教育部人才培养模式
改革和开放教育试点
地基基础形成性考核册
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中央广播电视大学编制
说明：本次作业包括第1、2、3章的内容，请于4周之前完成。
一．简答题
1．简述地基基础在工程中的地位及重要性。
答：地基和基础是建筑物的根基。地基的选择或处理是否正确，基础的设计与施工质量的好坏均直接影响到建筑物的安全性、经济性和合理性。
从安全性来分析，地基与基础的质量好坏对建筑物安全性影响是巨大的，一旦发生地基与基础质量事故，对其不就和处理十分困难，有时甚至无法补救。
从经济性来分析，基础工程占整个建筑的建设费用的比例相当大，一般采用浅基础的多层建筑的基础造价占建筑造价的15%~20%，采用深基础的高层建筑的基础工程造价占总建筑费用的比例为20%~30%。
从经济性来分析，建筑物基础形式的合理选择是保证基础安全性和经济性的关键。2．何谓地质作用？地质作用分类如何？
答：由自然动力引起的使地壳或岩石圈甚至整个地球的物质组成、内部结构和地表形态发生变化和发展的作用称为地质作用。
地质作用可划分为：内动力地质作用、外动力地质作用及工程地质作用。
3．简述地质作用及其分类？
答：地壳自形成以来，其物质组成、内部结构及表面心态，一直都在进行演变和发展，促地壳演变和发展的各种作用，统称为地质作用。
地质作用按照动力来源的不同，分为内地质作用、外地质作用及工程地质作用。内地质作用由地球内部放射性元素蜕变产生的热能，以及地球旋转能和重力能引起。外地质作用主要由地球以外的太阳辐射能引起。工程地质作用实际上是人为地质作用，例如采矿移动大量岩体、引起地表变形、崩塌、滑坡、石油天然气和地下水开采，因岩土层内疏干排水造成地
面沉降，土工程建设中，开挖引起的滑坡、洞室围岩塌方、地基失稳。
4．岩石分哪几类？
答：岩石是一种或多种矿物的集合体,它是构成地壳的基本部分。按其成因分为三大类：
1、沉积岩：由分化作用或火山作用的产物经机械搬运、沉积、固结而成的岩石。
2、岩浆岩：由岩浆冷凝而成的岩石。
3、变质岩：岩浆岩、沉积岩在地壳中受到高温、高压及化学活动性流体的影响下发生变质而形成的岩石。
5．何谓土的颗粒级配？
答：土粒的大小及其组成通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配。
6．简述土的三大特性。
答：
散体性：颗粒之间无粘结或弱粘结，存在大量孔隙，可以透水、透气；
多相性：土往往是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系，三相之间质和量的变化直接影响它的工程性质；
自然变异性：土是在自然界漫长的地质历史时期演化形成的多矿物组合体，性质复杂，不均匀，且随时间还在不断变化。
7．地下水是如何侵蚀破坏地下混凝土建筑的？
答：建筑物的深基础、地下工程、桥梁基础等都不可避免地长期与地下水接触，地下水中含的多种化学成分可以与建筑物的混凝土部分发生化学反应，在混凝土内形成新的化合物。这种物质形成时或体积膨胀使混凝土开裂破坏，或溶解混凝土中某些组成部分使其强度降低、结构破坏，最终使混凝土受到侵蚀而遭到破坏。
8.何谓自重应力、附加应力、基底压力、土压力？
答：
由土体自重产生的应力称为自重应力；
由建筑或地面堆载及基础引起的应力叫附加应力；
基础底面给地基的压力，称为基底压力；
挡土墙墙背受到墙后填土的自身重力或外荷载的作用，该作用称为土压力。
9.何谓静止、主动和被动土压力？在相同条件下，三者关系？
答：
挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移（移动或转动），墙后填土处于弹性平衡状态时，作用在挡土墙背的土压力称为静止土压力；
挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时，土压力随之减小。当位移至一定数值时，墙后土体达到主动极限平衡状态。此时，作用在墙背的土压力称为主动土压力；
挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时，作用在墙上的土压力随之增加。当位移至一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态。此时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。
在相同条件下，三种土压力有如下关系：主动土压力<静止土压力<被动土压力
10. 分层总和法计算结果与沉降观测比较，对于较坚实地基，理论计算值比实测值大；对于软弱地基计算值又小于实测值。产生这些类别的原因有？
答：（1）分层总和法计算理论上的几点假定与实际有差别；
（2）理论上所采用的土的性质指标是由试验得来的，试验与实际有差别；
（3）沉降中没有考虑地基、基础与上部结构的共同作用。
11. 简述饱和土的渗透固结过程。
答：土体在压力作用下，其压缩变形随时间而增长直至稳定的过程，称为土的固结。饱和土体在外荷作用下的压缩过程，是土中孔隙水逐渐排出，孔隙体积逐渐减小，亦即孔隙水压力逐渐消散并转移到土粒骨架上，有效应力（粒间挤压应力）逐渐增大，压缩变形逐渐增大直至稳定的过程。这一过程又称为饱和土的渗透固结。
12.直剪试验土的抗剪强度测定方法有哪些缺点？
答：1）人为地将剪切破裂面限制在上下盒之间，而不能反映土体实际最薄弱的剪切面。
2）剪切面在整个剪切过程中随上下盒的错动而逐渐减小，并非定数A值，且竖向荷载也随之产生偏心，剪应力τ也不是均匀分布，有应力集中现象。
3）不能严格控制排水条件和测定孔隙压力值，故不能完全反映实际土体的受力状态和排水条件。
二、计算题
1．某原状土样，经试验测得天然密度ρ=1.91Mg/m 3，含水量w =9.5%，土粒相对密度
s d =2.70。试计算：1土的孔隙比e 、饱和度S r ；2当土中孔隙充满水时土的密度sat ρ和含水量
w 。（教材P17页）
解：绘制三相简图（见图1），设土的体积V=1.0cm 3
(1)根据密度定义，得：m=ρV=1.91?1.0g=1.91g 根据含水量定义，得：W m =w ?S m =0.095s m 从三相简图有 W m +S m =m
即0.095S m +S m =1.91， 则S m =1.744g, W m =0.166g 根据土粒相对密度定义，得土粒密度S ρ为：
S ρ=S d W ρ =2.70?1.0g/3cm =2.70g/3cm
土粒体积：S V =
S
S
m ρ=
1.744
2.70
3cm =0.6463cm 水的体积：W V =
W
W
m ρ=
0.166
1.0
3cm =0.1663cm 气体体积：a V =V -S V -W V =(1.0-0.646-0.166) 3cm =0.1883cm 孔隙体积Vv=W V +a V =0.354
土的孔隙比 =Vv/S V =0.354/0.646=0.584
根据饱和度定义，饱和度S r =W V /Vv=0.166/0.354=46.9%
(2)当土中孔隙充满水时，由饱和密度定义，有：ρ=（Ms+ Vv* w ）/V=(1.744+0.354*1.0)/1.0=2.10mg/ m 3
含水量w = Vv* w/ Ms=0.354*1.0/1.744=20.3%
2. 某土样的液限为35.2%，塑限为21.4%，天然含水量为28.5%，确定该土土名和状态？ （教材P22页）
解：已知：L w =35.2%, P w =21.4% w =28.5% 则： P I =L w -P w =35.2-21.4=13.8
L I =
P P
w w I -=28.521.4
13.8-=0.51 所以，该土为粉质粘土，处于可塑状态。
3. 如图所示，矩形基础底面积A = 5×4m2，基底埋深d = 2m，柱传至基顶标高的集中竖向荷载F = 2000 kN，土的重度γ= 20 kN/m3。求此基础中心点以下不同深度处的附加应力 的分布。
z
4. 某工程矩形基础，基底为3.6m ×2m ，埋深为1m ，地面以上荷重F=900kN ；地基为均
匀粉质粘土，,0.1,/16013==e m kN r 地基承载力标准值
,/1352
m kN f k =压缩系数a=0.04×10－2kPa －1。试用规范法计算基础的最终沉降量。
（计算方法参照教材P40~44页） 解：基础及其上覆土重为：
G=γdA=160*1*2*3.6kN=1152KN
基底平均压力P=(F+G)/A=(1152+900)/3.6*2=285kPa 基底处土的自重应力为＝160*1＝160KPa
基底平均附加压力为：P0=P- =285-160=125 KPa b>=1,zn=b(2.5-0.4*lnb)=2(2.5-0.4*ln2)=4.8 Em=(1+e1)/a=2*100/0.04=5MPa
由于P0>0.75*fk=0.75*135,则查表得，经验系数为1.2， S=1.2*∑⊿si=1.2*56.943=68.33≈68mm
说明：本次作业包括第4、5、6章的内容，请于8周之前完成。
一．简答题（每小题5分，共60分）
1. 工程地质勘察的目的与内容各是什么？
答：工程地质勘查的目的是为查明并评价工程场地岩土技术条件和他们与工程之间的关系。内容包括工程地质测绘与调查、勘探与取样、室内试验与原位测试、检验与监测、分析与评价、编写勘察报告等项工作，以保证工程的稳定、经济和正常使用。
2. 可行性研究勘察时应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，其具体要求有哪些？
答：1）搜集区域地质、地形地貌、矿产、地震、当地的工程地质和岩土工程等资料；
2）踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件；
3）当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作；
4）当有两个或两个以上拟选场地时，应进行对比分析。
3.钻探、掘探、物探各指什么？
答：钻探是采用钻探机具向地下钻孔获取地下资料的一种应用最广的勘探方法。
掘探是在建筑场地或地基内挖掘探坑、探槽、探井等进行勘探的方法。
物探是地球物理勘探的简称，该方法是利用仪器在地面、空中、水上或钻孔内测量物理场的分布情况，通过对测得的数据和分析判释，并结合有关的地质资料推断地质体性状的勘探方法，它是一种间接勘探方法。
4. 在地基勘察中，对岩土的钻探有哪些具体要求？
答：1）非连续取芯钻进的回次进尺，对螺旋钻探应在1m以内，对岩芯钻探应在2m以内，钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为±0.05m；
2）对鉴别地层天然湿度的钻孔，在地下水位以上应进行干钻；
3）岩芯钻探的岩芯采取率，对一般岩石不应低于80%，对破碎岩石不应低于65%。
一般来说，各种钻探的钻孔直径与钻具规格均应符合现行技术标准的规定，尤其注意钻孔直径应满足取样、测试及钻进工艺的要求。如系对浅部土层进行钻探，可采用小径麻花钻（或提土钻）、小径勺形钻或洛阳铲钻进。
5. 地质勘察报告书的编制文字部分包括哪些内容？
答：（1）前言：工程简介、勘察任务要求及勘察工作概况；
（2）场地工程地质条件：地形地貌、地基土的构成特征及物理力学性质、不良地质现象；
（3）场地工程地质评价；
（4）结论与建议：对各层土作为天然地基的稳定性与适宜性作出评价，建议采取的基础形式和相应持力层。如为软弱地基，建议采用加固处理的方案。
6. 为什么要进行工程地质勘察？详细勘察阶段包括哪此内容？
答：工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造：地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质，自然（物理）地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后，需根据设计建筑物的结构和运行特点，预测工程建筑物与地质环境相互作用（即工程地质作用）的方式、特点和规模，并作出正确的评价，为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。
当进行详细勘探时，应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基作出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治提出建议。
在复杂地质条件、膨胀岩土风化岩、湿陷性土和残积土地区，宜适量布置探井。
7. 当存在相邻建筑物时，新建筑物的基础埋深应考虑其对原有建筑的不利影响，具体的措施有哪些？
答：当存在相邻建筑物时，新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础。当埋深大于原有建筑基础时，两基础间应保持一定净距，其数值应根据原有建筑荷载大小，基础形式和土质情况确定。
当上述要求不能满足时，应采取分段施工，设临时加固支撑，打板桩，地下连续墙等施工措施，或加固原有建筑物地基。
8. 防止地基不均匀沉降危害的建筑措施有哪些？
答：产生不均匀沉降的原因是：
①上部荷载突变，高低交界处产生不均匀沉降；
②地基土的压缩性质相差悬殊，土层水平方向软硬突变处产生不均匀沉降；
③地基土压缩层相差悬殊，软弱土层厚度变化大。
防止和减轻不均匀沉降的危害，常用的方法有：
①对地基某一深度内或局部进行人工处理；
②采用桩基或其它深基础方案；
③在建筑设计、结构设计和施工方面采取某些工程措施。
9. 防止地基不均匀沉降危害的结构措施中，减轻建筑物重量的方法有哪些？
答：防止地基不均匀沉降危害的结构措施中，减轻建筑物重量的方法目前常用的有（1）采用预应力混凝土结构、预制或现浇空心板结构、轻钢结构以及各种轻型空间结构；
（2）采用轻质混凝土墙板、空心砌块、空心砖或其他轻质墙等减轻墙体重量；
（3）采用覆土少而自重轻的基础，如浅埋钢筋混凝土基础、空心基础等，若是内外高差较大，可采用架空地板代替室内厚填土。
10.防止地基不均匀沉降危害的施工措施有哪些？
答：（1）应合理安排施工顺序：对于高低、重轻悬殊的建筑部位，在施工进度和条件许可的情况下，一般应按照先重后轻、先高后低的程序进行施工，或在高重部位竣工并间歇一段时间后再修建轻低部位。
对于带有地下室和裙房的高层建筑，为减小高层部分与裙房间的不均匀沉降，在施工时应采用施工后浇带断开，待高层部分主体结构完成时再连接成整体。如采用桩基，可根据沉降情况调整。
（2）在新建基础、建筑物侧边不宜堆放大量的建筑材料或弃土等重物，以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降。
（3）使用荷载大于恒载的建筑物，在使用初期应控制加载速率和加载范围，避免大量的迅速、集中堆载。
（4）在打桩施工过程，降低地下水过程以及基坑开挖过程中都可能对临近建筑物产生的不利影响，要采取相应措施。
11. 确定基础埋置深度的条件有哪些？
答：确定基础埋置深度,应按下列条件确定：
（1）建筑物的用图,有无地下室、设备基础和地下设施,基础的形式和构造；
（2）作用在地基上的荷载大小和性质；
（3）工程地质和水文地质条件；
（4）相邻建筑物的基础埋深；
（5）地基土冻胀和融陷的影响.
12. 柱下钢筋混凝土条形基础通常在哪些情况下采用？
答：柱下钢筋混凝土条形基础通常在下列情况下采用：
（1）多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求,当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时；
（2）柱网较小，采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时；
（3）地基土质不均匀,土质变化大，需作地基处理时；
（4）各柱荷载差异过大,基础之间沉降差较大时；
（5）需要增加基础的整体刚度，以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时。
二、计算题（每小题10分，共401面尺寸为2.5m ×3.5m 值。
（教材P97页）
解：b =2.5m 3m,
按3m 考虑，d =2.1m 由e=0.82, 查表6-1得
b η=0.3， d η=1.6
由式6-1得：
a f =ak f +
b ηγ（b -3）+d ηm γ =()1700.333 1.6+?-+??? =216.1a KP
2. 2.0m ，基础埋深2.5m ，水位以上土的重度为，水位以下饱和重度为sat ，
若土的抗剪强度指标为内聚力14k
c kPa =，内摩擦角021k ?=，试确定该地基承载力特征值。
（参照教材P98页公式6-3计算） 解：查表得， Mb=0.56 Md=3.25 Mc=5.85
依据公式，fa= Mb.γ.b+ Md .γm.d+ Mc.Ck
=2.2*17.6*0.56+3.25*(17.6+19)/2*(2.5-0.5)+5.85*14 =222.5kpa
3. 某砖墙墙厚370mm ，墙下条形基础，承受中心荷载，172/k N kN m =,195/N kN m =。基础
墙埋深d=0.5m ，地基持力层为淤泥质粉质粘土，地基承载力特征值2
95/a f kN m =（已修正过），
试设计钢筋砼条形基础
（建议取b=2.5，h=310时，A=5.25cm ）。 （见教材P114页例6-5，）
说明：本次作业包括第7、8章的内容，请于12周之前完成。
一．简答题（每小题5分，共60分）
1.简述桩 土体系荷载的传递过程。
答：桩侧阻力与桩端阻力的发挥过程就是桩土体系荷载的传递过程。桩顶受竖向荷载后，桩身压缩而向下位移，桩侧表面受到土的向上摩阻力，桩侧土体产生剪切变形，并使桩身荷载传递到桩周土层中去，从而使桩身荷载与桩身压缩变形随深度递减。随着荷载增加，桩端出现竖向位移和桩端反力。桩端位移加大了桩身各截面的位移，并促使桩侧阻力进一步发挥。当桩身侧摩阻力发挥达到极限后，若继续增加荷载，其荷载增量将全部由桩端阻力承担，直至桩端阻力达到极限，导致位移迅速增加而破坏。一般说来，靠近桩身上部土层的阻力先于下部土层发挥，而侧阻力先于端阻力发挥出来。
2.正摩阻力与负摩阻力各指什么？
答：一般情况下，桩在荷载作用下，桩相对周围土体产生向下的位移，土对桩侧产生向上的摩阻力，称之为正摩阻力。而当桩周围土体由于某些原因相对桩身产生向下位移时，则土对桩侧产生向下的摩擦力，相当于在桩上施加下拉荷载，称为负摩阻力。
3.桩侧负摩阻力对桩基承载力和沉降有哪些影响？
答：负摩阻力的存在降低了桩的承载力，并可导致桩发生过量的沉降。对于摩擦型桩基，当出现负摩阻力对桩体施加下拉荷载时，由于持力层压缩性较大，随之引起沉降。桩基沉降一出现，土对桩的相对位移便减小，负摩阻力便降低，直至转化为零。因此，一般情况下对
摩擦型桩基，可近似视（理论）中性点以上侧阻力为零计算桩基承载力。
4. 简述低承台桩基的设计和计算的步骤。
答：低承台桩基的设计和计算可按下列步骤进行：
1）选择桩的类型、桩的持力层和几何尺寸，初拟承台底面标高；
2）确定单桩或基桩承载力设计值；
3）确定桩的数量、间距及其平面布置；
4）验算桩基承载力、必要时进行沉降量验算
5）桩身结构设计；
6）承台设计与计算；
7）绘制桩基施工图。
5.桩位布置的一般原则有哪些？
答：桩位布置的原则一般有：
1）桩的最小中心距应符合规范的规定。对于大面积桩群，尤其是挤土桩，桩的最小中心距宜适当增大
2）尽可能使群桩横截面的形心与长期荷载的合力作用点重合，以便使各桩受力均匀。
3）柱下独立基础的桩应采用对称布置，常采用三桩承台、四桩承台、六桩承台等。柱下条基及墙下条基，桩可采用行列式或交叉式。整片基础下的桩也可采用行列式或交叉布置。
4）对于桩箱基础，宜将桩布置于墙下，对于带梁(肋)的桩筏基础，宜将桩布置于梁(肋)下；对大直径桩宜采用一柱一桩。
6.如何确定单桩极限承载力?
答：单桩竖向极限荷载力标准值
Q的确定原则如下：
uk
（1）一级建筑桩基应采用现场静载荷试验，并给合静力触探、标准贯入等原位测试方法综合确定。
（2）二级建筑桩基应根据静力触探、标准贯入、经验参数等估算，并参照地质条件相同的试桩资料综合确定。当缺乏可参照的试桩资料或地质条件复杂时，仍由现场静载荷试验确定。
（3）三级建筑桩基，如无原位测试资料时，可利用承载力经验参数估算
7.何谓群桩效应? 单桩和群桩的工作性状有何差异?
答：群桩效应就是指群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和这一现象。
单桩和群桩的工作性状差异之处在于承载能力和沉降量有别：
承载能力：群桩的总承载能力并非总根数单桩承载能力之算数和，因为桩距不可能大，桩端土的应力线在一定深度就交叉造成应力重叠；桩间土因范围小，可能产生负摩阻，因此端阻、侧阻都不能正常发挥。
沉降量：建筑桩基技术规范规定对于桩中心距≦6倍桩径的群桩，按承台水平投影面积等效作用附加应力用分层总和法计算。这显然与单桩有别。
8. 软土地基常见的处理方法有哪些？
答：1）换填法
2）排水固结法
3）碎(砂)石桩
4）水泥土搅拌法
5）土桩和灰土挤密桩法
6）高压喷射注浆法
9. 膨胀土地基上建筑物的变形可分为哪两类？
答：一类是基础埋置深度大于大气影响深度，或者建筑物的荷载较大，这时，建筑物地基的变形主要是压缩变形；另一类是基础埋深较浅的建筑物，特别是轻型低层房屋，其变形较为复杂，根据不同的气候条件、地面覆盖、地形地貌等因素，分上升型、下降型和上升一下降循环型三种。
10.山区地基有哪些特点?
答：1）地质破坏影响较大
滑坡、崩塌、断层、岩溶、土洞以及泥石流等地质破坏现象。对建筑物构成直接的或潜在的威胁，给地基处理带来困难，处理不当就有可能带来严重损害。
2）岩土性质比较复杂
除岩石外，山区还可遇见各种成因类型的土层，如山顶的残积层、山麓的坡积层、山谷沟口的洪积、冲积层，在西南山区及新疆天山、甘肃祁连山等地局部还存在第四纪冰川形成的冰碛层，这些岩土的力学性质往往差别很大，软硬不均，分布厚度不均匀。
3）水文地质条件特殊
南方山区一般雨水丰富，建筑时如需破坏天然排水系统，应考虑暴雨形成的洪水排泄问题。北方山区由于天然植被较差，雨水集中，在山麓地带汇水面积大，如风华物质丰富，就应注意暴雨挟带泥砂形成泥石流的防治问题。山区地下水常处于不稳定状态，受大气降水影响，设计施工均应考虑这一特点。
4）地形高差起伏较大
山区地形高差一般起伏较大，往往沟谷纵横，陡坡很多。因而平整场地时，土石方工程量大，大挖大填必然给地基处理带来很多困难。
11. 地基处理的意义和目的是什么？
答：（1）提高地基土的抗剪强度，以满足设计对地基承载力和稳定性的要求；
（2）改善地基的变形性质，防止建筑物产生过大的沉降和不均匀沉降以及侧向变形等；
（3）改善地基的渗透性和渗透稳定，防止渗流过大和渗透破坏等；
（4）提高地基土的抗震性能，防止液化，隔振和减小振动波的振幅等；
（5）消除黄土的失陷性，膨胀土的胀缩性等。
12.挤密法加固地基的机理是什么？
答：是利用打入钢套管，在地基中成孔，通过挤压作用，使得基土得到加密，然后在孔中分层填入素土后夯实而成土桩，组成复合地基。或利用起重机械将重锺提升到一定高度,
自由下落,重复夯打击实地基。经过夯打以后,形成了一层比较密实的硬壳层,从而提高了地基强度。
二、计算题（第1、2小题各10分，第3小题20分，共40分）
1．某单层工业厂房柱下采用桩基础（图），承台平面尺寸是3.8m×2.6m，埋置深度1.2m，作用于地面标高的荷载F＝3600kN，M＝500kN·m，求A、B两桩受力各是多少?
（教材P152页习题1）
解：桩的承载力，取γ0=1
γ0N=γ0.(F+G)/n
=1*(3600+3.8*2.6*20*1.2*1.2)/8
=485.57KN
A桩受力：485.57-500*1.6/∑x2=417.07KN
B桩受力：485.57+500*1.6/∑x2=554.06KN
2．建筑柱下群桩基础（图），柱传至顶面的荷载为F＝3600kN，M＝1100kN·m，采用方形混凝土预制桩，截面尺寸300mm×300mm，承台埋深1.50m，桩端进人粉土层1.5m。桩基平面布置和地基地质条件如图7-22所示。试验算桩基承载力是否满足要求。
（教材P152页习题2）
解：Rk=0.3*0.3*2500+0.3(30*1.5+40*25+60*1.5)=1360KN
R=1.2*1360=1632KN
各桩受力验算：
Q=(4800+1.5*2.6*1.6*20)/5
=984.96KN Qmax=984.96+(1100)*1/4*1 =984.96+275 =1260kN =1632KN 满足 3. 某框架结构办公室楼柱下采用预制钢筋混凝土桩基。桩的截面为300 mm ? 300 mm ，柱的截面尺寸为500 mm ? 500 mm ，承台底标高-1.70 m ，作用于室内地面标高（±0.00）处的竖向力标准值F+G = 1800 kN ，作用于承台顶标高的水平剪力基本组合值V = 40 kN ，弯矩基本组合值M = 200 kN ?m （图）。基桩承载力设计值R = 230 kN ，承台混凝土强度等级为C20（f c = 10 N/mm 2，f t = 1.1 N/mm 2），承台配筋采用Ⅰ级钢筋（f y = 210 N/mm 2）。 要求：试按《建筑桩基技术规范》JG94－94设计桩基。 （见教材P147页例7-1） 解：（1）桩数的确定和布置 偏心受压时所需的桩数n (桩数增加20%，μ取1.2) n=μF/R=1.2?1800/230=9.39 实取9根，设桩的中心距 S=3d=3?300=900mm 根据布桩原则，采用如图所示的布桩形式 （2）基桩承载力验算 建筑安全等级为二级 取0γ=1.0 则 0γN =0 γF G n + =1? 1800 2.4 1.720 1.2 9 +???kN =226 kN R 0γmin N =0γ02i M x F G n x ?? ++?????? ∑ =1?()2 200400.9226230.9+????????? kN =()226453.7+kN =269.2kN 1.2R =1.2?230kN =276kN 机密★启用前 大连理工大学网络教育学院 2019年秋《土力学与地基基础》 期末考试复习题 ☆注意事项：本复习题满分共：400分。 一、单项选择题： 1、处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验来测定？（ C ） A．荷载试验 B．现场十字板剪切试验 C．标准贯入试验 D．轻便触探试验 2、评价下列说法的正误。（ D ） ①土的渗透系数越大，土的透水性也越大，土中的水力梯度也越大 ②任何一种土，只要水力梯度足够大，就可能发生流土和管涌 ③土中一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小 ④渗流力的大小不仅取决于水力梯度，还与其方向有关 A．①对 B．②对 C．③和④对 D．全不对 3、通过土粒承受和传递的应力称为（ A ）。 A．有效应力 B．总应力 C．附加应力 D．孔隙水压力 4、当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水和承压水时，在潜水位以下土自重应力为（ C ）。A．静水压力 B．总应力 C．有效应力，不等于总应力 D．有效应力，等于总应力 5、所谓土的固结，主要是指（ B ）。 A．总应力引起超孔隙水压力增长的过程 B．超孔隙水压力消散，有效应力增长的过程 C．总应力不断增加 D．总应力和有效应力不断增加的过程 6、下列说法中正确的是（ B ）。 A．土抗剪强度与该面上总正应力直接相关 B．土抗剪强度与该面上有效正应力成正比 C．剪切破裂面发生在最大剪应力作用面上 D．破裂面与小主应力作用面夹角为45°+ /2 7、挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态，作用在墙上的土压力为（ A ）。 A．主动土压力 B．被动土压力 C．静止土压力 D．静水压力 8、对于（ D ），较易发生冲切剪切破坏。 A．低压缩性土 B．中压缩性土 C．密实砂土 D．软土 9、瑞典条分法在分析时忽略了（ A ）。 A．土条间作用力 B．土条间法向作用力 C．土条间切向作用力 D．土条间应力和应变 10、按地基承载力确定基础底面积时，传至基础底面上的荷载效应（ A ）。 A．按正常使用极限状态下荷载效应标准组合 B．按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合 C．应按承载能力极限状态下荷载效应基本组合，采用相应分项系数 D．应按承载能力极限状态下荷载效应基本组合，其分项系数均为1.0 11、饱和单轴极限抗压强度值（ A ）的岩石被称为硬质岩石，常见的硬质岩石有花岗岩、石灰岩等。A．≥30MPa B．≥40MPa C．＜30MPa D．＜40MPa 12、对无粘性土的工程性质影响最大的因素是（ B ）。 A．细度模数 B．密实度 C．矿物成分 D．颗粒的均匀程度 13、土透水性的强弱可用土的哪一个指标来反映？（ D ） A．弹性模量 基础工程课程作业_A 交卷时间：2018-08-29 11:20:33 一、单选题 1. (6分)墙厚240mm，墙下条形基础的宽度为900mm，若台阶宽高比为1（）1.25，则刚性基础的高度至少应大于（）mm ? A. 250 ? B. 412.5 ? C. 330 ? D. 264 纠错 得分：0 知识点：第四章（筏型基础） 展开解析 答案B 解析 2. (6分)高层建筑应控制的地基主要变形特征为（） ? A. 沉降差 ? B. 沉降量 ? C. 整体倾斜 ? D. 局部倾斜 纠错 得分：0 知识点：第三章（柱下条形基础） 展开解析 答案C 解析 3. (6分)地基基础设计中，必须满足（）? A. 强度条件 ? B. 变形条件 ? C. 尺寸要求 ? D. 强度条件及变形条件纠错 得分：0 知识点：第一章（地基基础设计原则） 展开解析 答案D 4. (6分)表示地震本身强度大小的指标是（） ? A. 地震震级 ? B. 地震烈度 ? C. 基本烈度 ? D. 设防烈度 纠错 得分：0 知识点：第八章（地震区的地基基础） 展开解析 答案A 解析 5. (6分)上部结构为柔性结构且基础本身刚度较小的条形基础，其基础梁纵向内力计算方法应选择（） ? A. 静定分析法 ? B. 倒梁法 ? C. 弹性地基梁法 ? D. 有限元法 得分：0 知识点：第四章（筏型基础） 展开解析 答案C 解析 6. (6分)下列哪种情况下不能考虑桩基承台下地基的承载力作用（）? A. 大面积堆载使桩周土压密 ? B. 软土层中的摩擦桩 ? C. 桩距较大的短桩 纠错 得分：0 知识点：第六章（桩基础） 展开解析 答案A 解析 7. (6分)下列基础形式中，不可能采用刚性基础形式的是（） ? A. 柱下独立基础 四、问答题 1. 孔隙率：土中孔隙体积与土总体积之比。 2．地基极限承载力：当地基土体中的塑性变形去充分发展并形成连续贯通的滑移面时，地基所 p也称为地基极限承载力。 能承受的最大荷载，称为极限荷载 u 3. 静止土压力：刚性挡土墙保持原来位置静止不动，则作用在挡土墙上的土压力。 4. 颗粒级配：混合土的性质不仅取决与所含颗粒的大小程度，更取决于不同粒组的相对含量，即土中各粒组的含量占土样总重量的百分数。这个百分数习惯上称为土的颗粒级配。 5．土坡失稳：是指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。6．土粒比重：土颗粒与同体积4℃纯水的质量之比。 7．最优含水量：土的压实效果与含水量有关，当土的含水量达到某一特定值时，土最容易被压实，获得最大干密度，这个特定的含水量值就是最优含水量。 13．孔隙比：土中孔隙体积与土粒体积之比。 14．粒径级配：土中某粒组的相对含量。 15．冲积土：由江河水流搬运的岩石风化产物在沿途沉积而成。 16．风化作用：是指由于气温变化、大气、水分及生物活动等自然条件使岩石破坏的地质作用。17．风积土：由于风夹带砂砾对岩石的打磨和风对岩石风化碎屑的吹扬、搬运、沉积而成的土称为风积土 18．土的稠度：粘性土在不同含水量时呈现不同的软硬程度，称为土的稠度。 19、土的粒径级配：是指土中不同大小颗粒的相对含量。粒径级配曲线的纵坐标是指小于某粒径的土重占总土重的百分数 20．表面结合水：细小土粒因表面的静电引力吸附周围的水分子而形成的一层水膜。密度较大，不能传递静水压力。 21．土粒比重：土颗粒与同体积4℃纯水的质量之比。 22．灵敏度：评价粘性土结构性强弱的指标，是指同一粘性土的原状土与重塑土的无侧限抗压强度之比。 23．最优含水量：土的压实效果与含水量有关，当土的含水量达到某一特定值时，土最容易被压实，获得最大干密度，这个特定的含水量值就是最优含水量。 24．粘性土可塑性：在外力作用下，粘性土可任意改变形状而不裂、不断。当外力拆除后，土仍能保持已改变的形状，这就是可塑性。 25．孔隙比：土中孔隙体积与土粒体积之比。 26．粒径级配：土中某粒组的相对含量。 27．冲积土：由江河水流搬运的岩石风化产物在沿途沉积而成。 28．风化作用：是指由于气温变化、大气、水分及生物活动等自然条件使岩石破坏的地质作用。 土力学与地基基础资料一．选择题（共10题，每题4分） 1.下列选项中不属于土的物理性质基本指标的是：（ C ） A.土的密度 B.土粒相对密度（土粒比重） C.土的孔隙比 D.土的含水率2.已知某土样的液性指数为，可判断该土样应处于：（ B ） A.坚硬状态 B.可塑状态 C.流动状态 D.饱和状态 3.当基础受竖向中心荷载作用时，基底压力的计算公式是：A A. A G F q B. A F q C. G A F q D. d A G F q 04.某土层先期固结压力为 c p ，现有上覆荷重为0p ，当0p p c 的时候，该土层属于：（ B ）A ．正常固结土 B. 超固结土 C. 欠固结土 D. 次固结土5.建筑物地基的破坏绝大多数属于：（ B ）A ．拉裂破坏 B. 剪切破坏 C. 压溃破坏 D. 扭转破坏 6．对于土坡的长期稳定性分析中，为获得土样的强度指标，宜进行下列哪种实验： （ C ）A ．直剪实验 B.不固结不排水剪 C. 固结不排水剪 D.固结排水剪 7. 挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时，土压力随之减小，当墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为：（ A ） A ．主动土压力 B.被动土压力 C. 静止土压力 D.稳定土压力8. 下列选项中那一项不是郎肯土压力理论的假设条件：D A ．墙背垂直、光滑 B.墙体为刚体 C.填土面为水平面 D.墙后填土是理想的散粒体 9．下列选项中不属于地质年代划分单位的是：（ C ） A ．宙 B. 纪 C. 界 D. 期 10．关于地基基础设计，下列说法错误的是：（ A ） A ．所有建筑物的地基计算除应满足承载力计算要求外，还应当满足地基变形要求； B ．若持力层下方有软弱土层时，应验算软弱下卧层的承载力； C ．在计算地基稳定性问题时，荷载效应应按照承载力极限状态下的荷载效应的基本组合； D ．当存在相邻建筑物时，新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础。 二．名词解释（共2题，每题10分） 1.基底附加压力:基底附加压力是指导致地基中产生附加应力的那部分基底压力， 在数值 上等于基底压力减去基底标高处原有的土中自重应力 2.有效应力:有效应力是指有土骨架所传递的压力 三．计算题（共2题，每题20分） 第二部分地基基础基本概念及地勘的作用一、地基、基础及地勘的概念 铁塔通过基础最终落于地基上，靠地基来支撑。故地基的稳固与否直接影响铁塔的稳固性和长久性。 基础落在地基上示意图 地基受力范围示意图 岁月在不同的土层中更迭 一般地下的土是经过多年一层一层沉积、压缩后逐渐形成，其成分、承载力、压缩性质等都会产生差异。下面是实际的土层实例。 较常见的山地土层示意 地质勘探的目的，就是查明地下各层土的情况，提 供地基承载力、压缩性、地下水位等情况及相应的滑坡、溶洞等等地质隐患，设计单位根据地勘报告的情况，把基础落在适宜的土层上，并根据地勘数据选择合适的基础形式、确定基础大小、埋深，并避免地质隐患。 二、基础所处地基应满足的两个主要要求 1、承载力满足要求：传至基础底面的力总体应小于 该层地基的承载能力，即： N≤Fa×A N--传至基础底面上的总压力 A--基础底面积 Fa--地基承载力（每平方米地基承受荷载的能力，如150KN/M2表示每平方米能承受150KN重量，即15吨重量） 本次勘察技术规范要求：3.10、查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力。 2、地基变形满足要求：土在受相应力情况下压缩变 形等满足要求，否则会产生沉降和不均匀沉降。 3.11、对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变 形计算参数，预测建筑物的变形特征。 三、常见的地基土及其适宜性 回填土：较松散、承载力不高、压缩性大，不适宜作天然地基 根植土：夹植物根系、结构松散、不稳定，不适宜作天然地基 淤泥及淤泥质土：含水量高、变形大、承载力低，不适宜作天然地基 密实砂土：达到一定密实程度的是较好天然地基。 粘土：较好的天然地基 土力学与地基基础作业 一、简答题（每题6分，共60分） 1、什么是残积土？ 2、什么是主动土压力？ 3、什么是土的抗剪强度？ 4、什么是软弱地基？ 5、什么是基础埋置深度？确定基础埋深的基本原则是什么？ 6、选择基础埋置深度应考虑哪些因素的影响？ 7、垫层有什么作用？ 8、简述直接剪切试验和三轴压缩度验的优缺点。 9、简述三种粘土矿物的结构特征及其基本的工程特性。 10、地基变形依其特征分为哪几种？ 二、填空题（每空1分，共12分） 1、常用的土的颗粒级配分析方法有、。 2、墙后填土为粘性土的挡土墙，若离填土面某一深度范围内主动土压力强度为零，则该深度称为。 3、土的抗剪强度指标在室内通过试验、和验测定。 4、由于桩、承台、土的相互作用，单根桩与群桩中的桩相比在桩侧阻力、桩端阻力、沉降等方面性状有明显不同，这种现象称为________。 5、设计地下室的外墙时，外墙所受到的侧向压力通常采用三种土压力中的________。 6、判别粘性土软硬状态的指标是________。 7、基底附加压力式中d表示________。 8、原状土试样的无侧限抗压强度与重塑土样的无侧限抗压强度之比称为土的________。 9、土的颗粒级配曲线平缓说明土的颗粒，级配良好。 三、计算题（每题7分，共28分） 1、某框架柱采用预制桩基础，如图示，柱作用在承台顶面的荷载标准组合值为Ｆｋ=2600kN，Mk= 300kN·m，承台埋深d=1m，单桩承载力特征值为Ra=700kN。试进行单桩竖向承载力验算。 2、如图所示的某建筑物柱下单独基础，其基底尺寸ι=6m，b=2m，作用在±0.00标高（室内地面）处的竖向荷载设计值为2295- 6kN，天然地面标高为-0.45m，其他指标见图。试按持力层承载力的要求，验算基底尺寸是否合适。 3、某场地第一层为粘性土层，厚度为4m，其下为基岩，经试验测得粘性土层的平均孔隙比e=0. 700，平均压缩系数a=0.5Mpa-1。求该粘性土的平均压缩模量Es。现在粘性土层表面增加大面积荷载p= 1OOkPa，求在该大面积荷载作用下粘性土层顶面的最终固结沉降量。 4、对某原状土样进行侧限压缩试验，在1OOkPa、200kPa压力作用下稳定后的孔隙比分别为0. 744和0.709，试计算该土在此压力段的压缩模量。 第2章土的物理性质及分类（答案在最底端） 一、简答题 1.什么是土的物理性质指标？哪些是直接测定的指标？哪些是计算指标？ 1.【答】 （1）土的各组成部分的质量和体积之间的比例关系，用土的三相比例指标表示，称为土的物理性质指标，可用于评价土的物理、力学性质。 （2）直接测定的指标：土的密度、含水量、相对密度d s；计算指标是：孔隙比e、孔隙率n、干密度d、饱和密度sat、有效密度’、饱和度S r 2.甲土的含水量大于乙土，试问甲土的饱和度是否大于乙土？ 3.什么是塑限、液限和缩限？什么是液性指数、塑性指数？ 4.塑性指数对地基土性质有何影响？ 5.什么是土的冻胀性？产生机理是什么？ 6.说明细粒土分类塑性图的优点。 7.按规范如何对建筑地基岩土进行分类？ 7. 【答】 作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 8.甲乙两土的天然重度和含水量相同，相对密度不同，饱和度哪个大？ 9.简述用孔隙比e、相对密实度D r判别砂土密实度的优缺点。 10.简述野外判别碎石土密实度方法？ 11.什么是土的灵敏度和触变性？试述在工程中的应用。 12.说明下图2-1中各图的横纵坐标，同时标出单位。 （a）级配曲线（b）击实曲线（c）塑性图 图2-1 13.影响土压实性的主要因素什么？ 14.什么是最优含水量和最大干密度？ 15.为什么含水量<最优含水量op时，干密度d随增加而增大，>op时，d随增加而减小？ 16. 在填方压实工程中，土体是否能压实到完全饱和状态？为什么？（华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试） 17.影响土击实效果的因素有哪些？ 18. 为什么仅用天然含水量说明不了粘性土的物理状态，而用液性指数却能说明？（长安大学2007年硕士研究生入学考试） 二、填空题 1.粘性土中含水量不同，可分别处于、、、、四种不同的状态。其界限含水量依次是、、。 2.对砂土密实度的判别一般采用以下三种方法、、。 3.土的天然密度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定，其测定方法分别是、、。 4. 粘性土的不同状态的分界含水量液限、塑限、缩限分别用、、测定。 5. 土的触变性是指。 6. 土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低越。 7. 作为建筑地基的土，可分为岩石、碎石土砂土、、粘性土和人工填土。 8. 碎石土是指粒径大于mm的颗粒超过总重量50%的土。 9.土的饱和度为土中被水充满的孔隙与孔隙之比。 10. 液性指数是用来衡量粘性土的状态。 三、选择题 1．作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数C u的关系：( ) （A）C u大比C u小好 (B) C u小比C u大好 (C) C u与压实效果无关 2.有三个同一种类土样，它们的含水率都相同，但是饱和度S r不同，饱和度S r越大的土，其压缩性有何变化？( ) (A)压缩性越大 (B) 压缩性越小 (C) 压缩性不变 桩基础知识 一般性规定 一、《建筑地基基础设计规范》 1、摩擦型桩的中心距不宜小于桩身直径的3倍；扩底灌注桩的中心距不宜小于扩底直径的1.5倍；当扩底直径大于2m时桩端净距不宜小于1m。在确定桩距时尚应考虑施工工艺中挤土等效应对邻近桩的影响。 2、扩底灌注桩的扩底直径不应大于桩身直径的3倍。 3、桩底进入持力层的深度根据地质条件荷载及施工工艺确定宜为桩身直径的1~3倍。在确定桩底进入持力层；深度时尚应考虑特殊土、岩溶以及震陷液化等影响。嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度不宜小于0.5m。 4、布置桩位时宜使桩基承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合。 5、预制桩的混凝土强度等级不应低于C30，灌注桩不应低于C20，预应力桩不应低于C40。 6、桩的主筋应经计算确定，打入式预制桩的最小配筋率不宜小于0.8%，静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.6%，灌注桩最小配筋率不宜小于 0.2%~0.65%(小直径桩取大值)。 7 、配筋长度: 1) 受水平荷载和弯矩较大的桩配筋长度应通过计算确定； 2)桩基承台下存在淤泥淤泥质土或液化土层时配筋长度应穿过淤泥淤泥质土层或液化土层； 3) 坡地岸边的桩8度及8度以上地震区的桩抗拔桩嵌岩端承桩应通长配筋； 4) 桩径大于600mm的钻孔灌注桩构造钢筋的长度不宜小于桩长的2/3。8、桩顶嵌入承台内的长度不宜小于50mm，主筋伸入承台内的锚固长度不宜小于钢筋直径(I级钢)的30倍和钢筋直径(II级钢和III级钢)的35倍。对于大直径灌注桩当采用一柱一桩时可设置承台或将桩和柱直接连接桩和柱的连接可按本规范第8.2.6条高杯口基础的要求选择截面尺寸和配筋柱纵筋插入桩身的长度应满足锚固长度的要求。 9、在承台及地下室周围的回填中应满足填土密实性的要求。 二、《公路桥涵地基与基础设计规范》 5.1.1桩可按下列规定分类。 绪论 1.地基：为支承基础的土体或岩体。在结构物基础底面下，承受由基础传来的荷载，受建筑物影响的那部分地层。地基分为天然地基、人工地基。 2.基础：将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。基础依据埋置深度不同划分为浅基础、深基础。见课本P1图 第一章 土的物理性质及工程分类 1.土的砂粒、粉粒、粘粒界限范围 粒径范围：砂粒（0.075—2mm ）；粉粒（0.005--0.075mm ）；黏粒（<0.005mm) 2.土的颗粒级配：土中各粒组相对含量百分数称为土的粒度或颗粒级配。 粒径大于等于0.075mm 的颗粒可采用筛分法来区分。 粒径小于等于0.075mm 的颗粒需采用水分法来区分。 3.不均匀系数的概念及用途 ? 颗粒级配曲线 斜率: 某粒径范围内颗粒的含量。陡——相应粒组质量集中；缓——相应粒组含量少；平台——相应粒组缺乏。 特征粒径:（1）d 50 : 平均粒径；（2)d 60 : 限定粒径；(3)d 10 : 有效粒径； ? 工程中，通常用不均匀系数Cu 表示颗粒的不均匀程度：C u = d 60 / d 10 ，Cu 越大，表示颗粒分布范围越广，越不均匀，其级配越好，作为填方工程的土料时，比较容易获得较大的干密度；Cu 越小，颗粒越均匀，级配不良。Cu <5的土称为级配不良的土，Cu>10,的土称为级配良好的土。 4.土的三相比例指标——反映三相组成间数量关系的指标称为三相比例指标。它是评价土体工程性质的基本参数。 m ——水、土总质重，kg ；m s ——土颗粒质量，kg ；m w ——土中水质量，kg 。且m=m s +m w 。 V---土体总体积，m 3；Vs---土粒体积，m 3；V w ---土中水体积，m 3；Va---土中气体体积，m 3；V V ---土中孔隙体积，m 3。且V=V s +V V ；V V =V a + V w 。 ? 土的九个三相比例指标及其换算（哪三个是试验指标？四个重度指标的大小关系）详见P12-16页 5.液限、塑限、液性指数、塑性指数的概念及用途 ? 液限WL ——粘性土从可塑状态转变到流塑状态时含水量的分界值，称为粘性土的液限。 ? 塑限Wp ——粘性土从可塑状态转变到半固体状态时含水量的分界值，称为粘性土的塑限。 ? 缩限Ws ——从半固体状态转变到固体状态时含水量的分界值，称为粘性土的缩限，记为Ws 。 ? 塑性指数I p ：粘性土液限、塑限的差值（去掉百分号）称为粘性土的塑性指数，记为Ip 。 Ip = W L -Wp ，W L 和W p 用百分数表示，计算所得的I P 也应用百分数表示，但习惯上不带百分号。塑性指数反映的是粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围。塑性指数越大，说明土体处于可塑状态的含水率变化范围越大。用塑性指数Ip 可对粘性土进行分类。Ip 17 为粘土；10 土力学与地基基础(专升本) 1. ( 多选题) 影响内摩擦角的主要因素有（）。(本题4.0分) A、密度 B、颗粒级配、形状 C、矿物成分 D、含水量 学生答案：A,B,C,D 标准答案：ABCD 解析： 得分：4 2. ( 多选题) 地基基础设计基本验算要求有（）。(本题4.0分) A、地基土体强度条件 B、地基变形条件 C、地基稳定性验算 D、建筑物抗浮验算 学生答案：A,B,C 标准答案：ABCD 解析： 得分：3 3. ( 多选题) 梁板式筏基底板设计时，应满足的要求包括（）。(本题 4.0分) A、正截面受弯承载力要求 B、受冲切承载力要求 C、受剪切承载力要求 D、经济性要求 学生答案：A,B,C,D 标准答案：ABCD 解析： 得分：4 4. ( 多选题) 影响地基沉降大小的因素有（）。(本题4.0分) A、建筑物的重量及分布情况 B、地基土层的种类、各层土的厚度及横向变化 C、土的压缩性大小 D、基础形式及埋深 学生答案：A,B,C,D 标准答案：ABCD 解析： 得分：4 5. ( 多选题) 桩的质量检验方法有（）。(本题4.0分) A、开挖检查 B、抽芯法 C、声波检测法 D、动测法 学生答案：A,B,C,D 标准答案：ABCD 解析： 得分：4 6. ( 多选题) 影响土坡稳定的因素有（）。(本题4.0分) A、土坡作用力发生变化 B、土体抗剪强度的降低 C、静水压力的作用 D、地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流 E、因坡脚挖方而导致土坡高度或坡角增大 学生答案：A,B,C,D,E 标准答案：ABCDE 解析： 得分：4 7. ( 多选题) 影响基底压力分布的因素有（）。(本题4.0分) A、基础的形状 B、平面尺寸 C、刚度 D、埋深 E、基础上作用荷载的大小及性质 F、地基土的性质 学生答案：B,C,D,E,F 标准答案：ABCDEF 解析： 得分：3.3 8. ( 多选题) 使用质量—弹簧—阻尼器模型计算基础振动的关键是（）。(本题4.0分) A、确定基础的抗疲劳强度 B、确定地基刚度 C、确定阻尼系数 D、确定模型的质量 学生答案：B,C,D 标准答案：BCD 解析： 得分：4 9. ( 多选题) 下列因素中，对黄土湿陷起始压力产生影响的是（）。(本题4.0分) A、黄土的密度 B、黄土的湿度 C、黄土胶结物含量 D、黄土的埋藏深度 09年山东建筑大学土木工程专业考试大纲《土力学与地基基础》 《土力学与地基基础》考试大纲 一、课程教学基本要求 1．绪论 掌握土力学和地基基础的基本概念、主要内容及学习要求，以及本学科的发展概况。 2、工程地质概述 掌握岩石和土的成因类型，了解地质构造的基本类型及常见的不良地质条件，了解地下水的基本类型及土的渗透性。 3．土的物理性质与工程分类 了解土的三相组成、土的颗粒特征和土的结构与构造；掌握土的物理性质指标、土的物理状态及土的工程分类。 4．地基中的应力计算 理解自重应力和附加应力的概念，掌握基底压力的简化计算方法和基底附加压力的计算方法，熟练掌握均质土及成层土中的自重应力计算，掌握矩形和条形荷载作用下附加应力的计算方法和分布规律。 5．土的压缩性与地基沉降计算 熟悉土的压缩性、地基沉降的计算方法及饱和土渗透固结的过程。掌握土的压缩性和压缩指标的确定方法，计算基础最终沉降的分层总和法和规范法，了解应力历史与土的压缩性的关系及地基沉降与时间的关系。6．土的抗剪强度和地基承载力 了解土的抗剪强度概念与工程意义、掌握库仑公式及土的抗剪强度指标的测定方法，掌握土的极限平衡条件及土体破坏的判定方法。了解影响抗剪强度的因素、了解地基承载力的理论确定方法。 7．土压力与土坡稳定分析 了解工程中的土压力问题及土压力的类型，掌握静止土压力计算、郎肯土压力及库仑主动土压力理论及计算方法，几种常见情况下的土压力计算，熟悉重力式挡土墙的设计计算方法，掌握简单土坡稳定分析方法。8．工程地质勘察 了解工程地质勘察的任务和内容，掌握工程地质勘察的常用方法，了解土的野外鉴别和描述方法，了解工程地质勘察报告的主要内容。 9．浅基础设计 熟悉地基基础的设计原则，熟悉基础选型和基础埋置深度的选择，掌握地基承载力的确定及验算，基础底面积的确定，了解减轻地基不均匀沉降的措施；了解地基、基础与上部结构相互作用的概念，掌握刚性基础、钢筋混凝土墙下条形基础、柱下独立基础的设计。 10．桩基础 掌握按照静载试验和现行规范的经验公式确定单桩竖向承载力和群桩承载力的方法；熟悉桩基础设计计算方法；初步了解桩基础的施工要求。 11．地基处理 熟悉常用地基处理方法的使用范围、作用原理、设计要点及施工质量要求。了解强夯法、挤密法、振冲法 地基基础知识点总结 地基基础知识点总结 1.2.3.4.5.6.7.8.9. 土的组成：固态，液态，气态 土中的水：结合水（强结合水和弱结合水）自由水（重力水和毛细水）土中的气体：自由气体和封闭气体。 粘性土由于其含水率的不同分：固态，半固态，可塑状态，流动状态。土的结构:是指土粒（或团粒）的大小，形状，互相排列及联接的特征。土的结构分为：单粒结构，蜂窝结构，絮状结构。 流土：是指在向上渗流作用下，局部土体表面隆起，或者颗粒群同时移动而流失的现象。管用：是指在渗流作用下土体中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙道中发生移动并被带走的现象 地基沉降量：指在地基土压缩变形达固结稳定的最大沉降量，或是指地基土在外荷载作用下，变形完全稳定时基底处的最大塑向位移。 10.11. 土的抗剪强度影响因素：摩擦力，粘聚力 抗剪强度的试验方法：直接剪切试验，三轴压缩试验（三周剪切试验），无侧限抗压试验，十字板剪切试验，抗剪强度指标和选择。、 12.13.14. 土的破坏性态：整体剪切破坏；局部剪切破坏；冲切破坏 挡土墙的分类：重力式，悬臂式，扶壁式，支撑式，锚定式，板桩式，加筋式，柱板式，框架式。 影响土压力的因素：土的性质；挡土墙的位移方向；挡土墙的形状墙背的光滑程度和结构形式；墙后填土的性质，包括填土的中毒，含水率，内摩察角和粘聚力的大小；挡土墙的性质。 15.刚性基础：当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力某一断面不会出现裂缝，这时基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚醒基础。 16.柔性基础：基础在基底反力作用下载某一断面产生的弯曲拉应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限，为防止基础在某一断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为柔性基础。 17.18. 浅基础的类型：刚性扩大基础，单独和联合基础，条形基础，法板和箱形基础，天然地基上的浅基础的施工程序：施工准备测量放线基坑排水基地检验与处理模板工程钢筋工程混凝土工程拆模，养生，基坑回填。 19.20.21. 基坑排水：明沟法排水，井点发降水 按土对桩的支撑性状分为端承桩和摩擦桩；按桩的施工方法分类：灌注桩和预制桩。 桩基础的优缺点：优点：承载力高，沉降量小，能承受一定的水平荷载和上拔的力稳定性好，可以提高地基处的刚度改变其自震频率，可以提高建筑物的抗震能力，便于实现基础工程机械化和工业化。缺点：造价高，容易偏，纠偏能力复杂，施工难度大。 土力学与地基基础习题 一、简答题、填空题、名词解释部分 1、不均匀系数 2、曲率系数 3、什么情况是级配不良？什么是级配良好？ 4、对粘性土的塑性、工程性质影响最大的是__(选项：强结合水、弱结合水、毛细水、重力水)。 5、电泳、电渗实验说明什么？在基坑排水中，把阳极放在基坑中还是岸边？ 6、简述土的单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。 7、①某粘性土，G s=2.72，用环刀法测密度，环刀重42g，环刀加土重150g，环刀高20mm，内径61.8mm，则该土的密度是__（保留2位小数）g/cm3。容重是__（保留1位小数）kN/m3。 ②用烘箱法测该土样的含水量，铝盒编号C1553，铝盒重11.18g，盒加湿土重28.83g，烘干冷却后盒加干土重24.32g，则该土样的含水量是__％（保留2位小数）。③该土样的孔隙比是__（保留3位小数），饱和度是__％（保留2位小数）。 8、将某土样分成三份：A、B、C，向A里加入适量的水调和均匀，用76g的液限仪圆锥在5秒内沉入深度恰好为10mm，取出该土样测其含水量为39％；将B稍烘干进行搓条，当直径达到3mm时土条表面出现均匀裂缝并开始断裂，测其含水量为23％；直接测得C的含水量为30％。则该土的液限是__％，塑限是__％，塑性指数是__，液性指数是__，该地基土是__（选项：粉土、粉质粘土、粘土），该土处于__（选项：坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑）状态。 9、(保留3位小数)某环刀内土为粉土，G s=2.72，含水量为36％，密度为1.68g/cm3，环刀高为20mm，净面积30cm2，把环刀内土样放置在压缩仪上进行压缩，开始时在1kPa压力作用下压缩仪上测微表读数为8.72，在100kPa压力作用下24小时后测微表读数为7.70（其中仪器变形量为0.04），在200kPa压力作用下24小时后测微表读数为7.54（其中仪器变形量为0.06），则土样原始孔隙比e0=__，100kPa压力下固结后孔隙比e1=__，200kPa压力下固结后孔隙比e2=__，土的压缩系数a1-2=__（要写单位），100kPa压力下土固结后的压缩模量 E s=__（要写单位），该土是__（选项：低压缩性土、中压缩性土、高压缩性土）。 10、基础埋深1.5m，埋深范围内土重度为18kN/m3，基础底面积2m33m，基础顶面有竖向荷载600kN，则基底压力是多少？基底附加压力是多少？2m深处与4m深处附加压力哪个大？如果基础还作用一弯矩200kN2m，则基底最大压力是多少？ 11、有两个基础，埋深都是1m，基底面积分别是1m32m（小基础）和2m34m（大基础），经过计算，基底压力、附加压力完全相同，小基础基底角点正下方3m深处附加压力是30kPa，问大基础基底中心点下方3m深处附加压力是多少？ 12、已知土样的一组直剪试验成果，在正应力为σ=100kPa、200kPa、300kPa和400kPa时，测得的抗剪强度分别为τ=85kPa、112 kPa、135 kPa和160 kPa。请作出抗剪强度包线并在图中标出c和υ，该土的抗剪强度指标粘聚力c=__，摩擦角υ=__。 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. 0.59 B. 0.50 C. 0.41 D. 0.35 4. 当 A 时，粗粒土具有良好的级配。 A. 5u C ≥且13c C ≤≤ B. 5u C ≤且13c C ≤≤ C. 5c C ≥且13u C ≤≤ D. 5u C ≤或13c C ≤≤ 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Pcr B.界限荷载P1/3 C.界限荷载P1/4 D.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ρ B.饱和密度ρsat C.有效密度ρ’ D.干密度ρd 13、临界水头梯度近似等于 ( B ) A.1g/cm 3 B.1 C.2g/cm 3 D.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 土力学与地基基础 一、填空题 1. 土的稠度状态依次可分为（固态），（半固态），（可塑态），（流动态），其界限含水量依次是（缩限），（塑限），（液限）。 2. 土的天然容重、土粒相对密度、土的含水界限由实验室直接测定，其测定方法分别是（环刀法），（比重瓶法），（烘干法）。 3. 桩按受力分为（端承桩）和（摩擦桩）。 4. 建筑物地基变形的特征有（沉降量）、（沉降差）、（局部倾斜）和倾斜四种类型。 5 .天然含水量大于（液限），天然孔隙比大于或等于（1.5 ）的粘性上称 为淤泥。 6. 土的结构分为以下三种：（单粒结构）、（蜂窝状结构）、（絮状结构）。 7. 附加应力自（外荷引起的应力）起算，自重应力自（自重引起的应力）起算。 8. 土体受外力引起的压缩包括三部分（固相矿物本身的压缩）、（土中液相水的压缩）、（土中孔隙的压缩）。 1、地基土的工程分类依据为《建筑地基设计规范》，根据该规范，岩土分为（岩石）、（碎石土）、（砂土）、（粉土）、（粘性土）和（人工填土）。 2、地基的极限荷载指（地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的极限荷载）。 3、根据工程（工程重要性）等级、（场地复杂程度）等级和（地基复杂程度）等级，可将岩土工程勘察等级分为甲级、乙级和丙级。 4、按桩的制作分类，可分（预制桩）和（灌注桩）两类。 5、桩身中性点处的摩察力为（ 0 ）。 6、土的颗粒级配是指组成土颗粒的搭配比例，可以用颗粒级配曲线表示。其中横坐标代表（粒径），纵坐标代表（小于某粒质量占全部土粒质量的百分比）。 7、土的稠度状态依次可分为（固态），（半固态），（可塑态），（流动态），其界限含水量依次是（缩限），（宿限），（液限）。 8、附加应力自（外荷引起的应力）起算，自重应力自（自重引起的应力）起算。 9、最优含水率是指（在压实功能一定条件下 , 土最易于被压实、并能达到最大密度时的含水量）。 二、选择题 1. 建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法 宜选用( A )。 (A)不固结不排水剪切试验(B)固结不排水剪切试验(C)排水剪切试验(D)直接剪切试验 第一章土的物理性质及工程分类 1、土：是由岩石，经物理化学风化、剥蚀、搬运沉积，形成固体矿物、液体水和气体的一种集合体。 2土的结构：土颗粒之间的相互排列和联接形式。 3、单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的结构。 4、蜂窝状结构：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位,很多链环联结起来，形成孔隙较大的结构。 5、絮状结构：细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状态。悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的结构。 6、土的构造：在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分间的相互关系的特征。 7、土的工程特性：压缩性高、强度低（特指抗剪强度）、透水性大 8、土的三相组成：固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(土中气体) 9、粒度：土粒的大小 10 粒组：大小相近的土颗粒合并为一组 11、土的粒径级配：土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量，占土粒总质量的百分数来表示。 12、级配曲线形状：陡竣、土粒大小均匀、级配差；平缓、土粒大小不均匀、级配好。 13、不均匀系数：6010 曲率系数： d30210*d60 d10（有效粒径）、d30、d60（限定粒径）：小于某粒径的土粒含量为10%、 30%和60%时所对应的粒径。 14、结合水：指受电分子吸引力作用而吸附于土粒表面成薄膜状的水。 15、自由水：土粒电场影响范围以外的水。 16、重力水：受重力作用或压力差作用能自由流动的水。 17、毛细水：受水与空气界面的表面张力作用而存在于土细孔隙中的自由水。 14、土的重度γ：土单位体积的质量。 15、土粒比重 (土粒相对密度)：土的固体颗粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之比。 16、含水率w：土中水的质量和土粒质量之比 17、土的孔隙比e：土的孔隙体积与土的颗粒体积之比 18、土的孔隙率n：土的孔隙体积与土的总体积之比 19、饱和度：土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比 20、干密度：单位土体体积干土中固体颗粒部分的质量 21、土的饱和密度：土孔隙中充满水时的单位土体体积质量 22、土的密实度：单位体积土中固体颗粒的含量。 大工秋《土力学与地基基础》在线作业答案 大工10秋《土力学与地基基础》在线作业1 1. 某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%，液限为33%，塑限为17%，该土的液性指数为()。 A. 0.71 B. 0.91 C. 0.81 D. 0.61 正确答案：C 满分：5 分 2. 当砂土相对密实度为0的时候，砂土处于最()状态。 A. 最密实 B. 最疏松 C. 不密实也不疏松 D. 无法判断 正确答案：B 满分：5 分 3. 含水量对下列哪种土的过程性质影响较大？() A. 粉土 B. 粉砂 C. 细砂 D. 碎石土 正确答案：A 满分：5 分 4. 有一原状土样切满于体积为60cm3的环刀内，称得总质量为114g，经105℃烘干至恒重为89g，已知土粒比重为2.69。则该土的天然含水量为()。 A. 28% B. 27% C. 36% D. 42% 正确答案：A 满分：5 分 5. 某工程地基经验获得原状土样的基本指标：土粒比重为2.70，天然含水量为18.9%，密度为1.71g/cm3，则该土的饱和度为()。 A. 58.2% B. 63.7% C. 34.8% D. 78.4% 正确答案：A 满分：5 分 6. 某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%，液限为33%，塑限为17%，该土的塑性指数为()。 A. 3 B. 16 D. 6 正确答案：B 满分：5 分 7. 当砂土相对密实度为1的时候，砂土处于最()状态。 A. 最密实 B. 最疏松 C. 不密实也不疏松 D. 无法判断 正确答案：A 满分：5 分 8. 有一原状土样切满于体积为60cm3的环刀内，称得总质量为114g，经105℃烘干至恒重为89g，已知土粒比重为2.69。则该土的饱和度为()。 A. 91.% B. 85.1% C. 92.9% D. 76.5% 正确答案：C 满分：5 分 9. 某工程地基经验获得原状土样的基本指标：土粒比重为2.70，天然含水量为18.9%，密度为1.71g/cm3，则该土的孔隙比为()。 A. 0.396 B. 0.568 C. 0.877 D. 0.945 正确答案：C 满分：5 分 10. 有一原状土样切满于体积为60cm3的环刀内，称得总质量为114g，经105℃烘干至恒重为89g，已知土粒比重为2.69。则该土的孔隙比为()。 A. 0.813 B. 0.974 C. 0.798 D. 0.793 正确答案：A 满分：5 分 大工10秋《土力学与地基基础》在线作业1 1. 砂土的分类是按颗粒级配及其形状进行的。 A. 错误 B. 正确 正确答案：A 满分：5 分 2. 天然土若为饱和土，则天然密度与饱和密度相等。 1.测得某粘性土的液限为40％，塑m数为17，含水量为30%，则其相应的液性指数为：( C ) A. 0.59 B. 0.50 C. 0.41 D. 0.35 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. 4 MPa B. 5 MPa C. 6 MPa D. 7 MPa 8. 地下水位下降将引起 A 。 (A)超静孔压减小 (B)房屋倾斜 (C)地面沉降 13. 无侧限抗压强度试验，可以测定土的 A 。 (A)灵敏度 (B)压缩模量 (C)固结不排水抗剪强度 48、土的强度指的是（） A、抗剪强度 B、抗压强度 C、抗拉强度 D、三者都不是 49、无侧限抗压强度试验适用于测试何种抗剪强度指标（） A、砂土 B、粘性土 C、粉土 D、饱和粘性土 59、作用在基础底面的压力大于__________时，地基发生整体滑动破坏。 (A)临塑荷载 (B)临界荷载 (C)极限荷载 (D)地基承载力 72、某土的含水量为65%，液限42%，塑限22%，孔隙比为1.6，该土定名为。（A）粘土（B）淤泥（C）淤泥质粘土（D）粉质粘土 73、下列对地基沉降计算深度的影响最为显著？ （A）基底附加应力（B）基础底面尺寸（C）土的压缩模量（D）基础埋置深度74、请选择正确的界限含水量排序。 （A）缩限>塑限>液限；（B）塑限>缩限>液限（C）液限>缩限>塑限（D）液限>塑限>缩限。 75、150m高的建筑，采用天然地基，基础埋深不宜小于。 （A）15m （B）10m（C）20m （D）18m 填空题： 4、钻孔灌注桩的施工中，常用的清孔方法有：_抽浆清孔_、_掏渣清孔_和换浆清孔_。 5、护筒的作用：固定桩位,并作钻孔导向；保护孔口防止坍塌；隔离孔内外表层水并保持孔内水位高出施工水位以稳固孔壁。 6、湿陷性黄土分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土两类。 7、挤密砂（碎石）桩对松散砂土地基的加固机理主要有_挤密作用、排水减压和砂土地基预振作用。 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。大工土力学与地基基础
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