土力學與地基基礎(chǔ)復習試題及答案（二）大學生試題及答案
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土力學與地基基礎(chǔ)復習試題及答案（二）
一判斷題：下列陳述是否正確，正確打√，錯誤打×。
1.土的不均勻系數(shù)越小，土粒越均勻。 (√)
2.土的飽和度不能大于100%。 (√)
3.隨深度增加，土的附加應(yīng)力越來越小。 (√)
4.當土中孔隙完全被氣體充填時，稱為飽和土。 (×)
5.土的質(zhì)量密度與土的比重為同一概念。 (×)
6.附加應(yīng)力指建筑物荷載通過基礎(chǔ)傳給地基在接觸面上的應(yīng)力。 (×)
7.當e=0時，基底應(yīng)力為三角形分布。 (×)
8.土的壓縮變形主要是土中孔隙內(nèi)的氣體和水被擠出而產(chǎn)生的。 (√)
9.在計算地基變形深度時考慮地層情況，需要分層。 (√)
10.在荷載作用下，地基中只會產(chǎn)生附加應(yīng)力，不會產(chǎn)生剪力。 (×)
二、名詞解釋
弱結(jié)合水(薄膜水)：緊靠于強結(jié)合水的外圍形成一層結(jié)合水膜。它仍然不能傳遞靜水壓力，但水膜較厚的弱結(jié)合水能向臨近的較薄的水膜緩慢移動。
飽和度：土中孔隙水的體積與孔隙體積之比，以百分數(shù)表示。
壓縮系數(shù)：表示土的壓縮性大小的主要指標，壓縮系數(shù)大，表明在某壓力變化范圍內(nèi)孔隙比減少得越多，壓縮性就越高。
土的.前期固結(jié)壓力： 是指土層在過去歷史上曾經(jīng)受過的最大固結(jié)壓力，通常用PC來表示。前期固結(jié)壓力也是反映土體壓密程度及判別其固結(jié)狀態(tài)的一個指標。
有側(cè)限壓縮(無側(cè)脹壓縮)：指受壓土的周圍受到限制，受壓過程中基本上不能向側(cè)面膨脹，只能發(fā)生垂直方向變形。
三、簡答
1、簡述土的壓縮性及工程意義
答：建筑物的荷載通過基礎(chǔ)要全部傳遞到地基土上，在地基中引起附加應(yīng)力。同其他任何材料——樣，在附加應(yīng)力作用下，地基土要產(chǎn)生附加變形，這種變形一般包括體積變形和形狀變形(畸變)，我們把這種在外力作用下土體積縮小的特性稱為土的壓縮性。
眾所周知，土體是由固體顆粒、水和氣體組成的三相體。在工程上一般壓力(100-600kPa)作用下，土顆粒的體積變化不及全部土體積變化的1/400，可不予考慮，而土中水和氣體具有流動性，在外力作用下會沿著土中孔隙排出或向遠處擴散，同時存在于細顆粒土中的封閉氣泡具有可壓縮性，從而引起土體積減小而發(fā)生壓縮變形。
由于土中水和氣體的排出或擴散需要時間，我們把土在荷載作用卜孔隙水壓力消散、有效應(yīng)力增長、土體積變形隨時間發(fā)展的過程稱為土的固結(jié)。對于透水性較大的碎石土、砂土等粗顆粒土體，在荷載作用下土中水和氣體很快排出了，其固結(jié)過程在很短的時間內(nèi)就可結(jié)束。相反地，對于黏性土等細顆粒土體，其透水性差，在荷載作用下土中水和氣體只能慢慢地排出，固結(jié)過程需要較長的時間(有時需十幾年或幾十年)才能完成。
從工程意義上來說，地基沉降有均勻沉降和不均勻沉降之分。當建筑物墓礎(chǔ)均勻下沉時，從結(jié)構(gòu)安全的角度來看，不致有什么影響，但過大的沉降將會嚴重影響建筑物的使用與美觀，如造成設(shè)備管道排水倒流，甚至斷裂等;當建筑物墓礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降時，建筑物可能發(fā)生裂縫、扭曲和傾斜，影響使用和安全，嚴重時甚至會使建筑物倒塌。因此，在不均勻或軟弱地墓上修建建筑物時，必須考慮土的壓縮性和地基變形等方面的問題。
2、簡述軟土地基的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物理力學性質(zhì)的基本特點。
答：軟土地基：系指由淤泥、淤泥質(zhì)土、松軟沖填土與雜填土，或其他高壓縮性軟弱土層構(gòu)成的地基。
—、高壓縮性：軟土由于孔隙比大于1，含水量大，容重較小，且土中含大量微生物、腐植質(zhì)和可燃氣體，故壓縮性高，且長期不易達到國結(jié)穩(wěn)定。在其它相同條件下，軟土的塑限值愈大，壓縮性亦愈高。
二、抗剪強度低：因此軟土的抗剪強度最好在現(xiàn)場作原位試驗。
三、透水性小：軟土的透水性能很低，垂直層面幾乎是不透水的，對排水固結(jié)不利，反映在建筑物沉降延續(xù)時間長。同時，在加荷初期，常出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，影響地基的強度。
四、觸變性：軟土是絮凝狀的結(jié)構(gòu)性沉積物，當原狀土未受破壞時常具一定的結(jié)構(gòu)強度，但一經(jīng)擾動，結(jié)構(gòu)破壞，強度迅速降低或很快變成稀釋狀態(tài)。軟土的這一性質(zhì)稱觸變性。所以軟土地基受振動荷載后，易產(chǎn)生側(cè)向滑動、沉降及其底面兩側(cè)擠出等現(xiàn)象。
五、流變性：是指在一定的荷載持續(xù)作用下，土的變形隨時間而增長的特性。使其長期強度遠小于瞬時強度。這對邊坡、堤岸、碼頭等穩(wěn)定性很不利。因此，用一般剪切試驗求得抗剪強度值，應(yīng)加適當?shù)陌踩禂?shù)六、不均勻性：軟土層中因夾粉細砂透鏡體，在平面及垂直方向上呈明顯差異性，易產(chǎn)生建筑物地基的不均勻沉降。
3、在設(shè)計地基基礎(chǔ)時，一般要考慮哪些因素?
基礎(chǔ)設(shè)計必須考慮下列因素：建筑物的安全等級及用途、上部結(jié)構(gòu)的條件 、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和場地條件、施工方法及造價 ;地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本要求是強度要求 、變形要求
四、計算題
1、薄壁取樣器采取的土樣，測出其體積V與重量分別為38.4cm3和67.21g，把土樣放入烘箱烘干，并在烘箱內(nèi)冷卻到室溫后，測得重量為49.35g。試求土樣的(天然密度)，(干密度)，w(含水量)，e(孔隙比)，n(孔隙率)，飽和度。()
解：①
②
③
④
⑤
⑥
2、有一粘性層，厚為10m，上、下兩面均可排水。現(xiàn)從粘土層中心取樣后切取一厚2cm的試樣，放入固結(jié)儀做試驗(上、下均有透水面)，在某一級固結(jié)壓力作用下，測得其固結(jié)度達到80%時所需的時間為10分鐘，問該粘土層在同樣固結(jié)壓力作用下達到同一固結(jié)度所需的時間為多少?若粘性土改為單面排水，所需時間又為多少?
解：已知H1=10m,H2=20m,t2=10分鐘Vt=80%
由于土的性質(zhì)和固結(jié)度均相同，因而由Cv1=Cv2及Tv1=Tv2的條件可得：
，年
當粘土層改為單面排水時，其所需時間為t3，則由相同的條件可得：
，年
從上可知，在其它條件相同的條件下，單面排水所需的時間為雙面排水的四倍。
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