土力学与地基基础习题及答案 下载本文

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4-179 试比较粘性土在不同固结和排水条件下的三轴试验中,其应力条件和孔隙水压力变化有何特点?并说明所得的抗剪强度指标各自的适用范围。

4-180 试说明在饱和粘性土的不固结不排水试验结果,不管用总应力还是有效应力表示,其莫尔应力圆的半径为何都不变?

4-181 何谓应力路径?如何用Kf′线确定土的有效应力参数?举例说明在土木工程地基中常见的应力路径?

4-182 土压力有哪几种?影响土压力的各种因素中最主要的因素的是什么?

4-183 试阐述主动、静止、被动土压力的定义和产生的条件,并比较三者的数值大小。 4-184 试比较朗金土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。 4-185 墙背的粗糙程度、填土排水条件的好坏对主动土压力有何影响? 4-186 楔体试算法的计算依据是什么?其计算步骤如何?

4-187 挡土墙有哪几种类型,如何确定重力式挡土墙断面尺寸及进行各种验算? 4-188 设计加筋土挡墙时,如何确定墙背土压力及筋带的长度?

4-189 地基的剪切破坏有哪些型式?发生整体剪切破坏时p-s曲线的特征如何? 4-190 什么是塑性变形区?地基的pcr和p1/4的物理概念是什么?在工程中有何实际意义?

4-191 什么是地基土的极限荷载pu?其与哪些因素有关?

4-192 土坡稳定有何实际意义?影响土坡稳定的因素有哪些?如何防止土坡滑动? 4-193 何谓无粘性土坡的自然休止角?无粘性土坡的稳定性与哪些因素有关? 4-194 土坡稳定分析的条分法原理是什么?如何确定最危险圆弧滑动面?

4-195朗肯土压力与库仑土压力理论计算土压力产生的误差原因各是什么?对于主动土压力,这两种理论和实际值相比各有什么误差?

4-196如果地基条件相同,埋深H1=H2 , 甲、乙两条型基础如图示,基础底面所受总荷载N2=2N1,基础宽B2=2B1,。问两基础的沉降量是否相同?为什么?

4-197桩基设计内容与步骤?

4-198为什么地基承载力验算时基底的应力用总应力值,而基础的内力计算时基底的反力却采用地基的净反力?

4-199在固结过程中,孔隙水压力和有效应力是如何变化的?

4-200用极限平衡理论作图说明挡土墙在外力作用下向墙后土体方向移动时,土体对墙体产生的土压力由小变大,最终达最大值的发展过程。

4-201群桩效率系数法求地基承载力时什么时候可以不考虑承台下的土对上部荷载的分

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担作用?

4-202对于矩形的钢筋混凝土扩展基础,结构设计内容有那些?

4-203写出按土对桩反作用力估算单桩承载力的一般表达式,及其表达式中各符号的意义。

4-204地基规范中,土被分成那几类?粗粒土和细粒土的分类指标有何不同?

4-205如果其他条件相同,土的排水距离H增加一倍,达到同样固结度所需的时间如何变化?为什么?

4-206简述土的固结过程。

4-207如何利用室内压缩曲线绘制出超固结土的现场压缩曲线?画出示意图,并写出 σz+σcz>pc时厚为H 的土层沉降量S的计算公式。 (土的回弹指数用Ce 土的压缩指数用Cc表示。)

e

logp

5-1 当土完全饱和时推证:W=ρw/ρd—1/ds 。

5-2 假设由室内试验已测得某饱和土的重度为γ,含水量为w,试证明其颗粒比重ds可由下式得到:ds = γ/[γw — w(γ—γw)] 。

5-3 试证明:Sr =[γ(1+e)—dsγw] / eγw

其中Sr——土体饱和度;γ——土体的天然重度;e——土体的孔隙比;ds——土粒比重(相对密度);γw——水的重度。

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5-4 证明:ρ=ρd(1+w)。

5-5 证明,若土的孔隙比e=1,则γ′:γ5-7 γ′=(ds—1)γw / (1+e)

5-8 已知土的含水量W,孔隙率n及土粒相对密度ds,试根据土的三相示意图按指标的基本定义取总体积V=1推导土的重度及饱和度Sr的表达式。

5-9 证明:e=[dsγw(1+W)/γ]—1。

5-10 证明:γ′=(ds—1)γw/(1+e)=(ds—1)γd/ ds。

5-11 某封闭饱水试样载面积为A,土颗粒间接触面积为AS,若土样承受的荷载为P,试推导平均应力σ(=P/A)与土颗粒接触应力σS(=PS/AS)及孔隙水压力u的关系式。

5-12 证明在无侧胀压缩试验中,孔隙比与试样高度相对于初始值的变化量(eo-e1)与S1间存在下述关系:

S1/H0 = (e0-e1)/(1+e0)

5-13 试证明土的变形模量E0和泊松比μ与土的侧限压缩模量ES有如下关系:

ES=E0(1-μ)/(1+μ)(1-2μ)

5-14 试证明在一维渗流情况下渗透力的表达式为:j = γw·i 5-15 试做图证明土的剪切破坏面不是发生在最大剪应力面? 5-16 导出粘性土的极限平衡条件方程式。

5-17 证明渗流力产生的滑动力矩可用水体重量对圆心的力矩来代替。 5-18 在假定滑动面,不计土体本身的重力时,推导计算极限荷载的公式。

d

:γ

sat

=(ds—1):ds :(ds+1)。

5-6 试用土的三相比例指标换算图证明饱和度Sr=Wds/e关系式。

六、计算题

6-1 某地基土样数据如下:环刀体积60cm,湿土质量0.1204kg,土质量0.0992kg,土粒相对密度为2.71,试计算:天然含水量w,天然重度γ,干重度γd,孔隙比e。

6-2 一击实试验:击实筒体积1000 cm,测得湿土质量为1.95kg,取一质量为17.48g的湿土,烘干后质量为15.03g,计算含水量w和干重度γd。

6-3 一击实试验土样为1000 cm,测得其密度ρ=1.95t/ m,含水量w=18%,如拌制w=20%的土样,需加多少水?

6-4 一击实试验土样3kg,测得其含水量w=16%,如拌制w=20%的土样,需加多少水? 6-5 描述确定原位土天然密度的方法,如果求得原位土样天然密度ρ=2.1 t/ m,含水量w=15%,颗粒比重ds=2.71。试计算其孔隙比e。

6-6 测得砂土的天然重度γ=17.6 kN/m,含水量w=8.6%,比重ds=2.66,最小孔隙比emin=0.462,最大孔隙比emxa=0.71,试求砂土的相对密度Dr。

6-7 某干砂土样重度为16.6 kN/m,比重ds=2.69,置于雨中,若砂样体积不变,饱和度增加到40%,求此砂样在雨中的孔隙比e。

6-8 某工地进行基础施工时,需在土中加水以便将土夯实。现取土样1000g,测其含水

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量为20%,根据施工要求,将土的含水量增加20%,问应在土样内加多少水。

6-9 某工程勘察中,取原状土60 cm,重99.15g,烘干后重78.05g,比重2.67,求此土的孔隙比和饱和度。

6-10描述确定原位土天然密度的方法,如果求得原位土样天然ρ=2.1 t/ m,含水量w=15%,颗粒比重ds=2.71,试求其Sr。

6-11 已知某地基土试样有关数据如下。①天然重度γ=18.4 kN/m;干重度γd=13.2 kN/m。②液限试验,取湿土14.5g,烘干后重10.3g。③搓条试验:取湿土条5.2g,烘干后重4.1g,求:

(1)确定土的天然含水量,塑性指数和液性指数; (2)确定土的名称和状态。

6-12 试样A的含水量为35%,质量为800g。加同质量的试样B于试样A后含水量变为41%;在搅拌中失去了2g的水。试求试样B的含水量。

6-13 一土样,测得其ds=2.70,ρ1=1.89 t/ m,w1=20%,经真空抽气后,测得其ρ2=1.98 t/ m,校验土样饱和度达到了多少?

6-14 某饱和土样,其液限wL=42%,塑限wp=20%,含水量w=40%,天然密度γ=18.2 kN/m,求IL、e、ds各为多少?

6-15 一体积为50cm的土样,湿土质量0.09kg,烘干后质量为0.068kg,土粒相对密度ds=2.69,求其孔隙比,若将土样压密,使其干密度达到1.6 1 t/ m,土样孔隙比将减少多少?

6-16 在标准实验中,装在环刀中(环刀体积为64.4 cm)的土的质量为128.8g,假设土85%饱和,求此土的干重度。

6-17 土层的分布如图6-1,计算土层的自重应力,并绘制自重力的分布图。

图6-1

图6-2

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6-18 粉质粘土层下部有承压水,测压管水位高出地下水位1.5cm,形成向上的稳定渗流,现在地表突加无限均布荷载p=40kpa , 试按图6-2所示数据计算施加p后瞬间(t=0),A点的垂直有效应力ó’z。

6-19 试计算地面下A点处(图6-3)的总应力,有效应力和孔隙水压力。

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图6-3

6-21 某粉土地基(图6-7),今测得天然含水量w=24%,干密度ρd =1.54t/m,土粒比重ds=2.73,地面及地下水位高度分别35.00m及30.00m,汛期水位将升到35.50m高程。试求25.00m高程处现在及汛期时的自重应力。当汛期后地下水降到30.00m高程(此时土层全以饱和状态计)、25.00m高程处的自重应力又为多少?

图6-7

图6-8

6-22 绘出图6-8所示自重应力分布图及作用在基岩层面处水土总压力。

6-23 试计算图6-9所示地基的总重应力并绘制其自重应力分布图。从钻孔中获得下列资料:0∽-m,细砂,饱和密度ρ

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sat

=1.92t/m;-3∽-7m,粘土,饱和密度ρ

3

sat

=2t/m3,7.0m

以下为中砂。试计算和绘制自重应力随深度的变化图。(地下水为地面+0.00处)

图6-9

图6-10

6-24 求图6-10所示条基荷载所用在A点的垂直压力,已知p0=300kpa。