《地基与基础》习题集第一章土的物理性质及工程分类一、思考题1-1何谓土的结构?土的结构有哪几种?试将各种土的结构的工程性质作一比较。
1-2土由哪儿部分组成?土中三相比例的变化对土的性质有什么影响?1-3何谓土的颗粒级配?何谓级配良好?何谓级配不良?1-4土体中的土中水包括哪几种?结合水有何特性?土中固态水(冰)对工程有何影响?1-5土的物理性质指标有哪些?其中哪几个可以直接测定?常用测定方法是什么?1- 6 土的密度Q与土的重度/的物理意义和单位有何区别?说明天然重度/、饱和重度兀“、有效重度;/和干重度为之间的相互关系,并比较其数值的大小。
1-7无粘性土最主要的物理状态指标是什么?1-8粘性土的物理状态指标是什么?何谓液限?何谓槊限?它们与天然含水量是否有关?1-9何谓塑性指数?其大小与土颗粒粗细有何关系?1-10何谓液性指数?如何应用其大小来评价土的工程性质?1-11地基土(岩)分哪儿大类?各类土是如何划分的?二、综合练习题1-1某办公楼工程地质勘察中取原状土做试验,用体积为100。
亿3的环刀取样试验,用天平测得环刀加湿土的质量为245. 00g,环刀质量为55.00g,烘干后土样质量为215. 00g, 土粒比重为2. 70。
计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度,并比较各种密度的大小。
答案:L90g/c"7‘,1.60g/s', 2.01 , 18.7现,0.686, 40.7%, 0.74, p sal >p>p d1-2某完全饱和粘性土的含水量为45%, 土粒相对密度为2. 68,试求土的孔隙比。
和干重度为o答案:1.206, \2.\5KN M1-3某住宅地基土的试验中,已测得土的干密度p d=l.Mg/cm\含水率6^=21. 3%, 土粒比重d s=2. 650计算土的〃和S*此土样又测得口广29.7%, ©p=17.6%,计算。
和。
,描述土的物理状态,定出土的名称。
答案:0.62, 38.3%, 0.91; 12.1, 0. 306,可塑状态,粉质粘土1-4有一砂土样的物理性试验结果,标准贯入试验锤击数》635=34,经筛分后各颗粒粒组含量见表l-12o试确定该砂土的名称和状态。
答案:粉砂,密实状态1-5已知A、B两个土样的物理性试验结果如表1-13:试问下列结论中,哪几个是正确的?理由何在?%1入土样比B 土样的粘粒(^<0. 005mm颗粒)含量多;%1A 土样的天然密度大于B 土样;%1A 土样的干密度大于B 土样;%1A 土样的孔隙率大于B土样。
答案:①,④1-6已知土样试验数据为:土的重度19.0kN/m3, ±粒重度27. IkN/m3,土的干重度为14. 5kN/k,求土样的含水量、孔隙比、孔隙率和饱和度。
答案:31%、0.87、47%、97%1-7某地基土的试验+*,已测得土样的干密度r d=l. 54g / cm',含水量w=19. 3%,土粒比重Gs=2. 71。
计算土的e, n和sr。
若此土样又测得WL=28.3%, wp=16.7%,计算Ip和L.,描述土的物理状态,定出土的名称。
答案:0. 76, 43.2%, 0.69; 11.6, 0. 224,硬塑状态,粉质粘土1-8有一砂土试样,经筛析后各颗粒粒组含量如下。
试确定砂土的名称。
答案:细砂1-9己知某土试样的土粒比重为2. 72,孔隙比为0. 95,饱和度为0.37。
若将此十.样的饱和度提高到0. 90时,每lm3的土应加多少水?答案:258kg1-10 一干砂试样的密度为1.66g/cm" 土粒比重为2. 70。
将此干砂试样置于雨中,若砂样体积不变,饱和度增加到0. 60。
计算此湿砂的密度和含水量。
答案:1. 89g/cm3, 13.9%1-11己知某土样的土粒比重为2. 70,绘制土的密度P (范围为1.0〜2. lg/cn?)和孔隙比e (范围为0.6〜1.6)的关系曲线,分别计算饱和度sr=0、0.5、1.0三种情况。
答案:提示:三种饱和度分别计算,令V=1.0,设不同e,求Po列表计算结果,以P为纵坐标,e为横坐标,绘制不同sr的三条曲线1-12 有一个湿土试样质量200g,含水量为15. 0%。
若要制备含水景为20. 0%的试样,需加多少水?答案:8. 7g 1-13己知甲、乙两个土样的物理性试验结果如下:试问下列结论中,哪儿个是正确的?理由何在?%1甲土样比乙土样的粘粒(d<0. 005mm颗粒)含量多;%1甲土样的天然密度大于乙土样;%1甲土样的干密度大于乙土样;%1甲土样的天然孔隙比大于乙土样。
答案:①,④1-14己知土样试验数据为:土的重度17. 3kN/m\ 土粒重度27. lg/cm3,孔隙比0. 73,求土样的干重度、含水量、孔隙率和饱和度。
答案:15. 7kN/m''、10%、42%、38%1-15某砂土土样的密度为1.77g/cnA含水量为9. 8%, 土粒比重为2. 67,烘干后测定最小孔隙比为0.461,最大孔隙比为0.943,求该砂土的相对密实度。
答案:0.595第二章地基中的应力计算一、 思考题1、 什么是土的自重应力和附加应力?二者在地基中的分布规律有何不同?2、地下水位的升降,对土中日重应力有何影响?若地下水位大幅度下降,能否引起建筑物产生附加沉降?为什么?3、 何谓基底压力、地基反力及基底附加氏力?4、在中心荷载及偏心荷载作用下,基底压力分布图形主要与什么因素有关?影响基底压力分布的主要因素有哪 些?5、 在计算地基附加应力时,做了哪些基本假定?它与实际有哪些差别?6、什么是角点法?如何应用角点法计算地基中任意点附加应力?二、 综合练习题2-1某工程地质剖面及各层土的重度如图2-28所示,其中水的重度=9. 8kN/m 3,试求:(1) /I 、B 、C 三点、的自重应力及其应力分布图形;(2)地下水位下降血后所产生附加应力、并画出相应的分布图形。
=18.0kNMi原水位习题2-5附图2-2已知某柱下基础底面积为/ X/, 二 4x 2.5",上部结构传至基础顶面处的竖向力作二1200kN,基础埋深d =1.5m,建筑场地十.质条件:地面下第一层为lm 厚杂填土,其重度/=16kN/m ;,第二层为4. 5m 厚粘十.,重度/=18kN/m% 试求基底压力和基底附加压力答案:p K =150, Po=1252-3某偏心受压柱下基础如图2 - 29所示。
在地面设计标高处作用偏心荷F K =650kN,偏心距e=0.3m,基础 埋深d=1.4m,基底尺寸7XZ F 4X3m%试求:(1)基底压力及其分布图形;(2)如果0不变,M K=65KN.m,基底 压力有何变化?答案:(1)115, P K 血=49.3;(2) Pkmax=92, P K 而=72.3习题2・1附图1-16已知土样试验数据为:含水量31%,液限38%,槊限20%,求该土样的塑性指数、液性指数并确定其状态和 名称。
答案:18、0.61、可塑、粘土2- 4某教学楼筏形基础如图2-30所示,已知基底附加压力p°=180kpa,试用角点法求基础底面1, 2两点其深 度Z = 6 m 处的附加应力。
答案:42.3; 42.22- 5在图2-31中,右侧部分为一全长24m 条形基础,已知基底附加应力p° = 150kn/m 2, (1)若不计相邻基础,试分别计算基底下Z=4m 处A 、B 、C 三点的附加应力;(2)如果左侧方形基础底面的附加压力及基底标高同条形基础,粘 A上4 m「4 mBi______________ 2. ____________1 OlD -5|£ -----2 OlD ---- :城------ 2 OlD 1 OlD习题2-4附图习题2・3附试求方形基础荷载在C点Z =4m处所引起的附加压应力。
答案:(1) 45.6, 37.2, 22.8;(2) 5. 72-6某建筑物为条形基础,宽二4m,基底附加压力Po=120 kpa ,求基底下z = 2m的水平面上,沿宽度方向A. B、C、〃点距基础中心线距离X分别为0、1、2、3m处土中附加应力(图2T2所示),并绘出附加应力分布曲线。
答案:98.4, 88.8, 57.6, 33.62-7某地基为粉土,层厚4.80叽地下水位埋深1. 10m,地下水位以上粉土呈毛细管饱和状态。
粉土的饱和重度Ysat=20. lkN/m3o计算粉土层底面处土的自重应力。
答案:59. 48kPa2-8已知矩形基础底面尺寸ZMm, 7=10m,作用在基础底面中心的荷载NMOOkN, M=240kN・in (偏心方向在短边±),求基底压力最大值与最小值。
答案:19. OOkPa. 1. OOkPa2-9有一矩形均布荷载A=250kPa,受荷面积为2. 0mX6. 0m的矩形面积,分别求角点下深度为0m、2m处的附加应力值以及中心点下深度为Oin、2m处的附加应力值。
答案:125kPa、8. 4kPa、250kPa、131.4kPa 2-10已知矩形基础底面尺寸Q4m, 7=10m,作用在基础底面中心的荷载N二400kN, M=320kN • m (偏心方向在短边上),求基底压力分布。
答案:22. 22kPa, 02-11某矩形基础底面尺寸为2. 00mX6. OOmo在基底均布荷载作用下,基础角点下10. 00m深度处的竖向附加应力为4.30kPa,求该基础中心点下5. 00m深度处的附加应力值。
答案:17. 20kPa2-12有一个环形烟囱基础,外径R=8m,内径r= 4m0在环基上作用着均布荷载lOOkPa,计算环基中心点。
下 16m处的竖仙附加应力值。
答案:19. 8kPa2-13 某地基的地表为素填土,Y i=18. OkN / m3,厚度 h.=l. 50m;第二层为粉土, Y 2=19. 4kN / m3,厚度 h2= 3. 60m;第三层为中砂,¥3=19. 8kN/m%厚度扇二1.80m;第四层为坚硬整体岩石。
地下水位埋深1. 50m。
计算地基土的自重应力分布。
若第四层为强风化岩石,基岩顶面处十.的自重应力有无变化?答案:基岩顶面132. 5kPa,有变化,78. 5 kPa2-14己知某工程为条形基础,长度为7,宽度为仇在偏心荷载作用下,基础底面边缘处附加应力/w=150kPa,Ain=50kPa计算此条形基础中心点下深度为:0, 0.25b, 0. 50b, 1.0 b, 2.0 b, 3.0 b处地基中的附加应力。