土力學(xué)與基礎(chǔ)工程2018復(fù)習(xí)題?一、選擇題

1.土的三相比例指標(biāo)中可直接測定的指標(biāo)為（）A.含水量、孔隙比、飽和度B.密度、含水量、孔隙率C.土粒相對密度、含水量、密度D.密度、含水量、干密度

答案：C

解析：土粒相對密度、含水量、密度是土的三相比例指標(biāo)中可直接測定的指標(biāo)。土粒相對密度可通過比重瓶法測定；含水量常用烘干法、酒精燃燒法等測定；密度可用環(huán)刀法、蠟封法等測定?？紫侗取⒖紫堵?、飽和度等指標(biāo)需通過已測定的基本指標(biāo)計算得到。

2.某土樣的天然含水量w=25%，液限wL=40%，塑限wP=15%，其液性指數(shù)IL為（）A.0.25B.0.4C.0.6D.1.0

答案：B

解析：液性指數(shù)IL的計算公式為IL=(w-wP)/(wL-wP)。將w=25%，wL=40%，wP=15%代入公式可得：IL=(25-15)/(40-15)=10/25=0.4。

3.土的壓縮性指標(biāo)中，壓縮系數(shù)a1-2越大，表明土的壓縮性（）A.越大B.越小C.不變D.無法確定

答案：A

解析：壓縮系數(shù)a1-2是指土在壓力由p1=100kPa增加到p2=200kPa時的壓縮系數(shù)。a1-2越大，說明土在該壓力區(qū)間內(nèi)壓縮性越大。

4.當(dāng)?shù)叵滤煌蝗粡幕A(chǔ)底面處下降3m時，土中附加應(yīng)力（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小

答案：A

解析：地下水位下降，土的有效自重應(yīng)力增加，根據(jù)附加應(yīng)力的概念，土中附加應(yīng)力會增大。

5.下列基礎(chǔ)中，減小不均勻沉降效果最好的是（）A.條形基礎(chǔ)B.獨(dú)立基礎(chǔ)C.筏板基礎(chǔ)D.樁基礎(chǔ)

答案：C

解析：筏板基礎(chǔ)是一塊支承在整個建筑物下面的大面積整體鋼筋混凝土板，能將上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載較均勻地分布在地基上，減小不均勻沉降的效果較好。條形基礎(chǔ)和獨(dú)立基礎(chǔ)對不均勻沉降的調(diào)整能力相對較弱；樁基礎(chǔ)主要是通過樁將荷載傳遞到深部土層，對減小不均勻沉降有一定作用，但相比之下，筏板基礎(chǔ)在這方面效果更優(yōu)。

6.下列土類中，屬于無粘性土的是（）A.粉土B.粉質(zhì)粘土C.粘土D.砂土

答案：D

解析：無粘性土是指粘性土含量很少，一般小于10%，顆粒間無粘結(jié)力或粘結(jié)力很小的土，如砂土。粉土、粉質(zhì)粘土、粘土都含有一定量的粘性土顆粒，具有一定的粘性。

7.土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、φ值是由（）試驗(yàn)測定的。A.直接剪切試驗(yàn)B.三軸壓縮試驗(yàn)C.無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)D.十字板剪切試驗(yàn)

答案：B

解析：三軸壓縮試驗(yàn)可以控制排水條件，能較為準(zhǔn)確地測定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、φ值。直接剪切試驗(yàn)操作簡單，但不能嚴(yán)格控制排水條件，測定的強(qiáng)度指標(biāo)準(zhǔn)確性相對較差。無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)主要用于測定粘性土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，從而計算土的不排水抗剪強(qiáng)度。十字板剪切試驗(yàn)適用于測定飽和軟粘土的抗剪強(qiáng)度。

8.對于摩擦型樁，樁頂豎向荷載主要由（）承擔(dān)。A.樁側(cè)摩阻力B.樁端阻力C.樁身自重D.樁側(cè)摩阻力和樁端阻力

答案：A

解析：摩擦型樁是指在豎向極限荷載作用下，樁頂荷載全部或主要由樁側(cè)阻力承受的樁。對于摩擦型樁，樁側(cè)摩阻力起主要作用，樁端阻力所占比例較小。

9.地基破壞形式主要有（）A.整體剪切破壞、局部剪切破壞、沖剪破壞B.壓縮破壞、剪切破壞、彎曲破壞C.整體破壞、局部破壞、深層破壞D.豎向破壞、水平破壞、扭轉(zhuǎn)破壞

答案：A

解析：地基破壞形式主要有整體剪切破壞、局部剪切破壞、沖剪破壞三種。整體剪切破壞時，地基會出現(xiàn)明顯的滑動面，地面隆起；局部剪切破壞地基也有一定的剪切變形，但滑動面不明顯；沖剪破壞是地基土發(fā)生垂直向下的壓縮變形，好像被"沖剪"掉一部分。

10.下列地基處理方法中，屬于化學(xué)加固法的是（）A.換填法B.水泥土攪拌法C.強(qiáng)夯法D.預(yù)壓法

答案：B

解析：水泥土攪拌法是利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和水泥強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，屬于化學(xué)加固法。換填法是將軟弱土層挖去，換填強(qiáng)度較高的材料；強(qiáng)夯法是通過強(qiáng)大的夯擊能，使地基土密實(shí)；預(yù)壓法是通過對地基進(jìn)行預(yù)壓，加速地基土的排水固結(jié)，提高地基強(qiáng)度。這三種方法都不屬于化學(xué)加固法。

二、填空題

1.土是由（）、（）和（）三相組成的。

答案：固相、液相、氣相

解析：土是由土顆粒（固相）、水（液相）和空氣（氣相）三相組成的。三相的比例關(guān)系決定了土的物理性質(zhì)。

2.土的顆粒分析試驗(yàn)方法主要有（）法和（）法。

答案：篩分法、沉降分析法

解析：篩分法適用于粒徑大于0.075mm的土粒分析；沉降分析法適用于粒徑小于0.075mm的土粒分析。通過這兩種方法可以確定土顆粒的大小分布情況。

3.土的壓縮性指標(biāo)包括（）、（）、（）等。

答案：壓縮系數(shù)、壓縮模量、體積壓縮系數(shù)

解析：壓縮系數(shù)反映土在壓力作用下壓縮性的大小；壓縮模量是土在側(cè)限條件下的豎向應(yīng)力與豎向應(yīng)變的比值；體積壓縮系數(shù)表示土在壓力作用下體積壓縮的難易程度。這些指標(biāo)都是衡量土壓縮性的重要參數(shù)。

4.土中應(yīng)力按其產(chǎn)生的原因可分為（）和（）。

答案：自重應(yīng)力、附加應(yīng)力

解析：自重應(yīng)力是由土體自身重力產(chǎn)生的應(yīng)力；附加應(yīng)力是由外荷載（如建筑物荷載等）在土中引起的應(yīng)力。附加應(yīng)力是導(dǎo)致地基沉降的主要原因。

5.淺基礎(chǔ)的類型有（）、（）、（）等。

答案：獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)

解析：獨(dú)立基礎(chǔ)適用于柱下；條形基礎(chǔ)常用于墻下或框架結(jié)構(gòu)的柱下；筏板基礎(chǔ)適用于荷載較大、地基承載力較低的情況，能較好地調(diào)整地基不均勻沉降。

6.樁按承載性狀可分為（）和（）。

答案：摩擦型樁、端承型樁

解析：摩擦型樁主要依靠樁側(cè)摩阻力承受荷載；端承型樁主要依靠樁端阻力承受荷載。在工程設(shè)計中，需根據(jù)具體情況選擇合適的樁型。

7.地基處理的目的主要有（）、（）、（）等。

答案：提高地基承載力、改善地基變形特性、增強(qiáng)地基抗液化能力

解析：通過地基處理，可以使地基滿足工程建設(shè)的要求，如提高地基的承載能力，減少建筑物的沉降；改善地基的壓縮性，防止不均勻沉降；對于可能發(fā)生液化的地基，采取措施增強(qiáng)其抗液化能力。

8.土的抗剪強(qiáng)度理論主要有（）、（）、（）等。

答案：庫侖理論、莫爾-庫侖理論、有效應(yīng)力強(qiáng)度理論

解析：庫侖理論是最早提出的土的抗剪強(qiáng)度理論；莫爾-庫侖理論在庫侖理論基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，考慮了土的應(yīng)力狀態(tài)；有效應(yīng)力強(qiáng)度理論強(qiáng)調(diào)土的抗剪強(qiáng)度與有效應(yīng)力有關(guān)，能更準(zhǔn)確地描述土的抗剪強(qiáng)度特性。

9.擋土墻的土壓力類型有（）、（）、（）。

答案：靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力

解析：靜止土壓力是擋土墻在土壓力作用下不發(fā)生位移和轉(zhuǎn)動時墻后土體作用在墻上的土壓力；主動土壓力是擋土墻向離開土體方向位移時，墻后土體作用在墻上的土壓力，此時土壓力最小；被動土壓力是擋土墻向土體方向位移時，墻后土體作用在墻上的土壓力，此時土壓力最大。

10.土的滲透性指標(biāo)有（）和（）。

答案：滲透系數(shù)、水力梯度

解析：滲透系數(shù)是反映土滲透能力的指標(biāo)，其值越大，土的滲透性越強(qiáng)；水力梯度是促使水在土中滲透的動力，與滲透系數(shù)共同影響土中的滲流情況。

三、簡答題

1.簡述土的三相比例指標(biāo)之間的換算關(guān)系。

土的三相比例指標(biāo)包括土粒相對密度（ds）、含水量（w）、密度（ρ）、干密度（ρd）、孔隙比（e）、孔隙率（n）、飽和度（Sr）等。它們之間的換算關(guān)系如下：-密度與干密度：ρd=ρ/(1+w)-孔隙比與孔隙率：n=e/(1+e)-飽和度：Sr=wds/e

這些換算關(guān)系可以根據(jù)三相比例指標(biāo)的定義推導(dǎo)得出。例如，干密度是土的固體顆粒質(zhì)量與總體積之比，而密度是土的總質(zhì)量與總體積之比，含水量是水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比，通過這些關(guān)系可以得出密度與干密度的換算公式?？紫侗仁强紫扼w積與固體顆粒體積之比，孔隙率是孔隙體積與總體積之比，從而得到孔隙比與孔隙率的換算關(guān)系。飽和度是土中孔隙被水充滿的程度，通過水的質(zhì)量、土粒相對密度和孔隙比的關(guān)系得出飽和度的計算公式。

2.簡述土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)的意義。

土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的特性。土的壓縮主要是由于土顆粒之間的孔隙減小造成的。

壓縮性指標(biāo)包括壓縮系數(shù)（a）、壓縮模量（Es）等。壓縮系數(shù)a表示土在壓力變化時壓縮性的大小，a值越大，土的壓縮性越高。壓縮模量Es是土在側(cè)限條件下的豎向應(yīng)力與豎向應(yīng)變的比值，Es越大，土抵抗壓縮變形的能力越強(qiáng)。

壓縮性指標(biāo)對于研究地基沉降、評價地基承載能力等具有重要意義。在工程設(shè)計中，通過壓縮性指標(biāo)可以估算建筑物的沉降量，合理選擇基礎(chǔ)類型和尺寸，確保建筑物的安全和正常使用。同時，壓縮性指標(biāo)也是判斷地基土是否需要進(jìn)行地基處理以及選擇合適地基處理方法的重要依據(jù)。

3.簡述地基破壞的三種形式及特征。

地基破壞的三種形式為整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖剪破壞。

-整體剪切破壞：當(dāng)?shù)鼗凛^密實(shí)、基礎(chǔ)埋深較淺、荷載較大時，地基會出現(xiàn)整體剪切破壞。此時，地基會出現(xiàn)明顯的滑動面，地面有明顯的隆起現(xiàn)象。隨著荷載的增加，沉降迅速增大，地基土的抗剪強(qiáng)度被充分發(fā)揮，最終導(dǎo)致地基喪失承載能力。-局部剪切破壞：地基土的密實(shí)度和強(qiáng)度介于整體剪切破壞和沖剪破壞之間時，可能發(fā)生局部剪切破壞。地基有一定的剪切變形，但滑動面不明顯。沉降量比整體剪切破壞時小，地基土的抗剪強(qiáng)度沒有被充分發(fā)揮，地基仍具有一定的承載能力，但變形較大。-沖剪破壞：又稱刺入破壞，當(dāng)?shù)鼗凛^軟弱、基礎(chǔ)埋深較大、荷載較小時，地基會發(fā)生沖剪破壞。地基土主要發(fā)生垂直向下的壓縮變形，好像被"沖剪"掉一部分，沒有明顯的滑動面，地面沒有隆起現(xiàn)象，沉降量較大，地基土的抗剪強(qiáng)度沒有得到充分利用。

4.簡述影響土的抗剪強(qiáng)度的主要因素。

影響土的抗剪強(qiáng)度的主要因素有：-土粒的礦物成分和顆粒形狀：不同礦物成分的土粒，其顆粒間的粘結(jié)力不同，抗剪強(qiáng)度也不同。例如，粘性土中含有較多的粘土礦物，顆粒間粘結(jié)力較大，抗剪強(qiáng)度較高；砂土顆粒間主要靠摩擦力，其抗剪強(qiáng)度相對較低。顆粒形狀也會影響土的抗剪強(qiáng)度，棱角狀顆粒比渾圓狀顆粒的摩擦力大，抗剪強(qiáng)度較高。-土的密度：土的密度越大，土顆粒間的接觸越緊密，摩擦力和粘結(jié)力越大，抗剪強(qiáng)度越高。密實(shí)的土比疏松的土具有更高的抗剪強(qiáng)度。-含水量：含水量對土的抗剪強(qiáng)度影響很大。含水量增加，土的重度減小，孔隙水壓力增大，有效應(yīng)力減小，導(dǎo)致土的抗剪強(qiáng)度降低。例如，飽和軟粘土在含水量較高時，抗剪強(qiáng)度很低，容易發(fā)生滑動破壞。-排水條件：排水條件影響土中孔隙水壓力的消散情況，從而影響有效應(yīng)力。在排水條件良好的情況下，孔隙水壓力能夠及時消散，有效應(yīng)力增加，土的抗剪強(qiáng)度提高；而在不排水條件下，孔隙水壓力不能及時消散，有效應(yīng)力不變，抗剪強(qiáng)度相對較低。-應(yīng)力歷史：土在形成過程中所經(jīng)歷的應(yīng)力歷史會影響其結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。曾經(jīng)受過較大壓力的土，其結(jié)構(gòu)比較密實(shí)，抗剪強(qiáng)度較高；而新近沉積的土或未經(jīng)受過較大壓力的土，抗剪強(qiáng)度相對較低。

5.簡述淺基礎(chǔ)設(shè)計的主要內(nèi)容和步驟。

淺基礎(chǔ)設(shè)計的主要內(nèi)容和步驟如下：-確定基礎(chǔ)類型：根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、地基條件等因素，選擇合適的淺基礎(chǔ)類型，如獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)等。-確定基礎(chǔ)埋置深度：基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)根據(jù)建筑物的用途、荷載大小、地基條件、凍土層厚度、相鄰建筑物基礎(chǔ)等因素綜合確定。一般情況下，基礎(chǔ)應(yīng)埋置在堅(jiān)實(shí)的土層上，且埋深不宜過淺，以保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和耐久性。-確定地基承載力特征值：通過原位測試（如靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等）、室內(nèi)試驗(yàn)（如土工試驗(yàn)）等方法，確定地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，然后根據(jù)規(guī)范確定地基承載力特征值。-計算基礎(chǔ)底面尺寸：根據(jù)建筑物的荷載、地基承載力特征值等，按照地基承載力計算公式計算基礎(chǔ)底面尺寸，確保基礎(chǔ)底面壓力不超過地基承載力特征值。-進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計：根據(jù)基礎(chǔ)底面尺寸和荷載情況，進(jìn)行基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括基礎(chǔ)的材料選擇、配筋計算、構(gòu)造設(shè)計等，以保證基礎(chǔ)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。-進(jìn)行地基變形驗(yàn)算：對于一些對地基變形要求較高的建筑物，還需要進(jìn)行地基變形驗(yàn)算，計算基礎(chǔ)的沉降量、傾斜度等，確保地基變形滿足建筑物的使用要求。

在設(shè)計過程中，還需要考慮施工條件、環(huán)境因素等對基礎(chǔ)設(shè)計的影響，確保設(shè)計方案經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。

6.簡述樁基礎(chǔ)的適用條件及分類。

樁基礎(chǔ)適用于以下情況：-荷載較大，地基上部土層軟弱，適宜的地基持力層位置較深，采用淺基礎(chǔ)或地基處理等方法在技術(shù)上不可行或經(jīng)濟(jì)上不合理時。-河床沖刷較大，河道不穩(wěn)定或沖刷深度不易計算正確，采用淺基礎(chǔ)施工困難或不能保證基礎(chǔ)安全時。-當(dāng)?shù)鼗翞樘厥庑酝粒畿浲?、濕陷性黃土、膨脹土等，需要采取專門的地基處理措施時，樁基礎(chǔ)是一種有效的解決方案。

樁基礎(chǔ)的分類如下：-按承載性狀分類：-摩擦型樁：包括摩擦樁和端承摩擦樁。摩擦樁主要依靠樁側(cè)摩阻力承受荷載；端承