习题-土的抗剪强度、地基承载力
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《⼟⼒学与地基基础》练习及答案⼟⼒学与地基基础练习册习题⼀⼀、填空1.⼟的物理性质是⼟的最基本的⼯程特性。
2.⼟的结构分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种。
3.⼟的构造主要有层理构造和裂隙构造两种。
4.反映⼟单位体积质量(重⼒)的导出指标有浮密度、饱和密度和⼲密度。
5.⼟的基本指标包括⼟的密度、⼟粒相对密度和⼟的含⽔量,在试验室中分别⽤环⼑法、⽐重瓶法和烘⼲法来测定。
6.⼟的不均匀系数Ku越⼤,曲线越平缓,粒径分布越不均匀。
7. 基底附加压⼒求得后,可将其视为作⽤在地基表⾯的荷载,然后进⾏地基中的附加应⼒计算。
8.⼟粒⽐重是⼟粒的质量与同质量相同体积纯蒸馏⽔在4℃时的质量之⽐。
⽤⽐重瓶⽅法测定。
9.⼟的密度是质量与单位体积之⽐。
⼆、简答1. 何谓⼟粒粒组?⼟粒六⼤粒组划分标准是什么?P42. 在⼟的三相⽐例指标中,哪些指标是直接测定的?其余指标如何导出?P9~P123. 判断砂⼟松密程度有哪些⽅法?P144. 粘⼟颗粒表⾯哪⼀层⽔膜⼟的⼯程性质影响最⼤,为什么?P7三、判断题1.⼟的不均匀系数越⼤,表⽰⼟粒越不均匀。
(∨)2.⼯程上常⽤不均匀系数K u 和曲率系数K c 判断⼟的级配情况。
(∨)3.级配分布曲线纵坐标上60%、30%、10%对应的粒径统称为有效粒径。
( × )4.结合⽔没有浮⼒作⽤但能传递静⽔压⼒。
( × )5.级配良好的⼟的颗粒应该是较均匀的。
( × )6.颗粒级配曲线越平缓,⼟的粒径级配较好。
( ∨ )7.相对密度越⼤,砂⼟越松散。
( × ) 四、计算1. 某粘⼟的含⽔量w=36.4%, 液限wL=48%、塑限wp=25.4%,要求: 1).计算该⼟的塑性指标Ip ; 2).确定该⼟的名称; 3).计算该⼟的液性指标IL ; 4).按液性指标数确定⼟的状态。
解:]为粘⼟;176.224.2548 =-=-=pLpWWI 为可塑态;487.06.224.254.36=-=-=PPL I W W I习题⼆⼀、填空1.某点在地下⽔位以下,当地下⽔位下降时该点⾃重应⼒将增加;地下⽔位上升时该点⾃重应⼒将减⼩。
《土力学》第九章习题集及详细解答第9章地基承载力一、填空题1.原位试验法、理论公式法、规范表格法、当地经验法2.太沙基、汉森、魏西克、斯凯普顿(答对任意两个都行,英文人名也对)3.整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲切剪切破坏4.地基容许承载力-1.确定地基承载力的方法一般有、、、等。
2.地基极限承载力的公式很多,一般讲有和公式等。
(给出任意两个)3.一般来讲,浅基础的地基破坏模式有三种:、和。
4. 是指地基稳定具有足够安全度的承载力,它相当于地基极限承载力除以一个安全系数k,且要验算地基变形不超过允许变形值。
二、选择题1.下面有关P cr与P1/4的说法中,正确的是()。
A. P cr与基础宽度b无关,P1/4与基础宽度b有关<B. P cr与基础宽度b有关,P1/4与基础宽度b无关C. P cr与P1/4都与基础宽度b有关D. P cr与P1/4都与基础宽度b无关2.一条形基础b=,d=,建在均质的粘土地基上,粘土的Υ=18KN/m3,φ=150,c=15KPa,则临塑荷载P cr和界线荷载P1/4分别为()A. ,C. ,3.设基础底面宽度为b,则临塑荷载P cr是指基底下塑性变形区的深度z max=()的基底压力。
3 B.> b/3C. b/4 ,但塑性区即将出现4.浅基础的地基极限承载力是指()。
#A.地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载B.地基中的塑性区发展到一定范围时的荷载C.使地基土体达到整体剪切破坏时的荷载D.使地基土中局部土体处于极限平衡状态时的荷载5.对于(),较易发生整体剪切破坏。
A.高压缩性土B.中压缩性土C.低压缩性土D.软土6.对于(),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¥7.地基临塑荷载()。
A.与基础埋深无关B.与基础宽度无关C.与地下水位无关D.与地基土软硬无关8.地基临界荷载()。
A.与基础埋深无关B.与基础宽度无关C.与地下水位无关D.与地基水排水条件有关9.在黏性土地基上有一条形刚性基础,基础宽度为b,在上部荷载作用下,基底持力层内最先出现塑性区的位置在()。
《土力学》第九章习题集及详细解答第9章地基承载力一、填空题1.原位试验法、理论公式法、规范表格法、当地经验法2.太沙基、汉森、魏西克、斯凯普顿(答对任意两个都行,英文人名也对)3.整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲切剪切破坏4.地基容许承载力1.确定地基承载力的方法一般有、、、等。
2.地基极限承载力的公式很多,一般讲有和公式等。
(给出任意两个)3.一般来讲,浅基础的地基破坏模式有三种:、和。
4. 是指地基稳定具有足够安全度的承载力,它相当于地基极限承载力除以一个安全系数k,且要验算地基变形不超过允许变形值。
二、选择题1.下面有关P cr与P1/4的说法中,正确的是()。
A. P cr与基础宽度b无关,P1/4与基础宽度b有关B. P cr与基础宽度b有关,P1/4与基础宽度b无关C. P cr与P1/4都与基础宽度b有关D. P cr与P1/4都与基础宽度b无关2.一条形基础b=1.2m,d=2.0m,建在均质的粘土地基上,粘土的Υ=18KN/m3,φ=150,c=1 5KPa,则临塑荷载P cr和界线荷载P1/4分别为()A. 155.26KPa, 162.26KPaB.162.26KPa, 155.26KPaC. 155.26KPa, 148.61KPaD.163.7KPa, 162.26Kpa3.设基础底面宽度为b,则临塑荷载P cr是指基底下塑性变形区的深度z max=()的基底压力。
A.b/3B.> b/3C. b/4D.0,但塑性区即将出现4.浅基础的地基极限承载力是指()。
A.地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载B.地基中的塑性区发展到一定范围时的荷载C.使地基土体达到整体剪切破坏时的荷载D.使地基土中局部土体处于极限平衡状态时的荷载5.对于(),较易发生整体剪切破坏。
A.高压缩性土B.中压缩性土C.低压缩性土D.软土6.对于(),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7.地基临塑荷载()。
土力学及地基基础自考题-3(总分100, 做题时间90分钟)一、单项选择题(在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。
)1.下列基础抵抗和调整不均匀沉降能力最大的是( )A.扩展基础B.柱下交叉条形基础C.筏形基础D.箱形基础SSS_SIMPLE_SINA B C D分值: 2答案:C[解析] 本题主要考查的知识点为各个类型的浅基础的特点。
[要点透析] 筏形基础由于其底面积大,故可减小地基上单位面积的压力,同时也可提高地基土的承载力,并能更有效地增强基础的整体性,调整不均匀沉降。
2.软弱下卧层承载力修正时,地基承载力特征值( )A.当基础宽度大于3米时作宽度和深度修正B.当基础宽度大于3米时作宽度修正,埋深大于0.5米时作深度修正C.当基础宽度大于3米小于6米时作宽度修正D.需作深度修正SSS_SIMPLE_SINA B C D分值: 2答案:B[解析] 本题主要考查的知识点为影响地基承载力特征值的主要因素。
[要点透析] 影响地基承载力特征值的主要因素为基础的宽度和埋置深度,当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,应对地基承载力特征值进行修正。
3.对于框架结构,地基变形一般由______控制。
( )A.沉降量B.沉降差C.倾斜D.局部倾斜SSS_SIMPLE_SINA B C D分值: 2答案:B[解析] 本题主要考查的知识点为各类建筑物对地基沉降验算的要求。
[要点透析] 各类建筑物对地基沉降验算的要求:(1)由于地基不均匀、建筑物荷载嗟异大或体型复杂等因素引起的地基沉降,对于砌体承重结构,应由局部倾斜控制;对于框架结构和单层排架结构,应由相邻柱基的沉降差控制。
(2)对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜控制,必要时应控制平均沉降量。
(3)必要时应分别预估建筑物在施工期间和使用期间的地基沉降值,以便预留建筑物有关部分之间的净空。
4.以下属于预制桩的是( )A.混凝土预制桩B.摩擦型桩C.端承型桩D.挖孔桩SSS_SIMPLE_SINA B C D分值: 2答案:A[解析] 本题主要考查的知识点为常用的预制桩。
第九章地基承载力1.地基破坏模式有几种?发生整体剪切破坏时p-s曲线的特征如何?答:(1)浅基础的地基破坏模式有三种:整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏。
(2)地基整体剪切破坏的主要特征是能够形成延伸至地面的连续滑动面。
在形成连续滑动面的过程中,随着荷载的增加将出现三个变形阶段:即弹性变形阶段、弹塑性变形阶段以及破坏或塑性流动阶段。
即地基在荷载作用下产生近似线弹性(p-s曲线首段呈线性)变形;当荷载达到一定数值时,剪切破坏区(或称塑性变形区)逐渐扩大,p-s曲线由线性开始弯曲;当剪切破坏区连成一片形成连续滑动面时,地基基础失去了继续承载能力,这时p-s曲线具有明显的转折点。
2.何谓地基塑性变形区(简称地基塑性区)?如何按地基塑性区开展深度确定p cr、p1/4?答:(1)地基土中应力状态在剪切阶段,又称塑性变性阶段。
在这一阶段,从基础两侧底边缘开始,局部区域土中剪应力等于该处土的抗剪强度,土体处于塑性极限平衡状态,宏观上p-s曲线呈现非线性的变化,这个区域就称为塑性变形区。
(2)随着荷载增大,基础下土的塑性变形区扩大,但塑性变形区并未在基础中连成一片。
3.何谓地基极限承载力(或称地基极限荷载)?比较各种P u公式的异同点。
答:(1)地基极限承载力是指地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的极限荷载,亦称地基极限荷载。
它相当于地基土中应力状态从剪切破坏阶段过渡到隆起阶段时的界限荷载。
(2)指地基中将要出现但尚未出现完全破坏时,地基所能承受的极限基底压力(或地基从弹塑性变形阶段转变为塑性破坏阶段的临界压力),以P u表示。
4.某一条形基础,宽1.5m,埋深1.0m。
地基土层分布:第一层素填土,厚0.8m,密度1.80g/cm3,含水量35%;第二层黏性土,厚6m,密度1.82g/cm3,含水量38%,土粒相对密度2.72,土的黏聚力10kPa,内摩擦角13°。
求该基础的临塑荷载p cr,临界荷载p1/3和p1/4?若地下水位上升到基础底面,假定土的抗剪强度指标不变,其p cr、p1/3,p1/4相应为多少?据此可得到何种规律?解:(1)q=18.0×0.8+18.2×0.2=18.04kPa。
土力学第9章地基承载力一、简答题1.地基破坏模式有几种?发生整体剪切破坏时p-s曲线的特征如何?2.何为地基塑性变形区?3.何为地基极限承载力(或称地基极限荷载)?4.何为临塑荷载、临界荷载p1/45.地基破坏型(形)式有哪几种?各有何特点。
6.试述地基极限承载力一般公式的含义。
二、填空题1.确定地基承载力的方法一般有、、、等。
2.地基极限承载力的公式很多,一般讲有和公式等。
(给出任意两个)3.一般来讲,浅基础的地基破坏模式有三种:、和。
4. 是指地基稳定具有足够安全度的承载力,它相当于地基极限承载力除以一个安全系数k,且要验算地基变形不超过允许变形值。
三、选择题1.下面有关P cr与P1/4的说法中,正确的是()。
A. P cr与基础宽度b无关,P1/4与基础宽度b有关B. P cr与基础宽度b有关,P1/4与基础宽度b无关C. P cr与P1/4都与基础宽度b有关D. P cr与P1/4都与基础宽度b无关2.一条形基础b=1.2m,d=2.0m,建在均质的粘土地基上,粘土的Υ=18KN/m3,φ=150,c=15KPa,则临塑荷载P cr和界线荷载P1/4分别为()A. 155.26KPa, 162.26KPaB.162.26KPa, 155.26KPaC. 155.26KPa, 148.61KPaD.163.7KPa, 162.26Kpa3.设基础底面宽度为b,则临塑荷载P cr是指基底下塑性变形区的深度z max=()的基底压力。
A.b/3B.> b/3C. b/4D.0,但塑性区即将出现4.浅基础的地基极限承载力是指()。
A.地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载B.地基中的塑性区发展到一定范围时的荷载C.使地基土体达到整体剪切破坏时的荷载D.使地基土中局部土体处于极限平衡状态时的荷载5.对于(),较易发生整体剪切破坏。
A.高压缩性土B.中压缩性土C.低压缩性土D.软土6.对于(),较易发生冲切剪切破坏。
土力学课后习题部分答案(重庆大学出版社)第一章 土的物理性质及工程分类(教材习题) 1-1 解(1)A 曲线:卵石或碎石 (>20mm )占100﹣77=23%砾粒 (20-2mm )占 77﹣50=27%砂粒 (2-0.075mm )占 50﹣10=40%粉粒 (<0.075mm )占10%(2)A 曲线较平缓,说明A 土土粒粒度分布范围广,颗粒不均匀,故级配良好;而B 土曲线较A 土曲线陡,说明其粒度分布范围窄,土粒均匀,故级配不良。
(3)A 土 08.0d 10=6.0d 30=3.6d 60=55408./06.3/d d 1060u >===C25.10.08)/(3.6(0.6))/()(26010230c =⨯=⨯=d d d C在1-3之间,故A 土级配好 B 土 15.0d10=35.0d 30=74.0d 60=59.474/0.15.0/d d 1060u <===C1.100.15)/(0.74(0.35))/()(26010230c =⨯=⨯=d d d C只满足一个条件,故级配不良1-2 解: 119g s=m 8g119-127m m ms w==-=%72.6119/8/m s w ===m w0.6371-760.0672)/1.(112.71)/(1=+⨯⨯=-+=ρw ρG e w s 3cm /76g .172/127/===V m ρ3w s sat cm /04g .2637).0(1/637).07.(2e)(1/)(=++=++=ρe G ρ3w sat cm /04g .1'=-=ρρρ3cm /65g .172/119/===V m ρs d 38.9%0.637)0.637/(1)/(1=+=+=e e n 5%.282.7/0.6370.0672=⨯==/e wG S s r比较密度:satρ>ρ>dρ>'ρ1-3 解sv V V = ,1==s v /V V e3/4.13)11/(1068.2)1/(m kN e G w s d =+⨯=+=γγwv V V =3/4.18)11/(10)168.2()1/()()1/()(m kN e e d e V G w s w v s sat =+⨯+=++=++=γγγ%3.3768.2/1/1//=====s v w s s w w s w G G V V W W w γγ1-4 解 设31m V =kNV W d s 11=⋅=γ3407.0)107.2/(11)/(m d W V w s s s =⨯==γ3593.0407.01m V V V s v =-=-=sw W W w /= kN5.5115.0=⨯=⨯=s wW w W355.010/5.5/m W V w w w ===γ 3043.055.0593.0m V V Vw v a=-=-=1-5 解:饱和土 s G w e ⨯=)1/()(e e G w s sat ++=γγ 即sG e 4.0=10)1/()(18⨯++=e e G s以上两式联立求解 解得 05.1=e65.2=sG1-6解ss s w W W W W W w /)(/-== 可求得%16=w 时,NW 64.21=时土粒的质量Nw W W s 655.18)16.01/(64.21)1/(=+=+=其中水量为NW w W S w985.2655.1816.0=⨯=⨯=当%25'=w 时,土中水量为N W w W sw 664.4655.1825.0''=⨯=⨯=因此增加的水量NWw679.1985.2664.4=-=∆1-7 解:设饱和土为31m V =1=+=w s V V V饱和土6.0//===s s w s wG V V W Ww由上两式联立可得:382.0=s V 618.0=wVkNG V W w s s s 314.10107.2382.0=⨯⨯==γ kNW w W S w 186.631.1060.0=⨯=⨯=当%15=w 时,需要土kN W w W S86.11314.1015.1)1(=⨯=+=其中水量 kNwW W S w 547.1314.1015.0=⨯==故增加水的重量为kN W 64.4547.1186.6=-=∆1-8 解:1=e sv V V e /=Sv V V = 31m V =35.0m V V S v == vw r V V S /=34.05.08.0m V S V v r w =⨯=⨯=当水蒸发掉一半时32.02/4.02/m V V w w ===9.0/2.0/''==rwv s V V%2.72722.09.0/2.05.0==+=V1-9 证:wW W W W W W W V W V W s w s s s s d ==-=-=-=-//)(1/1)//()/(1/γγ1-10 解:663.011.17/))073.01(1065.2(1/)1(=-+⨯⨯=-+=γγw G e w s33min /9.14/0149.02000/85.29/m kN cm N V W s d ====γ)1/(/max min e G w S d +=γγ )1/(1065.29.14max e +⨯=779.0max =e33min /3.16/0163.02000/5.32/m kN cm N V W s d ====γ )1/(/min min e G w S d +=γγ)1/(1065.23.16min e +⨯=626.0min =e758.0)626.0779.0/()663.0770.0()/()(min max max =--=--=e e e e D r%2.29663.0/073.065.2/=⨯=⨯=e G S w s r γ1-11 解:在压实以前419.0)72.01/(72.0)1/(=+=+=e e n在1m 2的地基面积中,土粒体积为391.25)419.01()1(m V n V S=⨯-=-=在压实以后,土粒体积减少33.0m 381.0)3.05/()91.23.05(/)(=---=-=V V V n S616.0)381.01/(381.0)1/(=-=-=n n e此时583.0)52.075.0/()616.075.0()/()(min max max =--=--=e e e e D r1-12 解:gm w 81523=-=%3.53533.015/8/====s w m m w162440=-=-=P L p w w I813.116/)2453()/()(=-=--=P L P L w w w w I1710<<P I 粉质粘土 1>L I 流态1-13 解:(1)A 土30=PI > B 土11=PI故A 土粘粒含量多 (2)由)/1/()1()1/()1(r s w s w sS G w w d e w G ⨯++⨯=++⨯=γγγ因为是饱和土1%100==r SA 土 3/97.16)69.253.01/()53.01(1069.2m kN =⨯++⨯=γB 土 3/03.20)71.226.01/()26.01(1071.2m kN =⨯++⨯=γB 土的天然重度大(3))1/(w d+=γγA 土 3/09.11)53.01/(97.16m kN d =+=γ B 土3/89.15)26.01/(03.20m kN d =+=γB 土的干重度大 (4)因为是饱和土 sG w e ⨯=A 土 43.169.253.0=⨯=eB 土70.071.226.0=⨯=eA 土的孔隙比大1-14 解:因为大于2mm 粒径的土粒占总质量的%50%16)511(<=+。
第2章土的物理性质及分类1. 有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内,称得总质量为72.49g,经1 05℃烘干至恒重为61.28g,已知环刀质量为32.54g,土粒相对密度(比重)为2.74,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求按三项比例指标定义求解)。
2. 某原状土样的密度为1.85g/cm 3、含水量为34%、土粒相对密度为2.71,试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度(先导得公式然后求解)。
3. 某砂土土样的密度为1.77g/cm3,含水量为9.8%,土粒相对密度为2.67,烘干后测定最小孔隙比为0.461,最大孔隙比为0.943,试求孔隙比和相对密度,判断该砂土的密实度。
4. 某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%,土粒相对密度为2.73 ,液限为33%,塑限为17%,试求孔隙比、干密度和饱和密度,并按塑性指数和液性指数分别定出该粘性土的分类名称和软硬状态。
1.解:2.解:设土颗粒体积为1由得3.解:由因为1/3< SPAN>所以该砂土的密实度为中密。
4.解:由得因为10<I P=16<17,该粘性土应定名为粉质粘土;因为0.75<I L=0.81<1.0,所以该粘性土的状态为软塑。
第3章土的渗透性及渗流3. 某渗透装置如图3-3所示。
砂Ⅰ的渗透系数;砂Ⅱ的渗透系数;砂样断面积A=200,试问:(1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面处安装一测压管,则测压管中水面将升至右端水面以上多高?(2)砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗流量q多大?4. 定水头渗透试验中,已知渗透仪直径,在渗流直径上的水头损失,在60s时间内的渗水量,求土的渗透系数。
一、简答题1地下水渗流时为什么会产生水头损失?水在土体中流动时,由于受到土粒的阻力,而引起水头损失。
并称单位体积土颗粒所受到的渗流作用力称为渗流力。
3.为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别?3. 【答】室内试验和现场试验渗透系数有较大差别,主要在于试验装置和试验条件等有关,即就是和渗透系数的影响因素有关,详见上一题。
1. 已知地基土的抗剪强度指标,,问当地基中某点的大主应力,而小主应力为多少时,该点刚好发生剪切破坏?1.解:2. 已知土的抗剪强度指标,,若作用在土中某平面上的正应力和剪应力分别为.,问该平面是否会发生剪切破坏?2.解:因为,所以该平面会发生剪切破坏。
3. 对某砂土试样进行三轴固结排水剪切实验,测得试样破坏时的主应力差,周围压力,试求该砂土的抗剪强度指标。
3.解:4.一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结排水实验,施加周围压力,试样破坏时的主应力差,整理实验成果得有效应力强度指标.。
问:(1)破坏面上的法向应力和剪应力以及试样中的最大剪应力为多少?(2)为什么试样的破坏面发生在的平面而不发生在最大剪应力的作用面?解:(1)(2)破坏面上在最大剪应力作用面上5. 一正常固结饱和粘性土样在三轴仪中进行固结不排水剪切实验,试件在周围压力作用下,当通过传力杆施加的竖向压力达到200kPa时发生破坏,并测得此时试件中的孔隙水压力。
试求土地有效粘聚力和有效内摩擦角.破坏面上的有效正应力和剪应力。
5.解:正常固结饱和粘性土进行固结不排水剪切实验时,。
破坏面上的有效正应力和剪应力分别为:6.某土样.,承受大主应力.小主应力的作用,测得孔隙水压力,试判断土样是否达到极限平衡状态。
6.解:该土样未达到极限平衡状态。
7. 一饱和粘性土试样进行固结不排水剪切试样,施加的周围压力,试样破坏时的主应力差。
已知土的粘聚力,内摩擦角,是说明为什么试样的破坏面不发生在最大剪应力的作用面?7.解:8. 从饱和粘性土层中取出土样加工成三轴试样,由固结不排水实验得,。
若对同样的土样进行不固结不排水实验,当试样放入压力室时测得初始孔隙水压力,然后关闭排水阀,施加周围压力,随后施加竖向压力至试样破坏,测得破坏时的孔隙压力系数,求此试样的不排水抗剪强度。
8. 解:根据土的极限平衡条件:即将..代入上式,得解得9. 某土的压缩系数为,强度指标,。
《土力学》第九章习题集及详细解答第9章地基承载力一、填空题1.原位试验法、理论公式法、规范表格法、当地经验法2.太沙基、汉森、魏西克、斯凯普顿(答对任意两个都行,英文人名也对)3.整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲切剪切破坏4.地基容许承载力1.确定地基承载力的方法一般有、、、等。
2.地基极限承载力的公式很多,一般讲有和公式等。
(给出任意两个)3.一般来讲,浅基础的地基破坏模式有三种:、和。
4.是指地基稳定具有足够安全度的承载力,它相当于地基极限承载力除以一个安全系数k,且要验算地基变形不超过允许变形值。
二、选择题1.下面有关P cr与P1/4的说法中,正确的是()。
A.P cr与基础宽度b无关,P1/4与基础宽度b有关B.P cr与基础宽度b有关,P1/4与基础宽度b无关C.P cr与P1/4都与基础宽度b有关D.P cr与P1/4都与基础宽度b无关32.一条形基础b=1.2m,d=2.0m,建在均质的粘土地基上,粘土的Υ=18KN/m,φ=150,c=1 5KPa,则临塑荷载P cr和界线荷载P1/4分别为()A.155.26KPa,162.26KPaB.162.26KPa,155.26KPaC.155.26KPa,148.61KPaD.163.7KPa,162.26Kpa3.设基础底面宽度为b,则临塑荷载P cr是指基底下塑性变形区的深度z max=()的基底压力。
A.b/3B.>b/3C.b/4D.0,但塑性区即将出现4.浅基础的地基极限承载力是指()。
A.地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载B.地基中的塑性区发展到一定范围时的荷载C.使地基土体达到整体剪切破坏时的荷载D.使地基土中局部土体处于极限平衡状态时的荷载5.对于(),较易发生整体剪切破坏。
A.高压缩性土B.中压缩性土C.低压缩性土D.软土6.对于(),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7.地基临塑荷载()。
例题分析1土的物理性质和工程分类1.1 某完全饱和粘性土的含水量为40%ω=,土粒的相对密度s2.7d =,试按定义求土体的孔隙比e 和干密度d ρ。
解:设土粒的体积3s 1cm V =,则由下图所示的三相指标换算图可以得到:土粒的质量 s s w 2.7g m d ρ== 水的质量 w s 0.4 2.7 1.08g m m ω==⨯=孔隙的体积 3wv w w1.08cm m V V ρ===孔隙比 v s 1.081.081V e V ===; 干密度 3s s d v s 2.7 1.3g 1 1.08m m V V V ρ====++. 1.2 试证明下式 ()s w 1r n S nωγγ-=解:从基本指标的基本定义出发,w s m m ω=,s s w s m V γγ=,v Vn V=,将这些基本指标的定义式代入到上面等式的右边,可以得到:()w s v ss s w w r vw w v vw (1)1m m Vg n m V V m VS V n V V Vωγγργ⨯⨯⨯--====⨯ 1.3 某砂土试样,通过试验测定土粒的相对密度s 2.7d =,含水量9.43%ω=,天然密度31.66g cm ρ=,已知砂样处于最密实状态时干密度3dmax 1.62g cm ρ=,处于最疏松状态时干密度3dmin 1.45g ρ=。
试求此砂样的相对密实度r D ,并判断砂土所处的密实状态。
解:设土粒的体积3s 1cm V =,则通过三相图可以计算土粒的质量:s s w 2.7g m d ρ==;水的质量:w s 0.0943 2.70.255g m m ω==⨯=; 土样的质量:s w 2.955g m m m =+= ;天然状态下砂样体积:32.9551.78cm 1.66mV ρ===;天然状态下砂样的孔隙比:v s s s 0.780.781V V V e V V -====dmax1.62ρ处于最密实状态下砂样孔隙比:v s s s 0.670.671V V V e V V -==== 处于最疏松状态下砂样体积:3sdmin2.71.86cm 1.45m V ρ=== 处于最疏松状态下砂样孔隙比:v s s s 0.860.861V V V e V V -==== 相对密实度:max r max min 0.860.780.420.860.67e e D e e --===-- r 0.670.33D >> 所以处于中密状态。
第 5 章土的抗剪强度试题及答案、简答题1. 土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数,也就是土的强度指标,为什么?2. 同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的,为什么?3. 何谓土的极限平衡条件?粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同?4. 为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面?如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角?5. 试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同?并指出直剪试验土样的大主应力方向。
6. 试比较直剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。
7. 根据孔隙压力系数A、B的物理意义,说明三轴UU和CU试验中求A、B两系数的区别。
8. 同钢材、混凝土等建筑材料相比,土的抗剪强度有何特点?同一种土其强度值是否为一个定值?为什么?9. 影响土的抗剪强度的因素有哪些?10. 土体的最大剪应力面是否就是剪切破裂面?二者何时一致?11. 如何理解不同的试验方法会有不同的土的强度,工程上如何选用?12. 砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同?同一土样的抗剪强度是不是一个定值?为什么?13. 土的抗剪强度指标是什么?通常通过哪些室内试验、原位测试测定14. 三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为哪几种试验方法?工程应用时,如何根据地基土排水条件的不同,选择土的抗剪强度指标?15. 简述直剪仪的优缺点。
【三峡大学2006年研究生入学考试试题】二、填空题1. 土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的—_ 。
2. 无粘性土的抗剪强度来源于_ ―。
3. 粘性土处于应力极限平衡状态时,剪裂面与最大主应力作用面的夹角为4 . 粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式_______________________________________________________________ ,有效应力的表达式5 . 粘性土抗剪强度指标包括、。
6. 一种土的含水量越大,其内摩擦角越_________________________ 。
第四章 土的抗剪强度与地基承载力4.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、概述1.地基的强度问题用载荷试验结果p-s 曲线说明地基的强度问题,如图4-1-1所示。
地基的强度问题建筑地基必须满足的变形和强度条件概述 土的强度的工程应用土的强度地基破坏的机制土体中任一点的应力状态土的极限平衡状态与极限平衡条件 莫尔—库仑强度理论土的极限平衡条件 直接剪切试验 三轴压缩试验 抗剪强度指标的确定 无侧限抗压强度试验 十字板剪切试验 抗剪强度的来源 影响抗剪强度指标的因素 影响抗剪强度指标的各种因素 地基的临塑荷载 地基的临塑荷载和临界荷载 地基的临界荷载 地基的极限荷载概念太沙基(Τerzaghi K )公式地基的极限荷载 斯凯普顿(Skempton )公式汉森(Hansen J B )公式影响极限荷载的因素 土的抗剪强度及地基承载力图4-1-1 载荷试验与地基强度(1)基础底面的压应力p较小时,如p-s曲线开始段Oa,呈直线分布,如图4-1-1(a),地基处于压密阶段工,如图4-1-1(b)所示。
(2)基底压应力p进一步增大,p-s曲线向下弯曲,如图中ab段所示,呈曲线分布;地基处于局部剪切破坏阶段Ⅱ。
此时,地基边缘出现了塑性变形区,如图4-1-1(c)所示。
(3)基底压力p很大,p-s曲线如图中bc段所示,近似呈竖直向下直线分布。
地基达到滑动破坏阶段Ⅲ。
此时,地基中的塑性变形区已扩展,连成一个连续的滑动面,建筑物整体失去稳定,如图4-1-1(d)所示。
2.建筑地基必须满足的变形和强度条件建筑地基必须同时满足下列两个条件:(1)地基变形条件包括地基的沉降量、沉降差、倾斜与局部倾斜,都不超过《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)规定的地基变形允许值。
(2)地基强度条件在建筑物的上部荷载作用下,确保地基的稳定性,不发生地基剪切或滑动破坏。
3.土的强度的工程应用土的强度问题的研究成果工程应用上主要有以下三个方面:(1)地基承载力与地基稳定性;(2)土坡稳定性(包括天然土坡和人工土坡);(3)挡土墙及地下结构上的土压力。
一.填空题
1. 下图是a、b两个土样固结不排水试验结果,表示孔隙水压力与轴向应变的关系,则a土
样为_ __固结土,b土样为_ ___固结土。
2. 下图是a、b两个土样固结不排水试验结果,表示轴向应力增量与轴向应变的关系,则a
土样为_ __固结土,b土样为_ __固结土。
3. 在荷载作用下,建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏,地基剪切
破坏的形式可分为整体剪切破坏、_和_三种。
二.选择题
1.饱和软黏土的不排水抗剪强度等于其无侧限抗压强度的( )。
A.2倍B.1倍C.1/2倍D.1/4.倍
2.软黏土的灵敏度可用( )测定。
A.直接剪切试验B.室内压缩试验C.标准贯入试验D.十字板剪切试验3.通过无侧限抗压强度试验可以测得黏性土的( )。
A.a和E s B.c u和k C.c u和S t D.c cu和φcu
4.在现场原位进行的试验是( )。
A.直接剪切试验B.无侧限抗压强度试验
C.十字板剪切试验D.三轴压缩试验
5.无侧限抗压强度试验属于( )。
A.不固结不排水剪B.固结不排水剪C.固结排水剪D.固结快剪6.十字板剪切试验属于( )。
A.不固结不排水剪B.固结不排水剪C.固结排水剪D.慢剪
7.十字板剪切试验常用于测定( )的原位不排水抗剪强度。
A.砂土B.粉土C.黏性土D.饱和软黏土
8.三轴压缩试验在不同排水条件下得到的内摩擦角的关系是( )。
A.φu>φcu>φd B.φu<φcu<φd C.φcu>φu>φd D.φd>φu>φcu
9.若代表土中某点应力状态的莫尔应力圆与抗剪强度包线相切,则表明土中该点()。
A.任一平面上的剪应力都小于土的抗剪强度
B.某一平面上的剪应力超过了土的抗剪强度
C.在相切点所代表的平面上,剪应力正好等于抗剪强度
D.在最大剪应力作用面上,剪应力正好等于抗剪强度
10.土中一点发生剪切破坏时,破裂面与小主应力作用面的夹角为( )。
A.45°+φ B.45°+φ/2 C.45°D.45°-φ/2
11.饱和黏性土在不同竖向压力p作用下进行快剪、固结快剪和慢剪,哪一种试验方法所得的强度最大( )。
A.慢剪B.固结快剪C.快剪D.一样大
12.三个饱和土样进行三轴不固结不排水试验,其围压σ3分别为50kPa,100kPa和150kPa,最终测得的强度有何差别( )。
A.σ3越大,强度越大B.σ3越大,孔隙水压越大,强度越小
C.与σ3无关,强度相似D.σ3越大,强度越小
13.有一饱和黏性土试样,进行三轴固结不排水试验,并测出孔隙水压力,可以得到一个总应力圆和有效应力圆,试问两个应力圆大小有何不同( )。
A.总应力圆大B.有效应力圆大
C.无法比较D.两个应力圆一样大
14. 荷载试验的中心曲线形态上,从线性关系开始变成非线性关系的界限荷载称为( )。
A.临塑荷载B.临界荷载C.允许荷载D.极限荷载
15. 根据载荷试验确定地基承载力,当p-s曲线开始不再保持线性关系时,表示地基土处于
何种受力状态( )。
A.弹性状态B.整体破坏状态C.局部破坏状态D.冲切破坏状态
16. 设基础底面宽度为b,则临塑荷载P cr是指基底下塑性变形区的深度z max=( )时基底压
力。
A.b/2 B.b/3 C.b/4 D.0,但塑性区即将出现
17. 浅基础的地基极限承载力是指( )。
A.地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载
B.地基中的塑性区发展到一定范围时的荷载
C.使地基土体达到整体剪切破坏时的荷载
D.使地基中局部土体处于极限平衡状态时的荷载
18. 对于( ),较易发生整体剪切破坏。
A.高压缩性土B.中压缩性土C.低压缩性土D.软土
19. 对于( ),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
20. 下列属于地基土整体剪切破坏的特征的是( ) 。
A.基础四周的地面隆起
B.多发生于坚硬粘土层及密实砂土层
C.地基中形成连续的滑动面并贯穿至地面
D.多发生于软土地基
21. 下列属于地基土冲剪破坏的特征是( )。
A.破坏时地基中没有明显的滑动面B.基础四周地面无隆起
C.基础无明显倾斜,但发生较大沉降D.p—s曲线有明显转折点
22. 地基临塑荷载( )。
A.与基础埋深无关B.与基础宽度无关
C.与地下水位无关D.与地基土软硬无关
23. 地基临界荷载( )。
A.与基础埋深无关B.与基础宽度无关
C.与地下水位无关D.与地基土排水条件有关
24. 在黏性土地基上有一条形刚性基础,基础宽度为b,在上部荷载作用下,基底持力层内
最先出现塑性区的位置在( )。
A.条形基础中心线下B.离中心线b/3处
C.离中心线b/4处D.条形基础边缘处
25. 黏性土地基上,有两个宽度不同,埋置深度相同的条形基础,问哪个基础的临塑荷载大。
( )。
A.宽度大的临塑荷载大
B.宽度小的临塑荷载大
C.两个基础的临塑荷载一样大
D. 不一定哪个大
三.判断题
1. 地基土中孔隙水压力越大,土的抗剪强度越高。
2. 当土中某点σ1=σ3时,该点不会发生剪切破坏。
3. 地基土的强度破坏是剪切破坏,而不是受压破坏。
4. 土中应力水平越高,土越易破坏,说明土的抗剪强度越小。
5. 地基的临塑荷载大小与条形基础的埋深有关,而与基础宽度无关,因此只改变宽度不能
改变地基的临塑荷载。
6. 由土的三轴剪切试验可知,如果应力路径不同,那么得到的有效应力抗剪强度指标在数
值上存在较大的差异。
7. 正常固结土的不固结不排水试验的破坏应力圆的包线是一条水平线,它说明土样的破坏
面与最大剪应力面是一致的。
8. 对相同正常固结土进行固结排水剪和固结不排水剪,固结围压相同,则它们所得到的有
效应力强度指标相同。
9. 设计的基础宽度或埋置深度超过一定范围时,地基容许承载力值予以修正提高。
10. 太沙基承载力公式适用于地基土是整体和局部剪切破坏的情况。
四.计算题
1. 对某砂土试样进行三轴固结排水剪切试验,测得试样破坏时的主应力差σ1-σ3=400kPa,周围压力σ3=100kPa,试求该砂土的抗剪强度指标。
2.已知地基中某点的大主应力σ1=700kPa、小主应力σ3=200kPa,试求:
(1)最大剪应力值及最大剪应力作用面与大主应力面的夹角;
(2)作用在与小主应力面成30°角的面上的法向应力和剪应力。
3.某饱和黏性土在三轴仪中进行固结不排水试验,得c’=0、φ’=28°,如果这个试件受到σ1=200kPa和σ3=150kPa的作用,测得孔隙水压力u=l00kPa,问该试件是否会破坏?
4.某饱和黏性土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度c u=70kPa,如果对同一土样进行三轴不固结不排水试验,施加周围压力σ3=150kPa,问试件将在多大的轴向压力作用下发生破坏?
5.某正常固结饱和黏性土试样进行不固结不排水试验,得φu =0°,c u=20kPa,对同样的土进行固结不排水试验,得有效抗剪强度指标c’=0,φ’=30°,如果试样在不固结不排水条件下破坏,试求剪切破坏时的有效大主应力和小主应力。
6.某黏性土试样由固结不排水试验得有效抗剪强度指标c’=24kPa,φ’=22°,如果该试样在周围压力σ3=200kPa下进行固结排水试验至破坏,试求破坏时的大主应力σ1
7.某饱和黏性土进行无侧限抗压强度试验,得不排水抗剪强度c u=40kPa,如果对同一土样进行三轴不固结不排水试验,施加周围压力σ3=200kPa,问试件将在多大的轴向压力作用下发生破坏?
8.某黏土进行三轴固结不排水试验得有效应力强度指标c’=0,φ’=30°,对同一土样施加周围压力σ3=300kPa,问:(1)若不固结不排水试验中试样破坏时的孔隙水压力u f=150kPa,则试样破坏时的竖向压力增量△σ1为多少?(2)在固结不排水试验中,试样在竖向压力增量△σ1=420kPa下发生破坏,则破坏时的孔隙水压力u f是多少?。