2013年9月份考试土力学与基础工程第三次作业

2013年9月份考试土力学与基础工程第三次作业
一、填空题（本大题共20分，共 10 小题，每小题 2 分）
1. 由土的自重在地基内产生的应力是土的 ______ 。

2. 强夯法第一遍夯击点间距可取夯锤 ______ 的2.5~
3.5倍。

3. 土是由 ______ 风化生成的松散堆积物。

4. 地基处理中的碾压及夯实处理方法有重锤夯实、机械碾压、 ______ 、强夯法等。

5. 对于堤坝及其地基，孔隙水主要沿两个方向渗流，属于 ______ 维固结问题。

6. 地基与基础设计必须满足的基本条件包括：①作用于地基上的载荷效应
______ 地基容许承载力，② ______ 不得超过地基变形容许值，③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备
7. ______ 得出的抗剪强度指标，适用于地基的透水性较佳和排水条件良好，而建筑物施工速度又较慢的工程。

8. 无筋扩展基础中的砖基础有两种，一种是 ______ ，另一种是 ______ 。

9. 湿陷性黄土又分为 ______ 性和 ______ 性两种黄土。

10. 减轻地基不均匀沉降影响的结构措施有 ______ 建筑物自重，设置
______ ， ______ 上部结构和基础的刚度，采用 ______ 结构。

二、名词解释题（本大题共20分，共 5 小题，每小题 4 分）
1. 土的固结
2. 颗粒级配
3. 静止土压力
4. 前期固结压力
5. 强夯法
三、计算题（本大题共40分，共 5 小题，每小题 8 分）
1. 某土样含水量为16%，重量为21.64N，欲把这种土的含水量变为25%，需加多少水重
2. 一方形基础底面宽b=2m，埋深d=1m，深度范围内土的重度γ=18.0kN/，作用在基础上的竖向中心载荷F=600kN，力矩Mx=100kN•m，力矩
My=100kN•m ，试计算基底最大压力边角下深度z=2m处的附加压力。

3. 已知某拟建建筑物场地地质条件，第（1）层：杂填土，厚度
1.0m,γ=18kN/m3;第（2）层：粉质粘土，厚度4.2m，γ=18.5kN/m3，e=0.92，=0.94,地基承载力特征值fak=136kPa，试按以下基础条件分别计算修正后的
地基承载力特征值：（1）当基础底面为：4×2.6m×m的矩形独立基础，埋深d=1m；（2）当基础底面为:9.5×36m×m的箱型基础，埋深d=3.5m。

分别计算修正后的地基承载力特征值
4. 某单独基础底面边长为1.8m，埋深0.5m，所受轴心载荷系数标准值
Fk=500kN。

基底以上为填土，重度γ=18.0kN/m3；其下为淤泥质土，其承载力特征值fak=80kPa。

若在基础下用重度γ=20.0kN/m3的粗砂做厚度为1.0m的砂垫层，试验算垫层厚度是否满足要求，并确定砂垫层的底面尺寸。

5. 某饱和土体积为100，土的重力为2.0N，土烘干后重1.64N，求该土的含水量、孔隙比和干重度。

四、问答题（本大题共20分，共 4 小题，每小题 5 分）
1. 有效应力原理
2. 简述从荷载开始施加到地基发生破坏，地基变形的经过哪几个阶段
3. 说明ρ、ρsat、ρ′、ρd的物理概念，并比较同一种土的ρ、ρsat、ρ′、ρd 的数值的大小。

4. 试述流砂现象和管涌现象的异同。

答案：
一、填空题（20分，共 10 题，每小题 2 分）
1.
参考答案：
自重应力
解题方案：
了解土的自重应力概念
评分标准：
填对一空得2分填错得0分
2.
参考答案：
直径
解题方案：
了解强夯法特点
评分标准：
填对一空得2分填错得0分
3.
参考答案：
岩石
解题方案：
回答出土的定义
评分标准：
填对一空得2分填错得0分
4.
参考答案：
振动压实
解题方案：
地基处理的主要方法
评分标准：
填对一空得2分填错得0分
5.
参考答案：
二
解题方案：
回答出渗流的类型
评分标准：
填对一空得2分填错得0分
6.
参考答案：
不得超过;基础沉降
解题方案：
回答出地基与基础设计所遵循的原则
评分标准：
填对一空得2分填错得0分
7.
参考答案：
土的固结排水剪（或CD）试验
解题方案：
回答出适合题目条件的抗剪强度测定方法
评分标准：
填对一空得2分填错得0分
8.
参考答案：
二皮一收,二、一间隔收
解题方案：
回答出两种类型
评分标准：
填对一空得2分填错得0分
9.
参考答案：
自重湿陷性;非自重湿陷
解题方案：
回答湿陷性黄土类型
评分标准：
填对一空得2分填错得0分
10.
参考答案：
减轻圈梁加强非敏感性
解题方案：
回答出几种主要措施
评分标准：
填对一空得2分填错得0分
二、名词解释题（20分，共 5 题，每小题 4 分）
1.
参考答案：
土体在压力作用下，土中水排出，孔隙水压力减小，有效应力增大的过程。

解题方案：
回答出土体固结的过程
评分标准：
回答完全得2分，回答不完全得1分
2.
参考答案：
土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。

解题方案：
回答级配概念
评分标准：
回答完全得2分，回答不完全得1分
3.
参考答案：
若刚性的挡土墙保持原来位置静止不动，墙后土体处于弹性平衡状态时作用在墙上的土压力称为静止土压力。

解题方案：
回答三种土压力形成原因
评分标准：
回答完全得2分，回答不完全得1分
4.
参考答案：
前期固结压力是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力。

解题方案：
掌握土体所处的三种固结状态
评分标准：
回答完全得2分，回答不完全得1分
5.
参考答案：
土层在巨大的冲击能作用下，土中产生很大的压力和冲击波，致使土体局部压缩，夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道，使土中的孔隙水（气）顺利排出，土体迅速固结的地基加固方法。

解题方案：
回答强夯法的概念
评分标准：
回答完全得2分，回答不完全得1分
三、计算题（40分，共 5 题，每小题 8 分）
1.
参考答案：
解题方案：
运用土的含水量的定义解题
评分标准：
正确列出解答公式得10分，得到正确结果再得5分
2.
参考答案：
pmax=302kPa，pmin=2kPa
解题方案：
直接代入公式
评分标准：
求出各分块所产生的附加应力作用得10分，最后结果得5分
3.
参考答案：
（1）矩形独立基础修正后的地基承载力特征值fa:
基础宽度b=2.6m(0.85),IL=0.92,ηb =0、ηd =1.0
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηbγm（d-0.5）=136+0+1.0*18*（1.0-0.5）=145kpa （2）箱型基础修正后的地基承载力特征值fa:
基础宽度b=9.5m(>6.0m),按6m考虑;埋深d=3.5m,持力层质粘土的
e=0.94(>0.85),IL=0.92,查P40表2-3得：ηb=0、ηd=1.0
γm=(18*1.0+18.5*2.5)/3.5=18.4KN/m3
fa= 136+0+1.0*18.4*（3.5-0.5）=191.2kpa
解题方案：
直接运用承载力特征值公式
评分标准：
每问7.5分，其中公式各占5分，结果各占2.5分
4.
参考答案：
解答过程参见教材P328页，例12.1 满足要求
解题方案：
求得承载力特征值，与实际承载力进行比较
评分标准：
每问7.5分，其中公式各占5分，结果各占2.5
5.
参考答案：
解答过程参见教材P18页例2.2
解题方案：
运用三相草图和指标定义解题即可
评分标准：
每问各占5分
四、问答题（20分，共 4 题，每小题 5 分）
1.
参考答案：
（答案详见教材P63页。

）
解题方案：
回答有效应力原理公式及意义
评分标准：
回答完全得2分，回答不完全得1分。

2.
参考答案：
⑴、线性变形阶段。

⑵、塑性变形阶段。

⑶、破坏阶段。

解题方案：
回答地基变形的阶段
评分标准：
各2分
3.
参考答案：
ρsat≥ρ≥ρd≥ρ′
解题方案：
分析土的物理性质指标之间的联系
评分标准：
每问各2分
4.
参考答案：
水在砂性土中渗流时，土中的一些细小颗粒在动水力作用下，可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走，这种现象称为管涌。

水的渗流方向自下而上，在土体表面取一单位体积土作进行分析．已知土在水下的浮容重，当向上的动水力与土的浮容重相等时，土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定，这种现象就称为流砂现象。

解题方案：
回答流砂与管涌的概念
评分标准：
各占2.5分。