土力学重点及试题及答案 - 图文

1. 地基：承受建筑物荷载的地层。

2基础：建筑物最底下的一部分，由砖石、混凝土或钢筋混凝土等建筑材料建造。其作用是将上部结构荷载扩散，减少应力强度传给地基。

3.压缩模量土的试样单向受压，应力增量与应变增量之比称为压缩模量Es 变形模量：是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值，可以由室内侧限压缩试验得到的压缩模量求得，也可通过静荷载试验确定。

4.浅基础。一般埋置深度小于5m，用一般施工方法即可施工的基础称为浅基础。 5深基础埋置深度大于5m，需要用特殊方法施工的基础称为深基础

6.基底压力：计算地基中附加应力，必须先知道基础底面处单位面积土体所受到的压力，即基底压和又称接触压力，它是建筑物荷载通过基础传给地基的压力。

7基底附加压力：基底附加压力：由建筑物荷载或其他原因在地基中产生的应力。

8主动土压力 ：当扫土墙在土压力作用下，向离开土体方向移动或转动时，随着位移量的增加，墙后土压力逐渐减小，当位移量达某一微小值时，墙后土体开始下滑，作用在墙背上的土压力达最小值，墙后土体达到主动极限平衡状态。此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力。

9被动土压力：与产生主动土压力的情况相反，扫土墙在外力作用下向墙背方向移动或转动时，墙推向土体，随着向后位移量的增加，墙后土体对墙背的反力也逐渐增大，当达到某一位移时，墙后土体开始上隆，作用在墙背上的土压力达最大值，墙后土体达到被动极限平衡状态。此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力。

10土的灵敏度：原状土的强度与同一种土经重塑后（含水量保持不变）的强度之比称为土的灵敏度。（张力霆P23） 11液限?L：可塑状态与流动状态间的含水量称为液（流）限含水量，简称为液限。 12塑限WP :半固态与可塑状态间的含水量称为塑限含水量，简称为塑限。

13 端承摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩侧阻力承受，桩端阻力占少量比例。此桩为端承摩擦桩

14摩擦端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受，桩侧摩擦力占的比例较小。此桩为摩擦端承桩

15逆作法：它是先建造地下结构物楼板或框架，利用它作为水平支撑系统抵抗侧向土压力进行下部地下工程施工，与此同时，进行上部结构的施工。（张力霆P294） 16饱和土单向渗透固结理论的假定条件是什么？

答1土上均质、各向同性和完全饱和的。2土粒和孔隙水都是不可压缩的；土的压缩速率取决于孔隙中水的排出速度。3土中铅直向附加应力沿水平面是无限均匀的，土的压缩和渗流都是一维的。4渗流为层流，服从于达西定律。5固结过程中，渗透系数K与压缩系数a 为常数。6荷载为一次瞬时施加。

17郎肯土压力理论分析时的假定是什么？ 1墙是刚性的，墙背是铅直的。2墙后填土面水平。3墙背光滑，与填土之前没有摩擦力。

18验槽的基本内容是什么？答1核对基槽开挖平面位置与槽地标高是否与勘察、设计要求相符。2检验槽底持力层土质与勘探是否相符。参加验槽人员需沿槽底依次逐段检验，用铁铲铲出新鲜土面，用野外鉴别方法进行鉴别。3当基槽土质显著不均匀，或局部有古井、菜窖、坟穴时，可用钎探查明平面范围与深度。4研究决定地基基础方案是否有必要修改或作局部处理。

19地基承载力的确定有哪些方法？答：1按荷载试验确定地基承载力特征值2按强度理论公

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式计算地基承载力特征值3岩石地基承载力特征值的确定4软弱下卧层的承载力特征值的验算。

20分层总和法计算地基变形的计算原理和假定是什么？答：几点假定：⑴地基土为均匀、等向的半无限空间弹性体。⑵地基沉降计算的部位，按基础中心点o下土柱所受附加应力?z进行计算。⑶地基土的变形条件为侧限条件。⑷沉降计算的深度，理论上应计算至无限大，工程上因附加应力扩散随深度而减小，计算至某一深度（即受压层）即可。

21.库伦土压力理论分析时的假定是什么？答：1墙后填土进均匀的散粒体（即无粘性土）2滑动破坏面为通过墙 的平面。3滑动碶体视为刚体。 22.影响基础埋置深度的因素有哪些？答：1建筑物的用途和基础构造2荷载的大小和性质3工程地质和水文地质条件4相邻建筑物的基础埋深5地基土冻胀和融陷

23常用的地基处理方法有哪些？答：垫土层法：素土垫层、砂垫层、碎石垫层。碾压夯实：机械碾压法、振动压实法、重锤夯实法、强夯法。排水固结：堆载挤压法、砂井堆载预压法、排水纸板法、井点降水预压法、真空预压法。

振动挤密：砂桩挤密法、土桩挤密法、灰土桩挤密法、生石灰挤密法、振冲法。

24荷载-沉降量典型曲线通常可以分为哪三个变形阶段？各阶段表示什么含义？答：荷载-沉降量典型曲线通常可以分为直线变形阶段（压密阶段）、局部剪损阶段和完全破坏阶段三个变形阶段。

直线变形阶段：当荷载较小时，（比例界限）时，地基被压密，荷载与变形关系接近直线关系。

局部减损阶段：当荷载增大时，，荷载与变形之间不再保持直线关系。此时，地基土在压板边缘下局部范围发生剪损，压板下的土体出现塑性变形区。随着荷载的增加，塑性变形区逐渐扩大，压板沉降量显著增大

完全破坏阶段：当荷载继续增大时，在后，压板连续急剧下沉。地基土中的塑性变形区已联成连续的滑动面，地基土从压板下被挤出来，在试坑底部形成隆起的土堆，此时，地基已完全破坏，丧失稳定

25选择基坑支护结构类型的主要依据有哪些？答：1基坑平面尺寸、深度、施工要求。2地基工程地质条件、地下水状况。3邻近建筑物与地下管路对施工影响的限制或要求。4施工技术装备条件5工期与造价经济效益的分析对比。

26减轻建筑物不均匀沉降的结构措施有哪些？答：由于地基不均匀或上部结构荷载差异较大等原因，都会使建筑物产生不均匀沉降。当不均匀沉降值超过允许限度，将会使建筑物开裂、损坏，甚至带来严重的危害。减轻建筑不均匀沉降的措施有建筑措施、结构措施、施工措施。

27桩基承台的作用是什么？答：1把多根桩连接成整体，共同承受上部荷载2把上部结构荷载通过桩承台传递到各根桩的顶部3桩基承台为现浇钢筋混凝土结构，相当于一个浅基础，因此村基承台本身具有类似于浅基础的承载能力，即桩基承台效应。

四、计算题两题：

1. 在某住宅地基勘察中，已知一个钻孔原状土试验结果为：土的密度??1.80g/cm，土粒比重Gs?2.70，土的含水量??18.0%。求其余五个物理性质指标。

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2. 已知原状土样，经试验测得基本物理性质指标为：土粒比重Gs?2.67，含水量为

??12.9%，密度为??1.67g/cm3。求该土样的孔隙比e，孔隙度n，饱和度

Sr。

3.某一施工现场需要填土，基坑的体积为2000m3，土方来源是从附近土丘开挖，经勘察，土的比重为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17.6 kN/m3，问：

（1）取土场的重度、干重度和饱和度是多少？ （2）应从取土场开采多少方土？

（3）碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？。

4. 某土层物理力学性质指标如下图，试计算下述两种情况下土的自重应力，并绘制自重应力分布图。

（1）没有地下水；（2）地下水在天然地面下1m位置 2m，粉质粘土，??18.6kN/cm 地下水位1m

3?sat?18.8kN/cm3 3m，粉质粘土，??18.1kN/cm 3?sat?18.4kN/cm3 解：（1）没有地下水：第1层：a点 z?0，?cz??z?0kPa b点 z?2m，?cz??z?18.6?2?37.2kPa 第2层：c点 z?5m，?cz??z?18.6?2?18.1?3?91.5kPa （2）地下水在1m处：第1层：a点 z?0，?cz??z?0kPa

3

b点 z?1m，?cz??z?18.6?1?18.6kPa

c点 z?2m，?cz??z?18.6?1?(18.8?10)?1?27.4kPa

第2层：d点 z?5m，?cz??z?18.6?1?(18.8?10)?1?(18.4?10)?3?52.6kPa 5. 按图给出的资料，计算并绘制地基中的自重应力沿深度的分布曲线,地下水在41.0高层处。

6.设计一堵岩基上的挡土墙，墙高H?6.0m，墙后填土为中砂，重度??18.5kN/m，内摩擦角??30。计算作用在挡土墙上的土压力。计算三种压力，静止土压力，主动土压力，被

动土压力

??3

第1章 土的物理性质与工程分类

一．填空题

1． 颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大，颗粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级

配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。

2． 粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越

多，粘土的塑性指标越大 3． 塑性指标Ip?wL?wp，它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围，它综合反

映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定：10?Ip?17为粉质粘土，Ip?17为粘土。

4． 对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，工程上用指标e、Dr来衡量。

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5． 在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数Ip。 6． 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标Dr来衡量。 7． 粘性土的液性指标IL?w?wpwL?wp ，它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态，《规范》

按IL将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。

8． 岩石按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化。

9． 岩石按坚固程度划分为硬质岩石，包括花岗岩、石灰岩等；软质岩石，包括页岩、泥岩

等。 10．某砂层天然饱和重度?sat?20kN/m3，土粒比重Gs?2.68，并测得该砂土的最大干重度?dmax?17.1kN/m3，最小干重度?dmin?15.4kN/m3，则天然孔隙比e为0.68，最大孔隙比emax?0.74，最小孔隙比emin?0.57。

11．砂粒粒径范围是0.075~2mm，砂土是指大于2mm粒径累计含量不超过全重50%，而大于0.075mm粒径累计含量超过全重50%。 12．亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间，而发生膨胀。

二 问答题

1． 概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系？ 答：三相组成的性质，特别是固体颗粒的性质，直接影响土的工程特性。但是，同样一种土，密实时强度高，松散时强度低。对于细粒土，水含量少则硬，水含量多时则软。这说明土的性质不仅决定于三相组成的性质，而且三相之间量的比例关系也是一个很重要的影响因素。 2． 常见的黏土矿物有哪些？试述黏土矿物颗粒与粗颗粒土比较有那些特点及特性？

答：常见的粘土矿物有蒙脱石，伊利石和高龄石。黏土的颗粒很细，粘粒粒径d?0.005mm，细土粒周围形成电场，电分子吸引水分子定向排列，形成结合水膜，土粒与土中水相互作用显著，关系密切。粘性土随着含水量不断增加，土的状态变化为固

态---半固态---液体状态，相应的地基土的承载力基本值f0?450Pa，逐渐降低为

f0?45Pa，亦即承载力基本值相差10倍以上。可见，粘性土最主要的物理特征并非e、

Dr，而是土粒与土中水相互作用产生的稠度。

3． 工业与民用建筑地基基础工程中将地基土划分为哪几种类型？

答：岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。

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