土力学与基础工程作业

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1、土力学与基础工程作业土力学与基础工程作业20132014 学年度第一学期学年度第一学期1、简答题简答题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？、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、计算自重应力时，为什

2、么地下水位以下要用浮重度？、计算自重应力时，为什么地下水位以下要用浮重度？答：通常认为地下水位以下的砂性土是应该考虑浮力作用的，采用土的浮重度来计算自重应力。而粘性土地基需要结合粘性土的稠度状态来确定，当，即位于地下水位以下的土为坚硬粘土时，土体中只存在强结合水，不0LI 能传递静水压力，故认为土体不受水的浮力作用，采用土的饱和重度，来计sat算自重应力；当，即位于地下水位以下的土为流动状态时，土颗粒之间存1LI 在大量自由水，能够传递静水压力，故认为土体受到水的浮力作用，采用土的浮重度来计算自重应力；当,即位于地下水位以下的土为塑性状态时，01LI土体是否受到水的浮力作用比较难确定，在实践中

3、一般按不利情况考虑。3、地基破坏类型有几种？、地基破坏类型有几种？答：（1）整体剪切破坏。整体剪切破坏的三角压密区，随着荷载的增加，基础下塑性区发展到地面，形成连续滑动面，两侧挤出并隆起，有明显的两个拐点，如浅基下密实硬土地基的过载。 （2）局部剪切破坏。局部剪切破坏的基础下塑性区只发展到地基某一范围，滑动面不延伸到地面，基础两侧地面微微隆起，没有出现明显的裂缝，如中等密实砂土的过载。 （3）冲剪破坏（又称刺入剪切破坏） 。冲剪破坏（刺入剪切）的基础下土层发生严重压缩变形，基础下沉，当荷载继续增加，土体发生竖向剪切破坏，而周围土体并不随之变形破坏，如预制桩基础的地基破坏。4、何谓深基础？深基础

4、有哪些类型？、何谓深基础？深基础有哪些类型？答：何谓深基础就是指埋深较大，以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础，其作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层，而不像浅基础那样，是通过基础底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层。深基础类型包括：桩基础、墩基础、沉井和沉箱基础、地下连续墙深基础2、论述题论述题1、什么是地基？什么是基础？它们各自的作用是什么？、什么是地基？什么是基础？它们各自的作用是什么？答：（1）地基是建筑物荷载作用下产生不可忽略的附加应力与变形的那部分地层，它的作用是承受基础传来的全部何载。 （2）基础是建筑埋在地面以下的承重构件，是建筑物的重要组成部分，它的作用是承受建筑

5、物传下来的全部荷载，并将这些荷载连自重传给下面的地层。2、影响土的抗剪强度的因素有哪些？、影响土的抗剪强度的因素有哪些？答：（1）土的矿物成分，颗粒形状和级配；（2）土的含水率；（3）土的密度；（4）黏性土触变性；（5）土的应力历史。3、桩有哪些分类，常用桩的特点和适用性如何？、桩有哪些分类，常用桩的特点和适用性如何？答：（1）按承台位置的高低分：高承台桩基础，承台底面高于地面，它的受力和变形不同于低承台桩基础，一般应用在桥梁、码头工程中。低承台桩基础，承台底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中。（2）按承载性质不同：端承桩，是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上，桩侧

6、较软弱土对桩身的摩擦作用很小，其摩擦力可忽略不计。摩擦桩，是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用，将上部荷载传递扩散于桩周围土中，桩端土也起一定的支承作用，桩尖支承的土不甚密实，桩相对于土有一定的相对位移时，即具有摩擦桩的作用。（3）按桩身的材料不同分：钢筋混凝土桩，可以预制也可以现浇，根据设计，桩的长度和截面尺寸可任意选择。钢桩，常用的有直径 2501200mm 的钢管桩和宽翼工字形钢桩。木桩，目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀。砂石桩，主要用于地基加固，挤密土壤。灰土桩，主要用于地基加固。（

7、4）按桩的使用功能分：竖向抗压桩；竖向抗拔桩；水平荷载桩；复合受力桩。（5）按桩直径大小分：小直径桩 d 250mm；中等直径桩 250mm d 800mm；大直径桩 d 800mm。（6）按成孔方法分：非挤土桩 泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较广。部分挤土桩:，先钻孔后打入。挤土桩，打入桩。（7）按制作工艺分：预制桩钢筋混凝土预制桩，是在工厂或施工现场预制，用锤击打入、振动沉入等方法，使桩沉入地下。灌筑桩又叫现浇桩，直接在设计桩位的地基上成孔，在孔内放置钢筋笼或不放钢筋，后在孔内灌筑混凝土而成桩。与预制桩相比，可节省钢材，在持力层起伏不平时，桩长可根据实际情况设计。 （8）按截面形式分

8、：方形截面桩制作、运输和堆放比较方便，截面边长一般为 250550mm。圆形空心桩是用离心旋转法在工厂中预制，它具有用料省，自重轻，表面积大等特点。国内铁道部门已有定型产品，其直径有300mm、450mm 和 550mm，管壁厚 80mm，每节长度自 2m12m 不等。3、计算题计算题1、一体积为一体积为 100 cm3的原状土试样，湿土质量的原状土试样，湿土质量 190 g，干土质量，干土质量 151 g，土粒相，土粒相对密度对密度 2.70，试确定该土的含水量、孔隙率、饱和度。，试确定该土的含水量、孔隙率、饱和度。解：由已知得，；190mg151smg3100Vcm2.70sd 31 /w

9、g cm190 15139wsmmmg则有：；39100%100%28.83%151wsmwm31511.51 /100s dmg cmV；2.70 1110.791.51swdde 2.70 28.83%98.53%0.79s rd wSe2、某饱和粘土，已知其有效应力强度指标某饱和粘土，已知其有效应力强度指标，孔隙水压力系数，孔隙水压力系数0C 28 o，如将该土样在各向等压，如将该土样在各向等压下固结稳定，然后在不排水条件下下固结稳定，然后在不排水条件下0.8A 350kPa施加偏应力施加偏应力，问该土样是否被剪坏？，问该土样是否被剪坏？1346kPa解：由已知得：1346504696k

10、Pa由得：130.8fuA13()0.8 4636.8fuAkPa35036.813.2fukPa 202 13tan45/ 22 tan 45/ 213.2 tan (4528 / 2)023.5kPacooo，该土样已经被剪坏。1123.596kPakPa 3、某挡土墙高某挡土墙高 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，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。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：先计算第一层：，3 120/kN m120o 10c 由已知得：22 11tan (45/ 2)tan (4520/ 2)0.49aKoo，作用点见下图。 22 1 1 10.49 20 344.122a aKHEkPa再计算第一层：，3 218/kN m216o 215ckPa，22 22tan (45/ 2)tan (4516/ 2)0.57aKoo0 2222 15=2.21180.57acZmK，作用点见下图22 222011()0.57 18 (52.21)40.022aaEKHZkPa