 C.筏形基礎 D.擴展基礎20. 下列確定地基承載力標準值的方法哪種方法不適用于粘性土地基？（）A.現(xiàn)場載荷實驗B.室內實驗C.輕便貫入實驗D野外鑒別21. 地基發(fā)生整體滑動破壞時，作用在基底的壓力一定大于（）。A. 臨塑荷載 B. 臨界

5、荷載 C. 極限荷載D. 地基承載力22. 所謂補償性設計，是指 （ ）A. 基礎的整體性好，剛度大，能調整和減小不均勻沉降B. 基礎抵抗水平荷載的穩(wěn)定性增強C. 施工時基坑開挖較深，可使挖土卸去的土重替換為建筑物的部分或全部重量D. 基礎具有良好的抗震作用23.摩擦樁的傳力機理為（ ）A. 荷載全部通過樁身側面?zhèn)鞯綐吨芡翆?B. 荷載全部傳到樁底端下的土層C. 大部分荷載傳給樁周土層，小部分傳給樁端下的土層D. 大部分荷載傳給樁端下的土層，小部分傳給樁周土層L,樁的根數(shù) n,樁的直徑 d 三者之間是相互關聯(lián)的。通常,采取如下的次序擬定（ ）A. 強結合水 B. 弱結合水 C. 重力水D. 以

6、上都不對A. 主要是由土顆粒的壓縮引起的C. 主要是因為水被壓縮引起的B. 主要是由孔隙的減少引起的D. 土體本身壓縮模量較小引起的A. 摩擦力B. 水壓力C. 有效應力 D. 荷載24.在設計樁基時，樁的長度A.先擬定 d，再擬定 L，最后試算 nB.先擬定 n，再擬定 d，最后試算 LC.先擬定 L，再擬定 n，最后試算 dD. 任何次序都可采取4 / 1025.低承臺樁基礎是指（ ）的基礎5 / 10A. 承臺底面位于一般沖刷線以下B. 承臺底面位于局部沖刷線以下C. 承臺頂面位于一般沖刷線以下D. 承臺頂面位于局部沖刷線以下26. 最宜采用樁基礎的地基土質情況為()A. 地基上部軟弱而

7、下部不太深處埋藏有堅實地層時B. 地基有過大沉降時 C. 軟弱地基 D. 淤泥質土27.剛性基礎臺階寬高比的允許值是按下述辦法確定的( )A. 根據(jù)經驗 B. 根據(jù)理論計算 C. 無需進行內力分析和截面強度計算D. 在地基反力作用下，控制基礎內的拉應力和剪應力使其不超過基礎材料的強度28.基礎的持力層是指 ( )A. 基礎底面以下的所有土層 B. 與基礎底面直接接觸的那層土層C. 除與基礎底面直接接觸的那層土層以外的所有土層29.某科學館擬建于極厚的均質粘土層地基上。采用天然地基上的條形淺基礎。在審查初步 設計時，發(fā)現(xiàn)沉降量超過規(guī)范中容許值的8% ，建議在施工設計時作適當修改。修改的合理方向是

8、( )30.單樁的水平容許承載力通常按下法確定A. 用單樁軸向容許承載力乘以折減系數(shù)C. 根據(jù)樁土相互作用性能經計算確定、簡答題：1.三軸壓縮實驗按排水條件的不同，可分為哪幾種實驗方法?工程應用時，如何根據(jù)地基土排水條件的不同，選擇土的抗剪強度指標 ?2. 什么叫最優(yōu)含水量 ?壓實粘性土時為何要控制含水量 ?3.地下水位變動對地基中應力、沉降有何影響?地下水位上升對地基承載力有何影響?4.地基最終沉降量通常是由哪三部分組成？對于干凈的粗砂，哪一部分沉降量可以認為 是零。5.影響飽和土液化的主要因素有哪些 ?6. 計算基底壓力和基底附加壓力時，所取的基礎埋置深度是否相同？該如何??？7. 直剪實驗

9、存在哪些缺點？8. 土壓力計算中，朗金理論和庫侖理論的假設及適用條件有何不同？9. 什么是單樁豎向承載力？確定單樁承載力的方法有哪幾種？A. 加大基礎寬度B. 加大基礎埋深C. 改用樁基 D. 改用沉井基礎( )B. 根據(jù)樁的抗彎能力決定D. 通過水平靜載實驗確定6 / 1010.水平荷載作用下樁身變位有哪幾種形式?各產生于什么情況 ?11.請問確定基礎埋置深度應考慮哪些因素？7 / 1012.淺基礎的設計包括哪些內容？三、計算題：1. 某土樣重 180g，飽和度 Sr=90%，相對密度為 2.7,烘干后重 135g。若將該土樣壓密， 使其干密度達到 1.5g/cm3。試求此時土樣的天然重度、

10、含水量、孔隙比和飽和度。2飽和粘土層厚 10 m, 丫 = 18. 9kN/m3,其下為砂土，厚 4 m,砂土層中承壓水，已知粘 土層底 A 點的水頭高為 5 m。若在粘土層開挖基坑，試求基坑的允許開挖深度H。3.某飽和軟粘土層，厚 10 m，在外荷載作用下產生的附加應力沿土層深度分布簡化為梯形，下為不透水層。已知初始孔隙比e1=0.85，壓縮系數(shù) a=2. 5x10-4m2/kN，滲透系數(shù)k=2.5,求土層沉降 15.0 cm所需的時間 t。透水面1=200 kPa，不透水面(T 2= 100kPa，當J=2時：334.有一條形 基礎寬 B=2.5m，埋深 D=1.0m，粘 土容重 丫 =1

11、8kN/m ，Yat=20kN/m ，=26 C=10kN/m2，安全系數(shù) k=2.5,試用太沙基公式分別計算下列條件下地基的極限荷載和承載力。(NC=22.25, ND=11.85, NY=12.54)，(1)地下水位較深；(2)地下水位在基底平面。35.某擋土墻墻高 H=5m，墻背垂直光滑，墻后填土水平，填土為干砂，容重為19kN/m ,內摩擦角為 30。，墻后填土表面有超載 15kN/m，試計算作用在擋墻上主動土壓力Ea和被動土壓力 Ep，并分別畫出墻后土壓力強度分布圖。6.某粘性土的抗剪強度指標分別為C = 11.5kPa，$ = 28，問當某土樣所受小主應力d3= 44.3kPa，要

12、保證土樣不被剪壞，大主應力d1應滿足何種條件？7.某橋墩基礎如圖所示，基底平面尺寸為A=7.8m，B=7.2m，每級臺階的厚度為1m，作用Ut0.40.50.60.7 C.8Tv0.09 0.1 6 0.24 ( ).35 0.538 / 109 / 10軟地基b0=90 KN/m8某建筑物條形基礎，受偏心荷載的作用（如圖所示）。圖中B=3.5m，埋深 D=2.0m，若取 1 延 M 考慮，則（F+G） =480KN/m，偏心距 e0=0.65m，問按照建筑地基基礎設計規(guī)范，地基承載力設計值至少為多少才能滿足要求。G2mM=805KNmqsi=15KPa8mqs2=20KPaqp=1600KP

13、a1m2.7 m1m1m1m1m 3.7 m參考答案:一、單選題 :9某樁基礎如下圖所示，承臺為剛性，各樁剛度相等，采用0.3X0.3m2的方形預制樁共 12根。要求計算:1）單樁承載力的容許值Rk和設計值 R;（ 2）當樁基只承受中心荷載N+G 時，單樁承載力是否滿足要求?3）當樁基同時承受 N+G 及 M 時，單樁承載力是否滿足要求?+ +: + V十+1十+丨+4_77Az/1/1/ i 1/2m10 / 101. B 2. D 3. B 4. B 5. D 6. A 7. C 8. A 9. B 10. D11. B 12. A 13. C 14. B 15. A 16. B 17.

14、B 18. A 19. B 20. D21. C 22. C 23. C 24. A 25. B 26. A 27. D 28. B 29. B 30. D二、簡答題：1. 答：三軸壓縮實驗按排水條件的不同，可分為不固結不排水剪、固結不排水剪和固結 排水剪三種實驗方法。工程應用時，當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件不良而施工速度較 快時，可選用不固結不排水剪切實驗指標；當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件較好而施工 速度較慢時，可選用固結排水剪切實驗指標；當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件及施工速度界 于兩者之間時，可選用固結不排水剪切實驗指標。2. 答：在一定的壓實功能作用下，土在某一含水量下可以擊實達到最大的密度，

15、這個含 水量稱為最優(yōu)含水量。對應著擊實曲線上峰值時的含水量。粘性土料過干或過濕都不能獲得好的壓實效果；當含水量過低時，粘性土顆粒周圍 的結合水膜薄，粒間引力強，顆粒相對移動的阻力大，不易擠緊；當含水量過大時， 自由水較多，擊實時，水和氣體不易從土中排出，并吸收了大部分的擊實功能，阻礙了 土粒的靠近。3. 答：地下水位下降會引起原地下水位以下土中的有效自重應力增加，從而造成地表大 面積附加下沉。地下水位上升，雖然不會增加自重應力，但由于使原來地下水位和變 動后地下水位之間那部分土壓縮性增大，也會產生附加沉降量。 地下水位上升，由于水下部分的天然重度改為浮重度，地基承載力降低。4. 答：地基最終沉

16、降量由瞬時沉降量、主固結沉降量和次固結沉降量三部分組成。對于 干凈的粗砂，可以認為次固結沉降量是零。5. 答：影響飽和土液化的主要因素有：土的類別、排水條件、土的密實度、土的初始固 結壓力及振動作用強度和持續(xù)時間。6. 答：不相同。計算基底壓力時，在確定基礎及臺階上土的自重時，基礎埋置深度應為 設計地面到基礎底面的距離。計算基底附加應力時，在確定基底自重應力時，基礎埋 置深度應為從自然地面到基礎底面的距離。7. 答：（ 1）土樣在實驗中不能嚴格控制排水條件，無法量測孔隙水壓力；（2）剪切面固定在剪切盒的上下盒之間，該處不一定是土樣的最薄弱面；（3）試樣中應力狀態(tài)復雜，有應力集中情況，仍按均勻分

17、布計算；（4）試樣發(fā)生剪切后，土樣在上下盒之間錯位，實際剪切面積減小，但仍按初始面積 計算。8. 答：朗金理論假定擋土墻的墻背豎直、光滑，墻后填土表面水平且延伸到無限遠處， 適用于粘性11 / 10土和無粘性土。庫侖理論假定滑裂面為一通過墻踵的平面，滑動土楔體是 由墻背和滑裂面兩個平面所夾的土體所組成，墻后填土為砂土。適用于各類工程形成 的不同的擋土墻，應用面較廣，但只適用于填土為無粘性土的情況。9. 答：單樁豎向承載力是指單樁在外荷載作用下，不喪失穩(wěn)定，不產生過大變形所能承 受的最大荷載。確定單樁豎向承載力的方法可分為計算確定和實驗確定兩大類。由樁身材料強度 和土對樁的支承力綜合確定，取二者

18、的較小值。其中確定土對樁的支承力方法主要 有：樁的靜載荷實驗和按靜力學公式（經驗公式）計算等。10.答：樁身在水平荷載作用下的變位通常有下列三種形式：（ 1 ）樁身如同剛體一樣圍繞 樁軸線上的某點轉動，這種形式發(fā)生在樁身較短，入土深度較淺以及地基剛度相對較 弱時；（ 2）樁身僅在上部發(fā)生彎曲變形，而下部完全嵌固于地基之中，這種形式發(fā)生 在樁的入土深度較大，地基的剛度也較大，而樁的剛度相對較弱時；（3）樁身上部在較大范圍內變形如同直立的彈性地基梁那樣呈 S 形，這種形式發(fā)生在樁的入土深度更 大，地基與樁身的相對剛度比較小時。11.答：確定基礎埋置深度應綜合考慮以下因素：（1）上部結構情況：如建筑

19、物的用途、結構類型及荷載的大小和性質；（ 2）工程地質和水文地質條件：如地基土的分布情況 和物理力學性質；（ 3）當?shù)貎鼋Y深度及河流的沖刷深度；（4 ）建筑場地的環(huán)境條件。12.答：淺基礎的設計包括以下內容：（ 1）選擇基礎的類型和建筑材料；（ 2）確定基礎的 埋置深度；（ 3）確定地基土的承載力設計值；（ 4）確定基礎底面的平面尺寸；（ 5） 必要時進行地基變形和穩(wěn)定性驗算；（6）進行基礎結構設計；（ 7）繪制基礎施工圖，提出施工說明。三、計算題：1. 解：由已知條件可得原土樣的三相數(shù)值為：m=180g ms=135g mw=180 135=45g3333Vs=135/2.7=50cm Vw

20、=45cm Vv=45/0.9=50cmV=50+ 50=100cm土樣壓密后的三相數(shù)值為：V=135/ 1.5=90cm3Vv=90 50=40cm3Vw=40cm3mw=40gm=135 + 40=175g3Y=175/ 90X10=19.4 kN/m3=40/ 135X100%=30%e=40/50=0.8Sr=40/ 40X100%=100%12 / 102. 解：若 A 點豎向有效應力冬0，貝 U A 點將隆起，基坑將失穩(wěn)。以A 點的6,=0 為基坑開挖的極限狀態(tài)。A 點總應力、孔隙水壓力分別為：6=Y(10H) = 18. 9X(10H)u=Y15=9.81X5=49. 05kPa

21、由6/ =6 U=0，得：18.9X(10H49. 05=0H=7. 40m3. 解：固結應力6Z= (200 + 100) /2=150 kPa最終沉降量 s=6zHa/(1 + e”=150X1000X2. 5X10-4/ (1 + 0. 85)=20. 27cmUt=st/s=15. 0/ 20.27=0. 740查表得：Tv= 0. 422固結系數(shù) CV=k(1 + e1)/aYw=2. 5X(1 + 0.85)/ 2.5X10-4X0.098=1. 9X105cm2/ 年t=TVH2/CV=0. 422X10002/1. 9X105=2.22 年4. 解：(1)極限荷載 Pu=C N

22、c+Y D ND+Y B NY/2=10X22.25+18X1X11.85+18X2.5X12.54/2=717.95kPa承載力 f =Pu/k=717.95/2.5=287.18kPa(2)極限荷載 Pu=C Nc+Y D ND+(Ysat-10) B NY/2=10X22.25+18X1X11.85+(20-10)X2.5X12.54/2=592.55kPa承載力 f =Pu/k=592.55/2.5=237.02kPa25. 解: Ka =tg (45 /2)=0.33 4.9513 / 10pa0=Kaxq=0.33X15=4.95kPa_pai=KaX(Yh+q)=0.33X(19

23、X5+15)=36.3kPa-Ea=(Pa(+Pai)/2Xh=(4.95+36.3)/2X5=103.1kN/m_土壓力強度分布圖為：36.32(2)Kp=tg (45 + $ /2)=3pp0=KpXq=3X15=45kPapp1=Kpx(Yh+q)=3X(19X5+15) =330kPaEp=(ppo+ppi)/2Xh=(45+330)/2X5=937.5kN/m7. 解：（1）持力層強度的檢算:持力層的容許承載力b=b0+k1Y1(B- 2) + k?丫2( h- 3)因為 k1= 0, h=2.7m3m，故b=b0= 270kpa偏心距 e = M/N = 800/4224.64 =

24、0.189mB/6 =7.2/6 =1.2m基底平均應力b=N/F=N/(AXB)=4224.64/ (7.8X7.2)=75.23kpab= 270kpa基底應力的最大值bmax= (N/F) (1+ 6e/ B)=75.23(1+6X0.189/ 7.2)=87.08kpa1.2b= 324kpa 因此持力層強度滿足要求。(2)軟弱下臥層強度的檢算：已知b0=90kpa, h =5.8m,故丫2=16X0.8 + 19.8X1.9 + (19.8-10)X(5.8-0.8-1.9) /5.8 =13.93kpa 軟弱下臥層的容許承載力b=b0+ k2Y2X( h-3) = 90 +1.5X13.93X(5.8-3)3306.解：若使土體達到極限平衡狀態(tài)，根據(jù)極限平衡條件可得出b1/為:2b1/=b3tg (45+$/2)+2ctg (45+$/2)2=44.3 tg (45 +28 /2)+2 11.5 tg (45 +28 /2) = 160.98kpa因此，要保證土樣不被剪壞，大主應力b1應小于b1/即：b1160.98kpa。14 / 10=148.51kpa軟弱下臥層頂面處的自重應力為：dcz=16X0.8 + 19.8X1.9 + (19.8-10)x(5.8-0