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土力学与基础工程作业( 总分100分)
– 第二学期

第一题: 选择题( 30分)
1. 在工程上, 岩石是按什么进行分类(  D) 。
A. 成因和风化程度C. 成因B. 坚固性和成因D. 坚固性和风化程度
2.土体具有压缩性的主要原因是( B )。
A．主要是由土颗粒的压缩引起的; B．主要是由孔隙的减少引起的;
C．主要是因为水被压缩引起的; D．土体本身压缩模量较小引起的
3. 摩擦桩的传力机理为(   C   )
A．荷载全部经过桩身侧面传到桩周土层   
B. 荷载全部传到桩底端下的土层
C. 大部分荷载传给桩周土层, 小部分传给桩端下的土层
D. 大部分荷载传给桩端下的土层, 小部分传给桩周土层
4. 土的结构性强弱可用(   B   ) 反映。
A. 饱和度  B. 灵敏度    C. 粘聚力    D. 相对密实度 
5. 用”环刀法”测定( A ) 。 
A. 土的天然密度  B. 土的浮密度 
C. 土的饱和密度   D. 土的干密度
6. 工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常见的指标是(  D  )
A. 有效重度      B. 土粒相对密度      C. 饱和重度          D. 干重度
7. 在地基固结过程中, 外荷载引起的孔隙水压力逐渐转化为有效应力, 土的体积也(  B  )
A. 逐渐增大        B. 逐渐减小        C. 与之无关         D. 不变
8. 衡量土的粒径级配是否良好, 常见( A ) 指标判定。
A、 不均匀系数    B、 含水量C、 标贯击数D、 内摩擦角 
9．太沙基的地基极限承载力理论假设基础底面是 ( A )
A．粗糙的条形面积 B．光滑的条形面积
C．粗糙的矩形面积 D．光滑的矩形面积
10. 深度相同时, 随着离基础中心点距离的增大, 地基中竖向附加应力将如何变化? ( D )
A. 斜线增大 B. 斜线减小 C. 曲线增大 D. 曲线减小
第二题: 简答题( 20分)
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. 毕肖普条分法和费伦纽斯条方法计算边坡稳定安全系数时, 引入的假定哪些相相同? 哪些不同?
答: 相同:滑面为圆弧面;垂直条分;
  不同:条分法:所有土条的侧面上无作用力;所有土条安全系数相同。  费伦纽斯条分法假设不考虑土条两侧的条间作用力效应

3. 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: 建筑物的下部一般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。

4. 何谓自重应力? 何谓附加应力? 二者在地基中如何分布?
答: 地基的自重应力是指基础埋深面以上的土自身的重量产生的应力 pz=hγ;因土层的覆盖面积很大, 因此土的自重可看作分布面积为无限大的荷载, 土体在自重压力下不能侧向变形也不能剪切变形, 只能竖向变形。
土的附加应力是指地基上覆建筑或构筑物荷载产生的应力。分布与自重应力不同, 因基础面积是有限的, 基础荷载是局部荷载, 应力经过荷载下土粒的逐个传递至深层, 在此同时发生应力扩散, 随着深度的增加, 荷载分布到更大的面积上去, 使单位面积上的应力愈来愈小。

5. 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: 建筑物的下部一般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。

第三题: 计算题( 50分)
1. 某工程地基勘察中, 由原状土试验测得, 土的天然密度为, 土颗粒比重ds=2.7, 天然含水量W=18.0%, 求该土的e, n, Sr, , , ,
答: e=0.77
n=43.5

2. 某挡土墙高H=5m,墙后款款分两层, 第一层为砂土, =17kN/m³, 厚度为2m。其下为粘性土, =19kN/m³, 若填土水平, 墙背垂直且光滑, 求作用在墙背上的主动土压力和分布。

答:
3. 有一矩形基底, 面积为2m×4m, 均布荷载p0=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σz 。
解: 1)基底中心点附加应力:
L=2m b=1m L/b=2; z/b=4 查表得ac=0.048
则σz=4x0.048x170=32.64kpa
2)两个边缘中心点附加应力:
L=4m b=1m L/b=4; z/b=4 查表得ac=0.067
则一个边缘中心点附加应力σz=4x0.067x170=45.56kpa÷2=22.78kpa

4. 已知某粘性土的液限为48%, 塑限为25%, 饱和度为0.95, 孔隙比为1.5, 试计算塑限指数、 液性指数并确定粘性土的状态
解: 知道土的相对密度经过单位换算得

根据液限和塑限能够求得塑限指数为
土的含水量及液性指数可由下工求得

查表得＞1,故此粘性土为流塑状态.

5. 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:
=0.225 =0.707
计算第一层填土的土压力强度:

13.5Kpa