土力學(xué)與基礎(chǔ)工程期末復(fù)習(xí)題答案.基本概念（2x5.粘性土的最優(yōu)含水率、最大干密度粘性土在某種壓實功能作用下，達到最密時的含水率稱為最優(yōu)含水率；對應(yīng)的干密度稱為最大干密度。.土坡穩(wěn)定安全系數(shù)K二抗滑力矩MR土坡穩(wěn)定安全系數(shù)：土坡的抗滑力矩與滑動力矩的比值，即 滑動力矩M3.地震基本烈度地震的基本烈度：一個地區(qū)今后50年內(nèi)，在一般場地條件下，可能遭遇超載概率為10的%地震烈度稱為基本烈度。.土層自重應(yīng)力、附加應(yīng)力土層自重應(yīng)力：在未修建筑物之前，由土體本身自重引起的應(yīng)力稱為土的自重應(yīng)力。土層的附加應(yīng)力：建筑物荷載在地基中增加的壓力稱為附加壓力。.季節(jié)性凍土、隔年凍土、多年凍土季節(jié)性凍土：指地殼表層冬季凍結(jié)而在夏季又全部融化的土。隔年凍土：指冬季凍結(jié)而翌年夏季并不融化的那部分凍土。多年凍土：指持續(xù)凍結(jié)時間在兩年或兩年以上的土。.膨脹土膨脹土：膨脹土是指土中粘粒成分主要由親水礦物組成，同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變性特性的粘土。.正常固結(jié)土、超固結(jié)土、欠固結(jié)土正常固結(jié)土：正常固結(jié)土指土層歷史上經(jīng)受的最大壓力，等于現(xiàn)有覆蓋土的自重壓力。超固結(jié)土：超固結(jié)土指土層歷史上曾經(jīng)受過大于現(xiàn)有覆蓋土重的前期固結(jié)壓力。欠固結(jié)土：欠固結(jié)土指土層目前還沒有達到完全固結(jié)，土層實際固結(jié)壓力小于土層自重壓力。8.地基承載力特征值地基承載力特征值是指，由荷載試驗測定的地基土壓力變形曲線線性變形階段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值，其最大值稱為比例界限值。9.箱形基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)：箱型基礎(chǔ)是指由底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量內(nèi)隔墻構(gòu)成的整體剛度較大的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，漸成箱基。10土.的極限平衡條件土體的極限平衡條件是指土體處于極限平衡狀態(tài)時土的應(yīng)力狀態(tài)和土的抗剪強度指標之間的關(guān)系式，即01,°3與內(nèi)摩擦角^和粘聚力,之間的數(shù)學(xué)表達式。11粘.性土的液限、塑限、縮限液限：粘性土呈液態(tài)與塑態(tài)之間的分界含水率稱為液限。塑限：粘性土呈塑態(tài)與半固態(tài)之間的分界含水率稱為塑限。縮限：粘性土呈半固態(tài)與固態(tài)之間的分界含水率稱為縮限。12莫.爾庫侖強度理論..., T O“一、,莫爾庫侖強度理論：土體發(fā)生剪切破壞時破壞面上的剪應(yīng)力/和法向應(yīng)力n滿足關(guān)歹邛=f(o)=o +C系式f U。13無.筋擴展基礎(chǔ)、擴展基礎(chǔ)無筋擴展基礎(chǔ)：由磚、毛石、素混凝土以及灰土等材料修建的基礎(chǔ)，稱為無筋擴展基礎(chǔ)。擴展基礎(chǔ)：由鋼筋混凝土材料建造的基礎(chǔ)稱為擴展基礎(chǔ)。14粘.性土的塑性指數(shù)、液性指數(shù)、活動度塑性指數(shù)：液限與塑限的差值，去掉百分數(shù)符號，稱塑性指數(shù)。液性指數(shù)：粘性土的液性指數(shù)為天然含水率與塑限的差值和液限與塑限差值之比。活動度：粘性土的塑性指數(shù)與土中膠粒含量百分數(shù)的比值稱為活動度。15瞬.時沉降、固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降瞬時沉降：瞬時沉降是地基受荷后立即發(fā)生的沉降。固結(jié)沉降：地基受荷后產(chǎn)生的附加應(yīng)力，使土體的孔隙減小而產(chǎn)生的沉降稱為固結(jié)沉降。次固結(jié)沉降：地基在外荷作用下，經(jīng)歷很長時間，土體中超孔隙水壓力以完全消散，有效應(yīng)力不變的情況下，由土的固體骨架長時間緩慢蠕變所產(chǎn)生的沉降稱為次固結(jié)沉降。二簡答題(3x5太沙基公式、斯凱普頓公式、漢森公式的使用條件⑴太沙基公式：太沙基公式是常用的極限荷載計算公式，適用于基礎(chǔ)底面粗糙的條形基礎(chǔ)，推廣應(yīng)用于方形基礎(chǔ)和圓形基礎(chǔ)。⑵斯凱普頓公式：①飽和軟土地基，內(nèi)摩擦角。=0：當(dāng)基礎(chǔ)土的內(nèi)摩擦角。=0時，太沙基公式難以應(yīng)用；②淺基礎(chǔ)：斯凱普頓公式還適用于淺基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的埋深d-25b。此條件通常都能滿足；③矩形基礎(chǔ)：斯凱普頓公式還考慮了基礎(chǔ)寬度與長度比值b/1的影響。⑶漢森公式：①傾斜荷載作用：漢森公式最主要的特點是適用于傾斜荷載作用；②基礎(chǔ)性狀：基礎(chǔ)寬度與長度的比值、矩形基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)的影響都已經(jīng)計入；③基礎(chǔ)埋深：漢森公式適用于基礎(chǔ)埋深d<b基礎(chǔ)底寬的情況，并考慮了基礎(chǔ)埋深與基礎(chǔ)寬度之比值的影響。朗肯土壓力理論的假設(shè)條件和適用條件朗肯土壓力理論假設(shè)條件：表面水平的半無限土體，處于極限平衡狀態(tài)。適用條件：①擋土墻的墻背豎直光滑；（分）②擋土墻后填土表面水平。工程建設(shè)初步勘查的主要任務(wù)⑴搜集與分析可行性研究階段巖土工程勘察報告；⑵通過現(xiàn)場踏勘與測試，初步查明地層分布、構(gòu)造、巖土物理力學(xué)性質(zhì)、地下水埋藏條件及凍結(jié)深度，可以粗略些，但不能有錯誤。⑶通過工程地質(zhì)測繪和調(diào)查，查明場地不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分布、對場地穩(wěn)定性的影響及其發(fā)展趨勢；⑷對于抗震設(shè)防等級大于或等于六級的場地，應(yīng)判定場地和地基的地震效應(yīng)；⑸初步繪制水和土對建筑材料的腐蝕性；⑹對高層建筑可能采取的地基基礎(chǔ)類型、基坑開挖和支護、工程降水方案進行初步分析評價。地下連續(xù)墻的優(yōu)點地下連續(xù)墻的優(yōu)點：施工期間不需降水，不需擋土護坡，不需立模板與支撐，把施工護坡與永久性工程融為一體。因此，這種基礎(chǔ)形式可以避免開挖大量的土方，可縮短工期，降低造價。尤其在城市密集建筑群中修建深基礎(chǔ)時，為防止對鄰近建筑物安全穩(wěn)定的影響，地下連續(xù)墻更顯示它的優(yōu)越性。強夯法的優(yōu)缺點⑴優(yōu)點：設(shè)備簡單、工藝方便、原理直觀；應(yīng)用范圍廣，加固效果；需要人員少，施工速度快；④不消耗水泥、鋼材，費用低，通常可比樁基節(jié)省投資30%—70%。⑵缺點：振動大，有噪音，在市區(qū)密集建筑區(qū)難以實施；強夯理論不成熟，不得不采用現(xiàn)場試夯才能最后確定強夯參數(shù)；強夯的振動對周圍建筑物的影響研究還不夠；.分層總和法計算地基沉降的步驟⑴.用坐標紙按比例繪制地基土層分布剖面圖和基礎(chǔ)剖面圖⑵.計算地基土的自重應(yīng)力°c⑶.計算基礎(chǔ)底面接觸壓力⑷.計算基礎(chǔ)底面附加應(yīng)力⑸.計算地基中的附加應(yīng)力分布⑹.確定地基受壓層深度工⑺.沉降計算分層⑻.計算各土層的壓縮量⑼..計算地基最終沉降量.地基的破壞形式⑴地基整體滑動破壞：當(dāng)?shù)鼗亮己没蛑械龋喜亢奢d超過地基極限荷載Pu時，地基中的塑性變形區(qū)擴展連成整體，導(dǎo)致地基發(fā)生整體滑動破壞。若地基中有軟弱的夾層，則必然沿著軟弱夾層滑動；若為均勻地基，則滑動面為曲面。⑵地基局部剪切破壞：當(dāng)基礎(chǔ)埋深大，加荷速率快時，因基礎(chǔ)旁側(cè)荷載q=7d大，阻止地基整體滑動破壞，使地基發(fā)生基礎(chǔ)底部局部剪切破壞。⑶地基沖切剪切破壞：若地基為松砂或軟土，在外荷作用下使地基產(chǎn)生大量沉降，基礎(chǔ)豎向切入土中，發(fā)生沖切剪切破壞。.樁產(chǎn)生負摩阻力的條件⑴樁穿越較厚的松散填土、自重失陷性黃土、欠固結(jié)土層，進入相對較堅硬土層時；⑵樁周存在軟弱土層，鄰近樁的地面承受局部較大的長期荷載，或地面大面積堆載、堆土?xí)r，使樁周土層發(fā)生沉降；⑶由于降低地下水位，使樁周土中的有效應(yīng)力增大，并產(chǎn)生顯著的大面積土層壓縮沉降。.強夯法加固地基的機理⑴動力密實機理：強夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土為動力密實機理，即強大的沖擊能強制超壓密地基，使土中氣象體積大幅度減少。⑵動力固結(jié)機理：強夯加固細粒飽和土為動力固結(jié)機理，即強大的沖擊能與沖擊波破壞土的結(jié)構(gòu)，使土體局部液化并產(chǎn)生許多裂隙，作為孔隙水的排水通道，加速土體固結(jié)，土體發(fā)生觸變，強度逐漸恢復(fù)。⑶動力置換機理：強夯加固淤泥為動力置換機理，即強夯將碎石整體擠入淤泥成整式置換或間隔夯入淤泥成樁式碎石墩。10防.止地基凍害的措施⑴對在地下水位以上的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)側(cè)面應(yīng)回填非凍脹性的中砂或粗砂，其厚度不應(yīng)小于C加；對在地下水位以下的基礎(chǔ)，可采用樁基礎(chǔ)、自錨式基礎(chǔ)或采取其他有效措施；⑵已選擇地勢高、地下水位低、地表排水條件良好的建筑場地。對低洼場地，宜在建筑物四周向外一倍凍深范圍內(nèi)，是室外地坪至少高出地面300—500mm⑶防止雨水、地表水、生產(chǎn)廢水、生活污水進入建筑地基，應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施。在山區(qū)應(yīng)設(shè)置水溝或在建筑物下設(shè)置暗溝，宜排走地表水和潛水流。⑷在強凍脹性和特強凍脹性地基上，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和基礎(chǔ)梁，并控制上部建筑的的長高比，增強房屋的整體剛度。⑸當(dāng)獨立基礎(chǔ)聯(lián)系梁下或樁基礎(chǔ)承臺下有凍土?xí)r，應(yīng)在梁或承臺下留有相當(dāng)于該土層凍脹量的空隙，以防止因土的凍脹將梁或承臺拱裂。⑹外門斗、室外臺階和散水坡等部位宜于與主體結(jié)構(gòu)斷開，散水坡分段不宜超過1.5m，坡度不宜小于3%，其下填入非凍脹性材料。⑺對跨年度實施的建筑，入冬前應(yīng)對地基采取相應(yīng)的防護措施，按采暖設(shè)計的建筑物，當(dāng)冬季不能正常采暖，也應(yīng)對地基采取保溫措施。11減.少沉降差的措施⑴設(shè)計中盡量使上部荷載中心受壓，均勻分布；⑵遇高低層相差懸殊或地基軟硬突變等情況，可合理設(shè)置沉降縫；⑶增加上部結(jié)構(gòu)對地基不均勻沉降的調(diào)整作用；⑷妥善安排施工順序；⑷.人工補救措施。12深.基礎(chǔ)的特點

⑴深基礎(chǔ)施工方法較復(fù)雜；⑵深基礎(chǔ)的地基承載力較高；⑶深基礎(chǔ)施工需專門設(shè)備；⑷深基礎(chǔ)技術(shù)較復(fù)雜⑸深基礎(chǔ)的造價往往比較高⑹深基礎(chǔ)的工期較長13不.良地基的分類⑴濕陷性黃土地基⑵膨脹土地基⑶泥炭土地基⑷多年凍土地基⑸巖溶與土洞地基⑹山區(qū)地基⑺飽和粉細砂與粉土地基14影.響土坡穩(wěn)定性的條件⑴土坡坡度；⑵土坡高度；⑶土的性質(zhì)；⑷氣象條件；⑸地下水的滲流；⑹地震。15工.程建設(shè)可行性研究勘察的目的和主要任務(wù)⑴目的：對擬選場址的穩(wěn)定性和適宜性做出工程地質(zhì)評價；⑵主要任務(wù)：搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)巖土工程資料即當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗；在分析已有資料的基礎(chǔ)上，通過現(xiàn)場踏勘，了解場地的地層分布、構(gòu)造、成因與地質(zhì)年代和巖土性質(zhì)、不良地質(zhì)作用即地下水的水位、水質(zhì)情況。對各方面條件較好且傾向于選取的場地，如已有資料不充分，應(yīng)進行必要的工程地質(zhì)測繪即勘探工作。當(dāng)有兩個或兩個以上擬選場地時，應(yīng)進行比選分析。三.計算5X某海港碼頭倉庫設(shè)計獨立淺基礎(chǔ)。基礎(chǔ)底面尺寸：長度1=4.0加，寬度b=2.0m,基礎(chǔ)丫=19.0kN/m3埋深d=2.0m。地基為飽和土，內(nèi)摩擦角。二0，粘聚力°=10丫=19.0kN/m3以下兩種情況，地基的極限荷載和承載力為多少？（）只把基礎(chǔ)寬度b=2.0m加大一倍為4.0m；（）只把基礎(chǔ)埋深d=2.0m加大一倍為4.0m。（安全系數(shù)均取 ）解：（）地基的極限荷載鑒于地基為飽和軟土，*—0，應(yīng)用公式d)1+0.2—+ydbJ 計算極限荷載(b￥—5c1+(b￥—5c1+0.2——5x101+0.2

(2.04.0d)1+0.2—+yd

bJV 2.011+0.2——JI 2.0J+19.0x2.0=104kPa地基承載力—=69.3kPa1.5（）把基礎(chǔ)寬度加大一倍b=4.0m( bp―5c1+( bp―5c1+0.2-I l(—5x101+0.2地基極限荷載 IV d)1+0.2-+yd八 bJV 2.011+0.2——JI 4.0J4.04.0+19.0x2.0=104kPa地基承載力—=69.3kPa1.5（）只把基礎(chǔ)埋深加大一倍為d=4.0m地基極限荷載地基承載力一/一bM地基極限荷載地基承載力一/一bM一一p—5c1+0.2—1+0.2-+yd\ lJ\( 2.0—5x101+0.2——I 4.0X1+0.2八+19.0x4.0=153kPaK1.5153——二102kPa某住宅工程地質(zhì)勘查中取原狀土做實驗。用天平秤50cm3濕土質(zhì)量為9515g，烘干后質(zhì)量為75.05g土粒比重為2.67。計算此土樣的天然密度、干密度、飽和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙度、飽和度。m_95.15150=m_95.15150=1.90g/cm3Pdm_75.05s=V50=1.50g/cm3解：已知：V=50cm3m=95.15gm=75.05gG=2.67解：已知：\—1x100%=26.7%J=m—m=20.1gmV-—^=20.1cm3wPw-28.11cm3TOC\o"1-5"\h\zV-V—V—V-1.79cm3a wsm+m+Vpp=swaw=1.94g/cm3sat V-0.78V+Ve——w a-0.78VsV+V_…n-wa=43.8%VVS-—-0.918rV+Vwa3.已知某擋土墻高度H-8.0m，墻背豎直、光滑，填土表面水平，墻后填土為中砂，重度7-18.0kN/m3，飽和重度Y-20kN/m3，內(nèi)摩擦角6-30。（1）計算作用在擋土墻sat上的總靜止土壓力P，總主動土壓力P；（2）當(dāng)墻后地下水位上升至離墻頂4.0m時，計0a算總主動土壓力P算總主動土壓力P與水壓力Paw解：（1）墻后無地下水情況：（靜止土壓力系數(shù)K0-0.4）總靜止土壓力PPP0應(yīng)用公式總靜止土壓力PPP0應(yīng)用公式0二尸H2K K=042 0，取中砂的靜止土壓力系數(shù)K0 ，可得總P靜止土壓力0--7H2K=1x18.0x82x0.4-230.4kN/m2 02P總主動土壓力a擋土墻墻背豎直、光滑，填土表面水平，適用朗肯土壓力理論，由公式P=1YH2KTOC\o"1-5"\h\za2 a1 1 （ 30\P=—YH2K=_x18.0x82xtan245——=192kN/ma2a2 l。 2J（2）墻后地下水位上升情況P①總主動土壓力a因地下水位上、下砂重度不同，土壓力分兩部分計算:水上部分墻高Hi=4.0m，重度Y=18.0kN/m3P=1P=1YH2K=

a1 2 a=48kN/m—x18.0x42x=48kN/mH=4.0m Y'=Y~Y=20—10=10kN/m3水下部分墻高2，用浮重度satwP=YHKH+1Y'H2K=18.0x4.0x0.333x4+1x10x42x0.333=122.5kN/ma2 1a22 2a 2總主動土壓力PaKJPa2=48+122.5=170.5k/mP=1YH2=1x10x42=80kN/m水壓力w2w2 2一辦公樓地基土樣，用體積為100cm3的環(huán)刀取樣試驗，用天平測得環(huán)刀加濕土的質(zhì)量為241.00g，環(huán)刀質(zhì)量為55.00g，烘干后土樣質(zhì)量為162.00g，土粒比重為2.70，計算該土樣的3，Snr， ，P該土樣的3，Snr， ，P，P.sa,，Pd，并比較各種密度的大小。解：已知：V=100cm3m=241.00—55.00=186gm=162gG=2.70，s，sm=m—m則w :=24gmV=—s=60cm3sGsm3=—=