土力學與地基基礎復習題

1、土力學與地基基礎復習題一、名詞概念解釋1 .不均勻系數(shù)2 .庫侖定律3 .土的抗剪強度4 .淺基礎與深基礎5 .地基的沉降量6 .變形模量Eo7 .地基容許承載力8 .樁基礎9 .土體中的附加應力10 .平均固結度二、填空1 .按“建筑地基基礎設計規(guī)范”分類法，若粒徑d0.075mm的含量50%,且塑T指數(shù)IP10,則土的名稱定為。2、在土的三相比例指標中，有關密度的指標共有個，其中用于控制填土施工質量的指標是。3 .土的級配是否良好，常用和兩個指標綜合確定。4.粘性土處于應力極限平衡狀態(tài)時，剪裂面與最大主應力作用面的夾角為。5 .土抵抗剪切破壞的極限能力稱為土的。6 .擊實試驗得到最大干密度

2、時，所對應的含水量為含水量，其飽和度大約為。7 .土力學是用力學的基本原理和土工測試技術，研究以及所受外力發(fā)生變化時、和等特性及其規(guī)律的一門學科。8 .土的壓縮性指標有等三個。9.根據(jù)超固結比，將士可分為三種固結狀態(tài)。10.三軸剪切試驗根據(jù)排水條件，可分為三種試驗方法。11.飽和粘性土在局部荷載作用下，其沉降可認為是由機理不同的三部分組成。12 .對淺基礎地基而言，與塑性區(qū)的最大深度Zmax=0所對應的荷載被稱為荷載，P1/4是指Zmax=時所對應的荷載?；卮鹣铝袉栴}1 .側限滲壓模型有效應力與孔隙水壓力隨時間的轉換過程。2 .產(chǎn)生主動土壓力和被動土壓力的條件。3.粘性土坡穩(wěn)定性分析中條分法的

3、基本原理。4 .室內(nèi)壓縮試驗的指標及其涵義，土的壓縮量計算基本公式是什么？5、闡述土壓力有哪幾種型式，發(fā)生的條件是什么，它們之間的相互關系如何。6、基礎埋置深度的確定應考慮那些因素？7 .什么叫土的壓縮性？引起土壓縮的原因是什么？8 .擋土墻的土壓力有哪三種？在相同條件下，哪一種最大？9 .簡述樁的類型10 .塑性指數(shù)的物理意義及其影響因素四、計算題1,已知某土樣的抗剪強度參數(shù)c=50kPa,4=20，承受三向應力（ri=450kPa,3=200kPa的作用。（1） 繪制應力園與抗剪強度曲線；（2） 判斷該土樣是否產(chǎn)生破壞。2,某飽和粘土層厚10nl在連續(xù)均勻荷載m=120kPa作用下固結。土

4、層的孔隙比e e0=1.0,壓縮系數(shù)a=0.3MPa1,壓縮*II量E=6.0MPa,滲透系數(shù)k=0.018m/年，土層單層排水，分別計算：（1）加荷一年時的沉降量；（2）沉降量為156mm所需要的時間3、某擋土墻的墻背垂直、光滑，墻高7.0m,墻后兩層填土，第一層厚度3.5米，內(nèi)摩榛角32度，粘聚力為零，天然容重16.5,第二層厚度3.5米，內(nèi)摩榛角30度，粘聚力為零，飽和容重19.25,地下水位在填土表面下3.5m處與第二層填土面齊平。填土表面作用有q=100kPa的連續(xù)均布荷載。試求作用在墻上白主動土壓力Ea和水壓力Ew的大小。4,某擋土墻的墻背垂直、光滑，墻高7.0m,墻后兩層填土，性

5、質如圖所示，地下水位在填土表面下3.5m處與第二層填土面齊平。填土表面作用有q=100kPa的連續(xù)均布荷載。試求作用在墻上的主動土壓力Ea和水壓力Ew的大小，并作出土壓力分布圖。參考答案一、名詞概念解釋1 .不均勻系數(shù)：用特征粒徑間相互關系表示土的粒徑級配均勻與否的系數(shù)，用下式表示CU=d60/d102 .庫侖定律：當士所受法向應力不很大時，土的抗剪強度與法向應力可近似用線性關系表示，這一表征土體抗剪強度與法向應力的公式即為庫侖定律表達式：7f=c+仃tan*3、土的抗剪強度：土的抗剪強度是指土體抵抗剪切破壞的極限能力。其數(shù)值等于剪切破壞時滑動面上的剪切應力大小。4、淺基礎與深基礎淺基礎是相對

6、于深基礎而言的，二者的差別主要在施工方法及設計原則上。通常把埋置深度不大（35m以內(nèi)），只需經(jīng)過挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起來的基礎稱作淺基礎；深基礎（包括樁、墩、沉井等）都要采用特殊的施工方法和施工機具建造，施工條件比較困難，工藝比較復雜的基礎。5、地基的沉降量：地基的沉降量是指地基土在建筑荷載作用下達到壓縮穩(wěn)定時地基表面的沉降量。其常用的計算方法有分層總和法和建筑地基基礎設計規(guī)范推薦的方法。6、變形模量Eo：變形摸量Eo是指在無側限條件下，應力與應變的比值。是現(xiàn)場載荷試驗指標。7、地基容許承載力：地基穩(wěn)定且有足夠的安全度，且地基的變形控制在建筑物容許范圍內(nèi)時承載力。8、樁基礎：樁是

7、設置于土中的豎直或者傾斜的柱型構造。在豎向荷載作用下，通過樁、土之間的摩榛力和樁端土的承載力來承受和傳遞上部結構的荷載，稱之為樁。9、土體中的附加應力：在外荷載的作用下，土體中增加的應力部分，稱之為土體中的附加應力。10、平均固結度：指某一時間，土層一平面所承受的有效應力與總應力的比值。二、填空1、粉土，粘性土一。2、4,干密度。3、不均勻系數(shù)Cu,曲率系數(shù)Cc4、a=45+（）/25、土的抗剪強度。6、最優(yōu)含水量，80%。7、土的特性，應力，變形，滲透，強度，穩(wěn)定性。8、壓縮系數(shù)、壓縮模量、壓縮指數(shù)。9、超固結土、正常固結土、欠固結土。10、不固結不排水剪、固結不排水剪、固結排水剪。11、瞬

8、時沉降、主固結沉降、次固結沉降。12、臨塑荷載，0.25B。三、回答下列問題1.答：這一轉換過程可分為三個階段，加載后（1） t=0時，排水孔不不及排水，土骨架（彈簧）受力為零，此時荷載全部由孔隙水來承擔，即u=（r,s=國|壓管內(nèi)水柱上升高度h為H前。(2) t0時，由于存在水頭差，將發(fā)生滲流現(xiàn)象，水從排水孔流出，測壓管水柱慢慢下降，即超靜孔隙水壓力逐漸消散。此時，彈簧上受力逐漸增大，即有效應力增加，但仍有聲(Tto(3) t=8時，超靜孔隙水壓力消散為零，此時外荷載全部由彈簧(土骨架)承擔，土的固結過程完結。2 .答：產(chǎn)生主動土壓力的條件為：擋土墻向前遠離填土的方向移動或轉動，由轉動或移動

9、量達到一定值，土體內(nèi)潛在滑動面上的剪應力達到土的抗剪強度，則作用于擋土墻上的壓應力最小，即為主動土壓力Ea。產(chǎn)生被動土壓力的條件：擋土墻受外力作用向著填土方向移動時，墻后一部分土體產(chǎn)生向上滑動趨勢。當墻移動至一定位置時，土體內(nèi)潛在滑動面上的剪應力也達到抗剪強度值。此時，土體作用于擋土墻上的壓力達到最大值，即被動土壓力Ep。3 .答：條分法的基本原理為：將滑動土體劃分為一條條的小塊體，分別以各小塊體為研究對象，考慮它們自身重力，條塊間作用力，反土體對條塊的作用力等等，這些力必須使各條塊同時處于極限平衡狀態(tài)，根據(jù)力的大小和方向列出方程組求解未知量，但要真正求出各未知量須作一定假設，對不同條分法有不

10、同的假設。4、答：通常以側限壓縮試驗，即室內(nèi)壓縮試驗所得到的壓縮曲線或者e10gp曲線來定義其指標，分別有壓縮系數(shù)“，壓縮指數(shù)CC和壓縮模量ES來表示。其涵義如下：壓縮系數(shù)：定義為單位壓力增量引起孔隙比的減小。壓縮曲線愈陡，土的壓縮性愈高，反之則曲線平緩，土的壓縮性愈低。壓縮指數(shù)G：壓縮*II量昆：是指在完全側限條件下，土的豎向附加應力與應變增量的比值。土的壓縮量的基本公式是S=e-H,其中ei為初始孔隙比，它與初始壓力pi相對應；e2為加壓力增量Ap后壓縮穩(wěn)定的1M匕，它與p2=pi+Ap相對應。將此基本公式用于計算基礎沉降時，則初始壓力就是地基的自重應力，而壓力增量就是地基的附加應力。5、

11、答：擋土墻上的土壓力按照墻的位移情況可分為靜止、主動和被動三種。靜止土壓力是指擋土墻不發(fā)生任何方向的位移，墻后填土施于墻背上的土壓力；主動土壓力是指擋土墻在墻后填土作用下向前發(fā)生移動，致使墻后填土的應力達到極限平衡狀態(tài)時，填土施于墻背上的土壓力；被動土壓力是指擋土墻在某種外力作用下向后發(fā)生移動而推擠填土，致使填土的應力達到極限平衡狀態(tài)時，填土施于墻背上的土壓力。這里應該注意的是三種土壓力在量值上的關系為PaP0Pp。但從極限平衡概念來說，Pa是主動極限平衡狀態(tài)的最大值，而Pp是被動極限平衡狀態(tài)時的最小值。6、答：應考慮的因素有：建筑結構條件與場地環(huán)境條件，工程地質條件，水文地質條件和地基的凍融

12、條件。7、答：土在壓力作用下體積縮小的性質稱為土的壓縮性。由于土是液體、固體和氣體的三相混合體，土體的壓縮主要是由以下幾個方面引起的。(1)土孔隙中水和空氣的壓縮；(2)水和空氣從孔隙中被擠出，孔隙本身的壓縮，這是主要原因；(3)土顆粒本身的壓縮變形。8、答：(1)分為三種，分別為：a.主動土壓力：當擋土墻向離開土體方向偏移至土體達到平衡狀態(tài)時，作用在墻上的士壓力稱為主動土壓力。b.被動土壓力：當擋土墻向土體方向偏移至土體達到平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力稱為被動土壓力。c.靜止土壓力：當擋土墻靜止不動，土體處于彈性平衡狀態(tài)，作用在墻上的土壓力稱為靜止土壓力。(2)在相同條件下，被動土壓力值最

13、大。9、答：依據(jù)不同的條件，樁有不同的分類。按承載性能分為摩擦樁和端承樁；按樁身材料分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁和鋼樁；按成樁方法分為非擠土樁、部分擠土樁和擠土樁；按樁徑大小分為小直徑樁、中直徑樁和大直徑樁。10、答：塑性指數(shù)Ip是指液限和塑限的差值，也就是土處在可塑狀態(tài)時含水量的變化范圍?？梢姡苄灾笖?shù)愈大，土處于可塑狀態(tài)的含水量范圍也愈大。換句話說，塑性指數(shù)的大小與土中結合水的可能含量有關，亦即與土的顆粒組成，土粒的礦物成分以及土中水的離子成分和濃度等因素有關。從土的顆粒來說，土粒越細、且細顆粒(粘粒)的含量越高，則其比表面和可能的結合水含量愈高，因而IP也隨之增大。從礦物成分來說，粘

14、土礦物可能具有的結合水量大(其中尤以蒙脫石類土為最大)，因而Ip也大。從土中水的離子成分和濃度來說，當水中高價陽離子的濃度增加時，土粒表面吸附的反離子層的厚度變薄，結合水含量相應減少，Ip也小；反之隨著反離子層中的低價陽離子的增加，IP變大。四、計算題1 .解：(1)繪圖略(2)根據(jù)圖形判斷，莫爾圓遠離抗剪強度曲線，則土體未產(chǎn)生破壞或根據(jù)下面式子也可知土體未破壞。二1-；一3tan2(4512)2ctan(45/2)2.解：(1)St=78mm(2)4.42年3.解:(1)令Vs=1,則Vv=ePd=ms/V=Gpw/(1+e)e=(Gpw/pd)1=2.71X1/1.57-1=0.726n=

15、Vv/V=e/(1+e)=0.42Sr=Vw/Vv=coG/e=0.193X2.71/0.726=72%(2)Ip=3Lap=28.316.7=11.6IL=(COcop)/Ip=(19.3-16.7)/11.6=0.224士名稱為硬塑的粉質粘土。4、解：依本題所給條件，可按朗肯理論計算。(1)求二層土的主動土壓力系數(shù)Ka1和Ka2232230Kai=tan(45-)=0.307Ka2=tan(45-)=0.33322(2)求墻背A、B、C三點的土壓力強度A點：z=0,paA=qKa1=100M0.307=30.7kpaB點：分界面以上，h1=3.5m,%=16.5kN/m3paB=qKa1+1h1Ka1=30.7+16.53.50.307=30.7+17.7=48.4kpa分界面以下：PaB=(q+1hi)Ka2=(100+16.53.5)0.333=52.5kPaC點：h2=3.5m,了2=19.25-10=9.25kN/m3