华南理工2019-2020第一学期-平时作业土力学与基础

《土力学与基础工程》2019-2020学年第一学期平时作业12345678910ADDACACCBA11121314151617181920CDDDCBCADA一、选择题（每题1分，共20分）1.单位体积天然土的总质量称为天然土的（）。A.质量密度B.干密度C.饱和密度D.浮密度2.土体压缩变形的实质是（）A.孔隙体积的减小B.土粒体积的压缩C.土中水的压缩D.土中气的压缩3.下列试验中，属于现场原位测定抗剪强度方法的是()A.直接剪切试验B.三轴压缩试验C.无侧限抗压强度试验D.十字板剪切试验4.对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck按公式确定地基承载力的特征值。偏心距的大小规定为（注：ι为偏心方向的基础边长）()A．e≤ι/30B．e≤ι/10C．e≤b/4D．e≤b/25.《公路桥涵地基与基础设计规范》规定，当0.5≤IL1时，粘性土处于（）状态。A.坚硬B.半坚硬C.软塑D.流塑6.超固结比OCR指的是（）A.土的先期固结压力与现有土层自重应力之比B.现有土层自重应力与土的先期固结压力之比C.现有土层自重应力与土的后期固结压力之比D.土的先期固结压力与土的后期固结压力之比之比7.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D.大气压力的作用8.对于同一种土，土的天然重度（γ）、干重度（γd）、饱和重度（γsat）、浮重度（γ'）在数值上存在如下关系：()A.γsat≥γ'γ≥γdB.γ≥γdγsatγ'；C.γsat≥γ≥γdγ'D.γsatγdγγ'9.用粒径级配曲线表示土的颗粒级配时，通常用纵坐标表示小于某粒径含量百分数，横坐标(按对数比例尺)表示粒径，该曲线越陡，则说明（）A.土粒级配越好B.土粒级配越不好C.土粒越不均匀D.土粒大小相差悬殊10.挡土墙后填土的内摩擦角会影响土压力大小，若增大内摩擦角，则()A.被动土压力越大B.被动土压力越小C.被动土压力无影响D.主动土压力越大11.朗肯土压力理论中，当墙后填土达到主动极限平衡状态时，破裂面与水平面的夹角是下列哪个?()A.90°－B.45°C.45°+2D.45°－212.关于自重应力，下列说法错误的是（）A、由土体自重引起；B、一般不引起地基沉降；C、沿任一水平面上均匀地无限分布；D、大小仅与土的天然重度相关13.下列基础中，不属于深基础的是（）A.沉井基础B.地下连续墙C.桩基础D.扩展基础14.地基整体倾覆的稳定安全系数表达式为（）A.K=抗剪切力矩/剪切力矩B.K=抗倾覆力/倾覆力C.K=抗滑动力/滑动力D.K=抗倾覆力矩/倾覆力矩15.作用在挡土墙上的土压力，当在墙高、填土物理力学指标相同条件下，对于三种土压力的大小关系，下列表述哪项是正确的?（）A.EaEpE0B.EpE0EaC.EaE0EpD.E0EaEp16.某土样的液限WL=36%，塑限Wp=21%，天然含水量w=26%，则该土的液性指数为（）A、0.15B、0.33C、0.67D、1517.计算桩基沉降时，荷载应采用（）A.基本组合B.基本组合和地震作用效应组合C.长期效应组合D.标准组合和地震作用效应组合18.如果地基软弱而且荷载较大，以致采用十字交叉条形基础还不能满足要求时，可用钢筋混凝土做成连续整片基础，即（）。A.筏形基础B.刚性基础C.桩基础D.箱型基础19.（）是在现场地基中采用钻孔、挖孔机械或人工成孔，然后浇注钢筋混凝土或混凝土而成的桩。A.摩擦桩B.柱桩C.预制桩D.灌注桩20.（）是利用软弱地基排水固结的特性，通过在地基土中采用各种排水技术措施，以加速饱和软粘土固结发展的一种地基处理方法。A.排水固结法B.振密、挤密法C.换土垫层法D.加筋法二、简答题（1-6题每题6分，7-8题每题8分，共52分）1.何为土的自重应力，基底压力和地基附加应力？答：1）由土体自重力在地基内所产生的竖直方向有效应力称为自重应力。2）由基础底面传至地基单位面积上的压力称为基地压力。3）由外荷载在地基内所产生的应力称为附加应力。2.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：1）土由固相（固体矿物）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成的三相系。2）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。3）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，前者为干饱和土，后者为饱和土。3.影响土的抗剪强度的因素有哪些？答：1)土粒的矿物成分，形状及其级配：土粒越大，形状越不规则，表面越是粗糙，则抗剪强度越大。2)原始密度：土的原始密度越大，粒间的咬合作用越强，摩阻力就越大，土的密度越大，亦即土粒间的孔隙越小，颗粒接触紧密，因而粘聚力也就越大。3)含水量：土的抗剪强度随含水量增加而降低。4)土的结构：土的结构的破坏使土丧失一部分粘聚力，因此原状土的抗剪强度高于同样密度和含水量的重塑土。5)法向有效应力：随着法向有效应力的增加，土的孔隙体积趋越小，主骨架逐渐变形，部分土的结构被破坏而密度增加，这样使得土的摩擦力和粘聚力均有所增加，故随法向有效应力的增加，土的抗剪强度亦可以提高。6)预加应力：超压密状态的土，是历史上受过比现今作用应力大的有效应力的压密，因此具有较正常压密土为高的抗剪强度；反之，欠压密状态的土，因压密程度不足，抗剪强度比正常压密土低。7)振动荷载：a.对饱和沙土而言，会引起沙土液化，一般变化小，仍遵从库仑定律。b.对较高灵敏度的软黏土影响较大，在一定条件下，可使土变为流动状态。c.振动使自由水以及土粒产生惯性力，而等效边界产生新的应力，破坏土粒间的联结与接触关系，而改变土的原有结构。因此土在振动过程中，会出现压缩量增大而强度减小的现象。4.什么是正常固结土、超固结土、欠固结土？它们在相同荷载作用下变形相同吗？答：1）正常固结土，指正常固结土在现有自重压力下完全固结，即现有自重压力等于先期固结压力的土。2）超固结土，指先期固结压力大于现有自重压力的土(PcPo)，说明土在历史上曾受过比现有自重压力大的固结压力。3）欠固结土，指先期固结压力小于现有自重压力的土。4）在相同荷载作用下变形不相同。正常固结土当有压力施加在土体时，土粒会更加紧密的压在一起，使土体孔隙中水分逐渐排出、体积变小、密度增大。超固结土，外加荷载小于其先期固结压力时，土层的压缩很微小，外加荷载一旦超过先期固结压力，土的变形将显著增大。欠固结土一旦“结构强度”遭到破坏，则会产生进一步固结压密，直至形成正常固结状态。5.桩基础如何分类？答：1)根据桩基承台底面位置的不同可分为高承台桩基础与低承台桩基础；2)根据桩的受力条件可分为柱桩与摩擦桩；3)根据桩的施工方法可分为预制桩与灌注桩；4)根据桩对土层的影响可分为位移桩与非位移桩。6.基础埋深与哪些因素有关？答：建筑物类型及基础构造、基础上部荷载大小及其性质、工程地质条件、水文地质条件、地基冻胀及融陷条件、场地环境条件7.什么是静止土压力？什么是主动土压力？写出影响土压力的因素及减少主动土压力的措施？答：1）静止土压力当挡土墙与填土保持相对静止填土状态时，墙后土体处于相对静止状态，此状态的土压力称为静止土压力。2）主动土压力若挡土墙由于某种原因引起背离填土方向的位移时，填土处于主动推墙的状态，称为主动状态，挡土墙对土的支持力小到一定值后，挡土墙后填土就失去稳定而发生滑动，挡土墙后填土在即将滑动的临界状态称为填土的极限平衡状态，此时作用在挡土墙的土压力最小，称为主动土压力。3）影响土压力的因素及减少主动土压力的措施。(1)影响土压力的因素有:墙背的影响、填土条件的影响；(2)减小主动土压力的措施有:选择合适的填料、改变墙体结构和强背形状、减小地面堆载。8.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：工程中常用的地基处理方法可分碾压与夯实、换填垫层、排水固结、振密挤密、置换及拌入、加筋及其他方法等7类。三、计算题（每题7分，共28分）1.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St②地基固结度达Ut=0.75时所需要的历时t157kPa235kPaδp黏土层不透水层2.某挡土墙高9m，墙背铅直光滑，墙后填土表面水平，有均布荷载q=20kPa，土的重度为γ=19kN/m3，φ=30，c=0。试绘出墙背的主动土压力分布图，确定总主动土压力三要素。3.一粘土试样，体积为293cm，湿土重力0.5N，40%，s2733-/10cmN。求饱和度rS。4.有一矩形基底，面积为2m×4m，均布荷载=170kPa。试求基底中心点及两个边缘中心点下z=4m处的附加应力。