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1、土力学与地基根底复习题A含答案专升本一、单向选择题1. 以下哪种地基不属于人工地基A.A. 第四纪沉积土地基B. 换填碎石土地基C. 强夯粘土地基2. 在一般高层建筑中,根底工程造价约占总造价的BoA. 5%B. 25%C. 55%3. 以下三种粘土矿物中,A含量高的土可塑性最高.A. 蒙脱石B. 伊利石C. 咼岭石4. 对于级配连续的土,C级配良好.A. Cu55. 满足条件B的土为级配良好的土.A. Cu36B. Cu5, Cc=13C. Cu256. 假设将地基视为均质的半无限体,土体在自重作用下只能产生AoA. 竖向变形B. 侧向位移C. 剪切变形L为矩形根底偏心方向边长7. 单向偏心
2、荷载作用在矩形根底上,偏心距 e满足条件C时,基底压力呈梯形分布.A. eL/6B. e=L/6C. e8. 上软下硬双层地基中,土层中的附加应力比起均质土时,存在A现象.A. 应力集中B. 应力扩散C. 应力不变9. 土的压缩之中,以下三个局部中,C所占的压缩量最大.A. 固体土颗粒被压缩；B. 土中水及封闭气体被压缩；C. 水和气体从孔隙中被挤出.10. 土的压缩试验中,压缩仪固结仪中的土样在压缩过程中B oA. 只发生侧向变形B. 只发生竖向变形C. 同时发生竖向变形和侧向变形11. 土的压缩系数a1-2位于A 范围时,土为低压缩性土.A. a1-20.1MPa-1B.0.1MPa-1
3、a1-2 MPa-112.采用标准法计算地基沉降时,沉降经验系数 ?s与C 无关.A.基底附加压力值B.沉降计算深度范围内压缩模量的当量值C.根底底面形状13.超固结比OCR指的是AoA. 土的先期固结压力与现有土层自重应力之比B.现有土层自重应力与土的先期固结压力之比C.现有土层自重应力与土的后期固结压力之比二、判断题：以下陈述是否正确,正确打V,错误打X1. 土的不均匀系数越小,土粒越均匀.(V)2. 土的饱和度不能大于100%(V)3.随深度增加,土的附加应力越来越小.(V)4.当土中孔隙完全被气体充填时,称为饱和土.5. 土的质量密度与土的比重为同一概念.6.附加应力指建筑物荷载通过根
4、底传给地基在接触面上的应力.7.当e=0时,基底应力为三角形分布.8. 土的压缩变形主要是土中孔隙内的气体和水被挤出而产生的.(V)9.在计算地基变形深度时考虑地层情况,需要分层.10.在荷载作用下,地基中只会产生附加应力,不会产生剪力.三、填空题1.未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基.2.根底是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成局部.3. 土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质.4. 土的颗粒级配曲线平缓说明土的颗粒不均匀,级配良好.5. 土的自重应力不引起地基变形,只有作用于地基上的附加压力,才是地基压缩变形的主要原因.6.地基中的附加应力是由建筑物荷载引起的应力增
5、量.7. 土体在外力作用下,压缩随时间增长的过程,称为土的固结.8.对于堤坝及其地基,孔隙水主要沿两个方向渗流,属于二维固结问题.四、名词解释弱结合水薄膜水：紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜.它仍然不能传递静水压力,但水膜较厚的弱结合水能向临近的较薄的水膜缓慢移动.饱和度：土中孔隙水的体积与孔隙体积之比,以百分数表示.压缩系数：表示土的压缩性大小的主要指标,压缩系数大,说明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多, 压缩性就越高.土的前期固结压力：是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力,通常用PC来表示.前期固结压力也是反映土体压密程度及判别其固结状态的一个指标.有侧限压缩无侧胀压缩：指受压
6、土的周围受到限制,受压过程中根本上不能向侧面膨胀,只能发生垂直方向变形.五、简做题1. 地基与根底设计必须满足哪三个根本条件？答：地基与根底设计必须满足三个根本条件：作用于地基上的荷载效应基底压应力不得超过地基容许承载力或地 基承载力特征值,保证建筑物不因地基承载力缺乏造成整体破坏或影响正常使用,具有足够预防整体破坏的平安储藏；根底沉降不得超过地基变形容许值,保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用；挡土墙、边坡以及地基基 础保证具有足够预防失稳破坏的平安储藏.2. 简述新中国成立后我国的土力学与根底工程学科的开展情况.第1章新中国的成立,为解放我国生产力和促进我国科学技术的开展开辟了一条
7、广阔的道路,也使土力学与根底工程学科得到 了迅速的开展.解放后,我国在建筑工程中成功地处理了许多大型和复杂的根底工程.利用电化学加固处理,采用管柱 根底、气筒浮运沉井根底等.自1962年以来,先后召开了八届全国土力学与根底工程会议,并建立了许多地基根底研究机构、施工队伍和土工试验 室,培养了大批地基根底专业人才.不少学者对土力学与根底工程的理论和实践作出了重大奉献,受到了国际岩土界的 重视.近年来,我国在工程地质勘察、室内及现场土工试验、地基处理、新设备、新材料、新工艺的研究和应用方面,取得了 很大的进展.在地基处理方面,振动碾压、振动水冲、深层搅拌、高压旋喷、粉体喷射、真空预压、强夯以及各种
8、土工 聚合物和托换技术等在土建、水利、桥隧、道路、港口、海洋等有关工程中得到了广泛应用,并取得了较好的经济技术 效果.随着电子技术及各种数值计算方法对各学科的逐步渗透,试验技术也日益提升,各种设计与施工标准或规程等也 相应问世或日臻完善.随着我国社会主义建设的向前开展,对根底工程要求的日益提升,我国土力学与根底工程学科也必将得到新的更大的发 展.3. 简述三种粘土矿物的结构特征及其根本的工程特性.1 蒙脱石.结构单元晶胞是由两层硅氧晶片之间夹一层铝氢氧晶片所组成,称为2:1型结构单位层或三层型晶 胞.由于晶胞之间是0-2对0-2的联结,故其键力很弱,很容易被具有氢键的水分子锲入而分开.当土中蒙
9、脱石含量较 大时,那么该土可塑性和压缩性高,强度低,渗透性小,具有较大的吸水膨胀和脱水收缩的特性.2 伊利石.司属2:1型结构单位层,晶胞之间同样键力较弱.伊利石在构成时,局部硅片中的 Si4+被低价的AI3+、 Fe3+等所取代,因而在相邻晶胞间将出现假设干一正价阳离子 K1+以补偿晶胞中正电荷的缺乏.嵌入的 K1+离子,增强 了伊利石晶胞间的联结作用.所以伊利石晶胞结构优于蒙脱石.其膨胀性和收缩性都较蒙脱石小.3 高岭石.它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞,属于1:1型结构单位层或两层型.这种晶胞一面露 出氢氧基,另一面那么露出氧原子.晶胞之间的联结是氧原子与氢氧基之间的氢键,它
10、具有较强的联结力,因此晶胞之间的距离不易改变,水分子不能进入,晶胞活动性较小,使得高岭石的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石,更小于蒙 脱石.4. 简述土的结构及构造的根本类型.土的结构是指土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征.一般分为单粒结构、蜂窝结构及 三种根本类型.1单位结构是由粗大土粒在水或空气中下沉而形成的.全部由砂粒和更粗土粒组正的土都具有单粒结构.因其颗粒 大,土粒间的分子吸引力相对很小,所以颗粒之间几乎没有联结,湿砂地可能使其具有微弱的毛细水联结.单粒结构可 以是疏松的,也可以是紧密的.紧密状的单粒结构土,由于排列紧密,在动、静荷载作用下都不会产生较大
11、的沉降,所 以强度大,压缩性小,是较为良好的天然地基.而具有疏松单粒结构的土,其骨架不稳定,当受到振动时或其他外力作 用时,土粒易于发生移动,土中孔隙剧烈减少,引起土体较大变形,因此,这种土层如未经过处理一般不宜作为建筑物 的地基.2蜂窝结构是主要由粉粒0.0750.005mm组成的土的结构形式.粒径在 0.0750.005mm的土粒在水中沉积时,基 本上是以单个土粒下沉,当碰上已沉积的土粒时,由于它们之间的相互引力大于其重力,土粒就停留在最初的接触点上不再下沉,逐渐形成土粒链.土粒链组成弓架结构,形成具有很大蜂窝状的结构.具有很大蜂窝结构的土有很大的孔隙, 但由于弓架作用和一定程度的粒间联结
12、,使其可承当一般的水平静荷载.但当其承受较高水平荷载或动力荷载时,其结 构将破坏,导致严重的地基沉降.3絮凝结构：絮凝沉积形成的土,在结构上是极不稳定的,随着溶液性质的改变或受到震荡后可重新分散.在很小 的施工扰动下,土粒之间的连接脱落,造成结构破坏,强度迅速降低.但土粒之间的联结强度结构强度往往由于长 期的压密和胶结作用而得到增强.可见,粘粒间的联结特征是影响这一类土工程性质的主要因素之一.土的构造是在同一土层上的物质成分和颗粒大小等都相近的各局部之间的相互关系的特征.土的构造最主要的特征就是 成层性,即层理结构.它是在土的形成过程中,由不同阶段沉积的物质成分、颗粒大小或颜色的不同,而沿竖向
13、呈现的 成层特征.另一个特征是土的裂隙性,裂隙的存在大大降低土体的强度和稳定性,增大透水性,对工程不利.此外,也 应该注意到土中有无包裹物以及天然或人为的孔洞存在,这些构造特征都造成土的不均匀性.5. 简述土的有效应力原理.土是一种由三相物质固体颗粒、孔隙水、气体构成的碎散材料,受力后存在着外力如何由三种成分来分担、各分担 应力如何传递与相互转化,以及它们与材料变形与强度有哪些关系等问题.太沙基早在1923年发现并研究了这些问题,并于1936年提出了土力学中最重要的有效应力原理,这是土力学成为一门独立学科的重要标志.其主要含义归纳如下：1. 饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙
14、水压力两局部.2. 土的变形压缩与强度的变化只取决于有效应力的变化.6. 简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律.任何建筑物都要通过一定尺寸的根底把荷载传给地基.根底的形状和根底底面的压力分布各不相同,但都可以利用集中 荷载引起的应力计算方法和弹性体中的应力叠加原理,计算地基内各点的附加应力.求矩形荷载下地基附加应力时,可以先求出矩形面积角点下的应力,再利用“角点法求出任意点下的应力.附加应力T Z自基底起算,随深度呈曲线衰减；T Z具有一定的扩散性.它不仅分布在基底范围内,而且分布在基 底荷载面积以外相当大的范围之下；基底下任意深度水平面上的 7 Z,在基底中轴线上最大,随距中轴线距离越远
15、而 越小.7. 分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设？计算土中应力时,地基土是均质、各向同性的半无限体；地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀,计算时采用完全侧 限条件下的压缩性指标；采用基底中央点下的附加应力计算地基的变形量.&简述土的压缩性及工程意义 答：建筑物的荷载通过根底要全部传递到地基土上,在地基中引起附加应力.同其他任何材料一一样,在附加应力作用 下,地基土要产生附加变形,这种变形一般包括体积变形和形状变形 畸变,我们把这种在外力作用下土体积缩小的特 性称为土的压缩性.众所周知,土体是由固体颗粒、水和气体组成的三相体.在工程上一般压力100-600kPa作用下,土颗粒的体积变化不
16、及全部土体积变化的1/400,可不予考虑,而土中水和气体具有流动性,在外力作用下会沿着土中孔隙排出或向 远处扩散,同时存在于细颗粒土中的封闭气泡具有可压缩性,从而引起土体积减小而发生压缩变形.由于土中水和气体的排出或扩散需要时间,我们把土在荷载作用卜孔隙水压力消散、有效应力增长、土体积变形 随时间开展的过程称为土的固结.对于透水性较大的碎石土、砂土等粗颗粒土体,在荷载作用下土中水和气体很快排出 了,其固结过程在很短的时间内就可结束.相反地,对于黏性土等细颗粒土体,其透水性差,在荷载作用下土中水和气 体只能慢慢地排出,固结过程需要较长的时间有时需十几年或几十年才能完成.从工程意义上来说,地基沉降
17、有均匀沉降和不均匀沉降之分.当建筑物墓础均匀下沉时,从结构平安的角度来看,不致 有什么影响,但过大的沉降将会严重影响建筑物的使用与美观,如造成设备管道排水倒流,甚至断裂等；当建筑物墓础 发生不均匀沉降时,建筑物可能发生裂缝、扭曲和倾斜,影响使用和平安,严重时甚至会使建筑物倒塌.因此,在不均 匀或软弱地墓上修建建筑物时,必须考虑土的压缩性和地基变形等方面的问题.9、简述软土地基的物质结构、物理力学性质的根本特点.答：软土地基：系指由淤泥、淤泥质土、松软冲填土与杂填土,或其他高压缩性软弱土层构成的地基.、高压缩性：软土由于孔隙比大于1,含水量大,容重较小,且土中含大量微生物、腐植质和可燃气体,故压
18、缩性高, 且长期不易到达国结稳定.在其它相同条件下,软土的塑限值愈大,压缩性亦愈高.二、抗剪强度低：因此软土的抗剪强度最好在现场作原位试验.三、透水性小：软土的透水性能很低,垂直层面几乎是不透水的,对排水固结不利,反映在建筑物沉降延续时间长.同 时,在加荷初期,常出现较高的孔隙水压力,影响地基的强度.四、触变性：软土是絮凝状的结构性沉积物,当原状土未受破坏时常具一定的结构强度,但一经扰动,结构破坏,强度 迅速降低或很快变成稀释状态.软土的这一性质称触变性.所以软土地基受振动荷载后,易产生侧向滑动、沉降及其底 面两侧挤出等现象.五、流变性：是指在一定的荷载持续作用下, 土的变形随时间而增长的特性
19、.使其长期强度远小于瞬时强度.这对边坡、 堤岸、码头等稳定性很不利.因此,用一般剪切试验求得抗剪强度值,应加适当的平安系数六、不均匀性：软土层中因夹粉细砂透镜体,在平面及垂直方向上呈明显差异性,易产生建筑物地基的不均匀沉降.10、在设计地基根底时,一般要考虑哪些因素？根底设计必须考虑以下因素：建筑物的平安等级及用途、上部结构的条件、结构根底和场地条件、施工方法及造价地基根底设计的根本要求是强度要求、变形要求.六、计算题1. 一条形根底底面尺寸为 60mK 4m,设基底压力均匀分布,基底中央点下2m深度处的竖向附加应力为 -,问基底角点下4m深度处竖向附加应力为多少？解：采用角点法计算时,对基底中央点下2m 深处：应将基底面积分为4块,每块得=30/210,童比=姑2八 对基底角点下牡嫉处：基底面积为一块,i/b = 60/410, 2处二4/4二1.可见两者的附加应力系数相同,但荷载块数后者时前 者的4,故角点下4际处的数问附加应力为0.2込2. 条形均布荷载 Po=2OOkPa,荷载面宽度b=2m试按均布矩形荷载下的附加应力计算 公式计算条形荷载面中央殿下2m深处的竖向附加应力.解由于是中点下所以,故查表4-10得,于是有crx = 0 55x200