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西南科技大学网络教育学院（2007）/（2008）学年第2学期期末复习题
课程名称：
土力学基础工程
一、单项选择题
1.下列矿物质中，亲水性最强的是B。
A。
伊利石B.蒙脱石C。
高岭石D.石英
2.粘性土的塑性指数大小主要决定于土体中含（A）数量的多少。
A。
粘粒B.粉粒C.砂粒D。
砾石
3.测得某粘性土的液限为40％，塑性指数为17，含水量为30%，则其相应的液性指数为：
（C）
A.0。
59B。
0.50C。
0。
41D.0.35
4.当A时，粗粒土具有良好的级配。
A。
且B。
且
C。
且D.或
5.计算地基附加应力采用的外荷载为（B）
A.基底压力B.基底附加压力C。
地基压力D.地基净反力
6.不均匀系数大于10时,（D）
A。
颗粒级配曲线陡峭B。
土不易被压实C。
级配均匀D.级配良好
7.下列荷载中，最小的是（A）
A。
临塑荷载PcrB.界限荷载P1/3C。
界限荷载P1/4D。
极限荷载Pu
8.在下列指标中，不可能大于1的指标是（D）。
A.含水量B.孔隙比C。
液性指数D。
饱和度
9.区分粉质粘土与粘土的指标是（A）
A。
塑性指数B。
塑限C。
液限D.液性指数
10.《规范》规定砂土的密实度用（D）来划分.
A.孔隙率B。
孔隙比C.相对密实度D.标准贯入锤击数
11、烘干法用于测定土的（A）
A.天然含水量B.天然孔隙比C.饱和度D。
密度
12、如下土的四个密度指标中，常被用来评价夯实质量的是（D）
A.密度ρB。
饱和密度ρsatC。
有效密度ρ’D.干密度ρd
13、临界水头梯度近似等于（B）
A.1g/cm3B。
1C。
2g/cm3D。
2
14、下列哪种沉积物与牛轭湖的概念相连系？
（C）
A.残积物B.洪积物C.冲积物D.坡积物
15。
某挡土墙墙后填土为粗砂，当墙后水位上升时,墙背受到的侧压力的变化是（A）
A。
变大B.变小C。
不变D。
变为零
16。
以下基础形式中不需要按刚性角要求设计的是（D）.
A.墙下混凝土条形基础B。
墙下条形砖基础
C.毛石基础D。
柱下钢筋混凝土独立基础
17。
对无筋扩展基础要求基础台阶宽高比允许值是因为（D）。
A．材料的抗压强度较高B．限制基础底面宽度要求
C．地基承载力低D．材料的抗弯抗拉强度较低
18。
柱下独立基础发生冲切破坏是由于（A）。
A．柱周边处基础高度不足B．地基承载力不足
C．基底面积过小D．基础材料抗压强度不足
19。
振动沉管灌注桩按成桩方法分类应为（C）.
A．非挤土桩；B．挤土桩；C．部分挤土桩；D．摩擦桩。
20。
设置于深厚的软弱土层中，无较硬的土层作为桩端持力层，或桩端持力层虽然较坚硬但桩的长径比很大的桩，可视为（B）.
A．端承桩；B．摩擦桩；C．摩擦端承桩；D．端承摩擦桩.
21。
在土的三相比例指标中,可以用实验直接测定的指标是（A）
A.含水量B。
孔隙比C.土的干密度D。
土粒的浮密度
22.若土的初始孔隙比为0.8，某应力增量下的压缩系数为0.3MPa—1，则土在该应力增量下的压缩模量等于（C）。
A.4MPaB。
5MPaC。
6MPaD。
7MPa
23。
中等密实的砂土地基常发生（A）形式的破坏。
A。
整体剪切破坏B.局部剪切破坏C。
冲剪破坏D.刺入破坏
24。
反映土结构性强弱的指标是（B）
A.饱和度B.灵敏度C。
重度D.相对密实度
25、挡土墙设计时，应保证其抗倾覆安全系数Kt（D）
A.≧1B。
≧1.1C.≧1。
3D。
≧1.5
26、计算钢筋混凝土条形基础内力时,荷载采用（B）
A.基础压力B.地基净反力C。
地基反力D。
地基附加压力
27、可按平面问题计算附加应力的均布荷载分布区域为（C）
A.圆形B。
正方形C。
条形D.矩形
28、下列土中,压缩曲线最平缓的是（D）
A。
杂填土B.淤泥C.淤泥质土D.密实砂土
二、填空题
1、地基中某点的总应力等于__土的自重应力__与附加应力之和。
2、饱和土的渗透固结是土中孔隙水压力消散和__有效应力_相应增长的过程。
3、地基在局部荷载作用下的总沉降包括_初始沉降_、固结沉降和次固结沉降。
4、对于饱和土，各向等压条件下的孔隙压力系数B等于__1___；对于干土,B等于__0_____。
5、同一挡土墙，产生被动土压力时的墙体位移量S1与产生主动土压力时的墙体位移量S2的大小关系是__S1＞_S2__。
6、无粘性土坡处于极限平衡状态时，坡角与土的内摩擦角的关系是___≤___.
7、对一定宽度的刚性基础，控制基础构造高度的指标是_刚性角_.
8、砌体承重结构建筑物地基的变形特征是__局部倾斜_.
9、打入桩的入土深度应按所设计的桩端标高和__桩的长度__两方面控制。
10、垫层设计的主要内容是确定断面合理的_厚度_和宽度。
11、土的结构有单粒结构、蜂窝结构、和絮状结构三种基本类型。
12、单桩的破坏模式有桩身材料屈服、持力层土整体剪切破坏、刺入剪切破坏、沿桩身侧面纯剪切破坏和在把力作用下沿桩身侧面纯剪切破坏。
13、地基发生整体剪切破坏经历的三个阶段为压密阶段、剪切阶段
和破坏阶段。
14、欠固结土的超固结比＜1。
0。
15、砂垫层设计的主要内容包括确定垫层的厚度、宽度和质量控制标准.
16、地下水按埋藏条件分为上层滞水、潜水和承压水.
17.单桩竖向承载力的确定，取决于桩的材料强度与土的支承能力两个方面。
18.换填层法垫层设计主要内容是确定垫层的厚度与宽度.
19.一般砌体承重结构房屋的长高比不太大，变形特征以局部倾斜为主，应以该变形特征作为地基的主要变形特征值。
20.饱和土体中发生从A点向B点的渗流，其原因是由于两点之间存在水头差。
21无粘性土的抗剪强度来源于内摩擦，粘性土的抗剪强度来源于内摩擦
和粘聚力。
22。
地基中某点的总应力等于有效应力与孔隙水压力之和。
23。
饱和土的渗透固结是土中孔隙水压力消散和有效应力相应增长的过程。
24.同一挡土墙,产生被动土压力时的墙体位移量S1与产生主动土压力时的墙体位移量S2的大小关系是_S1＞_S2_。
三、判断并改错
1、地下水位以下的土是三相体系。
（×）应是固相和液相两相体系
2、区分粉土与粘土的指标是液性指数（×）塑性指数
3、当土层的自重应力大于先期固结压力时，这种土称为欠固结土.（√）
4、土中附加应力的计算公式为，因此建筑在同样的地基上，基底附加应力p0相同的两个建筑物,其沉降值应相同.（×）附加应力还跟基础形式有关
5、地基土受压时间越长，变形越大，孔隙水压力也越大.（×）孔隙水压力减小，有效应力逐渐增大
6、填方边坡的稳定性在施工结束时最小，而挖方边坡的稳定性在施工结束时最大。
（√）
7、十字板剪切试验可用于测定软粘土的灵敏度。
（×）无侧限抗压强度试验
8、土中应力水平越高，土越易破坏,说明土的抗剪强度越小。
（×）
9、粘性土坡的稳定性，不仅与坡高有关，而且与坡角有关（√）
10、整体剪切破坏常发生在浅埋基础下的密砂或硬粘土等坚实地基中。
（√）
11、无粘性土主要的物理特征是其稠度。
（×）密实度
12、地下水位以下的土是三相体系。
（×）应是固相和液相两相体系
13、饱和粘性土固结的过程是抗剪强度减小的过程。
（×）
14、粘性土中粘粒含量越多，其塑性指数越小。
（×）
15、粘土矿物中，伊利石亲水性最弱.（×）
16.地基的局部剪切破坏通常会形成延伸到地表的滑动面（×）
17、固结排水条件下，饱和粘性土样破裂面与最大剪应力作用面重合。
（×）
18、土粒中蒙脱石含量越多，土的湿陷性越强。
（×）膨胀
19、相同墙体和填土条件下，三种土压力中静止土压力最小。
（×）主动土压力最小
20。
地下水位下降会增加土层的自重应力,引起地基沉降。
（√）
21．土的压缩通常是土中孔隙减小及土颗粒压缩的结果。
（×）
22。
土的渗透系数K越大，土的透水性也越大,土中的水力梯度i也越大。
（×）土体本身性质，与水力梯度无关
23.在矩形均布荷载下,利用角点下的附加应力系数可求得地基中任意点的附加应力（√）
24.土的液性指数与其天然含水量无关。
（×）
25。
分层总和法中，计算深度由附加应力和自重应力的比值确定。
（√）
26。
地基土整体剪切破坏的特征是基础四周的地面隆起（√）.
27.墙背垂直光滑是朗肯土压力理论的基本假设（×）还需填土表面水平并无限延伸
28。
在直剪试验时，剪切破坏面上的剪应力并不是土样所受的最大剪应力。
（√）
29.土中附加应力的计算公式为，因此建筑在同样的地基上，基底附加应力相同的两个建筑物，其沉降值应相同。
（×）附加应力还跟基础形式有关
30。
相同墙体和填土条件下,三种土压力中静止土压力最小。
（×）主动土压力最小
31.压缩系数值随压力的变化而变（√）
32.建立土的极限平衡条件的依据是极限应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系（√）
33。
对仰斜墙、俯斜墙和直立墙，就墙背所受的主动土压力而言，设计时宜优先选用仰斜墙（√）.
四、名词解释
基础建筑物最底下部分，由砖石、混凝土或钢筋混凝土等材料建造的用将上部结构荷载扩散，减小应力强度传递给地基。
桩侧负摩阻力当桩周土层的沉降超过桩的沉降时，桩周土产生向下的摩阻力，称为桩侧负摩阻力。
摩擦型桩在极限承载力状态下，桩顶荷载完全由桩侧阻力承受或主要由桩侧阻力承受，桩端阻力占少量比例。
群桩效应单桩桩顶荷载由桩端阻力和桩周摩擦力共同承受，而群桩由于单桩的间距小，每根桩摩擦力不能完全发挥作用，同时桩端应力叠加，导致群桩的承载力小于单桩承载力与桩数的乘积,这种现象称为群桩效应。
地基沉降计算深度压缩土层的厚度
固结度土层在固结过程中,某时刻土层各点土骨架承担的有效应力面积与起始超孔隙水压力面积之比，称为该时刻土的固结度.
土的压缩模量土在完全侧限条件下，竖向应力增量与相应的应变增量的比值。
最优含水量粘性土在某种击实功作用下，达到最密时的含水量.
软弱地基地表下相当深度范围内存在软弱土.
倾斜独立基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。
五、计算题
1、已知地基土中某点的最大主应力为kPa，最小主应力kPa。
求最大剪应力值及其作用面的方向,并计算与大主应力作用面成夹角的斜面上的正应力和剪应力.
解：
==（600—200）/2=200kPa
作用面与最大主应面成的角度为αα=45°
与大主应力面成的斜面上的正应力σ
σ=
与大主应力面成的斜面上的正应力τ
τ=sin30°=200sin30°=100kPa
2、某砂土土样进行直接剪切试验，当法向应力σ=100Kpa时，测得抗剪强度τf=52Kpa.若对同种土样进行三轴压缩试验，问该土样在大主应力σ1=120kPa，小主应力σ3=46kPa作用下处于何种状态?
解：
由库伦定律τf=σtanφ
有52=100tanφ得φ=27。
5°
根据极限平衡条件，当σ3=46kPa有
σ1f=σ3tan2（45°+φ/2）
=46tan2（45°+27.5°/2）
=124。
9kPa＞σ1=120kPa
该土样处于稳定状态
3、图所示,挡土墙后填土的重度γ=18kN/m3，有效重度γ，=8.25kN/m3,粘聚力c=11.5kPa，内摩擦角φ=23°；墙高4m，填土中的地下水位在墙高中部.试用朗肯土压力理论计算挡土墙受到的被动土压力的大小并画出土压力分布图.
第3题图
解:
Kp=tan2（45°+23°/2）=2.283（Kp）1/2=1.511
上层土
pp1=γh1Kp+2c（Kp）1/2=18×0×2。
283+2×11。
5×1。
511=34。
75kPa
pp2=γh2Kp+2c（Kp）1/2=18×2×2。
283+2×11。
5×1.511=116.94kPa
下层土
pp2=γh2Kp+2c（Kp）1/2=18×2×2。
283+2×11.5×1.511=116。
94kPa
pp3=（γh2+γ,h2）Kp+2c（Kp）1/2=（18×2+8.25×2）×2.283+2×11.5×1。
511=154。
61kPa
=
被动土压力分布图
4、某二级建筑桩基，柱的截面尺寸为450mm×600mm，作用在柱基顶面上的荷载值，（作用在长边方向）,（水平力）。
拟采用截面为350×350mm的钢筋混凝土预制方桩,桩长12m。
已确定基桩竖向承载力设计值,水平承载力设计值,承台厚800mm，埋深1。
3m.试确定所需桩数和承台平面尺寸，并画出桩基布置图（桩的最小中心距为3d）。
解：
（1）确定桩的数量n先不计承台和承台上覆土重
n===6.16取n=7根
（2）桩的中心距通常中心距为3-4d=1。
05—1。
4m取1.1m。
（3）桩排列六个桩排成正六边形的六个角上，第七个排在六边形的中心位置。
（4）桩承台设计
①桩承台尺寸根据桩的排列,装外边缘每边外伸近距为
d/2=0。
35/2=175mm，则承台为正六边形，边长为1。
5m。
②承台及上覆土重承台及上覆土平均重度=20kN/m3,则
G=1.5×1.5×××6×1.3×20=152KN
（5）单桩受力验算
按中心受压验算≤R二级取=1。
0
即（2800+152）/7=422kN≤R=500kN满足要求.
按偏心荷载验算计算偏心方向最不利桩受力情况
按公式计算:
==Kn
=520.3kN＜1。
2×500=600kN
=332.9kN＞0
偏心荷载作用下，最边缘桩受力安全。
5、已知某挡土墙高度，地基为足够坚实的砂砾土，挡土墙基底水平,地基土对基底的摩擦系数为,墙背直立、光滑,墙后填土面水平，墙后填土的重度、内摩擦角为、粘聚力为=10kPa。
除土压力外，该挡土墙不受任何外力作用，按重力式墙设计，初步确定墙顶宽度，墙底宽度，计算说明此断面尺寸是否满足设计要求？
（抗滑移安全系数取1。
3,抗倾覆安全系数取1。
5,墙身容重取）.
解：
（1）土压力计算
Ka1=tan2（45°—φ/2）=tan2（45°—30°/2）=0.333，（Ka1）1/2=0。
577
由pa=0kPa，得z0=1。
93m，h0=6-1.93=4.07m
pab=γ1h1Ka1-2c（Ka1）1/2=18×6×0.333—2×10×0.577=24.42kPa
Ea=4。
07×24。
42/2=49.7kN/m
（2）挡土墙自重计算，分三角形W1和矩形W2两部分计算
W1=22×6×2/2=132kN/m作用点距墙趾x1=2×2/3=1。
333m
W2=22×0.5×6=66kN/m作用点距墙趾x2=2+0.5/2=2.25m
（3）抗倾覆稳定安全系数
Kq=＞1。
5稳定
（4）抗滑移稳定安全系数Kh=＞1.3稳定
（5）地基承载力验算由于地基为坚实砂砾土，可认为地基承载力满足要求。
因此，该断面满足稳定安全要求,但是从抗倾覆稳定安全系数和抗滑移稳定安全系数看出，该断面过于安全，不够经济。
6、某一墙下条形基础，顶面作用于垂直荷载.地基表层土为耕植土，厚度，重度；第二层为粉土，厚度，饱和重度为，地基承载力标准值；第三层为淤泥质土，厚度,饱和重度,地基承载力标准值。
地下水位埋深，基础埋深，确定基础底面尺寸。
（粉土，；淤泥质土,；扩散角）。
解:
（1）先假设基础宽度小于3m,地基承载力深度修正，
f=fk+ηd×γm（d-0。
5）=160+2。
0×14.9×（0。
8-0.5）=168.9kPa
根据基底压力p=≤f即188/b+20×0.8≤168。
9
计算得b≥1。
23m，取基础宽度b=1.3m≤3m，承载力不需进行宽度修正。
（2）软弱下卧层承载力验算基底压力p=188/1。
3+20×0.8=160。
6kPa
==17×0.6+8.6×0。
2=11。
92kPa
顶面处的附加应力计算
=68.3kPa
软弱土层顶面处自重应力为==17×0.6+8.6×2。
0=27.4kPa
软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力设计值为
γm=
f=fk+ηd×γm（d-0。
5）=90+1.0×10.54×（2。
6-0.5）=112.1kPa
因+=27。
4+68.3=95。
7＜f=112。
1kPa下卧软弱土层承载力满足要求。
因此，可确定该墙下条形基础的宽度为1。
3m。
六、问答题
1、简述地基基础设计应满足的基本条件。
答
（1）地基强度条件：
要求建筑物地基保持稳定性，不发生滑移破坏，必须有一定的强度安全系数；
（2）地基变形条件：
要求建筑物地基的变形不大于地基变形允许值。
2、简述均布条形荷载下地基中附加应力分布规律。
答：
（1）不仅在受荷面积竖直向下范围内产生附加应力，在受荷面积以外也产生附加应力;
（2）同一深度处，地基中的附加应力值以基础中心线下附加应力最大,向基础两边逐渐减小；
（3）附加应力随着深度增大而逐渐减小。
3、说明地基荷载公式中参数，,，，，的含义?
答：
——基础埋深范围内的土层平均重度,kN/m3;
——基础底面下持力土层的重度，kN/m3；
——基底下土层的粘聚力，kPa；
——基底下土层的内摩擦角，（°）；
—-基础埋置深度，m;
——基础宽度,m。
4、简述桩基设计内容.
答:
（1）选择桩基的类型；
（2）确定桩的规格与单桩竖向承载力；
（3）计算桩的数量进行平面布置;
（4）桩基础验算；
（5）桩承台设计
5、地基处理的目的何在?
有哪些处理方法？
答：
（1）目的：
各类建筑物的地基需要解决的技术问题包括四个方面：
地基的强度与稳定问题；地基的变形问题；地基的渗漏与溶蚀;地基振动液化。
凡建筑物的天然地基，存在四类问题之一时,必须进行地基处理，以确保工程安全。
（2）处理方法有:
机械压实法；强夯法;换填垫层法；顶压固结法；挤密法;振冲法;化学加固法；托换技术等。
6、评价土的压缩性指标有哪几个？
分别写出其计算公式，并说明指标大小与土的压缩性关系.
答：
评价土的压缩性指标有:
（1）压缩系数aa=压缩系数大的土压缩性大；
（2）压缩模量EsEs=压缩模量大的土压缩性越小；
（3）压缩指数CcCc=压缩指数越大的土的压缩性越高。
7．地基变形分哪三个阶段?
各阶段有何特点？
画出荷载P和沉降S的关系曲线。
答：
地基承载力分如下三个阶段
（1）压密阶段p—s曲线接近直线,土中个点的剪应力均小于土的抗剪强度。
（2）剪切阶段p—s曲线不是直线，地基土中局部范围内土的剪应力达到抗剪强度，土体发生剪切破坏,这些区域称为塑性区，荷载增大，塑性区增大。
（3）破坏阶段荷载超过极限，沉降急剧增大,塑性区范围不断增大，最后形成连续滑动面,土从基础周围挤出隆起，地基发生整体剪切破坏。
p-s曲线如图
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