土力学地基基础》作业及参考答案.doc

《土力学与地基基础》作业
（一）填空
1． 颗粒级配曲线越 ，不均匀系数越 ，颗粒级配越 。为获得较大密实度，应选择级配 的土料作为填方或砂垫层的土料。
2． 对无粘性土的工程性质影响最大的是土的 ，工程上用指标 、
来衡量。
3． 在粘性土的物理性质指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是 。
4． 粘性土的塑性指标Ip ，液性指标IL 。
5． 工程上常用 Cu表示土的颗粒级配，Cu 时视为均匀的，
Cu 时视为不均匀的。
6． 土中应力按起因分为 和 ，按作用原理或传递方式可分为
和 。
7． 附加应力自 起算，自重应力自 起算。
8． 应力引起土体压缩， 应力影响土体的抗剪强度。
9． 土的渗透破坏形式通常为 和 。
10． 某点处于极限平衡状态时，其破坏面与大主应力作用面的夹角为 。
11． 土的抗剪强度的两种表达式为 和 。
12． 土的抗剪强度指标的常用测定方法有 、 、 和 。
13． 随荷载增加，地基变形的三个阶段是 、 和 。
14． 荷载试验曲线上，从线性关系开始变成非线性关系时的界限荷载称为 。
15． 在太沙基极限承载力理论中，假设地基的破坏形式为 。
16． 郎肯土压力理论中，当墙后填土达到主动郎肯状态时，填土破裂面与水平面夹角为 。
17． 相同地基上的基础，当宽度相同时，埋深越大，地基的承载力 。
18． 柔性基础在均布荷载作用下，其基底反力分布呈 。
19． 钢筋混凝土扩展基础指 和 。
20． 浅基础指埋深 的基础。
21．浅基础按刚度可分为 和 ；按构造可分为 ， 、 、 、 。

答案：
1． 平缓（陡）；大（小）；好（差）；良好
2． 密实度；相对密度Dr；孔隙比e
3． 液性指数
4． =wL-wp；=(w-wp)/IP
5． 不均匀系数；小于5；大于10
6． 自重应力；附加应力；有效应力；孔隙水压力
7． 基础底面；天然地面
8． 附加；自重
9． 流土；管涌
10． 450+f/2
11． 总应力法；有效应力法
12． 直接剪切试验；三轴剪切试验；无侧限剪切试验；十字板剪切试验
13． 弹性阶段；塑性阶段；破坏阶段
14． 临塑荷载
15． 整体剪切破坏
16． 450+f/2
17． 越大
18． 均匀分布
19． 柱下钢筋混凝土独立基础；墙下钢筋混凝土条形基础
20． 小于等于5m
21． 刚性基础；柔性基础；独立基础；条形基础；筏板基础；箱型基础；壳体基础

（二）选择题
1．工程上，对于粒径分别大于0.1mm和小于0.1mm的土，采用的颗粒级配实验方法为（ ）。
A 均为筛分法 B均为水分法 C前者为筛分法后者水分法
2．天然状态砂土的密实度一般用（ ）来测定。
A荷载试验 B轻便触探试验
C现场剪切板剪切试验 D标准贯入试验
3．粘粒含量越多，土的塑性越（ ）。
A强 B弱 C无影响
4．粘土软硬状态的划分依据是（ ）。
A含水量 B液限 C液性指数 D塑性指数
5．下列说法中，那一条是错误的（ ）。
A地下水位的上升使土中自重应力减小
B地下水位下降使土中自重应力增大
C地下水位的升降对土中自重应力无影响
6．利用角点法及角点下的附加应力系数表仅可求得（ ）。
A基础投影范围内地基中的附加应力 B基础投影范围外地基中的附加应力
C基础中任意点的附加应力 D基础中心点下地基中的附加应力
7．土中控制体积和强度变化的应力是（ ）。
A孔隙水压力 B有效应力 C自重应力
8．绝对刚性基础，在中心荷载作用下，基底压力分布为（ ）。
A均匀分布 B中间大两侧小 C中间小两侧大
9．下列说法中，错误的是（ ）。
A土在压力作用下体积缩小 B土的压缩主要是土中孔隙体积的减小
C土的压缩与土的透水性有关 D饱和土的压缩主要是土中气体被挤出
10．土的压缩系数a越大，表示（ ）。
A土的压缩性越高 B土的压缩性越低
C e-p曲线越平缓 D e-lgp曲线越平缓
11．在土的压缩性指标中，（ ）。
A压缩系数a与压缩模量Es成正比 B压缩系数a与压缩模量Es成反比
C压缩系数越大，土的压缩性越低 D压缩模量越小，土的压缩性越低
12．在e-p压缩曲线中，压力p为（ ）。
A自重应力 B有效应力 C总应力 D孔隙水压力
13．在基底平均压力和其他条件均相同的条件下，条形基础的沉降比矩形基础的沉降（ ）。
A大 B小 C相同 D无法比较
14．土的一微固结微分方程表示了（ ）。
A土的压缩性大小与固结快慢 B固结度与时间和深度的关系
C孔隙水压力与时间和深度的关系 D孔隙水压力与时间的关系
15．达西定理描述的是（ ）状态下的渗透规律。
A层流 B紊流
16．某房屋地基为厚粘土层，施工速度快，则在工程上地基土抗剪强度指标宜用下列哪种试验确定？（ ）
A固结快剪 B快剪 C慢剪
17．饱和粘性土的抗剪强度指标与（ ）。
A排水条件有关 B排水条件无关
C实验时的剪切速度无关 D土中孔隙水压力是否变化无关
18．挡土墙后填土应选用（ ）。
A砂土 B膨胀土 C淤泥
19．使地基形成连续滑动面的荷载是地基的（ ）。
A p1/4 B p1/3 C pu D pcr
20．无粘性土坡的稳定性应（ ）。
A与坡高有关，与坡角无关 B与坡高无关，与坡角有关
C与坡高和坡角都无关 D与坡高和坡角都有关
21．下列说法中，错误的是（ ）。
A原有建筑物受邻近新建重型或高层建筑物的影响
B设置圈梁的最佳位置在房屋的中部
C相邻建筑物的合理施工顺序：先重后轻，先深后浅
D在软土地基上开挖基坑时，要注意尽可能不扰动土的原状结构
22． 对摩擦桩来讲，桩侧阻力充分发挥所需的桩土相对位移比桩端阻力充分发挥所需的位移（ ）。
A大 B小 C相等
23． 下列说法中，错误的是（ ），
A土的自重应力一般不会引起地基变形
B地基中附加应力会引起地基变形
C饱和土中的总应力等于有效应力和附加应力之和
D孔隙水压力会使土体产生体积变形
24． 土的g、gsat、g’和gd数值大小依次为（ ），
A gd <g’<g<gsat B g’<gd <g<gsat C gd <g<g’<gsat D g’<g<gd<gsat
25． 在计算自重应力时，地下水位以下的土层应采用（ ）。
A湿容重 B饱和容重 C有效容重 D天然容重
26． 自重应力在均匀土层中呈（ ）分布。
A折线分布 B曲线分布 C直线分布
27． 当地下水位从地表处下降至基底平面处，对有效应力有何影响？（ ）
A有效应力不变 B有效应力增加 C有效应力减小
28． 当地基中附加应力随深度呈矩形分布时，则地面的荷载形式为（ ）。
A无限均布荷载 B矩形均布荷载 C条形均布荷载
29． 当a100-200=0.8 Mpa-1时，该土属于（ ）。
A低压缩土 B中压缩土 C高压缩土
30． 当地基为高压缩土时，分层综合法确定地基沉降计算深度的标准是（ ）。
A sZ£0.3sc B sZ£0.2sc CsZ£0.1sc DsZ£0.05sc
31． 某场地地表土被人为挖去了5m，则该场地土成为（ ）。
A正常固结土 B超固结土 C欠固结土
32．设地基的最终沉降量为100mm，则当沉降量为50mm时，地基的平均固结度为（B）。
A 30% B 50% C 80% D 100%
32． 在渗流场中某点的渗透力（ ）。
A随水力梯度的增加而增加
B随水力梯度的增加而减小
C与水力梯度无关
33． 下列说法正确的是（ ）。
1）土的渗透系数越大，土的渗透性也越大，土中的水力梯度越大
2）任何一种土，只要渗透坡降足够大就可能发生流土和管涌
3）土中一点渗透力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小
4）地基中产生渗透破坏的主要原因是因为土粒受渗透力作用而引起的。因此，地基中孔隙水压力越高，土粒受的渗透力越大，越容易产生渗透破坏。
A 2)对 B 2）和4）对 C 3）对 D全不对
34． 土越密实，其内摩擦角（ ）。
A越小 B越大 C不变
35． 土中某点处于极限平衡状态时，其破坏面与最大主应力作用面的夹角为（f为土的内摩擦角）（ ）。
A 450-f/2 B 450+f/2 C 450+f D 450
36．土的强度是指（ ）。
A抗剪强度 B抗压强度 C抗拉强度 D抗弯强度
37．Pcr和p1/4的计算式是在条形均布荷载作用下导出的，对于矩形和圆形基础，其结果偏于（ ）。
A危险 B无影响 C安全
38．在设计仅起挡土作用的中立式挡土墙时，土压力应按（ ）计算。
A主动土压力 B被动土压力 C静止土压力 D静止水压力
39．使地基土形成连续滑动面的荷载是地基的（ ）。
A p1/4 B p1/3 C pu D pcr
40．柔性基础在均布荷载作用下，基底反力分布呈（ ）。
A均匀分布 B中间大两侧小 C中间小两侧大
41．高层建筑物为了减小地基的变形，下列何种基础形式较为有效（ ）。
A钢筋混凝土十字交叉基础 B箱型基础 C筏板基础 D扩展基础
42．地基的容许变形量是由（ ）确定的。
A基础类型 B上部结构对地基变形的适应能力和使用要求
C地基的刚度 D地基的变形性质
43．建筑基础中必须满足基础台阶宽高比要求的是（ ）。
A钢筋混凝土条形基础 B砖石和混凝土基础
C柱下条形基础 D钢筋混凝土独立基础
44．对土层情况、各桩的直径、入土深度和桩顶荷载都相同的摩擦型群桩（桩距一般为桩径的3倍）的沉降量将比单桩（ ）。
A大 B小 C大或小 D两者相同
45．对于桩端阻力极限值，下列说法正确的是（ ）。
A随深度线性增加 B随深度线性减小
C随深度线性增加，达到一临界值后保持不变

答案：
1~10：C，D，A，C，C，C，B，C，D，A
11~20：B，B，A，C，A，B，A，A，C，B
21~30：B，B，D，B，C，C，B，A，C，C
31~40：B，A，D，B，B，A，C，A，C，A
41~45：B，B，B，A，C

（三）简答题
1．工程上土的分类（水电部方法）；
2．达西定理的意义及应用；
3．渗透变形（流土）的发生原因及防治措施；渗流对地面沉降以及土坡稳定性的影响；
4． 流网绘制的基本要求及其应用；
5． 分层总和法的原理及计算步骤；
6． 朗肯理论与库伦理论分析方法的差异以及计算误差；
7． 抗剪强度的常用试验方法（三轴和直剪）的优缺点；
8． 地基土中各种界限荷载的意义；
9． 天然地基上浅基础的设计步骤；
10． 减轻建筑物不均匀沉降危害的措施；

（四）计算题

习题1
1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-8、1-11、1-12

习题2
2-1、2-3、2-6
习题3
3-1、3-3、3-6、3-7、3-8
习题4
4-2、4-3、4-5

习题5
5-2、5-3、5-6

习题6
6-1、6-2、6-3、6-4

习题7
7-1、7-2、7-3

习题8
8-1、8-2

计算题习题答案

习题1
1-1：土样含水量6.26%、湿容重17.57 g/cm3、饱和容重20.19 g/cm3、浮容重10.39 g/cm3、干容重16.54 g/cm3。gsat>g>gd>g’。
1-2：干容重15.68 g/cm3、饱和容重19.72 g/cm3、浮容重9.92 g/cm3。饱和度为75%的容重为18.71 g/cm3、含水量为19.3%。设Vs = 1时较方便。
1-3：85000 m3。
1-4：（1）对（IP甲 = 0.15、IP乙 = 0.08）。（2）错（g甲=19 g/cm3、g乙=20.16 g/cm3）。（3）错（gd甲=14.7 g/cm3、gd乙=16.5 g/cm3）。（4）对（e甲=0.81、e乙=0.59）。
1-5：不（q=18.5%或Sr=1.01）、翻晒。
1-6：rd =1.78 g/cm3。
1-8：IL甲 = 1.33，流塑；IL乙 = -0.33，坚硬。乙土更宜于作天然地基。按SD128-84分类，该土为中液限粘性土，CI；按GBJ7-89分类，该土为粉质粘土。
1-11：A土，SM（微含细粒土砂）；B土，级配良好，微含砂的细粒土，低液限，CLS；C土，级配不良，SP。

习题2
2-1：5 cm、0.1 cm3/s。
2-3：6.53 kN/m3、icr = 1.055 > i = 0.667，不发生流土。31.65 cm。
2-6：（1）3.69*10-3 mm/s、iA = 0.369。（2）icr = 1 > iB = 0.37，不发生流土；Cu<10，不发生管涌。（3）q = 1.535*10-5 m3/s/m。

习题3
3-1：（1）Ñ44：0 kN/m2、Ñ41：49.98 kN/m2、Ñ40：58.8 kN/m2、Ñ38：75.46 kN/m2、Ñ35：104.86 kN/m2。（2）Ñ44：0kN/m2、Ñ41：49.98 kN/m2、Ñ40：68.6 kN/m2、Ñ38：104.86 kN/m2、Ñ35：158.37 kN/m2。
3-3：（1）
z
n
kzs
szs
sz0s
0.01B
0.01
0.999
99.9
49.95
0.1B
0.1
0.997
99.7
49.85
0.2B
0.2
0.978
97.8
48.9
0.4B
0.4
0.881
88.1
44.05
0.6B
0.6
0.756
75.6
37.8
0.8B
0.8
0.762
64.2
32.1
1.0B
1.0
0.549
54.9
27.45
1.2B
1.2
0.478
47.8
23.9
1.4B
1.4
0.42
42
21
2.0B
2.0
0.306
30.6
15.3
(2)
z
n
Kzt
szt
szs
总附加应力sz
0.01B
0.01
0.5
50
44.95
99.95
0.1B
0.1
0.498
49.8
49.85
99.65
0.2B
0.2
0.498
49.8
48.9
98.7
0.4B
0.4
0.441
44.1
44.05
88.15
0.6B
0.6
0.378
37.8
37.8
75.6
0.8B
0.8
0.321
32.1
32.1
64.2
1.0B
1.0
0.275
27.5
27.45
54.95
1.2B
1.2
0.239
23.9
23.9
47.8
1.4B
1.4
0.21
21
21
42
2.0B
2.0
0.153
15.3
15.3
30.6

3-6：
高程
（1）
（2）
s
u
s’
s
u
s’
0（地表）
0
0
0
0
0
0
-0.5-

8.23
0
8.23
-0.5+

8.23
-14.7
22.93
-2
32.93
0
32.93
36.75
0
36.75
-4
70.95
19.6
51.35
74.77
19.6
55.17
-8-
150.92
58.8
92.13
154.74
58.8
95.94
-8+
150.92
98
52.92
154.74
98
56.74
-12
226.97
137.2
89.77
230.79
137.2
93.59

3-7：A：sA = 19.6 kPa、uA = 19.6 kPa、sA’ = 0；B：i = (7.5-6)/4 = 0.375、sB = 2*2*9.8+2*9.8 = 58.8 kPa、uB = (2+2)*9.8+9.8*0.375*2 = 46.55 kPa、sB’ = 12.25 kPa；C：sC = 4*2*9.8+2*9.8 = 98 kPa、uC = (4+2)*9.8+9.8*0.375*4 = 73.5 kPa、sC’ = 24.5 kPa。
3-8：A = 50/(100-0) = 0.5、s1 = s3+Ds3 =100+150 = 250 kPa、DuA = A(Ds1-Ds3) = 0.5*(150-0) = 75 kPa，所以s1’ = 175 kPa。s3 = 100、DuB = 0，所以s3’ = 100 kPa。

习题4
4-2：取Zn = 4 m、p = (200*1+20*1*1*1.6)/(1.6*1) = 145 kPa、p0 = 145-18 = 127 kPa。（3）S = 4.0 cm。
4-3：取Zn = 4 m，S = 5.96 cm。
4-5：（2）T = 15.4个月。

习题5
5-2：f = 300、C = 57.72 kPa、s = 200 kPa、t = 173.21 kPa。
5-3：（1）s1 = 260 kPa、s3 = 90、s1f = 270>s1，所以不破。（2）s1 = 271 kPa、s3 = 79、s1f = 237 > s1，所以破。
5-6：
s3 (kN/m2)
100
150
200
包括固结压力（已知条件）
s1-s3 (kN/m2)
85
83
87
Ds1 (kN/m2)
135
183
237

Ds3 (kN/m2)
50
100
150

Du (kN/m2)
= 50+0.2*85
= 67
= 100+0.2*83
=1 16.7
= 150+0.2*87
= 167.4

s1 (kN/m2)
185
233
287

s1’ (kN/m2)
118
116.4
119.6

s3’ (kN/m2)
33
33.4
32.6

注：Du = B[Ds3+A(Ds1-Ds3)]

习题6
6-1：K0 = 0.357、E0 = 80.37 kN/m；Ka = 0.217、Ea = 48.92 kN/m；Kp = 4.599、Ep = 1034.75 kN/m。Ka = 0.199、Ea = 44.78 kN/m。
6-2：（1）Ka = 0.455、pa底 = 36.65 kN/m2。（2）Ea = 82.02 kN/m、作用点距底边1.492 m。（3）Z0 = (2CÖ(Ka)-qKa)/(gKa) = 1.524 m。
6-3：Ea = 150 kN/m。
6-4：Ka = 0.236、pa(-1.5) =6.37 kN/m2、pa(-5) = 15.62 kN/m2、paw(-5) = 34.3 kN/m2、Ea = 43.26 kN/m、Ew = 60 kN/m。

习题7
7-1：Fs = 1.717。
7-2：H = 7.22 m。
7-3：Fs = 1.097。

习题8
8-2：puv = 299.35 kPa、puh = 52.78 kPa。