《土力学》第四章练习题及答案

《土力学》第四章练习题及答案
第4章土中应力
一、填空题
1.由土筑成的梯形断面路堤，因自重引起的基底压力分布图形是形，桥梁墩台等刚性基础在中心荷载作用下，基底的沉降是的。

2.地基中附加应力分布随深度增加呈减小，同一深度处，在基底点下，附加应力最大。

3.单向偏心荷载作用下的矩形基础，当偏心距e > l/6时，基底与地基局部，产生应力。

4.超量开采地下水会造成下降，其直接后果是导致地面。

5.在地基中同一深度处，水平向自重应力数值于竖向自重应力，随着深度增大，水平向自重应力数值。

6.在地基中，矩形荷载所引起的附加应力，其影响深度比相同宽度的条形基础，比相同宽度的方形基础。

7.上层坚硬、下层软弱的双层地基，在荷载作用下，将发生应力现象，反之，将发生应力现象。

二、名词解释
1.基底附加应力
2.自重应力
3.基底压力
4.地基主要受力层
三、简答题
1. 地基附加应力分布规律有哪些？
四、单项选择题
1.成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为：
（A）折线减小
（B）折线增大
（C）斜线减小
（D）斜线增大
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2.宽度均为b，基底附加应力均为p0的基础，同一深度处，附加应力数值最大的是：
（A）方形基础
（B）矩形基础
（C）条形基础
（D）圆形基础（b为直径）
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3.可按平面问题求解地基中附加应力的基础是：
（A）柱下独立基础
（B）墙下条形基础
（C）片筏基础
（D）箱形基础
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4.基底附加应力p0作用下，地基中附加应力随深度Z增大而减小，Z的起算点为：
（A）基础底面
（B）天然地面
（C）室内设计地面
（D）室外设计地面
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5.土中自重应力起算点位置为：
（A）基础底面
（B）天然地面
（C）室内设计地面
（D）室外设计地面
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6.地下水位下降，土中有效自重应力发生的变化是：
（A）原水位以上不变，原水位以下增大
（B）原水位以上不变，原水位以下减小
（C）变动后水位以上不变，变动后水位以下减小
（D）变动后水位以上不变，变动后水位以下增大
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7.深度相同时，随着离基础中心点距离的增大，地基中竖向附加应力：
（A）斜线增大
（B）斜线减小
（C）曲线增大
（D）曲线减小
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8.单向偏心的矩形基础，当偏心距e < l/6（l为偏心一侧基底边长）时，基底压应力分布图简化为：
（A）矩形
（B）梯形
（C）三角形
（D）抛物线形
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9.宽度为3m的条形基础，作用在基础底面的竖向荷载N＝1000kN/m ，偏心距e＝0.7m，基底最大压应力为：
（A）800 kPa
（B）417 kPa
（C）833 kPa
（D）400 kPa
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10.埋深为d的浅基础，基底压应力p与基底附加应力p0大小存在的关系为：
（A）p < p0
（B）p = p0
（C）p = 2p0
（D）p > p0
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11.矩形面积上作用三角形分布荷载时，地基中竖向附加应力系数K t是l/b、z/b的函数，b
指的是：
（A）矩形的长边
（B）矩形的短边
（C）矩形的短边与长边的平均值
（D）三角形分布荷载方向基础底面的边长
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12.某砂土地基，天然重度γ＝18 kN/m3，饱和重度γsat＝20 kN/m3，地下水位距地表2m，地表
下深度为4m处的竖向自重应力为：
（A）56kPa
（B）76kPa
（C）72kPa
（D）80kPa
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13.均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数当l/b＝1、Z/b＝1时，K C＝0.1752；当l/b＝1、
Z/b＝2时，K C＝0.084。

若基底附加应力p0＝100kPa，基底边长l＝b＝2m，基底中心点下Z ＝2m处的竖向附加应力为：
（A） 8.4kPa
（B） 17.52kPa
（C） 33.6kPa
（D） 70.08kPa
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14.某中心受压条形基础，宽2m，埋深1m，室内外高差0.6m，埋深范围内土的重度γ=17 kN/m3，
若上部结构传来荷载F＝400kN/m，基底附加应力p0为：
（A） 203.9kPa
（B）205.1kPa
（C）209kPa
（D）215kPa
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第4章土中应力
一、填空题
1.梯、相同
2.曲线、中心
3.脱开、重分布
4.地下水位、沉陷
5.小、增大
6.浅、深
7.扩散、集中
二、名词解释
1.基底附加应力：基底压应力与基底标高处原土层自重应力之差。

2.自重应力：由土层自身重力引起的土中应力。

3.基底压力：建筑物荷载通过基础传给地基，在基础底面与地基之间的接触应力。

4.地基主要受力层：基础底面至σz＝0.2p0深度处的这部分土层。

三、简答题
1. 地基附加应力分布规律有哪些？
（1）附加应力不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积以外相当大的范围之下，这就是地基附加应力的扩散分布；
(2)在离基底不同深度z处各个水平面上，以基底中心点下轴线处的σz值最大，随离中轴线距离增大曲线减小；
(3)在荷载分布范围之下任意点沿铅垂线的σz值，随深度最大曲线减小；
(4)条形荷载比相同宽度的方形荷载σz的影响深度大，在相同深度处，条形荷载在地基中的σz比相同宽度的方形荷载大得多。

四、单项选择题
1. 正确答案：（B）
提示：均质土中的竖向自重应力沿深度的增大而线性增大，成层土中的竖向自重应力沿深度的增大而增大，但在土层分界面由于重度不同而发生转折。

2. 正确答案：（C）
提示：宽度、基底附加应力相同的基础，长度越大，影响深度越大；在深度相同时，长度越大的基础，附加应力数值越大。

3. 正确答案：（B）
提示：当基底的长边尺寸与短边尺寸之比≥10时，地基中附加应力可以按平面问题求解，当基底的长边尺寸与短边尺寸之比< 10时，应按空间问题求解。

4. 正确答案：（A）
提示：地基中附加应力σZ＝K C p0，K C为竖向附加应力系数，它是L/b、Z/b的函数，其中，Z 为计算点至基础底面之间的垂直距离。

5. 正确答案：（B）
提示：自重应力是指由原土层自身重力而产生的土中应力，起算点位置为天然地面。

6. 正确答案：（A）
提示：因地下水位以下透水层中，自重应力计算应采用有效重度，所以地下水位下降后，使原水位以下有效自重应力增大，地下水位上升后，使变动后水位以下有效自重应力减小。

7. 正确答案：（D）
提示：地基中附加应力具有如下分布规律：（1）附加应力不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积以外相当大的范围之下；（2）在离基础底面不同深度处的各个水平面上，附加应力随着距离中轴线越远越小；（3）在荷载分布范围内任意点沿垂线的附加应力，随深度Z增大而减小。

8. 正确答案：（B）
提示：根据基底压应力的简化计算方法，当偏心距e< l /6时，基底最大、最小压应力均大于0，分布图简化为梯形；当偏心距e＝l /6时，基底最小压应力等于0，分布图简化为三角形；当偏心距e> l /6时，最小压应力小于0，基底压应力将重新分布。

9. 正确答案：（C）
提示：当条形基础的偏心距e>b/6（b为条形基础宽度）时，基底压应力将重分布，为简化计算，条形基础底边的长度取1m，p max=2N/3(0.5b-e)。

10. 正确答案：（D）
提示：基底附加应力p 0与基底压应力p之间存在的关系为p0 = p－γ0d，式中：γ0为埋深范围内土的加权平均重度，d为基础埋深，从天然地面起算。

11. 正确答案：（D）
提示：矩形面积上作用三角形分布荷载时，地基中竖向附加应力系数K t是l/b、z/b的函数，其中，b为三角形分布荷载方向基础底面的边长，l为垂直于b方向基础底面边长。

12. 正确答案：（A）
提示：土中自重应力应按下式计算：σCZ＝∑γi h i，式中：γi、h i分别代表第i层土的重度、厚度，地下水位以下透水层中，应采用有效重度计算，有效重度γ/＝γsat－γw，γw为水的重度，
为简化计算，取γw＝10 kN/m3。

13.正确答案：（C）
提示：已知均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数，可以通过作辅助线把荷载面分成若干个矩形面积，使计算点位于所有矩形的公共角点，利用叠加原理求解。

当计算点位于荷载面中心时，σZ＝4K C p0，K C是l /b、Z/b为的函数，但应注意，l、b分别为每个小矩形的长边、短边尺寸。

14. 正确答案：（C）
提示：基底附加应力p 0 = p－γ0d，式中：p为基底压应力， p＝（F＋G）/b（对条形基础，通常取l＝1m），F为上部结构传来荷载；G为基础及上覆土自重，G＝γm bd m；γm为基础及上覆土平均重度，一般取20 kN/m3，但在地下水位以下部分取10kN/m3；d m为基础平均埋深；b 为基础宽度；γ0为埋深范围内土的加权平均重度，d为基础埋深，从天然地面起算。