工程地质及土力学—土的抗剪强度与地基承载力(新版)
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《工程地质与土力学》判断题及答案绪论部分:1、1932年,苏联莫斯科地质勘探学院成立了第一个工程地质教研室,并创立了比较完善的工程地质学体系,这标志着工程地质学的诞生。
(√)2、1925年,美国土力学家太沙基发表了第一部土力学专著,使土力学成为一门独立的学科。
(√)3、土层中附加应力和变形不能忽略的那部分土层称为地基;把埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部承重结构称为基础。
(√)4、土层中附加应力和变形不能忽略的那部分土层称为基础;把埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部承重结构称为地基。
(×)5、不需处理而直接利用天然土层的地基称为天然地基;经过人工加工处理才能作为地基的称为人工地基。
(√)第一章:岩石及其工程地质性质6、地球是一个具有圈层构造的旋转椭球体。
(√)7、地球的内部由地壳、地幔、地核组成。
(√)8、矿物是地壳中的化学元素经过自然化合作用而形成的,是各种地质作用的产物,是岩石的基本组成部分。
(√)9、条痕是矿物粉末的颜色,通常将矿物在无釉的瓷板上刻画后进行观察。
(√)10、条痕是矿物手标本上被刻画时留下的痕迹。
(×)11、摩氏硬度计是以十种矿物的硬度表示十个相对硬度等级。
(√)12、摩氏硬度计是以十种矿物的硬度表示十个绝对硬度等级。
(×)13、岩浆岩分类方案通常是从岩浆的成分和成岩环境两方面考虑。
(√)14、沉积岩的分类主要依据沉积岩的结构。
(√)15、变质岩的分类主要依据变质岩的构造。
(√)16、火山碎屑岩归属于沉积岩。
(√)17、火山碎屑岩归属于岩浆岩。
(×)18、变质岩的片理构造与沉积岩的层理构造是一脉相承的。
(×)19、表征岩石软化性的指标称为软化系数,即指同种岩石的饱和极限抗压强度预干极限抗压强度之比。
(√)20、地壳中的原岩受构造运动、岩浆活动、高温、高压及化学活动性很强的气体和液体影响,其矿物成分、结构、构造等发生一系列的变化,这些变化称为变质作用。
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(<=+。
土质学与土力学 10 地基承载力《土质学与土力学》第十章 地基承载力第一节 概述地基随建筑物荷载的作用后,内部应力发生变化,表现在两方面:一种是由于地基土在建筑物荷载作用下产生压缩变形,引起基础过大的沉降量或沉降差,使上部结构倾斜,造成建筑物沉降;另一种是由于建筑物的荷载过大,超过了基础下持力层土所能承受荷载的能力而使地基产生滑动破坏。
因此在设计建筑物基础时,必须满足下列条件: 地基: 强度——承载力——容许承载力变形——变形量(沉降量)——容许沉降量一、几个名词1、地基承载力:指地基土单位面积上所能随荷载的能力。
地基承载力问题属于地基的强度和稳定问题。
2、容许承载力:指同时兼顾地基强度、稳定性和变形要求这两个条件时的承载力。
它是一个变量,是和建筑物允许变形值密切联系在一起。
3、地基承载力标准值:是根据野外鉴别结果确定的承载力值。
包括:标贯试验、静力触探、旁压及其它原位测试得到的值。
4、地基承载力基本值:是根据室内物理、力学指标平均值,查表确定的承载力值,包括载荷试验得到的值)。
通常0f f f k ψ=5、极限承载力:指地基即将丧失稳定性时的承载力。
二、地基承载力确定的途径 目前确定方法有:1.根据原位试验确定:载荷试验、标准贯入、静力触探等。
每种试验都有一定的适用条件。
2.根据地基承载力的理论公式确定。
3.根据《建筑地基基础设计规范》确定。
根据大量测试资料和建筑经验,通过统计分析,总结出各种类型的土在某种条件下的容许承载力,查表。
一般:一级建筑物:载荷试验,理论公式及原位测试确定f ;一级建筑物:规范查出,原位测试;尚应结合理论公式; 一级建筑物:邻近建筑经验。
三、确定地基承载力应考虑的因素地基承载力不仅决定于地基的性质,还受到以下影响因素的制约。
1.基础形状的影响:在用极限荷载理论公式计算地基承载力时是按条形基础考虑的,对于非条形基础应考虑形状不同地基承载的影响。
2.荷载倾斜与偏心的影响:在用理论公式计算地基承载力时,均是按中心受荷考虑的,但荷载的倾斜荷偏心对地基承载力是有影响的。
(完整版)⼟⼒学地基基础复习知识点汇总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:Cu=d60/d10曲率系数:Cc= d302/d10*d60d10(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Sr:⼟中被⽔充满的孔隙体积与孔隙总体积之⽐20、⼲密度ρd :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ρsat: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。
《土力学与地基基础》课程标准一、课程性质和任务课程性质:《土力学与地基基础》是以土力学的基本理论为基础,研究地基与基础工程设计与计算问题的一门学科,是一门理论性和实践性较强、专业技术含量较高的土建类专业课程。
课程目的:学习本课程的目的是让学生掌握土力学中土的物理性质、地基的应力、变形、抗剪强度、地基承载力和土压力的基本概念、基本理论和计算方法,并能根据建筑物的要求和地基勘察资料选择一般地基基础方案,运用土力学的原理进行一般建筑的地基基础设计,为今后的工作打下坚实基础。
二、课程教学内容、学时分配和课程教学基本要求课题一绪论(共1学时,讲授1学时)1.土力学与地基基础的概念(重点)了解土力学基本概念及其内容,并要求对地基与基础有基本认识2.地基与基础在建筑工程中的重要性了解本课程的任务和特点以及在本专业中的地位3.本课程基本内容与特点举例说明地基与基础的重要性课题二土的物理性质及工程分类(共7学时,讲授5学时,实验2学时)1.概述土的成因;土的机构与构造;2.土的组成(重点)土中固相;土中液相;土中气相3.土的物理性质指标(难点)土的三相简图;三相指标的定义;三相指标的换算4.土的物理状态指标(重点)无黏性土的物理状态指标;粉土的物理状态指标;黏性土的物理状态指标5.地基土的工程分类岩石;沙土;粉土;黏性土;人工填土课题三地基中的应力计算(共6学时,讲授4学时,其他2学时)1.概述2.土体自重应力的计算(重点)竖向自重应力的计算;水平自重应力的计算;地下水位变化对自重应力的影响;建筑场地填平时地基应力3.基底压力的计算(重点)基底压应力的分布;基底压力的计算;基底附加压力4.竖向荷载作用下地基附加应力的计算(难点)竖向集中荷载作用下土中附加应力;矩形面积均布荷载作用下土中竖向附加应力的计算;矩形面积三角形分布荷载角点下竖向附加应力;矩形面积梯形分布荷载角点下竖向附加应力;条形荷载作用下土中附加应力课题四土的压缩性与地基沉降计算(共4学时,讲授2学时,实验2学时)1.土的压缩性(重点)基本概念;压缩试验与压缩曲线;压缩指标2.地基变形计算(难点)分层总和法;《建筑地基基础设计规范》推荐法;相邻荷载对地基沉降的影响;地基沉降与实践的关系3.建筑物沉降观测与地基容许变形值建筑物的沉降观测;地基允许变形值教学建议:了解土的压缩性及引起地基土产生压缩的主要原因,掌握土的压缩指标概念及试验测定方法.重点讲授地基规范法计算地基变形,要求强调分层总和法与地基规范法计算地基变形的主要异同点.了解建筑物沉降观测点的布置和技术要求,掌握地基变形分类及其允许值。