工程地質(zhì)+土力學(xué)習(xí)題答案

工程地質(zhì)-學(xué)習(xí)指南一、名詞解釋1．流砂：2．固結(jié)度:3．地基極限荷載：4．真空預(yù)壓法：灰土擠密樁法：觸變性：壓縮模量:臨塑荷載：軟弱地基：強(qiáng)夯法：最優(yōu)含水量:超固結(jié)比:最大干密度：復(fù)合地基：換填墊層法：二、填空題1.土的顆粒級(jí)配是指組成土顆粒組合的搭配比例,可以用顆粒級(jí)配曲線表示.其中橫坐標(biāo)代表(),縱坐標(biāo)代表().2．土中應(yīng)力按起因分為()和(),按作用原理或傳遞方式可分為()和().3．土的剪切試驗(yàn)按常用的試驗(yàn)儀器分為（）、（）、（）、（）四種。4．根據(jù)墻的位移情況和墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)，土壓力可分為（）、（）、（）。5．無黏性土坡的穩(wěn)定性與（）無關(guān)，僅取決于（）6.土的稠度狀態(tài)依次可分為()()()(),其界限含水率依次是()()().7．有效應(yīng)力指().8．為了考慮固結(jié)程度和排水條件對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響，根據(jù)加荷速率的快慢將直剪試驗(yàn)劃分為（）、（）和（）三種試驗(yàn)類型。9．土體處于主動(dòng)朗肯狀態(tài)時(shí)，剪切破壞面與豎直面的夾角為（）。10．影響土坡滑動(dòng)的根本原因是（）。11．臨界水力梯度指().12．土中孔隙壓力指().13．十字板剪切儀適用于（）。14．用朗肯理論計(jì)算土壓力時(shí)，假定墻背光滑是為了滿足（）的邊界條件。15．在荷載試驗(yàn)的曲線形態(tài)上，從線性關(guān)系開始變成非線性關(guān)系時(shí)的界限荷載稱為（）。三、選擇題1.在土的三相比例指標(biāo)中,直接通過試驗(yàn)測(cè)定的是()A.ds,w,eB.ds,p,eC.ds,w,pD.w,e,p2.計(jì)算自重應(yīng)力時(shí),地下水位以下的土層應(yīng)采用()A.濕重度B.飽和重度C.有效重度D.天然重度3.下列說法中，錯(cuò)誤的是（）A．土在壓力作用下體積會(huì)縮小B.土的壓縮主要是土中孔隙體積的減小C.土的壓縮與土的透水性有關(guān)D.飽和土的壓縮主要是土中氣體被擠出危險(xiǎn)的。五、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述判斷土是否發(fā)生管涌的方法。答：2.簡(jiǎn)述單向壓縮分層總和法計(jì)算地基沉降的基本原理和計(jì)算步驟。答：3.影響土壓力因素有哪些？答：4.簡(jiǎn)述地基處理的目的。答6.簡(jiǎn)要介紹換填墊層法及其適用范圍。答：7.簡(jiǎn)述太沙基一維固結(jié)理論的基本假設(shè)及其適應(yīng)條件。答：8.簡(jiǎn)述擋土墻位移對(duì)土壓力影響。答：9.簡(jiǎn)述確定地基處理的主要方法步驟。答：10.簡(jiǎn)述砂石墊層的主要作用。答：計(jì)算地基附加應(yīng)力時(shí)，有哪些假定？12.簡(jiǎn)述影響土抗剪強(qiáng)度的因素。答：13.影響土坡穩(wěn)定的因素有哪些？答：14.簡(jiǎn)要介紹預(yù)壓法及其適用范圍。答：15.簡(jiǎn)要介紹強(qiáng)夯置換法及其適用范圍。答：六、計(jì)算題1.某基坑開挖深度為5m，土體為細(xì)砂，飽和度γsat=19.5Kn/m3，地下水位在地表。基坑坑壁用不透水的板樁支撐，板樁打入坑底以下4m。若在坑底四周設(shè)置排水溝，問是否可能發(fā)生流砂現(xiàn)象？（10分）2、取正常固結(jié)飽和粘性土土樣進(jìn)行不固結(jié)不排水試驗(yàn)得=0，=20k,對(duì)同樣的土進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn)，得有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)=，=0。求該土樣在不固結(jié)不排水剪切破壞時(shí)的有效大主應(yīng)力和小主應(yīng)力。（10分）3、某擋土墻高5m，假定墻背垂直光滑，墻后填土面水平，填土的黏聚力c=11KPa，內(nèi)摩擦角，重度=18KN/m3，試作出墻背主動(dòng)土壓力（強(qiáng)度）分布圖并求主動(dòng)土壓力的合力。（10分）4.已知地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=10KPa，，問當(dāng)?shù)鼗心滁c(diǎn)的大主應(yīng)力σ1=400KPa，而小主應(yīng)力σ3為多少時(shí)，該點(diǎn)剛好發(fā)生剪切破壞？（10分）5.如圖所示,設(shè)河水深2m,河床表層為細(xì)砂,其顆粒比重=2.7,天然孔隙比e=0.8.若將一井管沉至河床底下3m,并將管內(nèi)的砂土全部挖出,再?gòu)木軆?nèi)抽水,問井內(nèi)水位降低多少時(shí)會(huì)引起流土破壞?參考答案一、名詞解釋1.流砂：滲透力方向與重力方向相反，且向上的滲透力克服了向下的重力時(shí)，表層土局部范圍內(nèi)的土體或顆粒群同時(shí)發(fā)生懸浮、移動(dòng)的現(xiàn)象。2.固結(jié)度:地基在某一時(shí)刻的固結(jié)沉降與最終的固結(jié)沉降之比。3.地基極限荷載：地基中即將出現(xiàn)較大塑性區(qū)且出現(xiàn)地基失穩(wěn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的基底壓力，即相應(yīng)于地基失穩(wěn)時(shí)時(shí)所對(duì)應(yīng)的基底壓力。4.真空預(yù)壓法：通過對(duì)覆蓋于豎井地基表面的不透氣薄膜內(nèi)抽真空，而使地基固結(jié)的地基處理方法。5.灰土擠密樁法：采用橫向擠壓成孔設(shè)備成孔，使樁間土得以擠密。用灰土填入樁孔內(nèi)分層夯實(shí)形成灰土樁，并與樁間土組成復(fù)合地基的地基處理方法。6.觸變性：粘性土的結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，但當(dāng)擾動(dòng)停止后，土的強(qiáng)度又隨時(shí)間逐漸增大，這種強(qiáng)度隨時(shí)間恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)稱為土的觸變性。7.壓縮模量:完全側(cè)限條件下的豎向附加壓應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變?cè)隽恐戎怠?.臨塑荷載：地基中即將出現(xiàn)塑性區(qū)但還未出現(xiàn)塑性區(qū)時(shí)所對(duì)應(yīng)的基底壓力，即相應(yīng)于塑性區(qū)的最大深度等于零時(shí)所對(duì)應(yīng)的基底壓力。9.軟弱地基：指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。10.強(qiáng)夯法：反復(fù)將夯錘提到高處使其自由落下，給地基已沖擊和振動(dòng)能量，將地基土夯實(shí)的地基處理方法。11.最優(yōu)含水量:在壓實(shí)功能一定條件下,土最易于被壓實(shí)、并能達(dá)到最大密度時(shí)的含水量。12.超固結(jié)比:天然土層前期固結(jié)壓力與現(xiàn)有的自重應(yīng)力之比。13.最大干密度：在一定壓實(shí)功能作用及最優(yōu)含水量條件下，土被壓實(shí)能達(dá)到的最大干密度。14.復(fù)合地基：：由增強(qiáng)體和周圍地基土組成的地基，增強(qiáng)體和周圍地基土共同承擔(dān)荷載。15.換填墊層法：挖去地表淺層軟弱土層或不均勻土層，回填堅(jiān)硬、較粗粒徑的材料，并夯壓密實(shí)，形成墊層的地基處理方法。二、填空題1.顆粒的直徑(用對(duì)數(shù)表示)小于某粒質(zhì)量占全部土粒質(zhì)量的百分比2.自重應(yīng)力附加應(yīng)力有效應(yīng)力孔隙應(yīng)力3.直接剪切試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn)4.靜止土壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力5.坡高坡角6.固態(tài)半固態(tài)可塑態(tài)流動(dòng)態(tài)縮限塑限液限7.土粒傳遞的粒間應(yīng)力，是控制土體積和強(qiáng)度變化的土中應(yīng)力8.快剪固結(jié)快剪慢剪9.10.土體內(nèi)部某個(gè)面上的剪應(yīng)力達(dá)到了抗剪強(qiáng)度11.水自下向上流動(dòng)時(shí)使土顆粒處于懸浮狀態(tài),此時(shí)的水力梯度為臨界水力梯度.12.水和土中氣體傳遞的壓力，包括孔隙水壓力和孔隙氣壓力13.飽和軟黏土14.豎直面上的剪應(yīng)力為零15.臨塑荷載或比例荷載三、選擇題1.C2.C3.D4.B5.B6.A7.C8.A9.B10.D11.B12.A13.A14.B15.B四、判斷題1.×2.×3.×4.√5.×6.×7.√8.√9.×10.√11.12.13.√14.15.五、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述判斷土是否發(fā)生管涌的方法。答：土是否發(fā)生管涌，決定于土的性質(zhì)。一般粘性土只會(huì)發(fā)生流土而不會(huì)發(fā)生管涌，故屬于非管涌土；無粘性土當(dāng)同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件時(shí)會(huì)產(chǎn)生管涌:(1)土中粗顆粒所構(gòu)成的孔隙直徑必須大于細(xì)顆粒的直徑，才可能讓細(xì)顆粒在其中移動(dòng)；(2)滲透力能夠帶動(dòng)細(xì)顆粒在孔隙間滾動(dòng)或移動(dòng)。2.簡(jiǎn)述單向壓縮分層總和法計(jì)算地基沉降的基本原理和計(jì)算步驟。答：?jiǎn)蜗驂嚎s分層總和法計(jì)算地基沉降的基本原理：采用分層總和法計(jì)算地基沉降時(shí)，將地基沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)的土體劃分為若干分層，假定每一分層土體只發(fā)生豎向壓縮變形，沒有側(cè)向變形，并將地基看作均質(zhì)地基計(jì)算出每一分層土的平均附加應(yīng)力，則采用壓縮性指標(biāo)即可計(jì)算出每一層土的壓縮量，然后將各分層土的壓縮量相加，得到總的壓縮變形量即為地基沉降量。計(jì)算步驟：地基的分層；計(jì)算各分層土的平均自重應(yīng)力和平均附加壓力；確定地基沉降計(jì)算深度；確定計(jì)算深度范圍內(nèi)各分層土的壓縮指標(biāo)；確定計(jì)算深度范圍內(nèi)各分層土的壓縮量；對(duì)計(jì)算深度范圍內(nèi)各分層壓縮量求和，得到地基沉降量。3.影響土壓力因素有哪些？答：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、高度和結(jié)構(gòu)形式；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.簡(jiǎn)述地基處理的目的。答：地基處理的目的主要是改善地基土的工程性質(zhì)，達(dá)到滿足建筑物對(duì)地基穩(wěn)定性和變形的要求，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提高其抗剪強(qiáng)度和抗液化能力，消除其它不利影響。5.簡(jiǎn)要介紹換填墊層法及其適用范圍。答：當(dāng)軟弱地基的承載力和變形滿足不了建筑物的要求，而軟弱土層的厚度又不很大時(shí)，將基礎(chǔ)底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去，代之以分層換填強(qiáng)度較大、性能穩(wěn)定的其他材料，并壓實(shí)至要求的密度為止，這種地基處理方法稱為換填墊層法。換填墊層法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理，即它適合于淺層軟弱地基和不均勻地基的處理。6.簡(jiǎn)述滲透變形的防治措施。答：防治流土的關(guān)鍵在于控制溢出處的水力坡降，為了保證實(shí)際的溢出坡降不超過允許坡降，可采取下列工程措施：（1）可通過做垂直防滲帷幕、水平防滲鋪蓋等，延長(zhǎng)滲流途徑、降低溢出處的坡降；（2）在溢出處挖減壓溝或打減壓井，貫穿滲透性小的粘性土層，以降低作用在粘性土層底面的滲透壓力；（3）在溢出處加透水蓋重，以防止土體被滲透力所懸浮。防止管涌一般可以從下列兩個(gè)方面采取措施：①做防滲鋪蓋或打板樁等，降低土層內(nèi)部和滲流溢出處的滲透坡度；②在滲流溢出部位鋪設(shè)層間關(guān)系滿足要求的反濾層。7.簡(jiǎn)述太沙基一維固結(jié)理論的基本假設(shè)及其適應(yīng)條件。答：太沙基一維固結(jié)理論的基本假設(shè)：土是均質(zhì)、各向同性和完全飽和的；土粒和孔隙水都是不可壓縮的；土中附加應(yīng)力沿水平面是無限均勻分布的，因此土層的壓縮和土中水的滲流都是一維的；土中水的滲流服從于達(dá)西定律；在滲透固結(jié)中，土的滲透系數(shù)和壓縮系數(shù)都是不變的常數(shù)；外荷是一次驟然施加的。其適用條件為荷載面積遠(yuǎn)大于壓縮土層的厚度，地基中孔隙水主要沿豎向滲流。8.簡(jiǎn)述擋土墻位移對(duì)土壓力影響。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)，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)土壓力和被動(dòng)土壓力之間的某一數(shù)值。9.簡(jiǎn)述確定地基處理的主要方法步驟。答：（1）根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及使用要求，結(jié)合地形地貌、地層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)條件、地下水特征、環(huán)境情況和對(duì)鄰近建筑等因素進(jìn)行綜合分析，初步選出幾種可供考慮的地基處理方案；（2）對(duì)初選的幾種地基處理方案，分別從加固原理、適用范圍、預(yù)期處理效果、耗用材料、施工機(jī)械、工期要求和對(duì)環(huán)境影響等各方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與對(duì)比，選擇最佳地基處理方案；（3）對(duì)已選定的地基處理方案，宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)和場(chǎng)地復(fù)雜程度，在有代表性的場(chǎng)地上進(jìn)行相應(yīng)得現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或試驗(yàn)性施工，并進(jìn)行必要的測(cè)試，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和處理效果。如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)查明原因，修改設(shè)計(jì)參數(shù)或調(diào)整地基處理方法。10.簡(jiǎn)述砂石墊層的主要作用。答：（1）提高地基的承載力。（2）減少沉降量。（3）加速軟弱土層的排水固結(jié)。（4）防止凍脹。（5）消除膨脹土的脹縮作用。上述作用中前三種為主要作用，并且在各類工程中，墊層所起的主要作用有時(shí)也是不同的，如建筑物基礎(chǔ)下的砂墊層主要起換土的作用，而在路堤及土壩等工程中，常常以排水固結(jié)為主要作用。11.計(jì)算地基附加應(yīng)力時(shí)，有哪些假定？答:主要假定有：（1）基礎(chǔ)剛度為零，即基底作用的是柔性荷載；（2）地基是均勻、連續(xù)、各向同性的線性變形半無限體。12.簡(jiǎn)述影響土抗剪強(qiáng)度的因素。答：影響土抗剪強(qiáng)度的因素主要有：土粒的礦物成分、顆粒形狀與級(jí)配。顆粒越粗,表面越粗糙,棱角狀顆粒,其內(nèi)摩擦角越大；粘土礦物成分不同，土粒表面薄膜水和電分子力不同，內(nèi)聚力也不同；膠結(jié)物質(zhì)可使內(nèi)聚力增大。土的原始密度。原始密度越大，土粒間表面摩擦力和咬合力越大，即內(nèi)摩擦角越大；同時(shí)，密度越大，土粒緊密接觸，土內(nèi)聚力也越大。土的含水量。當(dāng)含水量增加時(shí)，水分在土粒表面形成潤(rùn)滑劑，使內(nèi)摩擦角減?。缓吭黾右彩贡∧に兒?，則粒間電分子引力減弱，內(nèi)聚力降低。土的結(jié)構(gòu)。土的結(jié)構(gòu)受擾動(dòng)，則內(nèi)聚力降低。試驗(yàn)方法和加荷速度。試驗(yàn)方法和加荷速率不同，特別在不同試驗(yàn)排水條件下，得到的抗剪強(qiáng)度數(shù)值是不同的。13.影響土坡穩(wěn)定的因素有哪些？答：影響邊坡穩(wěn)定的因素一般有以下幾方面：（1）土坡作用力發(fā)生變化，例如由于在坡頂堆放材料或建造建筑物使坡頂受荷，或由于打樁、車輛行駛、爆破、地震等引起的震動(dòng)改變了原來的平衡狀態(tài)。（2）土體抗剪強(qiáng)度的降低，例如土體中含水量或孔隙水壓力的增加。（3）靜水壓力的作用，例如雨水或地面上流入土坡中的豎向裂縫，對(duì)土坡產(chǎn)生側(cè)向壓力，從而促進(jìn)土坡的滑動(dòng)。（4）地下水在土壩或基坑等邊坡中的滲流常是邊坡失穩(wěn)的重要因素，這是因?yàn)闈B流會(huì)引起動(dòng)水力，同時(shí)土中的細(xì)小顆粒會(huì)穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流挾帶而去，