8次测验复习题和答案

复习题
一、名词解释
1、土力学：研究各种常见饿分散土体由荷载所引起的力学方面的变化规律。

2、基础：支承结构物并受结构物荷载影响相对较大的地层称为地基，建筑物下部与地层相连的部分称为基础。

3、持力层：直接承受基础荷载的一定厚度的地基土层。

4、下卧层：处于地基持力层以下的土层。

5、附加应力是指：建筑物荷载在地基中增加的，超过自重应力的应力。

6、地基是指：基础下面的地层。

即承受建筑物或构筑物荷载、受这些荷载影响的那一部分地层。

7、临塑荷载是指：在外荷载作用下，地基中刚开始出现塑性变形基础底面单位面积上所承受的荷载。

8、自重应力是指：在未修建建筑物之前，由土体本身自重引起的应力。

9、固结度是指：地基经过某一时间的压缩量与总压缩量之比。

二、问答题
1、与地基基础有关的工程事故主要有哪些？
答：基坑支护中出现的边坡坍塌、土方开挖中的机械事故、地基处理中的机械事故
2、简述地基最终沉降量计算步骤。

答：
（1）确定沉降计算点
（2）分层
（3）计算各层面处的自重应力，绘制σzi~z曲线
（4）计算各层面处的附加应力，绘制σsi~z曲线
（5）确定压缩土层的厚度
（6）求各土层平均的自重应力和平均附加应力
三、计算题
1、某建筑场地的地质剖面如图3-20所示，试计算①各土层界面及地下水位面的自重应力，并绘制自重应力曲线。

②若图3-20中，中砂层以下为坚硬的整体岩石，绘制其自重应力曲线。

2m
1m 2m 1m
M
3m
0 =200 =200kPa 0
kPa p p 图3-20 习题3-1图 ①σcz 1=17×2=34.0kPa ； σcz 2=17×2+19×3.8=106.2kPa ； 对于淤泥质粘土 σcz 3=17×2+19×3.8+(18.20-10) ×4.2=140.64kPa σcz 4=17×2+19×3.8+(18.20-10) ×4.2+(19.6-10) ×2=159.84kPa
②若图3-20中，中砂层以下为坚硬的整体岩石σcz 1、σcz 2、σcz 3
同①，但岩层顶面处为159.84+10×6.2=221.84kPa
绘制自重应力曲线。

2、某钻孔土样的压缩试验及记录如表4-9所示，试绘制压缩区线和计算各土层的α1-2及相应的压缩模量E s ，并评定各土层的压缩性。

表4-9 土样的压缩式样记录
1#土样：16
.010)100200(936.0952.03
122121=⨯--=--=
--p p e e a MPa -1，
2.1216
.0952
.0111=+=+=
a e E s MPa ， 由于0.1MPa -1≤a 1-2=0.16 MPa -1＜0.5MPa -1，故属于中
压缩性土；
2#土样：90
.010)100200(905.0995.03
122121=⨯--=--=
--p p e e a MPa -1，
22.290
.0995.0111=+=+=a e E s MPa ，
由于a 1-2=0.90 MPa -1≥0.5MPa -1，故属于高压缩性土。

3、某工程采用箱形基础，基础底面尺寸b ×l =10.0m ×10.0m ，基础高度h =d =6.0m ，基础顶面与地面平齐，地下水位深2.0m ，基础顶面集中中心荷载N =8000kN ，基础自重G =3600kN ，其他条件如图4-13，估算此基础的沉降量。

（答案：0）
E =5.0MPa
sat
s
图4-13 习题4-2图
解： 基底压力P=
764010
1036008000410=-⨯+=⨯-+A G N kPa ； 基底自重应力σcz =18×2+（20-10）×4=76kPa ；
基底附加压力p 0=p -σcz =76-76=0，故基础的沉降量为零。

4、某地基土的内摩擦角φ=20o ，粘聚力c =25kPa ，土中某点的最大主应力为250kPa ，最小主应力为100kPa ，试判断该点的应力状态。

解：方法一：用σ1判断应力状态 由极限平衡条件可知
σ1f =σ3tan 2(45°+φ/2)+2c tan(45°+φ/2)
=100×tan 2(45°+20/2)+2×25×tan(45°+20/2)=275.37kPa σ1f ＞σ1
故该点属于弹性平衡状态 方法二：用σ3判断应力状态
由极限平衡条件可知 σ3f =σ1tan 2(45° - φ/2) - 2c tan(45° - φ/2)
=250×tan 2(45° - 20/2) - 2×25×tan(45° - 20/2)=87.56kPa σ3＞σ3f
故该点属于弹性平衡状态
5、某挡土墙墙高5m ，墙背倾角为10°，填土表面倾角15°，填土为无粘性土，重度γ=15.68kN /m 3，内摩擦角φ=30°。

墙背与土的摩擦角δ=3
2φ。

试求作用在墙上的总主动土压力三要素。

解：[
]
2
)
cos()cos()
sin()sin(2
21)cos(cos )
(cos βεεδβφφδεδεεφ-+-++
+-=
a K
题中：φ=30°、ε=10°、β=15°、δ=
3
2φ
=20°等代入上式得： 2
)1510cos()1020cos(
)1530sin()3020sin(221)1020cos(10cos )
1030(cos ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡++-=
-+-+
a K =0.48
m KN K h E a a /15.9448.0568.1521
2122=⨯⨯⨯==γ
m h y c 67.13
5
3===，方向在墙被发现上方与法线成20°角。

作业题
1、某钻孔土样的压缩试验及记录如表，试绘制压缩区线和计算各土层的α1-2及相应的压缩模量E s ，并评定各土层的压缩性。

2、某工程采用箱形基础，基础底面尺寸b ×l =10.0m ×10.0m ，基础高度h =d =6.0m ，基础顶面与地面平齐，地下水位深2.0m ，基础顶面集中中心荷载N =8000kN ，基础自重G =3600kN ，其他条件如图，估算此基础的沉降量。

（答案：0）
E =5.0MPa
sat
s
3、某地基土的内摩擦角φ=20o
，粘聚力c =25kPa ，土中某点的最大主应力为250kPa ，最小主应力为100kPa ，试判断该点的应力状态。

4、某挡土墙墙高5m ，墙背倾角为10°，填土表面倾角15°，填土为无粘性土，重度γ=15.68kN /m 3，内摩擦角φ=30°。

墙背与土的摩擦角δ=3
2φ。

试求作用在墙上的总主动土压力三要素。