土力学与地基基础习题集与答案第9章
《土力学》复习附答案版

土力学习题集及详细解答《土力学》习题第1章土的组成一、填空题1.若某土样的颗粒级配曲线较缓,则不均匀系数数值较大,其夯实后密实度较大。
2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥ 5 且曲率系数为 1~3 的土。
3.利用级配曲线可确定不均匀系数Cu;为了获得较大密实度,应选择Cu值较大的土作为填方工程的土料。
4.能传递静水压力的土中水是毛细水和重力水。
5.影响压实效果的土中气是与大气隔绝的气体,对工程性质影响不大的土中气是与大气连通的气体。
6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用沉降分析法,对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用筛分法。
7.粘性土越坚硬,其液性指数数值越小,粘性土的粘粒含量越高,其塑性指数数值越大。
8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径,称为有效粒径,小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径,称为限制粒径。
二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为:(A)层理构造(B)结核构造(C)层面构造(D)裂隙构造您的选项( D )2.土的结构为絮状结构的是:(A)粉粒(B)碎石(C)粘粒(D)砂粒您的选项( C )3.土粒均匀,级配不良的砂土应满足的条件是(C U为不均匀系数,C C为曲率系数):(A)C U< 5(B)C U>10(C)C U> 5 且C C= 1へ3(D)C U< 5 且C C= 1へ3您的选项( A)4.不能传递静水压力的土中水是:(A)毛细水(B)自由水(C)重力水(D)结合水您的选项( D )第2章土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土,其界限含水量分别是缩限、塑限。
2.根据塑性指数,粘性土被分为粘土及粉质粘土。
3.淤泥是指孔隙比大于 1.5 且天然含水量大于 W L 的土。
4.无粘性土根据土的颗粒级配进行工程分类,碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量 50% 的土。
土力学与地基基础习题及答案

一、判断题1-1 已知甲土的含水量大于乙土,则甲土的饱和度大于乙土。
()1-2 甲土的饱和度大于乙土,甲土的含水量就一定比乙土高。
()1-3 塑性指数 IP 越大,说明土中细颗粒含量越大,而土处于可塑状态下的含水量范围越大。
()1-4粘粒在最优含水量时压实密度最大,同一种土的压实能量越大,最优含水量越大。
()1-5 两种不同的粘性土,其天然含水量相同,则其软硬程度相同。
()1-6 软粘土的震陷是由于土结构受扰动后强度降低造成的。
()1-7矩形均匀荷载作用下基础角点下某深度处的附加应力бzA与基础中心点下同一深度处附加压力бzO的关系是:бzA<бzO /4 。
()1-8 地基中应力扩散现象是由土中孔隙水压力消散而造成的。
()1-9 土中超静孔隙水压为是由动荷载引起的。
()1-10 土的压缩模量为在侧限条件下土的竖向应力增量与竖向应变增量之比。
()1-11 土的侧压力系数没有大于 1 的情况。
()1-12 按规范法计算地基的沉降量时,地基压缩层厚度 Zn 应满足的条件是:бz = 0.2 бcz ( )1-13 《建筑地基基础设计规范》( GBJ7-89 )规定对某些二级建筑物可不做地变形计算是因为这些建筑物的变形问题不必考虑。
()1-14 局部倾斜是指单独基础内两端点沉降之差与此两点水平距离之比。
()1-15 地基土层次固结变形速率与土层的厚度无关。
()1-16 土中水的渗透速度即为其实际流动速度。
()1-17甲土层是一面排水,乙土层是双面排水,其它条件都一样,两土层的时间因数也一样。
()1-18单元土体中破坏面上剪应力等于土的抗剪强度时,该面一般为具有最大剪应力的那个面。
()1-19 固结排水剪与固结不排水剪有效应力强度指标相差很大。
()1-20强超固结土在受剪过程中体积有增大的趋势,在不排水受剪时,其孔隙水压力将减小。
()1-21 以总应力法慢剪或排水剪得到的抗剪强度指标即为土的有效强度指标。
《土力学与地基基础》课程题库(第9章)浅基础设计(1)

《土力学与地基基础》课程题库(第9章)一、名词解释埋置深度、软弱下卧层、地基、地基变形允许值二、单项选择题1、无筋扩展基础又称为()。
A.独立基础 B.条形基础 C.刚性基础 D.柔性基础2、扩展基础又称为()。
A.独立基础 B.条形基础 C.刚性基础 D.柔性基础3、从设计地面到()的深度,称为基础的埋置深度。
A.基础顶面 B.基础底面 C.下卧层顶面 D.持力层底面4、为保护基础,通常基础应埋置在地表以下,其埋深不宜小于()。
A.0.1m B.0.5m C.0.8m D.1.0m5、地基土的承载力特征值宜用()确定。
A.室内压缩试验 B.原位载荷试验C.土的颗粒分析试验 D.相对密度试验6、当基础宽度()时,应对从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确实的地基承载力特征值进行修正。
A.大于3m B.小于3m C.大于5m D.小于5m7、当基础埋置深度()时,应对从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确实的地基承载力特征值进行修正。
A.大于0.3m B.小于0.3m C.大于0.5m D.小于0.5m8、以下关于浅基础的基底压力,正确的是()。
A.其平均值不应小于1倍地基承载力特征值B.其平均值不应大于1倍地基承载力特征值C.其最大值不应大于1倍地基承载力特征值D.其最大值不应大于1.1倍地基承载力特征值9、受偏心荷载作用的浅基础,当()时,持力层承载力才能满足要求。
A.p k≤f a B.p k≤f a且p k,max≤f aC.p k,max≤f a D.p k≤f a且p k,max≤1.2f a10、承载力显著低于持力层的高压缩性下卧层,称为()。
A.竖硬下卧层 B.密实下卧层C.中等下卧层 D.软弱下卧层11、以下关于刚性基础,错误的是()。
A.刚性角的值与基础所受荷载有关B.刚性角的值与基础材料有关C.刚性基础的底面要位于刚性角范围内D.允许宽高比是保证基础不发生弯曲和剪切破坏的最大宽高比12、以下关于刚性基础,错误的是()。
《土力学与地基基础》练习答案

土力学与地基基础练习册习 题 一一、填空1.土的物理性质是土的最基本的工程特性。
2.土的结构分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种。
3.土的构造主要有层理构造和裂隙构造两种。
4.反映土单位体积质量(重力)的导出指标有浮密度、饱和密度和干密度。
5.土的基本指标包括土的密度、土粒相对密度和土的含水量,在试验室中分别用环刀法、比重瓶法和烘干法来测定。
6.土的不均匀系数Ku 越大,曲线越平缓,粒径分布越不均匀。
7. 基底附加压力求得后,可将其视为作用在地基表面的荷载,然后进行地基中的附加应力计算。
8.土粒比重是土粒的质量与同质量相同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比 。
用比重瓶方法测定。
9.土的密度是质量与单位体积之比。
四、计算1. 某粘土的含水量w=36.4%, 液限wL=48%、塑限wp=25.4%,要求: 1).计算该土的塑性指标Ip ; 2).确定该土的名称; 3).计算该土的液性指标IL ; 4).按液性指标数确定土的状态。
解: ]为粘土;176.224.2548 =-=-=p L p W W I 为可塑态;487.06.224.254.36=-=-=P P L I W W I习 题 二一、填空1.某点在地下水位以下,当地下水位下降时该点自重应力将增加;地下水位上升时该点自重应力将减小。
四、计算1.某构筑物基础如下页图所示,在设计地面标高处作用有偏心荷载680KN ,偏心距1.31m ,基础埋深为2m ,底面尺寸为4m ×2m 。
试求基底平均压力P 和边缘最大压力P max ,并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。
解:KPa ab G F P 5.3002)89.02(320003)(2max =⨯-=+=89.02422068031.1680=⨯⨯⨯+⨯=+=G F M e KPa A G F P 1254320680=+=+=习 题 三三、填空1.总应力不变的情况下,孔隙水压力等于总应力与有效应力之差。
土力学习题

第二章土的物质组成及土水相互作用、单项选择题1.土颗粒的大小及其级配,通常是用粒径级配曲线来表示的。
级配曲线越平缓表示(A)土粒大小较均匀,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.土的可塑性范围与比表面大小关系叙述正确的是(A)粘土的比表面比砂土大,所以可塑性范围大(B)粘土的比表面比砂土小,所以可塑性范围大(C)粘土的比表面与砂土相似,颗粒细,故可塑性范围大3.对土粒产生浮力的是(A)毛细水(B)重力水(C)结合水4.如果用高价阳离子置换双电层中的低价阳离子,则粘土的塑性指数(A)增大(B)减小(C)不变5.当粘土矿物成分已知时,颗粒水膜厚度与水化阳离子的原子价大小的关系:(A)高价阳离子比低价阳离子构成水膜厚(B)低价阳离子比高价阳离子构成水膜厚(C)与阳离子的阶数无关,只与离子的浓度有关6.毛细水的上升,主要是水受到下述何种力的作用?(A)粘土颗粒电场引力作用(B)孔隙水压力差的作用(C)水与空气交界面处的表面张力作用7.三种粘土矿物中, 的结构单元最稳定。
(A)蒙脱石(B)伊利石(C)高岭石8.颗粒表面具有很强的吸附水化阳离子和水分子的能力,称为表面能。
颗粒大小和表面能之间的关系(A)颗粒越大,表面能越大(B)颗粒越细,表面能越大(C)颗粒越圆,表面能越大9.三种粘土矿物的亲水性大小,哪种次序排列是正确的:(A)高岭石>伊利石>蒙脱石(B)伊利石〉蒙脱石〉高岭石 (C)蒙脱石〉伊利石〉高岭石川、a 土的干重度比 b 土大 W 、a 土的孔隙比比b 土大、问答题什么是粒组?什么是粒度成分? 土的粒度成分的测定方法有哪两种,它们各适用于何种土类?三、计算题1. a 、b 、c 三个土样的颗粒分析成果如下表,做出它们的颗粒级配曲线,并判断它们的颗粒级配情况和第三章 土的物理性质及工程分类、单项选择题测指标。
2. 砂性土的分类依据主要是3. 已知a 和b 两种土的有关数据如下:n 、a 土的重度比b 土大1. 2. 什么是颗粒级配曲线,它有什么用途? 3. 粘土矿物有哪几种?对土的矿物性质有何影响? 4. 土中水有几种存在形态,各有何特性? 5. 土的结构有哪几种类型?各对应哪类土?1. 土的三相比例指标包括:土粒比重、含水量、 密度、孔隙比、孔隙率和饱和度,其中为实(A)含水量、孔隙比、饱和度(B)密度、含水量、孔隙比 (C) 土粒比重、含水量、密度(A)颗粒粒径及其级配(B)孔隙比及其液性指数 (C) 土的液限及塑限I 、a 土含的粘粒比b 土多4. 有下列三个土样,试判断哪一个是粘土:(A)含水量w=35%,塑限w p =22%,液性指数I L =0.9 (B)含水量w=35%,塑限W p =22%,液性指数I L =0.85 (C)含水量w=35%,塑限W P =22%,液性指数I L =0.755. 有一个非饱和土样, 在荷载作用下饱和度由 80%增加至95%。
土力学与基础工程课后思考题答案[1]
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⼟⼒学与基础⼯程课后思考题答案[1]⼟⼒学与基础⼯程课后思考题答案第⼀章1.什么是地基?基础?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。
将埋⼊⼟层⼀定深度的建筑物下部承受结构称为基础,它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,并将荷载传给下部的地基。
因此,基础起着上承和下传的作⽤。
2.什么是天然地基?⼈⼯地基?未经加固处理直接利⽤天然⼟层作为地基的,称为天然地基。
需要对地基进⾏⼈⼯加固处理后才能作为建筑物地基的,称为⼈⼯地基。
3.什么是持⼒层?下卧层?地基是有⼀定深度和范围的,当地基由两层及两层以上⼟层组成时,通常将直接与基础底⾯接触的⼟层称为持⼒层。
在地基范围内持⼒层以下的⼟层称为下卧层。
4.简述地基与基础设计的基本要求?(1)地基承载⼒要求:应使地基具有⾜够的承载⼒,在荷载作⽤下地基不发⽣剪切破坏或失稳。
(2)地基变形要求:不使地基产⽣过⼤的沉降和不均匀沉降,保证建筑的正常使⽤。
(3)基础结构本⾝应具有⾜够的强度和刚度,在地基反⼒作⽤下不会发⽣强度破坏,并且具有改善地基沉降与不均匀沉降的能⼒。
5.什么是浅基础?深基础?基础都有⼀定的埋置深度,若⼟质较好,埋深不⼤(d≤5m),采⽤⼀般⽅法与设备施⼯的基础,称为浅基础。
如果建筑物荷载较⼤或下部⼟层较软弱,需要将基础埋置于较深处(d>5m)的⼟层上,并需采⽤特殊的施⼯⽅法和机械设备施⼯的基础,称为深基础。
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。
《土力学》第九章习题集及详细解答

《土力学》第九章习题集及详细解答第9章地基承载力一、填空题1.原位试验法、理论公式法、规范表格法、当地经验法2.太沙基、汉森、魏西克、斯凯普顿(答对任意两个都行,英文人名也对)3.整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲切剪切破坏4.地基容许承载力1.确定地基承载力的方法一般有、、、等。
2.地基极限承载力的公式很多,一般讲有和公式等。
(给出任意两个)3.一般来讲,浅基础的地基破坏模式有三种:、和。
4. 是指地基稳定具有足够安全度的承载力,它相当于地基极限承载力除以一个安全系数k,且要验算地基变形不超过允许变形值。
二、选择题1.下面有关P cr与P1/4的说法中,正确的是()。
A. P cr与基础宽度b无关,P1/4与基础宽度b有关B. P cr与基础宽度b有关,P1/4与基础宽度b无关C. P cr与P1/4都与基础宽度b有关D. P cr与P1/4都与基础宽度b无关2.一条形基础b=1.2m,d=2.0m,建在均质的粘土地基上,粘土的Υ=18KN/m3,φ=150,c=1 5KPa,则临塑荷载P cr和界线荷载P1/4分别为()A. 155.26KPa, 162.26KPaB.162.26KPa, 155.26KPaC. 155.26KPa, 148.61KPaD.163.7KPa, 162.26Kpa3.设基础底面宽度为b,则临塑荷载P cr是指基底下塑性变形区的深度z max=()的基底压力。
A.b/3B.> b/3C. b/4D.0,但塑性区即将出现4.浅基础的地基极限承载力是指()。
A.地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载B.地基中的塑性区发展到一定范围时的荷载C.使地基土体达到整体剪切破坏时的荷载D.使地基土中局部土体处于极限平衡状态时的荷载5.对于(),较易发生整体剪切破坏。
A.高压缩性土B.中压缩性土C.低压缩性土D.软土6.对于(),较易发生冲切剪切破坏。
A.低压缩性土B.中压缩性土C.密实砂土D.软土7.地基临塑荷载()。
工程地质与土力学第9章 分层总和法变形计算步骤

Ⅲ 灰色淤泥
确定压缩 层下限
z 11.7 0.2 c 58.2
⑶ 计算各分层界面的 自重应力、附加应力, 绘应力分布图。
o
1
2
3
4
5
6
两种情况:一般取 z 0.2 c 遇到下卧层是高压 ⑷ 确定地基沉降计算深度 缩性土层 z 0.1 c
⑹ 计算各分层的压缩量
e1i e2i Si Hi 1 e1i
si (m m)
∵重复计算多, 列表计算方便
计算压缩层范围 内各分层的平均自 重应力、附加应力
计算各分层的
p1i , p2i
根据土的压缩曲 线确定地基土受压 前后的孔隙比
e1i , e2i
计算各分层的 压缩量
e1i e2i si hi 1 e1i
e1i e2i si hi 1 e1i
计算压缩层深度范围总变形量
F 851 .2kn
d 0.8m
F G 计算各分层的平 po od 均应力 A p ,p
1i
17.9kn / m3
d s 2.72 w 37.6%
2i
计算各分层的压缩量
17.6kn / m3
Hale Waihona Puke 分层并编号d s 2.74 w 42.1%
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第9章地基承载力(答案在最底端)一、简答题1.地基破坏模式有几种?发生整体剪切破坏时p-s曲线的特征如何?1.【答】在荷载作用下地基因承载力不足引起的破坏,一般都由地基土的剪切破坏引起。
试验表明,浅基础的地基破坏模式有三种:整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏。
地基整体剪切破坏的主要特征是能够形成延伸至地面的连续滑动面。
在形成连续滑动面的过程中,随着荷载(或基底压力)的增加将出现三个变形阶段:即弹性变形阶段、弹塑性变形阶段以及破坏(或塑性流动)阶段。
即地基在荷载作用下产生近似线弹性(p-s曲线首段呈线性)变形;当荷载达到一定数值时,剪切破坏区(或称塑性变形区)逐渐扩大,p-s曲线由线性开始弯曲;当剪切破坏区连成一片形成连续滑动面时,地基基础失去了继续承载能力,这时p -s曲线具有明显的转折点。
2.何为地基塑性变形区?3.何为地基极限承载力(或称地基极限荷载)?4.何为临塑荷载、临界荷载p1/4?5.地基破坏型(形)式有哪几种?各有何特点。
6.试述地基极限承载力一般公式的含义。
二、填空题1.确定地基承载力的方法一般有原位试验法、理论公式法、规范表格法、当地经验法等。
2.地基极限承载力的公式很多,一般讲有和公式等。
(给出任意两个)3.一般来讲,浅基础的地基破坏模式有三种:、和。
4. 是指地基稳定具有足够安全度的承载力,它相当于地基极限承载力除以一个安全系数k,且要验算地基变形不超过允许变形值。
三、选择题1.下面有关P cr与P1/4的说法中,正确的是()。
A. P cr与基础宽度b无关,P1/4与基础宽度b有关B. P cr与基础宽度b有关,P1/4与基础宽度b无关C. P cr与P1/4都与基础宽度b有关D. P cr与P1/4都与基础宽度b无关2.一条形基础b=1.2m,d=2.0m,建在均质的粘土地基上,粘土的Υ=18KN/m3,φ=150,c=1 5KPa,则临塑荷载P cr和界线荷载P1/4分别为()A. ,C. ,3.设基础底面宽度为b,则临塑荷载P cr是指基底下塑性变形区的深度z max=()的基底压力。
3 B.> b/3C. b/4 ,但塑性区即将出现4.浅基础的地基极限承载力是指()。
A.地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载B.地基中的塑性区发展到一定范围时的荷载C.使地基土体达到整体剪切破坏时的荷载D.使地基土中局部土体处于极限平衡状态时的荷载5.对于(),较易发生整体剪切破坏。
A.高压缩性土B.中压缩性土C.低压缩性土D.软土6.对于( D ),较易发生冲切剪切破坏。
A.低压缩性土B.中压缩性土C.密实砂土D.软土7.地基临塑荷载( B )。
A.与基础埋深无关B.与基础宽度无关C.与地下水位无关D.与地基土软硬无关8.地基临界荷载( D )。
A.与基础埋深无关B.与基础宽度无关C.与地下水位无关D.与地基水排水条件有关9.在黏性土地基上有一条形刚性基础,基础宽度为b,在上部荷载作用下,基底持力层内最先出现塑性区的位置在( D )。
A.条形基础中心线下B.离中心线b/3处C.离中心线b/4处D.条形基础边缘处10.黏性土地基上,有两个宽度不同埋深相同的条形基础,问哪个基础的临塑荷载大?( C )A.宽度大的临塑荷载大B.宽度小的临塑荷载大C.两个基础的临塑荷载一样大11.在φ=0的黏土地基上,有两个埋深相同、宽度不同的条形基础,问哪个基础的极限荷载大?( C )A.宽度达的极限荷载大B.宽度小的临塑荷载大C.两个基础的临塑荷载一样大12.地基的承载力公式是根据下列何种假设推导得到的?( C )A.根据塑性区发展的大小得到的B.根据建筑物的变形要求推导得到的C.根据地基中滑动面的形状推导得到的一、判断改错题1.地基破坏模式主要有整体剪切破坏和冲切剪切破坏两种。
2.对均匀地基来说,增加浅基础的底面宽度,可以提高地基的临塑荷载和极限承载力。
3.地基临塑荷载可以作为极限承载力使用。
4.地基的临塑荷载P cr作为地基承载力特征值,对于大多数地基来说,将是十分危险的。
5.由于土体几乎没有抗拉强度,故地基土的破坏模式除剪切破坏外,还有受拉破坏。
6.地基承载力特征值在数值上与地基极限承载力相差不大。
7.塑性区是指地基中已发生剪切破坏的区域。
随着荷载的增加,塑性区会逐渐发展扩大。
8.太沙基极限承载力公式适用于均匀地基上基底光滑的浅基础。
9.一般压缩性小的地基土,若发生失稳,多为整体剪切破坏模式。
10.地基土的强度破坏是剪切破坏,而不是受压破坏。
11.地基的临塑荷载大小与条形基础的埋深有关,而与基础宽度无关,因此只改变基础宽度不能改变地基的临塑荷载。
12.局部剪切破坏的特征是,随着荷载的增加,基础下的塑性区仅仅发生到某一范围。
13.太沙基承载力公式适用于地基土是整体或局部剪切破坏的情况。
二、计算题1.一条形基础,宽度b=10m,埋置深度d=2m,建于均质粘土地基上,粘土的Υ=16.5K N/m3,φ=15,c=15KPa,试求:(1)临塑荷载P cr和P1/4(2)按太沙基公式计算Pu(3)若地下水位在基础底面处(γ'=8.7KN/m3),P cr和P1/4又各是多少?2. 一条形基础,款1.5m,埋深1.0m。
地基土层分布为:第一层素填土,厚0.8m,密度,含水量35%;第二层黏性土,厚6m,密度,含水量38%,土粒相对密度,土的黏聚力10kpa,内摩擦角13°。
求该基础的临塑荷载,临界荷载和。
若地下水上升到基础底面,假定土的抗剪强度指标不变,其,,相应为多少?3. 某条形基础宽1.5m,埋深1.2m,地基为黏性土,密度,饱和密度,土的黏聚力8,内摩擦角15°。
试按太沙基理论计算:(1) 整体剪切破坏时地基极限承载力为多少?取安全系数为,地基容许承载力为多少?(2) 分别加大基础埋深至、2.0m,承载力有何变化?(3) 若分别加大基础宽度至、2.1m,承载力有何变化?(4) 若地基土的内摩擦角为20°,黏聚力为12Kpa,承载力有何变化?(5) 比较以上计算成果,可得出那些规律?4. 试推导:对于中心荷载作用下无埋深的条形基础,当土的内摩擦角为0°时,其地基极限承载力。
5. 某方形基础边长为2.25m,埋深为1.5m。
地基土为砂土,,。
试按太沙基公式求下列两种情况下的地基极限承载力。
假定砂土的重度为18。
(1) 地下水位与基底平齐;(2) 地下水位与地面平齐。
第9章参考答案一、简答题1.【答】在荷载作用下地基因承载力不足引起的破坏,一般都由地基土的剪切破坏引起。
试验表明,浅基础的地基破坏模式有三种:整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏。
地基整体剪切破坏的主要特征是能够形成延伸至地面的连续滑动面。
在形成连续滑动面的过程中,随着荷载(或基底压力)的增加将出现三个变形阶段:即弹性变形阶段、弹塑性变形阶段以及破坏(或塑性流动)阶段。
即地基在荷载作用下产生近似线弹性(p-s曲线首段呈线性)变形;当荷载达到一定数值时,剪切破坏区(或称塑性变形区)逐渐扩大,p-s曲线由线性开始弯曲;当剪切破坏区连成一片形成连续滑动面时,地基基础失去了继续承载能力,这时p -s曲线具有明显的转折点。
2. 【答】地基土中应力状态在剪切阶段,又称塑性变性阶段。
在这一阶段,从基础两侧底边缘开始,局部区域土中剪应力等于该处土的抗剪强度,土体处于塑性极限平衡状态,宏观上p-s曲线呈现非线性的变化,这个区域就称为塑性变形区。
随着荷载增大,基础下土的塑性变形区扩大,但塑性变形区并未在基础中连成一片。
3. 【答】地基极限承载力是指地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的极限荷载,亦称地基极限荷载。
它相当于地基土中应力状态从剪切破坏阶段过渡到隆起阶段时的界限荷载。
或者说是指地基中将要出现但尚未出现完全破坏时,地基所能承受的极限基底压力(或地基从弹塑性变形阶段转变为塑性破坏阶段的临界压力),以 p u表示。
4. 【答】地基中即将出现塑性区但还未出现塑性区时所对应的基底压力,即相应于塑性区的最大开展深度Z max=0时所对应的基底压力为临塑荷载,用P cr表示。
式中:d-----基础的埋置深度,m;Υ0-----地基以上土的加权平均重度,KN/m3;C———地基土的粘聚力,KPa;φ——地基土的内摩擦角,在三角函数符号后用度表示,单独出现时以弧度表示。
对于轴心荷载作用下的地基,可取塑性区最大开展深度Z max等于基础宽度的四分之一,即Z m ax=¼b,相应的基底压力用P¼表示,称为地基的临界荷载。
式中:γ——地基土的重度,地下水以下用有效重度,KN/m3其他各符号同P cr表达式。
5. 【答】根据地基剪切破坏的特征,可将地基破坏分为整体剪切破坏,局部剪切破坏和冲剪破坏三种模式。
(1)整体剪切破坏:基底压力p超过临塑荷载后,随荷载的增加,剪切破坏区不断扩大,最后在地基中形成连续的滑动面,基础急剧下沉并可能向一侧倾斜,基础四周的地面明显降起。
密实的砂土和硬粘土较可能发生这种破坏形式。
(2)局部剪切破坏:随着荷载的增加,塑性区只发展到地基内某一范围,滑动面不延伸到地面而是终止在地基内某一深度处,基础周围地面稍有隆起,地基会发生较大变形,但房屋一般不会倒坍,中等密实砂土,松砂和软粘土都可能发生这种破坏形式。
(3)冲剪破坏:基础下软弱土发生垂直剪切破坏,使基础连续下沉。
破坏时地基中无明显滑动面,基础四周地面无隆起而是下陷,基础无明显倾斜,但发生较大沉降,对于压缩性较大的松砂和软土地基可能发生这种破坏形式。
6. 【答】对于平面问题,若不考虑基础形状和荷载的作用方式,则地基极限承载力的一般计算公式为: p u=qN q+cN c+γbNγ。
可见,地基极限承载力由三部分土体抗力组成:(1)滑裂土体自重所产生的摩擦抗力;(2)基础两侧均布荷载q所产生的抗力;(3)滑裂面上粘聚力c 所产生的抗力。
上述三部分抗力中,第一种抗力的大小,除了决定于土的重度γ和内摩擦角φ以外,还决定于滑裂土体的体积。
故而极限承载力随基础宽度B的增加而线性增加。
第二、第三种抗力的大小,首先决定于超载q和土的粘聚力c,其次决定于滑裂面的形状和长度。
由于滑裂面的尺度大体上与基础宽度按相同的比例增加,因此,由粘聚力c所引起的极限承载力,不受基础宽度的影响。
另外还需要指出:(1) Nγ、N q和 N c随φ值的增加变化较大,特别是 Nγ值。
当φ=0 时,N γ=0,这时可不计土体自重对承载力的贡献。
随着φ值的增加,Nγ值增加较快,这时土体自重对承载力的贡献增加。
(2)对于无粘性土(c=0),基础的埋深对承载力起着重要作用。
这时,基础埋深太浅,地基承载力会显著下降。
一、填空题1. 2.太沙基、汉森、魏西克、斯凯普顿(答对任意两个都行,英文人名也对)3.整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲切剪切破坏4.地基容许承载力二、选择题三、判断改错题1. ,有三种,再加上局部剪切破坏。