2013-2014年第2学期课程离线作业课程名称：基础工程B 班级（全称）：土木工程（工民建）2013-16班（专本）姓名：陈士生学号： 13821935 西南交通大学网络教育学院福建宁德学习中心第一次作业21. 某原状土样测得土的密度ρ＝1.9g/cm3，土粒比重G S =2.65，土的含水率w ＝20.0％。
求孔隙比、孔隙率、饱和度、干密度、饱和密度、有效重度？22. 某土样内摩擦角 ，黏聚力问：（）作单轴压力试验时，垂直压力加到多大土样将被剪破？ （）液压为的三轴压力试验时，垂直压力加到多大（三轴试验的垂直压力包括液压）土样将被剪破？解：（a ）单轴试验时，03=σ，由公式（5-7），有：kPa 28.3422045tan 1220245tan 2245tan 231=⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+︒⨯⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+︒+⎪⎭⎫⎝⎛+︒=ϕϕσσc （b ）三轴试验时，kPa 53=σ，由公式（5-7），有：kPa47.4422045tan 12222045tan 5245tan 2245tan 2231=⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+︒⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+︒⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+︒+⎪⎭⎫⎝⎛+︒=ϕϕσσc23. 图示浅埋基础的底面尺寸为4ｍ×3ｍ，作用在基础上的主要荷载为：竖向力Ｎ=3.5×103kN ，弯矩M =1.5×102kNm ，持力层的容许承载力[σ]=420kPa 。
试计算：（1）基底最大及最小压应力各为多少？能否满足承载力要求？（2）其偏心距是否满足的要求？（3）最大压应力达到容许承载力时对应的弯距为对少？24.直径为1.2m的人工挖孔桩穿过砂粘土、细砂进入深厚的密实中砂层，各土层的桩周极限摩阻力如下表所列（单位：kPa），桩底中砂的容许承载力取为1230 kPa砂粘土细砂中砂50 65 80（提示：）25.什么是库仑抗剪强度定律?简述莫尔库仑强度准则?答：库仑抗剪强度定律：库仑认为土的抗剪强度由两部分组成，一部分是滑动面上的黏聚力，另一部分是土的摩擦阻力，用式子表示即为S=c+σtanφ；在各种复杂应力状态作用下, 莫尔库仑强度准则认为:一点的应力状态,在通过这点的各个面上的应力状态组合达到这点的抗剪强度,即发生破坏.26.何谓软弱下卧层？简述软卧下卧层验算的要点。
27.单桩承载力和群桩中一根桩的承载力是否相同？并说明其理由。
28.产生负摩阻力的情况及原因主要有哪些？29.桩基础的设计步骤有哪些？30.已知某土样重G＝0.9kN，其中土粒重G s＝0.7kN，水重G w＝0.2kN，土样体积V=0.051m3，其中土粒体积Vs＝0.028m3，水的体积Vw＝0.023m3，试求孔隙比e、孔隙率n、含水量w、饱和重度γsat ，干重度γd、土粒相对密度ds。
参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。
31.设土样厚3cm，在100~200kPa压力段内的压缩系数a1-2=2.2×10-4m2/kN，当压力为100kPa时，e=0.6。
求：（a）土样的无侧向膨胀变形模量E s；（b）土样压力由100kPa加到200kPa时，土样的压缩量S。
参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。
32.图示浅埋基础，已知主要荷载的合力为Ｎ=5.0×103kN，对应的偏心距e=0.3 m。
持力层的容许承载力为420kPa，现已确定其中一边的长度为4.0m （1）试计算为满足承载力的要求，另一边所需的最小尺寸。
（2）确定相应的基底最大、最小压应力。
第二次作业二、主观题(共12道小题)21.名词解释:无粘性土的相对密度22.名词解释:有效应力原理23.名词解释:渗透固结答：土在受到外荷载作用时，孔隙水从孔隙中排除，同时土体中的孔隙水压减小，有效应力增大，土体发生变形，这一过程称为渗透固结。
24.名词解释:中性点25.名词解释:持力层基础底面所在的地层称为持力层，它直接承受基础传来的荷载，是地基的主要受力层。
26.名词解释:软弱下卧层地基由多层土组成时，持力层以下存在容许承载力小于持力层容许承载力的土层时，这样的土层叫做软弱下卧层。
27.名词解释:刚性角答：无筋扩展基础台阶最大容许伸出的宽度与高度的比值所对应的角度α，称为刚性角。
28.名词解释:端承桩答：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力可忽略不计,此类桩称为端承桩。
29.名词解释:桩的水平临界荷载Hcr30.名词解释:负摩阻力31.土的变形特性是否能满足弹性力学的主要假定？用弹性力学公式计算土体应力的前提是什么？32.什么是自重应力和附加应力？对地基基础的沉降有何影响?第三次作业二、主观题(共12道小题)21.什么叫做地基的软弱下卧层，对基础工程有什么影响？如果地基持力层下面存在有承载力更低的软弱土，称为软弱下卧层。
当应力超过软弱下卧层的承载力后，基础会因软弱下卧层的破坏而产生过大沉降，从而影响到建筑物的使用。
22.什么是中性点。
23.桩基础的设计步骤有哪些？1、收集设计资料，包括建筑物类型、规模、使用要求、结构体系及荷载情况，建筑物地的岩土工程勘察报告等；2、选择桩型，并确定桩的断面形状及尺寸、桩端持力层及桩长等基本参数和承台埋深；3、确定单桩承载力，包括竖向抗压，抗拨及水平承载力等；4、确定群桩的桩数及布桩，并按面桩及建筑平面及场地条件确定承台类型及尺寸；5、桩基承载力与变形验算，包括竖向及水平承载力，沉降或水平位移等，对有软弱下卧层的桩基，尚验算软弱下卧层的承载力；6、桩基中各桩受力与结构设计，包括各桩桩顶荷载分析，内力分析以及桩身结构构造设计等；7、承台结构设计，包括承台的抗弯，抗剪、抗冲切及抗裂等强度设计及结构构造等。
桩基础设计需满足上述两种极限状态的要求，如在上述设计步骤中出现不满足这些要求时，应修改设计参数甚至方案，直至全部满足各项要求方可结束设计工作。
24.有一块体积为的原状土样，重，烘干后重。
已知土粒比重（相对密度）。
求土的天然重度、天然含水量、干重度、饱和重度、浮重度、孔隙比及饱和度。
25.某外墙下条形基础底面宽度b=1.5m，基础底面标高为－1.5m，室内地面标高为±0.000，室外地面标高为－0.6m，土的重度为，墙体作用在基础顶面的竖向荷载F=230KN/m，试求基底压力p 。
26.图示浅埋基础的底面尺寸为6.5ｍ×7ｍ，作用在基础上的荷载如图中所示（其中竖向力为主要荷载，水平力为附加荷载）。
持力层为砂粘土，其容许承载力[ ]=240kPa。
试检算地基承载力、偏心距、倾覆稳定性是否满足要求。
（提示：要求倾覆安全系数K0≥1.5）27.土的变形模量与压缩模量的关系？答：变形模量E0压缩模量ES虽都是竖向应力与竖向应变的比值，但概念上有所区别：E0是在现场测试获得，是靠基底正下方土柱周围的土体起到一定的侧限作用；而ES是通过室内压缩试验方法得，是土体在完全侧限条件下的压缩，与其他弹性材料的弹性模量不同，具有相当部分不可恢复的残余变形。
理论上E0与ES是可以互相换算的。
28.试比较说明朗肯土压力理论和库仑土压力理论的优缺点和存在的问题？29.地基的三种承载力是什么？三种常见地基破坏形态是哪些？答：地基承载力：地基承受荷载的能力；极限承载力：地基破坏时所对应的基底压力；容许承载力：保证地基不发生破坏（不产生过大沉降）留有一定安全储备时所允许的最大基底压力；常见的三种地基破坏分别是整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲切破坏30.简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤。
31.确定浅埋基础的最小埋深时主要应考虑那些因素？如何确定基础的埋深？解：最小埋深：（1）无冲刷时，为保证持力层稳定，埋深应大于一定深度；（2）有冲刷时，基底应在局部冲刷线以下一定深度；（3）在寒冷地区，应考虑到土的冻胀性的影响。
确定埋深：（1）满足最小埋深的要求。
（2）选择埋深浅、性质好的土层作为持力层。
（3）综合技术、经济、施工等方面因素，选出最佳方案。
32.某土层中地下水位在地表下1.0 m，第一层为粉质粘土，厚2m，天然容重18.6kN/m3，饱和容重18.8kN/m3；第二层为砂质粘土，厚3m，天然容重18.1kN/m3，饱和容重18.4kN/m3；计算土中自重应力并绘出分布图。
（水的容重为10 kN/m3）第四次作业二、主观题(共19道小题)11.图示浅埋基础的底面尺寸为4ｍ×3ｍ，作用在基础上的主要荷载为：竖向力Ｎ=3.5×103kN，弯矩M=1.5×102kNm，持力层的容许承载力[ ]=420kPa。
试计算：（1）基底最大及最小压应力各为多少？能否满足承载力要求？（2）其偏心距是否满足的要求？（3）最大压应力达到容许承载力时对应的弯距为对少？12.名词解释：渗透破坏答：由于水在土体中渗流对土体产生的破坏成为渗透破坏，常见的有流土、管涌。
13.名词解释：固结度由外荷载引起的超静孔隙水压力消散的程度，也等于外荷载作用下地基固结沉降的比例。
14.名词解释：土的压缩模量15.名词解释：地基持力层与基础直接接触的那个土层，它直接随基础传来的荷载，是地基的主要受力层。
16.名词解释：端承桩答：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力可忽略不计,此类桩称为端承桩。
17.什么是库仑抗剪强度定律?简述莫尔库仑强度准则?答：库仑抗剪强度定律：库仑认为土的抗剪强度由两部分组成，一部分是滑动面上的黏聚力，另一部分是土的摩擦阻力，用式子表示即为S=c+σtanφ；在各种复杂应力状态作用下, 莫尔库仑强度准则认为:一点的应力状态,在通过这点的各个面上的应力状态组合达到这点的抗剪强度,即发生破坏.18.何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力？并试述三种典型土压力发生条件。
答：当挡土墙静止不动时，墙后土体由于墙的侧限作用而处于静止状态，此时墙后土体作用在墙背上的土压力称为静止土压力。
当挡土墙在墙后土体的推力作用下，向前移动，墙后土体随之向前移动。
土体下方阻止移动的强度发挥作用，使作用在墙背上的土压力减小。
当墙向前位移到某一位置时，土体中产生滑裂面，同时在此滑裂面上产生抗剪强度全部发挥，此时墙后土体达到主动极限平衡状态，墙背上的土压力减至最小，。
因为土体主动推墙，称之为主动土压力。
当挡土墙在较大的外力作用下，向后移动推动土体，填土受墙的挤压作用，使作用在墙背上的土压力增大，当挡墙向填土方向位移到某一位置时，墙后土体即将被挤出产生滑裂面，在侧滑裂面上的额抗剪强度全部发挥，墙后土体达到极限平衡状态，墙背上作用的土压力增至最大，因为是土体被动地被墙推移，称之为被动土压力。
19.地基与基础的概念是什么？什么叫天然地基浅基础？有哪几种类型？选择基础类型需考虑哪些重要的因素？20.什么叫做地基的软弱下卧层，对基础工程有什么影响？如果地基持力层下面存在有承载力更低的软弱土，称为软弱下卧层。