华南理工大学网络教育学院 《土力学与基础工程》(08-09第二学期)同步练习题答案

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土样的干密度 d 1.48 g / cm 孔隙比 e 0.805 孔隙度 n 44.6% 饱和度 S r 0.426
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第二章 土中应力计算 第三章 地基变形计算
1.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。 2.何谓有效应力原理？
pcr
d c cot d N d d N c c cot
2
式中
pcr ——地基的临塑荷载， kpa ；
——基础埋深范围内土的重度， kN m3 ；
d ——基础埋深， m ；
c ——基础底面下土的粘聚力， kpa ；
——基础底面下土的内摩擦角， （°） ；
9.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 土可分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂；塑性指数 I P 10 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 I P 10 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。 10.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。
P L P
据液性指数 I L 大小不同，可将粘性土分为 5 种软硬不同的状 态，当 P 时，以上公式为负值，
I L 0 ，土呈坚硬状态。当 L 时，以上公式的分子大于分母，即 I L 1 ，土处于流塑状态。 I L 0 ~ 1 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。
华南理工大学网络教育学院 2008—2009 学年度第二学期 《土力学与基础工程》同步练习题答案
层次（专业） ： 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.岩石按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
pu 时，地基中的塑性变
形区扩展连成整体，导ຫໍສະໝຸດ 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 q d 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
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G s 2.70 ，土的含水量 18.0% 。求其余五个物理性质指标。
孔隙比 孔隙度 饱和度 干密度 饱和密度 饱和重度 有效重度
e 0.77 n 43.5% S r 0.632
d 1.525 g / cm3 ，干重度 sat 1.96 g / cm3 sat 19.6 g / cm3 ' sat sat w 9.6 g / cm3
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6.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。 7.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
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物理性质：淤泥——天然含水率 L ，天然孔隙比 e 1.5 。淤泥质土——天然含水率 L ， 天然孔隙比 1.0 e 1.5 工程性质：压缩性高、强度低、透水性低，为不良地基。 11.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 1.80 g / cm ，土粒比重
2
Pu ； 2
⑶不能按上述①、②要求确定时，当压板面积为 0.25 ~ 0.50m ，可取 s d 0.01 ~ 0.015 所对应的
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荷载值，但其值不应大于加载量的一半。 7.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 c 。 地面下深度为 z 处土层的自重应力 cz ，等于该处单位面积上土柱的重量，可按下式计算：
p0 p m d
9.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 h1 ， h2 ， h3 ，…， hn 。计算每层 土的压缩量 s1 ， s2 ， s3 ，…， sn 。然后累计起来，即为总的地基沉降量 s 。
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饱和土体所承受的总压力 为有效应力 与孔隙水压力 之和，即：

亦即

这个公式称为有效应力原理。 3.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 Es 。 4.侧限压缩模量与压缩系数有何关系？ 土的侧限压缩模量 Es 与压缩系数 a ，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， Es 与 a 之间并非相互独立，而是具有下列关系：
Es
1 1

5.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， p p0 （比例界限）时，地基被压密，荷载与变形关系接近直线 关系。 局部减损阶段——当荷载增大时， p p0 ，荷载与变形之间不再保持直线关系。此时，地基土在压 板边缘下局部范围发生剪损，压板下的土体出现塑性变形区。随着荷载的增加，塑性变形区逐渐扩 大，压板沉降量显著增大。 完全破坏阶段——当荷载继续增大时，在 p p0 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。 6.由载荷试验结果如何确定地基承载力特征值？ ⑴当 p s 曲线上有比例界限 a 时，取该比例界限 a 点对应的荷载值； ⑵当极限荷载 pu 能确定，且 pu 2 p0 时，取极限荷载的一半，即
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的最松状态孔隙比 emax 和最密实状态孔隙比 emin 进行对比， 看 e 靠近 emax 还是 emin ， 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， N 值的大小，反应土的贯入阻力的大小， 亦即密实度的大小。 粘性土的物理状态指标是：①液限 L % ；②塑限 P % ；③缩限 S % ；④塑性指数 I P ；⑤液 性指数 I L ；⑥活动度 A ；⑦灵敏度 St 。 7.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 L 。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。 8.液限与塑限的差值，去掉百分数的符号，称塑性指数，记为 I P 。 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 L 与 P 之间的范围大， 即 I P 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。 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： I L
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度（即受压层）即可。
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.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 3.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 pcr ，按下式计算：
s s1 s2 s3 sn si
i 1
n
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 z 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
d 15.25 g / cm3
12.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：258kg 13. 已知原状土样，经试验测得基本物理性质指标为：土粒比重 G s 2.67 ，含水量为 12.9% ， 密度为 1.67 g / cm 。求该土样的干密度 d ，孔隙比 e ，孔隙度 n ，饱和密度 sat 和饱和度 S r 。
cz 1h1 2 h2 3h3 n hn i hi
i 1
n
式中
i ——第 i 层土的天然重度， kN / m3 ，地下水位以下一般用浮重度 ；
hi ——第 i 层土的厚度， m ；
n ——从地面到深度 z 处的土层数。
8．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： p0 p 。 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 d ，在基础底面中心 o 点的附加压力为