厦门大学网络教育2012-2013学年第一学期《土力学与地基基础》复习题答案

内上下两块透水石之间。试验时，由杠杆系统通过加压活塞和透水石对试样施加某一法向应力s，然后等速推动下盒，使试样在沿上下盒之间的水平面上受剪直至破坏，剪应力t 的大小可借助与上盒接触的量力环测定。

4. 试述结构方面可采取哪些措施以消除或减轻不均匀沉降的危害？ P331 答：（1）减轻建筑物的自重

①采用轻质高强的墙体材料：如陶粒混凝土、空心砌块、多孔砖等，以减轻墙体自重。 ②先用轻型结构：如预应力钢筋混凝土结构、轻钢结构与铝合金结构。

③采用空心基础、薄壳基础、无埋式薄板基础，以及架空地板代替厚填土，可以大幅度减轻基础自重。

（2）增强建筑物的刚度和强度 ①控制建筑物的长高比＜2.5 ②设置封闭圈梁和构造柱。 ③合理布设纵横墙。

④采用整体性好、刚度大的基础类型 （3）减少或调整基底的附加应力

①设置地下室，挖除地下室空间土体，可以补偿部分建筑物自重 ②改变基础底面尺寸，使不同荷 载的基础沉降量接近 （4）采用对不均匀沉降不敏感的结构 5. 简述竖向承压桩的荷载传递规律？

答： 竖向荷载作用下桩土体系荷载传递过程可简单描述为：桩身位移s（z）和桩身荷载Q（z） 随深度递减，侧摩阻力qs（z）自上而下逐步发挥。 s（z） 、 Q（z）和 qs（z）三者之间的关系可通过数学表达式加以描述。

桩顶沉降=桩端沉降+桩身压缩量；桩侧摩阻力与桩侧表面的法向压力及桩土界面相对位移成正比。

6. 何谓太沙基有效应力原理？试用有效应力原理说明饱和土地基的一维固结过程。（异步答疑中老师回复的答案）

答：简单地说，太沙基有效应力原理：土中总应力等于土中有效应力和孔隙水压力之和。 用这个原理说明一维固结过程即为：饱和土地基加载，地基土在加压那一瞬间，有效应力等

于零，全部压力由孔隙水压力承担。

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此后，地基中的孔隙水沿竖向渗流，孔隙水压力逐渐减小，土中的有效应力逐渐增大，这就是土的渗透固结过程。

当固结变形完全稳定时，孔隙水压力为零，外加的压力全部转化成有效应力。 饱和土的固结就是孔隙水压力的消散和有效应力相应增长的过程。

四、 计算题

1. 设某荷载在地基中引起附加应力如图所示，已知土体平均压缩模量Es=5MPa，试求图中BC两点间土层的最终沉降量ΔSBC。当地基平均固结度达到60%时，该沉降量将是多少？

解：σ

zBC＝(σzB+σzC)/2=(115+75)/2=95kPa ?SBC=σzBChBC/Es=95×2/5000=38mm

同理，总沉降量S=(165+25)×(2.5+2+2.5)/(2×5000)=133mm 因为Ut=60% 所以St=Ut×S=60%×133mm=79.8mm

2. 某饱和粘性土在三轴仪中进行固结不排水试验，得c?=0，??=25?，如果这个试件受到?1=200kpa

和?3=100kpa作用，测得孔隙水压力u=50kpa，问该试件是否会破坏？ 解：当σ3=100Kpa时，试件被压坏时对应的第一主应力（总应力）为：

σ1’=σ3*(tan(45+Ф/2))^2+2*c*tan(45+Ф/2)= 415Kpa>σ1=200Kpa 所以试件不会被破坏

3. 某正常固结饱和粘性土试样，进行不固结不排水试验，得cu?15kpa，?u?0，对同样的土进行固结不排水试验得有效应力抗剪强度指标c??0，???30o，求：如果试样在不排水条件下剪切破坏，破坏时得有效大主应力和小主应力是多少？ 解：小主应力15kpa，大主应力45kpa。

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4. 某工厂职工6层住宅楼，设计砖混结构条形基础。基础埋深1.10m。上部中心荷载标准值传至

?1?18.6kN/m3，基础顶面N=180kN/m。地基表层为杂填土，厚度1.10m；第二层为粘性土，e=0.85，

IL?0.75，墙厚380mm，fak?185kpa，确定基础的宽度。

解：(1)修正地基承载力特征值：假定甚而宽度b<3m,因为d=1.1m>0.5m,所以要对fa进行修正 <规范>表5.2.4查得nd=1.6

按<规范>5.2.4式可得fa=fak +nd*y1*(d-0.5)

=[185+1.6*18.6*(1.1-0.5)]=203 KN/m2 (2)求基础宽度： h=1.1m b>=Fk/(fa-yh)=180/(203-18.6*1.1)=0.99m b=0.99m<3m,与假设相符，所以基础宽度b为0.99m

5. 已知住宅采用条形基础，基础埋深1.20m，地基土的天然容重??18.0kN/m3，粘聚力c?25kpa，内摩擦角??15?。计算地基的临塑荷载Pcr。

解：由??15?查地基承载力表7.1得： Nc=4.85, Nd=2.3 把承载力系数代入公式得临塑荷载Pcr

6. 已知某工厂地基土的抗剪强度指标粘聚力c?100kpa，内摩擦角??30?，作用在此地基中某平

面上作用有总应力?0?170kpa，该应力与平面法线的夹角为??37?。试问该处会不会发生剪切破坏？

PcrNc*C+Nd*y*d=4.85*25+2.3*18*1.2=121.25+49.68

==170.93kPa

解：剪应力170*sin37=102 正应力170*cos37=136

抗剪强度100+136*tan30=178>102

土的抗剪强度剪应力为178kpa，而该点剪应力为102KPa,不会发生剪切破坏

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