2013年9月份考试土力学与基础工程第三次作业
一、填空题(本大题共20分,共 10 小题,每小题 2 分)
1. 由土的自重在地基内产生的应力是土的 ______ 。
2. 强夯法第一遍夯击点间距可取夯锤 ______ 的2.5~
3.5倍。
3. 土是由 ______ 风化生成的松散堆积物。
4. 地基处理中的碾压及夯实处理方法有重锤夯实、机械碾压、 ______ 、强夯法等。
5. 对于堤坝及其地基,孔隙水主要沿两个方向渗流,属于 ______ 维固结问题。
6. 地基与基础设计必须满足的基本条件包括:①作用于地基上的载荷效应
______ 地基容许承载力,② ______ 不得超过地基变形容许值,③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备
7. ______ 得出的抗剪强度指标,适用于地基的透水性较佳和排水条件良好,而建筑物施工速度又较慢的工程。
8. 无筋扩展基础中的砖基础有两种,一种是 ______ ,另一种是 ______ 。
9. 湿陷性黄土又分为 ______ 性和 ______ 性两种黄土。
10. 减轻地基不均匀沉降影响的结构措施有 ______ 建筑物自重,设置
______ , ______ 上部结构和基础的刚度,采用 ______ 结构。
二、名词解释题(本大题共20分,共 5 小题,每小题 4 分)
1. 土的固结
2. 颗粒级配
3. 静止土压力
4. 前期固结压力
5. 强夯法
三、计算题(本大题共40分,共 5 小题,每小题 8 分)
1. 某土样含水量为16%,重量为21.64N,欲把这种土的含水量变为25%,需加多少水重
2. 一方形基础底面宽b=2m,埋深d=1m,深度范围内土的重度γ=18.0kN/,作用在基础上的竖向中心载荷F=600kN,力矩Mx=100kN•m,力矩
My=100kN•m ,试计算基底最大压力边角下深度z=2m处的附加压力。
3. 已知某拟建建筑物场地地质条件,第(1)层:杂填土,厚度
1.0m,γ=18kN/m3;第(2)层:粉质粘土,厚度4.2m,γ=18.5kN/m3,e=0.92,=0.94,地基承载力特征值fak=136kPa,试按以下基础条件分别计算修正后的
地基承载力特征值:(1)当基础底面为:4×2.6m×m的矩形独立基础,埋深d=1m;(2)当基础底面为:9.5×36m×m的箱型基础,埋深d=3.5m。
分别计算修正后的地基承载力特征值
4. 某单独基础底面边长为1.8m,埋深0.5m,所受轴心载荷系数标准值
Fk=500kN。
基底以上为填土,重度γ=18.0kN/m3;其下为淤泥质土,其承载力特征值fak=80kPa。
若在基础下用重度γ=20.0kN/m3的粗砂做厚度为1.0m的砂垫层,试验算垫层厚度是否满足要求,并确定砂垫层的底面尺寸。
5. 某饱和土体积为100,土的重力为2.0N,土烘干后重1.64N,求该土的含水量、孔隙比和干重度。
四、问答题(本大题共20分,共 4 小题,每小题 5 分)
1. 有效应力原理
2. 简述从荷载开始施加到地基发生破坏,地基变形的经过哪几个阶段
3. 说明ρ、ρsat、ρ′、ρd的物理概念,并比较同一种土的ρ、ρsat、ρ′、ρd 的数值的大小。
4. 试述流砂现象和管涌现象的异同。
答案:
一、填空题(20分,共 10 题,每小题 2 分)
1.
参考答案:
自重应力
解题方案:
了解土的自重应力概念
评分标准:
填对一空得2分填错得0分
2.
参考答案:
直径
解题方案:
了解强夯法特点
评分标准:
填对一空得2分填错得0分
3.
参考答案:
岩石
解题方案:
回答出土的定义
评分标准:
填对一空得2分填错得0分
4.
参考答案:
振动压实
解题方案:
地基处理的主要方法
评分标准:
填对一空得2分填错得0分
5.
参考答案:
二
解题方案:
回答出渗流的类型
评分标准:
填对一空得2分填错得0分
6.
参考答案:
不得超过;基础沉降
解题方案:
回答出地基与基础设计所遵循的原则
评分标准:
填对一空得2分填错得0分
7.
参考答案:
土的固结排水剪(或CD)试验
解题方案:
回答出适合题目条件的抗剪强度测定方法
评分标准:
填对一空得2分填错得0分
8.
参考答案:
二皮一收,二、一间隔收
解题方案:
回答出两种类型
评分标准:
填对一空得2分填错得0分
9.
参考答案:
自重湿陷性;非自重湿陷
解题方案:
回答湿陷性黄土类型
评分标准:
填对一空得2分填错得0分
10.
参考答案:
减轻圈梁加强非敏感性
解题方案:
回答出几种主要措施
评分标准:
填对一空得2分填错得0分
二、名词解释题(20分,共 5 题,每小题 4 分)
1.
参考答案:
土体在压力作用下,土中水排出,孔隙水压力减小,有效应力增大的过程。
解题方案:
回答出土体固结的过程
评分标准:
回答完全得2分,回答不完全得1分
2.
参考答案:
土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示,称为土的颗粒级配。
解题方案:
回答级配概念
评分标准:
回答完全得2分,回答不完全得1分
3.
参考答案:
若刚性的挡土墙保持原来位置静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态时作用在墙上的土压力称为静止土压力。
解题方案:
回答三种土压力形成原因
评分标准:
回答完全得2分,回答不完全得1分
4.
参考答案:
前期固结压力是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力。
解题方案:
掌握土体所处的三种固结状态
评分标准:
回答完全得2分,回答不完全得1分
5.
参考答案:
土层在巨大的冲击能作用下,土中产生很大的压力和冲击波,致使土体局部压缩,夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,土体迅速固结的地基加固方法。
解题方案:
回答强夯法的概念
评分标准:
回答完全得2分,回答不完全得1分
三、计算题(40分,共 5 题,每小题 8 分)
1.
参考答案:
解题方案:
运用土的含水量的定义解题
评分标准:
正确列出解答公式得10分,得到正确结果再得5分
2.
参考答案:
pmax=302kPa,pmin=2kPa
解题方案:
直接代入公式
评分标准:
求出各分块所产生的附加应力作用得10分,最后结果得5分
3.
参考答案:
(1)矩形独立基础修正后的地基承载力特征值fa:
基础宽度b=2.6m(0.85),IL=0.92,ηb =0、ηd =1.0
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηbγm(d-0.5)=136+0+1.0*18*(1.0-0.5)=145kpa (2)箱型基础修正后的地基承载力特征值fa:
基础宽度b=9.5m(>6.0m),按6m考虑;埋深d=3.5m,持力层质粘土的
e=0.94(>0.85),IL=0.92,查P40表2-3得:ηb=0、ηd=1.0
γm=(18*1.0+18.5*2.5)/3.5=18.4KN/m3
fa= 136+0+1.0*18.4*(3.5-0.5)=191.2kpa
解题方案:
直接运用承载力特征值公式
评分标准:
每问7.5分,其中公式各占5分,结果各占2.5分
4.
参考答案:
解答过程参见教材P328页,例12.1 满足要求
解题方案:
求得承载力特征值,与实际承载力进行比较
评分标准:
每问7.5分,其中公式各占5分,结果各占2.5
5.
参考答案:
解答过程参见教材P18页例2.2
解题方案:
运用三相草图和指标定义解题即可
评分标准:
每问各占5分
四、问答题(20分,共 4 题,每小题 5 分)
1.
参考答案:
(答案详见教材P63页。
)
解题方案:
回答有效应力原理公式及意义
评分标准:
回答完全得2分,回答不完全得1分。
2.
参考答案:
⑴、线性变形阶段。
⑵、塑性变形阶段。
⑶、破坏阶段。
解题方案:
回答地基变形的阶段
评分标准:
各2分
3.
参考答案:
ρsat≥ρ≥ρd≥ρ′
解题方案:
分析土的物理性质指标之间的联系
评分标准:
每问各2分
4.
参考答案:
水在砂性土中渗流时,土中的一些细小颗粒在动水力作用下,可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走,这种现象称为管涌。
水的渗流方向自下而上,在土体表面取一单位体积土作进行分析.已知土在水下的浮容重,当向上的动水力与土的浮容重相等时,土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定,这种现象就称为流砂现象。
解题方案:
回答流砂与管涌的概念
评分标准:
各占2.5分。