(土力学与地基基础)复习题及答案_-复习课程

(土力学与地基基础)复习题及答案_-

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

p也称为地基极限承载力。

面时，地基所能承受的最大荷载，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。

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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。

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沉积而成的土称为风积土

30．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。

31、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

32、什么叫土的渗透性？

答：土体被水透过的性能。

33、水的渗透会引起哪方面问题？

答：一是渗漏问题，二是渗透稳定问题。

34、什么叫达西定律？

答：渗透速度与水利坡度成正比关系。

35、影响渗透系数的因素？

答：①土粒的大小和级配。②土的孔隙比。③水的温度。④土中封闭气体含量。

36、什么叫有效应力？

答：由土粒传递的应力。

37、什么叫流土？

答：流土是指在渗流作用下，粘性土或无粘性土体中某一范围内的颗粒或颗粒群同时发生移动的现象。

38、什么叫管涌？

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答：管涌是指在渗流作用下，无粘性土体中的细小颗粒，通过粗大颗粒的孔隙，发生移动或被水流带出的现象。

39、为防止渗流破坏，工程中常采用哪些方法？

答：①延长渗流途径。②隔断渗流。③布置排水和反滤层。

40、土中应力产生的原因？

答：由土体本身重量引起的自重应力和由外荷载引起的附加应力。

41、什么叫基底压力？

答：外加荷载与上部建筑和基础的全部重量，都是通过基础传给地基的。在地基表面处的压力称为基底压力。

42、影响基底压力分布的因素？

答：基础的形状，尺寸和埋置深度；基础的刚度；基础所受的荷载大小及其分布情况以及基土的性质。

43、基底应力分布图与e的关系？

答：当e＜l/6时，基底压力分布图呈梯形；当e=l/6时，则呈三角形；当e＞l/6时，计算，距偏心荷载较远的基底边缘反力为负值。

44、什么叫地基中的附加应力？

答：是基底以下地基中任一点处，由基底附加压力所引起的应力。

45、均布条形荷载下地基中附加应力σz的分布规律？

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答：①σz不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积以外相对大的范围之下，这就是所谓地基附加应力的扩散分布。②在离基础底面不同深度z处各个水平面上，以基底中心点下轴线处的σz为最大，随着距离中轴愈远愈小。③在荷载分布范围内任意点沿垂线的σz值，随深度愈向下愈小。

46、什么叫土的压缩性？

答：在外力作用下土体积缩小的特性。

47、什么叫土的固结？

答：饱和土在附加应力作用下土的压缩量随时间增长的过程。

48、什么叫地基土的沉降？

答：在建筑物荷载作用下，地基土主要由于压缩而引起的竖直方向的位移。

49、土的变形特点：

答：①土的压缩过程需经历一定时间才能完成。②土的压缩变形包括弹性和塑性的两部分。③土的压缩性随着压力的增大而减小。④土的压缩性与土在形成和存在过程中所受应力历史有关。

50、压缩系数a1-2与土的压缩性的关系？

答：a1-2＜0.1MPa-1时，属于低压缩性土。0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1时，属于中等压缩性土。a1-2≥0.5MPa-1时，属于高压缩性土。

51、单向压缩分层总和法计算步骤？

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答：①首先应根据基础形状，确定基础地面的尺寸、地基土质条件及荷载分布情况，在基底范围内选定必要数量的沉降计算断面和计算点。②将地基分层。③计算地基中土的自重应力分布。④计算地基中竖向附加应力的分布。⑤确定地基的沉降计算深度。⑥计算各分层沉降量。⑦总和分层的沉降量。⑧沉降计算经验修正系数m s的问题。

52、什么叫固结度？

答：地基在固结过程中任一时刻t的固结变形量s ct与地基最终的固结变形量s c之比。

53、什么叫固结沉降？

答：固结沉降是在荷载作用下，孔隙水被逐渐挤出，孔隙体积逐渐减小，从而土体压密产生体积变形而引起的沉降，是粘性土地基沉降最主要的组成部分。54、什么叫土的强度？

答：指土的抗剪强度。

55、决定地基或土工建筑物稳定性的关键因素是什么？

答：土的抗剪强度。

56、无粘性土的抗剪强度取决于什么？

答：土颗粒间的摩擦阻力，其抗剪强度与作用在剪切面上的法向应力成正比。57、粘性土的抗剪强度取决于什么？

答：除与摩擦分量有关外，还取决于颗粒间的粘聚力。

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58、分析摩尔-库伦理论可得出那些结论？

答：①土的抗剪强度不是定值，它随剪切面上法向应力的大小而变。②土的剪切破坏面成对出现，同时发生。③抗剪强度包线只决定于大主应力σ1和小主应力σ

，与中主应力σ2无关。

3

59、应变控制式直剪仪结构？

答：由固定的上盒和活动的下盒组成，试样放在盒内上下两块透水石之间。60、什么叫土的残余强度？

答：某些粘性土在大应变时具有有效强度较低的特性。

61、饱和软粘性土灵敏度S t的定义？

答：在含水量不变的条件下，原状土不排水强度与彻底扰动后土的不排水强度之比。

62、粘性土触变性的定义？

答：在含水量不变的条件下，土经扰动后土强度下降，经过静置它的初始强度可随时间而逐渐恢复的现象。

63、砂土的液化条件？

答：土体必须是饱水的；排水不畅；土结构较疏松；有适当动荷载条件作用。

64、土压力分类？

答：静止土压力、主动土压力、被动土压力。

65、郎肯理论假定？

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答：①墙是刚性的，墙背铅直。②墙背填土表面是水平的。③墙背光滑与填土之间没有摩擦力。

66、库伦理论基本假定？

答：①挡土墙受土推力前移，使三角形土楔ABC沿着墙背AB和滑动面BC下滑。②滑动面BC是一个平面。③土楔ABC整个处于极限平衡状态。

67、影响土压力计算的因素？

答：①墙背的影响（粗糙程度、倾斜程度）。②填土条件影响（填土的性质指标、填土材料的选择）。

68、减小主动土压力的措施？

答：①墙背填料的选择。②挡土墙截面形状的选择。

69、挡土墙计算包括的内容？

答：①稳定性计算。②地基承载力计算。③墙身强度计算。

70、地基设计应满足的条件？

答：①建筑物基础的沉降或沉降差必须在该建筑物所允许的范围之内。②建筑物的基底压力应该在地基所允许的承载能力内。

71、什么叫地基承载力？

答：指地基土单位面积上承受荷载的能力。

72、什么叫极限承载力？

答：把地基土单位面积上所能承受的最大荷载。

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73、什么叫地基容许承载力？

答：考虑一定安全储备后的地基承载力。

74、地基破坏过程的三个阶段？

答：压密阶段；剪切阶段；破坏阶段。

75、确定承载力的方法？

答：理论公式计算方法；现场原位试法；地基规范查表法；当地经验参用法。76、地基极限承载力的组成？

答：滑动土体自重所产生的抗力；基础两侧均布荷载q所产生的抗力；滑裂面上粘聚力c所产生的抗力。

77、临塑荷载p a?

答：指地基土将要出现但尚未出现塑性区时所对应的荷载。

78、临界荷载？

答：塑性区的最大开展深度可以限制在（1/4~1/3）b范围内，此时对应的荷载。

79、常用的原位试验方法有？

答：静荷载试验、静力触探试验、标准灌入试验和旁压试验。

80．由地基破坏过程中的荷载沉降p-s曲线可知地基的破坏过程分哪几个阶段？

答：由地基破坏过程中的荷载沉降p-s曲线可知，对于整体剪切破坏，其破坏的过程一般应经历3个阶段，即压密阶段（弹性变形阶段）、剪切阶段（弹塑性混合变形阶段）和破坏阶段（完全塑性变形阶段）

81．影响渗透系数的因素有哪些？

答：1）土颗粒粒径、级配和矿物成分；2）土的孔隙比；3）土的结构和构造；4）土的饱和度；5）渗透水的性质。

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82．写出液性指数和相对密实度的公式表达式 答：液性指数：P

L P L w w w w I --=，w 、P w 、 L w 分别为含水量、塑限、液限。 相对密实度：max max min

r e e D e e -=-，其中e 为砂土的天然孔隙比，max e 及 min e 分别为其最大及最小孔隙比。

83．用文字叙述达西定律并写出达西渗流公式表达式。

答: 达西定律是通过实验结果表明:在某一时段t 内,水从砂土中流过的渗流量Q 与过

水断面A 和土体两端测压管中的水位差h ?成正比,与土体在侧压管间的距离L 成反比.

达西渗流公式表达式为

ki A q v kAi L hA k t Q q ===?==

式中的q----单位时间渗流量（ cm 3/s ）

v ----渗流速度(cm/s)

i ----水力坡度

k----土的渗透系数(cm/s)

84. 一般情况下，宜避开工程地质条件恶劣的地区或地段有哪些？

答：不良地质现象发育且对建筑物构成直接危害或潜在威胁的场地；设计地震烈度为8度或9度的发震断裂带；受洪水威胁或地下水的不利影响严重的场地；在可开采的地下矿床或矿区的未稳定采空区上的场地。

85 简述变形模量与压缩模量的关系。

答：试验条件不同：土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值；而土的压缩模量Es 是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标，在理论上是完全可以相互换算的。

86. 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?

答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时，可选用不固结不排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条

件较好而施工速度较慢时，可选用固结排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。

87地基最终沉降量通常是由哪三部分组成？

答：瞬时沉降；次固结沉降；固结沉降。

88. 土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？

答：朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面，滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面所夹的土体所组成，墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙，应用面较广，但只适用于填土为无粘性土的情况89. 请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素？

答：确定基础埋置深度应综合考虑以下因素：（1）上部结构情况：如建筑物的用途、结构类型及荷载的大小和性质；（2）工程地质和水文地质条件：如地基土的分布情况和物理力学性质；（3）当地冻结深度及河流的冲刷深度；（4）建筑场地的环境条件。

90. 简述影响重锤夯实效果的因素。

答：锤重、落距；锤顶的直径；夯击的遍数；夯实土的种类；夯实土的含水量。

8. 固结沉降是指什么？

答：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，通常这部分沉降是地基沉降的主要部分。

91. 弱结合水（薄膜水）：紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。它仍然不能传递静水压力，但水膜较厚的弱结合水能向临近的较薄的水膜缓慢移动。

饱和度：土中孔隙水的体积与孔隙体积之比，以百分数表示。

92.压缩系数：表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高。

92.土的前期固结压力：是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力，通常用PC来表示。前期固结压力也是反映土体压密程度及判别其固结状态的一个指标。有侧限压缩（无侧胀压缩）：指受压土的周围受到限制，受压过程中基本上不能向侧面膨胀，只能发生垂直方向变形。

94.液性指数：液性指数是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。

13.压缩模量：土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的竖向应变的比值即为土的压缩模量。

95.触变性：粘性土抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质称为土的触变性。

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96.鉴别孔：在钻机钻进时，仅取扰动土样，用以鉴别土层分布、厚度、及状态的钻孔，称为鉴别孔。

97.摩擦型桩：桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受的桩称为摩擦型桩。

98、简述土的压缩性及工程意义

答：建筑物的荷载通过基础要全部传递到地基土上，在地基中引起附加应力。同其他任何材料——样，在附加应力作用下，地基土要产生附加变形，这种变形一般包括体积变形和形状变形(畸变)，我们把这种在外力作用下土体积缩小的特性称为土的压缩性。

众所周知，土体是由固体颗粒、水和气体组成的三相体。在工程上一般压力(100-600kPa)作用下，土颗粒的体积变化不及全部土体积变化的1／400，可不予考虑，而土中水和气体具有流动性，在外力作用下会沿着土中孔隙排出或向远处扩散，同时存在于细颗粒土中的封闭气泡具有可压缩性，从而引起土体积减小而发生压缩变形。

由于土中水和气体的排出或扩散需要时间，我们把土在荷载作用卜孔隙水压力消散、有效应力增长、土体积变形随时间发展的过程称为土的固结。对于透水性较大的碎石土、砂土等粗颗粒土体，在荷载作用下土中水和气体很快排出了，其固结过程在很短的时间内就可结束。相反地，对于黏性土等细颗粒土体，其透水性差，在荷载作用下土中水和气体只能慢慢地排出，固结过程需要较长的时间(有时需十几年或几十年)才能完成。

从工程意义上来说，地基沉降有均匀沉降和不均匀沉降之分。当建筑物墓础均匀下沉时，从结构安全的角度来看，不致有什么影响，但过大的沉降将会严重影响建筑物的使用与美观，如造成设备管道排水倒流，甚至断裂等；当建筑物墓础发生不均匀沉降时，建筑物可能发生裂缝、扭曲和倾斜，影响使用和安全，严重时甚至会使建筑物倒塌。因此，在不均匀或软弱地墓上修建建筑物时，必须考虑土的压缩性和地基变形等方面的问题。

99、简述软土地基的物质结构、物理力学性质的基本特点。

答：软土地基：系指由淤泥、淤泥质土、松软冲填土与杂填土，或其他高压缩性软弱土层构成的地基。

A、高压缩性：软土由于孔隙比大于1，含水量大，容重较小，且土中含大量微生物、腐植质和可燃气体，故压缩性高，且长期不易达到国结稳定。在其它相同条

件下，软土的塑限值愈大，压缩性亦愈高。

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B、抗剪强度低：因此软土的抗剪强度最好在现场作原位试验。

C、透水性小：软土的透水性能很低，垂直层面几乎是不透水的，对排水固结不利，反映在建筑物沉降延续时间长。同时，在加荷初期，常出现较高的孔隙水压力，影响地基的强度。

D、触变性：软土是絮凝状的结构性沉积物，当原状土未受破坏时常具一定的结构强度，但一经扰动，结构破坏，强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以软土地基受振动荷载后，易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。

E、流变性：是指在一定的荷载持续作用下，土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。因此，用一般剪切试验求得抗剪强度值，应加适当的安全系数六、不均匀性：软土层中因夹粉细砂透镜体，在平面及垂直方向上呈明显差异性，易产生建筑物地基的不均匀沉降。

100、在设计地基基础时，一般要考虑哪些因素？

基础设计必须考虑下列因素：建筑物的安全等级及用途、上部结构的条件、结构基础和场地条件、施工方法及造价；地基基础设计的基本要求是强度要求、变形要求。

101.三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？

答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪、和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，如果施工进度快，而地基土的透水性低且排水条件不良，可采用不固结不排水试验的结果，如果加荷速率较慢，地基土的透水性较大，以及排水条件又较佳，则可采用固结排水试验的结果，对于一般排水条件下的土，则应采用固结不排水试验的结果。

102.松散砂土产生液化的机理是什么？防止砂土液化的主要方法是什么？

答：在振动（如地震）作用下，松散砂土将产生液化，液化的原因在于砂土受到振动后趋于密实，导致土体中孔隙水压力骤然上升，相应土粒间的有效应力减小，从而降低了土的强度。在周期性的振动荷载作用下，孔隙水压力逐渐累积，甚至可以抵消有效应力，使得土粒处于悬浮状态。此时土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性，这种现象就称为液化。防止砂土产生液化的主要方法是改良土质，增加砂土的密实度。施加动荷载是增加砂土密实度的有效方法。

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