【完整版】土力学与地基基础
(完整版)土力学与地基基础习题集与答案第5章
第5章土的压缩性一简答题1．通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标？如何求得？【答】压缩系数压缩指数压缩模量 , 压缩系数压缩指数压缩模量2．通过现场（静）载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标？【答】可以同时测定地基承载力和土的变形模量3．室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量，为什么？【答】土的弹性模量是指土体在侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。
他的变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的残余变形两部分。
而室内固结实验和现场载荷试验都不能提供瞬时荷载，它们得到的压缩模量和变形模量时包含残余变形在内的。
和弹性模量由根本区别。
4．试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量，它们与材料力学中杨氏模量有什么区别？5．根据应力历史可将土（层）分为那三类土（层）？试述它们的定义。
【答】正常固结土（层）在历史上所经受的先期固结压力等于现有覆盖土重。
超固结土（层）历史上曾经受过大于现有覆盖土重的先期固结压力。
欠固结土（层）先期固结压力小于现有覆盖土重。
6．何谓先期固结压力？实验室如何测定它？【答】天然土层在历史上受过最大固结压力（指土体在固结过程中所受的最大竖向有效应力），称为先期固结压力，或称前期固结压力。
先进行高压固结试验得到曲线，在用A.卡萨格兰德的经验作图法求得。
7．何谓超固结比？如何按超固结比值确定正常固结土？【答】在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。
8．何谓现场原始压缩曲线？三类土的原始压缩曲线和压缩性指标由实验室的测定方法有河不同？【答】现场原始压缩曲线是指现场土层在其沉积过程中由上覆盖土重原本存在的压缩曲线，简称原始压缩曲线。
室内压缩试验所采用的土样与原位土样相比，由于经历了卸荷的过程，而且试件在取样、运输、试件制作以及试验过程中不可避免地要受到不同程度的扰动，因此，土样的室内压缩曲线不能完全代表现场原位处土样的孔隙比与有效应力的关系。
土力学与地基基础
知识创造未来
土力学与地基基础
土力学是力学的一个分支，研究土体的力学行为和力学性质。
它主要研究土体的强度、变形特性、流变性和孔隙特性等。
土力学的研究内容包括土体的力学性质试验、土体强度理论、土体变形特性、土体的流变性和孔隙特性等。
地基基础是建筑工程中的一个重要组成部分，它是为建筑物提供稳定支撑和传递荷载的基于地面以下部分。
地基基础承受建筑物和荷载产生的重力荷载、水平荷载和地震荷载等，同时还要满足土壤的承载力和变形要求。
地基基础的设计和施工需要考虑土壤的力学性质和承载力，通过合理的设计和施工保证建筑物的安全和稳定。
土力学与地基基础密切相关，土力学的理论和方法为地基基础的设计和分析提供了重要的依据和指导。
通过研究土体的力学性质和力学行为，可以确定地基基础的荷载传递机理和承载力计算方法，以及地基基础的变形控制和稳定性分析等。
在地基基础工程中，土力学的知识和方法被广泛应用于基坑支护、地基处理、地基改良和基础设计等方面，可以提高工程的安全性和经济性。
1。
土力学与地基基础41共51页
4.2 地基最终沉降量计算
1.地基的最终沉降量：是指地基在建筑
物等其它荷载作用下，地基变形稳定后的 基础底面的沉降量。
最终沉降量
沉降与时间的关系
2.地基沉降的原因：
• 外因：主要是建筑物荷载在地基中产生 的附加应力。（宏观分析）
• 内因：土的三相组成。（微观分析）
A)地基沉降的外因:通常认为地基土层在自重作 用下压缩已稳定，主要是建筑物荷载在地基中 产生的附加应力。
z0
A
施工前z0
p A
Net stress increase
施工 后 p 附加 pz0
B)内因:土由三相组成，具有碎散性，在附加 应力作用下土层的孔隙发生压缩变形，引 起地基沉降。
h
3.计算目的：预知该工程建成后将产生的最终沉 降量、沉降差、倾斜和局部倾斜，判断地基变 形是否超出允许的范围，以便在建筑物设计时， 为采取相应的工程措施提供科学依据，保证建 筑物的安全。
（2）计算地基附加应力沿深度的分布；
（3）计算土层的竖向固结系数和时间因子；
（4）求解地基固结过程中某一时刻t沉降量。
Cv
k(1 e)
a w
Tv cvt/H2
Ut
st
谢谢！
0
0
附加应力通 代入 引入平均附
式σz=K p0
加应力系数
z
0
Kdz
A
z
p0 z
因此附加应力 面积表示为
A p0z
因此
s
p0
z Es
地基沉降计算深度z1bn
zi-1
56
zi
第i层
34
△z 第n层
p0
《土力学与地基基础》课件
计算地基沉降量时，必须取得土的压缩性指标，压缩性指
标常采用室内试验或原位测试来测定他们。在一般工程中，常 用不允许土样产生侧向变形(侧限条件)的室内压缩试验来测定 土的压缩性指标 。
二、压缩曲线和压缩性指标 (一)压缩试验和压缩曲线
(二)土的压缩系数和压缩指数
压缩性不同的土，其 e p 曲线的形状是不一样的。
曲线愈陡，说明随着压力的增加， 土孔隙比的减小愈显 著，因而土的压缩性愈高，所以，曲线上任一点的切线斜 率a就表示了相应于压力p作用下土的压缩性：
粘性土的物理特征
一 粘性土的界限含水量 粘性土由于其含水量的不同，而分别处于固态、 半固态、可塑状态及流动状态 粘性土由一种状态转到另一种状态的分界含水 量，叫做界限含水量。
我国目前以联合法测定液限和塑限
二、粘性土的塑性指数和液性指数 1、塑性指数是指液限和塑限的差值(省去％符号)，
即土处在可塑状态的含水量变化范围。
缩性。
(三)压缩模量(侧限压缩模量)
根据e p 曲线，可以求算另一个压缩性指标——压
缩模量。它的定义是土在完全侧限条件下的竖向附加压应
力与相应的应变增量之比值。土的压缩模量可根据下式计
算：
ES
p H
1 e1 a
H1
E s 亦称侧限压缩模量，以便与一般材料在无侧限条件
下简单拉伸或压缩时的弹性模量相区别。
表2-1提供的是一种常用的土粒粒组的划分方法。 表中根据界限粒径200、20、2、0．05和0．005mm把 土粒分为六大粒组：漂石<块石)颗粒、卵石(碎石) 颗粒、圆砾(角砾)颗粒、砂粒、粉粒及粘粒。
土力学、地基及基础
绪论一、土力学、地基及基础1、土力学：土力学的研究对象是“工程土”。
土是岩石风化的产物，是岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的松散堆积物，颗粒之间没有胶结或弱胶结。
土的形成经历了漫长的地质历史过程，其性质随着形成过程和自然环境的不同而有差异。
因此，在建筑物设计前，必须对建筑场地土的成因、工程性质、不良地质现象、地下水状况和场地的工程地质等进行评判，密切结合土的工程性质进行设计和施工。
否则，会影响工程的经济效益和安全使用。
土力学是工程力学的一个分支，是利用力学原理研究土的应力、应变、强度和稳定性等力学问题的一门应用学科。
由于土的物理、化学和力学性质与一般刚体、弹性固体和流体有所不同，因此，土的工程性质必须通过土工测试技术进行研究。
2、地基：建筑物都是建造在土层或岩层上的，通常把直接承受建筑物荷载的土层或岩层称为地基。
未经人工处理就能满足设计要求的地基称为天然地基；需要对地基进行加固处理才能满足设计要求的地基称为人工地基。
3、基础：建筑物上部结构承受的各种荷载是通过基础传递给地基的，所谓基础是指承受建筑物各种荷载并传递给地基的下部结构。
通常情况下，建筑物基础应埋入地面以下一定深度进入持力层，即基础的埋置深度。
按照基础的埋置深度的不同，基础可分为浅基础和深基础。
在建筑物荷载作用下，地基、基础和上部结构三部分是彼此联系、相互影响和共同作用的，如图1所示。
设计时应根据场地的工程地质条件，综合考虑地基、基础和上部结构三部分的共同作用和施工条件，并通过经济、技术比较，选取安全可靠、经济合理、技术可行的地基基础方案。
二、土力学的发展简史生产的发展和生活的需要，使人类早就懂得了利用土进行建设。
西安半坡村新石器时代的遗址就发现了土台和石础；公元前两世纪修建的万里长城及随后修建的京杭大运河、黄河大堤等都有坚固的地基与基础。
这些都说明我国人民在长期的生产实践中积累了许多土力学方面的知识。
十八世纪产业革命以后，随着城市建设、水利工程及道路工程的兴建，推动了土力学的发展。
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1925年，太沙基归纳发展了以往的成就，发表了《土 力学》一书，接着，于1929年又与其他作者一起发表了 《工程地质学》这些比较系统完整的科学著作的出现， 带动了各国学者对本学科各个方面的探索。从此，土力 学及地基基础就作为独立的科学而取得不断的进展。时 至今日，土建，水利、桥梁、隧道、道路、港口、海洋 等有关工程中，以岩土体的利用、改造与整治问题为研 究对象的科技领域，因其区别于结构工程的特殊性和各 专业岩土问题的共同性，已融合为一个自成体系的新专 业—“岩土工程”。 它的工作方法就是：调查勘察、试验测定、分析计算、 方案论证，监测控制、反演分析，修改定案；
“第四纪沉积物(层)”或“土”。 五、第四纪沉积物(层) 不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布规律 和工程地质特征，以下分别介绍其中主要的几种成因类型。 (一)残积物、坡积物和洪积物 1、残积物 残积物是残留在原地未被搬运的那 一部分原岩风化剥蚀后的产物，而 另一部分则被风和降水所带走。 2、坡积物 坡积物是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢 地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡 上而形成的沉积物。
Байду номын сангаас
为地壳的上拱和下拗，形成大 型的构造隆起和拗陷：水平运 动表现为地壳岩层的水平移动，使岩层产生各种形态的褶皱 和断裂．地壳运动的结果，形成了各种类型的地质构造和地 球表面的基本形态。 3)变质作用：在岩浆活动和地壳运动过程中，原岩 (原来生 成的各种岩石)在高温、高压下及挥发性物质的渗入下，发生 成分、结构、构造变化的地质作用。 (2)外力地质作用： 由于太阳辐射能和地球重力位能所引起的地质作用。它 包括气温变化、雨雪、山洪、河流、湖泊、海洋、冰川、风、 生物等的作用。 1)风化作用：外力(包括大气、水、生物)对原岩发生机械破 碎和化学变化的作用。 2)沉积岩和土的生成：原岩风化产物（碎屑物质），在雨雪 水流、山洪急流、河流、湖浪、海浪、冰川或风等
(完整版)土力学与地基基础试题及答案1-知识归纳整理
知识归纳整理《土力学与地基基础》模拟题（一）一、填空题（每小题1分，共10分）1、根据地质成因条件的不同，有以下几类土：、、、等等。
（残积土、坡积土、洪积土、冲积土）2、颗粒分析试验对于粒径小于或等于60mm，大于0.075mm的土，可用测定。
（筛析法）3、当动水压力等于或大于土的有效重度时，土粒处于悬浮状态，土粒随水流动，这种现象称为。
（流沙）4土方开挖遵循、、和的原则。
（开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖）5深基坑土方开挖方案主要有、、、等。
（放坡开挖、盆式开挖、中心岛式开挖、逆作法开挖）（深度H、底宽B）6 边坡系数是以土方与之比表示。
8 铲运机的特点是能综合完成、 、和等土方施工工序。
（挖土、装土、卸土、压土、平土；回答四个即可满分）9 常用的机械压实想法有、、等。
（碾压法，夯实法，振动压实法）10 碾压法适用于的填土工程。
（大面积填土工程）11井点降水主要有、、、电渗井井点和深井井等几种。
（轻型井点、喷射井点、管井井点）12常用的土方机械有：_______、________、________、装载机等。
（推土机、铲运机、挖土机）13零线即和 的分界线，也算是不挖不填的线。
（挖方、填方）14 土普通由、和 三部分组成。
（固体颗粒、水、气体）15 施工高度是与 的差值。
（场地设计标高、自然地面标高）16 影响填土压实质量的主要因素有 、 、 和 。
（压实功、含水量、铺土厚度）2．土的含水量对填土压实质量有较大影响，可以使填土获得最大密实度的含水量称 为 土的最佳含水量 。
17 土方施工中，按照划分，土可分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石八类。
（坚硬程度或者开挖难易程度）18 《建造地基基础设计规范》GB50007-2002，根据岩土的主要特征，按照工程性能近似原则把作为地基的岩土分为_______、碎石土、________、粉土、________和人工填土六类。
(完整版)土力学与地基基础习题集与答案第7章.doc
第 7 章土的抗剪强度一、简答题1.土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？【答】土的抗剪强度可表达为，称为抗剪强度指标，抗剪强度指标实质上就是抗剪强度参数。
2.同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？【答】对于同一种土，抗剪强度指标与试验方法以及实验条件都有关系，不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指标是不同。
3.何谓土的极限平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？4.为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？【答】因为在剪应力最大的平面上，虽然剪应力最大，但是它小于该面上的抗剪强度，所以该面上不会发生剪切破坏。
剪切破坏面与小主应力作用方向夹角5.试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。
【答】直剪试验土样的应力状态：；三轴试验土样的应力状态：。
直剪试验土样的大主应力作用方向与水平面夹角为900。
6.试比较直剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。
7.根据孔隙压力系数A、B 的物理意义，说明三轴UU和CU试验中求A、B 两系数的区别。
【答】孔隙压力系数 A 为在偏应力增量作用下孔隙压力系数，孔隙压力系数 B 为在各向应力相等条件下的孔隙压力系数，即土体在等向压缩应力状态时单位围压增量所引起的孔隙压力增量。
三轴试验中，先将土样饱和，此时B=1，在UU 试验中，总孔隙压力增量为：；在CU试验中，由于试样在作用下固结稳定，故，于是总孔隙压力增量为：8.同钢材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点？同一种土其强度值是否为一个定值？为什么？答】（ 1）土的抗剪强度不是常数；（ 2）同一种土的强度值不是一个定值；（3）土的抗剪强度与剪切滑动面上的法向应力相关，随着的增大而提高。
9.影响土的抗剪强度的因素有哪些？【答】（1）土的基本性质，即土的组成、土的状态和土的结构，这些性质又与它的形成环境和应力历史等因素有关；（2）当前所处的应力状态；（3）试验中仪器的种类和试验方法；（ 4）试样的不均一、试验误差、甚至整理资料的方法等都会影响试验的结果。
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<<土力学与地基基础>>的内容及其重要性
初读该书序,得知它是土木建筑相关专业的重要课程之一.其任务为保证各类建筑物既安全又经济,使用正常,不发生各类地基基础工程事故.因此需要掌握土力学的基本理论与地基基础设计原理和先进经验.学习土力学基本理论,就要从土的物理性质与力学特性着手,牢固掌握土的性质,应力,变形和强度等基本理论知识,从而能够应用这些基本理论和概念,结合力学概念和结构理论以及施工知识,分析和解决地基问题.
<<土力学与地基基础>>教材共分9章.第1章“土的力学性质几分类”,这是本课程的基础.要求了解土的三相组成,掌握土的物理性质和土的物理状态指标的定义,物理概念,计算公式和单位.要熟练掌握土的物理性质指标的三相换算,了解地基土的工程分类的依据与准确定名.第2章“土的力学性质”,是图例学的基本理论,也是本课的重点内容.要求掌握土中应力分布及地基沉降的计算方法.掌握土的抗剪强度指标的测试方法,了解土的极限平衡原理和条件,并学会应用计算地基承载力.第3章“土压力与土坡稳定”,要求了解作用挡土墙压力产生的条件,掌握各种情况下土压力的计算方法以及土坡稳定分析方法.第4章“工程地质勘察”,要求了解地基勘察与测试的基本任务内容与方法.了解地基勘察报告的内容和编制工作.第5章“腿安然地基土的浅基础设计”,要求了解浅基础的各种类型与应用.掌握地基承载力的概念和地基承载力基本值,标准值的确定方法,掌握基础的埋置深度和基础尺寸的尺寸设计.第6章“桩基础”,要求了解桩基础的特点及使用条件.了解桩的类型.掌握单桩竖向承载力,群桩承载力与桩基设计.第7章“软弱地基处理”,需要了解软弱土的种类与工程性质.掌握土的压实原理.各类加固地基方法的原理,使用条件和效果.第8章“区域性地基处理”,要求了解湿陷性土,膨胀土三种特殊土地基以及山区地基的特性及其工程措施.第9章“地基基础抗震”要求了解地震的成因类型,地震震级和地震烈度的概念,了解地基的震害与场地土和场地类别的关系.掌握地基土液化的物理概念和液化判别的方法,掌握地基基础抗震设计和基本原则,地基抗震验算和地基基础抗震设计.
由于个人对桩基基础这一章颇感兴趣.这里将其做详细介绍.
桩基是一种常用的基础形式,是深基础的一种.当天然地基上的浅基础沉降量过大或稳定性不能满足建筑的要求时,常采用这种基础.
采用钢筋混凝土,钢管,H型钢等材料作为受力的支承杆件打入土中,称为单桩。
许多单桩打入地基中，并需要的设计深度，称为群桩。
在群桩顶部用钢筋混凝土连成整体，称为承台。
由桩基和连接于桩顶的承台共同组成，作为上部结构的桩基础。
采用一根桩以承受和传递上部结构荷载的独立基础称为单桩基。
由两根以上基桩组成的桩基础称为群桩基础。
随着桩的材料，构成形式和施工技术的发展而名目繁多，桩基础可按多种方法分类。
按制桩材料，桩可分为木桩，混凝土桩，钢桩及组合材料桩等；按施工方法可分为预制桩和灌注桩两大类；按其功用可分为承压桩，抗拔桩，横向受荷桩等。
通常情况下，桩基础适用如下范围：〈1〉地基的上层土质太差而下层的土质较好。
〈2〉除了有较大的垂直的荷载外，还有水平荷载及大偏心荷载，〈3〉由于上部结构形式对基础的不均匀沉降相当敏感，如冷藏库，机场跑道等。
〈4〉用于动力荷载及周期性荷载的基础。
〈5〉地下水位很高，采用其他深基础形式施工时排水有困难的场合。
〈6〉位于水中的构筑物基础，如桥梁，码头等。
〈7〉地震区，在可液化地基中，采用桩基础穿越可液化土层并深入下部较密实稳定土层，可以消除或减轻液化造成对建筑物的危害。
〈8〉因基础沉降对邻近建筑物有影响时。
此外，在下列场合，也不宜使用桩基础。
〈1〉上层土较下层土坚硬的多，且较厚。
〈2〉回填土地自身变形还没有稳定。
〈3〉大量使用地下水的地基。
总的来说，桩基础一般具有较高承载力与稳定性，是克服复杂条件下不良地质现象危害的重要措施，且有良好的抗震，抗暴性能；桩基础具有良好的灵活性，对结构体系，范围及荷
载变化等有较强的适应能力。
然而，桩基础的造价一般较高，桩基础的施工比一般浅基础复杂，同时施工中的震动及噪音也会对环境卫生带来影响。
另外，桩基础的工作机理比较复杂，其设计计算方法相对尚不完善。
桩基础工程是否能实现预定功能，并达到技术先进，经济合理，完全取决于施工质量。
此外，桩基础的设计就运用了土力学的知识，这就使得学习这门课显得犹为重要。
《土力学与地基基础》在工程管理专业中的重要性
我所学的专业是工程管理，是综合性很强的专业。
而该教材内容与建筑力学，建筑结构，建筑材料，施工技术，工程地质学科有密切联系，有涉及高等数学，物理，化学，弹性理论等知识，这使得在学习本教材的同时，也加强了相关专业知识的学习。
工程专业的学生毕业以后可能从事工程监理工作，工程监理是建设领域为适应中国经济体制深化改革，为发展社会主义市场经济的需要而兴起的，是对工程建设各环节的行为进行监理的一种新体制。
其中地基基础监理是制对解决和处理某个具体工程建设项目中涉及地基的调查，研究，利用，整治或改造以及基础施工的各个环节参与者的行为和他们的责任权利，依据有关法律，法规和技术标准，综合运用法律，经济和技术手段。
按照业主委托的合同，进行必要的协调约束，保证地基与基础工程施工的各环节有条不紊地快速进行，以取得工程的高质量和投资的高效益以及良好的环境效益及社会效益。
监理工作的主要特点：1、复杂性：由于岩土，特别是土体是非均质的特殊性岩土需要工程勘察设计和施工方法，工程类型繁多，问题多种多样，这就“要求”监理工程师要有坚实的理论基础，丰富的实践经验和灵活有效的处理问题能力。
2、风险性：由于岩土的均匀性，特别在复杂的条件下场地条件的多变性，有时会严重影响地基与基础工程评价和监控的精度，给地基与基础工程带来风险性，这就要求监理工程师采用先进技术进行监控，对复杂重大的地基与基础工程项目应有科学的周密的验证。
从监理工作的两大特点我们可以看出《土力学与地基基础》中的特点知识在其工作中运用之处非常多，这要求我们要学习好其理论知识。
此外，由于地基与基础工程质量问题而使得建筑物的墙体和楼盖开裂，影响其使用和耐久性，甚至建筑物倒塌的事例屡见不鲜，地基与基础工程都是地下隐蔽工程，工程竣工后难以检查，使用期间出现事故的苗头也不易察觉，一旦发生事故，难以补救，导致造成灾难性后果。
因此，学好《土力学与地基基础》十分重要。
合上这本教材，再想到自己的专业以及如果自己从事监理工作所承担的责任，便觉得这门知识很重要，值得我们认真的去学习、去思考、去探索。