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1、09高职建筑一班土力学与地基基础期终试题 A卷一、不定项选择题（每题3分，共24分）1. 根据地质作用的能量来源的不同，可分为（AB ）。A. 内动力地质作用C. 风化作用B. 外动力地质作用D. 沉积作用2. 土样的含水量试验的烘烤温度为( C )A. 8090度 B. 9095度 C. 105110度 D. 100度左右3. 在工程上，岩石是按什么进行分类（ D ）。A. 成因和风化程度C. 成因B. 坚固性和成因D. 坚固性和风化程度4.土体具有压缩性的主要原因是( B )。A主要是由土颗粒的压缩引起的； B主要是由孔隙的减少引起的；C主要是因为水被压缩引起的； D土体本身压缩模量较小引
2、起的5. 浅海区的范围（C ）。A. 水深约200-1,000m，宽度约100-200km C. 水深约0-200m，宽度约100-200kmB. 水深约0-100m，宽度约100-200km D. 水深约100-1,000m，宽度约100-200km6. 土的结构性强弱可用（ B ）反映。A. 饱和度 B. 灵敏度 C. 粘聚力 D. 相对密实度7. 摩擦桩的传力机理为（ C ）A荷载全部通过桩身侧面传到桩周土层 B. 荷载全部传到桩底端下的土层C. 大部分荷载传给桩周土层，小部分传给桩端下的土层D. 大部分荷载传给桩端下的土层，小部分传给桩周土层8. 渗流的渗透力也称动水力,其数值( A
3、)A. 与水头梯度成正比 B. 与横截面积成正比C. 与流速成反比 D. 与渗透系数成正一、选择题（每题3分，共24分）1. 用“环刀法”测定（ A ）。A. 土的天然密度 B. 土的浮密度 C. 土的饱和密度 D. 土的干密度2. 风化作用包含着外力对原岩发生的哪两种作用（ C ）A机械破碎和风化作用； B沉积作用和化学变化；C机械破碎和化学变化； D搬运作用和化学变化3. 在基底下深度相同的条件下，条形基础端部中点的附加应力是条形基础中央部位的（ C ）。A. 一半 B. 一倍 C. 二倍 D. 四倍4. 最宜采用桩基础的地基土质情况为（ A ） A. 地基上部软弱而下部不太深处埋藏有坚实
4、地层时 B. 地基有过大沉降时 C. 软弱地基 D. 淤泥质土5. 设砂土地基中某点的大主应力1=400kPa，小主应力3=200kPa，砂土的粘聚力c=0，试判断该点破坏时砂土的内摩擦角=（ D ）。A. 2228 B. 2128 C. 2028 D. 19286. 根据现场触探试验测定的物理力学指标从规范承载力表直接查得地基承载力为（A ）A 基本值；B标准值；C设计值；D极限值7. 计算竖向固结时间因数，双面排水情况，H取压缩土层厚度（ B ）A 3倍；B 0.5倍；C 1倍；D 2倍8. 土力学是研究土与结构物相互作用等规律的一门力学分支，主要研究土的（ABCD）A应力；B变形 ；C强
5、度；D稳定一、选择题（3分8=24分）1. 在长为10cm，面积8cm的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的比重为2.65， e=0.900，筒下端与管相连，管内水位高出筒5cm(固定不变)，水流自下而上通过试样后可溢流出去。试求，1.动水压力的大小，判断是否会产生流砂现象；2.临界水头梯度值。（ B ）。A. 9.6kNm，会，0.80 C. 14.7kNm，不会，0.87 B. 4.9kNm，不会，0.87 D. 9.8kNm，会，0.802. 若建筑物施工速度较快，而地基土的透水性和排水条件不良时，可采用（ A ）或（ B ）的结果。A 三轴仪不固结不排水试验 B 直剪仪快剪试验 C 三轴仪固
6、结排水试验 D直剪仪慢剪试验3. 工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是( D )A. 有效重度 B. 土粒相对密度 C. 饱和重度 D. 干重度4. 朗肯理论使用条件（. ABC ）。A. 挡土墙的墙背光滑 B. 挡土墙的墙背竖直 C. 挡土墙后填土表面水平D. 挡土墙的墙背粗糙E. 挡土墙的墙背倾斜5. 在地基固结过程中，外荷载引起的孔隙水压力逐渐转化为有效应力，土的体积也( B )A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 与之无关 D. 不变6. 地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（ C ）A. 临塑荷载 B. 临界荷载 C. 极限荷载 D. 地基承载力7. 影
7、响土压力大小的最主要因素是（ A ）A 挡土墙的位移方向和位移量的大小 B 挡土墙的形状C 挡土墙后填土的性质8. 衡量土的粒径级配是否良好，常用（ A ）指标判定。A、不均匀系数 B、含水量C、标贯击数D、内摩擦角二、简答题（第1题14分，第2题6分，第3题6分，共26分）1. 一般情况下，宜避开工程地质条件恶劣的地区或地段有哪些？答：不良地质现象发育且对建筑物构成直接危害或潜在威胁的场地；设计地震烈度为8度或9度的发震断裂带；受洪水威胁或地下水的不利影响严重的场地；在可开采的地下矿床或矿区的未稳定采空区上的场地。2. 简述变形模量与压缩模量的关系。答：试验条件不同：土的变形模量E0是土体在
8、无侧限条件下的应力与应变的比值；而土的压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标，在理论上是完全可以相互换算的。3. 影响饱和土液化的主要因素有哪些?1. 三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法?工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标?答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时，可选用不固结不排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时，可选用固结排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件及施工
9、速度界于两者之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。2 地基最终沉降量通常是由哪三部分组成？答：瞬时沉降；次固结沉降；固结沉降。3. 土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？答：朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面，滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面所夹的土体所组成，墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙，应用面较广，但只适用于填土为无粘性土的情况1. 请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素？答：确定基础埋置深度应综合考虑以下因素：（1）上部结构情况：如建筑物的用途、结构类型及荷
10、载的大小和性质；（2）工程地质和水文地质条件：如地基土的分布情况和物理力学性质；（3）当地冻结深度及河流的冲刷深度；（4）建筑场地的环境条件。2. 简述影响重锤夯实效果的因素。答： 锤重、落距；锤顶的直径；夯击的遍数；夯实土的种类；夯实土的含水量。3. 固结沉降是指什么？答：地基受荷后产生的附加应力，使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降，通常这部分沉降是地基沉降的主要部分。三、土力学计算题（每题10分，共50分）1. 从干土样中称取1,000g的试样，经标准筛充分过筛后称得各级筛上留下来的土粒质量如下表1-1所示。试求土中各粒组的质量的百分含量，与小于各级筛孔径的质量累积百分含量。表1-1
11、 筛分析试验结果筛孔径（mm）2.01.00.50.250.075底盘各级筛上的土粒质量（g）100100250350100100解：每粒组质量百分含量：砾石组为10%、粗砂组为35%、中砂组为35%、细砂组为10%、细粒组为10% 小于各级筛孔径的质量累积百分含量筛孔径（mm）2.01.00.50.250.075小于该筛孔径的土的质量累积百分含量（%）9080552010 各粒组的质量的百分含量粒组2.02.0-1.01.0-0.50.5-0.250.25-0.0751 流动 乙地的地基土的液性指数IL为-0.330 坚硬相比之下乙地的地基土较好1. 某条形基础，底宽2.0m，埋置深度d=1
12、.0m承受铅直均布荷载250kPa，基底以上土的重度为18.5kN/m3，地下水齐平基底，饱和重度为20kN/m3，地基土强度指标C=10kPa，25，试用太沙基极限承载力公式（安全系数K=2）来判断地基是否稳定。解：.Pu=496kpa，R=248kpa250kpa，不稳定。2. 饱和粘土层厚10 m，= 18.9kN/m3，其下为砂土，厚4 m，砂土层中承压水，已知粘土层底A点的水头高为5 m。若在粘土层开挖基坑，试求基坑的允许开挖深度H。解：以A点的=0为基坑开挖的极限状态A点总应力、孔隙水压力分别为：=（10H）= 18.9（10H）u=15=9.815=49.05kPa由=u=0，得
13、：18.9（10H）49.05=0H=7.40m3. 某一施工现场需要填土，基坑的体积为2000m，土方来源是从附近土丘开挖，经勘察，土粒的比重为2.70,含水量为15%，孔隙比为0.60，要求填土的含水量为17%，干密度为17.6KN/m，问碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？解：填土的孔隙比 （由填土前后土粒的质量/重度是不变的可以得到此式）由孔隙变化前后，土粒体积应相等有 （为开挖土的体积，为坑体积）m又因为 （为水的重量，土粒的重量）可以得到kN kN设需洒水kN，则有 可得kN4. 粘性土的抗剪强度指标分别为C11.5kPa，28，问当某土样所受小主应力344.3kPa，要保证土样
14、不被剪坏，大主应力1应满足何种条件？解：若使土体达到极限平衡状态，根据极限平衡条件可得出1为： 1=3tg2 (45+/2)+2c tg (45+/2)= 44.3 tg2 (45+28/2)+211.5 tg (45+28/2) = 160.98kpa因此，要保证土样不被剪坏，大主应力1应小于160.98kpa。5. 已知一挡土墙，墙背竖直光滑，墙后填土面水平，土的C0，25，解：（1）p0= K0h=（1-sin25）184=41.6kP (2) pa=htan2(45/2) 2C tan(45/2) =184tan232.5=29.2kP(3) pP=htan2(45+/2) +2C t
15、an(45+/2) =184tan257.5=177.4kP1. 某一施工现场需要填土，基坑的体积为2000m，土方来源是从附近土丘开挖，经勘察，土粒比重为2.70,含水量为15%，孔隙比为0.60，要求填土的含水量为17%，干密度为17.6KN/m，问取土场土的重度、干重度和饱和度是多少？解：干重度 KN/m重度KN/m饱和度2. 建于粉土地基上的地下室底板宽度b=10rn，长度 l=20m，埋深 d=3m，作用于基底的中心荷载设计值 F=21.96MN，粉土的相对密度(比重)ds = 2. 67，孔隙比 e=0.815，不固结不排水抗剪强度cu =17.6kPa。地下水位距地面2m，水位以
16、上土的重度 0=18kNm。试根据所给资料以所有可能的方法确定地基承载力设计值，并验算基底面积是否足够。 (按魏锡克公式计算承载力时安全系数取1.8)。解：fufv =100kPa，足够3. .有一条形基础宽B=2.5m，埋深D=1.0m，粘土容重=18kN/m3，sat=20kN/m3，=26，C=10kN/m2，安全系数k=2.5,试用太沙基公式分别计算下列条件下地基的极限荷载和承载力。(NC=22.25, ND=11.85, N=12.54)，解：(1)地下水位较深；解：(1) 极限荷载Pu=CNc+DND+BN/2 =1022.25+18111.85+182.512.54/2=717.
17、95kPa 承载力f = Pu / k=717.95/2.5=287.18kPa (2) 极限荷载Pu=CNc+DND+(sat-10)BN/2 =1022.25+18111.85+（20-10）2.512.54/2=592.55kPa承载力f = Pu / k =592.55/2.5=237.02kPa4. 某挡土墙墙高H=5m，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，容重为19kN/m3,内摩擦角为30，墙后填土表面有超载15kN/m，试计算作用在挡墙上主动土压力Ea和被动土压力Ep，并分别画出墙后土压力强度分布图解：（1）Ka=tg2(45/2)=0.33 4.95pa0=Kaq=0.3
18、315=4.95kPapa1=Ka(h+q)=0.33(195+15)=36.3kPaEa=(pa0+pa1)/2h=(4.95+36.3)/25=103.1kN/m土压力强度分布图为： 36.3(2)K p=tg2(45+/2)=3p p0=Kpq=315=45kPapp1=Kp(h+q)=3(195+15)=330kPaEp=(pp0+pp1)/2h=(45+330)/25=937.5kN/m土压力强度分布图为： 45 3305. 某土层物理力学性质指标如下图，粉质粘土：；砂质粘土：，地下水在天然地面下1m位置。试计算土在a、b、c和d处的自重应力。解：a点cz=0kpa b点cz=18.
19、6kpa c点 cz=27.4kpa d点cz=52.6kpa北京科技大学远程教育学院土力学与地基基础试题及答案（模拟2）学号： 学习中心名称： 专业： 层次： 姓名：题号一二三四总分得分一、判断题：下列陈述是否正确，正确打，错误打。1.土的不均匀系数越小，土粒越均匀。 （）2.土的饱和度不能大于100%。 （）3.随深度增加，土的附加应力越来越小。 （）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基础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
20、水被挤出而产生的。 （）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。 （）二、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，表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（
21、无侧胀压缩）：指受压土的周围受到限制，受压过程中基本上不能向侧面膨胀，只能发生垂直方向变形。三、简答1、简述土的压缩性及工程意义答：建筑物的荷载通过基础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及全部土体积变化的1400，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
22、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、土体积变形随时间发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，从结构安全的角度来看，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
23、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，影响使用和安全，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。2、简述软土地基的物质结构、物理力学性质的基本特点。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，故压缩性高，且长期不易达到国结稳定。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
24、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。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，应加适当的安全系数六、不均匀性：软土层中因夹粉细砂透
25、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。3、在设计地基基础时，一般要考虑哪些因素？基础设计必须考虑下列因素：建筑物的安全等级及用途、上部结构的条件 、结构基础和场地条件、施工方法及造价；地基基础设计的基本要求是强度要求 、变形要求四、计算题1、薄壁取样器采取的土样，测出其体积V与重量分别为38.4cm3和67.21g，把土样放入烘箱烘干，并在烘箱内冷却到室温后，测得重量为49.35g。试求土样的（天然密度），（干密度），w（含水量），e（孔隙比），n（孔隙率），饱和度。（）解：2、有一粘性层，厚为10m，上、下两面均可排水。现从粘土层中心取样后切取一厚2cm的试样，
26、放入固结仪做试验（上、下均有透水面），在某一级固结压力作用下，测得其固结度达到80时所需的时间为10分钟，问该粘土层在同样固结压力作用下达到同一固结度所需的时间为多少？若粘性土改为单面排水，所需时间又为多少？解：已知H110m,H2=20m,t2=10分钟Vt80由于土的性质和固结度均相同，因而由Cv1Cv2及Tv1Tv2的条件可得：，年当粘土层改为单面排水时，其所需时间为t3，则由相同的条件可得：，年从上可知，在其它条件相同的条件下，单面排水所需的时间为双面排水的四倍。五、证明题（10分）证明北京科技大学远程教育学院土力学与地基基础试题及答案（模拟1）学号： 学习中心名称： 专业： 层次：
27、姓名：题号一二三四总分得分一、单向选择题（每题1分，共13分）1.下列哪种地基不属于人工地基（）。第一章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，基础工程造价约占总造价的（）。第一章A.5%B.25%C.55%3.下列三种粘土矿物中，（）含量高的土可塑性最高。第二章A.蒙脱石B.伊利石C.高岭石4.对于级配连续的土，（）级配良好。第二章A.Cu55.满足条件（）的土为级配良好的土。第二章A.Cu36B.Cu5，Cc=13C.Cu256.若将地基视为均质的半无限体，土体在自重作用下只能产生（）。第三章A.竖向变形B.侧向位移C.剪切变形7.单向偏心荷载作用在矩形
28、基础上，偏心距e满足条件（）时，基底压力呈梯形分布。（L为矩形基础偏心方向边长）第三章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（）现象。第三章A.应力集中B.应力扩散C.应力不变9.土的压缩之中，下列三个部分中，（）所占的压缩量最大。第四章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（ ）。第四章A.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（ ）范围时，土为低压缩性土。第四章A. a1-20.1MPa-
29、1B.0.1MPa-1a1-20.5 MPa-1C. a1-2MPa-112.采用规范法计算地基沉降时，沉降经验系数s与（ ）无关。第四章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.基础底面形状13.超固结比（OCR）指的是（ ）。第四章A.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、填空题（每空2分，共20分）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。第1章2.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。第1章3.土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。第2章4.土的颗粒
30、级配曲线平缓说明土的颗粒不均匀，级配良好。第2章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。第3章6.地基中的附加应力是由建筑物荷载引起的应力增量。第3章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。第4章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。第4章三、简答题（共37分）1.地基与基础设计必须满足哪三个基本条件？第1章答：地基与基础设计必须满足三个基本条件：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不足造成整体破坏或影响正常使用，具有足够防止整体破坏的
31、安全储备；基础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防止失稳破坏的安全储备。2.简述新中国成立后我国的土力学与基础工程学科的发展情况。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发展开辟了一条广阔的道路，也使土力学与基础工程学科得到了迅速的发展。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基础工程。利用电化学加固处理，采用管柱基础、气筒浮运沉井基础等。自1962年以来，先后召开了八届全国土力学与基础工程会议，并建立了许多地基基础研究机构、施工队伍和土工试验室，培养了大批地基基础专业人才。不少学者对土力学
32、与基础工程的理论和实践作出了重大贡献，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，试验技术也日益提高，各种设计与施工规范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发展，对基础工程要求的日益提高，我国土力学与基础工程学科也必将得到新的更大的
33、发展。3.简述三种粘土矿物的结构特征及其基本的工程特性。第2章（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O-2对O-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。当土中蒙脱石含量较大时，则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，部分硅片中的Si4+被低价的Al3+、Fe3+等所取代，因而在相邻晶胞间将出现若干一正价阳离子（K1+）以补偿晶胞中正电荷的不足。嵌入的K1+离子，增强了伊利石晶胞
34、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，另一面则露出氧原子。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基本类型。第2章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、蜂窝结构及三种基本类型。（1）单位结构是由粗大土粒在水或空气中下沉而形成
35、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
36、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，使其可承担一般的水平静荷载。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加强。可见，粘粒间
37、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部分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。第3章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