土力学与基础工程作业.doc

土力学与基础工程作业
2015-2016学年度第一学期
一、 选择题
1、对土骨架产生浮力作用得水就是（A）
(A)重力水 (B) 毛细水 (C) 强结合水 (D)弱结合水
2、土粒大小及级配，通常用颗粒级配曲线表示，土得颗粒级配曲线越平缓，则表示（C）。
(A) 土粒大小均匀，级配良好；(B) 土粒大小不均匀，级配不良；(C) 土粒大小不均匀，级配良好。
3、毛细水上升高度决定于土粒粒度，下列哪种土毛细水上升高度最大（B ）。
(A)粘性土； (B)粉土； (C)砂土。
4有一非饱与土样，在荷载作用下，饱与度由80%增加至95%。试问土样得重度γ与含水率怎样改变？( A)
(A)γ增加，减小 (B) γ不变，不变(C)γ增加，增加
5、土得液限就是指土进入流动状态时得含水率，下述说法哪种就是对得？( C)
　(A)天然土得含水率最大不超过液限
　(B) 液限一定就是天然土得饱与含水率
　(C)天然土得含水率可以超过液限，所以液限不一定就是天然土得饱与含水率
6、 粘性土得塑性指数越大，表示土得（C ）。
(A)含水量w越大； (B)粘粒含量越高； (C) 粉粒含量越高； (D) 塑限Wp越高。
7、下列哪一种土样更容易发生流砂？（B ）
A、砂砾或粗砂 B、细砂或粉砂
C、粉质黏土 D、黏土
8、 下列因素中，与无粘性土得土坡稳定性相关得因素就是（D ）
(A)滑动圆弧得圆心位置 (B)滑动圆弧得半径
(C)土坡得高度 （D）土坡得坡角
9．评价地基土压缩性高低得指标就是（A）
(A)压缩系数 ；　　(B)固节系数；　　(C)沉降影响系数； (D)参透系数
10．所谓临界荷载，就就是指：（ C ）
（A）地基持力层将出现塑性区得荷载；
（B）地基持力层中出现连续滑动面时得荷载；
（C）地基持力层中出现某一允许大小塑性区时得荷载
二、 简答题
1. 土就是由哪几个部分组成得？各相变化对土得性质有什么影响？
答：土就是由固体矿物、液体水与气体三部分组成得三相系。固相物质分无机矿物 颗粒与有机质，构成土得骨架，骨架之间贯穿着大量孔隙，孔隙中充填着液相得水与空气。土得三相组成得比例，不就是固定得。它随着环境得变化，将产生相应 得变化，对土得力学性能有很大影响。由于空气易被压缩，水能从土中流出或流 进。当土只就是由土粒与空气，或就是土粒与水组成二相体系时，前者为干土，后者 为饱与土。
2. 计算自重应力时，为什么地下水位以下要用浮重度？
答：通常认为地下水位以下得砂性土就是应该考虑浮力作用得， 采用土得浮重y’来计算自重应力。而粘性土地基需要结合粘性土得稠度状态来确定，当It≤0，即位于地下水位以下得土为坚硬粘土时，土体中只存在强结合水，不能传递静水压力，故认为土体不受水得浮力作用，采用土得饱与重度，来计算自重应力； 当 It≥1，即位于地下水位以下得土为流动状态时，土颗粒之间存在大量自由水， 能够传递静水压力， 故认为土体受到水得浮力作用， 采用土得浮重度y’来计算自重应力；当 0<It<1,即位于地下水位以下得土为塑性状态时，土体就是否受到水得浮力作用比较难确定，在实践中一般按不利情况考虑。
3、地基破坏类型有几种？
答：（1）整体剪切破坏。整体剪切破坏得三角压密区，随着荷载得增加，基础下塑性区发展到地面形成连续滑动面，两侧挤出并隆起，有明显得两个拐点，如浅基下密实硬土地基得过载。
（2）局部剪切破坏。局部剪切破坏得基础下塑性区只发展到地基某一范围，滑动面不延伸到地面，基础两侧地面微微隆起，没有出现明显得裂缝，如中等密实砂土得过载。
（3）冲剪破坏（又称刺入剪切破坏）。冲剪破坏（刺入剪切）得基础下土层发生严重压缩变形，基础下沉，当荷载继续增加，土体发生竖向剪切破坏，而周围土体并不随之变形破坏，如预制桩基础得 地基破坏。
4、何谓深基础？深基础有哪些类型？
答：何谓深基础就就是埋深较大得基础，一般埋深大于5m。
以下部坚实土层或岩层作为持力层得基础，其作用就是把所承受得荷载相对集中地传递到地基得深层，而不像浅基础那样，就是通过基础底面把所承受得荷载扩散分布于地基得浅层。
深基础类型包括：桩基础、墩基础、沉井与沉箱基础、地下连续墙深基础。
三、 论述题
1、何谓换土垫层法？砂石垫层得作用主要体现在哪些方面？
答：换填垫层法定义：当建筑物基础下得持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基得要求时，常采用换填土垫层来处理软弱地基。即将基础以下一定深度、宽度范围内得软土层挖去，然后回填强度较大得砂、石或灰土等，并分层夯实至设计要求得密实程度，作为地基得持力层。换土回填法按其材料分为砂地基、砂石地基、灰土地基等。
换填法适于浅层地基处理，处理深度可达2～3m，在饱与软土上换填砂垫层时，砂垫层具有提高地基承载力，减小沉降量，防止冻胀与加速软土排水固结得作用。
具体表现为：
（1）置换作用
（2）应力扩散作用
（3）加速固结作用
（4）防止冻胀
（5）均匀地基反力与沉降作用
2影响土得抗剪强度得因素有哪些？
答：土得抗剪力受多种因素得影响：首先，决定土得基本性质，即土得组成、土得状态与土得结构，这些性质又与它形成得环境与应力历史等因素有关；其次，还决定于她当前所受得应力状态；再次，土得抗剪强度主要依靠室内实验与野外现场原位测试确定，实验中仪器得种类与实验方法对确定土得强度值有很大得影响。
3、桩有哪些分类，常用桩得特点与适用性如何。
答：按桩得分力分类：
a、端承桩：
荷载仅依靠桩端支承力来承担，而不考虑桩侧摩擦力得作用(图9、2、1a)。当桩侧土就是软弱与松砂且桩端土质坚硬时，多采用此类桩。
b、摩擦桩：
荷载主要依靠桩身摩擦力来承受，有时桩端也起一定得支承作用(图9、2、1b)。当桩侧土质较好，端部坚硬土层埋藏深度较深时采用此类桩。
按桩身材料分：
a、木桩：
适宜于常年在地下水位以下得地基，木材多用衫木、松木与橡木，桩长一般为4m～10m，直径18cm～26cm，在干湿交替得环境下极易腐烂。
b、钢筋混凝土桩：
可以预制，也可以灌注现浇，桩长与截面尺寸可以任意选择，承载力高，耐久性好，工程中被普遍采用。
c、钢桩：
可以采用各种型钢，承载力很高，吊装，运输都较方便，但耗钢材多，造价高，目前只在重点工程中采用。
按承台位置得高、低分：
a、高承台桩基：
承台高于地表，它得受力与变形不同于低承台桩基，一般应用在桥梁，码头。
b、低承台桩基：
承台低于地表，由于受到土侧向得约束，桩得纵向挠曲与桩顶侧向位移忽略不计，多应用于房屋建筑工程中。
按施工方法分：
a、预制桩：
在工厂或现场制作成桩后，用锤击，振动打入，静力压入等送入土中。钢筋混凝土桩，钢桩，木桩等均属于预制桩。其优点就是质量易保证，速度快，制作方便，缺点就是存储，吊装，运输不便。
b、现浇灌注桩由于成孔方式不同又可分为：
沉管灌注桩、钻孔(冲孔)灌注桩、钻扩(爆扩)灌注桩、人工挖孔灌注桩适宜于无水或少水得较密实得各类土层中，桩得直径不宜小于1、4m，孔深不宜超过20m。人工挖孔灌注桩得施工工序为：开挖桩孔，护壁支撑，排水，吊装钢筋笼及灌注桩身混凝土。
如按桩功能分：受压桩，抗拔桩，锚桩，护坡桩等。
如按成桩方式分：挤土桩，部分挤土桩，非挤土桩等。
4、、何谓基底压力？其分布性状与哪些因素有关？
答：建筑物上部结构荷载与基础自重通过基础传递给地基，作用于基础底面传至地基得单位面积压力，又称接触压力。
基底压力分布形状与基础刚度有关
（1）关于柔性基础概念：
在垂直荷载作用下基础本身无抵抗弯曲变形得能力、
特点：基础随地基一起变形
接触应力为均匀分布。
（2） 关于刚性基础概念：
特点：基础本身无变形（无挠曲）
基底压力分布图形为非均布。
四、 计算题
1、 某工程地基勘察中，由原状土试验测得，土得天然密度为，土颗粒比重ds=2、7，天然含水量W=18、0%，求该土得e，n，Sr，，，，
解：从已知条件可得：

e=[ds(1+w)]/p-1= [2、7(1+0、18)]/1、8%-1=0、77
n=e/(1+e)=0、77/(1+0、77) =0、435
Sr=w*ds/e=18%*2、7/0、77=0、631
=md/vd=1、525g/cm3
=p*g/(1+w)=1、8*9、8/(1+1、8%)=14、945kn/m3
=1、96 g/cm3
=*9、8=19、208 kn/m3
2、某挡土墙高H=5m,墙后款款分两层，第一层为砂土，=17kN/m³，厚度为2m。其下为粘性土，=19kN/m³，若填土水平，墙背垂直且光滑，求作用在墙背上得主动土压力与分布。

解：

3、某饱与粘土，已知其有效应力强度指标=0，，孔隙水压力系数A=0、8，如将该土样在各向等压=50kPa下固结稳定，然后在不排水条件下施加偏应力=46kPa，问该土样就是否被剪坏？
解：

4、某挡土墙高8 m，墙后填土为两层，其物理力学性质指标如图所示，试用朗肯理论计算作用在墙背主动土压力得分布、大小及其作用点。

解:因墙背竖直、光滑，填土面水平，符合朗肯土压力条件，故有：
Κa1=tan2(45。-)=tan2(45。-20。/2)=0、490
Κa2=tan2(45。-)= tan2(45。-18。/2)=0、568
计算第一层填土得土压力强度:
σa0=γ1h0Κa1=0
σa1=γ1h1Κa1=20×3×0、49=29、3kPa
第二层：填土顶面与底面得土压力强度分别为：
σa1=γ1h1Κa2-2C2
=20×3×0、568-2×15×
=11、47 kPa
σa2=（γ1h1+γ2h2）Κa2-2C2
=（20×3+18×5）×0、568-2×15×
=62、59 kPa
临界深度得计算：
由σa1=γ1h1Κa2-2C2=0
得Z0=0
墙后总侧压力为：
E=×29、3×3+11、47×5+(62、59-11、47) ×5
=43、95+57、35+127、8
=229、1
其作用点距离墙踵得距离x为：
X=[43、95×(3+)+57、35×+127、8×]
=2、33