土力学答案

土力学与基础工程作业答案
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（C ）。

(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：（ C ）
（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.计算自重应力时，为什么地下水位以下要用浮重度？
答：通常认为地下水位以下的砂性土是应该考虑浮力作用的，采用土的浮重度r`来计算自重应力。

而粘性土地基需要结合粘性土的稠度状态来确定，当IL≤0，即位于地下水位以下的土为坚硬粘土时，土体中只存在强结合水，不能传递静水压力，故认为土体不受水的浮力作用，采用土的饱和重度rsat来计算自重应力；当IL≥1，即位于地下水位以下的土为流动状态时，土颗粒之间存在大量自由水，能够传递静水压力，故认为土体受到水的浮力作用，采用土的浮重度r`来计算自重应力；当0<IL<1,即位于地下水位以下的土为塑性状态时，土体是否受到水的浮力作用比较难确定，在实践中一般按不利情况考虑。

3.地基破坏类型有几种？
地基整体滑动破坏，地基局部剪切破坏，地基冲切剪切破坏。

4.何谓深基础？深基础有哪些类型？
深基础是埋深较大的基础，一般埋深大于5m。

如深井基础、墩基础、地下连续墙、护坡工程。

三、论述题
一、什么是地基？什么是基础？它们各自的作用是什么？
答：地基：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。

二、影响土的抗剪强度的因素有哪些？
答：土的抗剪力受多种因素的影响：首先，决定土的基本性质，即土的组成、土的状态和土的结构，这些性质又与它形成的环境和应力历史等因素有关；其次，还决定于他当前所受的应力状态；再次，土的抗剪强度主要依靠室内实验和野外现场原位测试确定，实验中仪器的种类和实验方法对确定土的强度值有很大的影响。

三、桩有哪些分类，常用桩的特点和适用性如何。

答：按桩的分力分类：
a.端承桩：
荷载仅依靠桩端支承力来承担，而不考虑桩侧摩擦力的作用(图9.2.1a)。

当桩侧土是软弱和松砂且桩端土质坚硬时，多采用此类桩。

b.摩擦桩：
荷载主要依靠桩身摩擦力来承受，有时桩端也起一定的支承作用(图9.2.1b)。

当桩侧土质较好，端部坚硬土层埋藏深度较深时采用此类桩。

按桩身材料分：
a.木桩：
适宜于常年在地下水位以下的地基，木材多用衫木、松木和橡木，桩长一般为4m～10m，直径18cm～26cm，在干湿交替的环境下极易腐烂。

b.钢筋混凝土桩：
可以预制，也可以灌注现浇，桩长和截面尺寸可以任意选择，承载力高，耐久性好，工程中被普遍采用。

c.钢桩：
可以采用各种型钢，承载力很高，吊装，运输都较方便，但耗钢材多，造价高，目前只在重点工程中采用。

按承台位置的高、低分：
a.高承台桩基：
承台高于地表，它的受力和变形不同于低承台桩基，一般应用在桥梁，码头。

b.低承台桩基：
承台低于地表，由于受到土侧向的约束，桩的纵向挠曲和桩顶侧向位移忽略不计，多应用于房屋建筑工程中。

按施工方法分：
a.预制桩：
在工厂或现场制作成桩后，用锤击，振动打入，静力压入等送入土中。

钢筋混凝土桩，钢桩，木桩等均属于预制桩。

其优点是质量易保证，速度快，制作方便，缺点是存储，吊装，运输不便。

b.现浇灌注桩由于成孔方式不同又可分为：
沉管灌注桩、钻孔(冲孔)灌注桩、钻扩(爆扩)灌注桩、人工挖孔灌注桩适宜于无水或少水的较密实的各类土层中，桩的直径不宜小于1.4m，孔深不宜超过20m。

人工挖孔灌注桩的施工工序为：开挖桩孔，护壁支撑，排水，吊装钢筋笼及灌注桩身混凝土。

如按桩功能分：受压桩，抗拔桩，锚桩，护坡桩等。

如按成桩方式分：挤土桩，部分挤土桩，非挤土桩等
四、计算题
1.一体积为100 cm3的原状土试样，湿土质量190 g，干土质量151 g，土粒相对密度
2.70，试确定该土的含水量、孔隙率、饱和度。

2、某饱和粘土，已知其有效应力强度指标C '=0，028='ϕ，孔隙水压力系数A=0.8，如将该土样在各向等压3σ=50kPa 下固结稳定，然后在不排水条件下施加偏应力31σσ-=46kPa ，问该土样是否被剪坏？
13132845455922
11()()cos 22211(9650)(9650)cos11822
62.2f f kPa ϕασσσσσα︒
︒︒
︒
︒
=+=+==++-=⨯++⨯-=
1311()sin 246sin11820.322
f kPa τσσα︒=-=⨯⨯= tan 62.2tan 283320.3f c kPa kPa
τσϕτ︒=+=⨯=>= 所以不会破坏！
3、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、大小及其作用点。

解:因墙背竖直、光滑，填土面水平，符合朗肯土压力条件，故有：
Κa1=tan 2(45。

-Φ12 )=tan 2(45。

-20。

/2)=0.490 Κa2=tan 2(45。

-Φ22 )= tan 2(45。

-18。

/2)=0.568 计算第一层填土的土压力强度:
σa0=γ1h 0Κa1=0
σa1=γ1h 1Κa1=20×3×0.49=29.3kPa
第二层：填土顶面和底面的土压力强度分别为：
σa1=γ1h 1Κa2-2C 2
=20×3×0.568-2×15×
=11.47 kPa
σa2=（γ1h 1+γ2h 2）Κa2-2C 2
=（20×3+18×5）×0.568-2×15×=62.59 kPa
临界深度
Z的计算：
由σa1=γ1h1Κa2-2C2=0
得Z0=0
墙后总侧压力为：
E=1
2×29.3×3+11.47×5+
1
2(62.59-11.47) ×5
=43.95+57.35+127.8
=229.1
其作用点距离墙踵的距离x为：
X=
1
229.1[43.95×(3+
3
3)+57.35×
5
2+127.8×
5
3]
=2.33。