土力学与地基基础试卷答案

昆明冶金高等专科学校试卷（B卷答案）
一、名词解释（每题5分，共45分）
1、含水量：土中的水的质量与颗粒质量之比称为土的含水量。

2、湿容重（天然重度）：天然状态下，单位体积土所受的重力。

3、干容重（干重度）：单位体积土中固体颗粒的重量。

4、孔隙比：土中孔隙体积与土粒体积之比。

5、液限：粘性土由可塑状态变化到流动状态的界限含水量称为液限；
6、塑限：粘性土由半固态转为可塑状态的界限含水量称为塑限（ωp）；
7、塑性指数：液限与塑限的差值为塑性指数，记为I P，习惯上略去百分号：I P=W l-W p；。

8、液性指数：土的天然含水量与塑限的差值与塑性指数I P之比为液性指数，记为I L。

9、压缩系数：在压缩曲线上相应于压力P处的切线斜率，表示在压力P的作用下土的压缩性。

二、判断题（每题2分，共10分, 对打T, 错打F.）
1．对于粒径小于或等于60mm、大于0.075mm的土，可用密度计法测定（F ）。

2．压实系统λ值越接近1，表示对压实质量的要求越高。

（T ）。

3．饱和度C c说明土的潮湿程度，如果C c=100%，说明土孔隙全部充水，土是完全饱和的。

（T）
4．土的压缩模量E s与α压缩系数成反比，即α愈大，E s愈小，土愈软弱。

(T )。

5．当基础宽度大于3m或埋置深度小于0.5m时，地基承载力的特征值可以不用修正。

（F）
三、简答题每题10分，共计20分
1．什么是土粒的级配曲线？如何从级配曲线的陡缓判断土的工程性质？
答：土中各粒组相对含量百分数称为土的颗粒级配。

颗粒级配曲线能表示土的粒径范畴和各粒组的含量。

若级配曲线平缓，表示土中各种粒径的土粒都有，颗粒不均匀，级配良好；曲线陡峻，则表示土粒均匀，级配不良。

2．试述浅基础设计的内容和一般步骤？P176
答：1）确定基础类型和材料以及平面布置方式；2）选择基础埋置深度；3）确定地基承载力；4）确定基础尺寸；5）进行必要的地基验算；6）进行基础剖面设计；7）绘制基础施工图，编写施工说明。

四、计算题（25分）
1、某路堤，已知路堤土性质：r
1=18.8kN/m3,C
1
=33.4KPa，φ
1
=20°.地基土（饱和
粘土）性质：r
2=15.7kN/m3,土的不排水抗剪强度指标为C
u
=22KPa，φ
u
=0，土的固
结排水抗剪强度指标为c
d =4KPa，φ
d
=22°检算路堤下地基承载力是否满足。

采用
太沙基公式计算地基极限承载（安全系数K=3）。

计算时要求按下述两种施工情况进行分析：
1）路堤填土填筑速度很快，它比荷载在地基中引进的超孔隙水压力的消散速率更
快；（10分）
2）路堤填土施工速度很慢，地基土中不引起超孔隙水压力。

（10分）
3）通过上述分析，总结保证地基承载力能够满足的工程措施。

（5分）
解：为计算方便，将梯形断面路堤折算成等面积和等高度的矩形断面，求得其折算路堤宽度B=27m ，地基的浮r ’=r 2-9.81=15.7-9.81=5.9KN/m 3。

用太沙基公式：P u =1/2rbNr+cN c +qN q
1）第一种情况：φu =0，由表4.6查得承载力系数为：
N c =5.7 N q =1.00 N R =0
已知r ’=5.9KN/m 3, C u =22KPa ，D=0,q=rD=0，B=27m ，代入上式，
P u =1/2*5.9*27*0+0*1+22*5.7=125.4kPa
路堤填土压力p=r 1H=18.8*8=150.4KPa
地基承载力安全系数K=P u /P=125.4/150.4=0.83<3，故路堤下的地基承载力不能满
足要求。

2）第二种情况
φd =22°，由表4.6得：N c =20.2 N q =9.17 N R =6.5
已知r ’=5.9KN/m 3, C u =4KPa ，D=0,q=rD=0，B=27m ，代入上式，
P u =1/2*5.9*27*6.8+0+4*20.2=622.4kPa
路堤填土压力p=r 1H=18.8*8=150.4KPa
地基承载力安全系数K=P u /P=622.4/150.4=4.1>3，故路堤下的地基承载力能满足
要求。

结论：由上述计算可知，当路堤填土填筑速度较慢，允许地基土中的超孔隙水压力能充分消散时，则能使地基承载力得到满足。

昆明冶金高等专科学校试卷（A 卷答案）
一．名词解释 每题5分 共25分
1地基：承受建筑物荷载的地层。

2.地基承载力： 在满足变形和稳定性要求前提下地基所承受的荷载的能力。

3土的构造：在同一土层中的物质成分和颗粒大小等相近的各部分之间相互关系的特征。

4.土的饱和度：土中水的体积与孔隙体积之比。

5压缩系数：在压缩曲线上相应于压力P 处的切线斜率，表示在压力P 的作用下土的压缩性。

二．填空题 （每题2分，共20分）
1．土与其它材料的最大区别是（ 散粒性 ）。

2．土的基本物理性质指标有（ 土的天然密度和重度、土的含水量、土粒相对密度 ）。

3．粘性土的稠度常用以下状态来描述（坚硬、可塑、流塑等 ）。

4．液限与塑限之差越大，说明土体（ 粘粒含量越多，塑性指标越高 ）。

5．判断砂土密实程度的指标有（ 相对密实度 ）。

6.在集中荷载作用下地基中的附加应力分布规律是(①在荷载轴线上，离荷载越远，附加应力越小；②在地基中任一深度处的水平面上，沿荷载轴线一的附加应力最大，向两边逐渐减小。

）。

7．若孔隙比e ＞1，说明（ 土中孔隙体积比土粒所占体积还多 ），则土的工程性（差 ）。

8．在单向偏心荷载作用下，当6
l e <，基底压力呈（梯形分布），用（)61(min
max l e bl G F W M bl G F P ±+=±+=）公式来计算。

三．判断题（每题2分，共10分, 对打T, 错打F.）
1.压缩系数越大说明土的压缩性越高（ T ）。

2．土的压缩变形实际上是土的空隙体积减小（ T ）。

3.不会出现D r >1和D r <1的情况（ F ）。

4.当I L >1时,土体处于坚硬状态 ( F )。

5．当基础宽度大于3m 或埋置深度小于0.5m 时，地基承载力的特征值可以不用修正。

（ F ）
四．简答题 每题10分
1．什么是颗粒级配曲线？图中的曲线的变化与土的级配状况的关系是怎样的？ 答：以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比为纵坐标，以粒径的对数为横坐标，在单数坐标一绘制的反映颗粒大小分布的曲线，称为颗粒级配曲线。

颗粒级配曲线能表示土的粒径范畴和各粒组的含量。

若级配曲线平缓，表示土中各种粒径的土粒都有，颗粒不均匀，级配良好；曲线陡峻，则表示土粒均匀，级配不良。

2．试述利用土的极限平衡条件判断土中某点的平衡状态的具体方法？ 答：1）已知大小主应力，土的内摩擦角φ可推求出土处于极限平衡状态时所要求的内摩擦角φf
A 、若φf ＞φ表示保持土体单元不产生破坏所需的内摩擦角大于实际土的内摩擦角，土体被破坏；
B 、若φf =φ表示土体处于极限平衡状态；
C 、若φf ＜φ表示土体处于稳定状态。

2）根据实际最小主应力σ3及土的极限平衡条件式可推求土体处于极限平衡状态时所能承受的最大主应力σ1f 或 实际最大主应力σ1及土的极限平衡条件式可推求土体处于极限平衡状态时所能承受的最大主应力σ3f ，通过比较判定：
A 、当σ1＜σ1f 或σ3＞σ3f 时，土体稳定；
B 、当σ1=σ1f 或σ3=σ3f 时，土体处于极限平衡状态；
C 、当σ1＞σ1f 或σ3＜σ3f 时，土体处于破坏状态。

3．总结分层总和法，规范法的异同。

答：分层总和法指计算地基土铅直向的变形，不考虑侧向变形，并以基础中心点的沉降代表基础的沉降量的一种计算方法。

规范法是由分层总和法推导出的一种简化形式，目的在于简化计算工作，它仍采用侧限条件下的压缩试验获得的压缩性指标。

异同：在分层总和法中，计算一薄层的附加应力平均值是采用薄层顶面和底面附加应力的算术平均值，而规范法采用平均附加应力系数计算。

该方法还规定了计算深度的标准，提出了基础沉降计算的修正系统，使计算成果与基础实际沉降更趋一致。

另外，规范法对建筑物基础埋置较深的情况提出了考虑开挖基坑时地基土的回弹、施工时又产生再压缩造成的变形量的计算方法。

五、某建筑物地基中的应力分布如图所示，已知e 1=0.945，e 2=0.882，试用分层总和法求第二层土的变形量。

（15分）
解：（1）计算第二层的自重应力平均值：kpa kpa cz 45.2922.347.24=+=
σ （2）计算第二层土的附加应力平均值：kpa kpa z 5.4320.350.52=+=σ
（3）自重应力与附加应力之和：kpa kpa z
cz 95.72)5.4345.29(=+=+σσ （4）计算第二层的变形量：
mm
mm h
e e e
s 20.16500945.01882
.0945.0211212=⨯+-=+-=。