土力学部分答案

第4章土中应力一简答题1何谓土中应力？它有哪些分类和用途？2•怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？3•地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响？4•基底压力分布的影响因素有哪些？简化直线分布的假设条件是什么？5 •如何计算基底压力门和基底附加压力」■' ?两者概念有何不同？6. 土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？7. 在工程中，如何考虑土中应力分布规律？二填空题1. 土中应力按成因可分为____________________________ 和 _________________________ 。

2. 土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为 ______________________________________________ 和(A)72kPa ; (B)36kPa ; (C)16kPa ; (D)38kPa 7•同上题，地表以下 5m 处土的竖向自重应力为( )。

(A)91kPa ;(B)81kPa ;(C)72kPa ;(D)41kPa&某柱作用于基础顶面的荷载为 800kN ，从室外地面算起的基础深度为 1.5m ，室内地面比室外地面高0.3m ，基础底面积为 4m 2，地基土的重度为17kN/m 3，则基底压力为()。

(A)229.7kPa ； (B)230 kPa ；(C)233 kPa ； (D)236 kPa9.由建筑物的荷载在地基内产生的应力称为( )。

(A)自重应力；(B)附加应力；(C)有效应力；(D)附加压力 10.已知地基中某点的竖向自重应力为 100 kPa ,静水压力为20 kPa , 土的静止侧压力系数为0.25，则该点的侧向自重应力为()。

(A)60 kPa ; (B)50 kPa ; (C)30 kPa ; (D)25 kPa11.由于建筑物的建造而在基础底面处产生的压力增量称为()。

(A)基底压力;(B)基底反力；(C)基底附加应力 ;(D)基底净反力 12.计算基础及上回填土的总重量时，其平均重度一般取()。

(A)17 kN/m 3 ; (B)18 kN/m 3 ； (C)20 kN/m 3 ; (D)22 kN/m 313. 在单向偏心荷载作用下，若基底反力呈梯形分布，则偏心距与矩形基础长度的关系为 (A)…1 ;(B) 「打';(C) * ; (D)14. 设b 为基础底面宽度，则条形基础的地基主要受力层深度为()。

(A)3b ;(B)4b ;(C)5b ;(D)6b ;15. 设b 为基础底面宽度，则方形基础的地基主要受力层深度为( )。

(A)1.5b ; (B)2b ;(C)2.5b ; (D)3b ;力相等，则两基础角点下附加应力之间的关系是((A) 两基础基底下z 深度处应力竖向应力分布相同 (B) 小尺寸基础角点下 z 深度处应力与大尺寸基础角点下 (C) 大尺寸基础角殿下 z 深度处应力与小尺寸基础焦点下 17. 当地下水位突然从地表下降至基底平面处，对基底附加应力的影响是()。

(A)没有影响;(B)基底附加压力增大;(C)基底附加压力减小18. 当地基中附加应力曲线为矩形时，则地面荷载形式为( )。

(A)圆形均布荷载 (B)矩形均布荷载 (C)条形均布荷载 (D)无穷均布荷载19.计算土中自重应力时，地下水位以下的土层应采用()。

(A)湿重度 ; (B)饱和重度 ; (C)浮重度 ; (D)天然重度20.在基底附加压力的计算公式 P o =P —' m d , d 为()。

(A) 基础平均深度(B) 从室内地面算起的深度 (C) 从室外地面算起的深度(D) 从天然地面算起的埋深，对于新填土场地应从老天然地面算起四、判断改错题1. 在均质地基中，竖向自重应力随深度线性增加，而侧向自重应力则呈非线性增加2. 由于土中自重应力属于有效应力，因而与地下水位的升降无关16.已知两矩形基础，一宽为2m,长为4m,另宽为4m,长为8m,若两基础的基底附加压)°2z 深度处应力相等 2z 深度处应力相等3. 若地表为一无限大的水平面，则土的重力在土中任一竖直面上产生的剪应力等于零4. 在基底附加压力的计算公式中，对于新填土场地，基底处土的自重应力应从填土面算起5. 增大柱下独立基础的埋深，可以减小基底的平均附加压力6. 柱下独立基础埋深的大小对基底附加应力影响不大7. 由于土的自重应力属于有效应力，因此在建筑物建造后，自重应力仍会继续使土体产生变形& 土的静止侧压力系数K o为土的侧向与竖向自重应力之比9•在弱透水土层中，若地下水位短时间下降，则土的自重应力不会明显增大10•基底附加压力在数值上等于上部结构荷载在基底所产生的压力增量11. 竖向附加应力的分布范围相当大，它不仅分布在荷载面积之下，而且还分布到荷载面积以外，这就是所谓的附加应力集中现象五计算题1. 某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m, ： =17KN/」’；第二层粉质黏土厚4m, ' =19KN/, - =2.73,w =31%,地下水位在地面下2m深处；第三层淤泥质黏土厚8m,”=18.2KN/ …/ ■ =2.74,w=41%;第四层粉土厚3m』=19.2KN/ *，‘ =2.72,w=27%;第五层砂岩未钻穿。

试计算各层交界处的竖向自重应力J ,并绘出・沿深度分布图。

（答案：第四层底,・=306.9KPa ）2. 某构筑物基础如图4-1所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680KN,偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸为4m：： 2m。

试求基底平均压力和边缘最大压力'丄：，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。

（答案：：l-：=301KPa）图4-13. 某矩形基础的底面尺寸为4m* 2.4m,设计地面下深埋为1.2m（高于天然地面0.2m）,设计地面以上的荷载为1200KN,基底标高处原有土的加权平均重度为18KN/V’。

试求基底水平面1点及2点下各3.6m深度'「点及' -点处的地基附加应力：值（见图4-2）。

（答案：点处=28.3KPa）^Tli 耳4mIZQflk%j I), no—vLi图4-24•某条形基础的宽度为2m,在梯形分布的条形荷载（基底附加应力）下，边缘（'1 '丄匚-= 200KPa,「一亠・=100KPa，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m及6m深度处值的：值。

（答案：中点下3m及6m处'分别为59.4及31.2KPa）5.某路基的宽度为8m（顶）和16m （底），高度H为2m （图4-3），填土重度；'为18KN/^ , 试求路基底面中心点和边缘点下深度位m处地基附加应力一一值。

（答案：中心点下2m深处I =35.41KPa）f- I I图4-36. 按图4—4中给出的资料，计算地基中各土层分界处的自重应力。

如地下水位因某种原因骤然下降至▽ 35.0高程，细砂层的重度为“ =18.2kN/m3,问此时地基中的自重应力有何改变？仔44 CiPi nkx m'X H N L S IT图4—47 •某场地自上而下的土层分布为：杂填土，厚度1m F=16kN/m3;粉质黏土，厚度5m,=19kN/m 3, /=10kN/m 3, K°=0.32;砂土。

地下水位在地表以下2m深处。

试求地表下4m深处土的竖向和侧向有效自重应力，竖向和侧向总应力。

& 某外墙下条形基础底面宽度为b=1.5m，基础底面标高为-1.50m，室内地面标高为土0.0 00,室外地面标高为-0.60m ,墙体作用在基础顶面的竖向荷载F=230kN/m,试求基底压力P。

9. 某场地地表0.5m 为新填土，；’=16kN/m3,填土下为黏土，}=18.5kN/m3，w=20 %,d s=2.71，地下水位在地表下1m。

现设计一柱下独立基础，已知基底面积A=5m2，埋深d=1.2m，上部结构传给基础的轴心荷载为F=1000kN。

试计算基底附加压力P。

10. 某柱下方形基础边长4m基底压力为300kPa，基础埋深为1.5，地基土重度为18kN/m3，试求基底中心点下4m深处的竖向附加应力。

已知边长为2m的均布方形荷载角点和中心殿下4m深处的竖向附加应力系数分别为0.084和0.108。

11. 已知条形均布荷载F b=200kPa，荷载面宽度b=2m试按均布矩形荷载下的附加应力计算公式计算条形荷载面中心殿下2m深处的竖向附加应力。

12. 有相邻两荷载面积A和B，其尺寸，相应位置及所受荷载如图4—5所示。

若考虑相邻荷载B的影响，试求A荷载中心点以下深度z=2m处的竖向附加应力z o图4—513. 某地基地表至4.5m深度为砂土层，4.5~9.0m为黏土层，其下为不透水页岩。

地下水位距地表2.0m。

已知水位以上砂土的平均孔隙比为0.52，平均饱和度为37%，黏土的含水量为42%，砂土和黏土的相对密度均为 2.65。

试计算地表至黏土层底面范围内的竖向总应力，有效应力和孔隙水压力，并绘制相应的应力分布图。

（取''w=9.81kN/m 3）14. 图4—6中所示的柱下独立基础底面尺寸为5mx 2.5m，试根据图中所给资料计算基底15.已知一条形基础底面尺寸为 60mx 4m 设基底压力均匀分布，基底中心点下2m 深度处的竖向附加应力为,问基底角点下 4m 深度处竖向附加应力为多少？16. 图4— 7所示为一座平面是 L 形的建筑物的筏型基础，试按角点法计算地基附加应力的概念分析建筑物上各点 A~F 中，哪一点的沉降最大？为什么？1七L *_____H ----------------------- 1 --------- 1图4—7第四章参考答案 一、简答题1. 【答】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。

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。

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•【答】我们把天然土体简化为线性弹性体。

即假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限空间弹性体而采用弹性理论来求解土中应力。