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1、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程2021-2022學(xué)年第一學(xué)期平時作業(yè)華南理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院一、問答題（每題10分，共100分）1. 地基與基礎(chǔ)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(jīng)人工處理就可以滿足設(shè)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(shè)計要求時，則需先經(jīng)人工加固，再修建基礎(chǔ)，這種地基稱為人工地基。基礎(chǔ)是建筑物的下部結(jié)構(gòu)，一般埋深小于5m且能用一般方法施工的基礎(chǔ)屬于淺基礎(chǔ)，當(dāng)埋深大于5m，采用特殊方法施工的基礎(chǔ)屬于深基礎(chǔ)。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(jù)剪切前的固結(jié)程度和排水條件的不同試驗分為不固結(jié)不排水剪（UU）、固結(jié)不排水剪(CU)和固結(jié)排水剪(CD)三種試驗類型。（1）不固結(jié)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(guān)閉排水閥門。本試驗可以測得總抗剪強度參數(shù)Cu,u。（2）固結(jié)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(jié)，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(shù)Ccu,cu,，有效抗剪強度參數(shù)C，和孔隙壓力系數(shù)。（3）固結(jié)排水剪試驗（CD）是試樣先在某一周圍壓力作用下排水固結(jié)，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(shù)Ccd,cd,和變形參數(shù)。優(yōu)點：試驗?zāi)車?yán)格控制試樣的排水條件，準(zhǔn)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(biāo)外還可測定土的靈敏度，側(cè)壓力系數(shù)，孔隙水壓力系數(shù)等。缺點：存在試樣制備和試驗操作比較復(fù)雜，試驗中的應(yīng)力與應(yīng)變?nèi)圆粔蚓鶆虻娜秉c。4. 什么是超固結(jié)比OCR？根據(jù)OCR將土分成哪幾類？答：超固結(jié)比（OCR）：指前期固結(jié)壓力pc與

4、現(xiàn)有覆蓋土重Pi之比，也稱為超壓密比。按照前期固結(jié)壓力Pc與自重應(yīng)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(jié)土：pc=pi，OCR=1；（2）超固結(jié)土：PcPi，OCR1；（3）欠固結(jié)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(chǔ)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(jù)有關(guān)要求和土體性質(zhì)進行地基分層； （2）計

5、算分層出的自重應(yīng)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(yīng)力，并求出各分層界面處附加應(yīng)力的平均值；（4）各分層自重應(yīng)力平均值和附加應(yīng)力平均值之和作為該分層受壓后所受總應(yīng)力；（5）確定壓縮層厚度；（6）計算各分層的壓縮量；（7）計算基礎(chǔ)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(shè)土粒的體積，則由下圖所示的三相指標(biāo)換算圖可以得到：土粒的質(zhì)量 水的質(zhì)量 孔隙的體積 孔隙比 ； 干密度 .8. 已知土的粘聚力c=30kPa，內(nèi)摩擦角=30，土中某截面上的傾斜應(yīng)力p=160kPa，且p的方向與該平面

6、成=55時，該平面是否會產(chǎn)生剪切破壞？解：受 力面上的正應(yīng)力 =psin =160 sin 55 =131.06kPa剪應(yīng)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(yīng)力，并繪制自重應(yīng)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