土力學(xué)與基礎(chǔ)工程復(fù)習(xí)考試資料全

1、一、 名詞解釋二、 1. 最優(yōu)含水率 在擊數(shù)一定時(shí)，當(dāng)含水率較低時(shí)，擊實(shí)后的干密度隨著含水率的增加 而增大； 而當(dāng)含水率達(dá)到某一值時(shí)， 干密度達(dá)到最大值， 此時(shí)含水率繼續(xù)增加反而招致干密 度的減小。干密度的這一最大值稱為最大干密度，與它對(duì)應(yīng)的含水率稱為最優(yōu)含水率。2. 靜止側(cè)壓力系數(shù) 土體在無側(cè)向變形條件下，側(cè)向有效應(yīng)力與豎向有效應(yīng)力之比值。3. 抗剪強(qiáng)度 土體抵抗剪切變形的最大能力或土體頻臨剪切破壞時(shí)所能承受的最大剪應(yīng)力稱為土的抗剪 強(qiáng)度。4. 主動(dòng)土壓力 當(dāng)擋土墻離開填土移動(dòng)， 墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)， 作用在墻上的土壓 力稱為主動(dòng)土壓力。5. 允許承載力 地基頻臨破壞時(shí)所能的基底壓力

2、稱為地基的極限承載力， 將土中的剪切破壞 區(qū)限制在某一區(qū)域圍， 視地基土能承受多大的基底壓力， 此壓力即為允許承載力。 容許承載 力等于極限承載力除以安全系數(shù)。. 管涌： 管涌是滲透變形的一種形式 指在滲流作用下土體中的細(xì)土粒在粗土顆粒形成的空 隙中發(fā)生移動(dòng)并被帶出的現(xiàn)象被動(dòng)土壓力： 當(dāng)擋土墻向沿著填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)時(shí)， 隨著位移的增加墻后受到擠壓而引起 土壓力增加， 當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)增加到最大值， 作用在墻上的土壓力稱為被動(dòng) 土壓力。土：是各類巖石經(jīng)長(zhǎng)期地質(zhì)營力作用風(fēng)化后的產(chǎn)物， 是由各種巖石碎塊和礦物顆粒組成的松 散集合體。粒組： 將工程性質(zhì)相似， 顆粒大小相近的土粒歸并成組，

3、 按其粒徑大小分成若干組別， 稱為 粒組。土的結(jié)構(gòu)： 指組成土的土粒大小、形狀、表面特征，土粒間的連結(jié)關(guān)系和土粒的排列情況， 其中包括顆?；蚣象w間的距離、孔隙大小及其分布特點(diǎn)。塑性指數(shù)： 粘性土中含水量在液限與塑限兩個(gè)稠度界限之間時(shí)， 具有可塑性， 且可塑性的強(qiáng) 弱可由這兩個(gè)稠度界限的差值大小來反映，這差值就稱為塑性指數(shù)I P 。即滲透系數(shù)： 反映土的透水性能的比例系數(shù)，是水力梯度為 1時(shí)的滲透速度，其量綱與滲透速 度相同。其物理含義是單位面積單位水力梯度單位時(shí)間透過的水量。角點(diǎn)法：利用角點(diǎn)下的應(yīng)力計(jì)算公式和應(yīng)力疊加原理推求地基中任意點(diǎn)的附加應(yīng)力的方法稱 為角點(diǎn)法。側(cè)限壓縮模量：土在完全側(cè)限

4、條件下，豎向附加應(yīng)力6Z與相應(yīng)豎向應(yīng)變 £Z之比值，即Es= CT z/ £ Z。附加應(yīng)力： 在外荷作用下，土體中各點(diǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力增量?；讐毫Γ?基礎(chǔ)底面?zhèn)鬟f給地基表面的壓力，由于基底壓力作用于基礎(chǔ)與地基的接觸面上， 故也稱基底接觸壓力。平均固結(jié)度： 土層發(fā)生滲流固結(jié)，在某一時(shí)刻 t ，土層骨架已經(jīng)承擔(dān)起來的有效應(yīng)力對(duì)全部 附加壓應(yīng)力的比值，稱為土層的平均固結(jié)度。極限承載力：地基從局部剪損破壞階段進(jìn)入整體破壞階段，即將喪失穩(wěn)定性時(shí)的基底壓力。 臨界荷載：塑性區(qū)最大深度限制在基礎(chǔ)寬度的四分之一（或三分之一）時(shí)相應(yīng)的基底壓力。 容許承載力： 地基穩(wěn)定有足夠的安全度， 并且變形控

5、制在建筑物的容許圍時(shí)， 單位面積所能 承受的最大荷載抗剪強(qiáng)度： 指土體抵抗剪切破壞的極限能力， 其數(shù)值等于土體產(chǎn)生剪切破壞時(shí)滑動(dòng)面上的剪應(yīng)力。庫侖定律：當(dāng)土所受法向應(yīng)力不很大時(shí)，土的抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力可近似用線性關(guān)系表示， 這一表征土體抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力的公式即為庫侖定律表達(dá)式式中：c-聚力，0 -摩擦角，6 -法向應(yīng)力，Tf -抗剪強(qiáng)度。固結(jié)不排水試驗(yàn)：施加周圍壓力，打開排水閥門，允許排水固結(jié)，固結(jié)完成后關(guān)閉排水閥門，再施加豎向壓力，使試樣在排水的條件下剪切破壞的三軸壓縮試驗(yàn)二、是非題（每題1分）1 附加應(yīng)力大小只與計(jì)算點(diǎn)深度有關(guān)，而與基礎(chǔ)尺寸無關(guān)。（X）2. 完全飽和土體，含水量 w=1O

6、O%（X）3固結(jié)度是一個(gè)反映土體固結(jié)特性的指標(biāo)，決定于土的性質(zhì)和土層幾何尺寸，不隨時(shí)間變 化。（X）4飽和土的固結(jié)主要是由于孔隙水的滲透排出，因此當(dāng)固結(jié)完成時(shí)，孔隙水應(yīng)力全部消散 為零，孔隙中的水也全部排干了。（X）5 土的固結(jié)系數(shù)越大，則壓縮量亦越大。（X）6擊實(shí)功能（擊數(shù)）愈大，土的最優(yōu)含水率愈大。（X）7 當(dāng)?shù)叵滤挥傻孛嬉韵履骋簧疃壬仙降孛鏁r(shí)地基承載力降低了。（V）&根據(jù)達(dá)西定律，滲透系數(shù)愈高的土，需要愈大的水頭梯度才能獲得相同的滲流速度。（X）9三軸剪切的CU試驗(yàn)中，飽和的正常固結(jié)土將產(chǎn)生正的孔隙水應(yīng)力，而飽和的強(qiáng)超固結(jié)土則可能產(chǎn)生負(fù)的孔隙水應(yīng)力。（V）10不固結(jié)不排水剪試

7、驗(yàn)得出的 值為零（飽和粘土） 。 （V）三、填空題（每題3分） 1 . 土的結(jié)構(gòu)一般有 單粒結(jié)構(gòu) 、 蜂窩狀結(jié)構(gòu) 和 絮狀結(jié)構(gòu) 等三種，其中 絮狀 結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)是以面邊接觸為主的。2. 常水頭滲透試驗(yàn)適用于 _透水性強(qiáng)的無粘性土 土，變水頭試驗(yàn)適用于 _透水性差的粘 性土 。3. 在計(jì)算矩形基底受豎直三角形分布荷載作用時(shí)，角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力時(shí)， 應(yīng)作用兩點(diǎn)，一是計(jì)算點(diǎn)落在 角點(diǎn)的一點(diǎn)垂線上，二是 B始終指寬度方向基底的長(zhǎng)度。4. 分析土坡穩(wěn)定的瑞典條分法與畢肖甫法其共同點(diǎn)是_假設(shè)滑動(dòng)面是圓弧面 _、假定滑動(dòng)體為剛體，不同點(diǎn)是 瑞典條分法不考慮條間力。5. 地基的破壞一般有 整體剪切破壞、局部剪

8、切破壞和沖剪破壞_等三種型式，而其中 整體剪切破壞破壞過程將出現(xiàn)三個(gè)變形階段。1、無粘性土的性質(zhì)主要取決于顆粒的粒徑和級(jí)配。2、用三軸試驗(yàn)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，在其它條件都相同的情況下，測(cè)的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值 最大的是固結(jié)排水剪切試驗(yàn)，最小的是不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)。3、評(píng)價(jià)粗顆粒土粒徑級(jí)配的指標(biāo)有不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)。4、 T f表示土體抵抗剪切破壞的極限能力，當(dāng)土體中某點(diǎn)的剪應(yīng)力T =T f時(shí)，土體處于極限平衡狀態(tài)；T >T f時(shí)，土體處于破壞狀態(tài)；T <T f時(shí)，土體處于平衡狀態(tài)。5、樁按受力分為端承樁和摩擦樁。6、用朗肯土壓力理論計(jì)算土壓力時(shí)，擋土墻墻背垂直、光滑，墻后填土表面因

9、水平。 _7、樁的接頭方式有角鋼焊接、法蘭盤焊接和硫磺膠泥連接。8、 建筑物地基變形的特征有沉降量、沉降差、 局部?jī)A斜和傾斜四種類型1、 在天然狀態(tài)下，自然界中的土是由固體顆粒、水 和 氣體 組成的三相體系。2、土的結(jié)構(gòu)一般可以分為單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)和絮狀結(jié)構(gòu)三種基本類型。3、有一個(gè)濕土重23克，烘干后重15克，測(cè)得土的液限為40%塑限為24%則土樣的塑性指數(shù)Ip= 16 ;液性指數(shù)IL 1.83。4、常用的計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降的方法有分層總和法和地基規(guī)推薦法。5、在荷載作用下，建筑物地基由承載力不足而引起的剪切破壞的形式分為： 整體剪切破壞、局部剪切破壞、沖剪破壞。6、擋土墻按其結(jié)構(gòu)形式可分為：

10、重力式擋土墻、懸臂式擋土墻和扶臂式擋土墻。7、摩擦型樁設(shè)計(jì)以 設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高 為主要控制指標(biāo)，以 貫入度 為參考指標(biāo)。8、樁按施工方法分為預(yù)制樁和灌注樁。一、填空題（每空1分，共20分）1、巖石按形成原因分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三類。2、粉土的性質(zhì)主要與其密實(shí)度、天然含水量有關(guān)。3、滲透固結(jié)過程實(shí)際上是孔隙水壓力消散和有效應(yīng)力增長(zhǎng)的過程。4、 已知土中某點(diǎn)d 1=30 kPa3=10 kPa，該點(diǎn)最大剪應(yīng)力值為 10 kPa，與主應(yīng)力的夾角為45。5、第四紀(jì)沉積物按形成條件分為殘積層、坡積層、洪積層、沖積層等幾種類型。6、 擋土墻的抗滑動(dòng)穩(wěn)定安全系數(shù)Ks是抗滑力與、滑動(dòng)力之比，要求不小于d。7

11、、 摩擦樁基中，如果群樁中的各樁受力與單樁相同，那么群樁的沉降量大于 單樁；如果群樁的沉降量與單樁相同，那么群樁中的各樁受力小于單樁。8、地震烈度是指受震地區(qū)的地面影響和破壞的強(qiáng)烈程度。二、選擇題（每小題2分,共10分）1、碎石土和砂土定名時(shí)下列何項(xiàng)方法正確？ （ B ）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2、在粉土中，當(dāng)動(dòng)力水（ A ） 土的浮重時(shí)，會(huì)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3、 指出下列何項(xiàng)不屬于土的壓縮性指標(biāo)（E為土的變形模量，G為土的剪切模量）：D（A） a 1-2 （B）

12、E （C） & （D） G4、 下列何項(xiàng)因素對(duì)地基沉降計(jì)算深度的影響最為顯著？BA、基底附加應(yīng)力 B、基礎(chǔ)底面尺寸 C、土的壓縮模量 D、基礎(chǔ)埋置深度5、 高層建筑為了減小地基的變形，下列何種基礎(chǔ)形式較為有效？B（A）鋼筋混凝土十字交叉 基礎(chǔ)（B）箱形基礎(chǔ)（C）筏形基礎(chǔ)（D）擴(kuò)展基礎(chǔ) 二、單項(xiàng)選擇題（10分）1 在研究土的性質(zhì)時(shí)，其最基本的工程特征是（B ）A. 土的力學(xué)性質(zhì) B .土的物理性質(zhì)C.上的壓縮性D .土的滲透性2. 矩形分布的荷載角點(diǎn)下附加應(yīng)力系數(shù)是L/ b、Z/ b的函數(shù)，其中b是 （C ）A.矩形面積的長(zhǎng)邊 B .三角形荷載分布方向的邊長(zhǎng)C.矩形面積的短邊 D .三角

13、形荷載最大值所對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)3. 土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的特性，土的體積減小包括土顆粒本身的壓縮、土空隙中水的壓縮和封閉在土中的氣體的壓縮。在一般壓力作用下，土的壓縮就是指（D ）。A. 土顆粒本身的壓縮 B. 土空隙中水的壓縮C.封閉在土中的氣體的壓縮D. 土中空隙體積的減小4. 形成年代已久的天然土層在自重應(yīng)力作用下的變形早已穩(wěn)定，當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，水位變化圍的土體，土中自重應(yīng)力會(huì)（B ）。A.減小B .增大C.不變D 具體問題具體分析5. 地基整體傾覆的穩(wěn)定安全系數(shù)表達(dá)式為 （ D ）A. K=抗剪切力矩/剪切力矩B . «=抗傾覆力/傾覆力 C. «=抗滑

14、動(dòng)力/滑動(dòng)力D . K=抗傾覆力矩/傾覆力矩1、 采用搓條法測(cè)定塑限時(shí)，土條出現(xiàn)裂紋并開始斷裂時(shí)的直徑應(yīng)為（B ） （A）2mm（B）3mm （C） 4mm （D） 5mm2、地基規(guī)劃分砂土的密實(shí)度指標(biāo)是（ C ）（A） 孔隙比 （B） 相對(duì)密度 （C） 標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù) （D） 野外鑒別3、 建筑物施工速度較快，地基土的透水條件不良，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法宜選用（A ）（A）不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)（B）固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)（C）排水剪切試驗(yàn)（D）直接剪切試驗(yàn)4、 地基發(fā)生整體滑動(dòng)破壞時(shí)，作用在基底的壓力一定大于（C ）。（A）臨塑荷載 （B）臨界荷載 （C）極限荷載 （D）地基承載力5、 夯實(shí)深層

15、地基土宜采用的方法是（ A）（A）強(qiáng)夯法 （B）分層壓實(shí)法 （C）振動(dòng)碾壓法 （D）重錘夯實(shí)四、問答及簡(jiǎn)述題 （ 共 30 分）1. 為什么說在一般情況下 , 土的自重應(yīng)力不會(huì)引起土的壓縮變形（或沉降），而當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，又會(huì)使土產(chǎn)生下沉呢？ （10 分）一般情況下， 地基是經(jīng)過了若干萬年的沉積， 在自重應(yīng)力作用下已經(jīng)壓縮穩(wěn)定了。 自重應(yīng)力 已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行?yīng)力了，這種情況下，自重應(yīng)力不會(huì)引起土體壓縮。但如土體是新近沉積， 自重應(yīng)力還未完全轉(zhuǎn)變未有效應(yīng)力，則自重應(yīng)力將產(chǎn)生壓縮。（ 5分）當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)， 部分土層從水下變?yōu)樗希?該土層原來受到浮托力作用， 現(xiàn)該浮托力因 水位下降而消失， 相

16、當(dāng)于在該土層施加了一個(gè)向下的體積力， 其大小等于浮托力。 該力必然 引起土體壓縮。 （ 5分）2. 簡(jiǎn)述用分層總和法求基礎(chǔ)沉降的方法步驟。 （10 分）1 根據(jù)作用在基礎(chǔ)上的荷載的性質(zhì)，計(jì)算基底壓力和分布 （2 分）2 將地基分層 （1 分）3 計(jì)算地基中土的自重應(yīng)力分布 （1 分）4 計(jì)算地基中垂向附加應(yīng)力分布 （1 分）5 按算術(shù)平均求各分層平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力（1 分）6 求第 I 層的壓縮量， （2 分）7 將各個(gè)分層的壓縮量累加，得到地基的總的沉降量 . （2 分）3. 土的粒徑分布曲線和粒組頻率曲線如何測(cè)得，有何用途？對(duì)級(jí)配不連續(xù)的土，這兩個(gè)曲 線各有什么特征？（ 10分）1

17、. 土的粒徑分布曲線：以土顆粒粒徑為橫坐標(biāo)（對(duì)數(shù)比例尺）小于某粒徑的土質(zhì)量占試樣 的總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)繪制的曲線。 （2分） 根據(jù)土的粒徑分布曲線可以求得土中各粒組 的含量， 用于評(píng)估土的分類和大致評(píng)估的工程性質(zhì) 某些特征粒徑， 用于建筑材料的選擇和 評(píng)價(jià)土級(jí)配的好壞。2. 粒組頻率曲線：以個(gè)顆粒組的平均粒徑為橫坐標(biāo)對(duì)數(shù)比例尺，以各顆粒組的土顆粒含量 為縱坐標(biāo)繪得。 （2 分）土的粒徑分配曲線不僅可以確定粒組的相對(duì)含量， 還可以根據(jù)曲線的坡度判斷土的級(jí)配的好壞 （3 分 ）1、答：土體的壓縮主要是由孔隙體積的減小引起的，土中固體顆粒和土中水的體積壓縮可 以忽略不計(jì)。由孔隙比的定義 e=VV

18、/Vs可知，在土體的壓縮過程中，Vs始終不變，只有 Vv隨之減小，所以土的壓縮性可以用孔隙比表示。2、答：無粘性土抗剪強(qiáng)度的來源包括摩擦力和咬合力兩部分。 影響因素主要有：土顆粒的形狀、土的原始密度以及土的含水量3、答：不相同（1）計(jì)算基底壓力時(shí)， 在確定基礎(chǔ)及臺(tái)階上土的自重時(shí)， 基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)從設(shè)計(jì)地面到基 礎(chǔ)底面的距離。（2）計(jì)算基底附加應(yīng)力時(shí)， 在確定基底自重應(yīng)力時(shí)， 基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)為從自然地面到基礎(chǔ) 底面的距離。4、答：（1）土的抗剪強(qiáng)度取決于有效應(yīng)力的大小。（2）試驗(yàn)排水條件不同，土樣的固結(jié)程度不同，即影響有效應(yīng)力數(shù)值的大小，因此測(cè)定的 抗剪指標(biāo)也不同。5、答：擋土墻向著離開填土方向

19、移動(dòng)，當(dāng)達(dá)到某一位移量時(shí)，墻后填土出現(xiàn)滑裂面，作用 在擋土墻上的土壓力達(dá)到最小值， 墻后填土處于極限平衡狀態(tài)。 此時(shí)作用在擋土墻的土壓力 稱為主動(dòng)土壓力。6、答：?jiǎn)螛敦Q向承載力是指單樁在外荷載作用下，不喪失穩(wěn)定，不產(chǎn)生過大變形所能承受 的最大荷載。 由樁身材料強(qiáng)度和土對(duì)樁支承力綜合確定。 其中確定土對(duì)樁支承力方法主要有： 樁的靜載荷試驗(yàn)和按靜力學(xué)公式計(jì)算等。1、直剪試驗(yàn)存在哪些缺點(diǎn)？ 答：（1）土樣在試驗(yàn)中不能嚴(yán)格控制排水條件，無法量測(cè)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薄弱面；（3）試樣中應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，有應(yīng)力集中情況，仍按均勻分布計(jì)算；（4）試樣發(fā)生剪切后，

20、土樣在上下盒之間錯(cuò)位，實(shí)際剪切面積減小，但仍按初始面積計(jì)算。2、影響邊坡穩(wěn)定的因素有哪些？答：（1 ）土坡的邊坡坡度。以坡角表示，坡角0越小越安全，但不經(jīng)濟(jì)。（2 ）土坡的邊坡高度 H,在其它條件都相同的情況下，邊坡高度H越小越安全。（3）土的物理力學(xué)性質(zhì)。如 丫，c,$越大，則土坡越安全3、產(chǎn)生被動(dòng)土壓力的條件是什么？答：擋土墻向著填土方向移動(dòng)， 當(dāng)達(dá)到某一位移量時(shí)，墻后填土出現(xiàn)滑裂面，作用在擋土墻 上的土壓力達(dá)到最大值， 墻后填土處于極限平衡狀態(tài)。 此時(shí)作用在擋土墻的土壓力稱為被動(dòng) 土壓力。4、什么是單樁豎向承載力？確定單樁承載力的方法有哪幾種？答：（ 1 ）單樁豎向承載力是指單樁在外荷載

21、作用下，不喪失穩(wěn)定，不產(chǎn)生過大變形所能承受的最大荷載。（2）由樁身材料強(qiáng)度和土對(duì)樁支承力綜合確定。其中確定土對(duì)樁支承力方法主要有：樁的 靜載荷試驗(yàn)和按靜力學(xué)公式計(jì)算等。1答案： 粘性土含水多少而呈現(xiàn)出的不同的物理狀態(tài)稱為粘性土的稠度狀態(tài)。土的稠度狀 態(tài)因含水量的不同， 可表現(xiàn)為固態(tài)， 塑態(tài)與流態(tài)三種狀態(tài)。含水量相對(duì)較少，粒間主要為強(qiáng) 結(jié)合水連結(jié)時(shí)表現(xiàn)為固態(tài)。含水量較固態(tài)為大，粒間主要為弱結(jié)合水連結(jié)，具可塑性， 表現(xiàn)為塑態(tài)。含水量繼續(xù)增加、粒間主要為液態(tài)水占據(jù)，連結(jié)極微弱，表現(xiàn)為流態(tài)。2答案： 工程上常把大小相近的土粒合并為組，稱為粒組。粒徑大于 0.075mm 的各粒組， 均由原生礦物所構(gòu)成；

22、 粉粒組由原生礦物與次生礦物混合組成， 其中以石英為主， 其次為高 嶺石及難溶鹽；粘粒組主要由不可溶性次生礦物與腐植質(zhì)組成，有時(shí)也含難溶鹽。1答：土體的抗剪強(qiáng)度主要是由兩部分所組成的，即摩擦強(qiáng)度btg 0和粘聚強(qiáng)度C。其中摩擦強(qiáng)度又包括兩個(gè)組成部分： （ 1）滑動(dòng)摩擦力（ 2）咬合摩擦力。 一般認(rèn)為，無粘性土不具有粘聚強(qiáng)度。影響土體的抗剪強(qiáng)度的主要因素是：密度，粒徑級(jí)配，顆粒形狀，礦物成分，顆粒間距離， 土粒比表面積，膠結(jié)程度等。2. 答：擋土墻是否發(fā)生位移以及位移方向和位移量，決定了擋土墻所受的土壓力類型，并 據(jù)此將土壓力分為靜止土壓力，主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力。擋土墻不發(fā)生任何移動(dòng)或滑動(dòng)，

23、這時(shí)墻背上的土壓力為靜止土壓力。 當(dāng)擋土墻產(chǎn)生離開填土方向的移動(dòng)， 移動(dòng)量足夠大， 墻 后填土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)， 墻背上的土壓力為主動(dòng)土壓力。 當(dāng)擋土墻受外力作用向著填 土方向移動(dòng)， 擠壓墻后填土使其處于極限平衡狀態(tài)時(shí)， 作用在墻背上的土壓力為被動(dòng)土壓力。 擋土墻所受的土壓力隨其位移量的變化而變化， 只有當(dāng)擋土墻位移量足夠大時(shí)才產(chǎn)生主動(dòng)土 壓力和被動(dòng)土壓力，若擋土墻的實(shí)際位移量并未達(dá)到使土體處于極限平衡狀態(tài)所需的位移 量，則擋土墻上的土壓力是介于主動(dòng)土壓力和別被動(dòng)土壓力之間的某一數(shù)值。2答案： 發(fā)生整體剪切破壞的地基，從開始承受荷載到破壞， 經(jīng)歷了一個(gè)變形發(fā)展的過程。這個(gè)過程可以明顯地區(qū)分

24、為三個(gè)階段。（1）直線變形階段。地基處于穩(wěn)定狀態(tài)，地基僅有小量的壓縮變形，主要是土顆粒互相擠 緊、土體壓縮的結(jié)果。所以此變形階段又稱壓密階段。（2） 局部塑性變形階段。變形的速率隨荷載的增加而增大，p-S 關(guān)系線是下彎的曲線。這 一階段是地基由穩(wěn)定狀態(tài)向不穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展的過渡性階段。（3）破壞階段。當(dāng)荷載增加到某一極限值時(shí)，地基變形突然增大。地基中已經(jīng)發(fā)展到形成 與地面貫通的連續(xù)滑動(dòng)面，地基整體失穩(wěn)。在地基變形過程中，作用在它上面的荷載有兩個(gè)特征值：一是臨塑荷載per，是極限荷載pu。3答案： （1）按限制塑性變形區(qū)的圍來確定地基的容許承載力（2）根據(jù)極限承載力確定地基容許承載力（3）按地基規(guī)承

25、載力表確定地基容許承載力（4）原位試驗(yàn)求地基的容許承載力1、比較朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論的基本假定何適用條件？（4分）答：朗肯土壓力理論假定擋土墻背豎直、光滑，其后填土表面水平并無限延伸。庫侖土壓力理論假定： a. 墻后填土是理想的散粒體。b. 滑動(dòng)破裂面為通過墻踵的平面。朗肯土壓力理論只能解決擋土墻背豎直、光滑，其后填土表面水平的問題，而 庫侖土壓力理論能解決擋土墻背傾斜、填土表面傾斜的一般土壓力問題。1、請(qǐng)簡(jiǎn)述軟弱土有哪些特性？ 答：軟弱土的特性有：天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、滲透性差、具有構(gòu)荷性。2、請(qǐng)說明單向固結(jié)理論的假定條件。答：?jiǎn)蜗蚬探Y(jié)理論的假定條件： （ 1）土的排水

26、和壓縮只限豎直方向，水平方向不排水，不壓 縮；（2）土層均勻， 完全飽和。 在壓縮過程中， 滲透系數(shù) k 和壓縮模量 Es=（1+e）/a 不變；（3） 附加應(yīng)力一次驟然施加且沿土層深度 z 為均勻分布。3、請(qǐng)問確定基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)考慮哪些因素？ 答：確定基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)綜合考慮以下因素： 上部結(jié)構(gòu)情況、 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、當(dāng) 地凍結(jié)深度和建筑場(chǎng)地的環(huán)境條件。4、 影響飽和土液化的主要因素有哪些?、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(shí)度、土的初始固結(jié)壓 力及振動(dòng)作用強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。1確定地基承載力的常用方法有那些？確定地基承載力的常用方法有： 理論公式計(jì)算， 根據(jù)土的

27、性質(zhì)指標(biāo)查規(guī)中的承載力表以及由 現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)和靜力觸探試驗(yàn)確定等三類。4. 什么叫前期固結(jié)應(yīng)力？什么叫超固結(jié)比？討論它們有什么意義？把土在歷史上曾受到過 的最大有效應(yīng)力稱為前期固結(jié)應(yīng)力；把前期固結(jié)應(yīng)力與現(xiàn)有有效應(yīng)力之比定義為超固結(jié)比。 超固結(jié)比可以反映土體經(jīng)歷不同的應(yīng)力歷史問題， 用于討論應(yīng)力 歷史對(duì)土體壓縮性的影響。2、簡(jiǎn)述天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)得一般步驟。（4分）答： 1、準(zhǔn)備資料；2、選擇基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類型和材料；3、選擇持力層，確定合適的地基基礎(chǔ)深度；4、確定地基承載力；5、根據(jù)地基承載力，確定基礎(chǔ)底面尺寸；6、進(jìn)行必要的驗(yàn)算（包括變形和穩(wěn)定性驗(yàn)算）；7、基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計(jì)；8、繪制基礎(chǔ)

28、施工圖。3、地基處理的目的主要有哪些？（4分）答： 1、提高地基強(qiáng)度或增加其穩(wěn)定性；2、降低地基的壓縮性，以減少其變形；3、改善地基的滲透性，減少其滲漏或加強(qiáng)其滲透穩(wěn)定性；4、改善地基的動(dòng)力特性，以提高其抗震性能；5、改良地基的某種特殊不良特性，以滿足工程的要求。1確定地基承載力的常用方法有那些？ 確定地基承載力的常用方法有：理論公式計(jì)算，根據(jù)土的性質(zhì)指標(biāo)查規(guī)中的承載力表 以及由現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)和靜力觸探試驗(yàn)確定等三類。3. 簡(jiǎn)述用分層總和法求基礎(chǔ)沉降的方法步驟（1）選擇計(jì)算剖面，在每個(gè)剖面上選擇若干計(jì)算點(diǎn)。（2 ） 地基分層。每層厚度可以控制在 24 米或小于或等于 0.4B ，B 為基礎(chǔ)的寬度

29、。（3）求出計(jì)算點(diǎn)垂線上各分層層面處的豎向自重應(yīng)力，并繪出分布曲線。（4 ） 求出計(jì)算點(diǎn)垂線上各分層層面處的豎向附加應(yīng)力并繪出它的分布曲線。并以附加 應(yīng)力等于 0.2 或 0.1 倍自重應(yīng)力為標(biāo)準(zhǔn)確定壓縮層的厚度。（5）按算術(shù)平均算出各分層的平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力。（6）根據(jù)第 i 分層的平均初始應(yīng)力、初始應(yīng)力和附加應(yīng)力之和，由壓縮曲線查出相應(yīng) 的初始孔隙比和壓縮穩(wěn)定后孔隙比。（7）按無側(cè)向變形條件下的沉降量計(jì)算公式分層計(jì)算各層的壓縮量，最后總和得出基礎(chǔ)的沉降量。五、計(jì)算題 （共 30 分）1 . 某一取自地下水位下的飽和試樣，用環(huán)刀法測(cè)定其容重。環(huán)刀的體積為50cm3 ，環(huán)刀重為80g,

30、環(huán)刀加土重為172.5 g,該土的土粒比重為2.7，試計(jì)算該土樣的天然容重、飽和容重、干容重及孔隙比。 （10分）解：m=72.5 80 = 92.5;v=50 cm飽和土： P =p = =92.5 / 50= 1.85 g / cm 3 （3 分）r =r = 1.85 X 9.8 = 18.13 k N/m 3 （2 分）因?yàn)椋?; = 1.0=2.7心+ 1）=1.35g /cm3; （4分）r d= 1.35 X 9.8 = 13.23kN/m3 （ 1 分）2. 對(duì)一完全飽和的正常固結(jié)土試樣，為了模擬其原位受力狀態(tài)，先在周圍壓力uc =140KPa作用下固結(jié)，然后再在 X 3=0的

31、情況下進(jìn)行不排水剪試驗(yàn)，測(cè)得其破壞時(shí)的 u 1=260,同時(shí)測(cè)出破壞時(shí)的孔隙水應(yīng)力Uf=11OKPa,試求：（1）該試樣的不排水強(qiáng)度Cu; （2）破壞時(shí)試樣中的有效主應(yīng)力uz 1及uz 3； （3 ）破壞時(shí)的孔隙水應(yīng)力系數(shù)Af ; （4）試樣的固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)Ccu、$ cu和有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo) c',。（10分）解： 1. u 3=u c=140kPa;u 1= 260kPa; 故 Cu=（u 1-u 3）/2=（260-140）/2=60 kPa（2分）2、u 1=u 1-uf=260-110=150 kPa; u 3=u 3-uf=140-110=30 kPa （2 分）3、

32、（2 分）4、 正常固結(jié)土，Ccu=0; C =0o cu= 17.5 ° （2 分）=41.8 ° （2 分3. 墻背直立的光滑擋土墻，墻高為10m，兩層填土的厚度與性質(zhì)指標(biāo)如下圖所示，試求作用在墻背上總的主動(dòng)土壓力，并繪出壓力分布圖（10分）解： ka1=tg2（45- ? 1/2）= tg2（45-15） = tg230 （1 分）ka2=tg 2（45- ? 2/2）= tg2（45-17） =tg228 （1 分）因C2>0,需判定下層土是否出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū) 下層土無拉應(yīng)力區(qū)B點(diǎn)交界面上：pa1=1H ka1=16X 3X tg 230=16 kPa （2 分）

33、B點(diǎn)交界面下：pa2=r 1 HI k a2 2C2 =16X 3X tg 228- 2X 8X tg28=5.1 kPa （2 分）C點(diǎn)：pa3= （ nHi+ r2H2） ka2 2c? （2 分）=（16X320X7）X tg 228-2X8Xtg28=44.6 kPa Pa=0.5X3X160.5X7X（ 5.1+44.6 ）=197.95 kN/m （2 分）1、某土樣重180g，飽和度S=90%相對(duì)密度為2.7，烘干后重135g。若將該土樣壓密，使其 干密度達(dá)到 1.5g/cm 3。試求此時(shí)土樣的天然重度、含水量、孔隙比和飽和度。（ 10分）解：由已知條件可得原土樣的三相數(shù)值為：m

34、=180g ms=135g mw=180135=45gVs=135/2.7=50cm 3 Vw=45 cm3 Vv=45/0.9=50cm 3 V=5050=100 cm3土樣壓密后的三相數(shù)值為：V=135/1.5=90cm 3 Vv=9050=40 cm3 Vw=40 cm3mw=40g m=13540=175g丫 =175/90 X 10=19.4 kN/m 3w=40/135X40%=30%e=40/50=0.8Sr=40/40X100%=100%4、已知某樁基礎(chǔ)，樁的截面尺寸為 300伽X 300伽，樁長(zhǎng)8.5 m,根據(jù)靜載荷試驗(yàn)的 S- logt 曲線確定極限荷載為 600kN, 其

35、它條件如圖所示，試驗(yàn)算單樁承載力是否滿足要求？（14分）解：（ 1 ）確定單樁承載力 R k按靜載荷試驗(yàn)： Rk=600/2=300kN按經(jīng)驗(yàn)公式： R=qA+ Up刀q si I si=1800X 0.3 2 + 4X 0.3 X （1 X 12 + 4.9 X 10+ 1.6 X 25+ 1X 35）=325.2kN所以取小值，R=300kN（2）單樁平均軸向力驗(yàn)算：每樁受力：Q=（N+ G）/n=（2130 + 2.3 X 2.6 X 1.5 X 20）/8=2309.4/8=288.68kN< Rk=300kN（滿足）（3）單樁中受最大軸向力樁的驗(yàn)算：My=MQ- H=260+

36、40X 1.5=320kN mQax=（N+ G）/n + Mma/ 刀 X i=288.68 320X1/（4 X122X0.5 2）=359.79kN<1.2 R k=360kN（滿足）1. 下列哪種地基不屬于人工地基（A） o 第一章A. 第四紀(jì)沉積土地基B. 換填碎石土地基C. 強(qiáng)夯粘土地基2. 在一般高層建筑中，基礎(chǔ)工程造價(jià)約占總造價(jià)的（E） o 第一章A. 5%B. 25%C. 55%3. 下列三種粘土礦物中，（A）含量高的土可塑性最高。第二章A. 蒙脫石B. 伊利石C. 高嶺石4. 對(duì)于級(jí)配連續(xù)的土，（C）級(jí)配良好。第二章A. CU<5B. CU=5C. CU>

37、55. 滿足條件（E）的土為級(jí)配良好的土。第二章A. CU<5， Cc>36B. CU>5， Cc=13C. CU<5， Cc>256. 若將地基視為均質(zhì)的半無限體，土體在自重作用下只能產(chǎn)生（A）o 第三章A. 豎向變形B. 側(cè)向位移C .剪切變形7. 單向偏心荷載作用在矩形基礎(chǔ)上，偏心距e滿足條件（C）時(shí)，基底壓力呈梯形分布。（L為矩形基礎(chǔ)偏心方向邊長(zhǎng)） 第三章 A. e>L/6B. e=L/6C. e8. 上軟下硬雙層地基中，土層中的附加應(yīng)力比起均質(zhì)土?xí)r，存在（A）現(xiàn)象。第三章A. 應(yīng)力集中B. 應(yīng)力擴(kuò)散C. 應(yīng)力不變9. 土的壓縮之中，下列三個(gè)部分中，

38、（C）所占的壓縮量最大。第四章A. 固體土顆粒被壓縮；B .土中水及封閉氣體被壓縮；C. 水和氣體從孔隙中被擠出。10. 土的壓縮試驗(yàn)中，壓縮儀（固結(jié)儀）中的土樣在壓縮過程中（E）。第四章A. 只發(fā)生側(cè)向變形B .只發(fā)生豎向變形C. 同時(shí)發(fā)生豎向變形和側(cè)向變形11. 土的壓縮系數(shù)a1-2位于（A ）圍時(shí)，土為低壓縮性土。第四章A. a1-2<0.1MPa-1B. O.IMPa- 1W a1-2 v 0.5 MPa-1C. a1- 2>MPa112. 采用規(guī)法計(jì)算地基沉降時(shí)，沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)"s與（C ）無關(guān)。第四章A. 基底附加壓力值B. 沉降計(jì)算深度圍壓縮模量的當(dāng)量值C.

39、基礎(chǔ)底面形狀13. 超固結(jié)比（OCR指的是（A） o 第四章A. 土的先期固結(jié)壓力與現(xiàn)有土層自重應(yīng)力之比B. 現(xiàn)有土層自重應(yīng)力與土的先期固結(jié)壓力之比C. 現(xiàn)有土層自重應(yīng)力與土的后期固結(jié)壓力之比二、填空題（每空 2分，共 20分）1. 未經(jīng)人工處理就可以滿足設(shè)計(jì)要求的地基稱為天然地基。第1章2. 基礎(chǔ)是將結(jié)構(gòu)承受的各種作用傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分。第1章3. 土的固體顆粒物質(zhì)分為無機(jī)礦物顆粒和有機(jī)質(zhì)。第2章4. 土的顆粒級(jí)配曲線平緩說明土的顆粒不均勻，級(jí)配良好。第2章5. 土的自重應(yīng)力不引起地基變形， 只有作用于地基上的附加壓力， 才是地基壓縮變形的主要 原因。第3章6. 地基中的附加應(yīng)力是由

40、建筑物荷載引起的應(yīng)力增量。第3章7. 土體在外力作用下，壓縮隨時(shí)間增長(zhǎng)的過程，稱為土的固結(jié)。第4章8. 對(duì)于堤壩及其地基，孔隙水主要沿兩個(gè)方向滲流，屬于二維固結(jié)問題。第4章三、簡(jiǎn)答題（共 37分）1. 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須滿足哪三個(gè)基本條件？ 答：地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須滿足三個(gè)基本條件： 得超過地基容許承載力或地基承載力特征值，第1章作用于地基上的荷載效應(yīng)（基底壓應(yīng)力）不 保證建筑物不因地基承載力不足造成整體破壞或影響正常使用， 具有足夠防止整體破壞的安全儲(chǔ)備； 基礎(chǔ)沉降不得超過地基變形容許值， 保證建筑物不因地基變形而損壞或影響其正常使用； 擋土墻、 邊坡以及地基基礎(chǔ)保證具有 足夠防止失穩(wěn)破壞的安

41、全儲(chǔ)備。2. 簡(jiǎn)述新中國成立后我國的土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)科的發(fā)展情況。第1章新中國的成立， 為解放我國生產(chǎn)力和促進(jìn)我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展開辟了一條廣闊的道路，也使土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)科得到了迅速的發(fā)展。解放后，我國在建筑工程中成功地處理了許多大型和復(fù)雜的基礎(chǔ)工程。利用電化學(xué)加固處理，采用管柱基礎(chǔ)、氣筒浮運(yùn)沉井基礎(chǔ)等。自1962年以來，先后召開了八屆全國土力學(xué)與基礎(chǔ)工程會(huì)議，并建立了許多地基基礎(chǔ)研究、 施工隊(duì)伍和土工試驗(yàn)室， 培養(yǎng)了大批地基基礎(chǔ)專業(yè)人才。 不少學(xué)者對(duì)土力學(xué)與基礎(chǔ)工程的理 論和實(shí)踐作出了重大貢獻(xiàn)，受到了國際巖土界的重視。近年來，我國在工程地質(zhì)勘察、室及現(xiàn)場(chǎng)土工試驗(yàn)、地基處理、新設(shè)備、新材料

42、、新工藝的 研究和應(yīng)用方面，取得了很大的進(jìn)展。在地基處理方面，振動(dòng)碾壓、振動(dòng)水沖、深層攪拌、 高壓旋噴、粉體噴射、真空預(yù)壓、強(qiáng)夯以及各種土工聚合物和托換技術(shù)等在土建、水利、橋 隧、道路、港口、海洋等有關(guān)工程中得到了廣泛應(yīng)用，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。隨著 電子技術(shù)及各種數(shù)值計(jì)算方法對(duì)各學(xué)科的逐步滲透， 試驗(yàn)技術(shù)也日益提高， 各種設(shè)計(jì)與施工 規(guī)或規(guī)程等也相應(yīng)問世或日臻完善。隨著我國社會(huì)主義建設(shè)的向前發(fā)展， 對(duì)基礎(chǔ)工程要求的日益提高， 我國土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué) 科也必將得到新的更大的發(fā)展。3. 簡(jiǎn)述三種粘土礦物的結(jié)構(gòu)特征及其基本的工程特性。 第2章（1）蒙脫石。結(jié)構(gòu)單元（晶胞）是由兩層硅氧晶片之間

43、夾一層鋁氫氧晶片所組成，稱為2:1型結(jié)構(gòu)單位層或三層型晶胞。由于晶胞之間是0-2對(duì)0-2的聯(lián)結(jié)，故其鍵力很弱，很容易被具有氫鍵的水分子鍥入而分開。 當(dāng)土中蒙脫石含量較大時(shí)， 則該土可塑性和壓縮性高， 強(qiáng)度 低，滲透性小，具有較大的吸水膨脹和脫水收縮的特性。（2）伊利石。司屬 2:1 型結(jié)構(gòu)單位層，晶胞之間同樣鍵力較弱。伊利石在構(gòu)成時(shí)，部分硅片中的Si4+被低價(jià)的AI3+、Fe3+等所取代，因而在相鄰晶胞間將出現(xiàn)若干一正價(jià)陽離子（K1+）以補(bǔ)償晶胞中正電荷的不足。嵌入的K1+離子，增強(qiáng)了伊利石晶胞間的聯(lián)結(jié)作用。所以伊利石晶胞結(jié)構(gòu)優(yōu)于蒙脫石。其膨脹性和收縮性都較蒙脫石小。（3）高嶺石。 它是由一層

44、硅氧晶片和一層鋁氫氧晶片組成的晶胞，屬于 1:1 型結(jié)構(gòu)單位層或兩層型。 這種晶胞一面露出氫氧基， 另一面則露出氧原子。 晶胞之間的聯(lián)結(jié)是氧原子與氫氧 基之間的氫鍵， 它具有較強(qiáng)的聯(lián)結(jié)力，因此晶胞之間的距離不易改變，水分子不能進(jìn)入，晶胞活動(dòng)性較小，使得高嶺石的親水性、膨脹性和收縮性均小于伊利石，更小于蒙脫石。4. 簡(jiǎn)述土的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造的基本類型。 第2章土的結(jié)構(gòu)是指土粒單元的大小、 形狀、 相互排列及其聯(lián)結(jié)關(guān)系等因素形成的綜合特征。 一般 分為單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)及三種基本類型。（1）單位結(jié)構(gòu)是由粗大土粒在水或空氣中下沉而形成的。全部由砂粒和更粗土粒組正的土 都具有單粒結(jié)構(gòu)。 因其顆粒大， 土粒間的分子吸引力相對(duì)很