大工《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》模擬試卷.doc

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一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題3分，共30分） 1、處于天然狀態(tài)的砂土的密實(shí)度一般用哪一種試驗(yàn)來(lái)測(cè)定？( C ) A．荷載試驗(yàn) B．現(xiàn)場(chǎng)十字板剪切試驗(yàn) C．標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) D．輕便觸探試驗(yàn) 2、評(píng)價(jià)下列說(shuō)法的正誤。( D ) ①土的滲透系數(shù)越大，土的透水性也越大，土中的水力梯度也越大 ②任何一種土，只要水力梯度足夠大，就可能發(fā)生流土和管涌 ③土中一點(diǎn)滲流力的大小取決于該點(diǎn)孔隙水總水頭的大小 ④滲流力的大小不僅取決于水力梯度，還與其方向有關(guān) A．①對(duì) B．②對(duì) C．③和④對(duì) D．全不對(duì) 3、通過(guò)土粒承受和傳遞的應(yīng)力稱為( A )。 A．有效應(yīng)力 B．總應(yīng)力 C．附加應(yīng)力 D．孔隙水壓力 1、由某土顆粒級(jí)配累計(jì)曲線得：，，該土的不均勻系數(shù)為( A )。 A．416.7 B．4167 C．2.410-3 D．12.53 2、對(duì)無(wú)粘性土的工程性質(zhì)影響最大的因素是( B )。 A．含水量 B．密實(shí)度 C．礦物成分 D．顆粒的均勻程度 3、土透水性的強(qiáng)弱可用土的哪一個(gè)指標(biāo)來(lái)反映？( D ) A．壓縮系數(shù) B．固結(jié)系數(shù) C．壓縮模量 D．滲透系數(shù) 4、當(dāng)各土層中僅存在潛水而不存在毛細(xì)水和承壓水時(shí)，在潛水位以下土自重應(yīng)力為( C )。 A．靜水壓力 B．總應(yīng)力 C．有效應(yīng)力，但不等于總應(yīng)力 D．有效應(yīng)力，等于總應(yīng)力 5、所謂土的固結(jié)，主要是指( B )。 A．總應(yīng)力引起超孔隙水壓力增長(zhǎng)的過(guò)程 B．超孔隙水壓力消散，有效應(yīng)力增長(zhǎng)的過(guò)程 C．總應(yīng)力不斷增加 D．總應(yīng)力和有效應(yīng)力不斷增加的過(guò)程 6、下列說(shuō)法中正確的是( B )。 A．土的抗剪強(qiáng)度與該面上的總正應(yīng)力直接相關(guān) B．土抗剪強(qiáng)度與該面上的有效正應(yīng)力成正比 C．剪切破裂面發(fā)生在最大剪應(yīng)力作用面上 D．破裂面與小主應(yīng)力作用面夾角為45+/2 7、若代表土中某點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的摩爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度包線相切，則表明土中該點(diǎn)( C )。 A．任一平面上的剪應(yīng)力都小于土的抗剪強(qiáng)度 B．某一平面上的剪應(yīng)力超過(guò)了土的抗剪強(qiáng)度 C．在相切點(diǎn)所代表的平面上，剪應(yīng)力正好等于抗剪強(qiáng)度 D．在最大剪應(yīng)力作用面上，剪應(yīng)力正好等于抗剪強(qiáng)度 8、當(dāng)擋土墻后的填土處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，擋土墻( B )。 A．在外荷載作用下推擠墻背土體 B．被土壓力推動(dòng)而偏離墻背土體 C．被土體限制而處于原來(lái)的位置 D．受外力限制而處于原來(lái)的位置 9、對(duì)于( C )，較易發(fā)生整體剪切破壞。 A．高壓縮性土 B．中壓縮性土 C．低壓縮性土 D．軟土 10、計(jì)算擋土墻壓力時(shí)，荷載效應(yīng)( D )。 A．應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合 B．應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合 C．應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù) D．應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項(xiàng)系數(shù)均為1.0 二、填空題（本大題共5小題，每空1分，共10分） 1、如果土層在自重作用下的固結(jié)過(guò)程已經(jīng)完成，而且歷史上也未承受過(guò)比自重應(yīng)力大的應(yīng)力，則稱該土層處在_ 正常固結(jié) __狀態(tài)。 2、粘性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水量稱為_(kāi)_界限含水量_____。粘性土由___半固態(tài)____轉(zhuǎn)到___可塑態(tài)____的界限含水量稱為塑限。 3、某粘性土經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得ω＝55％，ωL＝50％，ωP＝31.5％，則IP＝__18.5_____，IL＝___1.27____。 4、土的抗剪強(qiáng)度有試驗(yàn)確定，一般來(lái)講室內(nèi)試驗(yàn)有__直剪試驗(yàn)、三軸剪切試驗(yàn)和_無(wú)側(cè)限壓縮試驗(yàn)等試驗(yàn)方法。 5、含水量不變，原狀土不排水強(qiáng)度與徹底擾動(dòng)后重塑土的不排水強(qiáng)度之比稱為飽和軟粘土的__靈敏度__。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 1、如果土層過(guò)去承受過(guò)比現(xiàn)在自重應(yīng)力大的應(yīng)力(例如冰川覆蓋)，后來(lái)應(yīng)力降低(例如冰川后退)，土層膨脹，則稱該土層處在___超固結(jié)____狀態(tài)。 2、粘性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水量稱為_(kāi)_界限含水量_____。粘性土由___固態(tài)____轉(zhuǎn)到___半固態(tài)____的界限含水量稱為縮限。 3、中心荷載作用下，基底壓力近似呈__均勻_分布，在單向偏心荷載作用下，當(dāng)偏心距時(shí)，基底壓力呈__梯形_____分布；當(dāng)_______時(shí)，基底壓力呈三角形分布。 4、地基承受荷載的能力稱為地基承載力，通常區(qū)分為兩種承載力，分別是_極限承載力_和_容許承載力__。 5、含水量不變，土經(jīng)擾動(dòng)之后強(qiáng)度下降，經(jīng)過(guò)靜置它的強(qiáng)度可隨時(shí)間而逐漸得到部分恢復(fù)的現(xiàn)象稱為粘性土的_觸變性_。 三、簡(jiǎn)答題（本大題共4小題，每小題6分，共24分） 1、分層總和法的含義是什么？ -----------分層總和法:p75 地基沉降計(jì)算深度: p77 分層總和法是指將地基沉降計(jì)算深度內(nèi)的土層按土質(zhì)和應(yīng)力變化情況劃分為若干分層，分別計(jì)算各分層的壓縮量，然后求其總和得出地基最終沉降量。這是計(jì)算地基最終沉降量的基本且常用的方法。 地基沉降計(jì)算深度，是由豎向附加應(yīng)力和土的自重之比確定。 對(duì)于一般粘性土，當(dāng)?shù)鼗成疃鹊母郊討?yīng)力與自重應(yīng)力之比等于0.2時(shí)，改深度范圍內(nèi)的圖層即為地基沉降計(jì)算深度。 對(duì)于軟粘土，則以地基某深度的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比等于0.1為標(biāo)準(zhǔn)確定壓縮層的厚度。 2、朗肯土壓力理論與庫(kù)倫土壓力理論之間的異同點(diǎn)？------朗肯土壓力理論:p120 庫(kù)倫理論:p126 相同點(diǎn)：都要求擋土墻的移動(dòng)是以使墻后填土的剪力達(dá)到抗剪強(qiáng)度（極限狀態(tài)下）土壓力．都利用莫爾－庫(kù)侖強(qiáng)度理論； 不同點(diǎn)：朗墾理論是根據(jù)土體中各點(diǎn)處于平衡狀態(tài)的應(yīng)力條件直接求墻背上各點(diǎn)的土壓力．要求墻背光滑，填土表面水平，計(jì)算結(jié)果偏大．而庫(kù)侖理論是根據(jù)墻背與滑動(dòng)面間的楔塊型處于極限平衡狀態(tài)的靜力平衡條件求總土壓力．墻背可以傾斜，粗糙填土表面可傾斜，計(jì)算結(jié)果主動(dòng)壓力滿足要求，而被動(dòng)壓力誤差較大．朗肯理論是考慮墻后填土每點(diǎn)破壞，達(dá)極限狀態(tài)；庫(kù)侖理論則考慮滑動(dòng)土體的剛體的極限平衡； 3、試根據(jù)土中應(yīng)力理論，闡述均布條形荷載下地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律。 在離基礎(chǔ)底面（地基表面）不同深度z處各個(gè)水平面上，以基底中心點(diǎn)下軸線處的為最大，隨著距離中軸線愈遠(yuǎn)愈?。辉诤奢d分布范圍內(nèi)之下任意點(diǎn)沿垂線的值，隨深度愈向下愈小。 三、簡(jiǎn)答題 4、簡(jiǎn)述詳細(xì)勘察的目的。 按不同建筑物或建筑群，例如，建筑地基良好 對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案做出論證和建議，例如，地基良好 對(duì)地基處理、基坑支護(hù)、工程降水方案做出論證和建議，例如，對(duì)深厚淤泥質(zhì)地基作為海港碼頭，對(duì)不良地質(zhì)作用的防治做出論證和建議，例如，在山前沖積平原建筑場(chǎng)地， 1、某地基土滲透系數(shù)很小，若在其上修建建筑物，需驗(yàn)算不同時(shí)期的穩(wěn)定性，試問(wèn)：（1）若采用快速施工，驗(yàn)算竣工時(shí)地基穩(wěn)定性應(yīng)采用什么試驗(yàn)方法確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)？為什么？（2）若采用慢速施工，驗(yàn)算竣工時(shí)地基穩(wěn)定性應(yīng)采用什么試驗(yàn)方法確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)？為什么？ 答：某地基土的滲透系數(shù)很小，則可判定為粘性土。粘性土強(qiáng)度性狀是很復(fù)雜的，不同的試驗(yàn)方法以及試驗(yàn)條件會(huì)導(dǎo)致不同的強(qiáng)度指標(biāo)。(1)采用快速施工時(shí)，地基土的透水性較差，故可采用不固結(jié)不排水試驗(yàn)或直剪試驗(yàn)來(lái)確定強(qiáng)度指標(biāo)。(2)慢速施工時(shí)，地基荷載增長(zhǎng)速率較慢，但地基土透水性較差，故可考慮采用固結(jié)不排水或固結(jié)快剪試驗(yàn)來(lái)確定強(qiáng)度指標(biāo)。 2、分別指出下列變化對(duì)主動(dòng)土壓力及被動(dòng)土壓力各有什么影響？（1）內(nèi)摩擦角變大；（2）外摩擦角變?。唬?）填土面傾角增大。 答：根據(jù)庫(kù)倫土壓力理論， 1 內(nèi)摩擦角φ變大, 主動(dòng)土壓力減小, 被動(dòng)土壓力增大 2外摩擦角δ變小, 主動(dòng)土壓力增大, 被動(dòng)土壓力減小 3填土面傾角β增大, 主動(dòng)土壓力增大, 被動(dòng)土壓力減小 4墻背傾斜（俯斜）角α減小, 主動(dòng)土壓力減小, 被動(dòng)土壓力增大 3、土的自重應(yīng)力在任何情況下都不會(huì)引起土層的變形嗎？為什么？ 答：土中自重應(yīng)力在有些情況下會(huì)引起土層的變形。這是因?yàn)閷?duì)于成土年代長(zhǎng)久，土體在自重應(yīng)力作用下已經(jīng)完成壓縮固結(jié)，土自重應(yīng)力不會(huì)引起土層的變形。對(duì)于欠固結(jié)土，由于沉積后經(jīng)歷年代時(shí)間不久，其自重固結(jié)作用尚未完成，自重應(yīng)力會(huì)引起土層的變形。地下水位下降，使地基中有效自重應(yīng)力增加，從而也會(huì)引起土層的變形。 4、用砂土剪脹性原理和有效應(yīng)力原理分析1976年唐山地震中有許多建立在飽和松砂地基上的建筑物發(fā)生傾斜或倒塌，或堤岸向河道滑移等現(xiàn)象的原因。 答：(1)土受剪會(huì)發(fā)生體積變化，松砂受剪發(fā)生剪縮，體積減小。(2)由于飽和松砂孔隙被水充滿，受剪時(shí)體積不減小，因而產(chǎn)生孔隙水壓力。有效應(yīng)力下降。(3)孔隙水壓力累積至總應(yīng)力時(shí)，有效應(yīng)力為零，土粒處于懸浮狀態(tài)，土發(fā)生液化。(4)根據(jù)抗剪強(qiáng)度理論，有效應(yīng)力為零的砂土就失去了承載能力。 四、計(jì)算題（本大題共3小題，每小題12分，共36分） 1、某原狀土樣，試驗(yàn)測(cè)得土的天然密度，含水量，土粒相對(duì)密度。試求該土樣的孔隙比、孔隙率、飽和度、干重度、飽和重度及浮重度。 解 2、某土壓縮系數(shù)為0.16MPa-1，強(qiáng)度指標(biāo)。若作用在土樣上的大小主應(yīng)力分別為和，問(wèn)：⑴該土樣是否破壞？⑵若小主應(yīng)力為，該土樣能經(jīng)受的最大主應(yīng)力為多少？ 解 破裂角 由上面的計(jì)算，可以得到該土樣不會(huì)發(fā)生破壞。 若最小主應(yīng)力為，則該土樣經(jīng)受的最大主應(yīng)力為： 1、已知：地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。求：當(dāng)?shù)鼗心滁c(diǎn)的最大主應(yīng)力，而小主應(yīng)力為多少時(shí)，該點(diǎn)剛好發(fā)生剪切破壞？ 解：根據(jù)題意得到： 3、如圖1所示，某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為，設(shè)計(jì)地面下埋深為(高于天然地面)，設(shè)計(jì)地面以上荷載為，基底標(biāo)高處原有土的平均重度為。試求基底水平面1點(diǎn)及2點(diǎn)下各深度點(diǎn)及點(diǎn)處的地基附加應(yīng)力值和 (計(jì)算所需數(shù)據(jù)如表1所示)。 表1 矩形基底受豎直均布荷載作用時(shí)角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)值 1.2 1.8 0.108 3.0 1.8 0.143 1.8 1.8 0.129 1.0 4.0 0.027 圖1 矩形基礎(chǔ)底面尺寸示意圖 解 基底附加應(yīng)力 點(diǎn)：過(guò)1點(diǎn)將基底分為相同的兩塊，每塊尺寸為， 故，，得到 點(diǎn)：過(guò)2點(diǎn)作如圖所示的矩形，對(duì)矩形： ，，得到 對(duì)矩形： ，，得到 2、如圖1所示，某建筑柱基采用矩形基礎(chǔ)，矩形基礎(chǔ)底面積，基底上作用著豎直均布荷載，試求基底上A、E、C、D和O等點(diǎn)以下深度處的豎向附加應(yīng)力。 表1 矩形基底受豎直均布荷載作用時(shí)角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)值 1.5 1.0 0.1935 3.0 4.0 0.060 6.0 2.0 0.137 1.0 1.33 0.138 3.0 1.0 0.203 3.0 1.33 0.177 3.0 2.0 0.131 9.0 4.0 0.075 圖1 矩形基礎(chǔ)底面積示意圖 解：(1)為了求A點(diǎn)以下的附加應(yīng)力，通過(guò)A點(diǎn)將基底劃分為面積相等的矩形面積，這樣A點(diǎn)就落在邊長(zhǎng)、寬度的兩個(gè)相同矩形面積的公共角點(diǎn)上。根據(jù)和，查表得，所以A點(diǎn)以下的附加應(yīng)力為： (2)為了求E點(diǎn)以下的附加應(yīng)力，通過(guò)E點(diǎn)將基底劃分為面積相等的矩形面積，這樣E 點(diǎn)就落在邊長(zhǎng)、寬度的兩個(gè)相同矩形面積的公共角點(diǎn)上。根據(jù)和，查表得，所以E點(diǎn)以下的附加應(yīng)力為： (3)C點(diǎn)就落在邊長(zhǎng)、寬度的兩個(gè)相同矩形面積的公共角點(diǎn)上。根據(jù)和，查表得，所以C點(diǎn)以下的附加應(yīng)力為： (4)為了求中心點(diǎn)O點(diǎn)以下的附加應(yīng)力，通過(guò)O點(diǎn)作平行于基底長(zhǎng)、短邊的兩根輔助線，將基底分成四塊相等面積的矩形面積，對(duì)于每一塊面積來(lái)說(shuō)，由和，查表得，所以O(shè)點(diǎn)以下的附加應(yīng)力為： (5)為了求D點(diǎn)以下的附加應(yīng)力，通過(guò)D點(diǎn)分別作平行于基底長(zhǎng)、短邊的兩根輔助線，利用表查得各塊面積對(duì)D點(diǎn)的附加應(yīng)力系數(shù)列于表中： 3、甲建筑和乙建筑兩個(gè)相距甚遠(yuǎn)的方形基礎(chǔ)如圖2所示，分別位于土層情況相同的地面上，其中甲基礎(chǔ)的面積為，乙基礎(chǔ)為，基礎(chǔ)均作用的垂直均布?jí)毫ΑＴ嚽髢苫A(chǔ)中心點(diǎn)O以下深度為、、處得豎向附加應(yīng)力并繪制出分布圖。 表2 矩形基底受豎直均布荷載作用時(shí)角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)值 1.0 0.5 0.2315 1.0 2.0 0.084 1.0 1.0 0.1750 1.0 4.0 0.027 1.0 1.5 0.1215 1.0 6.0 0.013 圖2 甲、乙建筑的方形基礎(chǔ)示意圖 解：通過(guò)基底中心分別作平行基底兩邊的輔助線，如圖虛線所示，于是將甲基礎(chǔ)的地面劃分為4個(gè)的相同方形面積，將乙基礎(chǔ)的底面劃分為的方形面積。因?yàn)橹行狞c(diǎn)O均落在4個(gè) 方形面積的公共角點(diǎn)上，利用“角點(diǎn)法”求得O點(diǎn)以下各深度上的豎向附加應(yīng)力如表所示，分布圖如圖1所示。表中，。 表1 甲、乙基礎(chǔ)中心點(diǎn)下豎向附加應(yīng)力計(jì)算表 地基下深度 的甲基礎(chǔ) 的乙基礎(chǔ) 1.0 1.0 0.5 0.2315 277.8 1.0 2.0 0.084 100.8 2.0 1.0 1.0 0.1750 210.0 1.0 4.0 0.027 32.4 3.0 1.0 1.5 0.1215 145.8 1.0 6.0 0.013 15.6 圖1 甲、乙基礎(chǔ)中心點(diǎn)下豎向附加應(yīng)力分布圖