大工《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》模擬試卷A+B答案
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1、1、2、3、1、2、3、4、5、6、7、89、 、單項選擇題(本大題共10小題,每小題3分,共30分) 處于天然狀態(tài)的砂土的密實度一般用哪一種試驗來測定?(C) A.荷載試驗B.現(xiàn)場十字板剪切試驗C.標準貫入試驗D.輕便觸探試驗 評價下列說法的正誤。(D) ① 土的滲透系數(shù)越大,土的透水性也越大,土中的水力梯度也越大 ② 任何一種土,只要水力梯度足夠大,就可能發(fā)生流土和管涌 ③ 土中一點滲流力的大小取決于該點孔隙水總水頭的大小 ④ 滲流力的大小不僅取決于水力梯度,還與其方向有關(guān) A.①對B.②對C.③和④對D.全不對 通過土粒承受和傳遞的應(yīng)力稱為(A)。 A.有效應(yīng)力B.
2、總應(yīng)力C.附加應(yīng)力D.孔隙水壓力 由某土顆粒級配累計曲線得:de。=12.5mm,4。=0.03mm,該土的不均勻系數(shù)cu為(A) A.416.7 B.4167 C. 2.4X10 D.12.53 對無粘性土的工程性質(zhì)影響最大的因素是 (B)。 A.含水量 B.密實度 C. 礦物成分 D.顆粒的均勻程度 土透水性的強弱可用土的哪一個指標來反映? (D) A.壓縮系數(shù) B.固結(jié)系數(shù) C. 壓縮模量 D.滲透系數(shù) 當(dāng)各土層中僅存在潛水而不存在毛細水和承壓水時,在潛水位以下土自重應(yīng)力為(C)。 A.靜水壓力B.總應(yīng)力C.有效應(yīng)力,但不等于總
3、應(yīng)力D.有效應(yīng)力,等于總應(yīng)力 所謂土的固結(jié),主要是指(B)。 A.總應(yīng)力引起超孔隙水壓力增長的過程B.超孔隙水壓力消散,有效應(yīng)力增長的過程 C.總應(yīng)力不斷增加D.總應(yīng)力和有效應(yīng)力不斷增加的過程 下列說法中正確的是(B)。 A.土的抗剪強度與該面上的總正應(yīng)力直接相關(guān)B.土抗剪強度與該面上的有效正應(yīng)力成正比 C.剪切破裂面發(fā)生在最大剪應(yīng)力作用面上D.破裂面與小主應(yīng)力作用面夾角為45°+「/2 若代表土中某點應(yīng)力狀態(tài)的摩爾應(yīng)力圓與抗剪強度包線相切,則表明土中該點(C)。 A.任一平面上的剪應(yīng)力都小于土的抗剪強度B.某一平面上的剪應(yīng)力超過了土的抗剪強度 C.在相切點所代表的平面上,剪
4、應(yīng)力正好等于抗剪強度D.在最大剪應(yīng)力作用面上,剪應(yīng)力正好等于抗剪強度 當(dāng)擋土墻后的填土處于主動極限平衡狀態(tài)時,擋土墻(B)。 A.在外荷載作用下推擠墻背土體B.被土壓力推動而偏離墻背土體 C.被土體限制而處于原來的位置D.受外力限制而處于原來的位置 對于(C),較易發(fā)生整體剪切破壞。 A.高壓縮性土B.中壓縮性土C.低壓縮性土D.軟土10、計算擋土墻壓力時,荷載效應(yīng)(D)。 A. 應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標準組合B. 應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準永久組合 D. 應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,但其分項系數(shù)均為 1.0 C. 應(yīng)按承載
5、能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,采用相應(yīng)的分項系數(shù) 二、填空題(本大題共5小題,每空1分,共10分)1、如果土層在自重作用下的固結(jié)過程已經(jīng)完成,而且歷史上也未承受過比自重應(yīng)力大的應(yīng)力,則稱該土層處在_正常固結(jié)—狀態(tài)。 2、粘性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水量稱為—界限含水量。粘性土由—半固態(tài)_轉(zhuǎn)到—可塑態(tài)的界限含水量稱為塑限。 3、某粘性土經(jīng)試驗測得3=55%,宜=50%,如=31.5%,貝UIp=_18.5,Il=—1.27。 4、土的抗剪強度有試驗確定,一般來講室內(nèi)試驗有—直剪試驗、三軸剪切試驗和_無側(cè)限壓縮試驗等試驗方法。 5、含水量不變,原狀土不排水強度與徹底擾動后重
6、塑土的不排水強度之比稱為飽和軟粘土的—靈敏度__。 1、如果土層過去承受過比現(xiàn)在自重應(yīng)力大的應(yīng)力(例如冰川覆蓋),后來應(yīng)力降低(例如冰川后退),土層膨脹,則稱該土層處在—超固結(jié)狀態(tài)。 2、粘性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水量稱為—界限含水量。粘性土由―固態(tài)轉(zhuǎn)到—半固態(tài)的界限含水量稱為縮限。 3、中心荷載作用下,基底壓力近似呈__均勻_分布,在單向偏心荷載作用下,當(dāng)偏心距e<—時,基底壓力呈梯形_-6—分布;當(dāng)一e=-時,基底壓力呈三角形分布。 64、地基承受荷載的能力稱為地基承載力,通常區(qū)分為兩種承載力,分別是_極限承載力_和_容許承載力_。 5、含水量不變,土經(jīng)擾動之后強度下
7、降,經(jīng)過靜置它的強度可隨時間而逐漸得到部分恢復(fù)的現(xiàn)象稱為粘性土的_觸變性_。 三、簡答題(本大題共4小題,每小題6分,共24分)1、分層總和法的含義是什么?分層總和法:p75地基沉降計算深度:p77 分層總和法是指將地基沉降計算深度內(nèi)的土層按土質(zhì)和應(yīng)力變化情況劃分為若干分層,分別計算各分層的壓縮量,然后求其總和得出地基最終沉降量。這是計算地基最終沉降量的基本且常用的方法。 地基沉降計算深度,是由豎向附加應(yīng)力和土的自重之比確定。 對于一般粘性土,當(dāng)?shù)鼗成疃鹊母郊討?yīng)力與自重應(yīng)力之比等于0.2時,改深度范圍內(nèi)的圖層即為地基沉降計算深度。 對于軟粘土,則以地基某深度的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比
8、等于0.1為標準確定壓縮層的厚度。 2、朗肯土壓力理論與庫倫土壓力理論之間的異同點?------朗肯土壓力理論:p120庫倫理論:p126 相同點:都要求擋土墻的移動是以使墻后填土的剪力達到抗剪強度(極限狀態(tài)下)土壓力?都利用莫爾—庫侖強度理論;不同點:朗墾理論是根據(jù)土體中各點處于平衡狀態(tài)的應(yīng)力條件直接求墻背上各點的土壓力?要求墻背光滑,填土表面水平,計算結(jié)果偏大?而庫侖理論是根據(jù)墻背與滑動面間的楔塊型處于極限平衡狀態(tài)的靜力平衡條件求總土壓力?墻背可以傾斜,粗糙填土表面可傾斜,計算結(jié)果主動壓力滿足要求,而被動壓力誤差較大.朗肯理論是考慮墻后填土每點破壞,達極限狀態(tài);庫侖理論則考慮滑動土體的
9、剛體的極限平衡;3、試根據(jù)土中應(yīng)力理論,闡述均布條形荷載下地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律。 在離基礎(chǔ)底面(地基表面)不同深度z處各個水平面上,以基底中心點下軸線處的匕為最大,隨著距離中軸線愈遠愈??;在荷載分布范圍內(nèi)之下任意點沿垂線的Cz值,隨深度愈向下愈小。 三、簡答題4、簡述詳細勘察的目的。 按不同建筑物或建筑群,例如,建筑地基良好對基礎(chǔ)設(shè)計方案做出論證和建議,例如,地基良好對地基處理、基坑支護、工程降水方案做出論證和建議,例如,對深厚淤泥質(zhì)地基作為海港碼頭,對不良地質(zhì)作用的防治做出論證和建議,例如,在山前沖積平原建筑場地,1、某地基土滲透系數(shù)很小,若在其上修建建筑物,需驗算不同時期的穩(wěn)定性
10、,試問:(1)若采用快速施工,驗算竣工時地基穩(wěn)定性應(yīng)采用什么試驗方法確定土的抗剪強度指標?為什么?(2)若采用慢速施工,驗算竣工時地基穩(wěn)定性應(yīng)采用什么試驗方法確定土的抗剪強度指標?為什么? 答:某地基土的滲透系數(shù)很小,則可判定為粘性土。粘性土強度性狀是很復(fù)雜的,不同的試驗方法以及試驗條件會導(dǎo)致不同的強度指標。(1)采用快速施工時,地基土的透水性較差,故可采用不固結(jié)不排水試驗或直剪試驗來確定強度指標。(2)慢速施工時,地基荷載增長速率較慢,但地基土透水性較差,故可考慮采用固結(jié)不排水或固結(jié)快剪試驗來確定強度指標。 2、分別指出下列變化對主動土壓力及被動土壓力各有什么影響?(1)內(nèi)摩擦角變大;(
11、2)外摩擦角變小;(3)填土面傾角增大。 答:根據(jù)庫倫土壓力理論, 1內(nèi)摩擦角0變大,主動土壓力減小,被動土壓力增大2外摩擦角3變小,主動土壓力增大,被動土壓力減小3填土面傾角B增大,主動土壓力增大,被動土壓力減小4墻背傾斜(俯斜)角a減小,主動土壓力減小,被動土壓力增大3、土的自重應(yīng)力在任何情況下都不會引起土層的變形嗎?為什么? 答:土中自重應(yīng)力在有些情況下會引起土層的變形。這是因為對于成土年代長久,土體在自重應(yīng)力作用下已經(jīng)完成壓縮固結(jié),土自重應(yīng)力不會引起土層的變形。對于欠固結(jié)土,由于沉積后經(jīng)歷年代時間不久,其自重固結(jié)作用尚未完成,自重應(yīng)力會引起土層的變形。地下水位下降,使地基中有效自
12、重應(yīng)力增加,從而也會引起土層的變形。 4、用砂土剪脹性原理和有效應(yīng)力原理分析1976年唐山地震中有許多建立在飽和松砂地基上的建筑物發(fā)生傾斜或倒塌,或堤岸向河道滑移等現(xiàn)象的原因。 答:(1)土受剪會發(fā)生體積變化,松砂受剪發(fā)生剪縮,體積減小。(2)由于飽和松砂孔隙被水充滿,受剪時體積不減小,因而產(chǎn)生孔隙水壓力。有效應(yīng)力下降。(3)孔隙水壓力累積至總應(yīng)力時,有效應(yīng)力為零,土粒處于懸浮狀態(tài),土發(fā)生液化。(4)根據(jù)抗剪強度理論,有效應(yīng)力為零的砂土就失去了承載能力。 四、計算題(本大題共3小題,每小題12分,共36分)1、某原狀土樣,試驗測得土的天然密度亍=1.7t/m,含水量.=22.0%,土粒相
13、對密度ds=2.72。試求該土樣的孔隙比e、孔隙率n、飽和度sr、干重度d、飽和重度sat及浮重度oJ(1)JSrds e亠1e (dse).. sat1e=(ds_〔),1e2、某土壓縮系數(shù)為0.16MPa-1,強度指標C=20kPa,=30。若作用在土樣上的大小主應(yīng)力分別為350kPa和150kPa,問:⑴該土樣是否破壞?⑵若小主應(yīng)力為100kPa,該土樣能經(jīng)受的最大主應(yīng)力為多少? ?解破裂角〉=45--211(G?二3)(G-;「3)cos2: 221 (F-;「3)sin2: 2由上面的計算,可以得到該土樣不會發(fā)生破壞。 若最小主應(yīng)力為100kPa,則該土樣經(jīng)受的最大主
14、應(yīng)力為: 2:: ;片-;「3tan(45—)2ctan(45?)1、已知:地基土的抗剪強度指標c=10kPa,=30。求:當(dāng)?shù)鼗心滁c的最大主應(yīng)力二r=400kPa,而小主應(yīng)力-3為多少時,該點剛好發(fā)生剪切破壞? 解:根據(jù)題意得到: 2jo? 3i1tan(45)-2ctan(45)22 2.4m m m1 r2 ■m L *1 3、如圖1所示,某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為4m2.4m,設(shè)計地面下埋深為1.2m(高于天然地面0.2m),設(shè)計地面以上荷載為1200kN,基底標高處原有土的平均重度為18kN/m3。試求基底水平面1點及2點下各3.6m深度M
15、1點及M2點處的地基附加應(yīng)力值cz1和匚z2(計算所需數(shù)據(jù)如表1所示)。 l/b z/b Kc l/b z/b Kc 1.2 1.8 0.108 3.0 1.8 0.143 1.8 1.8 0.129 1.0 4.0 0.027 表1矩形基底受豎直均布荷載作用時角點下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)Kc值3.6m圖1矩形基礎(chǔ)底面尺寸示意圖 解基底附加應(yīng)力p0=p點M1:過1點將基底分為相同的兩塊,每塊尺寸為2.4m2m,故l/b,z/b,得到:c= 二z=2:cP。 點M2:過2點作如圖所示的矩形,對矩形ac2d: h/b,z/b,得到:c1二對矩形bc21:
16、 〔2小2,z/b2,得到-c2;「z=2(爲(wèi)「c2)P0abc 2、如圖1所示,某建筑柱基采用矩形基礎(chǔ),矩形基礎(chǔ)底面積丨b=6m&m,基底上作用著豎直均布荷載p=300kPa,試求基底上A、E、C、D和0等點以下深度z=2m處的豎向附加應(yīng)力。 b=2m 表1矩形基底受豎直均布荷載作用時角點下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)Kc值 l/b z/b Kc l/b z/b Kc 1.5 1.0 0.1935 3.0 4.0 0.060 6.0 2.0 0.137 1.0 1.33 0.138 3.0 1.0 0.203 3.0 1.33 0.177 3.0
17、 2.0 0.131 9.0 4.0 0.075 圖1矩形基礎(chǔ)底面積示意圖解:(1)為了求A點以下的附加應(yīng)力,通過A點將基底劃分為2m3m面積相等的矩形面積,這樣A點就落在邊長 丨1=3m、寬度d=b=2m的兩個相同矩形面積的公共角點上。根據(jù)IJd=1.5和z/b^1,查表得Kc=0.1935,所以A點以下的附加應(yīng)力為: 二zA=2KcP 為了求E點以下的附加應(yīng)力,通過E點將基底劃分為1m6m面積相等的矩形面積,這樣E點就落在邊長h=l=6m、寬度d=1m的兩個相同矩形面積的公共角點上。根據(jù)h/d=6和z/b^2,查表得K^0.137,所以E點以下的附加應(yīng)力為: Lb=
18、2KcP C點就落在邊長丨-6m、寬度b=2m的兩個相同矩形面積的公共角點上。根據(jù)丨/b=3和z/b=1,查表得Kc=0.203,所以C點以下的附加應(yīng)力為: 二zc=KcP 為了求中心點O點以下的附加應(yīng)力,通過O點作平行于基底長、短邊的兩根輔助線,將基底分成四塊相等面積的矩形面積,對于每一塊面積來說,由IJD=3和z/b^2,查表得Kc=0.131,所以O(shè)點以下的附加應(yīng)力為: 二zo=4?p (5)為了求D點以下的附加應(yīng)力,通過D點分別作平行于基底長、短邊的兩根輔助線,利用表查得各塊面積對D點的附加應(yīng)力系數(shù)列于表中: 二zD「KcP 3、甲建筑和乙建筑兩個相距甚遠的方形基礎(chǔ)如圖
19、 2所示,分別位于土層情況相同的地面上,其中甲基礎(chǔ)的面積為4m4m,乙基礎(chǔ)為1m1m,基礎(chǔ)均作用300kPa的垂直均布壓力。試求兩基礎(chǔ)中心點0以下深度為1m、2m、3m 處得豎向附加應(yīng)力并繪制出分布圖。 甲 乙 表2矩形基底受豎直均布荷載作用時角點下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)Kc值 l/b z/b & l/b z/b 心 1.0 0.5 0.2315 1.0 2.0 0.084 1.0 1.0 0.1750 1.0 4.0 0.027 1.0 1.5 0.1215 1.0 6.0 0.013 b=4mb=1m IM, —j―qp=300kP
20、a ―p=300kPa 打o 0 軟土層 圖2甲、乙建筑的方形基礎(chǔ)示意圖 解:通過基底中心分別作平行基底兩邊的輔助線,如圖虛線所示,于是將甲基礎(chǔ)的地面劃分為4個2m2m的相同方 形面積,將乙基礎(chǔ)的底面劃分為0.5m0.5m的方形面積。因為中心點O均落在4個方形面積的公共角點上, 利用“角點法”求得O點以下各深度上的豎向附加應(yīng)力如表所示,分布圖如圖1所示。表中二z。=4Kcp,p=300kPa。 甲 表1甲、乙基礎(chǔ)中心點下豎向附加應(yīng)力計算表 地基下深度 4m^4m的甲基礎(chǔ) 1mIm的乙基礎(chǔ) z(m) h/b. z/b1 Kc ^
21、zo(kPa) h/b. z/b] Kc 6o(kPa) 1.0 1.0 0.5 0.2315 277.8 1.0 2.0 0.084 100.8 2.0 1.0 1.0 0.1750 210.0 1.0 4.0 0.027 32.4 3.0 1.0 1.5 0.1215 145.8 1.0 6.0 0.013 15.6 b=4mb=1m Mi W rm p=300kPa o o 1 1 ■/ / 2 3 / V J / 145.8kPa 2 3 _/ 寸15.6kPa 』 軟土層 圖1甲、乙基礎(chǔ)中心點下豎向附加應(yīng)力分布圖
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