【精品文献】土力学参考资料.doc
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1、现代远程教育土力学及地基基础课程学习指导书作者:刘忠玉第一章 绪论(一)本章学习目标1理解地基基础的概念、地基与基础设计必须满足的基本条件(二)本章重点、要点地基基础的概念(三)本章练习题或思考题:1名词解释:基础、浅基础、深基础、天然地基、人工地基2简答题:地基基础设计必须满足的基本条件是什么?第二章 土的性质及工程分类(一)本章学习目标1理解土的三相组成及土的结构,土的渗流规律,土的压实原理2熟练掌握土的物理力学性质指标,无粘性土和粘性土的物理性质3学会渗透力与渗透破坏4能运用土的工程分类(二)本章重点、要点土的物理力学性质指标,无粘性土和粘性土的物理性质,土的工程分类(三)本章练习题或思
2、考题:1名词解释:粒组、颗粒级配、不均匀系数、曲率系数、结合水、自由水、重度、密度、比重、含水量、干密度、饱和度、孔隙比、孔隙率、饱和度、有效重度、砂土的相对密实度、界限含水量、塑性指数、液性指数、灵敏度、触变性、渗透系数、流砂、管涌、渗流力、临界水头梯度、最优含水量、压实系数、砂土液化、碎石土、粉土、粘性土、淤泥、淤泥质土2填空:1)_是指粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%,且塑性指数小于或等于10的土。2)省去%号后的液限和塑限的差值称为 。3)土的结构一般分为单粒结构、蜂窝结构和 。4)红粘土的液限一般大于 。5)一基坑底地层产生自下向上的竖直渗流,已知水力梯度为,土的饱和
3、重度为,水的重度为,那么产生流砂的临界条件为= 。6)小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径,称为 。7)通常根据 的大小将细砂、粉砂等土划分为稍湿、很湿和饱和三种状态。8)当液性指数 时,土体处于流塑状态。3单项选择题:1)当粘性土中含有较多哪种类型的水时,土具有一定的可塑性? ( ) A强结合水 B弱结合水 C毛细水 D重力水2)在实验室中测定土试样含水量时,常采用 ( )A烘干法 B比重瓶法 C环刀法 D直剪法3)当含水量发生变化时,粘性土的指标将发生变化的是 ( ) A液限 B塑限 C塑性指数 D液性指数4)不能反映无粘性土密实度的指标是 ( )A孔隙比e B土粒相对密度ds C标
4、准贯入试验的锤击数 N D干密度5)假定某土样中,土粒的体积,含水量为,土粒相对密度为,水的密度为,孔隙比为e,则土样的总质量m为 ( )A B C1+e De 6)以下土样的液性指数均为0.25,其中属于粘土的是 ( )Aw=35%, Bw=30%, Cw=25%, Dw=35%,7)细砂层中,两点的水头差为0.4m,渗流长度为20m, 测得平均渗流速度为,则渗透系数为 ( )AB CD8)如果土样A的不均匀系数比土样B的小,则 ( )A土样A比土样B易于压实 B土样A的颗粒比土样B均匀 C土样A的颗粒级配曲线比土样B平缓 D土样A的压缩性比土样B要高4多项选择题:1)土中水的下列类型中属于
5、自由水的包括 ( ) A强结合水 B弱结合水 C重力水 D固态水 E毛细水2)塑性指数Ip大于10的土包括 ()A碎石土 B粉土 C粘土 D粉质粘土 E砂土3)土粒粒组的界限粒径包括 ()A200mmB20mm C2mm D0.075mm E0.005mm4)淤泥质土的特点是 ( ) A在静水或缓慢的流水环境中沉积 B天然含水量大于液限C一般处于流塑状态 D天然孔隙比在11.5之间 E天然孔隙比大于1.55)流砂产生的必要条件有 ( )A渗流自下而上 B渗流自上而下 C动水力大于土的有效重度 D水头梯度小于0.5E细砂、粉砂或粉土地基6)下列三相比例指标中,可由试验直接测定的是 ()A孔隙比
6、B密度 C土粒相对密度 D含水量 E饱和度5简答题:1)土中水分哪几类?对土的工程性质各有什么影响?2)如何从土的颗粒级配曲线形态上、不均匀系数及曲率系数数值上评价土的工程性质?3)说明土的天然重度、饱和重度、有效重度和干重度的物理概念和相互关系。4)反映无粘性土密实度状态的指标有哪些?采用相对密实度判断砂土的密实度有何优点?而工程上为何应用得并不广泛?5)简述渗透定理的意义。渗透系数k如何测定?动水力如何计算?何谓流砂现象?这种现象对工程有何影响?6)土发生冻胀的原因是什么?发生冻胀的条件是什么?7)毛细水上升的原因是什么?在哪些土中毛细现象最显著?8)影响填土压实效果的主要因素有哪些?6计
7、算题:1)某土样体积为1000 cm3,质量为1870 g,烘干后测得其质量为1677 g,已知土粒比重ds = 2.66。试求土的密度、含水量w、孔隙比e、饱和度Sr。某土样体积为1000 cm3,质量为1870 g,烘干后测得其质量为1677 g,已知土粒比重ds = 2.66。试求土的密度、含水量w、孔隙比e、饱和度Sr。2)某干砂试样密度= 1.66 g/m3,土粒比重ds = 2.69,置于雨中。若砂样体积不变,饱和度增至40%时,此砂在雨中的含水量w为多少?3)某原状土样,试验测得土的天然密度= 1.67 t/m3,含水量w = 12.9%,土粒比重ds = 2.67。试求土的孔隙
8、比e、饱和度Sr、饱和重度、有效重度。第三章 土中应力计算(一)本章学习目标1理解有效应力原理2熟练掌握地基自重应力,基底压力及附加应力的计算方法3会运用角点法计算附加应力(二)本章重点、要点角点法计算附加应力(三)本章练习题或思考题:1名词解释:自重应力、附加应力、基底压力、基底附加压力、有效应力2填空:1)对于矩形基础,当荷载偏心矩e_l/6(l为荷载偏心方向的基底尺寸)时,基底压力可简化为梯形分布。2)饱和土中的总应力等于 与有效应力之和。3)当土层呈现为上硬下软情况时,竖向附加应力将产生应力 现象。4)当地面大面积堆载q0时,地基中的竖向附加应力到处都 q0。3单项选择题1)基底附加压
9、力公式右边第二项中的基础埋置深度d应从那个位置算起?( ) A室外设计地面 B室内设计地面 C天然地面 D室内外平均设计地面2)计算地基附加应力时,荷载采用的是 ( )A基底附加压力 B地基净反力 C基底压力 D基础自重3)均布矩形荷载作用面中心点处(z=0)土的竖向附加应力与荷载强度的比值是 ( )A0.5 B1.0 C0.25 D2.04)一宽度为的条形基础,求得作用其上荷载的偏心矩,基底压力按线性分布考虑,则基底压力分布为 ( )A边缘最小压力,梯形分布 B边缘最小压力,三角形分布C基底与地基局部脱离,基底压力重新分布 D均匀分布4多项选择题:1)下列有关条形荷载在地基中产生的附加应力的
10、论述中,正确的是 ( )A可以分布到荷载面积以外 B的影响范围较浅 C的最大值出现在荷载边缘 D条形荷载所引起的,其影响深度要比方形荷载小E荷载分布范围内任意点竖直线上的值,随着深度增大逐渐减小2)地下水位下降,会引起 ( )A原地下水位以下土中自重应力增大 B地基中附加应力减小 C地面沉降D原地下水位以下土中自重应力减小 E地面回弹5简答题:1)土的自重应力分布有何特点?地下水位的升降对自重应力有何影响?2)刚性基础的基底压力分布有何特点?工程中如何计算中心及偏心荷载下的基底压力?3)以矩形面积上均布荷载和条形荷载为例,说明地基中附加应力的分布规律?4)目前计算地基中附加应力的假定是什么?这
11、些假定是否合理?5)简述饱和土的有效应力原理。4)简述角点法计算附加应力的要点。6计算题:1)某建筑场地的地层分布见图示。其中第一层细砂厚h1 = 4.5 m,重度=19 kN/m3,饱和重度= 19.4 kN/m3,地下水位在地面下2 m处;第二层粘土厚h3 = 4.5 m,饱和重度= 17.4 kN/m3,以下为不透水的岩石层。试求各层交界面处的竖向自重应力以及作用在基岩顶面的土自重应力和静水压力之和,并绘出自重应力沿深度的分布图。第四章 土的变形性质及地基沉降计算(一)本章学习目标1理解土的压缩性和固结状态2熟练掌握地基最终沉降量的计算方法,太沙基一维固结理论3学会考虑应力历史的沉降计算
12、方法(二)本章重点、要点地基最终沉降量的计算方法,太沙基一维固结理论(三)本章练习题或思考题:1名词解释:土的压缩性、压缩系数、压缩指数、压缩模量、变形模量、超固结比、先期固结压力、饱和粘性土的渗透固结、固结度2填空:1)设某可压缩土层符合太沙基一维固结理论的基本假定,已知该土层为单面排水时,固结度达到80%需要4年的时间。如果该土层变为双面排水,要达到相同的固结度,则需要_年的时间。2)按分层总和法计算软土地基最终沉降量时,常用 作为确定地基沉降计算深度的标准。3)饱和土渗透固结的过程就是孔隙水压力逐渐消散和 相应增加的过程。4)土的先期固结压力与现有 之比称为超固结比(OCR)。5)理论上
13、,变形模量 压缩模量。6)地基的最终沉降量由瞬时沉降、固结沉降和 三部分组成。3单项选择题1)土的压缩性越低,则土的 ( )A压缩模量越小 B压缩系数越大 C塑性指数越大 D室内压缩曲线越缓2)高压缩性土的压缩指数a1-2 ( )A0.5MPa-1 B0.2MPa-1 C0,当其中某点处于极限平衡状态时,通过该点的剪切破坏面与大主应力作用面的夹角为 ( )A B C D3)对饱和粘性土进行下列剪切试验时,在剪切过程中,孔隙水压始终为零的是( )A不固结不排水剪 B固结不排水剪 C固结排水剪 D快剪4简答题:1)试说明抗剪强度的来源。对一定的土类,其抗剪强度指标是否为一定值?为什么?2)何谓土的
14、极限平衡状态和极限平衡条件?试用摩尔-库仑强度理论推求土体极限平衡条件的表达式。3)土体中首先发生剪切破坏的平面是否就是剪应力最大的平面?为什么?在何种情况下,剪切破坏面与最大剪应力面是一致的?在通常情况下,剪切破坏面与大主应力面之间的夹角是多少?4)简述直剪试验和三轴试验的优缺点。5)试比较粘性土在不同固结和排水条件下的三轴试验中,其应力条件和孔隙水压力变化有何特点?并说明所得的抗剪强度指标各自的适用范围。6)试说明在饱和粘性土的不固结不排水试验过程中不管用总应力还是有效应力表示,其摩尔应力圆的半径为何都不变?5计算题:1)一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水剪切试验,施加周围压力= 1
15、96 kPa,试样破坏时的主应力差= 274 kPa,测得孔隙水压力u = 176 kPa,已知该土样的有效内摩擦角为= 26,试求破坏面上的有效正应力和剪应力以及试样的有效粘聚力。2)已知某粘性土地基的抗剪强度指标分别为 = 26,c = 20 kPa,地基中某点的大小主应力分别为= 300 kPa,= 123.75 kPa,试问该点处于什么状态?3)对某砂土土样进行直剪试验,当法向压力=100kPa时,测得抗剪强度。已知同种土制备的土样承受大主应力,问小主应力满足什么条件土样才不会发生剪切破坏?4)条形荷载作用下地基中某点的应力经计算得:=100 kPa,=200 kPa,=50 kPa。
16、若地基土的抗剪强度指标分别为 = 25,c = 24 kPa,那么该点是否已被被剪坏?第六章 土压力、地基承载力和土坡稳定(一)本章学习目标1理解静止土压力、主动土压力、被动土压力的概念及形成条件,地基破坏模式2熟练掌握朗肯和库仑土压力理论,有超载、成层土、有地下水情况下的土压力计算3学会重力式挡土墙设计的基本原则和内容,地基临塑荷载、界限荷载和极限承载力的计算方法,无粘性土土坡的稳定性分析方法,粘性土土坡的圆弧稳定性分析法(二)本章重点、要点朗肯和库仑土压力理论,地基承载力(三)本章练习题或思考题:1名词解释:挡土墙上的土压力、主动土压力、被动土压力、静止土压力、抗土墙抗倾覆安全系数、挡土墙
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