土力学与基础工程参考答案 赵明华版 高清无水印
土力学与基础工程习题及参考答案
土力学与根底工程习题及参考答案1单项选择题1粘性土的可塑性状态与流动状态的界限含水量是〔〕。
A、塑限B、液限C、塑性指数D、液性指数答案：B1.土的含水量的定义是〔〕。
A、水的重量与土体总重量之比 B、水的体积与土体总体积之比 C、水的重量与干土的重量之比答案：C2.粘性土随含水量增大呈现固态、半固态、可塑状态、流动状态；当粘性土含量减小，土体积不再发生变化时，土样应处于哪种状态？〔〕A.固体状态B.可塑状态C.半固体状态D.流动状态答案：A3.结构为蜂窝状的土是〔〕。
A.粉粒 B.砂砾C.粘粒 D.碎石答案：A4.地下水位下降将使得土中的自重应力增大的是什么位置的土层？〔〕A.地面以下B.变动后水位以下C.原水位以下D.不透水层以下答案：C5.土的饱和度是指〔〕之比。
A、土粒体积与孔隙体积B、土中水的体积与孔隙体积 C、土中水的体积与土粒体积答案：B6.土的级配中不均匀系数和曲率系数表达式中d60的含义是〔〕。
A、粒径为60mm的土的含量的百分数B、累积百分含量为60%的土的粒径C、百分含量为60%的土的粒径答案：B7.衡量土的颗粒级配是否良好，常用〔〕指标判定。
A.不均匀系数B.含水量C.标贯击数D.内摩擦角答案：A8.对土骨架产生浮力作用的水是〔〕。
A.重力水B.毛细水C.强结合水 D.弱结合水答案：A9.当地下水自上向下渗流时,土层中骨架应力将〔〕。
A、不变B、减小C、增大答案：C10.地下水位以下的地基土层自重应力应按〔〕计算。
A、浮容重 B、饱和重度C、湿重度答案：A 利用“角点法〞叠加原理求解根底下任意深度处的附加应力时，以下说法正确的选项是〔〕。
A、该点必须落在新划分的根底焦点上B、L和B均为划分前的尺寸C、当点落在根底底面的边界上时，不需要用角点法答案：A 当地下水位下降时，土中的自重应力( )。
A、将增大 B、将减小 C、不变D、无法确定答案：A11.假设土体中的前期固结压力超过了现有的土自重应力，那么该土为( )。
（完整版）土力学与基础工程课后思考题答案
（完整版）土力学与基础工程课后思考题答案土力学与基础工程课后思考题答案第二章2.1土由哪几部分组成？土中水分为哪几类？其特征如何？对土的工程性质影响如何？土体一般由固相、液相和气相三部分组成（即土的三相）。
土中水按存在形态分为：液态水、固态水和气态水（液态水分为自由水和结合水，结合水分为强结合水和弱结合水，自由水又分为重力水和毛细水）。
特征：固态水是指存在于颗粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水，液态水是人们日常生活中不可缺少的物质，气态水是土中气的一部分。
影响：土中水并非处于静止状态，而是运动着的。
工程实践中的流沙、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定问题都与土中水的运用有关。
2.2土的不均匀系数Cu及曲率系数Cc的定义是什么？如何从土的颗粒级配曲线形态上，Cu和Cc数值上评价土的工程性质。
不均匀系数Cu反映了大小不同粒组的分布情况。
曲率系数Cc描述了级配曲线分布的整体形态，表示是否有某粒组缺失的情况。
评价：（1）对于级配连续的土：Cu>5,级配良好；Cu<5，级配不良。
（2）对于级配不连续的土：同时满足Cu>5和Cc=1~3，级配良好，反之则级配不良。
2.3说明土的天然重度、饱和重度、浮重度和干重度的物理概念和相互联系，比较同一种土各重度数值的大小。
天然重度、饱和重度、浮重度和干重度分别表示单位体积的土分别在天然、饱和、湿润、干燥状态下的重量，它们反映了土在不同状态下质量的差异。
饱和重度>天然重度>干重度>浮重度2.4土的三相比例指标有哪些？哪些可以直接测定？哪些通过换算求得？为换算方便，什么情况下令V=1，什么情况下令Vs=1？三相比例指标有：天然密度、含水量、相对密度、干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱和度。
直测指标：密度、含水量、相对密度。
换算指标：孔隙比、孔隙率、饱和度。
当已知相对密度ds时令Vs=1，当已知天然密度时令V=1，如若两者都已知，设V=1或Vs=1都行2.5反映无黏性土密实度状态的指标有哪些？采用相对密实度判断砂土的密实度有何优点？而工程上为何应用得并不广泛？指标：孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比。
大学试卷《土力学与基础工程》及答案
土力学与基础工程一、填空题（本大题共20分，共 8 小题，每小题 2.5 分）1. 土中总的应力按其产生的原因可分为 ______ 和附加应力。
2. 由土的自重在地基内产生的应力是土的 ______ 。
3. 引起桩侧负摩阻力的条件是，桩侧土体的下沉必须 ______ 桩的下沉。
4. 土是由 ______ 风化生成的松散堆积物。
5. 土的固体颗粒物质分为 ______ 和 ______ 。
6. 无筋扩展基础中的砖基础有两种，一种是 ______ ，另一种是 ______ 。
7. 土的实测的三项基本物理性指标是土粒比重、 ______ 和 ______8. 对于已建多年的桥梁地基，由于地基土本身已得到充分固结，需要在其上快速加荷，而地基土体透水性和排水条件又不佳时，宜采用 ______ 的抗剪强度指标。
二、名词解释题（本大题共20分，共 5 小题，每小题 4 分）1. 刚性基础2. 膨胀土3. 桩侧负摩阻力4. 单桩竖向承载力特征值5. 临塑荷载三、计算题（本大题共30分，共 3 小题，每小题 10 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. 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3. 一块原状土样，经试验测得土的天然密度为1.7t/m3，含水量为11%，土粒相对密度为2.5，求孔隙比、孔隙率和饱和度四、问答题（本大题共30分，共 3 小题，每小题 10 分）1. 土是如何产生的?2. 什么是颗粒级配?对粗粒土和细粒土各采用什么颗粒分析方法?3. 无粘性土的密实度如何判断题?不同判别方法各有何优缺点?答案：一、填空题（20分，共 8 题，每小题 2.5 分）1.参考答案：自重应力解题方案：了解土中应力的组成评分标准：填对一空得2分填错得0分2.参考答案：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3.参考答案：大于解题方案：回答出负摩阻力形成原因评分标准：填对一空得2分填错得0分4.参考答案：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5.参考答案：无机矿物颗粒;有机质解题方案：回答出土的固体颗粒的主要组成评分标准：填对一空得2分填错得0分6.参考答案：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7.参考答案：含水量密度或重度解题方案：了解土的试验参数评分标准：填对一空得2分填错得0分8.参考答案：固结不排水解题方案：了解土体国结特点评分标准：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：不配钢筋的无筋扩展基础称为刚性基础，一般由砖、石、混凝土等脆性材料做成，其剖面尺寸满足相应的台阶宽高比要求以防止基础破坏。
土力学与基础工程课后答案(DOC)
2.21 某办公楼工程地质勘探中取原状土做试验。
用天平称50cm3湿土质量为95.15g.烘干后质量为75.05g.土粒比重为2.67。
计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度。
【解】m= 95.15g.m s= 75.05g.m w= 95.15 - 75.05 = 20.1g.V= 50.0 cm3.d s = 2.67。
V= 75.05/(2.67 1.0) = 28.1 cm3s取g = 10 m/s2.则V w = 20.1 cm3V= 50.0 - 28.1 = 21.9 cm3vV= 50.0 – 28.1 – 20.1 = 1.8 cm3a于是.= m / V = 95.15 / 50 = 1.903g/ cm3= m s / V = 75.05 / 50 = 1.501g/ cm3d= (m s +w V v)/ V = (75.05 + 1.0 21.9) / 50 = 1.939g/ cm3 s a tw = m/ m s = 20.1 / 75.05 = 0.268 = 26.8%we = V/ V s = 21.9 / 28.1 = 0.779vn = V/ V = 21.9 / 50 = 0.438 = 43.8%vS= V w / V v = 20.1 / 21.9 = 0.918r2.22 一厂房地基表层为杂填土.厚1.2m.第二层为粘性土.厚5m.地下水位深1.8m。
在粘性土中部取土样做试验.测得天然密度 = 1.84g/ cm3.土粒比重为2.75。
计算此土样的天然含水率w、干密度d、孔隙比e和孔隙率n。
【解】依题意知.S r = 1.0.s a t= = 1.84g/ cm3。
由.得n = e /(1 + e) = 1.083 /(1 + 1.083) = 0.520g/cm3。
= 1.54g/ cm3.含水率2.23 某宾馆地基土的试验中.已测得土样的干密度dw = 19.3%.土粒比重为2.71。
土力学与基础工程复习习题(赵明华版)报告
6. 设地基中由自重产生的竖向应力为cz ，由作用在地表的矩形
均布荷载在地基中产生的竖向附加应力为 z ，则在矩形中心点以 下，随着深度的增加
A
。
A. cz增大，z减小
C. cz不变，z减小 A. 粒度大小 C. 土粒表面粗糙度
2018/10/10
B. cz增大，z不变
D. cz不变，z增大
土力学与基础工程 期末考试复习题
赵明华版 聊城大学建工学院
1
2018/10/10
期末考试
考试题型：
一．单项选择题（15小题，每小题1分，共15分）在 每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要 求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多 选或未选均无分。
二、名词解释题（5小题，每小题3分，共15分）
隙水的体积。 （ ）
5 ．分层总和法计算地基沉降时，我们假设中心土柱无侧向变形。
（）
6．按各压缩性指标的定义，应有压缩模量 Es a / (1 e1 ) 。 （ ）
2018/10/10
7 ．设地基为均质土层，则基础埋深减小时，地基沉降也随之减 小。 （ ） 8 ．常规三轴试验时，通常可通过加大液压使土样发生破坏。
2018/10/10
12. 图示矩形均布荷载为 p ，
则A、B两点以下3m处竖向附加 应力之比 zA / zB 为 。
2m
2m B
2m
1m A 1m
A. 1.030
C. 1.135
B. 1.130
D. 1.492
4m
矩形（ a b ）均布荷载角点下竖向附加应力系数c
a/b z/b 1.0 2.0 3.0 4.0
p1下 p2上
《土力学与地基基础》(习题答案)
习题答案第1章绪论1．18世纪工业革命，欧洲开始用土力学来解决铁路路基问题。
对于墙后土压力问题，库伦创立了砂土抗剪强度公式，提出了计算挡土墙土压力的土压力理论；朗肯提出了挡土墙土压力理论；布辛奈斯克求得了弹性半空间体在竖向集中力作用下的应力和位移解；达西创立了砂性土的渗流理论“达西定律”；W.费兰纽斯提出了一种土坡稳定的分析方法。
这一时期的理论研究为土力学发展成为一门独立学科奠定了基础。
1925年，美国人Terzaghi归纳了以往的理论研究成果，发表了第一本《土力学》专著，1929年发表了《工程地质学》，从此《土力学》作为一门独立的学科而得到不断发展，迄今为止共召开过12次国际会议。
2．地基、基础和上部结构是彼此联系、相互制约和共同作用的有机统一体。
利用土力学的知识来研究土体的性质，应将土力学、地基与基础组合在一起，利用土力学和基础工程学解决工程中的安全问题。
3．内容：土的物理性质及其工程分类、工程地质、土体中的应力及地基变形、土的强度与地基承载力、地基勘察与测试、地基基础的类型及作用、边坡与基坑、特殊土地基及地基处理。
重点：掌握土力学的基本理论和计算方法，工程地质条件及其工程特性，土体中的应力、强度和变形特点，地基与基础的类型、特点以及适用条件等专业知识。
4．地位：本课程是土木工程专业的一门基础课程，涵盖了土力学与基础工程学两方面的内容。
也是一门重要的应用学科，是技术基础课和专业课的综合。
作用：学习本课程可以根据建筑物的要求和地基勘察资料，选择优化的地基基础方案，运用土力学的原理进行一般建筑物的地基基础设计。
第2章工程地质的基本知识1．必要。
原因：地质环境的优劣会影响工程建筑的安全稳定、经济合理乃至能否正常使用工程建筑与地质环境之间的关系是相互关联、相互影响和相互制约的。
运用工程地质的基本知识，可为工程建筑的地基与基础的规划、设计和施工提供参考依据，从而保证工程的安全可靠、经济合理。
2．正确。
土力学与基础工程参考答案
土力学与基础工程参考答案1. 引言土力学是土木工程中非常重要的学科，它研究土体的物理特性和力学行为。
基础工程是土木工程中的一个重要分支，它涉及到建筑物和结构的基础设计和施工。
本文将介绍土力学和基础工程的基本概念，讨论相关的理论和方法，并提供一些参考答案，帮助读者更好地理解和应用这些知识。
2. 土力学基本理论土体是一种复杂的多相材料，它的物理特性和力学行为受到多种因素的影响。
土力学的基本理论提供了一种理解和描述土体行为的框架。
2.1 土体物理性质土体的物理性质包括土粒的颗粒大小分布、孔隙度、含水量等。
这些性质直接影响土体的力学行为。
例如，土粒的大小分布决定了土体的孔隙结构，进而影响了土体的透水性和渗透性。
2.2 应力和应变土体受到外部荷载的作用时会发生变形，这种变形可以通过应力和应变来描述。
应力是单位面积上的力，应变是长度的变化与原始长度的比值。
根据土体的不同行为特点，可以将应力和应变分为弹性、塑性和黏弹性等不同阶段。
2.3 孔隙水压力和饱和度土体中普遍存在着水分，水分对土体的力学行为有很大的影响。
孔隙水压力是指土体中水分的压力，它取决于土体的饱和度和水分的渗透能力。
饱和度是指土体中孔隙空间被水填充的程度。
2.4 土体的力学行为土体在受到外部作用时会发生变形，这种变形可以分为弹性、塑性和流变等。
弹性变形是指土体在外力作用下能够恢复原状的变形，塑性变形是指土体在外力作用下不能恢复原状的变形，流变是指土体在外力作用下发生流动的变形。
3. 基础工程基本理论基础工程是土木工程中的一个重要分支，它涉及到建筑物和结构的基础设计和施工。
基础工程的基本理论包括基础类型、基础设计和基础施工等。
3.1 基础类型常见的基础类型包括浅基础和深基础。
浅基础是指基础底部与地面之间的深度较小的基础，包括承台、独立柱基、隔震基础等。
深基础是指基础底部与地面之间的深度较大的基础，包括桩基、井基等。
3.2 基础设计基础设计是根据建筑物或结构的荷载要求和土壤的力学特性来确定基础的尺寸和形式。
土力学与基础工程参考答案_赵明华版高清无水印(114)
ρd =1.925
ρd =1.936
ρd
=
2.03 1+ 0.088
=1.881
ρd =1.760
可见最大干密度为 ρd max =1.936 其对应的含水量为 10%
7
土力学与地基基础参考答案
第3章 土中应力计算
3.1 某建筑场地的地质剖面如图3.31所示，试计算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。 3.1 解：
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 sr 和 r' 。
解：因 vs = 1 , ds = 2.70 , w=32.2%, ρ =1.91g/ cm3 , ρw = 1.0g / cm3
2
土力学与地基基础参考答案
由 e = ds (1+ w)ρw −1 = 2.70(1+ 0.322)1.0 −1 = 0.87
r ' = rsat − rw = 19.6 −10 = 9.6kN / m3
σ cz4 = 140.6 + r ' h4 = 140.6 + 9.6 *2.0=159.8kpa 3.2 若图 3.31 中，中砂层以下为坚硬的整体岩石，试绘制其自重应力曲线。
3.2 解：σ 4 = 159.8 + rw (4.2 + 2.0) = 221.8kpa
度 rsat 浮重度 r ' 以及干重度 rd ,并比较各重度的数值大小（先导得公式然后求解）。
解： v = 72cm3 m=129.5g ms = 121.5g
ds = 2.7
ρ = m = 129.5 = 1.799g / cm3 v 72
(1) w = mw *100% = m − ms *100% = 129.5 −121.5 *100% =6.6%
商师《土力学与基础工程》第三版(赵明华)课后习题答案武汉理工大学出版社
m / Nk0.81 = 5.3
m1 = d
m2 = b
z
apk 2.402=24.41+43+26.91+42.631 =
apk24.41= 001 270.0 270. 0= 1c
2=
4z
apk001 = 0p )4(
apk43= 001 071.0
0 71. 0 =
1c
2=
3z
333.1 =
5.1 b = 2 z
2=
5.1 b = 3 l
apk001 = 0p )3(
a pk 26.91=001
890.0 =
n e = %001 = )n − 1( s dv s dw
w s
w
v v = rs v
n −1 e +1 =e⇒ =n n e
w
%001
v
v =n v
3
e +1 e +1 e +1 = = =g r d + wre rs wr s d + wrw s d wr)w + 1( s d
e +1 v =g =g =r )w + 1( s d m e = rs dw
d
98.1 4.7
30.2 8.8
31.2 0.01
60.2 2.71
)mc/ g(P ) %(w 21.2
s
g7.01=64.72-531.83
g531. 83=45.251 * 52.0 = 2wm ⇒ % 52=%001 * g 64.72= 1wm
m m
2w
= 2m
g45.251= sm ∴ g 081 = 1m
土力学与基础工程-复习资料-赵明华电子教案
土力学与基础工程第二章、.图的性质及工程分类2.1概述1．土的三相体系：固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相(气体)。
饱和土为二相体：固相、液相。
2．2土的三相组成及土的结构2.2.1土的固体颗粒（固相）1.、高岭石：水稳性好，可塑性低，压缩性低，亲水性差，稳定性最好。
2、（1）、土的颗粒级配曲线：横坐标：土的粒径（mm），为对数坐标；纵坐标：小于某粒径的土粒质量百分数（%），常数指标。
（2）、.由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度。
曲线平缓则表示粒径大小相差悬殊，颗粒不均匀，级配良好；反之，颗粒均匀，级配不良。
3、工程中用不均匀系数C U和曲率系数C C来反映土颗粒级配的不均匀程度C U=d60/d10;C C=(d30)2/(d10×d60)d60------小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径，称限定粒径；d10-------小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径，称有效粒径；d30-------小于某粒径的土粒质量占土总质量30%的粒径，称中值粒径。
2.2.2土中水和气1．土中液态水分为结合水和自由水两大类。
2.土中气体：粗颗粒中常见与大气相连通的空气，它对土的工程性质影响不大；在细颗粒中则存在与大气隔绝的封闭气泡，使土在外力作用下压缩性提高，透水性降低，对土的工程性质影响较大。
2.2.3土的结构和构造1土的构造最主要特征就是成层性，即层理构造。
2.3土的物理性质指标（都很重要，建议整节复习，不赘述）会做P19例2.12.4无黏性土的密实度1、影响砂、卵石等无黏性土工程性质的主要因素是密实度。
2、相对密实度（1）D r=(e max-e)/(e max-e min)e天然空隙比；e max最大空隙比（土处于最松散状态的e）；e min最小空隙比（土处于最紧密状态的e）（2）相对密实度的值介于0—1之间，值越大，表示越密实。
2.5黏性土的物理特性2.5.1黏性土的界限含水量1、黏性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量称为界限含水量（掌握上图）2.5.2黏性土的塑性指数和液性指数1、（1）塑性指数I p= w L -w p (w L:液限；w p塑限)（2）、塑性指数习惯上用不带“%”的百分数表示。
（完整版）土力学与基础工程课后思考题答案
（完整版）土力学与基础工程课后思考题答案土力学与基础工程课后思考题答案第二章2.1土由哪几部分组成？土中水分为哪几类？其特征如何？对土的工程性质影响如何？土体一般由固相、液相和气相三部分组成（即土的三相）。
土中水按存在形态分为：液态水、固态水和气态水（液态水分为自由水和结合水，结合水分为强结合水和弱结合水，自由水又分为重力水和毛细水）。
特征：固态水是指存在于颗粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水，液态水是人们日常生活中不可缺少的物质，气态水是土中气的一部分。
影响：土中水并非处于静止状态，而是运动着的。
工程实践中的流沙、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定问题都与土中水的运用有关。
2.2土的不均匀系数Cu及曲率系数Cc的定义是什么？如何从土的颗粒级配曲线形态上，Cu和Cc数值上评价土的工程性质。
不均匀系数Cu反映了大小不同粒组的分布情况。
曲率系数Cc描述了级配曲线分布的整体形态，表示是否有某粒组缺失的情况。
评价：（1）对于级配连续的土：Cu>5,级配良好；Cu<5，级配不良。
（2）对于级配不连续的土：同时满足Cu>5和Cc=1~3，级配良好，反之则级配不良。
2.3说明土的天然重度、饱和重度、浮重度和干重度的物理概念和相互联系，比较同一种土各重度数值的大小。
天然重度、饱和重度、浮重度和干重度分别表示单位体积的土分别在天然、饱和、湿润、干燥状态下的重量，它们反映了土在不同状态下质量的差异。
饱和重度>天然重度>干重度>浮重度2.4土的三相比例指标有哪些？哪些可以直接测定？哪些通过换算求得？为换算方便，什么情况下令V=1，什么情况下令Vs=1？三相比例指标有：天然密度、含水量、相对密度、干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱和度。
直测指标：密度、含水量、相对密度。
换算指标：孔隙比、孔隙率、饱和度。
当已知相对密度ds时令Vs=1，当已知天然密度时令V=1，如若两者都已知，设V=1或Vs=1都行2.5反映无黏性土密实度状态的指标有哪些？采用相对密实度判断砂土的密实度有何优点？而工程上为何应用得并不广泛？指标：孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比。
土力学与基础工程答案.doc
⼟⼒学与基础⼯程答案.doc⼟⼒学与基础⼯程⼀、问答题(请在以下题⽬中任选4题作答，每题25分，共100分)1、减轻地基不均匀沉降的措施有哪些？(1)设计建筑物的体型⼒求简单(2 )设置沉降缝(3 )调整建筑物有关标⾼在⾼压缩性地基上可⽤下列措施防⽌⼤量沉降引起的危害：%1根据沉降计算结果提⾼室内地坪和地下设施的标⾼%1建筑物与设备之间预留⾜够的净空%1当管道穿过建筑物时预留⾜够的空洞或采⽤柔性软接头(4)控制相邻建筑物的间距：为防⽌相邻建筑的附加应⼒扩散⼸I起的地基不均匀沉降，造成建筑物的倾斜或裂缝，应控制相邻建筑物有⼀定间距。
(5)结构措施:%1减轻建筑物⾃重%1增强建筑物的冈!J度和强度%1合理布设纵横墙%1采⽤整体性好刚度⼤的基础类型。
如：筏板基础、箱形基础、⼗字交叉基础%1减⼩或调整基底的附加应⼒：1.设置地下室，挖除地下室空间⼟体，可以补偿部分建筑物⾃重。
2.改变基础底⾯尺⼨,是不同荷载的基础沉降量相同。
(6 )采⽤对基础沉降不敏感的结构：如仓库、单层⼚房和其他建筑物可采⽤柔性结构(如排架结构和三饺拱结构)，当地基发⽣不均匀沉降时，不会因⽀座下沉对上部结构产⽣次应⼒。
4、什么是⼟的有效应⼒原理？太沙基（K.Terzaghi）早在1923年就提出了有效应⼒原理的基本概念，阐明了碎散颗粒材料与连续固体材料在应⼒--应变关系上的重⼤区别，从⽽使⼟⼒学成为⼀门独⽴学科的重要标志?这是⼟⼒学区别于其他⼒学的⼀?个重要原理.我们知道⼟是三相体系，对饱和⼟来说，是⼆相体系.外荷载作⽤后，⼟中应⼒被⼟⾻架和⼟中的⽔⽓共同承担，但是只有通过⼟颗粒传递的有效应⼒才会使⼟产⽣变形，具有抗剪强度.⽽通过孔隙中的⽔⽓传递的孔隙压⼒对⼟的强度和变形没有页献.这可以通过⼀个试验理⽐如有两⼟试样，⼀个加⽔超过⼟表⾯若⼲，我们会发现⼟样没有压缩；另⼀个表⾯放重物，很明显⼟样被压缩了 .尽管这两个试样表⾯都有荷载，但是结果不同.原因就是前⼀个是孔隙⽔压，后⼀个是通过颗粒传递的，为有效应⼒?就是饱和⼟的压缩有个排⽔过程（孔隙⽔压⼒消散的过程），只有排完⽔⼟才压缩稳定.再者在外荷载作⽤下，⼟中应⼒被⼟⾻架和⼟中的⽔⽓共同承担，⽔是没有摩擦⼒的，只有⼟粒间的压⼒（有效应⼒）产⽣摩擦⼒（摩擦⼒是⼟抗剪强度的⼀部分）5、⼯程建设初步勘查的主要任务有哪些？⼀、勘察⽬的、要求和任务：⼆、建筑的功能、体型、平⽽尺⼨、层数、结构类型、荷载（有条件时列出荷载组合）、拟采⽤基础类型及其概略尺⼨及有关特殊要求的叙述；三、应阐明场地不良地质现象，分析论证静⼒条件下场地和地基的稳定性；在抗震设防烈度等于或⼤于6度的地震区，应对场地⼟类型、建筑场地类别作出判定，7度或⼤于7度的强震区，应对断裂错动、液化、震陷等进⾏分析、论证和判定，对整个场地的适宜性作出明确结论；四、应阐明地层结构和岩⼟物理⼒学性质，以岩⼟的均匀性、强度和变形性状作出定性和定量评价。
土力学与基础工程参考答案_赵明华版 高清无水印
（3）v = k (i − ib ) = 5 * 10−5 * （0.015-0.005）=0.05 * 10 −5 mm / s = 5 * 10 −7 mm / s
= 1.8 * 10−6 m/h
Q = vst = 1.8 ∗10−6 ∗1 ∗1 = 1.8 ∗10−6 m3 / h.m2 2.11 某湿土样重180g，已知某含水量为18%，现需制备含水量为25%的土样， 需加水多少？
(2.74 − 1)18.2 (d s − 1)rw (d s − 1)r =8.197kN/ m 3 = = （1+0.41） 1+ e d s (1 + w) 2.74
σ cz3 = 106.2 + r ' h3 = 106.2 + 8.197 *4.2=140.6kpa
r ' = rsat − rw = 19.6 − 10 = 9.6kN / m 3 σ cz4 = 140.6 + r ' h4 = 140.6 + 9.6 *2.0=159.8kpa
6
土力学与地基基础参考答案
解： m1 = 180 g
∴ ms =152.54g
w1 = 18%
mw1 =27.46g
w2 = 25 % Q w1 =
mw1 ms
*100%=18%
ms + mw1 =180
m2 =
mw2 ms
*100%=25% ⇒ mw2 = 0.25 *152.54=38.135g 需加水 38.135-27.46=10.7g
（2） e =
vv 27 m 129.5 − 121.5 = 0.60 vw = w = = =8 vs 45 ρw 1
《土力学与基础工程》同步练习题答案
《土力学与基础工程》同步练习题答案绪论1.什么是地基什么是基础地基:承受建筑物荷载的地层.基础:建筑物最底下的一部分,由砖石,混凝土或钢筋混凝土等建筑材料建造.其作用是将上部结构荷载扩散,减少应力强度传给地基.2.为确保建筑物的安全和使用良好,在地基与基础设计中必须同时满足的两个技术条件为:地基的强度条件,地基的变形条件.3.土具有哪两类工程用途一类是作为建筑物的地基,在土层上修建厂房,住宅等工程,由地基土承受建筑物的荷载;另一类用土作为建筑材料,修筑堤坝与路基.第一章工程地质1.地质作用包括外力地质作用和内力地质作用两种类型.2.岩石按成因可分为岩浆岩,沉积岩和变质岩三大类.3.根据岩屑搬运和沉积的情况不同,第四纪沉积层分为哪几种类型根据岩屑搬运和沉积的情况不同,第四纪沉积层分为以下几种类型:残积层,坡积层,洪积层,冲积层,海相沉积层和湖沼沉积层4.名词解释:断层和节理岩层在地应力的作用下发生破裂,断裂面两侧的岩体显著发生相对位移,称为断层;岩层在地应力作用下形成断裂构造,但未发生相对位移时称节理.5.何谓不良地质条件为什么不良地质条件会导致工程事故良好的地质条件对建筑工程是有利的,不良地质条件则往往由于承载力低会导致建筑物地基基础的事故,应当特别注意.常见的不良地质条件有:断层,岩层节理发育的场地,滑坡,河床冲淤,岸坡失稳,河床侧向位移等.6.地下水对建筑工程有哪些影响地下水对建筑工程的主要影响如下:(1)基础埋深:通常设计基础的埋置深度应小于地下水位深度;(2)施工排水:当地下水位埋藏浅,基础埋置深度大于地下水位深度时,基槽开挖与基础施工必须进行排水;(3)地下水位升降:地下水位上升,将使粘性土软化,增大压缩性;失陷性黄土则产生严重失陷,膨胀土吸水膨胀,将基础顶起;地下水位下降则会使建筑物产生附加沉降(4)当地下室常年或雨季处在地下水位以下,必须做好防水层;(5)当地下水中含有害的化学物质,对建筑物具有侵蚀性;(6)地下水的浮力可将空心结构物浮起,需要进行响应的措施来解决;(7)存在承压水的地区,基槽开挖深度要计及承压水上面的隔水层的自重压力应大于承压水的压力.否则,承压水可能冲破基槽.7.地下水有何运动规律达西定律的物理概念是什么kFiLhkFqtQ=== 或kivFq==土的渗透系数的物理意义为单位水力坡降时的渗透速度. kwDiGγ=动水力的数值等于水力坡降乘以水的重度. DG8.地下水按埋藏条件不同可分为上层滞水,潜水和承压水三类.9.什么是土的渗透性渗透系数的物理意义是什么地下水通过土颗粒之间的孔隙流动,土体可被水透过的性质称为土的渗透性.土的渗透系数的物理意义为单位水力坡降(即k1=i时)时的渗透速度. 值的大小与土的组成, 粒径级配,孔隙比以及水的温度有关.k10.名词解释:流土与管涌当动水力的数值等于或大于土的浮容重时土体被水冲气的现象,称为流土. DG'γ当土体级配不连续时,水流可将土体粗颗粒孔隙中的细粒土带走,破坏土的结构,这种作用称为管涌.11.某土力学实验室进行粉砂渗透试验,试样长度为15cm,试样截面积为5cm2,试验水头为20cm.实验经历10s,测得渗流量为3cm3.求粉砂的渗透系数K.由kFiLhkFqtQ=== 有15205103××=k 得scmk/105.74 ×=12.某建筑工程基槽排水,引起地下水由下往上流动.水头差70cm,渗径为60cm,砂土的饱和重度为.问土是否会发生流土3/2.20mkNsat=γ由3'3/2.10/7.11106070mkNmkNiGwsatwD= =≥=×==γγγγ所以发生流土.第二章土的物理性质及工程分类1.土与其他连续介质的建筑材料相比,具有压缩性高,强度低和透水性大三个显著的工程特性.2.土的三相组成是什么土的三相组成是指土由固体矿物,水和气体三部分组成.3.何谓土的粒径级配粒径级配曲线的纵坐标表示什么工程中常用土中各粒组的相对含量,占总质量的百分数来表示,称为土的粒径级配.粒径级配曲线的纵坐标表示小于某粒径的土占总质量的百分数.4.不均与系数反映土的什么性质10φuC表示土的级配良好.5.土的物理性质指标有哪些其中哪几个可以直接测定①土的密度ρ和土的重度γ;②土粒比重()ssdG;③土的含水率ω.此三项土的基本物理性质指标, 均由实验室直接测定.6.土的密度和土的重度的物理意义和单位有何区别土的密度ρ为单位体积土的质量, . 3/cmg土的重度γ为单位体积土所受的重力,即ρρργ108.9≈==g, . 3/mkN7.何谓孔隙比何谓饱和度土的孔隙比为土中空隙体积与固体颗粒的体积之比.土的饱和度表示水在空隙中充满的程度.8.用三相草图计算时,为什么有时候总要假设总体积V=1 什么时候假设1=sV计算更简便在三相草图计算中,根据情况令V=1 或1=sV,常可以使计算简化,因为土的三相之间是相对的比例关系.9.无粘性土最主要的物理状态指标是什么用孔隙比e,相对密度和标准贯入试验击数来划分密实度各有何优缺点rDN无粘性土最主要的物理状态指标是密实度.用一个指标判别砂土的密实度,应用方便.但是仅用一个指标e,无法反映土的粒径级配的因素. e为了克服上述用一个指标,对级配不同的砂土难以准确判别的缺陷,用天然孔隙比e与同一种砂e的最松状态孔隙比和最密实状态孔隙比进行对比,看靠近还是,以此来判别它的密实度.标准贯入试验,是在现场进行的一种原位测试, 值的大小,反应土的贯入阻力的大小,亦即密实度的大小.N10.粘性土的物理状态指标是什么粘性土的物理状态指标是:①液限()%Lω;②塑限()%Pω;③缩限()%Sω;④塑性指数;⑤液性指数;⑥活动度;⑦灵敏度.PILIAtS11.何谓液限如何测定何谓塑限如何测定粘性土呈液态与塑态之间的分解含水率称为液限Lω.可用锥式液限仪或蝶式液限仪测定.粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率称为塑限.可用滚搓法或液,塑限联合测定法测定. 12.塑性指数的定义和物理意义是什么液限与塑限的差值,去掉百分数的符号,称塑性指数,记为. PI物理意义:细颗粒土体处于可塑状态下,含水率变化的最大区间.一种土的Lω与Pω之间的范围大,即大,表明该土能吸附结合水多,但仍处于可塑状态,亦即该土粘粒含量高或矿物成分吸水能力强.PI13.何谓液性指数如何应用液性指数来评价土的工程性质粘性土的液限指数为天然含水率与塑限的差值和液限与塑限差值之比,即:PLPLIωωωω=据液性指数大小不同,可将粘性土分为5种软硬不同的状态,当LIPωω时,以上公式的分子大于分母,即,土处于流塑状态.之间为塑态,可分为4等分,靠近坚硬的为硬塑,靠近流塑的为软塑,中间为可塑状态.1>LI1~0=LI14.何谓硬塑,软塑状态1~0=LI之间为塑态,可分为4等分,靠近坚硬的为硬塑,靠近流塑的为软塑,中间为可塑状态. 15.地基土分哪几大类各类土的划分依据是什么地基土分为岩石,碎石土,砂土,粉土,粘性土和人工填土.岩石可按坚固程度,风化程度或完整程度划分;碎石土由大至小可分为漂石,卵石,圆砾三种;砂《土力学与基础工程》第4 页共42 页土可分为砾砂,粗砂,中砂,细砂和粉砂;塑性指数10≤PI粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土称粉土;土的塑性指数时称为粘性土;按人类活动堆填形成的各类土称为人工填土.10φPI16.何谓粉土粉土的工程性质如何评价塑性指数粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土称粉土;密实的粉土为良好地基. 饱和稍密的粉土,地震时容易产生液化,为不良地基.10≤PI17.淤泥和淤泥质土的生成条件,物理性质和工程特性是什么生成条件:在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成的粘性土或粉土.物理性质:淤泥——天然含水率Lωωφ,天然孔隙比.淤泥质土——天然含水率5.1≥eLωωφ,天然孔隙比5.10.1≤≤e工程性质:压缩性高,强度低,透水性低,为不良地基.18.在某住宅地基勘察中,已知一个钻孔原状土试验结果为:土的密度,土粒比重,土的含水量3/80.1cmg=ρ70.2=sG%0.18=ω.求其余五个物理性质指标.孔隙比77.0=e孔隙度%5.43=n饱和度632.0=rS干密度,干重度3/525.1cmgd=ρ3/25.15cmgd=γ饱和密度3/96.1cmgsat=ρ饱和重度3/6.19cmgsat=γ有效重度3'/6.9cmgwsat sat= =γγγ19.今有一个湿土试样质量为200g,含水量为15.0%.若要制备含水量为20.0%的试样,需加多少水答案:258kg20. 已知原状土样,经试验测得基本物理性质指标为:土粒比重67.2=sG,含水量为%9.12=ω,密度为.求该土样的干密度3/67.1cmg=ρdρ,孔隙比e,孔隙度,饱和密度nsatρ和饱和度. rS 土样的干密度3/48.1cmgd=ρ孔隙比805.0=e孔隙度%6.44=n饱和度426.0=rS第三章土的压缩性与地基沉降计算1.地基土产生压缩的原因有哪些⑴外因①建筑物荷载作用;②地下水位大幅度下降,③施工影响,基槽持力层土的结构扰动;④振动影响,产生震沉;⑤温度变化影响;⑥浸水下沉.⑵内因①固相矿物本身压缩极小,物理学上有意义,对建筑工程来说市没有意义的;②土中液相水的压缩,在一般建筑工程荷载akP600~100=σ作用下,很小,可忽略不计;③土中空隙的压缩,土中水与气体受压后从空隙中挤出,使土的孔隙减小.2.名词解释:土的渗流固结过程由于土的颗粒很细,孔隙更细,土中的水从很细的弯弯曲曲的孔隙中挤出需要相当长的时间,这个过程称为土的渗流固结过程.3.何谓有效应力原理饱和土体所承受的总压力σ为有效应力σ′与孔隙水压力μ之和,即:μσσ+′=亦即μσσ =′这个公式称为有效应力原理.4.侧限条件是指侧向限制不能变形,只有竖向单向压缩的条件.5.何谓弹性模量何谓压缩模量钢材或混凝土试件,在受力方向的应力与应变之比称为弹性模量E.土的试样单向受压,应力增量与应变增量之比称为压缩模量. sE6.侧限压缩模量与压缩系数有何关系土的侧限压缩模量与压缩系数,两者都是常用的地基土压缩性指标,两者都由侧限压缩试验结果求得,因此, 与之间并非相互独立,而是具有下列关系:sEasEaα11λ+7.荷载-沉降量典型曲线通常可以分为哪三个变形阶段各阶段表示什么含义荷载-沉降量典型曲线通常可以分为直线变形阶段(压密阶段),局部剪损阶段和完全破坏阶段三个变形阶段.直线变形阶段——当荷载较小时,(比例界限)时,地基被压密,荷载与变形关系接近直线关系.0pp完全破坏阶段——当荷载继续增大时,在后,压板连续急剧下沉.地基土中的塑性变形区已联成连续的滑动面,地基土从压板下被挤出来,在试坑底部形成隆起的土堆,此时,地基已完全破坏,丧失稳定.0pp>8.由载荷试验结果如何确定地基承载力特征值⑴当sp 曲线上有比例界限时,取该比例界限点对应的荷载值; aa⑵当极限荷载能确定,且时,取极限荷载的一半,即up02ppu<2⑶不能按上述①,②要求确定时,当压板面积为,可取250.0~25.0m015.0~01.0=ds所对应的荷载值,但其值不应大于加载量的一半.9.证明土的变形模量与压缩模量的关系式⑴据压缩模量定义zzsEλσ=,可得竖向应变:zzzEσλ= (a)⑵在三向受力情况下的应变:《土力学与基础工程》第7 页共42 页()zyxxEEσσμσλ+ = (b)(zyyyEEσσλ+ = (c)()yxzzEEσσμσλ+ = (d)⑶在侧限条件下,0==yxλλ,由式(b),(c)可得: zyxσμμσσ+==1(e)将式(e)代入(d)得:Ezzλμμλ=1212(f)⑷比较式(a)与式(f)得:EEs112112=μμ(g)即: sEE=μμ121210.何谓土层自重应力如何计算在未修建建筑物之前,由土体本身自重引起的应力称为土的自重应力,记为cσ.地面下深度为处土层的自重应力zczσ,等于该处单位面积上土柱的重量,可按下式计算: ∑==++++=niiinnczhhhhh1332211γγγγγσ∧式中iγ——第层土的天然重度, ,地下水位以下一般用浮重度i3/mkNγ′;——第层土的厚度, ; ihim——从地面到深度处的土层数. nz11.何谓基础底面附加压力如何计算建筑物荷载在地基中增加的压力称为附加压力.⑴基础位于地面上设基础建立在地面上,则基础底面的附加压力,即基础底面接触压力:pp=0.⑵基础位于地面下通常基础建在地面以下.设基础的埋置深度为,在基础底面中心点的附加压力为dodppmγ =012.分层总和法计算地基的最终沉降量的计算原理和假定是什么计算原理:分层总和法,先将地基土分为若干水平土层,各土层厚度分别为, ,,…, .计算每层土的压缩量, , ,…, .然后累计起来,即为总的地基沉降量.1h2h3hnh1s2s3snss∑==++++=niinssssss1321∧几点假定:⑴地基土为均匀,等向的半无限空间弹性体.⑵地基沉降计算的部位,按基础中心点o下土柱所受附加应力zσ进行计算.⑶地基土的变形条件为侧限条件.⑷沉降计算的深度,理论上应计算至无限大,工程上因附加应力扩散随深度而减小,计算至某一深度(即受压层)即可.13.用分层总和法计算地基沉降量与实测值不一致的原因是什么①分层总和法计算所作的几点假定,与实际情况不完全符合;②土的压缩性指标试样的代表性,取原状土的技术及试验的准备度都存在问题;③在地基沉降计算中,未考虑地基,基础与上部结构的共同作用.14.相邻荷载对地基沉降的影响因素有哪些最主要因素是什么影响因素包括:①两基础的距离;②荷载大小;③地基土的性质;④施工先后顺序.其中以两基础的距离为最主要因素.15.饱和土的渗流固结过程包括哪三个过程饱和土体受荷产生压缩(固结)过程包括:⑴土体孔隙中自由水逐渐排出;⑵土体孔隙体积逐渐减小;⑶由孔隙水承担的压力逐渐转移到土骨架来承受,成为有效应力.16.建筑物地基变形的特征,可分为沉降量,沉降差,倾斜和局部倾斜四种.17.何谓沉降量对建筑物有何作用沉降量特指基础中心的沉降量,以为单位. mm作用:若沉降量过大,势必影响建筑物的正常使用.因此,京,沪等地区沉降量作为建筑物地基变形的控制指标之一.18.何谓倾斜对建筑物有何影响倾斜特指独立基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值,以表示. ‰若建筑物倾斜过大,将影响正常使用,遇台风或强烈地震时危及建筑物整体稳定,甚至倾覆.对于多层或高层建筑和烟囱,水塔,高炉等高耸结构,应以倾斜值作为控制指标.19.建筑物进行沉降观测的目的是什么如何实施沉降观测目的:⑴验证工程设计与沉降计算的正确性;⑵判别建筑物施工的质量;⑶发生事故后作为分析事故原因和加固处理的依据.实施沉降观测:⑴设置水准基点,在一个观测区内水准基点不应少于3个;⑵观测点设置,数量不宜少于6个;⑶测量精度采用II级水准测量,视线长度宜为20-30m,视线高度不低于0.3m,采用闭合法;(4)次数和时间要求,要求前密后稀,民用建筑每建完一层观测一次;工业建筑施工期间观测不应少于4次.20.防止地基有害变形的措施有哪些减小沉降量的措施⑴外因方面措施①上部结构采用轻质材料,则可减少基础底面的接触压力p;②当地基中无软弱下卧层时,可加大基础埋深. d⑵内因方面措施在修造建筑物之前,可预先对地基进行加固处理.必要时,可以采用桩基础或深基础.减小沉降差的措施⑴设计中尽量使上部荷载中心受压,均匀分布.⑵遇高低层相差悬殊或地基软硬突变等情况,可合理设置沉降缝.⑶增加上部结构对地基不均匀沉降的调整作用.⑷妥善安排施工顺序.⑸人工补救措施.第四章土的抗剪强度与地基承载力1.直剪试验的主要仪器为直剪仪,分应力控制式和应变控制式两种.2.无粘性土抗剪强度来源是什么无粘性土抗剪强度来源于滑动摩擦和咬合摩擦.3.粘性土抗剪强度来源于是什么粘性土抗剪强度来源于内摩擦力和粘聚力.4.影响抗剪强度指标的因素有哪些⑴土的物理化学性质的影响①土粒的矿物成分;②土的颗粒形状与级配;③土的原始密度;④土的含水率;⑤土的结构⑵孔隙水压力的影响5.何谓地基的临塑荷载如何计算地基的临塑荷载是指在外荷作用下,地基中刚开始产生塑性变形(即局部剪切破坏)时基础底面单位面积上所承受的荷载.地基的临塑荷载,按下式计算: crp()cNdNdcdpcdcr+=+++=γγφπφφγπ2cotcot式中——地基的临塑荷载, ; crpakpγ——基础埋深范围内土的重度,3mkN;——基础埋深,m; d——基础底面下土的粘聚力, ; cakpφ——基础底面下土的内摩擦角,(°);,——承载力系数. dNcN6.何谓地基的临界荷载31P和41P是什么意思当地基中的塑性变形区最大深度为:中心荷载基础4maxbz=偏心荷载基础3maxbz=与此对应的基础底面压力,分别以41p或31p表示,称为临界荷载.7.何谓地基的极限荷载地基的极限荷载特指地基在外荷作用下产生的应力达到极限平衡时的荷载.8.太沙基公式,斯凯普顿公式,汉森公式计算极限荷载有何适用条件太沙基公式适用于基础底面粗糙的条形基础;并推广应用于方形基础和圆形基础. 斯凯普顿公式适用于饱和软土地基,浅基础和矩形基础.汉森公式适用于倾斜荷载作用,考虑基础形状和埋深的计算.9.太沙基公式的理论假定是什么①条形基础,均布荷载作用.②地基发生滑动时,滑动面的形状,两端为直线,中间为曲线,左右对称.③滑动土体分为三区:Ⅰ区——位于基础底面下,为楔形弹性压密区.《土力学与基础工程》第11 页共42 页Ⅱ区——滑动面为曲面,呈对数螺旋线.Ⅲ区——滑动面为斜向平面,剖面图上呈等腰三角形.10.斯凯普顿公式分别应用于饱和软土地基,浅基础,矩形基础的适用条件如何⑴饱和软土地基内摩擦角0=φ.⑵浅基础基础的埋深. bd5.2≤⑶矩形基础斯凯普顿还考虑了基础宽度和长度比值lb的影响.11.汉森公式的适用条件是什么⑴倾斜荷载作用⑵基础形状基础宽度与长度的比值,矩形基础和条形基础的影响都已计入.⑶基础埋深汉森公式适用于基础埋深bd<基础底宽的情况,并考虑了基础埋深与基础宽度之比值的影响.12.地基的破坏形式如何影响地基的极限荷载⑴地基整体滑动破坏当地基土良好或中等,上部荷载超过地基极限荷载时,地基中的塑性变形区扩展连成整体,导致地基发生整体滑动破坏.⑵地基局部剪切破坏当基础埋深大,加荷速率快时,因基础旁侧荷载dqγ=大,阻止地基整体滑动破坏,使地基发生基础底部局部剪切破坏.⑶地基冲切剪切破坏若地基为松砂或软土,在外荷载作用下使地基产生大量沉降,基础竖向切入土中,发生冲切剪切破坏.13.地基土的指标对地基的极限荷载有何影响地基土的φ, ,cγ越大,则极限荷载相应也越大. up⑴土的内摩擦角土的内摩擦角φ的大小,对地基极限荷载的影响最大.⑵土的粘聚力如地基土的粘聚力增加,则极限荷载一般公式中的第二项增大,即增大. cup⑶土的重度地基土的重度γ增大时,极限荷载公式中第一,第三两项增大,即增大. up14.基础尺寸对地基的极限荷载有何影响⑴基础宽度基础设计宽度加大时,地基极限荷载公式第一项增大,即增大. bup⑵基础埋深当基础埋深加大时,则基础旁侧荷载ddqγ=增加,即极限荷载公式第三项增加,因而也增大. up15.荷载作用方向对地基的极限荷载有何影响⑴荷载为倾斜方向倾斜角oδ越大,则相应的倾斜系数, 与就越小,因而极限荷载也越小, 反之则大.⑵荷载为竖直方向即倾斜角0=oδ,倾斜系数1===qcriii,则极限荷载大.16.荷载作用时间对地基的极限荷载有何影响⑴荷载作用时间短暂若荷载作用时间很短,如地震荷载,则极限荷载可以提高.⑵荷载长时期作用如地基为高塑性粘土,呈可塑或软塑状态,在长时期荷载作用下,使土产生蠕变降低土的强度,即极限荷载降低.17.建筑物地基为何会发生破坏地基破坏的形式有哪几种⑴地基整体滑动破坏当地基土良好或中等,上部荷载超过地基极限荷载时,地基中的塑性变形区扩展连成整体,导致地基发生整体滑动破坏.⑵地基局部剪切破坏当基础埋深大,加荷速率快时,因基础旁侧荷载dqγ=大,阻止地基整体滑动破坏,使地基发生基础底部局部剪切破坏.⑶地基冲切剪切破坏若地基为松砂或软土,在外荷载作用下使地基产生大量沉降,基础竖向切入土中,发生冲切剪切破坏.18.某高压输电塔设计天然地基独立浅基础.基础长度ml0.4=,基础宽度,基础埋深.地基土为粉土,土的天然重度,内摩擦角,粘聚力,无地下水,荷载倾斜角.计算地基的极限荷载mb0.3=md0.2=3/6.18mkN=γο16=φkPac8=/1811οο=δ答案:247kPa第五章土压力与土坡稳定1.何谓土压力土体作用在挡土墙上的压力称为土压力.2.土压力可分为主动土压力,静止土压力和被动土压力三种,其大小关系如何paPPP<cm10~5m3~214.影响土坡稳定的因素是哪些影响土坡稳定的因素有多种,包括土坡的边界条件,土质条件和外界条件.具体因素为:土坡坡度,土坡高度,土的性质,气象条件,地下水的渗透和地震等.15.土坡稳定分析圆弧法的原理是什么为何要分条计算根据土坡极限平衡稳定进行计算.自然界均质土坡失去稳定,滑动面常呈曲面.通常粘性土坡的滑动曲面接近圆弧,可按圆弧计算.16.已知某工程基坑开挖深度,地基土的天然重度,内摩擦角,粘聚力,求此基坑开挖的稳定坡角.mH0.5=3/0.19mkN=γο15=φkPac12=由已知的开挖深度H与土的指标γ,,计算稳定系数N c126.00.50.1912=×==HcNγ查图 5.48纵坐标0.126水平向右与的曲线交点对应的横坐标即为所求的稳定坡脚ο15=φο64≈θ17.已知一均匀土坡,坡角,土的重度,内摩擦角,粘聚力,计算此粘性土坡的安全高度ο30=θ3/0.16mkN=γο20=φkPac5=H.mH0.12=第六章工程建设的岩土工程勘察1.为何要进行岩土工程勘察中小工程荷载不大,为何不省略勘察①避免盲目设计施工的后果;②粗心大意危害极大;③结合实际防止事故;④技术先进高效投资.具体参见教材p239-2402.勘察为何要分阶段进行详细勘察阶段应当完成哪些工作重大工程建设的岩土工程勘察宜分阶段进行,各勘察阶段应与设计阶段相适应.详细勘察阶段的主要工作:⑴搜集附有坐标及地形的建筑物总平面布置图,各建筑物的地面整平标高,建筑物的性质,规模,结构特点,可能采取的基础型式,尺寸,预计埋置深度,对地基基础设计的特殊要求等.⑵查明不良地质作用的成因,类型,分布范围,发展趋势及危害程度,并提出评价与整治所需的岩土技术参数和整治方案建议.⑶查明建筑物范围各层岩土的类别,结构,厚度,坡度,工程特性,计算和评价地基的稳定性,均匀性和承载力.⑷对需进行沉降计算的建筑物,应取原状土进行固结试验,提供地基变形计算的参数pe 曲线.预测建筑物的沉降,差异沉降或整体倾斜.⑸对抗震设防烈度大于或等于 6 度的场地,应划分场地土类型或场地类别;划分对抗震有利,不利或危险的地段,应分析预测地震效应,判定饱和砂土的地震液化,并应计算液化指数,判定液化等级.⑹查明地下水的埋藏条件和侵蚀性.必要时还应查明地层的渗透性,水位变化幅度规律.⑺查明埋藏的河道,墓穴,防空洞,弧石等对工程不利的埋藏物.⑻在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度.⑼对深基坑开挖尚应提供稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数:γ, ,cφ值,论证和评价基坑开挖,降水等对临近工程的影响.⑽若可能采用桩基,则需提供桩基设计所需的岩土技术参数,并确定单桩承载力;提出桩的类型,长度和施工方法等建议.⑽判定地基土及地下水在建筑物施工和使用期间可能产生的变化,及其对工程的影响,提出防治措施及建议.3.建筑场地等级如何划分符合什么条件为一级场地建造场地等级应根据场地的复杂程度分为三级.⑴一级场地(复杂场地)符合下列条件之一者为一级场地:①对建筑抗震危险的地段;②不良地质现象强烈发育;③地质环境已经或可能受到强烈破坏;④地形地貌复杂;⑤有影响工程的多层地下水,岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂,需专门研究的场地.⑵二级场地(中等复杂场地)符合下列条件之一者为二级场地:①对建筑抗震不利的地段;②不良地质作用一般发育;③地质环境已经或可能受到一般破坏;④地形地貌较复杂;⑤基础位于地下水位以下的场地.⑶三级场地(简单场地)符合下列条件者为三级场地:①地震设防烈度等于或小于 6 度,或对建筑抗震有利的地段;②不良地质作用不发育;③地质环境基本未受破坏;④地形地貌简单;⑤地下水对工程无影响. 4.建筑地基等级如何划分符合何种条件为二级地基建筑地基等级应根据地基的复杂程度分为三级.⑴一级地基(复杂地基)。
清华大学《土力学与地基基础》
(2)毛细水 毛细水是受到水与空气交界面处表面张力作用的自 由水．毛细水存在于地下水位以上的透水土层中。毛细 水按其与地下水面是否联系可分为毛细悬挂水(与地下水 无直接联系)和毛细上升水(与地下水相连)两种。 当土孔隙中局部存在毛细水时，毛细水的弯液面和 土粒接触处的表面引力反作用于土粒上，使土粒之间由 于这种毛细压力而挤紧(图1—14)，土因而具有微弱的粘 聚力，称为毛细粘聚力。 (二)土中气 。 I 土中的气体存在于土孔隙中未被水所占据的部位。 三 、土的结构和构造 土的结构是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及 其联结关系等因素形成的综合特征。一般分为单粒结构、 蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。
在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各 部分之间的相互关系的特征称为土的构造，土的构造最 主要特征就是成层性即层理构造。土的构造的另一特征 是土的裂隙性。
2—3 土的物理性质指标（三相比例指标）
上节介绍了土的 组成，特别是土颗粒 的粒组和矿物成分， 是从本质方面了解土 的性质的根据。但是 为了对土的基本物理 性质有所了解，还需 要对土的三相——土 粒(固相)、土中水(液 相)和土中气(气相)的 组成情况进行数量上 的研究。
(二)土粒的矿物成分 土粒的矿物成分主要决定于母岩的成分及其所经受的 风化作用。不同的矿物成分对土的性质有着不同的影响， 其中以细粒组的矿物成分尤为重要 。 1、六大粒组的矿物成分 漂石、卵石、圆砾等粗大颗粒；砂粒；粉粒；粘粒。 2、粘土矿物的比表面 由于粘土矿物是很细小的扁平颗粒，颗粒表面具有很 强的与水相互作用的能力，表面积愈大，这种能力就愈强。 粘土矿物表面积的相对大小可以用单位体积(或质量)的颗 粒总表面积(称为比表面)来表示。 由于土粒大小不同而造成比表面数值上的巨大变化， 必然导致土的性质的突变，所以，土粒大小对土的性质起 着重要的作用。
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第 2 章 土的性质及工程分类
2.2 试证明下列换算公式
（1）
ρd
=
dsρw 1+ e
(2)
γ = srerw + dsrw (3) 1+ e
sr
=
wdS (1− n) n
证明：
令 vs
=1，则由 e =
vv vs
得 vv
=e
， v = vs
+ vv
=1+e ，由
ds
=
ms vs
（7） sr
=
wds e
或
vw vv
*100%
=
0.87 0.87
*100%
= 100%
（8） r'
=
ρ'g
=
ds −1 1+ e
ρ
w
g
=
2.7 −1 1+ 0.87
*10
=
9.1kN
/
m3
2.4 用体积为 72 cm3 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 sr 、重度 r、饱和重
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 sr 和 r' 。
解：因 vs = 1 , ds = 2.70 , w=32.2%, ρ =1.91g/ cm3 , ρw = 1.0g / cm3
2
土力学与地基基础参考答案
由 e = ds (1+ w)ρw −1 = 2.70(1+ 0.322)1.0 −1 = 0.87
变，饱和度增至 40%时，此砂在雨中的含水量 w 为多少?
解： ρd = 1.66g / cm3 ds = 2.69 sr = 40%
e = ds ρw −1 = 2.69∗1 −1 = 0.620
ρd
1.66
w = sre = 0.40 ∗ 0.62 *100%=9.2%
ds
2.69
2.8 某砂土的含水量 w=28.5%,土的天然重度 r=19kN/ m3 ,土粒比重 ds = 2.68,颗
sr
=
vw vv
*100%=100% ⇒
vw
=
vv
w = mw ms
*100%= vwρw = vvρw
ms
ms
⇒ ms
= vv ρw w
ds
= ms vs ρw
⇒ ms
= dsvs ρw
∴
vv ρw w
= dsvs ρw
vv = dsvs w
Qe =
vv vs
=
dsvs w vs
=
dsw =2.68*0.32=0.86
ms
ms
121.5
3
土力学与地基基础参考答案
由
ds
=
ms vs ρw
⇒
vs
=
ms ds
= 121.5 2.7
= 45
vv = v − vs = 72 − 45 = 27
（2） e = vv = 27 = 0.60 vs 45
vw
=
mw ρw
= 129.5 −121.5 1
=8
（3） sr
=
vw vv
粒分析结果如下表
土粒组的粒径范
围（mm）
>2
2～0.5 0.5～0.25 0.2～0.075 <0.075
粒组占干土总质 量的百分数（%） 9.4
18.6
21．0
37.5
13.5
试求：
（1） 确定该土样的名称；
（2） 计算该土的孔隙比和饱和度；
（3） 确定该土的湿度状态；
（4） 如该土埋深在离地面 3m 以内，某标准贯入试验锤击数 N=14，试确定该
σ cz1 = r1h1 = 17 *2.0=34.0kpa
σ cz2 =34.0+ r2h2 =34.0+19*3.8=106.2kpa
r'=
(ds −1)rw 1+e
=
(ds −1)r ds (1+ w)
=
2(.27.（4741−+10).1481.2）=8.197kN/ m3
σ cz3 = 106.2 + r ' h3 = 106.2 + 8.197 *4.2=140.6kpa
∴
r
=
ds (1+ w) 1+ e
ρwg
=
2.68 ×（1+0.32）*10=19kN/ 1+ 0.86
m3
2.6 某沙土土样的密度为 1.77g/ cm3 ,含水量为 9.8%，土粒比重为 2.67，烘干后
测定最小孔隙比为 0.461，最大孔隙比为 0.943，试求孔隙比 e 和相对密实度 Dr ， 并评定该土的密实度。 解： ρ = 1.77 g / cm3 w=9.8% ds = 2.67 emin = 0.461 emax = 0.943
Q = vst = 1.8 ∗10−6 ∗1∗1 = 1.8∗10−6 m3 / h.m2
2.11 某湿土样重180g，已知某含水量为18%，现需制备含水量为25%的土样， 需加水多少？
6
土力学与地基基础参考答案
解： m1 = 180g
w1 = 18%
w2
=
25
%
Q
w1
=
mw1 ms
*100%=18%
v
1+ e
1+ e
1+ e
1+ e
（3）由 n = vv ·100% v
得
n
=
e 1+ e
⇒
e
=
n 1− n
，则 sr
=
vw vv
·100%
=
wds e
=
vds (1− n) n
2.3 在土的三 相组成示意图中，取土 粒体积 vs = 1 。已知某土样的 土粒比重
ds =2.70，含水量=32.2%，土的天然密度 ρ =1.91 g / cm3 ，水的密度 ρw = 1.0g / cm3 。
e = ds (1+ w)ρw −1 = 2.67 ∗ (1+ 0.098) −1=0.656
ρ
1.77
4
土力学与地基基础参考答案
Dr
=
emax − e emax − emin
=
0.943 − 0.656 0.943 − 0.461
= 0.595
Q 0.67> Dr >0.33 ∴为中密
2.7 某干砂试样密度 ρ =1.66g/ cm3 ,土粒比重 ds =2.69，置于雨中，若砂样体积不
·
1 pw
得
ms = dsvs ρw = ds ρw
由w=
mw ms
·100% 得 mw
=
wms
=
wdmw = ds (1+ w)ρw
（1）由
ρd
=
ms v
得
ρd
=
dsρw 1+ e
（2）由 sr
=
vw vv
·100% 得 sr
=
wds e
⇒
wds
= sre
则 r = ρ g = m g = ds (1+ w)ρw g = ds (1+ w)rw = dswrw + dsrw = srerw + dsrw
=
8 27
*100% =29.6％
（4） r = ρ g = 1.799 *10=18.0kN/ m3
（5） rsat
=
ms
+ vv ρw v
g
= 121.5 + 27 *10=20.6kN/ m3 72
（6） r ' = ρ 'g = ms − vs ρw g = 121.5 − 45 *10＝10.6Kn/ m3
0 1 2 3 4-7 剖面 点号 Z(m)
0
0
2
2
4
4
6
6
z/b(aefc) αc1
0.250 0.137 0.076 0.052
z/b(befd) αc2
v
72
rd
=
ρd g
=
ms v
g
= 121.5 72
*10=16.9kN/ m3
则 rsat ＞ r ＞ rd ＞ r '
2.5 某土样处于完全饱和状态，土粒比重为 2.68，含水量为 32.0%，试求该土 样的孔隙比 e 和重度 r。
解： sr = 100% ds = 2.68 w = 32.0%
基底平均压力 p = F + G = 250 + 40 = 145kpa
A
2
基底处的土中自重应力：σ c = r0 d=17.5*1=17.5kpa
基底平均附加压力： p0 = p −σ c = 145 −17.5 = 127.5kpa
0-3 剖面
点号
Z(m)
z/b
α c1
σ z = 4αc1 p0 (kpa)
r ' = rsat − rw = 19.6 −10 = 9.6kN / m3
σ cz4 = 140.6 + r ' h4 = 140.6 + 9.6 *2.0=159.8kpa 3.2 若图 3.31 中，中砂层以下为坚硬的整体岩石，试绘制其自重应力曲线。
3.2 解：σ 4 = 159.8 + rw (4.2 + 2.0) = 221.8kpa