2021-2022年《土力學與基礎工程》平時作業(yè)-華南理工大學網絡教育學院

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1、土力學與基礎工程2021-2022學年第一學期平時作業(yè)華南理工大學網絡教育學院一、問答題(每題10分,共100分)1. 地基與基礎的概念及其分類。答:通常把直接承受建筑物荷載,并受其影響的那一部分地層稱為地基。未經人工處理就可以滿足設計要求的地基稱為天然地基;若天然地層較軟弱,其承載力不能滿足設計要求時,則需先經人工加固,再修建基礎,這種地基稱為人工地基。基礎是建筑物的下部結構,一般埋深小于5m且能用一般方法施工的基礎屬于淺基礎,當埋深大于5m,采用特殊方法施工的基礎屬于深基礎。2. 寫出界限含水率的定義,并列舉出三個界限含水率。答:界限含水率是指粘性土從一個稠度狀態(tài)到另一個稠度狀態(tài)時的分界含

2、水率。(1) 縮限是固態(tài)與半固態(tài)之間的界限含水率;(2) 塑限是半固態(tài)與塑態(tài)之間的界限含水率;(3) 液限是塑態(tài)與液態(tài)之間的界限含水率。3. 簡述三軸壓縮試驗的原理及其優(yōu)缺點。答:三軸壓縮試驗是測定土的抗剪強度的一種方法,根據剪切前的固結程度和排水條件的不同試驗分為不固結不排水剪(UU)、固結不排水剪(CU)和固結排水剪(CD)三種試驗類型。(1)不固結水排水剪試驗(UU)是在施加周圍壓力和增加軸向壓力直至破壞過程中均不允許試樣排水,試驗自始至終關閉排水閥門。本試驗可以測得總抗剪強度參數Cu,u。(2)固結不排水剪試驗(CU)是試樣先在某一周圍壓力作用下排水固結,然后在保持不排水的情況下增加軸

3、向壓力直至破壞。本試驗可以測得總抗剪強度參數Ccu,cu,,有效抗剪強度參數C,和孔隙壓力系數。(3)固結排水剪試驗(CD)是試樣先在某一周圍壓力作用下排水固結,然后在允許試樣充分排水的情況下增加軸向壓力直到破壞。本試驗可以測得有效抗剪強度參數Ccd,cd,和變形參數。優(yōu)點:試驗能嚴格控制試樣的排水條件,準確測定剪切過程中孔隙水壓力變化,不確性指定破裂面位置。除抗剪強度指標外還可測定土的靈敏度,側壓力系數,孔隙水壓力系數等。缺點:存在試樣制備和試驗操作比較復雜,試驗中的應力與應變仍不夠均勻的缺點。4. 什么是超固結比OCR?根據OCR將土分成哪幾類?答:超固結比(OCR):指前期固結壓力pc與

4、現有覆蓋土重Pi之比,也稱為超壓密比。按照前期固結壓力Pc與自重應力P)相比較的情況,將土的天然密實狀態(tài)分為:(1)正常固結土:pc=pi,OCR=1;(2)超固結土:PcPi,OCR1;(3)欠固結土:pcpi,OCRlo5. 簡述地基破壞的形式及其影響因素。答:破壞模式有:、整體剪切破壞;、局部剪切破壞;、沖切剪切破壞。影響因素有:、地基土的條件,如種類、密度、含水量、壓縮性、抗剪強度等;、基礎條件,如型式、埋深、尺寸等,其中壓縮性是影響地基破壞模式的主要因素。6. 簡述分層總和法計算地基沉降的步驟。答:分層總和法計算地基最終沉降步驟: (1)根據有關要求和土體性質進行地基分層; (2)計

5、算分層出的自重應力,地下水位以下取有效重度進行計算;(3)計算各分層點的附加應力,并求出各分層界面處附加應力的平均值;(4)各分層自重應力平均值和附加應力平均值之和作為該分層受壓后所受總應力;(5)確定壓縮層厚度;(6)計算各分層的壓縮量;(7)計算基礎平均最終沉降量。7. 某飽和黏性土(即Sr=1.0)的含水量為w=40%,土粒比重GS=2.70,求土的孔隙比e和干密度d。解:設土粒的體積,則由下圖所示的三相指標換算圖可以得到:土粒的質量 水的質量 孔隙的體積 孔隙比 ; 干密度 .8. 已知土的粘聚力c=30kPa,內摩擦角=30,土中某截面上的傾斜應力p=160kPa,且p的方向與該平面

6、成=55時,該平面是否會產生剪切破壞?解:受 力面上的正應力 =psin =160 sin 55 =131.06kPa剪應力 =pcos =160 cos55 =91.77 kPa其抗剪強度 f = tan +c=131.06 tan30 +30=105.67 kPa =91.77 kPa ,所以該平面不會破壞。9. 試計算下圖所示土層的自重應力,并繪制自重應力曲線。 填土 1=16kN/m3 z1=1m 粘土 2=19kN/m3 z2=2m 砂土 3=20kN/m3 z3=2m 解: cz 1 = 1 z 1 =16 1=16kPa cz 2 = 1 z 1 + 2 z 2 =16 1+19

7、 2=54kPa cz 3 = 1 z 1 + 2 z 2 + 3 z 3 =16 1+19 2+20 2=94kPa 10. 墻背垂直光滑的擋土墻,墻高5m墻后填土為無黏性土,填土表面水平。填土=18kN/m3,=40,c=0。試分別計算出靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力。若墻與土間的摩擦角=20,求主動土壓力值。解:第一問=0時,可用朗肯理論:(1) 靜止土壓力P0=K0rz對于無粘性土:K0=1-sinE0=1/2K0rH2(2) 主動土壓力Ka=tg2(45-/2)Ep=1/2KarH2(3) 被動土壓力Kp=tg2(45+/2)Ep=1/2KprH2第二問=20時,可用朗肯理論,查表P214,Ka=0.199Ea=1/2K0rH2

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