土力学与地基基础复习资料

土力学与地基基础复习资料整理

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1、什么是地基，基础

受建筑物影响在土层中产生附加应力和变形所不能忽略的那部分土层称为地基。 将埋入土层一定深度的建筑物下部承重结构称为基础。

2、什么是天然地基，人工基础

对地基进行人工加固处理后才能作为建筑物地基的称为人工基础。

未经加固处理直接利用天然土层作为地基的称为天然基础。

3、简述地基与基础设计的基本要求

地基承载力要求：应使地基具有足够的承载力，在荷载作用下地基不发生剪切破坏或失稳。 地基变形要求：不使地基产生过大的沉降和不均匀沉降，保证建筑的正常使用。

基础结构本身应具有足够的强度和刚度，在地基反作用力下不会发生强度破坏，并且具有改善地基沉降与不均匀沉降的能力。

4、什么是浅基础，审深基础

若土质较好，埋深不大（d<=5m），采用一般方法与设备施工的基础称为浅基础

如建筑物荷载较大或下部分土层较软弱，需要将基础埋置于较深处（d>5m）的好土层上，并需采用特殊的施工方法和机械设备施工的基础称为深基础。

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1、土的组成部分，土中水分类，其特征如何，对土的工程性质影响如何

土是由构成土骨架的固体颗粒以及土骨架空隙中的水和气体组成

液态水

固态水，当气温降至0度以下时，液态的自由水结冰为固态水。水在结冰后悔发生膨胀，体积增大，使土体产生冻胀，破坏土的结构，冻土非常坚硬，但溶化后强度大大降低。寒冷地区基础的埋置深度要考虑冻胀问题。

气态水，即水蒸气，对土的性质影响不大。

2、土的不均匀系数Cu及曲率系数Cc的定义，如何从土的颗粒级配曲线形态上，Cu和Cc数值上评价土的工程性质。

Cu表示颗粒级配曲线的倾斜度，反映不同粒组的分布情况及土颗粒大小的均匀程度。Cu越大，表示土颗粒粒径的分布范围越广，土粒越不均匀，其级配良好。作为填方工程的土料时，比较容易获得较大的密实度。工程上一般把Cu<=5的土称为均匀土，属级配不良，Cu>10的土称为级配良好的土。

Cc表示反映颗粒级配曲线的平滑度。Cc值接近1，曲线平滑，表示土中含有大小不同的土颗粒。一般认为，Cu>10且Cc=1~3时，为级配良好的土，其密实度高，如果作为地基土，其强度高，稳定性好，透水性和压缩性小，一般为良好地基，若作为填方工程的建筑材料，则较易获得较大的密实度，是良好的填方土。

3、说明土的天然重度、饱和重度、浮重度和干重度的物理概念和相互联系，比较同一种土重度数值的大小。

天然重度、饱和重度、浮重度和干重度分别表示单位体积的土分别在天然、饱和、湿润、干燥状态下的重量，它们反映了土在不同状态下质量的差异。

饱和重度>天然重度>干重度>浮重度

4、土的三相比例指标有哪些，哪些可以直接测定，哪些通过换算求得，为换算方便，什么情况下令Ｖ＝１，什么情况下Ｖｓ＝１．

三相比例指标有：天然密度、含水量、相对密度、干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱和度。

直测指标：密度、含水量、相对密度。 换算指标：孔隙比、孔隙率、饱和度。

当已知相对密度ds时令Vs=1，当已知天然密度时令V=1，如若两者都已知，设V=1或Vs=1都行

５、反映无黏性土密实度状态的指标有哪些，采用相对密实度判断砂土的密实度有何特点，而工程上为何应用的不广泛？

指标：孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比。

优点：判断密实度最简便的方法是用孔隙比e来描述，但e未能考虑级配的因素，故引入密实度。

应用不广泛的原因：天然状态砂土的孔隙比e值难测定，此外按规程方法室内测定孔隙比最大值和

６、什么是塑限、液限和缩限，什么是液性指数、塑性指数

塑限：土由半固态转到可塑状态的界限含水量；液限：土由可塑状态转到流动状态的界限含水量；缩限：土由半固体状态经过不断蒸发水分，体积逐渐缩小，直到体积不再缩小，即转到固态时的界限含水量。塑性指数：液限和塑限的差值（省去％），即土处在可塑状态的含水量变化范围；液限指数：黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。 Ｐ４８

１、何谓土中应力，他有哪些分类和用途。

定义：土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生土中应力。一般来说土中应力是指自重应力和附加应力。分类：土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。自重应力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变形，因而仍将产生土体或地基的变形。附加应力它是地基产生变形的的主要原因，也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。用途：土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙应力两种。土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力。它是控制土的体积（变形）和强度两者变化的土中应力。土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力。

２、地下水位的升降对土中自重应力有何影响，如何计算，在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响。

均质土的自重应力沿水平面均匀分布，且于深度Z成正比，即随深度呈线性增加 地下水位升高则土的自重应力减小，反之则增加。计算即减去水的自重应力。

３、如何计算基底附加应力，在计算中为何要减去基底自重应力。

基底附加压力计算见P４７公式3－７

土的自重应力一般不引起地基变形，只有新增的建筑物荷载，即作用于地基表面的附加压力，才是使地基压缩变形的主要原因。

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1、什么是土的抗剪强度，试说明土的抗剪强度的来源，对一定的土类，其抗剪强度指标是否为一个定值，为什么

定义：是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。

抗剪强度的来源：（1）无粘性土：来源于土粒间的摩擦力（内摩擦力）

（2）粘性土：除内摩擦力外，还有内聚力。

对一定的土类，其抗剪强度指标也并非常数值，均因试验方法和土样的试验条件等的不同而异，同时，许多土类的抗剪强度线并非都呈直线状，随着应力水平有所变化。

2、何谓土的极限平衡条件，何谓土的极限平衡状态，黏性土、粉土与无黏性土的表达式有何不同。

当土体中某点任一平面上的剪应力等于抗剪强度时，将该点即濒于破坏的临界状态称为“极限平衡状态”。表征该状态下各种应力之间的关系称为“极限平衡条件”。表达式P６５

3、土的抗剪强度指标是什么，通常通过哪些室内试验、原位测试测定。

土的抗剪强度指标：土的黏聚力和土的内摩擦角。室内试验有：直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验；十字板剪切试验为原位测试测定。

4、地基破坏模式有几种，发生整体剪切破坏时p-s曲线的特征如何。

在荷载作用下地基因承载力不足引起的破坏，一般都由地基土的剪切破坏引起。试验表明，浅基础的地基破坏模式有三种：整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏。地基整体剪切破坏的主要特征是能够形成延伸至地面的连续滑动面。在形成连续滑动面的过程中，随着荷载(或基底压力)的增加将出现三个变形阶段：即弹性变形阶段、弹塑性变形阶段以及破坏(或塑性流动)阶段。即地基在荷载作用下产生近似线弹性(p-s曲线首段呈线性)变形；当荷载达到一定数值时，剪切破坏区(或称塑性变形区)逐渐扩大，p-s曲线由线性开始弯曲；当剪切破坏区连成一片形成连续滑动面时，地基基础失去了继续承载能力，这时p-s曲线具有明显的转折点。

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１、静止土压力的墙背填土处于哪一种平衡状态，它与主动、被动土压力状态有何不同。 静止土压力时墙背填土处于弹性平衡状态，而主动土压力和被动土压力时墙背填土处于极限平衡状态。

２、土压力有哪几种，影响土压力的各种因素是什么。

土压力类型：主动土压力、被动土压力、静止土压力。

最主要因素：（1）挡土墙的位移方向和位移量（2）土的类型特定不同（3）墙体的形态不同

（4）墙后土体的排水状态

３、试阐述主动土压力、被动土压力、静止土压力的定义和产生的条件，并比较三者数值大小。

主动土压力：挡土结构物向离开土体的方向移动，致使侧压力逐渐减小至极限平衡状态时的土压力。

被动土压力：挡土结构物向土体推移，致使侧压力逐渐增大至被动极限平衡状态时的土压力。 静止土压力：土体在天然状态时或挡土结构物不产生任何移动或转动时，土体作用于结构物的水平压应力。

主动土压力〈静止土压力〈被动土压力

４、试比较朗肯土压力理论和库伦土压力理论的基本假定和适用条件。

朗金土压力理论基本假定：挡土墙墙背竖直、光滑，填土面水平。

适用条件：适用于墙背垂直光滑而墙厚填土坡度比较简单的情况。

库仑土压力理论基本假定：墙后填土是理想的散粒体（黏聚力C=0），滑动破裂面为通过墙踵的平面

适用条件：适用于砂土或碎石填料的挡土墙计算，可考虑墙背倾斜、填土面倾斜以及墙背与填土间的摩擦等多种因素的影响。

５、土坡稳定有何实际意义，影响土坡稳定的实际意义有哪些，如何防止土坡滑动。

意义：山区的天然山坡，江河的岸坡以及建筑工程中因平整场地、开挖基坑而形成的人工斜坡，由于某些外界不利因素的影响，造成边坡局部土体滑动而丧失稳定性，边坡的坍塌常造成严重的工程事故，并危及人身安全，因此，应选择适当的边坡截面，采取合理的施工方法，必要时还应验算边坡的稳定性以及采取适当的工程措施，以达到保证边坡稳定。减少填挖土方量、缩短工期和安全节约的目的

影响边坡稳定的因素一般有一下几个方面：（1）土坡作用力发生变化。（2）土体抗剪的强度的降低。（3）静水压力的作用（4）地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流（5）因坡脚挖方而导致土坡高度或坡脚增大。

措施：根据当地经验，参照同类土体或岩体的稳定情况，选取适宜的坡形和坡度。 对软土，特别是灵敏度较高的软土，应注意防止对土的扰动，控制加荷速率。

为防止振动等对边坡的影响，桩基施工宜采取压桩，人工挖孔桩或重锤低击，低频锤击等施工方式。

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１、什么是基础埋深，选择基础埋深时应考虑哪些因素，基础埋深对地基承载力、沉降有什么影响

基础埋深是指基础底面到天然底面的垂直距离。影响基础埋深的因素很多：主要有建筑物的用途类型及荷载大小性质、工程地质和水文地质、相邻建筑物基础埋深、地基土冻胀和融陷及是否需要补偿等，应综合考虑以上因素后加以确定１３８页

２、如何按地基承载力确定基础底面尺寸

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３、减轻不均匀沉降应采取哪些措施

建筑设计措施：建筑物体型应力求简单；控制建筑物的长高比及合理布置纵横墙；设置沉降缝；合理安排建筑物之间的距离；调整建筑物各部分的标高

结构措施：减轻结构自重；设置圈梁和钢筋混凝土构造柱；减小或调整基础底面的附加压力；采用梁板式基础；采用能适应不均匀沉降的结构

施工和使用方面的措施：（1）唉基坑开挖时，不要扰动地基土，通常坑底保留200mm厚土层，待垫层施工时，再人工挖除。如坑地土被扰动，应挖去，用砂、碎石回填夯实。（2）当建筑物存在有高低和重轻不同部分时，应先施工高、重部分。如高低层使用连接体时，应最后修建连接体，以调整部分差异。（3）要注意打桩、井点降水及深基开挖对附近建筑物的影响。（4）在已建成的轻型建筑物周围，不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物，以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降。

４、何谓刚性基础，刚性基础有何特点

当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由基础反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，断面不会出现裂缝，基础内部不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础。 刚性基础的特点是稳定性好，施工简便，能承受较大的荷载。

５、何谓刚性角，它与什么因素有关

自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角称为刚性角。它与基础圬工的材料强度有关。

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