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文檔簡介

1、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程期末復(fù)習(xí)題答案一 基本概念(2×15)1. 粘性土的最優(yōu)含水率、最大干密度粘性土在某種壓實(shí)功能作用下,達(dá)到最密時(shí)的含水率稱為最優(yōu)含水率;對(duì)應(yīng)的干密度稱為最大干密度。2.土坡穩(wěn)定安全系數(shù)土坡穩(wěn)定安全系數(shù):土坡的抗滑力矩與滑動(dòng)力矩的比值,即3.地震基本烈度地震的基本烈度:一個(gè)地區(qū)今后50年內(nèi),在一般場地條件下,可能遭遇超載概率為10%的地震烈度稱為基本烈度。4.土層自重應(yīng)力、附加應(yīng)力土層自重應(yīng)力:在未修建筑物之前,由土體本身自重引起的應(yīng)力稱為土的自重應(yīng)力。土層的附加應(yīng)力:建筑物荷載在地基中增加的壓力稱為附加壓力。5.季節(jié)性凍土、隔年凍土、多年凍土季節(jié)性凍土:指地殼表層冬季

2、凍結(jié)而在夏季又全部融化的土。隔年凍土:指冬季凍結(jié)而翌年夏季并不融化的那部分凍土。多年凍土:指持續(xù)凍結(jié)時(shí)間在兩年或兩年以上的土。6.膨脹土膨脹土:膨脹土是指土中粘粒成分主要由親水礦物組成,同時(shí)具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變性特性的粘土。7.正常固結(jié)土、超固結(jié)土、欠固結(jié)土正常固結(jié)土:正常固結(jié)土指土層歷史上經(jīng)受的最大壓力,等于現(xiàn)有覆蓋土的自重壓力。超固結(jié)土:超固結(jié)土指土層歷史上曾經(jīng)受過大于現(xiàn)有覆蓋土重的前期固結(jié)壓力。欠固結(jié)土:欠固結(jié)土指土層目前還沒有達(dá)到完全固結(jié),土層實(shí)際固結(jié)壓力小于土層自重壓力。8.地基承載力特征值地基承載力特征值是指,由荷載試驗(yàn)測(cè)定的地基土壓力變形曲線線性變形階段內(nèi)規(guī)定的變形

3、所對(duì)應(yīng)的壓力值,其最大值稱為比例界限值。9.箱形基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ):箱型基礎(chǔ)是指由底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量內(nèi)隔墻構(gòu)成的整體剛度較大的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu),漸成箱基。10.土的極限平衡條件土體的極限平衡條件是指土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)土的應(yīng)力狀態(tài)和土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)之間的關(guān)系式,即與內(nèi)摩擦角和粘聚力之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式。11.粘性土的液限、塑限、縮限液限:粘性土呈液態(tài)與塑態(tài)之間的分界含水率稱為液限。塑限:粘性土呈塑態(tài)與半固態(tài)之間的分界含水率稱為塑限??s限:粘性土呈半固態(tài)與固態(tài)之間的分界含水率稱為縮限。12.莫爾庫侖強(qiáng)度理論莫爾-庫侖強(qiáng)度理論:土體發(fā)生剪切破壞時(shí)破壞面上的剪應(yīng)力和法向應(yīng)力滿足關(guān)系式。13.無筋擴(kuò)

4、展基礎(chǔ)、擴(kuò)展基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ):由磚、毛石、素混凝土以及灰土等材料修建的基礎(chǔ),稱為無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)。擴(kuò)展基礎(chǔ):由鋼筋混凝土材料建造的基礎(chǔ)稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。14.粘性土的塑性指數(shù)、液性指數(shù)、活動(dòng)度塑性指數(shù):液限與塑限的差值,去掉百分?jǐn)?shù)符號(hào),稱塑性指數(shù)。液性指數(shù):粘性土的液性指數(shù)為天然含水率與塑限的差值和液限與塑限差值之比?;顒?dòng)度:粘性土的塑性指數(shù)與土中膠粒含量百分?jǐn)?shù)的比值稱為活動(dòng)度。15.瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降瞬時(shí)沉降:瞬時(shí)沉降是地基受荷后立即發(fā)生的沉降。固結(jié)沉降:地基受荷后產(chǎn)生的附加應(yīng)力,使土體的孔隙減小而產(chǎn)生的沉降稱為固結(jié)沉降。次固結(jié)沉降:地基在外荷作用下,經(jīng)歷很長時(shí)間,土體中超孔隙水壓力以完

5、全消散,有效應(yīng)力不變的情況下,由土的固體骨架長時(shí)間緩慢蠕變所產(chǎn)生的沉降稱為次固結(jié)沉降。二.簡答題(3×15)1. 太沙基公式、斯凱普頓公式、漢森公式的使用條件太沙基公式:太沙基公式是常用的極限荷載計(jì)算公式,適用于基礎(chǔ)底面粗糙的條形基礎(chǔ),推廣應(yīng)用于方形基礎(chǔ)和圓形基礎(chǔ)。斯凱普頓公式:飽和軟土地基,內(nèi)摩擦角:當(dāng)基礎(chǔ)土的內(nèi)摩擦角時(shí),太沙基公式難以應(yīng)用;淺基礎(chǔ):斯凱普頓公式還適用于淺基礎(chǔ),基礎(chǔ)的埋深。此條件通常都能滿足; 矩形基礎(chǔ):斯凱普頓公式還考慮了基礎(chǔ)寬度與長度比值的影響。漢森公式:傾斜荷載作用:漢森公式最主要的特點(diǎn)是適用于傾斜荷載作用; 基礎(chǔ)性狀:基礎(chǔ)寬度與長度的比值、矩形基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)

6、的影響都已經(jīng)計(jì)入;基礎(chǔ)埋深:漢森公式適用于基礎(chǔ)埋深基礎(chǔ)底寬的情況,并考慮了基礎(chǔ)埋深與基礎(chǔ)寬度之比值的影響。2. 朗肯土壓力理論的假設(shè)條件和適用條件朗肯土壓力理論假設(shè)條件:表面水平的半無限土體,處于極限平衡狀態(tài)。適用條件:擋土墻的墻背豎直光滑;(3分)擋土墻后填土表面水平。3. 工程建設(shè)初步勘查的主要任務(wù) 搜集與分析可行性研究階段巖土工程勘察報(bào)告; 通過現(xiàn)場踏勘與測(cè)試,初步查明地層分布、構(gòu)造、巖土物理力學(xué)性質(zhì)、地下水埋藏條件及凍結(jié)深度,可以粗略些,但不能有錯(cuò)誤。 通過工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查,查明場地不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分布、對(duì)場地穩(wěn)定性的影響及其發(fā)展趨勢(shì); 對(duì)于抗震設(shè)防等級(jí)大于或等于六級(jí)的場地,應(yīng)判

7、定場地和地基的地震效應(yīng); 初步繪制水和土對(duì)建筑材料的腐蝕性; 對(duì)高層建筑可能采取的地基基礎(chǔ)類型、基坑開挖和支護(hù)、工程降水方案進(jìn)行初步分析評(píng)價(jià)。4. 地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn)地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn):施工期間不需降水,不需擋土護(hù)坡,不需立模板與支撐,把施工護(hù)坡與永久性工程融為一體。因此,這種基礎(chǔ)形式可以避免開挖大量的土方,可縮短工期,降低造價(jià)。尤其在城市密集建筑群中修建深基礎(chǔ)時(shí),為防止對(duì)鄰近建筑物安全穩(wěn)定的影響,地下連續(xù)墻更顯示它的優(yōu)越性。5. 強(qiáng)夯法的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn): 設(shè)備簡單、工藝方便、原理直觀; 應(yīng)用范圍廣,加固效果; 需要人員少,施工速度快; 不消耗水泥、鋼材,費(fèi)用低,通常可比樁基節(jié)省投資。 缺點(diǎn): 振動(dòng)

8、大,有噪音,在市區(qū)密集建筑區(qū)難以實(shí)施; 強(qiáng)夯理論不成熟,不得不采用現(xiàn)場試夯才能最后確定強(qiáng)夯參數(shù); 強(qiáng)夯的振動(dòng)對(duì)周圍建筑物的影響研究還不夠;6.分層總和法計(jì)算地基沉降的步驟.用坐標(biāo)紙按比例繪制地基土層分布剖面圖和基礎(chǔ)剖面圖.計(jì)算地基土的自重應(yīng)力.計(jì)算基礎(chǔ)底面接觸壓力.計(jì)算基礎(chǔ)底面附加應(yīng)力.計(jì)算地基中的附加應(yīng)力分布.確定地基受壓層深度.沉降計(jì)算分層.計(jì)算各土層的壓縮量9. .計(jì)算地基最終沉降量7.地基的破壞形式 地基整體滑動(dòng)破壞:當(dāng)?shù)鼗亮己没蛑械?,上部荷載超過地基極限荷載時(shí),地基中的塑性變形區(qū)擴(kuò)展連成整體,導(dǎo)致地基發(fā)生整體滑動(dòng)破壞。若地基中有軟弱的夾層,則必然沿著軟弱夾層滑動(dòng);若為均勻地基,則滑

9、動(dòng)面為曲面。 地基局部剪切破壞:當(dāng)基礎(chǔ)埋深大,加荷速率快時(shí),因基礎(chǔ)旁側(cè)荷載大,阻止地基整體滑動(dòng)破壞,使地基發(fā)生基礎(chǔ)底部局部剪切破壞。 地基沖切剪切破壞:若地基為松砂或軟土,在外荷作用下使地基產(chǎn)生大量沉降,基礎(chǔ)豎向切入土中,發(fā)生沖切剪切破壞。8.樁產(chǎn)生負(fù)摩阻力的條件 樁穿越較厚的松散填土、自重失陷性黃土、欠固結(jié)土層,進(jìn)入相對(duì)較堅(jiān)硬土層時(shí); 樁周存在軟弱土層,鄰近樁的地面承受局部較大的長期荷載,或地面大面積堆載、堆土?xí)r,使樁周土層發(fā)生沉降;3 由于降低地下水位,使樁周土中的有效應(yīng)力增大,并產(chǎn)生顯著的大面積土層壓縮沉降。9.強(qiáng)夯法加固地基的機(jī)理 動(dòng)力密實(shí)機(jī)理:強(qiáng)夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土為動(dòng)力密

10、實(shí)機(jī)理,即強(qiáng)大的沖擊能強(qiáng)制超壓密地基,使土中氣象體積大幅度減少。 動(dòng)力固結(jié)機(jī)理:強(qiáng)夯加固細(xì)粒飽和土為動(dòng)力固結(jié)機(jī)理,即強(qiáng)大的沖擊能與沖擊波破壞土的結(jié)構(gòu),使土體局部液化并產(chǎn)生許多裂隙,作為孔隙水的排水通道,加速土體固結(jié),土體發(fā)生觸變,強(qiáng)度逐漸恢復(fù)。 動(dòng)力置換機(jī)理:強(qiáng)夯加固淤泥為動(dòng)力置換機(jī)理,即強(qiáng)夯將碎石整體擠入淤泥成整式置換或間隔夯入淤泥成樁式碎石墩。10.防止地基凍害的措施 對(duì)在地下水位以上的基礎(chǔ),基礎(chǔ)側(cè)面應(yīng)回填非凍脹性的中砂或粗砂,其厚度不應(yīng)小于;對(duì)在地下水位以下的基礎(chǔ),可采用樁基礎(chǔ)、自錨式基礎(chǔ)或采取其他有效措施; 已選擇地勢(shì)高、地下水位低、地表排水條件良好的建筑場地。對(duì)低洼場地,宜在建筑物四

11、周向外一倍凍深范圍內(nèi),是室外地坪至少高出地面 防止雨水、地表水、生產(chǎn)廢水、生活污水進(jìn)入建筑地基,應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施。在山區(qū)應(yīng)設(shè)置水溝或在建筑物下設(shè)置暗溝,宜排走地表水和潛水流。 在強(qiáng)凍脹性和特強(qiáng)凍脹性地基上,其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和基礎(chǔ)梁,并控制上部建筑的的長高比,增強(qiáng)房屋的整體剛度。 當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)聯(lián)系梁下或樁基礎(chǔ)承臺(tái)下有凍土?xí)r,應(yīng)在梁或承臺(tái)下留有相當(dāng)于該土層凍脹量的空隙,以防止因土的凍脹將梁或承臺(tái)拱裂。 外門斗、室外臺(tái)階和散水坡等部位宜于與主體結(jié)構(gòu)斷開,散水坡分段不宜超過,坡度不宜小于,其下填入非凍脹性材料。 對(duì)跨年度實(shí)施的建筑,入冬前應(yīng)對(duì)地基采取相應(yīng)的防護(hù)措施,按采暖設(shè)計(jì)的建筑物,當(dāng)冬季

12、不能正常采暖,也應(yīng)對(duì)地基采取保溫措施。11.減少沉降差的措施.設(shè)計(jì)中盡量使上部荷載中心受壓,均勻分布; .遇高低層相差懸殊或地基軟硬突變等情況,可合理設(shè)置沉降縫; .增加上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基不均勻沉降的調(diào)整作用; .妥善安排施工順序; 4 .人工補(bǔ)救措施。12.深基礎(chǔ)的特點(diǎn) 深基礎(chǔ)施工方法較復(fù)雜; 深基礎(chǔ)的地基承載力較高; 深基礎(chǔ)施工需專門設(shè)備; 深基礎(chǔ)技術(shù)較復(fù)雜 深基礎(chǔ)的造價(jià)往往比較高 深基礎(chǔ)的工期較長13.不良地基的分類 濕陷性黃土地基 膨脹土地基 泥炭土地基 多年凍土地基 巖溶與土洞地基 山區(qū)地基7 飽和粉細(xì)砂與粉土地基14.影響土坡穩(wěn)定性的條件1 土坡坡度;土坡高度;土的性質(zhì);氣象條件;地下

13、水的滲流;地震。15.工程建設(shè)可行性研究勘察的目的和主要任務(wù)目的:對(duì)擬選場址的穩(wěn)定性和適宜性做出工程地質(zhì)評(píng)價(jià); 主要任務(wù): 搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)巖土工程資料即當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn); 在分析已有資料的基礎(chǔ)上,通過現(xiàn)場踏勘,了解場地的地層分布、構(gòu)造、成因與地質(zhì)年代和巖土性質(zhì)、不良地質(zhì)作用即地下水的水位、水質(zhì)情況。 對(duì)各方面條件較好且傾向于選取的場地,如已有資料不充分,應(yīng)進(jìn)行必要的工程地質(zhì)測(cè)繪即勘探工作。 當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上擬選場地時(shí),應(yīng)進(jìn)行比選分析。三計(jì)算(5×5)1. 某海港碼頭倉庫設(shè)計(jì)獨(dú)立淺基礎(chǔ)?;A(chǔ)底面尺寸:長度,寬度,基礎(chǔ)埋深。地基為飽和土,內(nèi)摩擦角,

14、粘聚力,天然重度,(1)計(jì)算此倉庫地基的極限荷載和地基承載力;若其他條件都不變,問以下兩種情況,地基的極限荷載和承載力為多少?(2)只把基礎(chǔ)寬度加大一倍為;(3)只把基礎(chǔ)埋深加大一倍為。(安全系數(shù)均取1.5)解:(1)地基的極限荷載 鑒于地基為飽和軟土,應(yīng)用公式 計(jì)算極限荷載 地基承載力 (2)把基礎(chǔ)寬度加大一倍 地基極限荷載 地基承載力 (3)只把基礎(chǔ)埋深加大一倍為 地基極限荷載 地基承載力 2. 某住宅工程地質(zhì)勘查中取原狀土做實(shí)驗(yàn)。用天平秤濕土質(zhì)量為,烘干后質(zhì)量為,土粒比重為。計(jì)算此土樣的天然密度、干密度、飽和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙度、飽和度。解:已知:則 3. 已知某擋土墻高度,墻背豎直、光滑,填土表面水平,墻后填土為中砂,重度,飽和重度,內(nèi)摩擦角。(1)計(jì)算作用在擋土墻上的總靜止土壓力,總主動(dòng)土壓力;(2)當(dāng)墻后地下水位上升至離墻頂時(shí),計(jì)算總主動(dòng)土壓力與水壓力(靜止土壓力系數(shù))解:(1)墻后無地下水情況:總靜止土壓力 應(yīng)用公式,取中砂的靜止土壓力系數(shù),可得總靜止土壓力總主動(dòng)土壓力 擋土墻墻背豎直、光滑,填土表面水平,適用朗肯土壓力理論,由公式 (2)墻后地下水位上升情況 總主動(dòng)土壓力 因地下水位上、下砂重度不同,土壓力分兩部分計(jì)算:水上部分墻高,重度水下部分墻高,用浮重度 總主動(dòng)土壓力水壓力4. 一辦公樓地基土樣,用體積為的

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