2023年中南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育課程考試復(fù)習(xí)試題及參考答土力學(xué)及基礎(chǔ)工程

中南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育課程考試復(fù)習(xí)試題及參考答案土力學(xué)及基礎(chǔ)工程一、單選題:1.甲、乙兩粘性土的塑性指數(shù)不同，則可鑒定下列指標(biāo)中，甲、乙兩土有差異的指標(biāo)是()A.含水量B.細(xì)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(zhì)量和評(píng)價(jià)土的密實(shí)限度常用的指標(biāo)是()A.有效重度B.土粒相對(duì)密度C.飽和重度D.干重度3.側(cè)限壓縮實(shí)驗(yàn)所得的壓縮曲線(e-p曲線)愈平緩，表達(dá)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(diǎn)處在極限平衡狀態(tài)時(shí)，剪切破壞面與大主應(yīng)力作用方向所成的角度是()A.45°+/2B.45°-/2C.45°D.45°+5.在地基變形驗(yàn)算時(shí)，對(duì)煙囪、水塔等高聳結(jié)構(gòu)，控制的變形特性重要是()A.沉降量B.沉降差C.局部?jī)A斜D.傾斜6.滲流的滲透力也稱動(dòng)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.7.土樣的含水量實(shí)驗(yàn)的烘烤溫度為()A.80～90度B.90～95度C.105度D.100度左右8.衡量土的粒徑級(jí)配是否良好，常用（）指標(biāo)鑒定。A.不均勻系數(shù)B.含水量C.標(biāo)貫擊數(shù)D.內(nèi)摩擦角9.土的結(jié)構(gòu)性強(qiáng)弱可用（）反映。A.飽和度B.靈敏度C.粘聚力D.相對(duì)密實(shí)度

10.柔性基礎(chǔ)的上部荷載為梯形分布時(shí)，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.梯形分布11.作用于矩形基礎(chǔ)的基礎(chǔ)的基底壓力相同，埋深相同，土質(zhì)相同的兩個(gè)基礎(chǔ)，若它們的長(zhǎng)寬比相同，則基礎(chǔ)尺寸小的沉降（）基礎(chǔ)尺寸大的沉降。A.大于B.小于C.等于D.也許大于也也許小于12.朗金土壓力理論假定擋土墻墻背光滑無(wú)摩擦，導(dǎo)致積極土壓力計(jì)算值（）A.偏大B.偏小C.無(wú)偏差D.偏大或偏小均也許13.土中的水，()可以傳遞靜水壓力。A.強(qiáng)結(jié)合水B.弱結(jié)合水C.重力水D.以上都不對(duì)14.土體具有壓縮性的重要因素是()A.重要是由土顆粒的壓縮引起的B.重要是由孔隙的減少引起的C.重要是由于水被壓縮引起的D.土體自身壓縮模量較小引起的15.粘性土的抗剪強(qiáng)度由兩部分組成，一部分是顆粒間的粘結(jié)力，另一部分是(

)A.摩擦力

B.水壓力

C.有效應(yīng)力

D.荷載16.在地基固結(jié)過(guò)程中，外荷載引起的孔隙水壓力逐漸轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力，土的體積也()A.逐漸增大B.逐漸減小C.與之無(wú)關(guān)D.不變17.碎石土和砂土定名時(shí)下列何項(xiàng)方法對(duì)的？（）A.按粒組劃分B.按粒組含量由大到小以最先符合者擬定C.按粒組含量由小到大以最先符合者擬定D.按有效粒徑擬定18.在粉土中，當(dāng)動(dòng)力水（）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(wú)法擬定19.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？()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)20.下列擬定地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值的方法哪種方法不合用于粘性土地基？（）A.現(xiàn)場(chǎng)載荷實(shí)驗(yàn)B.室內(nèi)實(shí)驗(yàn)C.輕便貫入實(shí)驗(yàn)D.野外鑒別21.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（）。A.臨塑荷載B.臨界荷載C.極限荷載D.地基承載力22.所謂補(bǔ)償性設(shè)計(jì)，是指()A.基礎(chǔ)的整體性好，剛度大，能調(diào)整和減小不均勻沉降B.基礎(chǔ)抵抗水平荷載的穩(wěn)定性增強(qiáng)C.施工時(shí)基坑開(kāi)挖較深，可使挖土卸去的土重替換為建筑物的部分或所有重量D.基礎(chǔ)具有良好的抗震作用23.摩擦樁的傳力機(jī)理為（）A.荷載所有通過(guò)樁身側(cè)面?zhèn)鞯綐吨芡翆覤.荷載所有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24.在設(shè)計(jì)樁基時(shí)，樁的長(zhǎng)度L，樁的根數(shù)n，樁的直徑d三者之間是互相關(guān)聯(lián)的。通常，采用如下的順序擬定（）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.任何順序都可采用25.低承臺(tái)樁基礎(chǔ)是指（）的基礎(chǔ)A.承臺(tái)底面位于一般沖刷線以下B.承臺(tái)底面位于局部沖刷線以下C.承臺(tái)頂面位于一般沖刷線以下D.承臺(tái)頂面位于局部沖刷線以下26.最宜采用樁基礎(chǔ)的地基土質(zhì)情況為（）A.地基上部軟弱而下部不太深處埋藏有堅(jiān)實(shí)地層時(shí)B.地基有過(guò)大沉降時(shí)C.軟弱地基D.淤泥質(zhì)土27.剛性基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比的允許值是按下述辦法擬定的()A.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)B.根據(jù)理論計(jì)算C.無(wú)需進(jìn)行內(nèi)力分析和截面強(qiáng)度計(jì)算D.在地基反力作用下，控制基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力使其不超過(guò)基礎(chǔ)材料的強(qiáng)度28.基礎(chǔ)的持力層是指()A.基礎(chǔ)底面以下的所有土層B.與基礎(chǔ)底面直接接觸的那層土層C.除與基礎(chǔ)底面直接接觸的那層土層以外的所有土層29.某科學(xué)館擬建于極厚的均質(zhì)粘土層地基上。采用天然地基上的條形淺基礎(chǔ)。在審查初步設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)沉降量超過(guò)規(guī)范中允許值的8%，建議在施工設(shè)計(jì)時(shí)作適當(dāng)修改。修改的合理方向是（）A.加大基礎(chǔ)寬度B.加大基礎(chǔ)埋深C.改用樁基D.改用沉井基礎(chǔ)30.單樁的水平允許承載力通常按下法擬定()A.用單樁軸向允許承載力乘以折減系數(shù)B.根據(jù)樁的抗彎能力決定C.根據(jù)樁—土互相作用性能經(jīng)計(jì)算擬定D.通過(guò)水安靜載實(shí)驗(yàn)擬定二、簡(jiǎn)答題：1.三軸壓縮實(shí)驗(yàn)按排水條件的不同，可分為哪幾種實(shí)驗(yàn)方法?工程應(yīng)用時(shí)，如何根據(jù)地基土排水條件的不同，選擇土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)?2.什么叫最優(yōu)含水量?壓實(shí)粘性土?xí)r為什么要控制含水量?3.地下水位變動(dòng)對(duì)地基中應(yīng)力、沉降有何影響?地下水位上升對(duì)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(duì)于干凈的粗砂，哪一部分沉降量可以認(rèn)為是零。5.影響飽和土液化的重要因素有哪些?6.計(jì)算基底壓力和基底附加壓力時(shí)，所取的基礎(chǔ)埋置深度是否相同？該如何??？7.直剪實(shí)驗(yàn)存在哪些缺陷？8.土壓力計(jì)算中，朗金理論和庫(kù)侖理論的假設(shè)及合用條件有何不同？9.什么是單樁豎向承載力？擬定單樁承載力的方法有哪幾種？10.水平荷載作用下樁身變位有哪幾種形式?各產(chǎn)生于什么情況?11.請(qǐng)問(wèn)擬定基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)考慮哪些因素？12.淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)涉及哪些內(nèi)容?三、計(jì)算題:1.某土樣重180g，飽和度Sr=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)成1.5g/cm3。試求此時(shí)土樣的天然重度、含水量、孔隙比和飽和度。2.飽和粘土層厚10m，γ=18.9kN/m3，其下為砂土，厚4m，砂土層中承壓水，已知粘土層底A點(diǎn)的水頭高為5m。若在粘土層開(kāi)挖基坑，試求基坑的允許開(kāi)挖深度H。3.某飽和軟粘土層，厚10m，在外荷載作用下產(chǎn)生的附加應(yīng)力沿土層深度分布簡(jiǎn)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=2.5×10-4m2/kN，滲透系數(shù)k=2.5，求土層沉降15.0cm所需的時(shí)間t。透水面σ1=200kPa，不透水面σ

Ｕt0.40.50.60.70.8ＴＶ0.090.160.240.350.534.有一條形基礎(chǔ)寬B=2.5m，埋深D=1.0m，粘土容重γ=18kN/m3，γsat=20kN/m3，=26°，C=10kN/m2，安全系數(shù)k=2.5,試用太沙基公式分別計(jì)算下列條件下地基的極限荷載和承載力。(NC=22.25,ND=11.85,Nγ=12.54)，(1)地下水位較深；(2)地下水位在基底平面。5.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/m3,內(nèi)摩擦角為30°，墻后填土表面有超載15kN/m，試計(jì)算作用在擋墻上積極土壓力Ea和被動(dòng)土壓力Ep，并分別畫出墻后土壓力強(qiáng)度分布圖。6.某粘性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)分別為C＝11.5kPa，φ＝28°，問(wèn)當(dāng)某土樣所受小主應(yīng)力σ3＝44.3kPa，要保證土樣不被剪壞，大主應(yīng)力σ1應(yīng)滿足何種條件？7.某橋墩基礎(chǔ)如圖所示，基底平面尺寸為A=7.8m，B=7.2m，每級(jí)臺(tái)階的厚度為1m，作用在基底形心處的荷載為N=4224.64KN，H=200KN，M=800KN·m，試檢算地基強(qiáng)度。圖示尺寸單位為米。Nγ1=16KN/m30.8HMγ2=19.8KN/m31.97.2e=0.7IL=0.65.8粘土σ0=270KN/m2軟地基σ0=90KN/m28.某建筑物條形基礎(chǔ)，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延米考慮，則（F+G）=480KN/m，偏心距e0=0.65m，問(wèn)按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，地基承載力設(shè)計(jì)值至少為多少才干滿足規(guī)定。F+Ge0DB9.某樁基礎(chǔ)如下圖所示，承臺(tái)為剛性，各樁剛度相等，采用0.3×0.3m2的方形預(yù)制樁共12根。規(guī)定計(jì)算：（1）單樁承載力的允許值Rk和設(shè)計(jì)值R；（2）當(dāng)樁基只承受中心荷載N+G時(shí)，單樁承載力是否滿足規(guī)定？（3）當(dāng)樁基同時(shí)承受N+G及M時(shí)，單樁承載力是否滿足規(guī)定？N=4400.4KNG2mM=805KN·mqs1=15KPa8mqs2=20KPa2mqp=1600KPa1m2.71m1m1m1m3.7參考答案:一、單選題:1.B2.D3.B4.B5.D6.A7.C8.A9.B10.D11.B12.A13.C14.B15.A16.B17.B18.A19.B20.D21.C22.C23.C24.A25.B26.A27.D28.B29.B30.D二、簡(jiǎn)答題：1.答：三軸壓縮實(shí)驗(yàn)按排水條件的不同，可分為不固結(jié)不排水剪、固結(jié)不排水剪和固結(jié)排水剪三種實(shí)驗(yàn)方法。工程應(yīng)用時(shí)，本地基土的透水性和排水條件不良而施工速度較快時(shí)，可選用不固結(jié)不排水剪切實(shí)驗(yàn)指標(biāo)；本地基土的透水性和排水條件較好而施工速度較慢時(shí)，可選用固結(jié)排水剪切實(shí)驗(yàn)指標(biāo)；本地基土的透水性和排水條件及施工速度界于兩者之間時(shí)，可選用固結(jié)不排水剪切實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。2.答：在一定的壓實(shí)功能作用下，土在某一含水量下可以擊實(shí)達(dá)成最大的密度，這個(gè)含水量稱為最優(yōu)含水量。相應(yīng)著擊實(shí)曲線上峰值時(shí)的含水量。粘性土料過(guò)干或過(guò)濕都不能獲得好的壓實(shí)效果；當(dāng)含水量過(guò)低時(shí)，粘性土顆粒周邊的結(jié)合水膜薄，粒間引力強(qiáng)，顆粒相對(duì)移動(dòng)的阻力大，不易擠緊；當(dāng)含水量過(guò)大時(shí)，自由水較多，擊實(shí)時(shí)，水和氣體不易從土中排出，并吸取了大部分的擊實(shí)功能，阻礙了土粒的靠近。3.答：地下水位下降會(huì)引起原地下水位以下土中的有效自重應(yīng)力增長(zhǎng)，從而導(dǎo)致地表大面積附加下沉。地下水位上升，雖然不會(huì)增長(zhǎng)自重應(yīng)力，但由于使本來(lái)地下水位和變動(dòng)后地下水位之間那部分土壓縮性增大，也會(huì)產(chǎn)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，地基承載力減少。4.答：地基最終沉降量由瞬時(shí)沉降量、主固結(jié)沉降量和次固結(jié)沉降量三部分組成。對(duì)于干凈的粗砂，可以認(rèn)為次固結(jié)沉降量是零。5.答：影響飽和土液化的重要因素有：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)度和連續(xù)時(shí)間。6.答：不相同。計(jì)算基底壓力時(shí)，在擬定基礎(chǔ)及臺(tái)階上土的自重時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)為設(shè)計(jì)地面到基礎(chǔ)底面的距離。計(jì)算基底附加應(yīng)力時(shí)，在擬定基底自重應(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。7.答：（1）土樣在實(shí)驗(yàn)中不能嚴(yán)格控制排水條件，無(wú)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最薄弱面；（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，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。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(wú)限遠(yuǎn)處，合用于粘性土和無(wú)粘性土。庫(kù)侖理論假定滑裂面為一通過(guò)墻踵的平面，滑動(dòng)土楔體是由墻背和滑裂面兩個(gè)平面所夾的土體所組成，墻后填土為砂土。合用于各類工程形成的不同的擋土墻，應(yīng)用面較廣，但只合用于填土為無(wú)粘性土的情況。9.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(guò)大變形所能承受的最大荷載。擬定單樁豎向承載力的方法可分為計(jì)算擬定和實(shí)驗(yàn)擬定兩大類。由樁身材料強(qiáng)度和土對(duì)樁的支承力綜合擬定，取兩者的較小值。其中擬定土對(duì)樁的支承力方法重要有：樁的靜載荷實(shí)驗(yàn)和按靜力學(xué)公式（經(jīng)驗(yàn)公式）計(jì)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）樁身如同剛體同樣圍繞樁軸線上的某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，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(duì)較弱時(shí)；（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(duì)較弱時(shí)；（3）樁身上部在較大范圍內(nèi)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(duì)剛度比較小時(shí)。11.答：擬定基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)綜合考慮以下因素：（1）上部結(jié)構(gòu)情況：如建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類型及荷載的大小和性質(zhì)；（2）工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件：如地基土的分布情況和物理力學(xué)性質(zhì)；（3）本地凍結(jié)深度及河流的沖刷深度；（4）建筑場(chǎng)地的環(huán)境條件。12.答：淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)涉及以下內(nèi)容：（1）選擇基礎(chǔ)的類型和建筑材料；（2）擬定基礎(chǔ)的埋置深度；（3）擬定地基土的承載力設(shè)計(jì)值；（4）擬定基礎(chǔ)底面的平面尺寸；（5）必要時(shí)進(jìn)行地基變形和穩(wěn)定性驗(yàn)算；（6）進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（7）繪制基礎(chǔ)施工圖，提出施工說(shuō)明。三、計(jì)算題:1.解：由已知條件可得原土樣的三相數(shù)值為：m=180gms=135gmw=180－135=45gVs=135/2.7=50cm3Vw=45cm3Vv=45/0.9=50cm3V=50＋50=土樣壓密后的三相數(shù)值為：V=135/1.5=90cm3Vv=90－50=40cm3Vw=40mw=40gm=135＋40=175gγ=175/90×10=19.4kN/m3ω=40/135×100%=30%e=40/50=0.8Sr=40/40×100%=100%2.解：若A點(diǎn)豎向有效應(yīng)力σˊ≤0，則A點(diǎn)將隆起，基坑將失穩(wěn)。以A點(diǎn)的σˊ=0為基坑開(kāi)挖的極限狀態(tài)。A點(diǎn)總應(yīng)力、孔隙水壓力分別為：σ=γ·（10－H）=18.9×（10－H）u=γ1·5=9.81×5=49.05kPa由σˊ=σ－u=0，得：18.9×（10－H）－49.05=0H=73.解：固結(jié)應(yīng)力σＺ=（200＋100）/2=150kPa最終沉降量s=σＺHa/(1＋e1)=150×1000×2.5×10-4/(1＋0.85)=20Ｕt=st/s=15.0/20.27=0.740查表得：ＴＶ=0.422固結(jié)系數(shù)CV=k(1＋e1)/aγw=2.5×(1＋0.85)/2.5×10-4×0.098=1.9×105cmt=ＴＶH2/CV=0.422×10002/1.9×105=2.20234.解：(1)極限荷載Pu=C·Nc+γ·D·ND+γ·B·Nγ/2=10×22.25+18×1×11.85+18×2.5×12.54/2=717.95kPa承載力f=Pu/k=717.95/2.5=287.18kPa(2)極限荷載Pu=C·Nc+γ·D·ND+(γsat-10)·B·Nγ/2=10×22.25+18×1×11.85+（20-10）×2.5×12.54/2=592.55kPa承載力f=Pu/k=592.55/2.5=237.02kPa5.解：Ka=tg2(45°—φ/2)=0.334.95pa0=Ka×q=0.33×15=4.95kPapa1=Ka×(γh+q)=0.33×(19×5+15)=36.3kPaEa=(pa0+pa1)/2×h=(4.95+36.3)/2×5=103.1kN/m土壓力強(qiáng)度分布圖為：36.3(2)Kp=tg2(45°+φ/2)=3pp0=Kp×q=3×15=45kPapp1=Kp×(γh+q)=3×(19×5+15)=330kPaEp=(pp0+pp1)/2×h=(45+330)/2×5=937.5kN/m土壓力強(qiáng)度分布圖為：453306.解：若使土體達(dá)成極限平衡狀態(tài)，根據(jù)極限平衡條件可得出σ1ˊ為：σ1ˊ=σ3tg2(45°+φ/2)+2c·tg(45°+φ/2)=44.3tg2(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(yīng)力σ1應(yīng)小于σ1ˊ即：σ1<160.98kpa。7.解：（1）持力層強(qiáng)度的檢算：持力層的允許承載力[σ]=σ0+k1γ1（B-2）+k2γ2（h-3）由于k1=0，h=2.7m<3m，故[σ]=σ0=270kpa偏心距e=M/N=800/4224.64=0.189m<B/6=7.2/6=1.2m基底平均應(yīng)力σ=N/F=N/(A×B)=4224.64/(7.8×7.2)=75.23kpa<[σ]=270kpa基底應(yīng)力的最大值σmax=(N/F)(1+6e/B)=75.23(1+6×0.189/7.2)=87.08kpa<1.2[σ]=324kpa因此持力層強(qiáng)度滿足規(guī)定。（2）軟弱下臥層強(qiáng)度的檢算：已知σ0=90kpa，h=5.8m，故γ2ˊ=[16×0.8+19.8×1.9+(19.8-10)×(5.8-0.8-1.9)]/5.8=13.93kpa軟弱下臥層的允許承載力[σ]=σ0+