土力学及地基基础模拟考试试题5及答案

土力学及地基基础模拟考试试题5及答案

一、填空题（10分）

1、最大干密度的定义是在一定压实功能作用及__________条件下，土被压实能达到的__________。

2、某均质地基，己知其重度γ＝17.6kN／m3，则地面下深度为3m处由上部土层所产生的竖直方向自重应力为__________kPa。

3、排水条件对土的抗剪强度有很大影响，试验中模拟土体在现场受到的排水条件，通过控制加荷和剪坏的速度，将直接剪切试验分为快剪、__________和__________三种方法。 4、挡土墙上的土压力按墙体的位移情况和墙后土体的应力状态可将土压力分为__________、__________和__________。 5、选择底面尺寸首先应满足地基承载力要求，包括__________和__________的承载力验算。

二、选择题（20分）

1、在某住宅地基勘察中，已知一个钻孔原状土试样结果为：重度γ＝17kN／m3，含水量ω＝22.0％，土粒相对密度ds＝2.72，则该土样的孔隙比为（ ）。 （A）、0.952（B）、0.867（C）、0.98（D）、0.794

2、应用弹性理论计算地基中应力时，下列哪一项不是地基土的假定条件（ ）。 （A）、均匀的（B）、连续的（C）、各向同性的（D）、各向异性的。

3、某均质地基土，重度Y＝16.7kN／m3，则深度1.5m处土的竖向自重应力等于（ ）。 （A）、25.05kPa（B）、21.5kPa（C）、32.65kPa（D）、24.9kPa。 4、对于单向固结情况，下列叙述正确的有（ ）。 （A）、土层的固结沉降与该层土的厚度成正比； （B）、土层的固结沉降与时成正比； （C）、土层的固结沉降与该层土的有效应力图面积成正比； （D）、土层的固结沉降与外加荷载无关。 5、三轴压缩试验的主要优点之一是（ ）。 （A）、能严格控制排水条件（B）、能进行不固结不排水剪切试验。 （C）、仪器设备简单 （D）、试验操作简单。

6、重要的、高度较大的挡土墙，墙后回填土一般不选用粘性土，主要原因是（ ）。 （A）、粘性土的粘聚强度需要很长的时间才能够生成； （B）、粘性土性能不稳定，渗水后可在挡土墙土产生较大的侧压力； （C）、采用粘性土分层填筑时，过干及过湿土的含水量难以调节； （D）、采用粘性土分层填筑时，需修筑排水设施，施工效率较低。 7、对于框架结构，地基变形一般由（ ）控制。 （A）、沉降量（B）、沉降差（C）、倾斜（D）、局部倾斜

8、已知柱下扩展基础，基础长度l＝3.0m，宽度b＝2.0m，沿长边方向荷载偏心作用，基础底面压力最小值Pmin＝30kPa，最大值Pmax＝160kPa，指出作用于基础底面上的竖向力和力矩最接近以下哪一种组合（ ）。 （A）、竖向力370kN，力矩159kN·m（B）、竖向力540kN，力矩150kN·m （C）、竖向力490kN，力矩175kN·m（D）、竖向力570kN，力矩195kN·m 9、一级建筑桩基应采用（ ），并结合静力触探、标准贯入等原位测试方法综合确定单桩的竖向极限承载力标准值。 （A）、现场静载荷试验（B）、理论公式计算

（C）、估算法 （D）、室内土工试验

10、桩顶竖向荷载由桩侧阻力承担70%，桩端阻力承担30%，该桩属于（ ）。 （A）、端承桩（B）、摩擦桩（C）、摩擦端承桩（D）、端承摩擦桩

三、判断题（10分）

1、土的含水量是一个可测指标，为单位体积土中所含的水量。（ ） 2、桩距是影响摩擦型裙桩效应的主要因素。（ ） 3、不固结不排水剪试验得出的?值为零（饱和粘土）。（ ）

4、被动土压力的发生条件是挡土墙向背离土体移动。（ ） 5、土的固结系数越大，则该土层的压缩量越大。（ ）

四、名词解释，简答题（5分+15分=20分） 1、固结沉降

2、摩擦端承桩

3、简要介绍三轴压缩仪的优缺点。

4、何谓刚性基础（无筋扩展基础）？其与柔性基础（扩展基础）有何区别？刚性基础需满足的设计要求。

5、为减小建筑物不均匀沉降危害在结构上应考虑采取哪些措施？

五、计算题（40分）

矩形基础底面尺寸为3m?2m，荷载为F=1200KN，M=180KN?m，粘土

3p??16.5kN/m3，??19kN/m细砂，其它尺寸见图，试计算基底压力和附加压力（p、max、

pmin、p0）

室外室内粘土细砂

2、某条形基础，如图所示，传至基础顶面荷载Fk＝400kN，基础埋深2.0m。土层自地表起分布如下：第一层为填土，厚度2.0m，γ=17.0kN/m3；第二层为粘性土，厚度3.0m，γsat=19kN/m3，fak=200kPa，承载力修正系数为ηb=0.3，ηd=1.6；第三层为淤泥土，fak=100kPa，承载力修正系数为ηb=0，ηd=1.0。地下水位于深度2m处。地基压力扩散角θ=23°。试计算下列问题： （1）计算持力层承载力特征值； （2）确定基础底面尺寸；

（3）计算软弱下卧层承载力特征值； （4）进行软弱下卧层承载力验算；

填土γ=17 kN/m3地下水位粘性土γsat =19 KN/m3fak =200 KPa淤泥土fak =100 KPa

试题5答案：

一、填空题（10分）

1、最优含水量、最大干密度；2、52.8；3、固结快剪、慢剪；4、静止土压力、主动土压力、被动土压力；5、持力层、软弱层。 二、选择题（20分）

1、A；2、D；3、A；4、C；5、A；6、B；7、B；8、D；9、A；10、D。 三、判断题（10分）

1、×；2、√；3、√；4、×；5、×。 四、名词解释，简答题（5分+15分=20分） 1、答：

在建筑物荷载施加之后，因地基土体孔隙水逐渐排出，孔隙水压力逐渐减小，有效应力逐渐增长使土体产生压缩，由此产生的沉降为固结沉降。 2、答：

桩顶竖向极限荷载由桩端阻力和桩侧阻力共同承担，但桩端阻力分担荷载较大的桩。 3、答：

三轴压缩仪的突出优点是能较为严格地控制排水条件以及可以量测试件中孔隙水压力的变化，而且，试件中的应力状态比较明确，也不像直接剪切试验那样限定剪切而其试验结果比较可靠．对那些重要的工程项目，必须用三轴剪切试验测定土的强度指标，三轴压缩仪还用

以测定土的其他力学性质。三轴压缩试验的缺点是试件的中主应力σ2＝σ3，而实际土体的受力状态未必都属于这类轴对称情况。 4、答：

刚性基础是指用砖、毛石、砼、毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。

刚性基础的抗压性能较好，而抗拉、抗剪性能较差。

刚性基础设计时需保证基础内的拉应力和剪应力不超过基础材料强度的设计值，为实现这一目标，需通过对基础剖面尺寸进行限制，即基础的外伸宽度与基础高度的比值(称为刚性基础台阶宽高比)应小于规范规定的台阶宽高比的允许值。在确定基础底面尺寸后，应使其高

H?度满足下式：

b?b02[tg?]

式中，H为基础的高度；α为刚性角，[tgα]为基础台阶的允许宽高比；b为基础底面宽度；b0为墙或柱的宽度。 5、答：

（1）减轻建筑物的自重。采用轻质材料；选用轻型结构；减少基础和回填的重量，可选用自重轻、回填少的基础形式；设置架空地板代替室内回填土。

（2）减少或调整基底附加压力。设置地下空或半地下室；改变基础底面尺寸，调整基底附加压力，对荷载不均匀或地基土压缩性不均匀的建筑物，可采用不同的基底面积来调整不均匀沉降。

（3）设置圈梁。对于砌体承重结构常在墙内设置圈梁来增强其承受挠曲变形的能力；如在墙体转角及适当部位，设置现挠钢筋混凝土构造柱，与圈梁共同作用，可更有效地提高房屋的整体刚度。

（4）采用连续基础或桩基础。对于建筑体型复杂、荷载差异较大的框架结构，可采用箱基、筏基、桩基等加强基础整体刚度，减少不均匀沉降。 五、计算题（40分） 1、解：

P?（1）

F?G1200?20?3?2?4??280kPaA3?2

Pmax?min（2）

?PmaxF?GM180??280?AW2?32/6?340kPaPmin?220kPa

16.5?2?19?2P0?P??0d?280?()?4?209kPa4（3）

2、

解：(1) 计算持力层承载力特征值：fa?fak??b?(b?3)??d?m(d?0.5)?200?0?1.6?17?(2?0.5)?200?40.8?240.8KPa(2)确定基础底面尺寸：Fk400400b????1.99m?2mfa??Gd240.8?20?2200.8(3)计算软弱下卧层承载力特征值：faz?fak??b?(b?3)??d?m(d?0.5)?100?0?1.0?(4) 软弱下卧层顶面处土的自重应力PczPcz??mzdmz?17?2?(19?10)?3?5?34?27?61KPa5 基础底面处平均压力Pk和土的自重压力Pc17?2?(19?10)?3?(5?0.5)?100?54.9?154.9KPa5Fk?Gk400?20?2?2??240KPaA2Pc??md?17?2?34KPaPk? 软弱下卧层顶面处的附加应力PzPz?(Pk?Pc)?b(240?17?2)?2412???90.5KPa(b?2ztan?)2?2?3?tan234.55 验算软弱下卧层承载力Pz?Pcz?90.5?61?151.5KPa?faz?154.9KPa 满足要求。