土力學與地基基礎期末考試復習題.doc

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?.1. 測得某粘性土的液限為40%,塑m數為17,含水量為30%,則其相應的液性指數為:( C )A. 0.59 B. 0.50 C. 0.41 D. 0.3522. 若土的初始孔隙比為0.8,某應力增量下的壓縮系數為0.3MPa-1,則土在該應力增量下的壓縮模量等于( C )。A. 4 MPa B. 5 MPa C. 6 MPa D. 7 MPa8. 地下水位下降將引起 A 。 (A)超靜孔壓減小 (B)房屋傾斜 (C)地面沉降13. 無側限抗壓強度試驗,可以測定土的 A 。 (A)靈敏度 (B)壓縮模量 (C)固結不排水抗剪強度 48、土的強度指的是 ( )A、抗剪強度 B、抗壓強度 C、抗拉強度 D、三者都不是49、無側限抗壓強度試驗適用于測試何種抗剪強度指標 ( )A、砂土 B、粘性土 C、粉土 D、飽和粘性土59、作用在基礎底面的壓力大于__________時,地基發生整體滑動破壞。 (A)臨塑荷載 (B)臨界荷載 (C)極限荷載 (D)地基承載力72、某土的含水量為65%,液限42%,塑限22%,孔隙比為1.6,該土定名為 。(A)粘土 (B)淤泥 (C)淤泥質粘土 (D)粉質粘土73、下列 對地基沉降計算深度的影響最為顯著?(A)基底附加應力 (B)基礎底面尺寸 (C)土的壓縮模量 (D)基礎埋置深度74、請選擇正確的界限含水量排序 。(A)縮限>塑限>液限;(B)塑限>縮限>液限(C)液限>縮限>塑限(D)液限>塑限>縮限。75、150m高的建筑,采用天然地基,基礎埋深不宜小于 。(A)15m (B)10m (C)20m (D)18m填空題:4、鉆孔灌注樁的施工中,常用的清孔方法有:_抽漿清孔_、_掏渣清孔_和換漿清孔_。5、護筒的作用:固定樁位,并作鉆孔導向 ;保護孔口防止坍塌;隔離孔內外表層水并保持孔內水位 高出施工水位以穩固孔壁。6、濕陷性黃土分為自重濕陷性黃土和 非自重濕陷性黃土 兩類。7、擠密砂(碎石)樁對松散砂土地基的加固機理主要有_擠密作用、排水減壓和砂土地基預振作用。1、地基中某點的總應力等于__土的自重應力__與附加應力之和。 2、飽和土的滲透固結是土中孔隙水壓力消散和__有效應力_相應增長的過程。 3、地基在局部荷載作用下的總沉降包括_初始沉降_、固結沉降和次固結沉降。 4、對于飽和土,各向等壓條件下的孔隙壓力系數B等于__1___;對于干土, B 等于__0_____。5、同一擋土墻,產生被動土壓力時的墻體位移量S1與產生主動土壓力時的墻體位移量S2的大小關系是__S1>_S2__。6、無粘性土坡處于極限平衡狀態時,坡角與土的內摩擦角的關系是___≤___。 7、對一定寬度的剛性基礎,控制基礎構造高度的指標是_剛性角_。 8、砌體承重結構建筑物地基的變形特征是__局部傾斜_。 9、打入樁的入土深度應按所設計的樁端標高和__樁的長度__兩方面控制。 10、墊層設計的主要內容是確定斷面合理的_厚度_和寬度。11、土的結構有 單粒結構 、 蜂窩結構、和 絮狀結構 三種基本類型。12、單樁的破壞模式有 樁身材料屈服 、 持力層土整體剪切破壞 、刺入剪切破壞 、 沿樁身側面純剪切破壞 和 在把力作用下沿樁身側面純剪切破壞 。13、地基發生整體剪切破壞經歷的三個階段為 壓密階段 、 剪切階段 和 破壞階段 。14、欠固結土的超固結比 <1.0 。15、砂墊層設計的主要內容包括確定墊層的厚度 、 寬度 和 質量控制標準 。16、地下水按埋藏條件分為 上層滯水 、 潛水 和 承壓水 。17. 單樁豎向承載力的確定,取決于 樁的材料強度 與 土的支承能力 兩個方面。18. 換填層法墊層設計主要內容是確定墊層的 厚度 與 寬度 。19. 一般砌體承重結構房屋的長高比不太大,變形特征以 局部傾斜 為主,應以該變 形特征作為地基的主要變形特征值。20. 飽和土體中發生從A點向B點的滲流,其原因是由于兩點之間存在 水頭差 。21 無粘性土的抗剪強度來源于 內摩擦 ,粘性土的抗剪強度來源于 內摩擦和 粘聚力 。22. 地基中某點的總應力等于 有效應力 與 孔隙水壓力 之和。23. 飽和土的滲透固結是土中 孔隙水壓力 消散和 有效應力 相應增長的過程。1.  顆粒級配曲線越 平緩(陡) ,不均勻系數越 大(?。?,顆粒級配越 好(差)。為獲得較大密實度,應選擇級配 良好 的土料作為填方或砂墊層的土料。2.  粘粒含量越多(少) ,顆粒粒徑越細(粗) 。比表面積越 大 (?。?,親水性越 強(弱) ,可吸附弱結合水的含量越 多(少) 粘土的塑性指標越 大(?。?。3. 塑性指標 ,它表明粘性土處于可塑狀態時 含水量 的變化范圍,它綜合反映了 粘粒的含量、 粘土礦物 等因素。因此《規范》規定 為粉質粘土, 為粘土。4.  對無粘性土,工程性質影響最大的是土的 密實度 ,工程上用指標 、液性指數來衡量。5.  決定無粘性土工程性質的好壞是無粘性土的密實成度 ,它是用指標 相對密實度 來衡量。6. 粘性土的液性指標 ,它的正負、大小表征了粘性土的 軟硬 狀態,《規范》按IL將粘性土的狀態劃分為 堅硬 、 硬塑、 可塑 、 軟塑 、 流塑 。7. 粘性土的塑性指標 ,液性指標 ,試述測定和計算Ip、IL的工程意義。8. 工程上常用不均勻系數Cu,表示土的顆粒級配,Cu 小于5 時視為均勻的,Cu 大于10 時視為不均勻的土。9. 土中水由于其 受到土粒表面電分子的吸引力,按存在形態劃分為結合水, 自由水。10. 無粘性土基本呈 單顆 結構。其土粒排列是影響無粘性土工程性質好壞的主要因素,而粘性土呈 蜂窩 結構和 絮狀 結構,因此其 孔隙比 ,壓縮性高, 抗剪強度高, 結構性強 。12.  粘性土具有 蜂窩 , 絮狀 結構,其土粒間聯結力由于 土粒間膠結和 長期壓密 而得到加強,稱為結構強度,因此,這種土擾動后強度降低 。St 且 大于4 時稱為高靈敏度土。13.  當土體兩點之間有 水頭差 ,有 滲流通道 時,則滲流發生,滲流速度v= ,與 水頭差 成正比,與 滲流路徑 成反。省略部分。應力重分布公式計算最大基底應力pmax。pmax =2(F+G)/[3(B/2-e0)]=2×480/[3(3.5/2-0.65)]=290.9kpa 按照“規范”要求:p=(F+G)/B≤f且pmax≤1.2f即f≥(F+G)/B =480/3.5=137.14 kpa 且pmax=290.9≤1.2f,得f≥290.9/1.2=242.42kpa 因此:取f≥242.42kpa,即地基承載力設計值至少為242.42kpa才能滿足要求。GF4m0.35m 2m5.某條形基礎,基礎寬度B=4m,埋深D=2m,地基土的重度g=18.5kN/m3,內聚力c=15kpa,內摩擦角j=20°。①試按太沙基公式確定地基的極限承載力。②如果安全系數K=2.5,求地基承載力的設計值。解:由j=20°查曲線圖可得:Nc=17.7 Nq=7.44 Ng=4 代入太沙基公式可得 Pu=c Nc+q Nq+gB Ng/2=15×17.7+18.5×2×7.44+(18.5×4×4)/2=688.78kpa 地基承載力為f=Pu/K=688.78/2.5=275.5kpa .6.某工業廠房柱基礎,基底尺寸4×6m2,作用在基礎頂部的豎向荷載F=3000kN,彎矩M=2100kN·m,地質條件及基礎埋深如圖所示,地下水位于基礎底面處,試驗算該地基土承載力是否滿足要求。(γw=10kN/m3,γG= 20kN/ m3)解:fa=fak+hbg(B-3)+hdg(D-0.5)=160+0.5×(21-10) ×(4-3)+2.0×19×(2.5-0.5)=241.5kpa G=4×6×2.5×20=1200KN e=M/(F+G)=2100/(3000+1200)=0.5m<l/6=6/6=1m 又 <fa=241.5kpa故地基土承載力滿足要求。7.已知某土體的抗剪強度表達式tf=0.3+stg20°,當該土體中某點的最大主應力s1=300kPa,最小主應力s3=100kPa。試問:①該點所處的應力狀態? ②最大剪應力值及最大剪應力作用面與最大主應力作用面所成角度。答:(1)由τf=0.3+σtg20°知φ=20°,c=0.3kPa, 且σ1=300kPa,σ3=100kPa若σ3=100kPa,則使該點達到極限平衡狀態的大主應力值為:σ1′=σ3tg2(45°+φ/2)+2c·tg(45°+φ/2)=100tg2(45°+20°/2)+2×0.3×tg(45°+20°/2)=204.82kPa因為σ1=300kPa>σ1′=204.82kPa, 因此該點處于破壞狀態。(2)最大剪應力τmax=(σ1-σ3)/2=(300-100)/2=100kPa最大剪應力作用面與最大主應力作用面成45°。8.某柱下獨立基礎,作用在設計地面處的柱荷載設計值、基礎尺寸、埋深及地基條件如圖所示,地下水位與基底平齊。試驗算地基承載力是否滿足要求?(應力擴散角θ取23o,基礎及上覆土的重度γc=20kN/m3)答:(1)持力層強度的檢算:G=γCV=20×3.5×3×2.3=483kN ∑N=N+G=105+483=588kN∑M=M+QD=105+67×2.3=259.1kN偏心距e=∑M/∑N=259.1/588=0.44m<B/6=3.5/6=0.58m基底平均應力p=ΣN/F=∑N/(A×B)=588/(3.5×3.0)=56kPa基底應力的最大值pmax=∑N/F(1+6e/B)=56(1+6×0.44/3.5)=98.24kPa基底應力的最小值pmin=∑N/F(1-6e/B)=56(1-6×0.44/3.5)=13.76kPaγ0=(γ1h1+γ2h2)/D=[19×1.5+19×(2.3-1.5)]/2.3=19kN/m3地基承載力設計值f=fak2+ηbγ(B-3)+ηdγ0(D-0.5)=230+0.3×19×(3.0-3)+1.6×19×(2.3-0.5)=284.72kPa因為p=56kPa<f=284.72kPa,pmax=98.24kPa<1.2f=341.66kPa,pmin>0因此持力層強度滿足要求。(2)軟弱下臥層強度的檢算:已知fak3=78kPa,D′=2.3+3.5=5.8m故γ0=(γ1h1+γ2h2+γ2′h3)/D′=[19×1.5+19×0.8+19×3.5]/5.8=19kN/m3軟弱下臥層的容許承載力f=fak3+ηdγ0(D′-0.5)=78+1.1×19×(5.8-0.5)=188.77kPa軟弱下臥層頂面處的自重應力為:σcz=19×1.5+19×0.8+19×3.5=110.2kPa軟弱下臥層頂面處的附加應力為:(以基底附加應力按23°擴散至下臥層頂面處)σz=[(p-∑γihi)×A×B]/[(A+2Ztg23°)×(B+2Ztg23°)]=[56-(19×1.5+19×0.8)]×3.5×3.0/[(3.5+2×3.5×tg23°)(3.0+2×3.5×tg23°)] =3.34kPa故:σcz+σz=110.2+3.34=113.54kPa<1.2f=226.52kPa 因此下臥層強度滿足要求。 9.某粘土試樣,在室內測得其濕土和烘干后的質量分別為210g和162g,并已知其土粒比重 為2.7,若該試樣是完全飽和的,其含水量,飽和重度,干重度和孔隙比各為多少? 若該試 樣的飽和度為80%,則其飽和重度,干重度和孔隙比又各為多少? 答:⑴依題意:Ws=162g,Ww=W-Ws=210-162=48g,γw=1g/cm3Vw=Ww/γw=48/1=48cm3,G=2.7 ∵G=Ws/(Vs·γw) ∴Vs=Ws/(G·γw)=162/2.7=60cm3∵Sr=Vw/Vv=1 ∴Vv=Vw/Sr=48/1=48cm3 故V=Vs+Vv=48+60=108cm3因此,含水量ω=Ww/Ws=48/162=29.63%飽和重度γsat=(Ws+γw?Vv)/V=(162+1×48)/108=1.94g/cm3干重度γd=Ws/V=162/108=1.5g/cm3 孔隙比e=Vv/Vs=48/60=0.8(2)由Sr=80%得:Vv=Vw/Sr=48/0.8=60cm3V=Vs+Vv=60+60=120cm3飽和重度γsat=(Ws+γw?Vv)/V=(162+1×60)/120=1.85g/cm3干重度γd=Ws/V=162/120=1.35g/cm3孔隙比e=Vv/Vs=60/60=1.0
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