051008[土力學(xué)與基礎(chǔ)工程]

1、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程復(fù)習(xí)題一、簡(jiǎn)答題1、“甲土含水量比乙土大，則甲土的飽和度也比乙土的大”是否正確？說明理由。2、簡(jiǎn)述有效應(yīng)力原理的內(nèi)容。3、影響土壓力的因素有哪些？4、什么是地基承載力的特征值？5、說明土的天然容重、飽和容重、浮容重、干容重的物理概念，試比較同一種土的數(shù)值大??？6、何謂地基土的前期固結(jié)壓力？如何根據(jù)其與地基土現(xiàn)有上覆荷重的大小比較來確定三種應(yīng)力歷史類型的地基土？7、簡(jiǎn)要介紹莫爾 庫倫強(qiáng)度理論。8、什么是地基、基礎(chǔ)？什么叫天然地基？9、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟如何10、說明樁側(cè)負(fù)摩阻力產(chǎn)生的條件和場(chǎng)合11、淺基礎(chǔ)埋深選擇主要應(yīng)考慮哪些條件？12、試述地基特征變形的種類。13、試述影響單樁

2、軸向承載力的因素？14、試述影響地基承載力的主要因素？15、試述三軸剪切（壓縮）試驗(yàn)的三種方法與實(shí)際中哪些條件相近。16、地基土的破壞類型有哪幾種？什么叫臨塑荷載？17、淤泥等軟土的一般工程特征有哪些？換土墊層法中墊層的作用是什么？答案：1. “甲土含水量比乙土大，則甲土的飽和度也比乙土的大”此種說法不正確，在理解這個(gè)問題的時(shí)候要注意含水量是質(zhì)量之間的比值，而飽和度是體積之間的比值，在相同孔隙體積的情況下上述說法成立，假設(shè)在相同土粒質(zhì)量的情況下甲土孔隙體積比乙土大得多的時(shí)候，孔隙水所占體積相對(duì)孔隙體積就很難確定大小關(guān)系。2. 有效應(yīng)力原理要點(diǎn)：（1）土中總應(yīng)力等于有效應(yīng)力與孔隙壓力u之和。即：

3、（2）土中有效應(yīng)力控制土的體積和強(qiáng)度的變化。3. 影響土壓力的因素包括：墻的位移方向和位移量，墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)，墻體材料、高度及結(jié)構(gòu)形式；墻后土體的性質(zhì)，填土表面的形狀，墻和地基之間的摩擦特性，地基的變形等。4、地基承載力的特征值是指由載荷試驗(yàn)測(cè)定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對(duì)應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。5.天然容重是天然狀態(tài)下單位體積土的重量；飽和容重是土的孔隙中都充滿水時(shí)的單位體積土的重量；浮容重是指扣除地下水對(duì)土的浮力以后的土體重量與土的總體積之比；干容重是土的固重量與土的總體積之比； 大小關(guān)系依次為：飽和容重天然容重干容重有效容重。6. 前期固結(jié)壓力：天然土

4、層在形成歷史上沉積固結(jié)過程中受到過的最大固結(jié)壓力超固結(jié)比（OCR）：先期固結(jié)壓力和現(xiàn)在所受的固結(jié)壓力之比，根據(jù)OCR值可將土層分為正常固結(jié)土，超固結(jié)土和欠固結(jié)土。OCR1，即先期固結(jié)壓力等于現(xiàn)有的固結(jié)壓力，正常固結(jié)土OCR大于1，即先期固結(jié)壓力大于現(xiàn)有的固結(jié)壓力，超固結(jié)土OCR小于1，即先期固結(jié)壓力小于現(xiàn)有的固結(jié)壓力，欠固結(jié)土。7、莫爾認(rèn)為材料的破壞是剪切破壞，當(dāng)任一平面上的剪應(yīng)力等于材料的抗剪強(qiáng)度時(shí)該點(diǎn)就發(fā)生破壞，并提出剪切破壞面上的剪應(yīng)力是該面上的法向應(yīng)力的函數(shù)，這個(gè)函數(shù)在坐標(biāo)中是一條曲線，該曲線稱為莫爾包線。理論分析和實(shí)驗(yàn)證明，莫爾包線對(duì)土是比較適宜的，而且，在應(yīng)力變化范圍不很大的情況下

5、，土的莫爾包線通常近似用直線代替，該直線方程就是庫倫公式表示的方程，將莫爾包線用庫倫公式表示也便于應(yīng)用。這一由庫倫公式表示莫爾包線的強(qiáng)度理論稱為莫爾庫倫強(qiáng)度理論。8、（1）地基是支承上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的土體或巖體；（2）基礎(chǔ)是將上部結(jié)構(gòu)及所承受的各種作用傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分；（3）天然地基是在基礎(chǔ)建造時(shí)未經(jīng)加固處理的天然土層。9、答：樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟如下：選定樁基礎(chǔ)類型、承臺(tái)位置和尺寸；選定樁的材料、截面尺寸和估算樁長(zhǎng)；初步確定樁數(shù)和平面布置；驗(yàn)算樁的受力；驗(yàn)算樁基礎(chǔ)整體承載力；計(jì)算墩臺(tái)頂?shù)乃轿灰?0、答：當(dāng)土層相對(duì)于樁側(cè)向下位移時(shí)，產(chǎn)生于樁側(cè)的向下的摩阻力即負(fù)摩阻力。產(chǎn)生負(fù)摩阻力的情況

6、有多種，例如：位于樁周的欠固結(jié)粘土或松散厚填土在重力作用下產(chǎn)生固結(jié)；大面積截載或樁側(cè)地面局部較大的長(zhǎng)期荷載使樁周高壓縮性土層壓密；在正常固結(jié)或弱超固結(jié)的軟粘土地區(qū)，由于地下水位全面降低（例如長(zhǎng)期抽取地下水），致使有效應(yīng)力增加，因而引起大面積沉降；自重濕陷黃土浸水后產(chǎn)生濕陷；打樁時(shí)已設(shè)置的鄰樁抬升等11、答：(1)、與建筑物有關(guān)的條件；(2)、工程地質(zhì)條件；(3)、水文地質(zhì)條件；(4)、地基凍融條件；(5)、場(chǎng)址環(huán)境條件；12、答:地基特征：沉降量、沉降差、傾斜和局部?jī)A斜。 13、答： 1樁身的材料強(qiáng)度； 2地層的支承力。14、答：1基礎(chǔ)埋深和寬度；2土的物理力學(xué)性質(zhì)；3荷載的方式。15、答：不

7、固結(jié)不排水剪相當(dāng)施工速度較快，地基土的透水性和排水條件不良時(shí)； 當(dāng)?shù)鼗奢d增長(zhǎng)速度較慢，地基土透水性不太小以及排水條件欠佳時(shí)，可采用固結(jié)排水剪； 介于上述兩種情況之間時(shí)，可采用固結(jié)不排水剪。 16、答： 1、整體剪切破壞； 2、局部剪切破壞； 3、沖剪破壞地基中剛要出現(xiàn)，但尚未出現(xiàn)。塑性區(qū)的荷載稱臨塑荷載。17、答：含水量高、抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高。有明顯的結(jié)構(gòu)性及流變性；墊層作用： 提高淺基礎(chǔ)下地基的承載力；減少沉降量；加速軟弱土層的排水固結(jié)。二、計(jì)算題1、已知土樣質(zhì)量共48kg，其含水量w=20%，現(xiàn)要求將該土含水量提高到w=40%，問需要向土中加入多少質(zhì)量的水？ 解：已知： 則： 2、在不

8、透水不可壓縮土層上，填5m厚的飽和軟粘土，已知軟粘土層。壓縮模量Es1500kPa，固結(jié)系數(shù)Cv19.1m2/年，軟粘土在自重下固結(jié)，當(dāng)固結(jié)度Ut0.6時(shí)，產(chǎn)生的沉降量？解：已知H5m, =18kN/ m3 ,Es=1500kPa, Cv=19.1m2/年當(dāng)Ut0.6， StUtS分析：St S所以先求軟粘土的最終沉降量則 固結(jié)度 Vt0.6時(shí)的沉降量為StVtS0.6159cm3、某飽和粘性土，由無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)測(cè)得不排水抗剪強(qiáng)度，如果對(duì)同一土樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)，施加周圍壓力。求當(dāng)軸向壓力為300kPa時(shí)，試件能否發(fā)生破壞。解：因?yàn)轱柡驼承酝恋貌慌潘辜魪?qiáng)度所以達(dá)到極限破壞時(shí)，因?yàn)?/p>

9、施加軸向壓力所以破壞4、某條形基礎(chǔ)，寬B=2m，埋深d=1m?；赘郊訅毫=100kPa，基底至下臥層頂面的距離Z=2m，下臥層頂面以上土的重度，經(jīng)修正后，下臥層地基承載力設(shè)計(jì)值，擴(kuò)散角，試通過計(jì)算，驗(yàn)算下臥層地基承載力是否滿足要求？（）解： 故不能滿足要求5、某粘性土含水量，液限為wL=48%，塑限為wp=25.4%，（1）計(jì)算該土的塑性指數(shù)，并根據(jù)塑性指數(shù)，確定土名稱，（2）計(jì)算其液性指數(shù)，按液性指數(shù)確定土的狀態(tài)？解：已知 wL=48% wp=25.4% 則： 知此土為粘土 此土處于可塑狀態(tài)6某矩形基礎(chǔ)的埋深d=2m，基礎(chǔ)面積為=1.5m2m，地面處由上部結(jié)構(gòu)傳來施加于基礎(chǔ)中心的荷載F=

10、400kN，地表下為均質(zhì)粘土，土的容重，地下水水位距地表1m，土的飽和重度，求基底附加壓力？解：已知： 則基底處附加應(yīng)力為7、某擋土墻，高4米，墻背垂直光滑，墻后填土水平，填土為干砂，容重18kN/m3，內(nèi)摩擦角36。計(jì)算靜止土壓力和主動(dòng)土壓力。（其中，）解 靜止土壓力系數(shù) （近似取）靜止土壓力 主動(dòng)土壓力系數(shù) 主動(dòng)土壓力 、作用點(diǎn)位置均距墻底1.33m處。8、一條行基礎(chǔ)受均部荷載，p=100kPa,寬度為3m，埋深1.5m，基礎(chǔ)底面以上土的性質(zhì)為：，基礎(chǔ)底面以下土的性質(zhì)為：，試問地基的承載力安全系數(shù)為多少？（時(shí)，；時(shí)，）解： =0.51831.20+171.52.69+209.58 =32.

11、4+68.6+191.6 =292.6kPa 9、已知一擋土墻高H = 6 m 。墻背光滑垂直，墻后填土面水平。填土：= 18 KN/m3， =18，C= 0 KPa。試求主動(dòng)土壓力的大小解：（1）a1 =r Htan2 (45-/2)- 2Ctan (45-/2) =180 tan2 (45-18/2)-20tan (45- 18/2) =0 KPa（2）a2 =r Htan2 (45-/2)- 2Ctan (45-/2) =186 tan2 (45-18/2)-20tan (45- 18/2) =57.01KPa（3）主動(dòng)土壓力Ea=1/257.016=171.03KN/m10、某重力式擋土墻符合朗肯土壓力理論的基本假定。墻高6米，墻后共兩層填土，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖。試求墻后主動(dòng)土壓力的分布及總主動(dòng)土壓力。解：11、 某土樣土粒相對(duì)密度ds2.7