1、1土力学习题集及详细解答土力学习题绪论一、填空题1.就与建筑物荷载关系而言,地基的作用是 荷载,基础的作用是 荷载。2.地基基础设计,就地基而言,应满足 条件和 条件。3.土层直接作为建筑物持力层的地基被称为 地基,埋深小于 5m 的基础被称为 基础。 答案.、传递 2.强度、变形 3.天然、浅二、名词解释 1.人工地基 2.深基础 3.基础 4.地基答案:1.人工地基:不能满足要求而需要事先进行人工处理的地基。2.深基础:埋深超过 5m,用专门的施工方法和机具建造的基础。3.基础:建筑物向地基传递荷载的下部结构。4.地基:承担建筑物全部荷载的地层。第 1 章 土的组成一、填空题1.若某土样的
2、颗粒级配曲线较缓,则不均匀系数数值较 ,其夯实后密实度较 。2.级配良好的砂土是指不均匀系数 且曲率系数为 的土。 3.利用 曲线可确定不均匀系数 Cu;为了获得较大密实度,应选择 Cu 值较 的土作为填方工程的土料。4.能传递静水压力的土中水是 水和 水。5.影响压实效果的土中气是与大气 的气体,对工程性质影响不大的土中气是与大气 的气体。6.对于粒径小于 0.075mm 的颗粒分析应采用 法,对于粒径大于 0.075mm 的颗粒分析应采用 法。7.粘性土越坚硬,其液性指数数值越 ,粘性土的粘粒含量越高,其塑性指数数值越 。8.小于某粒径土的质量占土总质量 10%的粒径,称为 粒径,小于某粒
3、径土的质量占土总质量 60%的粒径,称为 粒径。答案:1.大、大 2.5、13 3.级配、大 4.毛细、重力 5.隔绝、连通 6.沉降分析、筛分 7.小、大 8.有效、限制二、名词解释 1.土的结构 2.土的构造 3.结合水 4.强结合水 5.颗粒级配答案:1.土的结构:土粒或土粒集合体的大小、形状、相互排列与联结等综合特征。2.土的构造:在同一土层剖面中,颗粒或颗粒集合体相互间的特征。3.结合水:受电分子引力吸附于土粒表面的土中水。24.强结合水:紧靠土粒表面的结合水膜。5.颗粒级配:土中各个粒组的相对含量。三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为:(A) 层理构造(B) 结核构造
4、(C) 层面构造(D) 裂隙构造正确答案:(D)提示:土中裂隙的存在会大大降低土体的强度和稳定性,增大透水性,对工程会产生不利影响。2.土的结构为絮状结构的是:(A) 粉粒(B) 碎石 (C) 粘粒 (D) 砂粒 正确答案:(C)提示:砂粒、碎石等粗粒土的结构为单粒结构,粉粒(粒径 0.05mm0.005mm)的结构为蜂窝结构,粘粒(粒径 10 (C) CU 5 且 CC= 1 3(D) CU10 的砂土,土粒不均匀,级配良好;C U 5 且 CC= 1 3,为级配良好的砂土。4.不能传递静水压力的土中水是:(A) 毛细水 (B) 自由水(C) 重力水 (D) 结合水 正确答案:(D)提示:土
5、中结合水包括强结合水和弱结合水,它们不能传递静水压力,土中自由水包括重力水和毛细水,能传递静水压力。3第 2 章 土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土,其界限含水量分别是 、 。2.根据塑性指数,粘性土被分为 土及 土。3.淤泥是指孔隙比大于 且天然含水量大于 的土。4.无粘性土根据土的 进行工程分类,碎石土是指粒径大于 2mm 的颗粒超过总质量 的土。5.冻胀融陷现象在 性冻土中易发生,其主要原因是土中水分向冻结区 的结果。6.粘性土的灵敏度越高,受后其强度降低就越 ,所以在施工中应注意保护基槽,尽量减少对坑底土的 扰动。7.通常可以通过砂土的 密实度或标准贯入锤击试验的
6、判定无粘性土的密实程度。答案:1.缩限、塑限 2.粘、粉质粘 3.1.5、w L 4.颗粒级配、50 5.季节、迁移积聚 6.大、结构 7.相对、锤击数二、名词解释 1.液性指数 2.可塑状态 3.相对密实度 4.土的湿陷性 5.土的天然稠度 6.触变性答案:1.液性指数:粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。2.可塑状态:当粘性土含水量在某一范围时,可用外力塑成任何形状而不发生裂纹,并当外力移去后仍能保持既得的形状,这种状态称为可塑状态。3.相对密实度:砂土的最大孔隙比和天然孔隙比的差值与最大孔隙比和最小孔隙比的差值之比。4.土的湿陷性:在一定压力作用下,受水浸湿后土的结构迅速破坏而
7、发生显著附加下陷的特性。5.土的天然稠度:原状土样测定的液限和天然含水量的差值与塑性指数之比。6.触变性:饱和粘性土的结构受到扰动,导致强度降低,当扰动停止后,抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质。三、单项选择题1.下列土中,最容易发生冻胀融陷现象的季节性冻土是:(A) 碎石土(B) 砂土(C) 粉土(D) 粘土正确答案:(C)提示:冻胀现象通常发生在细粒土中,特别是粉质土具有较显著的毛细现象,具有较通畅的水源补给通道,且土粒的矿物成分亲水性强,能使大量水迁移和积聚。相反,粘土因其毛细孔隙很小,对水分迁移阻力很大,所以冻胀性较粉质土小。2.当粘性土含水量减小,土体积不再减小,土样所处的状态是:(A
8、) 固体状态(B) 可塑状态(C) 流动状态4(D) 半固体状态正确答案:(A)提示:当粘性土由半固体状态转入固体状态,其体积不再随含水量减小而变化。3.同一土样的饱和重度 sat、干重度 d、天然重度、有效重度 大小存在的关系是: (A) sat d (B) sat d (C) sat d(D) sat d正确答案:(B)提示:土的天然重度为土在天然状态下,单位体积的重力,土的干重度为土单位体积的土颗粒重力,土的饱和重度为土孔隙全部充满水时单位体积的重力,土的有效重度为处于地下水位以下的土,扣除水的浮力后,单位体积的重力。4.已知某砂土的最大、最小孔隙比分别为 0.7、0.3,若天然孔隙比为
9、 0.5,该砂土的相对密实度 Dr 为:(A) 4.0 (B) 0.75 (C) 0.25 (D) 0.5 正确答案:(D)提示:无粘性土的相对密实度 Dr(e maxe )/(e maxe min) ,式中:e max、 e min 分别为无粘性土的最大(最松散状态) 、最小(最密实状态)孔隙比,e 为无粘性土的天然孔隙比。5.判别粘性土软硬状态的指标是:(A) 液限 (B) 塑限(C) 塑性指数(D) 液性指数 正确答案:(D)提示:液性指数 IL(ww P)/(w Lw P) ,式中:w P为塑限,w L为液限,w 为天然含水量。W 数值越大,其液性指数 IL数值越大,表明土体越软,I
10、L数值越小,表明土体越坚硬。6 亲水性最弱的粘土矿物是:(A) 蒙脱石 (B) 伊利石(C) 高岭石(D) 方解石 正确答案:(C)提示:粘土矿物主要有蒙脱石、高岭石、伊利石,亲水性是指其吸水膨胀、失水收缩的特性,三种主要粘土矿物中,亲水性最强的是蒙脱石,最弱的是高岭石,伊利石居中。7.土的三相比例指标中需通过实验直接测定的指标为:(A) 含水量、孔隙比、饱和度(B) 密度、含水量、孔隙率 (C) 土粒比重、含水量、密度5(D) 密度、含水量、孔隙比 正确答案:(C)提示:土的三相比例指标中可直接测定的指标被称为基本指标,包括土粒比重、含水量和土的密度。8.细粒土进行工程分类的依据是:(A)
11、塑限 (B) 液限 (C) 粒度成分(D) 塑性指数 正确答案:(D)提示:粗粒土进行工程分类的依据是粒度成分,细粒土进行工程分类的依据是塑性指数。9.下列指标中,哪一指标数值越大,密实度越小。(A) 孔隙比 (B) 相对密实度(C) 轻便贯入锤击数(D) 标准贯入锤击数 正确答案:(A)提示:无粘性土的密实度可以通过孔隙比土、相对密实度、贯入锤击数等进行鉴别。孔隙比为土的孔隙体积与土颗粒体积之比,其值越大,相对密实度越小,表明土的密实度越小,标准贯入锤击数和轻便贯入锤击数数值越大,表明无土的密实度越大。10.土的含水量 w 是指:(A) 土中水的质量与土的质量之比 (B) 土中水的质量与土粒
12、质量之比(C) 土中水的体积与土粒体积之比(D) 土中水的体积与土的体积之比 正确答案:(B)提示:土的质量等于土粒质量与土中水质量之和(土中气质量忽略忽略不计) ,土的含水量(率)定义为土中水的质量与土粒质量之比,用表示。11.土的饱和度 Sr是指: (A) 土中水的体积与土粒体积之比(B) 土中水的体积与土的体积之比(C) 土中水的体积与气体体积之比(D) 土中水的体积与孔隙体积之比 正确答案:(D)提示:土的体积等于土粒体积与孔隙体积之和,孔隙体积包括土中水的体积和土中气的体积,土的饱和度定义为土中水的体积与孔隙体积之比,用表示。砂土的 Sr50%时,为稍湿状态;50%80%时,为饱和状
13、态。12.粘性土由半固态转入可塑状态的界限含水量被称为:(A) 缩限(B) 塑限6(C) 液限 (D) 塑性指数 正确答案:(B)提示:粘性土的界限含水量有三个,分别是缩限、塑限和液限,土由固态转入半固态的界限含水量为缩限,土由半固态转入可塑状态的界限含水量为塑限,土由可塑状态转入流动状态的界限含水量为液限。13.某粘性土样的天然含水量 w 为 20%,液限 wL为 35%,塑限 wP为 15%,其液性指数 IL为:(A) 0.25 (B) 0.75 (C) 4.0(D) 1.33 正确答案:(A) 提示:粘性土的液性指数 IL=(w-w P)/(w L-wP) ,式中:w 为土的天然含水量,
14、w L为土的液限 35%,w P为土的塑限。14.根据建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002) (下列习题中简称为规范 GB50007)进行土的工程分类,砂土为:(A) 粒径大于 2mm 的颗粒含量全重的 50的土。(B) 粒径大于 0.075mm 的颗粒含量全重的 50的土。(C) 粒径大于 2mm 的颗粒含量全重的 50、粒径大于 0.075mm 的颗粒含量全重的 50的土。(D) 粒径大于 0.5mm 的颗粒含量全重的 50、粒径大于 0.075mm 的颗粒含量全重的 50的土。 正确答案:(C)提示:碎石土是指粒径大于 2mm 的颗粒含量全重的 50的土;砂土是指粒径大于 2
15、mm 的颗粒含量全重的 50、粒径大于 0.075mm 的颗粒含量全重的 50的土。15.根据规范 GB50007 进行土的工程分类,粘土是指:(A) 粒径小于 0.05mm 的土(B) 粒径小于 0.005mm 的土(C) 塑性指数大于 10 的土(D) 塑性指数大于 17 的土 正确答案:(D)提示:粘性土是指 IP10 的土,其中,I P17 的土被称为粘土,1010 的土中。 (2)水力条件:动水力能带动细颗粒在孔隙间滚动或移动。防治原则:(1)改变几何条件,在渗流逸出部位铺设反滤层。 (2)改变水力条件,降低水力梯度,如打板桩。四、单项选择题1.流砂产生的条件为: (A) 渗流由上而
16、下,动水力小于土的有效重度(B) 渗流由上而下,动水力大于土的有效重度(C) 渗流由下而上,动水力小于土的有效重度(D) 渗流由下而上,动水力大于土的有效重度8正确答案:(D) 提示:流砂(土)产生的条件为渗流方向由下而上,动水力大于土的有效重度或水头梯度大于临界水头梯度。2.流砂发生的土层为: (A) 颗粒级配均匀的饱和砂土(B) 颗粒级配不均匀的饱和砂土(C) 颗粒级配均匀的不饱和砂土(D) 颗粒级配不均匀的不饱和砂土正确答案:(A) 提示:流砂常发生在颗粒级配均匀的饱和砂土地基中。3.饱和重度为 20kN/m3的砂土,在临界水头梯度 ICr时,动水力 GD大小为: (A) 1 kN/m
17、3(B) 2 kN/m 3(C) 10 kN/m 3(D) 20 kN/m 3正确答案:(C) 提示:动水力也称渗流力,其计算公式为:G D=Iw,式中: I 为水头梯度, w为水的重度。临界水头梯度 ICr= / w =( sat w)/ w,式中: 为土的有效重度; sat为土的饱和重度。第 4 章 土中应力一、填空题1.由土筑成的梯形断面路堤,因自重引起的基底压力分布图形是 形,桥梁墩台等刚性基础在中心荷载作用下,基底的沉降是 的。 2.地基中附加应力分布随深度增加呈 减小,同一深度处,在基底 点下,附加应力最大。3.单向偏心荷载作用下的矩形基础,当偏心距 e l/6 时,基底与地基局部
18、 ,产生应力 。 4.超量开采地下水会造成 下降,其直接后果是导致地面 。 5.在地基中同一深度处,水平向自重应力数值 于竖向自重应力,随着深度增大,水平向自重应力数值 。6.在地基中,矩形荷载所引起的附加应力,其影响深度比相同宽度的条形基础 ,比相同宽度的方形基础 。7.上层坚硬、下层软弱的双层地基,在荷载作用下,将发生应力 现象,反之,将发生应力 现象。答案:1.梯、相同 2.曲线、中心 3.脱开、重分布 4.地下水位、沉陷 5.小、增大 6.浅、深 7.扩散、集中二、名词解释1.基底附加应力 2.自重应力 3.基底压力 4.地基主要受力层 答案:1.基底附加应力:基底压应力与基底标高处原
19、土层自重应力之差。2.自重应力:由土层自身重力引起的土中应力。93.基底压力:建筑物荷载通过基础传给地基,在基础底面与地基之间的接触应力。 4.地基主要受力层:基础底面至 z0.2p 0深度处的这部分土层。 三、简答题1. 地基附加应力分布规律有哪些? (1)附加应力不仅发生在荷载面积之下,而且分布在荷载面积以外相当大的范围之下,这就是地基附加应力的扩散分布;(2)在离基底不同深度 z 处各个水平面上,以基底中心点下轴线处的 z 值最大,随离中轴线距离增大曲线减小;(3)在荷载分布范围之下任意点沿铅垂线的 z 值,随深度最大曲线减小;(4)条形荷载比相同宽度的方形荷载 z 的影响深度大,在相同
20、深度处,条形荷载在地基中的 z 比相同宽度的方形荷载大得多。四、单项选择题1.成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为 :(A) 折线减小(B) 折线增大(C) 斜线减小(D) 斜线增大 正确答案:(B)提示:均质土中的竖向自重应力沿深度的增大而线性增大,成层土中的竖向自重应力沿深度的增大而增大,但在土层分界面由于重度不同而发生转折。2.宽度均为 b,基底附加应力均为 p0的基础,同一深度处,附加应力数值最大的是:(A) 方形基础(B) 矩形基础(C) 条形基础(D) 圆形基础(b 为直径)正确答案:(C) 提示:宽度、基底附加应力相同的基础,长度越大,影响深度越大;在深度相同时,长度越
21、大的基础,附加应力数值越大。 3.可按平面问题求解地基中附加应力的基础是:(A) 柱下独立基础(B) 墙下条形基础(C) 片筏基础(D) 箱形基础正确答案:(B)提示:当基底的长边尺寸与短边尺寸之比10 时,地基中附加应力可以按平面问题求解,当基底的长边尺寸与短边尺寸之比 l /6 时,最小压应力小于 0,基底压应力将重新分布。9.宽度为 3m 的条形基础,作用在基础底面的竖向荷载 N1000kN/m ,偏心距 e0.7m,基底最大压应力为:11(A) 800 kPa (B) 417 kPa(C) 833 kPa(D) 400 kPa正确答案:(C)提示:当条形基础的偏心距 eb/6(b 为条
22、形基础宽度)时,基底压应力将重分布,为简化计算,条形基础底边的长度取 1m,p max=2N/3(0.5b-e)。10.埋深为 d 的浅基础,基底压应力 p 与基底附加应力 p0大小存在的关系为:(A) p p0正确答案:(D)提示:基底附加应力 p 0与基底压应力 p 之间存在的关系为 p0 = p 0d,式中: 0为埋深范围内土的加权平均重度,d 为基础埋深,从天然地面起算。11.矩形面积上作用三角形分布荷载时,地基中竖向附加应力系数 Kt是 l/b、z/b 的函数,b指的是:(A) 矩形的长边(B) 矩形的短边(C) 矩形的短边与长边的平均值(D) 三角形分布荷载方向基础底面的边长正确答
23、案:(D)提示:矩形面积上作用三角形分布荷载时,地基中竖向附加应力系数 Kt是 l /b、z/b 的函数,其中,b 为三角形分布荷载方向基础底面的边长,l 为垂直于 b 方向基础底面边长。12.某砂土地基,天然重度18 kN/m 3,饱和重度 sat20 kN/m 3,地下水位距地表 2m,地表下深度为 4m 处的竖向自重应力为:(A) 56kPa(B) 76kPa(C) 72kPa(D) 80kPa正确答案:(A)提示:土中自重应力应按下式计算: CZ ihi,式中: i、h i分别代表第 i 层土的重度、厚度,地下水位以下透水层中,应采用有效重度计算,有效重度 / sat w, w为水的重
24、度,为简化计算,取 w10 kN/m 3。13. 均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数当 l/b1、Z/b1 时,K C0.1752;当l/b1、Z/b2 时,K C0.084 。若基底附加应力 p0100kPa ,基底边长 lb2m,基底中心点下 Z2m 处的竖向附加应力为:(A) 8.4kPa(B) 17.52kPa(C) 33.6kPa(D) 70.08kPa正确答案:(C)12提示:已知均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数,可以通过作辅助线把荷载面分成若干个矩形面积,使计算点位于所有矩形的公共角点,利用叠加原理求解。当计算点位于荷载面中心时, Z4K Cp0,K C是 l /b、Z/b
25、 为的函数,但应注意, l、b 分别为每个小矩形的长边、短边尺寸。14. 某中心受压条形基础,宽 2m,埋深 1m,室内外高差 0.6m,埋深范围内土的重度=17 kN/m3,若上部结构传来荷载 F400kN/m,基底附加应力 p0为:(A) 203.9kPa(B) 205.1kPa (C) 209kPa (D) 215kPa正确答案:(C)提示:基底附加应力 p 0 = p 0d,式中:p 为基底压应力, p(FG)/b(对条形基础,通常取 l1m) ,F 为上部结构传来荷载; G 为基础及上覆土自重,G mbdm; m为基础及上覆土平均重度,一般取 20 kN/m3,但在地下水位以下部分取
26、 10kN/m3;d m为基础平均埋深;b 为基础宽度; 0为埋深范围内土的加权平均重度,d 为基础埋深,从天然地面起算。第 5 章 土的压缩性一、填空题 1.压缩系数 a12 数值越大,土的压缩性越 ,a 12 的土为高压缩性土。2.考虑土层的应力历史,填方路段的地基土的超固结比比 1 ,挖方路段的地基土超固结比比 1 。3.压缩系数越小,土的压缩性越 ,压缩模量越小,土的压缩性越 。 4.土的压缩模量是土在 条件下应力与应变的比值,土的变形模量是土在 条件下应力与应变的比值。答案 1.高、0.5MPa 1 2.小、大 3.低、高 4.有侧限、无侧限二、名词解释1. 土的压缩性 2.先期固结
27、压力 3.超固结比 4.欠固结土答案:1.土的压缩性:土体在压力作用下,体积减小的特性。2.先期固结压力:指天然土层在历史上所受到的最大固结压力。3.超固结比:先期固结压力与现有覆盖土重之比。4.欠固结土:先期固结压力小于现有覆盖土重的土层。三、单项选择题1.在下列压缩性指标中,数值越大,压缩性越小的指标是:(A) 压缩系数(B) 压缩指数(C) 压缩模量(D) 孔隙比正确答案:(C)提示:土的压缩性指标包括压缩系数、压缩指数和压缩模量,压缩系数、压缩指数数值越大,压缩性越大,压缩模量与压缩系数成反比关系,因此,压缩模量数值越大,压缩性越小。132.两个性质相同的土样,现场载荷试验得到变形模量
28、 E0和室内压缩试验得到压缩模量 ES之间存在的相对关系是:(A) E0=ES (B) E0E S(C) E0E S(D) E0E S正确答案:(D)提示:土在无侧限条件下根据现场载荷实验测得的变形模量 E0比有侧限条件下室内压缩实验测得的压缩模量 ES数值小。3.土体压缩变形的实质是:(A) 土中水的压缩(B) 土中气的压缩(C) 土粒的压缩(D) 孔隙体积的减小正确答案:(D)提示:土在荷载作用下,体积减小的特性称为压缩。由于土粒、土中水和土中气的本身压缩量微小,可以忽略不计,所以在荷载作用下,土体体积的减小等于孔隙中水和气排出的体积。4.对于某一种特定的土来说,压缩系数 a12 大小:(
29、A) 是常数(B) 随竖向压力 p 增大而曲线增大(C) 随竖向压力 p 增大而曲线减小(D) 随竖向压力 p 增大而线性减小正确答案:(A)提示:压缩系数 a1-2是压缩曲线上压应力由 p1100Kpa、p 2200Kpa 两点所连直线的斜率,对于某一种特定的土来说,压缩系数 a1-2是常数,但随着荷载的增大,压缩系数 a 曲线减小。压缩系数 a1-2用来评价土的压缩性高低。当 a1-2 Ea Eo(B) Ea EP Eo(C) EP Eo Ea(D) Eo EP Ea正确答案:(C)提示:主动土压力强度 a=ztan 2(45/2)2C (tan45/2), 被动土压力强度P =ztan
30、2(45+/2)+2C (tan45+/2),静止土压力强度 o=z K 0,K 01sin。土压 力 合 力 为土压力强度分布图所围面积,所以被动土压力最大,主动土压力最小,静止土压力居中。10.若计算方法、填土指标相同、挡土墙高度相同,则作用在挡土墙上的主动土压力数值最大的墙背形式是:(A) 直立22(B) 仰斜(C) 俯斜(D) 向斜正确答案:(C)提示:作用在挡土墙上的土压力大小与墙背形式有关,在其它条件相同时,墙背俯斜时,土压力最大,墙背仰斜时,土压力最小,墙背直立时,土压力居中。11.设计地下室外墙时,作用在其上的土压力应采用:(A) 主动土压力(B) 被动土压力(C) 静止土压力
31、(D) 极限土压力正确答案:(C)提示:设计地下室外墙时,作用其上的土压力应按静止土压力计算;设计挡土墙时,作用其上的土压力应按主动土压力计算;设计桥台时,作用其上的土压力应按被动土压力计算。12.根据库仑土压力理论,挡土墙墙背的粗糙程度与主动土压力 Ea的关系为:(A) 墙背越粗糙,K a越大,E a越大(B) 墙背越粗糙,K a越小,E a越小(C) 墙背越粗糙,K a越小,E a越大(D) E a 数值与墙背粗糙程度无关正确答案:(B)提示:根据库仑土压力理论,主动土压力系数 Ka是填土的内摩擦角、土对墙背的摩擦角、墙背倾角 和填土面的倾角 的函数,因此作用在挡土墙上的主动土压力大小与墙
32、背粗糙程度有关,墙背越粗糙,土对墙背的摩擦角越大,主动土压力系数数值越小,主动土压力 Ea越小。第 9 章 地基承载力一、填空题1.地基土开始出现剪切破坏时的基底压力被称为 荷载,当基底压力达到 荷载时,地基就发生整体剪切破坏。2.整体剪切破坏发生时,有 滑动面形成,基础 急剧增加。3.地基表面有较大隆起的地基破坏类型为 剪切破坏,地基表面无隆起的地基破坏类型为 剪切破坏。4.地下水位上升到基底时,地基的临塑荷载数值 ,临界荷载数值 。5.地基极限承载力随土的内摩擦角增大而 ,随埋深增大而 。1.临塑、极限 2.连续、沉降 3.整体、冲切 4.不变、减小 5.增大、增大二、名词解释1.临塑荷载
33、 2. 临界荷载 p1/3 3.地基极限承载力1.临塑荷载:地基即将产生塑性变形区基底单位面积上所承担的荷载。2.临界荷载 p1/3 :地基塑性区最大深度为基底宽度 1/3 所对应的荷载。233.地基极限承载力:地基剪切破坏发展即将失稳时基底单位面积上所承担的荷载。三、单项选择题1.地基的临塑荷载随(A) 、C、q 的增大而增大。(B) 、C、q 的增大而减小。(C) 、C、q、b 的增大而增大。(D) 、C、q、b 的增大而减小。正确答案:(A)提示:地基的临塑荷载随 、C、q 的增大而增大,地基的临界荷载随 、C、q、b 的增大而增大。2.地基破坏时滑动面延续到地表的破坏形式为:(A) 刺
34、入式破坏(B) 冲剪式破坏(C) 整体剪切破坏(D) 局部剪切破坏正确答案:(C)提示:地基破坏主要有三种形式,其中,整体剪切破坏的滑动面延续到地表面,局部剪切破坏的滑动面未延续到地表面,冲剪式破坏的地基没有出现明显的连续滑动面。3.有明显三个破坏阶段的地基破坏型式为:(A) 刺入式破坏(B) 冲剪式破坏(C) 整体剪切破坏(D) 局部剪切破坏正确答案:(C)提示:地基破坏的主要三种形式中,只有整体剪切破坏有明显三个破坏阶段,即弹性阶段(土体压密) 、塑性阶段(从基础边缘土体开始剪切破坏)和破坏阶段(形成连续滑动面) 。4.整体剪切破坏通常在下列哪种地基中发生?(A) 埋深浅、压缩性低的土层(
35、B) 埋深浅、压缩性高的土层(C) 埋深大、压缩性低的土层(D) 埋深大、压缩性高的土层正确答案:(A)提示:地基破坏形式主要与地基土的性质、基础埋深及加荷速率有关,对于压缩性较低的土,一般发生整体剪切破坏,对于压缩性较高的土,一般发生刺入式破坏。5.所谓临塑荷载,就是指:(A) 地基土中出现连续滑动面时的荷载(B) 基础边缘处土体将发生剪切破坏时的荷载(C) 地基土中即将发生整体剪切破坏时的荷载(D) 地基土中塑性区深度达到某一数值时的荷载正确答案:(B)提示:地基临塑荷载是指基础边缘处土体将发生剪切破坏时的荷载;极限荷载是指地基土24中即将发生整体剪切破坏时的荷载;界限荷载是指地基土中塑性
36、区深度达到某一数值时的荷载。6.临塑荷载 Pcr是指塑性区最大深度 Zmax为下列中的哪一个对应的荷载:(A) Zmax=0(B) Zmax=1/4(C) Zmax=b/4(D) Zmax=l/4正确答案:(A)提示:临塑荷载 Pcr是指塑性区最大深度 Zmax=0 对应的荷载,界限荷载 P1/4是指塑性区最大深度 Zmax= b/4 对应的荷载。7.在=15 (Nr=1.8,N q=4.45,N C=12.9),c=10kPa ,=20kN/m 3的地基中有一个宽度为 3m、埋深为 1m 的条形基础。按太沙基承载力公式根据整体剪切破坏情况,计算的极限承载力为:(A) 236 kPa (B)
37、254 kPa (C) 272 kPa (D) 326 kPa 正确答案:(C)提示:当地基发生整体剪切破坏时,太沙基极限承载力 pu计算公式为:pu=CNC 0dNq0.5bN r,式中:N C、N q、N r 为承载力系数;C 为持力层土的粘聚力;b 为基础底面宽度;d 为基础埋深;、 0分别为持力层土的重度、埋深范围土的加权平均重度。8.采用条形荷载导出的地基界限荷载计算公式用于矩形底面基础设计时,其结果:(A) 偏于安全(B) 偏于危险(C) 不能采用(D) 安全度不变正确答案:(A)提示:地基的临塑荷载、界限荷载公式均是在均布条形荷载的情况下导出的,由于相同宽度的条形荷载所引起的附加
38、应力,其影响深度大于矩形和圆形荷载,所以矩形、圆形荷载借用这个公式计算,其结果偏于安全。9. 同一地基的临塑荷载 pcr、界限荷载 p1/3、极限荷载 pu大小之间存在的关系是:(A) p cr p1/3 pu(B) p u p1/3 pcr(C) p u pcr p1/3(D) p 1/3 pu pcr 正确答案:(B)提示:临塑荷载 Pcr是指地基土开始出现剪切破坏时的基底压力,界限荷载 P1/3是指塑性区最大深度 Zmax= b/3 对应的荷载,极限荷载 pu是指地基承受基础荷载的极限压力,所以 pu p1/3 pcr。10.考虑荷载偏心及倾斜影响的极限承载力计算公式为:(A) 太沙基公
39、式25(B) 魏锡克公式(C) 赖斯纳公式(D) 普朗特尔公式正确答案:(B)提示:汉森和魏锡克在太沙基理论基础上,假定基底光滑,考虑了荷载倾斜、偏心、基础形状、地面倾斜的影响,提出了极限承载力计算公式。11. 粘性土地基上的条形基础,若埋深相同,地基的极限荷载与基础宽度、地基破坏类型之间存在的关系为:(A) 基础宽度大、发生整体剪切破坏的地基极限荷载大(B) 基础宽度小、发生整体剪切破坏的地基极限荷载大(C) 基础宽度大、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大(D) 基础宽度小、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大正确答案:(A)提示:当地基发生整体剪切破坏时,太沙基极限承载力 pu计算公式为:p u
40、=CNC 0d Nq0.5b N r,当地基发生局部剪切破坏时,极限承载力 pu计算公式为:p u=(2/3)CNC 0d Nq0.5b N r,式中:N C、N q、N r 和 NC、N q、N r分别为整体剪切破坏、局部剪切破坏承载力系数,局部剪切破坏比整体剪切破坏承载力系数小;C 为持力层土的粘聚力;b 为基础底面宽度;d 为基础埋深;、 0分别为持力层土的重度、埋深范围土的加权平均重度。第 10 章 土坡和地基的稳定性一、填空题1.无粘性土坡的稳定性仅取决于土坡 ,其值越小,土坡的稳定性越 。2.无 粘 性 土 坡 进 行 稳 定 分 析 时 , 常 假 设 滑 动 面 为 面 , 粘
41、 性 土 坡 进 行 稳 定 分 析 时 ,常假设滑动面为 面。3.无粘性土坡的坡角越大,其稳定安全系数数值越 ,土的内摩擦角越大,其稳定安全系数数值越 。4.当土坡坡顶开裂时,在雨季会造成抗滑力矩 ,当土坡中有水渗流时,土坡稳定安全系数数值 。 1.坡角、稳定 2.斜平、 圆 筒 3. 小、大 4.减小、减小 二、名词解释1.自然休止角 2.简单土坡 1.自然休止角:砂土堆积的土坡,在自然稳定状态下的极限坡角。2.简单土坡:顶面和底面都是水平的,并延伸至无穷远,且由均质土组成的土坡。三、简答题1.举例说明影响土坡稳定的因素有哪些?(1)土的剪应力增大:路堑或基坑的开挖、堤坝施工中上部填土荷重
42、的增加、土体重度增大、动力荷载(渗流力、地震、打桩等)作用。(2)土体抗剪强度降低:超孔隙水压力产生、干裂、冻融、粘土软化、粘性土蠕变等。2.位于稳定土坡坡顶上的建筑物,如何确定基础底面外边缘线至坡顶边缘线的水平距离?26对于条形基础,要求: ; 对于矩形基础,要求: 。tandb5.3 tandb5.2式中:a 为基础底面外边缘线至坡顶边缘线的水平距离,b 为垂直于坡顶边缘线的基础底面边长,d 为基础埋深, 为边坡坡角。四、单项选择题1.某粘性土的内摩擦角=5 ,坡角与稳定因数(N s=hcr/c)的关系如下: () 50 40 30 20Ns 7.0 7.9 9.2 11.7当现场土坡高度
43、 H=3.9m,内聚力 C=10kPa, 土的重度=20kN/m 3,安全系数 K1.5,土坡稳定坡角为:(A) 20 (B) 30(C) 40(D) 50正确答案:(A)提示:泰勒图表法常用于分析简单土坡的稳定性,为简化计算,引入了稳定因数Ns,N s=Hcr/C,式中:为填土的重度, C 为填土的粘聚力,H cr为土坡的极限高度。安全系数 KH cr/H,式中:H 为土坡高度。注意有些教材的稳定因数定义为 Ns= C/Hcr,因此答案与此不同。2.土坡高度为 8 m,土的内摩擦角=10( N s =9.2) ,C=25kPa, =18kN/m 3的土坡,其稳定安全系数为:(A) 0.7(B
44、) 1.4(C) 1.5(D) 1.6正确答案:(D)提示:先根据 H cr =CNs/求出土坡的极限高度,然后再根据 K=Hcr/H 求出安全系数。3.分析砂性土坡稳定时,假定滑动面为:(A) 斜平面(B) 中点圆(C) 坡面圆(D) 坡脚圆正确答案:(A)提示:砂性土坡稳定进行分析时,假定滑动面为斜平面。4.若某砂土坡坡角为 200,土的内摩擦角为 300,该土坡的稳定安全系数为:(A) 1.59(B) 1.50(C) 1.20(D) 1.48正确答案:(A)27提示:砂性土坡稳定安全系数 Ktan/tan,式中:为土的内摩擦角, 为土坡坡角。5.分析均质无粘性土坡稳定时,稳定安全系数 K
45、 为:(A) K=抗滑力/滑动力(B) K=滑动力/抗滑力(C) K=抗滑力距/滑动力距(D) K=滑动力距/抗滑力距正确答案:(A)提示:砂性土坡稳定安全系数 K抗滑力/滑动力。6.分析粘性土坡稳定时,假定滑动面为:(A) 斜平面(B) 水平面(C) 圆弧面(D) 曲面正确答案:(C)提示:粘性土坡的滑动面为曲面,为简化计算,粘性土坡进行稳定分析时,假定滑动面为圆弧面(圆筒面) 。7. 由下列哪一种土构成的土坡进行稳定分析时需要采用条分法:(A) 细砂土(B) 粗砂土(C) 碎石土(D) 粘性土正确答案:(D)提示:粘性土坡进行稳定分析时,假定滑动面为圆弧面,由于滑动面上的力各点方向由斜平面均不同,为简化计算,将滑动土体分成若干土条,每一土条上的滑动面近似为斜平面。8.影响无粘性土坡稳定性的主要因素为:(A) 土坡高度(B) 土坡坡角(C) 土的重度(D) 土的粘聚力正确答案:(B)提示:无粘性土坡稳定性仅取决于土坡坡角 ;粘性土坡稳定性与土坡坡角 、坡高 H、土的重度、土的抗剪强度指标粘聚力 C 和土的内摩擦角 。9.下列因素中,导致土坡失