2010年土力学基础工程考试试题及答案

西安建筑科技大学岩土班2010年土力学与基础工程考试试题、答案及评分标准
1. 名词解释（每小题2分，共10分）
1. 被动土压力：挡土墙受外力作用向着填土方向移动，挤压墙后填
土使其处于极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为被动土压力。

2. 抗剪强度：指土体抵抗剪切破坏的极限能力。

3. 群桩效应：群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作
用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和，称其为群桩效应。

4. 基底附加压力：建筑物建造后在基础底面新增加的压力，是基底
压力减去基底标高处原有自重应力之后的应力。

5. 复合地基：是指天然地基在地基处理过程中部分土体被增强或被
置换形成增强体，由增强体和其周围地基土共同承担荷载的地
基。

2. 填空题（每小题1分，共24分）
1. 塑性区开展的最大深度Z max=0所对应的荷载称为临塑荷载，
而p1/4荷载是指Z max＝ B/4 时所对应的荷载。

2. 在荷载作用下，一般认为土粒本身不会压缩，土体产生变形的主要
原因是孔隙的减小。

3. 饱和土的孔压系数B= 1 。

4. 某箱形基础，上部结构和基础自重传至基底的压力为140kPa，若
地基土的重度为20 kN/m3，则当基础埋深d = 7 m时，基底附加压力正好为零。

5. 从土层中取土样进行试验，求得超固结比为1.8，则该土层属于超
固结土层。

6. 当挡土墙后填土中有地下水时，墙背上所受到的总压力将增大。

7. 在偏心荷载作用下，当基底的偏心距e=l/6时，基底压力呈三角
形分布。

8. 三轴剪切试验按照固结和排水条件可分为不固结不排水试验、固结
不排水试验和固结排水试验三种。

9. 饱和松砂在不排水条件下受剪切，产生正孔隙水压力，降低土
的抗剪强度。

10. 在荷载作用下，建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起
的剪切破坏，地基剪切破坏的型式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏三种。

11. 地基土压实时，评定压实质量的指标是压实系数。

12. 压缩系数表示压力范围p1= 100kPa 、p2= 200kPa 时的压缩系
数。

13. 无筋扩展基础基础的设计严格受材料刚性角的限制。

14. 某厚度为5m的饱和软土层，天然孔隙比为1.000，压缩系数为
0.5Mpa-1，在160kPa的大面积均布荷载作用下排水固结，固结完成
后该土层的总沉降量为 200 mm，若某一时刻土层的平均固结度达到80%，则此时该土层的沉降量为 160 mm。

15. 对砌体承重结构，控制的变形特征主要是局部倾斜，对于烟囱、
水塔等高耸结构，控制的变形特征主要是倾斜。

16. 某无粘性土坡的坡角为24°，土的内摩擦角为30°，该土坡的稳定安
全系数等于 1.3 。

17. 使湿陷性黄土发生湿陷的两个外因是水和压力。

18. 某端承型桩，桩长10m，桩径800mm，当施加的桩顶荷载为8000kN
时，测得桩端轴力为6500kN，则此时沿桩长范围内桩侧的平均摩阻力为 59.7 kPa。

19. 饱和粘性土的固结过程是有效应力逐渐增长，孔隙水压力逐渐
消散的过程。

20. 地下水位下降会导致土中自重应力增大。

21. 按设置方式的不同，可将桩分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土
桩。

22. 根据自重湿陷量的计算值（或实测值）是否大于70mm，可将湿陷
性黄土场地细分为自重湿陷性黄土场地和非自重湿陷性黄土场地。

23. 当土层相对于桩侧向下位移时，产生于桩侧的向下的摩阻力称为
负摩阻力。

24. 某砂石桩复合地基，桩径400mm，桩中心距0.8m，正方形布置，则
该砂石桩复合地基的面积置换率m= 0.196 。

3. 简答题（每小题5分，共30分）
1. 简述条形均布荷载作用下地基土中竖向附加应力的分布规律。

答：（1）σz的分布范围相当大，它不仅分布在荷载面积之内，而且还分布到荷载面积之外，这就是所谓的附加应力扩散现象。

（2）在离基础底面（地基表面）不同深度处各个水平面上，以基底中心点下轴线
处的σz为最大，离开中心轴线愈远的点σz越小。

（3）在荷载分布范围内任意点竖直线上的σz值，随着深度增大逐渐减小。

2. 简述地基处理的主要目的。

列出三种常见的地基处理方法。

答：地基处理的目的主要是改善地基土的工程性质，达到满足建筑物对地基承载力和变形的要求，包括改善地基土的变形特性和渗透性，提高其抗剪强度和抗液化能力，消除其它不利影响。

（2分）
地基处理方法可任意列举。

3. 简述饱和土有效应力原理的要点。

答：（1）饱和土体内任一平面上受到的总应力等于有效应力和孔隙水压力之和；（2）土的强度的变化和变形只取决于有效应力的变化。

4. 简述传统分层总和法计算地基沉降的步骤。

答：（1）地基土分层；（2）计算各分层界面处土自重应力；（3）计算各分层界面处基底中心下竖向附加应力；（4）确定沉降计算深度（或压缩层厚度）；（5）计算各分层土的压缩量；（6）对已计算出的各分层土的压缩量求和，得到地基沉降量。

可参照计算公式说明。

5. 简述简述地基基础设计的原则。

答：在防止地基土体剪切破坏及丧失稳定性方面，应具有足够的安全度；地基的特征变形不超过规定的变形允许值；基础应具有足够的强度、刚度和耐久性。

6. 简述减轻不均匀沉降危害的主要措施，并任举一例说明。

答：建筑措施、结构措施、施工措施。

如在结构措施方面，可考虑减轻建筑物的自重、减少或调整基底附加压力、设置圈梁、采用连续基础或桩基础等。

4. 计算题（共36分）
1. 某饱和粘性土样的有效应力抗剪强度指标为c'＝20kPa，φ'＝30˚，
若对该土样进行三轴固结不排水试验，施加围压为200kPa，土样
破坏时的孔隙水压力为160kPa，求土样破坏时的大主应力σ1、破
坏面上的法向应力和剪应力。

（12分）
【解】
2. 某挡土墙墙背直立、光滑，墙后填土面水平，各参数如图所示。

求主动土压力及其作用点位置，并绘出土压力分布图。

（12分）7m
3m
4m
A
B
C
q=20kPa
解：，，
，
各点处土压力
A点处：
kPa
则临界深度
B点上：
kPa
B点下：
3. 某框架柱基础埋深2.0 m，柱传给基础的荷载为F k＝1000 kN，Q k
＝80 kN，M k＝60 kN·m（上述荷载作用在±0.00m标高处）。

基础底面以上为素填土，天然重度为γ1＝17.5 kN/m3，基础底面以下为
粉质粘土，天然重度γ2＝19.0 kN/m3，地基承载力特征值f ak＝200
kPa。

已知持力层承载力深度修正系数ηd＝1.6，试确定基础底面
尺寸。

（12分）
解：（1）持力层承载力深度修正
kPa
（2）初步确定基础底面积
m2
考虑到偏心荷载，将基础底面积放大1.2倍，即m2，取m2。

因m，无需对承载力进行宽度修正。

（3）验算地基承载力
基底处的总竖向力：kN
基底处的总力矩：kN·m
偏心距：（可）
基底平均压力：（可）
基底最大压力：
所以基础底面尺寸可取为：l=3m，b =2m。

（本题可以有多种答案）
2.0m
±0.000
80kN
1000kN
60kN·m
素填土
γ1＝16.5 kN/m3
粉质粘土
γ2＝18.5 kN/m3 f ak＝200 kPa。