土力学与基础工程期末复习题答案

土力学与基础工程期末复习题答案

一．基本概念（2′×15）

1.粘性土的最佳含水量和最大干密度

粘性土在某种压实功能作用下，达到最密时的含水率称为最优含水率；对应的干密度

称为最大干密度。2.土坡稳定安全系数

K土质边坡稳定安全系数：土质边坡的抗滑力矩与滑动力矩之比，即3基本地震烈度

抗滑力矩mr滑动力矩mt

地震基本烈度：在未来50年内，在一般场地条件下，一个地区可能会遇到过载概率

为10%的地震烈度，称为基本烈度。4.土层自重应力和附加应力

土层自重应力：在未修建筑物之前，由土体本身自重引起的应力称为土的自重应力。

土层的附加应力：建筑物荷载在地基中增加的压力称为附加压力。5.季节性冻土、隔年冻土、多年冻土

季节性冻土：指地壳表面冬季冻结，夏季完全融化的土壤。永久冻土：指在冬季冻结

且在第二个夏季不融化的冻土部分。永久冻土：指已冻结两年或两年以上的土壤。6.膨胀

土

膨胀土：膨胀土是指土中粘粒成分主要由亲水矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和

失水收缩两种变性特性的粘土。

7.正常固结土、超固结土和欠固结土

正常固结土：正常固结土指土层历史上经受的最大压力，等于现有覆盖土的自重压力。超固结土：超固结土指土层历史上曾经受过大于现有覆盖土重的前期固结压力。

欠固结土：欠固结土是指土层尚未达到完全固结，且土层的实际固结压力小于土层的

自重压力。8、地基承载力特征值

地基承载力特征值是指，由荷载试验测定的地基土压力变形曲线线性变形阶段内规定

的变形所对应的压力值，其最大值称为比例界限值。9.箱形基础

箱形基础：箱形基础是指由底板、顶板、侧墙和一定数量的内部隔板组成的整体刚度

大的钢筋混凝土箱形结构，逐渐成为箱形基础。

10.土的极限平衡条件

土的极限平衡条件是指当土处于极限平衡状态时，土的应力状态与土的抗剪强度指标

之间的关系，即

1,3与内摩擦角?和粘聚力c之间的数学表达式。

11.粘性土的液限、塑限和收缩限

液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水率称为液限。塑限：粘性土呈塑态与半固

态之间的分界含水率称为塑限。缩限：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水率称为缩限。

12.莫尔库仑强度理论

莫尔-库仑强度理论：剪切破坏中土体破坏面上的剪应力系统

f和法向应力

N满足

fftanc。

13、未加固的扩展基础和扩展基础

无筋扩展基础：由砖、毛石、素混凝土以及灰土等材料修建的基础，称为无筋扩展基础。扩展基础：由钢筋混凝土材料建造的基础称为扩展基础。14.粘性土的塑性指数、液

性指数、活动度

塑性指数：去除百分号后，液限和塑性极限之间的差值称为塑性指数。

液性指数：粘性土的液性指数为天然含水率与塑限的差值和液限与塑限差值之比。活

动度：粘性土的塑性指数与土中胶粒含量百分数的比值称为活动度。15.瞬时沉降、固结

沉降、次固结沉降

瞬时沉降：瞬时沉降是在地基被加载后立即发生的沉降。

固结沉降：地基受荷后产生的附加应力，使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降。次固结沉降：地基在外荷作用下，经历很长时间，土体中超孔隙水压力以完全消散，

有效应力不变的情况下，由土的固体骨架长时间缓慢蠕变所产生的沉降称为次固结沉降。

二、简短回答问题（3′×15）

1.太沙基公式、斯凯普顿公式、汉森公式的使用条件

（1）太沙基公式：TelZaGi公式是一种常用的极限荷载计算公式，适用于地基底部粗糙的条形基础，并推广应用于方形地基和圆形基础。

⑵斯凯普顿公式：①饱和软土地基，内摩擦角??0：当基础土的内摩擦角??0时，太沙基公式难以应用；②浅基础：斯凯普顿公式还适用于浅基础，基础的埋深d?2.5b。此条

碎片通常会相遇；③ 矩形地基：Skpton公式还考虑了基础宽度比对长度B/L的影响。

⑶ 汉森公式：① 倾斜荷载作用：汉森公式的主要特点是适用于倾斜荷载作用；② 地基

性状：包括基础宽度与长度的比值以及矩形基础和条形基础的影响；③ 基础埋深：汉森

公式适用于地基埋深D？B考虑地基的底宽，考虑地基埋深比对地基宽度的影响。2.朗肯

土压力理论的假设和适用条件

朗肯土压力理论假设条件：表面水平的半无限土体，处于极限平衡状态。适用条件：

①挡土墙的墙背竖直光滑；（3分）②挡土墙后填土表面水平。3.工程建设初步勘查的主

要任务

（1）在可行性研究阶段收集和分析岩土工程勘察报告；

⑵通过现场踏勘与测试，初步查明地层分布、构造、岩土物理力学性质、地下水埋藏

条件及冻结深度，可以粗略些，但不能有错误。

（3）通过工程地质测绘和调查，查明场地不良地质现象的成因、分布、对场地稳定

性的影响及发展趋势；

⑷对于抗震设防等级大于或等于六级的场地，应判定场地和地基的地震效应；⑸初步

绘制水和土对建筑材料的腐蚀性；

（6）对高层建筑可能采用的基础类型、基坑开挖、支护和工程降水方案进行了初步

分析和评价。

4.地下连续墙的优点

地下连续墙的优点：施工时无需降水、挡土护坡、模板及支护，施工护坡与永久工程

一体化。因此，这种基础形式可以避免开挖大量土方工程，缩短施工工期，降低成本。特

别是在密集的城市建筑中修建深基础时，地下连续墙表现出其优点，以防止对邻近建筑物

的安全和稳定的影响。5.强夯的优缺点（1）优点：

①设备简单、工艺方便、原理直观；②应用范围广，加固效果；③需要人员少，施工

速度快；

④ 它不消耗水泥和钢材，成本低。与桩基相比，一般可以节省30%的投资。70%。（2）缺点：

①振动大，有噪音，在市区密集建筑区难以实施；

② 强夯理论还不成熟，必须通过现场试夯来最终确定强夯参数；③ 强夯振动对周围

建筑物影响的研究还不够；6、采用分层求和法计算地基沉降的步骤

⑴.用坐标纸按比例绘制地基土层分布剖面图和基础剖面图⑵.计算地基土的自重应力

C

⑶.计算基础底面接触压力⑷.计算基础底面附加应力⑸.计算地基中的附加应力分布⑹.确定地基受压层深度⑺.沉降计算分层⑻.计算各土层的压缩量⑼..计算地基最终沉降

量7.地基的破坏形式

（1）地基整体滑动破坏：局部地基良好或中等，上部荷载超过基础极限荷载。

zn

濮，在基金会

塑性变形区扩展连成整体，导致地基发生整体滑动破坏。若地基中有软弱的夹层，则

必然沿着软弱夹层滑动；若为均匀地基，则滑动面为曲面。

（2）地基局部剪切破坏：当地基埋深较大，加载速率较快时，由于地基Q的侧向荷载？D是为了防止地基整体滑动破坏和基础底部的局部剪切破坏。

⑶地基冲切剪切破坏：若地基为松砂或软土，在外荷作用下使地基产生大量沉降，基

础竖向切入土中，发生冲切剪切破坏。8.桩产生负摩阻力的条件

（1）当桩穿过厚松散填土、自重湿陷性黄土和欠固结土层，进入相对坚硬的土层时；（2）桩周存在软弱土层，邻近桩的地面承受较大的局部长期荷载，或在大面积加载和堆

放时，桩周土层会发生沉降；

⑶由于降低地下水位，使桩周土中的有效应力增大，并产生显著的大面积土层压缩沉降。9.强夯法加固地基的机理

（1）强夯机理：多孔、粗粒、非饱和土的强夯是强夯机理，即强冲击能

强制超压密地基，使土中气象体积大幅度减少。

（2）强夯机理：强夯机理是强夯加固细粒饱和土的强夯机理，即强冲击能量和冲击

波破坏土体结构，使土体局部液化，产生大量裂缝。作为孔隙水的排水渠道，它加速了土

壤的固结，发生触变，强度逐渐恢复。

⑶动力置换机理：强夯加固淤泥为动力置换机理，即强夯将碎石整体挤入淤泥成整式

置换或间隔夯入淤泥成桩式碎石墩。10.防止地基冻害的措施

（1）对于地下水位以上的地基，地基侧应充填非冻胀介质砂或粗砂，其厚度不得小

于

10cm；对在地下水位以下的基础，可采用桩基础、自锚式基础或采取其他有效措施；

（2）选择地势高、地下水位低、地表排水条件好的施工场地。对于地势较低的场地，建议将建筑物周围的冻结深度增加一倍，室外地面应至少高于地面300°？500毫米

⑶防止雨水、地表水、生产废水、生活污水进入建筑地基，应设置排水设施。在山区

应设置水沟或在建筑物下设置暗沟，宜排走地表水和潜水流。

（4）在强冻胀和超强冻胀的基础上，基础结构应设置钢筋混凝土环梁和基础梁，并

控制上部结构的长高比，以提高房屋的整体刚度。

⑸当独立基础联系梁下或桩基础承台下有冻土时，应在梁或承台下留有相当于该土层

冻胀量的空隙，以防止因土的冻胀将梁或承台拱裂。

（6）外门斗、室外台阶、停机坪坡等部位应与主体结构断开。护坦坡度分段不宜超

过1.5m，坡度不宜小于3%。下部应填充非冻胀材料。

⑺对跨年度实施的建筑，入冬前应对地基采取相应的防护措施，按采暖设计的建筑物，当冬季不能正常采暖，也应对地基采取保温措施。11.减少沉降差的措施

⑴. 在设计中，上荷载中心应尽可能压缩和均匀分布；

⑵.遇高低层相差悬殊或地基软硬突变等情况，可合理设置沉降缝；⑶.增加上部结构

对地基不均匀沉降的调整作用；⑷.妥善安排施工顺序；⑷.人工补救措施。12.深基础的

特点