2017-2018年第二学期土力学与基础工程作业
土力学与基础工程作业平时答案(本科2)
土力学与基础工程》平时作业一、简答题（每题25分，共100分）1、试解释管涌现象及防治措施。
答：在渗透水流作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗透速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水流带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。
防治措施： A 、改变几何条件，在渗流逸出部位铺设反滤层。
B 、改变水力条件，降低水力梯度，如打板桩2、试述分层总和法的基本假定。
答：基本假定A 、地基土层在荷载作用下只产生坚向压缩，而无侧向膨胀。
B 、按基础中心点下的附加应力计算土层的压缩量。
C 、基础的沉降量，是由基底下地基变形计算深度范围内各层土的压缩量总和而成3、试述地基破坏的形式及影响因素？答：破坏模式有：①、整体剪切破坏；②、局部剪切破坏；③、冲切剪切破坏影响因素有：①、地基土的条件，如种类、密度、含水量、压缩性、抗剪强度等；②、基础条件，如型式、埋深、尺寸等，其中压缩性是影响地基破坏模式的主要因素。
4、土的压缩性指标有：①、压缩系数α：是土体在侧限条件孔隙比减小量与坚向有效压应力增量的比值， 即e －p 曲线上某一压力段的割线斜率。
pe p p e e a v ∆∆-=--=1221 ②、压缩指数Cc ：是土体在侧限条件下孔隙比减小量与坚向有效压应力常用对数值增量的比值，即e~logp 曲线中某一压力段的直线斜率。
即：)lg(lg lg 111221p p p e p p e e C c ∆+∆-=--=；③、压缩模量Es ：在侧限条件下土的坚向附加应力 z 与相应坚向应变 z 之比，或称侧限模量。
即：z z s E εσ=。
土力学及基础工程作业参考答案
《土力学与基础工程》作业参考答案作业一一、填空题：1.承担 传递2.碎散性 多相性（或三相体系） 复杂性 易变性3.大 大4.毛细 重力5.小 大6.密度计 筛分7.颗粒级配 大于2mm 50％8.粘土 粉质粘 9.相对 锤击数二、单选题：1.C2.B3.C4.D5.A6.C7.B8.B9.A 10.C 11.B 12.C 13.C 14.B15.A三、判断题：1.√2.³3.³4.³5.√四、简答题：1.答：塑限、液限、塑性指数、液性指数对粘性土有意义。
粒径级配、孔隙比e 、相对密度和标准贯入试验击数对无粘土有意义。
2.答：当水由下向上渗流时，若向上的动水力与土的有效重度相等时，此时土颗粒间的压力等于零，土颗粒处于悬浮状态而失去稳定，这种现象就称为流砂现象。
水在砂性土中渗流时，土中的一些细小颗粒在动水力的作用下，可能通过粗颗粒的孔隙被水带走，这种现象称为管涌。
流砂现象是发生在土体表面渗流逸出处，不发生与土体内部；而管涌现象可以发生在渗流逸出处，也可以发生于土体内部。
3.答：在一定的压实功能作用下，土在某一含水量下可以击实达到最大的密度，这个含水量称为最优含水量。
对应着击实曲线上峰值时的含水量。
粘性土料过干或过湿都不能获得好的压实效果；当含水量过低时，粘性土颗粒周围的结合水膜薄，粒间引力强，颗粒相对移动的阻力大，不易挤紧；当含水量过大时，自由水较多，击实时，水和气体不易从土中排出，并吸收了大部分的击实功能，阻碍了土粒的靠近。
故在压实粘性土时要控制土的含水量。
五、计算题：1. 解：土的饱和重度3s sat /5.18101117.21m kN e e G w =⨯++=⋅++=γγ 临界水力梯度 85.010105.18i cr =-=-='=w w sat w γγγγγ2.解：已知ρ＝1.84g/cm 3 ρw ＝1g/cm 3 Gs ＝2.75 Sr ＝1(依题意)设Ｖ＝1 cm 3∵ ρ＝ｍ/Ｖ ∴ ｍ＝ρ²Ｖ＝1.84³1＝1.84g∵ Gs ＝m s ／(V s ²ρw ) ∴ m s ＝Gs ²V s ²ρw ＝2.75 V sm w ＝ｍ－m s ＝1.84－2.75 V sV w ＝m w ／ρw ＝1.84－2.75 V s∵ Sr＝V w／V V＝1 ∴V V＝V w＝1.84－2.75 V s又∵Ｖ＝V V＋V s＝1.84－2.75 V s＋V s＝1.84－1.75 V s＝1∴ V s＝(1.84－1)/1.75＝0.48 cm3 V V＝Ｖ－V s＝1－0.48＝0.52 cm3＝V wm w＝V w²ρw＝0.52 g m s＝ｍ－m w＝1.84－0.52＝1.32 g代入相应公式可得：ω＝(m w／m s)³100%＝(0.52/1.32)³100%＝39.4%ρd＝m s／V＝1.32/1＝1.32 g/cm3 ｅ＝V V／V s＝0.52/0.48＝1.08ｎ＝(V V／V)³100%＝(0.52/1)³100%＝52%注：本题设V s＝1 cm3可得出同样的结果。
第二阶段土力学与地基基础作业汇总
《土力学与地基基础》第二阶段离线作业一、填空题:1、饱和土体固结的完成与土的 透水性 有关，砂土透水性强，压缩完成得快粘土透水弱，固结完成慢。
（第三章，第二节）2、为了研究土的压缩特性，通常可在试验室内进行 固结试验 __________ ，从而测定土的 缩系。
室内固结试验的主要装置为固结仪 。
（第三章，第二节）3、采用分层总和法计算基础最终沉降量时， 通常假定地基土压缩时不发生 横向 变形，即采用 试验 __________________ 条件下的压缩指标。
为了弥补这样计算得到的变形偏小的缺点，通常取 基底中心店下的附加应力进行计算。
（第三章，第三节）6、土的抗剪强度不仅与土的性质有关，还与试验时的 剪切速度、 透水性、 竖向载荷 和等许多因素有关。
（第四章，第三节）4、沉降观测在建筑物的设计 _ 有 、及施工 等的职以及运营的监测等过程中，具（第三章，第四节）5、为防止地基土发生 沉降 荷载不超过地基承载力 或 倾斜。
（第四章，第四节），必须使作用在基础底面上的 基底中心店7、由库伦公式表示 抗剪二节） 的强度理论称为抗剪理论。
（第四章，第8、当十体中 某点 在某一平面上的 剪切破坏 ，该点即处于极限平衡状态。
达到土的抗剪强度时，就发生（第四章，第二节）剪力 9、试验研究表明，在荷载作用下，建筑物地基的破坏通常是由 剪强度起的剪切破坏，地基剪切破坏的形式可分为 冲剪破坏、坏和局部剪切破坏三种形式 。
（第四章，第四节）不足而引整体剪切破10、地基载荷试验是在现场天然土层上，通过一定面积的 ______________ 测定 载荷 与沉降 关系，从而确定地基的 抗压（第四章，第四节）.向地基施加竖向荷载， 和 抗剪 特性。
11、作用在挡土结构上的土压力，按挡土结构的位移方向、大小和墙后填土所处的状态，可 分为 ____ 静止土压力 、 主动土压力 _________________ 和_______________ 力三种。
(整理)土力学作业题.
《土力学与基础工程》作业题一、单项选择题1、在建筑工程上，我们将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分称为：（）A.基础B.地基C.持力层D.下卧层2.干土的组成是：（）相体系。
A.一B.二C.三D.四3.饱和土的物质组成体系是（）相体系。
A.一B.二C.三D.四4. 砂粒的粒径范围为：（）A.2～0.075B.0.075～0.005C.﹤0.005D.都不是5.粘土的粒径范围为：（）A.2～0.075B.0.075～0.005C.﹤0.005D.20～26.土的孔隙比和饱和度的符号是：（）A.e SrB.Sr e C Sr . e D.e. Sr7.坚硬岩石的饱和单轴抗压强度标准值frk大于（）Mpa。
A.60B.50C.40D.308.粘性土的塑性指数为大于（）的土。
A.17B.10C.7D.39. 当液性指数小于0时，粘土的状态为：（）A.坚硬B.硬塑C.可塑D.流塑10. 我们把灵敏度大于（）的土称为高灵敏度土。
A.4B.3C.2D.111.对于淤泥，它的孔隙比有可能是：（）A. e =0.5B. e =0.7C. e =1.2D. e﹤012. 对于偏心受压基础，当e﹥l/6时，应力分布为：（）A.三角形B.梯形C.矩形D.钟形13.当基础宽度大于（）m，或埋置深度大于（）m时，地基承载力fa要进行修正。
A.0.5，2B.2，0.5C. 3，0.5 D0.5， 314.灌注柱的混凝土等级不应低于：（）A. C10B. C20 C .C30 D .C4015. 工程地质钻探中采用的落锤质量为：（）A.50㎏B.60㎏C.70㎏D. ABC都不是16.土的抗剪强度关系式为：（ ）的说明是粘土。
A.ϕστtg f =B. c tg f +=ϕστC.στ=fD. c f =τ17. 工程地质钻探中的技术孔总数不能少于（ ）个。
A.1B.3C.2D.418. 标贯实验时，当钻杆长度大于（ ）m 时，应进行长度修正。
土力学及基础工程作业答案
习题 1.7
解：根据 Q/t＝q＝kFh/Ｌ可得： ｋ＝QL/(tFh)＝(5×20)/(10×5×50)＝4×10-2cm/s
习题 1.8
解：根据 Q/t＝q＝kFh/Ｌ可得： ｋ＝QL/(tFh)＝3×15/(10×60×5×20)＝7.5×10-4cm/s
注：此题时间应为 10 分钟而不是 10 秒。
若第四层为强风化岩石(透水),地下水位以下地基土的重度应取浮重度,则基岩顶面处
的自重应力为: σcz＝γ1h1＋γ2ˊh 2＋γ3ˊh 3 ＝1.5×18.0＋3.6×(19.4－10)＋1.8×(19.8－10)＝78.5kPa
故此处土的自重应力有变化。
习题 3.2 解：σcz＝γsath1＋γ2ˊh 2＝20.1×1.10＋(20.1－10)×(4.8－1.10)＝59.48kPa
习题 3.3 解：根据题意,计算条形基础中心点下的附加应力可用 p＝（σmax＋σmin）/2＝100kPa 作
为均布荷载来代替梯形分布荷载计算，则条形基础中心点下各深度处的地基中的附加应 力为：
深度 0 处：z/b=0 x/b=0 ，查表得α=1.0000,则σz=αp=1.0000×100=100kPa 深度 0.25b 处：z/b=0.25 x/b=0 ，查表得α=0.960,则σz=αp=0.960×100=96kPa 深度 0.50b 处： z/b=0.50 x/b=0 ，查表得α=0.820,则σz=αp=0.820×100=82kPa
m w＝Vw·ρw＝0.52 g
m s＝ｍ－m w＝1.84－0.52＝1.32 g
代入相应公式可得：
ω＝(m w／m s)×100%＝(0.52/1.32)×100%＝39.4% ρd＝m s／V＝1.32/1＝1.32 g/cm3
土力学与基础工程
答：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。
(1) 对于级配连续的Cu>5,级配良好；反之，Cu<5，级配不良。
(2)对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状，采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏，则需同时满足Cu>5 和Cc=1-3 两个条件时，才为级配良好，反之则级配不良。
答：影响砂、卵石等无粘性土工程性质的主要因素是密实度。
答：土层发生冻胀的原因是水分的迁移和积聚所致发生冻胀的条件是土的因素、水的因素、温度的因素也是图层发生冻胀的三个必要条件。
答：毛细水是受到水与空气交壤面处表面张力的作用、存在于地下水位以上的透水层中自由水。
在粉细砂和粉土，则毛细水高度大，而且上升速度也快，即毛细现象严重。
答：在一定的压实功能下使土最容易压实，并能达到最大密实度时的含水量称为土的最优含水量。
影响击实效果的主要因素最重要的是含水量、击实功能、土的性质。
答：土体在自重作用下只能产生竖向变形，而无侧向位移及剪切变形存在。
一 般土层形成地质年代较长，在自重作用下变形早已稳定，故自重压力再也不引起 建造物基础沉降，但对于近期沉积或者堆积的土层以及地下水位升降等情况，尚 应考虑自重应力作用下的变形， 这是因为地下水位 ide 变动， 引起土的重度改变 的结果。
答：因为受地基容许承载力的限制、加之基础还有一定的埋置深度，其基底压 力呈马鞍形分布，而且其发展趋向于均匀，故可近似简化为基底反力均匀分布； 此外根据弹性理论中圣维南原理可以证明，在基础底面下一定深度所引起的地 基附加应力与基底荷载分布形态无关，而只与合力的大小和作用点位置有关。
中心荷载作用时 P=(F+G)/A.偏心荷载作用时 Pmax=(F+G)/A ±M/WMin答： (1)附加应力σ 自基底起算，随深度呈曲线衰减；(2) σ 具有一定的扩散性。
土力学与基础工程作业(答案).
土力学与基础工程作业2014-2015学年度第一学期一、选择题1土粒大小及级配，通常用颗粒级配曲线表示，土的颗粒级配曲线越平缓，则表示（C）。
(A)土粒大小均匀，级配良好；(B) 土粒大小不均匀，级配不良；(C) 土粒大小不均匀，级配良好。
2.毛细水上升高度决定于土粒粒度，下列哪种土毛细水上升高度最大（B ）。
(A)粘性土； (B)粉土； (C)砂土。
3有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。
试问土样的重度γ和含水率怎样改变？(A )(A)γ增加，减小 (B) γ不变，不变(C)γ增加，增加4.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？(C )(A)天然土的含水率最大不超过液限(B) 液限一定是天然土的饱和含水率(C)天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率5. 粘性土的塑性指数越大，表示土的（B ）。
(A)含水量w越大； (B)粘粒含量越高； (C) 粉粒含量越高； (D) 塑限Wp越高。
6.下列哪一种土样更容易发生流砂？（B ）A.砂砾或粗砂B.细砂或粉砂C.粉质黏土D.黏土7.建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（A ）。
(A)基底压力； (B)基底附加压力； (C)基底净反力； (D)附加应力8．计算土中自重应力时，地下水位以下的土层应采用（C ）。
(A)湿重度； (B)饱和重度； (C)浮重度； (D)天然重度9．评价地基土压缩性高低的指标是（A ）(A)压缩系数；(B)固节系数；(C)沉降影响系数； (D)参透系数10所谓临界荷载，就是指：（D ）（A）地基持力层将出现塑性区的荷载；（B）地基持力层中出现连续滑动面时的荷载；（C）地基持力层中出现某一允许大小塑性区时的荷载二、简答题1、土是由哪几个部分组成的？各相变化对土的性质有什么影响？答：土是由固体矿物、液体水和气体三部分组成的三相系。
固相物质分无机矿物颗粒和有机质，构成土的骨架，骨架之间贯穿着大量孔隙，孔隙中充填着液相的水和空气。
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。
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①不同假设，不同分析方法。
②库伦土压力理论计算被动土压力误差大，适宜计算主动土压力；朗肯土压力理论计算主动土压力误差大，适宜计算被动土压力。
③适用条件不同。
4.什么是地基？什么是基础？它们各自的作用是什么？
答：我们将受建筑物影响在土层中产生附加应力和变形所不能忽略的那部分土层称为地基。作用：承受基础传来的荷载，并将荷载向土层深处传递。基础：建筑物的下部通常要埋入土层一定深度，使之坐落在较好的土层上。我们将埋入土层一定深度的建筑物下部承重结构，称为基础。作用：基础位于建筑物上部结构和地基之间，承受上部结构传来的荷载，并将荷载传递给下部的地基，因此，基础起着上承和下传的作用。
2017-2018年第二学期土力学与基础工程作业
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土力学与基础工程作业答题卡
2017–2018学年度第二学期
第一部分客观题
一、单项选择
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解：
因墙背竖直、光滑，填土面水平，符合朗肯土压力条件，
故有：Ka1=0.225Ka2=0.707
计算第一层填土的土压力强度:
a0=0a1=13.5Kpa
第一层土为三角形分布；第二层土为梯形分布
Ea=230.9KN/m
x=2.71m
选项
D
B
A
D
D
D
A
C
D
D
题号
11
12
8
19
20
选项
C
D
B
C
D
A
A
C
B
A
第二部分主观题（按照题目序号依次往下作答）
1.土是由哪几个部分组成的？各相变化对土的性质有什么影响？
答：土是由固体矿物、液体水和气体三部分组成的三相系.固相物质分无机矿物颗粒和有机质,构成土的骨架,骨架之间贯穿着大量孔隙,孔隙中充填着液相的水和空气.
(2)土的有效应力控制了土的变形
3.朗肯土压力理论和库仑土压力理论的各基本假设条件是什么？
答：朗肯压力理论是根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件而得出的土压力计算方法。库仑土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。
a、联系
当α=0，β=0，δ=0，用两种理论计算结果相同
解：1)基底中心点附加应力：L=2mb=1mL/b=2; z/b=4
查表得ac=0.048
则σz=4x0.048x170=32.64kpa
2)两个边缘中心点附加应力：L=4mb=1mL/b=4; z/b=4
查表得ac=0.067
则一个边缘中心点附加应力
σz=4x0.067x170=45.56kpa÷2=22.78kpa
土的三相组成的比例,不是固定的.它随着环境的变化,将产生相应的变化,对土的力学性能有很大影响.由于空气易被压缩,水能从土中流出或流进.当土只是由
土粒和空气,或是土粒和水组成二相体系时,前者为干土,后者为饱和土.
2.什么叫太沙基有效应力原理？单向固结理论的假定条件有哪些？
答：(1)土的有效应力等于总应力减去孔隙水压力
由Tv及α值从图查得土层的平均固结度为0.45，则加荷一年后的沉降
量为
St=U×S=0.45×27.2＝12.3cm
2.当Uz=0.75所需的历时t由Uz=0.75，α＝1.5查图得
到Tv＝0.47
t=TVxH2/cv=3.26年
4.如下图1所示，某挡土墙高8 m，墙后填土为两层，其物理力学性质指标如图所示，试用朗肯理论计算作用在墙背主动土压力的分布、大小及作用点。
5.工程中常用的地基处理方法可分几类？概述各类地基处理方法的特点、适用条件和优缺点？
答：（1）地基处理方法按加固原理可分为以下几种类型。a.置换：换土垫层法、挤淤置换法、褥垫法、振冲置换法、强夯置换法、砂石桩置换法、石灰桩法、EPS超轻质料填土法。b.排水固结：加载预压法、超载预压法、真空预压法、降低地下水位法、电渗法、真空预压与堆载联合法。c.灌入固化物：深层搅拌法、高压喷射注浆法、渗入性注浆法、劈裂注浆法、电动化学注浆法、压密注浆法。d.振密、挤密：表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密砂石桩法、土桩（灰土）桩法、夯实水泥土桩法、爆破挤密法、孔内夯扩桩法。e.加筋：加筋土法、锚固法、树根桩法、低强度混凝土桩复合地基法、钢筋混凝土桩复合地基法。f.冷热处理：冻结法、烧结法。g.托换：基础加宽托换法、墩式托换法、桩式托换法、地基加固托换法、综合托换法。h.纠倾：加载迫降法、掏土迫降法、黄土浸水迫降法、顶升纠倾法、综合纠倾法。（2）地基处理方法按化学作用可分为以下三种类型。a.物理处理。b.化学处理。c.生物处理。（3）地基处理方法按处理位置可分为以下三种类型。a.浅层处理。b.深层处理。c.斜坡面土层处理。（4）地基处理方法按有效期可分为以下二种类型。a.临时性处理。b.永久性处理。
三．计算题
1.一粘土试样，体积为29 ，湿土重力0.5N， 40%， 27 。求饱和度 。
解：已知V＝29 cm3，W＝0.5N，则
土粒的重力
水的重力
水的体积
土粒ห้องสมุดไป่ตู้积
孔隙体积
则饱和度
2.有一矩形基底，面积为2 m×4 m，均布荷载 =170 kPa。试求基底中心点及两个边缘中心点下z= 4m处的附加应力 。
3.厚度δ=10m黏土层，上覆透水层，下卧不透水层，其压缩应力如下图所示。黏土层的初始孔隙比e1=0.8，压缩系数a=0.00025kPa-1，渗透系数k=0.02m/年。试求：
①加荷一年后的沉降量St
②地基固结度达Ut=0.75时所需要的历时t
解：(1)该土层的平均附加应力为
σz=(235+157)/2=196kPa
则基础的最终沉降量为
S=av/(1+e1)×σzH=2.5 ×10-4×196 ×1000 /(1+0.8)
=27.3cm
该土层的固结系数为
Cv=k(1+e1)/avγw=2.0 ×(1+0.8) /0.00025×0.098
=1.44×105cm2/a
时间因数为
Tv=Cvt /H2=1.47×105×1 /10002=0.144