土力学与地基基础例题计算
土力学地基基础章节计算题及答案
章节习题及答案第一章土的物理性质1有一块体积为60 err?的原状土样，重N,烘干后N 。
已只土粒比重（相对 密度）G,二。
求土的天然重度、天然含水量⑷、干重度°、饱和重度腆、浮 重度'、孔隙比e 及饱和度S标，故题目可解。
人(1 + w) 126.7(1 + 0.235)------------------ —1 = --------------------------------------/17.5w ・G 0.235x 2.6 _ S r = ------ = --------------- = 71% ' e 0.884注意：1・使用国际单位制；2.w 为已知条件，w =10kN/m 3;3. 注意求解顺序，条件具备这先做;4. 注意各的取值范围。
2某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%,为便于夯实需在土料中加水,解：分析：由〃和可算得,由必和A 可算得加上G,共已知3个指VV _ 1.05x10」一厂 60x10"= 17.5kN/m 3叱 _ 0.85x10"T 60x10"= 14.2kN/m 3:.y s = G 仏=2.67x10 = 26.7kN/m 3W s1.05-0.850^85= 23.5%= 0.884(1-12)(1-14)使其含水量增至15%,试问每1000 kg质量的土料应加多少水解：分析：加水前后必不变。
于是:加水前：(1)加水后：M s +15%xA/s =1000 +AM、v (2)由(1)得：= 952kg,代入(2)得：AM W =95.2kg注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg,另外，“=厶。
Ms3用某种土筑堤，土的含水量w=15%, 土粒比重Gs=。
分层夯实，每层先填0.5m ,其重度等=16kN/m‘，夯实达到饱和度S『=85%后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。
土力学与地基基础习题及答案
一、判断题1-1 已知甲土的含水量大于乙土，则甲土的饱和度大于乙土。
（）1-2 甲土的饱和度大于乙土，甲土的含水量就一定比乙土高。
（）1-3 塑性指数 IP 越大，说明土中细颗粒含量越大，而土处于可塑状态下的含水量范围越大。
（）1-4粘粒在最优含水量时压实密度最大，同一种土的压实能量越大，最优含水量越大。
（）1-5 两种不同的粘性土，其天然含水量相同，则其软硬程度相同。
（）1-6 软粘土的震陷是由于土结构受扰动后强度降低造成的。
（）1-7矩形均匀荷载作用下基础角点下某深度处的附加应力бzA与基础中心点下同一深度处附加压力бzO的关系是：бzA<бzO /4 。
（）1-8 地基中应力扩散现象是由土中孔隙水压力消散而造成的。
（）1-9 土中超静孔隙水压为是由动荷载引起的。
（）1-10 土的压缩模量为在侧限条件下土的竖向应力增量与竖向应变增量之比。
（）1-11 土的侧压力系数没有大于 1 的情况。
（）1-12 按规范法计算地基的沉降量时，地基压缩层厚度 Zn 应满足的条件是：бz = 0.2 бcz ( )1-13 《建筑地基基础设计规范》（ GBJ7-89 ）规定对某些二级建筑物可不做地变形计算是因为这些建筑物的变形问题不必考虑。
（）1-14 局部倾斜是指单独基础内两端点沉降之差与此两点水平距离之比。
（）1-15 地基土层次固结变形速率与土层的厚度无关。
（）1-16 土中水的渗透速度即为其实际流动速度。
（）1-17甲土层是一面排水，乙土层是双面排水，其它条件都一样，两土层的时间因数也一样。
（）1-18单元土体中破坏面上剪应力等于土的抗剪强度时，该面一般为具有最大剪应力的那个面。
（）1-19 固结排水剪与固结不排水剪有效应力强度指标相差很大。
（）1-20强超固结土在受剪过程中体积有增大的趋势，在不排水受剪时，其孔隙水压力将减小。
（）1-21 以总应力法慢剪或排水剪得到的抗剪强度指标即为土的有效强度指标。
土力学地基基础章节计算题及答案
章节习题及答案第一章 土的物理性质1 有一块体积为60 cm 3的原状土样，重 N, 烘干后 N 。
已只土粒比重（相对密度）s G =。
求土的天然重度、天然含水量w 、干重度d、饱和重度sat、浮重度’、孔隙比e 及饱和度S r解：分析：由W 和V 可算得，由W s 和V 可算得d，加上G s ，共已知3个指标，故题目可解。
363kN/m 5.1710601005.1=⨯⨯==--V W γ 363s d kN/m 2.1410601085.0=⨯⨯==--V W γ 3w sws kN/m 7.261067.2=⨯===∴γγγγs s G G%5.2385.085.005.1s w =-==W W w 884.015.17)235.01(7.261)1(s =-+=-+=γγw e (1-12) %71884.06.2235.0s =⨯=⋅=e G w S r (1-14) 注意：1．使用国际单位制； 2．w为已知条件，w=10kN/m 3；3．注意求解顺序，条件具备这先做； 4．注意各的取值范围。
2 某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%，为便于夯实需在土料中加水，使其含水量增至15%，试问每1000 kg 质量的土料应加多少水 解：分析：加水前后M s 不变。
于是：加水前： 1000%5s s =⨯+M M （1）加水后： w s s 1000%15M M M ∆+=⨯+ （2）由（1）得：kg 952s =M ，代入（2）得： kg 2.95w =∆M 注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，swM M w =。
3 用某种土筑堤，土的含水量w ＝15％，土粒比重G s ＝。
分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等＝16kN/ m 3，夯实达到饱和度r S ＝85%后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。
解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有：2211s 11e he h h +=+=（1） 由题给关系，求出：919.0116)15.01(1067.21)1(s 1=-+⨯⨯=-+=γγw e 471.085.015.067.2s 2=⨯==r S w G e 代入（1）式，得： m 383.05.0919.01471.011)1(1122=⨯++=++=e h e h4 某砂土的重度s γ＝17 kN/ m 3，含水量w ＝%，土粒重度s γ＝ kN/ m 3。
土力学地基基础--李
土 力 学 地 基 基 础题型：一、名词解释（5、6个）二、问答题（3、4个）三、计算题（3、4个）第一部分 名词解释1、稠度：粘性土在某一含水量时的软硬程度或粘滯程度（ppt ）。
2、液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水率称为液限L w 。
3、塑限：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率称为塑限P w 。
4、缩限：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水率呈为缩限s w 。
5、塑性指数：液限与塑限的差值，去掉百分数符号，称塑性指数P I 。
6、液性指数：天然含水率与塑限的差值和液限与塑限的差值之比L I 。
7、灵敏度：粘性土的原状土无侧限抗压强度与原土结构完全破坏的重塑土（保持含水率和密度不变）的无侧限抗压强度的比值，称为灵敏度t S 。
8、砂土：粒径d ＞2mm 的颗粒含量不超过全重的50%，且d ＞0.075mm 的颗粒超过50%的土称为砂土。
9、粉土：塑性指数P I ≤10且粒径大于0.075mm 的颗粒含量不超过全重的50%的土称为粉土。
10、粘性土：土的塑性指数P I ＞10时，称为粘性土。
11、有效应力原理：饱和土体所承受的总应力σ为有效应力σ′与孔隙水压力 u 之和，即σ=σ′+u ，亦即该公式称为有效应力原理。
（可能以名词解释或简答题的形式出题）12、压缩模量：是指土体在侧限条件下的应力增量与应变增量之比（ppt ）。
13、变形模量：14、压缩系数：表示在单位压力增量作用下土的空隙比的减小值。
15、压缩指数：压缩试验结果以孔隙比为纵坐标，以对数坐标为横坐标，绘制e-lgp 曲线，此曲线开始一段呈曲线，其后很长一段为直线段，即曲线的斜率相同，此斜率为压缩指数。
16、基础底面的附加压力（或应力）：建筑物荷载在地基中增加的压力称为附加压力。
17、分层总和法：先将地基土分为若干水平层，各土层厚度分别为 h1\h2\...,计算每层土的压缩量s1s2s3…，然后累计起来，即为总的地基沉降量。
18、正常固结土：指土层历史上经受的最大压力，等于现有覆盖土的自重压力。
土力学与地基基础习题一
土力学与地基基础习题一、简答题、填空题、名词解释部分1、不均匀系数2、曲率系数3、什么情况是级配不良？什么是级配良好？4、对粘性土的塑性、工程性质影响最大的是__(选项：强结合水、弱结合水、毛细水、重力水)。
5、电泳、电渗实验说明什么？在基坑排水中，把阳极放在基坑中还是岸边？6、简述土的单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。
7、①某粘性土，G s=2.72，用环刀法测密度，环刀重42g，环刀加土重150g，环刀高20mm，内径61.8mm，则该土的密度是__（保留2位小数）g/cm3。
容重是__（保留1位小数）kN/m3。
②用烘箱法测该土样的含水量，铝盒编号C1553，铝盒重11.18g，盒加湿土重28.83g，烘干冷却后盒加干土重24.32g，则该土样的含水量是__％（保留2位小数）。
③该土样的孔隙比是__（保留3位小数），饱和度是__％（保留2位小数）。
8、将某土样分成三份：A、B、C，向A里加入适量的水调和均匀，用76g的液限仪圆锥在5秒内沉入深度恰好为10mm，取出该土样测其含水量为39％；将B稍烘干进行搓条，当直径达到3mm时土条表面出现均匀裂缝并开始断裂，测其含水量为23％；直接测得C的含水量为30％。
则该土的液限是__％，塑限是__％，塑性指数是__，液性指数是__，该地基土是__（选项：粉土、粉质粘土、粘土），该土处于__（选项：坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑）状态。
9、(保留3位小数)某环刀内土为粉土，G s=2.72，含水量为36％，密度为1.68g/cm3，环刀高为20mm，净面积30cm2，把环刀内土样放置在压缩仪上进行压缩，开始时在1kPa压力作用下压缩仪上测微表读数为8.72，在100kPa压力作用下24小时后测微表读数为7.70（其中仪器变形量为0.04），在200kPa压力作用下24小时后测微表读数为7.54（其中仪器变形量为0.06），则土样原始孔隙比e0=__，100kPa压力下固结后孔隙比e1=__，200kPa压力下固结后孔隙比e2=__，土的压缩系数a1-2=__（要写单位），100kPa压力下土固结后的压缩模量E s=__（要写单位），该土是__（选项：低压缩性土、中压缩性土、高压缩性土）。
土力学与地基基础第三版课后答案全解
第2章 土的性质及工程分类2.2 试证明下列换算公式 （1）1s w d d e ρρ=+(2) 1r w s w s er d r e γ+=+(3) (1)S r wd n s n−=证明： 令1s v =，则由v s v e v =得v v e =，1s v v v v e =+=+，由s s sm d v =·1w p 得s s s w s w m d v d ρρ== 由wsm w m =·100%得w s s w m wm wd ρ== 所以 (1)s w s w m m m d w ρ=+=+ （1）由 sd m vρ= 得 1s wd d eρρ=+ （2）由wr vv s v =·100%得s r wd s e =⇒s r wd s e =则(1)(1)11s w s w d w d w r m r g g g ve e ρρ++====++1s w s w d wr d r e +=+1r w s ws er d r e +=+ （3）由v v n v =·100% 得 11e n n e e n =⇒=+−，则w r vvs v =·100%=s wd e =(1)s vd n n − 2.3在土的三相组成示意图中，取土粒体积1s v =。
已知某土样的土粒比重s d =2.70，含水量=32.2%，土的天然密度ρ=1.913/g cm ，水的密度31.0/w g cm ρ=。
按各三相比例指标的定义，计算图2.50中6个括号内的数值及r s 和'r 。
解：因1s v =, 2.70s d =, w=32.2%, ρ=1.91g/3cm , 31.0/w g cm ρ=由(1) 2.70(10.322)1.0110.871.91s w d w e ρρ++=−=−= （1）3v v 0.87e cm ==（2）0.322w s v wd ==*2.70=0.873cm （3）110.87 1.87v e =+=+=3cm （4） 2.70s s w m d ρ==*1.0=2.70g（5）0.322w s w m wd ρ==*2.70*1.00.87g = （6） 3.57s w m m m g =+= （7）s r wd s e =或w v vv *0.87100%0.87=*100%=100% （8）''1 2.71110.87s w d r g g e ρρ−−===++*1039.1/kN m = 2.4 用体积为723cm 的环刀取得某原状土样重129.5g ，烘干后土重121.5g ，土粒比重为2.7，试计算该土样的含水量w 、孔隙比e 、饱和度r s 、重度r 、饱和重度sat r 浮重度'r 以及干重度d r ,并比较各重度的数值大小（先导得公式然后求解）。
土力学与地基基础设计实例
设计题目某教学楼为两层钢筋混凝土框架结构，采用柱下独立基础，柱网布置如图4-7所示，在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合，由上部结构传来的轴心荷载为680kN，弯矩值为80kN·m，水平荷载为10kN。
柱永久荷载效应起控制作用，柱截面尺寸为350mm ×500mm，试设计该基础。
2.工程地质情况该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察：持力层为粘性土（ηb=0、ηd=1.0），土的天然重度为18 kN/m3，f ak=230kN/m2，地下水位在-7.5m处，无侵蚀性，标准冻深为1.0m（根据地区而定）。
3.基础设计⑴确定基础的埋置深度dd=Z0+200 =（1000 +200）mm=1200 mm根据GB50007-2002规定，将该独立基础设计成阶梯形，取基础高度为650 mm，基础分二级，室内外高差300mm，如图4-8所示。
2⑵确定地基承载特征值f a假设b ＜3m,因d =1.2m ＞0.5m 故只需对地基承载力特征值进行深度修正, ()[]22m d ak a m /kN 6.242m /kN 5.02.1180.1230)5.0(=-⨯⨯+=-+=d f f γη⑶确定基础的底面面积m 35.1m 21.52.1=+=h A ≥22a km 11.3m 35.1186.242680=⨯-=⨯-+h f P F k γ 考虑偏心荷载影响，基础底面积初步扩大12%，于是 22m 73.3m 11.32.12.1=⨯=='A A取矩形基础长短边之比l/b =1.5，即l =1.5bm 58.15.173.35.1===A b 取b=1.6 m 则l =1.5b =2.4 mA = l ×b =2.4×1.6 m=3.84 m 2⑷持力层强度验算作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为kN 68.783kN )35.184.320680(kN 680K K =⨯⨯+=+=+h A G F γ m kN 5.86m )kN 65.01080(k ⋅=⋅⨯+=+=Vh M Mm 11.0m 68.7835.86k k 0==+=k G F M e ＜m 4.06m 4.26==l 符合要求。
土力学与地基基础计算试题及答案.
试计算该土样的孔隙比和干重度。
（水的重度 γw = 1OkN/ m 3）（6 分）30. 有一种土，测得其黏聚力 c=1OkPa ，φ=16°。
当该土中某面上荷载作用产生的 σ=290kPa ， γ=95kPa ，土体在该面上是否已经达到极限平衡状态。
（7 分）31. 某挡土墙墙高 H=5.2m ，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，重度 y=18. 8kN/m 3，内摩擦角 φ= 30 °，墙后填土表面有超载 15kN/m 。
（1） 求作用在挡墙上被动土压力分布，并画出分布图； （5 分）（2） 计算作用在挡墙上被动土压力 E P 。
（2 分）32.如图所示的某建筑物柱下单独基础，其基底尺寸 ι=6m ， b=2m ，作用在± 0.00 标高（室 内地面）处的竖向荷载设计值为 2295- 6kN ，天然地面标高为 -0.45m ，其他指标见图。
试按当垂直压力 σ=200kPa 时，测得其抗剪强度 T f=116kPa ，回答以下问题：持力层承载力的要求，验算基底尺寸是否合适。
8 分）33. 对某个砂试样进行直接剪切试验，（1）该干砂的内摩擦角为多少？（ 5 分）（2）大主应力作用面与剪切破坏面的夹角为多少？（ 2 分）σ3=1OOkPa，试样破坏时，需施加多大（3）如果对该砂样进行三轴压缩试验，施加周围压力的大主应力σ1?（3 分）34. 某条形基础，基础宽度b=4.Om，埋深d=2.Om，地基土的重度为7=18. 5kN/ m 3，黏聚力c= 15kPa ，内摩擦角φ＇=200，查表可得N C=17.7 、N q =7. 44 、N y=4．o，试按太沙基公式确定地基的极限承载力，如果安全系数K =2.5 ，求地基承载力特征值。
（7分）28. 在对某地基土进行试验时，以环刀切取土样。
土样高度2cm，上、下底面积为50cm2，称得原状土样质量为190g ，烘干后土样质量为150g。
土力学及地基基础例题计算
1 2 7 1 0 9 0 . 5 2 7 1 0 . 7 0 4 . 4 5 kP
底面
a 21 h 1 2 zK a 2 2 C K a 2
1 7 2 1 9 3 0 .5 7 2 1 0 .75
3.9 k 6Pa
a 01 za 1 K 1 0 7 0 .3 0 1
（3）计算地下水位以下土层的主动土压力及水压力 因水下土为砂土，采用水土分算法
主动土压力：
顶面 a 1 1 h 1 2 z K a 2 1 8 6 9 0 0 . 3 3 3 . 0 k 6 3 P
底面 a 2 1 h 1 2 z K a 2 1 8 6 9 4 0 . 3 4 8 . 3 0 k3 P
721z????????????????????????????????????????4计算主动土压力ea的作用方向水平作用点距墙基为z则19例题用水土分算法计算图所示的挡土墙上的主动土压力水压力及其合力
解：绘制三相草图，计算三相草图中的各相的物理指标：
质量M（g）
体积V（cm3）
ma mw m
气相 液相
分层总和法计算
F=1440kN
1.确定分层厚度
每水层位厚以度上分hi ＜两0层.4，b=各1.16.m2m，，地地下下 水位以下按1.6m分层
3.4m d=1m
b=4m
2.计算地基土的自重应力
自重应力从天然地面起算，z 的取值从基底面起算
z(m) 0 1.2 2.4 4.0 5.6 7.2
σc(kPa) 16 35.2 54.4 65.9 77.4 89.0 3.计算基底压力
按分层总和法求得基础最终沉降量为s=Σsi =54.7mm
例题：某砂土地基中夹有一层正常固结的粘土层，如图。粘土孔 隙比e0=1.0，压缩指数Cc=0.36。 问： (1)今在地面大面积堆载q=100kN/m2，粘土层会产生多大的 压缩?（计算不需分层）；若粘土的固结系数Cv=3*10-3cm2/s， 则达到80％固结度时粘土层压缩量多少？需多少天？（U=80%时 Tv=0.64）
土力学基础设计例题
基础设计计算案例题2. 某沉箱码头为一条形基础，在抛石基床底面处的有效受压宽度Be ˊ =12m,墙前基础底面以上边载的标准值为q k =18kPa,抛石基床底面以下地基土的指标标准值为：内摩擦角k ϕ=30º，粘聚力c k =0，天然重度γ=19kN/m 3·抛石基床底面合力与垂线间夹角δˊ=11.3º。
不考虑波浪力的作用，按《港口工程地基规范》(1T7250-98 )算得的地基极限承载力的竖向分力标准值最接近下列哪一个数值？（k ϕ=30º时，承载力系数N γB =8.862, N qB =12.245）(A) 7560.5kN/m ； (B) 7850.4kN/m ；(C) 8387.5kN/m ；(D) 8523.7kN/m 。
1. 某建筑物基础底面尺寸为3m×4m ，基础理深d =1.5m ，拟建场地地下水位距地表1.0m ，地基土分布：第一层为填土，层厚为1米，γ＝18.0kN/m 3；第二层为粉质粘土，层厚为5米，γ＝19.0kN/m 3，φk ＝22º，C k =16kPa ；第三层为淤泥质粘土，层厚为6米，γ＝17.0kN/m 3，φk ＝11º，C k =10kPa ；。
按《地基基础设计规范》（GB50007－2002）的理论公式计算基础持力层地基承载力特征值f a ，其值最接近下列哪一个数值？(A) 184kPa ； (B) 191kPa ；(C) 199 kPa ；(D) 223kPa 。
3. 某建筑物的箱形基础宽9m ，长20m ，埋深d =5m ，地下水位距地表2.0m ，地基土分布：第一层为填土，层厚为1.5米，γ＝18.0kN/m 3；第二层为粘土，层厚为10米，水位以上γ＝18.5kN/m 3、水位以下γ＝19.5kN/m 3，L I =0.73，e =0.83由载荷试验确定的粘土持力层承载力特征值f ak =190kPa 。
土力学与地基基础(一)X 课程 第三章 土的压缩性与地基沉降计算
第三章土的压缩性与地基沉降计算填空题：1、地下水位的升降会引起土中自重应力的变化，地下水位升高则引起土体中的有效自重应力__________，地下水位下降引起土体中的有效自重应力__________。
2、计算自重应力时，地下水位以下的重度应取__________。
3、为了简化计算，基底压力常近似按__________分布考虑。
4、某均质地基，已知其重度γ＝17.6kN／m3，则地面下深度为3m处由上部土层所产生的竖向自重应力为__________kPa。
5、均布矩形荷载作用于地表，矩形荷载中心和角点的附加应力分别为σ0和σ1，则σ0和σ1的关系是__________。
6、在相同的压力作用下，饱和粘性土压缩稳定所需时间t1与饱和砂土压缩稳定所需时间t2的关系是__________。
7、若土的初始孔隙比为0.8，某应力增量下的压缩系数为0.3MPa-1，则土在该应力增量下的压缩模量等于__________。
8、按照土体前期固结压力与现有自重应力的关系，可将土分为正常固结土、__________和__________三大类。
9、从应力转化的观点出发，可以认为饱和土的渗透固结无非是：在有效应力原理控制下，土中孔隙压力消散和__________相应增长的过程。
10、在其他条件相同的情况下，固结系数增大，则土体完成固结所需时间的变化是__________。
11、常见的地基最终沉降量的计算方法有__________、__________和弹性力学法。
12、建筑物地基变形的特征有__________、__________、__________和__________四种类型。
选择题：1、自重应力在均匀土层中呈（）分布。
（A）、折线（B）、曲线（C）、直线（D）、均匀2、地下水位升高会引起自重应力（）。
（A）、增大（B）、减小（C）、不变（D）、不能确定3、某场地自上而下的土层分布为：第一层粉土，厚3m，重度Y为18kN／m3；第二层粘土，厚5m，重度为18.4kN／m3，饱和重度γsat=19.0kN／m3，地下水位距地表5m，则地表下6m 处的竖向自重应力等于（）。
土力学与基础工程地基土中的应力计算
标高处原有的自重应力后，新
增加于基底的压力。
m 1h1 2h2 nhn / d
注意：
p0 p cz p m d
基底附加压力 的计算
地下水位以下的重度取有效重度
基底附加压力
基础标高以上土的加 权平均容重
自重应力
p
0
p
0
d
p0 max pmax 基底压力呈梯形分布时， 0d p0 min pmin 基底附加压力
【例题分析】 • 【例】某条形地基，如下图所示。基础上作用荷载
F=400kN/m，M=20kN•m，试求基础中点下的附加压 力。
FK 0.1m MK
1.5m 0 ＝18.5kN/m3 2m
分析步骤I：
FK=400kN/m 0.1m MK=20kN •m
1.5m 2m
0 ＝18.5kN/m3
荷载偏心距 e=M/(F+G)
基础及上覆 土重G= GAd 140.3kPa
319.7kPa
pmax pmin
1.基底压力计算
条形基础取单 位长度计算
F G 6e 1 bl l
讨论：基底压力分布？
pmax pmin
F G 6e 1 bl l
当e<l/6时，pmax，pmin>0，基底压力呈梯形分布 当e=l/6时，pmax>0，pmin=0，基底压力呈三角形分布 当e>l/6时，pmax>0，pmin<0，基底出现拉应力
pmax
pmin e<l/6
cz2 cz1 2h2 7.85 17.8 2 43.45kN m 2
土力学与地基基础习题集与答案第2章
第2章土的物理性质及分类（答案在最底端）一、简答题1.什么是土的物理性质指标？哪些是直接测定的指标？哪些是计算指标？1.【答】（1）土的各组成部分的质量和体积之间的比例关系，用土的三相比例指标表示，称为土的物理性质指标，可用于评价土的物理、力学性质。
（2）直接测定的指标：土的密度ρ、含水量ω、相对密度d s；计算指标是：孔隙比e、孔隙率n、干密度ρd、饱和密度ρsat、有效密度ρ’、饱和度S r2.甲土的含水量大于乙土，试问甲土的饱和度是否大于乙土？3.什么是塑限、液限和缩限？什么是液性指数、塑性指数？4.塑性指数对地基土性质有何影响？5.什么是土的冻胀性？产生机理是什么？6.说明细粒土分类塑性图的优点。
7.按规范如何对建筑地基岩土进行分类？7. 【答】作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
8.甲乙两土的天然重度和含水量相同，相对密度不同，饱和度哪个大？9.简述用孔隙比e、相对密实度D r判别砂土密实度的优缺点。
10.简述野外判别碎石土密实度方法？11.什么是土的灵敏度和触变性？试述在工程中的应用。
12.说明下图2-1中各图的横纵坐标，同时标出单位。
（a）级配曲线（b）击实曲线（c）塑性图图2-113.影响土压实性的主要因素什么？14.什么是最优含水量和最大干密度？15.为什么含水量ω<最优含水量ωop时，干密度ρd随ω增加而增大，ω>ωop时，ρd随ω增加而减小？16. 在填方压实工程中，土体是否能压实到完全饱和状态？为什么？（华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试）17.影响土击实效果的因素有哪些？18. 为什么仅用天然含水量说明不了粘性土的物理状态，而用液性指数却能说明？（长安大学2007年硕士研究生入学考试）二、填空题1.粘性土中含水量不同，可分别处于、、、、四种不同的状态。
其界限含水量依次是、、。
2.对砂土密实度的判别一般采用以下三种方法、、。
《土力学与地基基础》课程题库(第10章)(1)
《土力学与地基基础》课程题库（第10章）一、名词解释桩侧负摩阻力、群桩效应、承台效应、桩基础、基桩二、单项选择题1、预制桩按施工工艺的不同来分类，不包括（）。
A．锤击沉桩B．振动沉桩C．沉管灌注桩D．静力压桩2、预制桩施工工艺中，产生噪声最大的是（）。
A．锤击沉桩B．振动沉桩C．扩底灌注桩D．静力压桩3、当桩周土体因某种原因对桩产生向上作用的摩阻力，此称为（）。
A．正摩阻力B．负摩阻力C．上摩阻力D．下摩阻力4、当桩周土体因某种原因对桩产生向下作用的摩阻力，此称为（）。
A．正摩阻力B．负摩阻力C．上摩阻力D．下摩阻力5、对于入土深度相同的桩，若有负摩阻力产生，则桩的承载力相对（）。
A．增大B．减小C．不变D．无法判断6、对于入土深度相同的桩，若有负摩阻力产生，则桩基沉降量（）。
A．增大B．减小C．不变D．无法判断7、产生桩侧负摩阻力的情况有多种，例如（）。
A、桩附近地面大面积堆载B、桩顶荷载增大C、桩端未进入坚硬土层D、场地地下水位上升8、关于群桩基础的承载力和各单桩的承载力之和的大小比较，一般情况下，摩擦型群桩基础的承载力（）各单桩的承载力之和。
A．大于B．小于C．等于D．远大于19、以下关于群桩中单桩桩顶竖向力，正确的是（）。
A．其平均值不应小于1倍基桩竖向承载力特征值B．其平均值不应大于1倍基桩竖向承载力特征值C．其最大值不应大于1倍基桩竖向承载力特征值D．其最大值不应大于1.1倍基桩竖向承载力特征值10、受偏心荷载作用的群桩基础，当（）时，持力层承载力才能满足要求。
A ．B ．且C ．D ．且11、桩基础的桩端进入持力层的最小深度宜为桩身直径的（）。
A．0.1倍~0.3倍B．0.2倍~0.4倍C．1倍~3倍D．2倍~4倍12、嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度不宜小于（）。
A．0.1m B．0.5m C．1.0m D．1.5m13、嵌岩灌注桩桩端以下（）倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布，且在桩底应力扩散范围内应无岩体临空面。
土力学与地基基础——第3章 地基土中的应力计算
三、水平向自重应力 土的水平向自重应力cx和cy可按下式计算：
cxcyK0cz
天然地面
土的侧压力系数/ 静止土压力系数
cz cx
广义虎克定律推导出
理论关系为
K0
1
。
值K可0 以在实验室测定。
cy
编辑ppt
z
四、例题分析
【例】一地基由多层土组成，地质剖面如下图所示，试计
算并绘制自重应力σcz沿深度的分布图
土中应力
自重应力
附加应力
编辑ppt
建筑物修建以前，地 基中由土体本身重量 所产生的应力
建筑物重量等外荷载 在地基中引起的应力 增量
土中应力计算的目的：
第一节 概述
土中应力过大时，会使土体因强度不够发生破坏， 甚至使土体发生滑动失去稳定。
土中应力的增加会引起土体变形，使建筑物发生沉 降，倾斜以及水平位移。
布。根据平衡条件求得重分布后的基底最大压应力。
pmax
pmin pmax
pmin=0
e<l/6
e=l/6
pmax
e>l/6
pmin<0 基底压力重分编布辑pppt max
2(F G) pmax 3( l e)b pmin=0
基底压力重分布
l
l/2-e e>l/6
偏心荷载作用线
应与基底压力的
b
编辑ppt
法国数学家布辛内斯克（J. Boussinesq）1885年推出了该
问题的理论解，包括六个应力分量和三个方向位移的表达
式
教材P48页
其中，竖向应力z：
z3 2 PR z3 52 3 [1(r1 /z)2]5/2zP 2z P 2
土力学与地基基础设计实例
《土力学与地基基础》课程设计参考一、墙下条形基础课程设计任务书（一）设计题目某教学楼采用毛石条形基础，教学楼建筑平面如图4-1所示，试设计该基础。
（二）设计资料⑴工程地质条件如图4-2所示。
杂填土 3KN/m16=γ 粉质粘土 3KN/m18=γ3.0=b η a MP 10=s E 6.1=d η 2KN/m196=k f淤泥质土a2MP=sE2KN/m88=k f⑵室外设计地面-0.6m ，室外设计地面标高同天然地面标高。
图4-1平面图图4-2工程地质剖面图二、墙下条形基础课程设计指导书（一）荷载计算 1.选定计算单元 对有门窗洞口的墙体，取洞口间墙体为计算单元；对无 门窗洞口的墙体，则可取1m 为计算单元（在计算书上应表示出来）。
2.荷载计算 计算每个计算单元上的竖向力值（已知竖向力值除以计算单元宽度）。
（二）确定基础埋置深度dGB50007-2002规定d min =Z d -h max 或经验确定d min =Z 0+（100~200）mm 。
式中 Z d ——设计冻深，Z d = Z 0·ψzs ·ψzw ·ψze ； Z 0——标准冻深；ψzs ——土的类别对冻深的影响系数，按规范中表5.1.7-1；ψzw ——土的冻胀性对冻深的影响系数，按规范中表5.1.7-2；ψze ——环境对冻深的影响系数，按规范中表5.1.7-3；（三）确定地基承载力特征值f a)5.0()3(m d b ak a -+-+=d b f f γηγη式中 f a ——修正后的地基承载力特征值（kPa ）； f ak ——地基承载力特征值（已知）(kPa)；ηb 、ηb ——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数（已知）；γ——基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度(kN/m 3)；γm ——基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度(kN/m 3)； b ——基础底面宽度（m ），当小于3m 按3m 取值，大于6m 按6m 取值；d ——基础埋置深度（m ）。
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z(m) σc(kPa) 0 1.2 2.4 4.0 5.6 7.2 16 35.2 54.4 65.9 77.4 89.0
b=4m
3.计算基底压力 G G Ad 320kN
F G p 110 kPa A
4.计算基底附加压力
p0 p d 94kPa
7
5.计算基础中点下地基中附加应力
114.5 0.970 0.937 0.0618 115.2 0.960 0.936 0.0122 104.5 0.954 0.940 0.0072 97.0 0.948 0.942 0.0031 98.8 0.944 0.940 0.0021
7.2
89.0
12.3
按分层总和法求得基础最终沉降量为s=Σsi =54.7mm
底面 a 2 1 h1 2 z K a 2 2C K a 2
17 2 19 0 0.57 2 10 0.75 4.4kPa
17 2 19 3 0.57 2 10 0.75 36.9 kPa
16
σz
e1
e2
e1i- e2i 1+ e1i
si (mm) 20.2 14.6 11.5 5.0 3.4
94.0 83.8 57.0 31.6 18.9
35.2 54.4 65.9 77.4
1200 25.6 88.9 1200 44.8 70.4 1600 60.2 44.3 1600 71.7 25.3 1600 83.2 15.6
9
例题：某砂土地基中夹有一层正常固结的粘土层，如图。粘土孔 隙比e0=1.0，压缩指数Cc=0.36。 问： (1)今在地面大面积堆载q=100kN/m2，粘土层会产生多大的 压缩?（计算不需分层）；若粘土的固结系数Cv=3*10-3cm2/s， 则达到80％固结度时粘土层压缩量多少？需多少天？（U=80%时 Tv=0.64） (2)压缩完成后，若地下水位下降2m，粘土层是否会产生新 的压缩量？若会，压缩量为多少？（水位下降后的砂土容重 γ =20kN/m3）.
10
解：（1）σ σ
s1=20*1+(21-9.8)×2=42.4
s2=42.4+(20-9.8)×2=62.8
粘土层平均自重应力：(σ
s1+σ s2)/2=52.6
s = H Cc lg[(p0+Δ p)/ p0]/(1+e0) = 200×0.36×lg[(52.6+100)/52.6] /(1+1.0)
7.2
6.确定沉降计算深度zn 根据σz = 0.2σc的确定原则，由计算结果，取zn=7.2m 7.最终沉降计算 根据e-σ曲线，计算各层的沉降量
8
z( m ) 0 1.2 2.4 4.0 5.6
h σc σz σz+ σc (kPa) (kPa) (mm) (kPa) (kPa) (kPa)
σc
a 1 36.0kPa
w1 0
a 1 36.0kPa
a 2 48.0kPa
w 2 39.2kPa
21
（4）计算总主动土压力和总水压力 1 1 E a 36 6 36 4 48 36 4 108 144 24 276kN / m
16
a 0 1 zK a 1 17 0 0.31 0
a 1 1 zK a 1 17 2 0.31 10.5kPa
a 1 4.4 kPa
a 2 36.9kpa
17
（4）计算主动土压力
1 1 E a 10 .5 2 4.4 3 36 .9 4.4 3 2 2 10 .5 13 .2 48 .75 72 .5kN / m
1
解：绘制三相草图，计算三相草图中的各相的物理指标：
质量M（g）
ma
体积V（cm3）
气相 液相
Va Vw Vv
mw
V m
ms
固相
Vs
（1）、设VS=1.0cm3 （2）、由ds=ms/VS×ρw=3.0,则ms=3.0g 由ω= mw/ ms=10%,则mw =0.3g，ma=0，Vw=0.3 cm3 总上：m= ma +ms +mw=3.3. 由V= m/ρ=1.65 cm3,则Vv=0.65 cm3
K a1 K a 2
（2）计算地下水位以上的主动土压力 顶面 a 0 1 zK a 1 18 0 0.333 0
30 tan 45 0.333 2
2
底面 a 1 1 zK a 2 18 6 0.333 36.0kPa （3）计算地下水位以下土层的主动土压力及水压力 因水下土为砂土，采用水土分算法 主动土压力： 顶面 a 1 1 h1 2 z K a 2 18 6 9 0 0.333 36.0kPa
σcz3=σcz2+γ3＇× h3 =31+(17-10)×3=52 KN/ M2
（4）、不透水层层顶：
σcz3＇=σcz3+γw× (h3+h2) =52+10×(2+3)=102KN/ M2
（5）、不透水层底：
σcz4=σcz3＇+γ4× h4 =102+20×4=182 KN/ M
5
例
题
某厂房柱下单独方形基础，已知基础底面积尺寸为 4m×4m，埋深d＝1.0m，地基为粉质粘土，地下水位距 天然地面3.4m。上部荷重传至基础顶面F＝1440kN,土的 天然重度＝16.0kN/m³ ,饱和重度 sat＝17.2kN/m³ ，有关 计算资料如下图。试用分层总和法计算基础最终沉降。
1 f 90 45 55 2 2
1 1 3 1 1 3 cos 2 f 275.7kPa 2 2
1 1 3 sin 2 f 108.1kPa 2
库仑定律
f tan c 115.3k Pa
库仑定律
f tan c 129.7kPa
最大剪应力面上τ<τf ，所以，不会沿剪应力最大的面发生破 14 坏
例题 挡土墙高5m，墙背直立，光滑，墙后填 土水平，共分两层，各土层的物理力学指标如图 所示，试求主动土压力并绘出土压力分布图。
15
解：（1）计算主动土压力系数
32 K a 1 tan2 45 0.31 2 16 K a 2 tan2 45 0.57 2
2 3 3 13.2 48.75 1.5 m 3 2 3
Ea的作用方向水平，作用点距墙基为z，则
1 z 10.5 3 72.5
18
例题 用水土分算法计算图所示的挡土墙上的 主动土压力、水压力及其合力。
19
解（1）计算主动土压力系数
σ
所以
kpa
e0 ＇ =e0-cclg[(p0+p)/ p0]=0.833 s’= H Cclg[(p0＇+Δ p)/ (Δ p+p0)]/(1+e0＇) =200*0.36lg[172.2/152.6]/(1+0.833) =5.73 cm
11
Байду номын сангаас
例 地基中某一单元土体上的大主应力为430kPa，小主应力 为200kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标c=15 kPa， =20o。试问①该单元土体处于何种状态？②单元土体最大剪 应力出现在哪个面上，是否会沿剪应力最大的面发生剪破？
底面 a 2 1 h1 2 z K a 2 18 6 9 4 0.333 48.0kPa
水压力：顶面 w 1 w z 9.8 0 0 底面 w 2 w z 9.8 4 39.2kPa
20
a0 0
2
(3）、计算其余的各个物理指标： ①、e=Vv/ VS=0.65 ②、n= Vv /V=39.4% ③、Sr= Vw / Vv =46.2% ④、ρ sat =( ms+ Vvρ w)/v=2.21 g/cm3 ⑤、γ sat=ρ sat×g=22.1KN/m3
⑥、ρ d = ms / v=1.82 g/cm3
（2）计算第一层的土压力 顶面 a 0 1 zK a 1 17 0 0.31 0
a1 1 a1 底面 （3）计算第二层的土压力
K a 2 0.75
zK
17 2 0.31 10.5kPa
顶面
a 1 1 h1 2 z K a 2 2C K a 2
13
由于τ<τf ，所以，该单元土体处于弹性平衡状态
3.图解法
实际应力圆 τmax
极限应力圆
c
3f
1 1f
最大剪应力与主应力作用面成45o 1 max 1 3 sin 90 115kPa 2 最大剪应力面上的法向应力
1 1 3 1 1 3 cos 90 315kPa 2 2
用角点法计算，过基底中点将荷载面四等分，计算边长l=b=2m， σz=4Kcp0,Kc由表确定
z(m) 0 1.2 2.4 4.0 5.6 7.2 z/b 0 0.6 1.2 2.0 2.8 3.6 Kc σz(kPa) σcz(kPa) σz /σc 0.2500 94.0 16 0.2229 83.8 35.2 0.1516 57.0 54.4 0.0840 31.6 65.9 0.0502 18.9 77.4 0.24 0.0326 12.3 89.0 0.14 zn (m)