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1、中国地质大学（北京）继续教育学院 2013年03课程考试土力学与地基基础模拟题 一单项选择题1.下列哪种地基不属于人工地基（A）。A.第四纪沉积土地基B.换填碎石土地基C.强夯粘土地基2.在一般高层建筑中，基础工程造价约占总造价的（B）。A.5%B.25%C.55%3.下列三种粘土矿物中，（A）含量高的土可塑性最高。A.蒙脱石B.伊利石C.高岭石4.土的压缩试验中，压缩仪（固结仪）中的土样在压缩过程中（B）。A.只发生侧向变形B.只发生竖向变形C.同时发生竖向变形和侧向变形5.土的压缩系数a1-2位于（A）范围时，土为低压缩性土。A. a1-20.1MPa-1B.0.1MPa-1a1-20.5
2、 MPa-1C. a1-2MPa-16.采用规范法计算地基沉降时，沉降经验系数s与（C）无关。A.基底附加压力值 B.沉降计算深度范围内压缩模量的当量值 C.基础底面形状二填空题1.未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基。2.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。3.土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。4.地基中的附加应力是由建筑物荷载引起的应力增量。5.土体在外力作用下，压缩随时间增长的过程，称为土的固结。6.对于堤坝及其地基，孔隙水主要沿两个方向渗流，属于二维固结问题。三名词解释1.土的固相：土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成土的骨架最基本的物质。
3、土中的无机矿物成分可以分为原生矿物和次生矿物两大类。2.结合水：指处于土颗粒表面水膜中的水，受到表面引力的控制而不服从静水力学规律，其冰点低于零度。结合水又可分为强结合水和弱结合水。 3.自由水：包括毛细水和重力水。毛细水不仅受到重力的作用，还受到表面张力的支配，能沿着土的细孔隙从潜水面上升到一定的高度。重力水在重力或压力差作用下能在土中渗流，对于土颗粒和结构物都有浮力作用。4. 土的结构性：土的结构性是指土的物质组成(主要指土粒，也包括孔隙)的空间相互排列，以及土粒间的联结特征的综合。四问答题1.塑性指数的物理意义及其影响因素。答：塑性指数IP是指液限和塑限的差值，也就是土处在可塑状态时含水
4、量的变化范围。可见，塑性指数愈大，土处于可塑状态的含水量范围也愈大。换句话说，塑性指数的大小与土中结合水的可能含量有关，亦即与土的颗粒组成，土粒的矿物成分以及土中水的离子成分和浓度等因素有关。 从土的颗粒来说，土粒越细、且细颗粒(粘粒)的含量越高，则其比表面和可能的结合水含量愈高，因而IP也随之增大。从矿物成分来说，粘土矿物可能具有的结合水量大(其中尤以蒙脱石类土为最大)，因而IP也大。从土中水的离子成分和浓度来说，当水中高价阳离子的浓度增加时，土粒表面吸附的反离子层的厚度变薄，结合水含量相应减少，IP也小；反之随着反离子层中的低价阳离子的增加，IP变大。2.地基与基础设计必须满足哪三个基本条
5、件？ 答：地基与基础设计必须满足三个基本条件：作用于地基上的荷载效应（基底压应力）不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值，保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用，具有足够防止整体破坏的安全储备；基础沉降不得超过地基变形容许值，保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用）；挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。3.简述土的有效应力原理。答：土是一种由三相物质（固体颗粒、孔隙水、气体）构成的碎散材料，受力后存在着外力如何由三种成分来分担、各分担应力如何传递与相互转化，以及它们与材料变形与强度有哪些关系等问题。太沙基早在1923年发现并研究了这些问题，并于1
6、936年提出了土力学中最重要的有效应力原理，这是土力学成为一门独立学科的重要标志。其主要含义归纳如下：(1) 饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分。(2) 土的变形（压缩）与强度的变化只取决于有效应力的变化。4.简述三种粘土矿物的结构特征及其基本的工程特性。答：（1）蒙脱石。结构单元（晶胞）是由两层硅氧晶片之间夹一层铝氢氧晶片所组成，称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。由于晶胞之间是O-2对O-2的联结，故其键力很弱，很容易被具有氢键的水分子锲入而分开。当土中蒙脱石含量较大时，则该土可塑性和压缩性高，强度低，渗透性小，具有较大的吸水膨胀和脱水收缩的特性。（2）伊利石
7、。司属2:1型结构单位层，晶胞之间同样键力较弱。伊利石在构成时，部分硅片中的Si4+被低价的Al3+、Fe3+等所取代，因而在相邻晶胞间将出现若干一正价阳离子（K1+）以补偿晶胞中正电荷的不足。嵌入的K1+离子，增强了伊利石晶胞间的联结作用。所以伊利石晶胞结构优于蒙脱石。其膨胀性和收缩性都较蒙脱石小。（3）高岭石。它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞，属于1:1型结构单位层或两层型。这种晶胞一面露出氢氧基，另一面则露出氧原子。晶胞之间的联结是氧原子与氢氧基之间的氢键，它具有较强的联结力，因此晶胞之间的距离不易改变，水分子不能进入，晶胞活动性较小，使得高岭石的亲水性、膨胀性和收缩性均小于
8、伊利石，更小于蒙脱石。5. 简要回答影响土的渗透性的因素主要有那些。答：（1）土的粒度成分及矿物成分。土的颗粒大小、形状及级配，影响土中孔隙大小及其形状，因而影响土的渗透性。土颗粒越粗，越浑圆、越均匀时，渗透性就大。砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时，其渗透系数就大大降低。（2）结合水膜厚度。粘性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时，会阻塞土的孔隙，降低土的渗透性。（3）土的结构构造。天然土层通常不是各向同性的，在渗透性方面往往也是如此。如黄土具有竖直方向的大孔隙，所以竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。层状粘土常夹有薄的粉砂层，它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。（4）水的粘滞度。水在土中的渗
9、流速度与水的容重及粘滞度有关，从而也影响到土的渗透性。6. 简述影响土抗剪强度的主要因素。 答：土的抗剪强度的影响因素很多，主要有：(1)土粒的矿物成分、形状和级配。无粘性土是粗粒土，其抗剪强度与土粒的大小、形状和级配有关。(2)土的初始密度。(3)土的含水量。含水量对无粘性土的抗剪强度影响很小。对粘性土来说，土的含水量增加时，吸附于粘性土中细小土粒表面的结合水膜变厚，使土的粘聚力降低。所以，土的含水量对粘性土的抗剪强度有重要影响，一般随着含水量的增加，粘性土的抗剪强度降低。(4)土的结构。当土的结构被破坏时，土粒间的联结强度(结构强度)将丧失或部分丧失，致使土的抗剪强度降低。土的结构对无粘性
10、土的抗剪强度影响甚微；土的结构对粘性土的抗剪强度有很大影响。一般原状土的抗剪强度比相同密度和含水量的重塑土要高。(5)土的应力历史。土的受压过程所造成的土体的应力历史不同，对土的抗剪强度也有影响。超固结土的颗粒密度比相同压力的正常固结土大，因而土中摩阻力和粘聚力较大。(6)土的各向异性。五计算题1.某粘性土的天然含水量w=35.2，液限wL=40，塑限wP=25，试求该土的塑性指数IP和液性指数IL。解：IP=wL-wP=40-25=15 IL= = =0.68 2. 块原状土样，经试验测得土的天然密度为1.7t/立方米，含水量为11%，土粒相对密度为2.5，求孔隙比，孔隙率和饱和度。解：孔隙比e=-1=-1=0.632孔隙率 n= = =38/7%饱和度 Sr= = =43.5%第4页（共4页）
