1.有一条基础,宽度b=3m,埋置深度为1.5m 。地基土r=19kN/m3,rsat=20kN/m3, C=10kPa,Φ=100。试求:(1)地基的塑性荷载P1/4和P1/3;(2)若地下水位上升至基础底面,其值有何变化?
2.某柱下条形基础,由于条件所限,基础宽度不得大于2m 。地基土r=18.8kN/m3,C=110kPa, Φ=40。求至少需要多大埋深才能安全承受1800kN 的竖向中心荷载?
3.有一矩形基础,宽b=3m,长度l=4m,埋深d=2m,承受中心荷载1000kN (包括基础自重),置于饱和软粘土地基上,土的Φ=0,C=15kPa ,r=18kN/m3。试问设计荷载是否允许?
4.有一宽B=12 m 的条形基础,埋深D=2 m ,基础承受恒定的偏心荷载Pv=1500kN/m,偏心距e=0.4m,水平荷载Ph=200kN/m,土的固结水排水强度指标Φ=220,土的天然重度r=20kN/m3,浮重度r ,=11kN/m3,地下水位与基底持
平。试按汉森公式计算地基极限承载力。
5.某条形基础宽12 m ,埋深2 m ,基土为均质粘性土,C=12 kPa ,Φ=150,地下水与基底面同高,该面以上土的湿重度为18 kN/m3,以下土的饱和重度19 kN/m3,计算在受到均布荷载作用时P1/4、P1/3、Pcr ?
6.某条形基础位于粘土层上,基础宽度b=4.0m ,埋置深度D=1.1m,所受垂直均布荷载q=90kPa,粘土层的重度r=17kN/m3,内摩角Φ=200,内聚力C=40 kPa ,试按太沙公式计算该地基的稳定安全系数,计算时分别按整体剪切破坏和局部剪切破坏两种情况考虑。
7.有一条形基础,埋深D=1.0 m,地基土的重度为18kN/m3,土的粘聚力C=20 kPa,并据基底以下土的内摩擦角Φ=150可知,承载力系数Nd=2.3,Nc=4.85,计算地基的临界荷载Pcr 。
8.有一条形基础,建于均质粘土层上,基础宽度B=4.0m,埋置深度D=1.8m,其上作用着中心荷载P ,P=1200kN/m ,基土的重度r=19kN/m3,土的抗剪强度指标Φ=200,粘聚力C=20 kPa ,其承载力系数分别为:Nr=3.5,Nq=7.0,Nc=18。若取安全系数Fs=2.5时,试用太沙基公式验算地基的稳定性。
9.有一条形基础,宽B=3.0m,埋深D=2.0m,地基土为砂土,其饱和重度为21 kN/m3,内摩擦角Φ=300,地下水位与地面齐平,求: (1)地基土的极限荷载(Nr=20,Nq=22.4,Nc=37)。 (2)若提高此地基承载力,应采取哪些措施。
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第一章 土的物理性质与工程分类 一.填空题
1.颗粒级配曲线越 ,不均匀系数越 ,颗粒级配越 ,为获得较大密实度,应选择级配 ,的土料作为填方或砂垫层的土料。 2.粘粒含量越 ,颗粒粒径越 ,比表面积越 ,亲水性越 ,可吸附弱结合水的含量越 ,粘土的塑性指标越 。
3.塑性指标 ,它表明粘性土处于可塑状态时 ,的变化范围,它综合反映了
粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定: 为粉质粘土, 为粘土。
4.对无粘性土,工程性质影响最大的是土的 ,工程上用指标 、 来衡量。
5.在粘性土的物理指标中,对粘性土的性质影响较大的指标是 。
6.决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的 ,它是用指标 来衡量。
7.粘性土的液性指标 ,它的正负、大小表征了粘性土的 状
态,《规范》按
L
I 将粘性土的状态划分
为 、 、 、 、 。
8.岩石按风化程度划分为 、 、 。
9.岩石按坚固程度划分为 ,包括 、 等;软质岩石,包括 、 等。
10.某砂层天然饱和重度20=sat
γkN/m3,土粒比重68.2=s G ,并
测得该砂土的最大干重度1
.17max =d γkN/m3,最小干重度4.15min =d γkN/m3,则天然孔隙比e
为 ,最大孔隙比
=
max e ,最小孔隙比=min
e 。
11.砂粒粒径范围是 ,砂土是指大于2mm 粒径累计含量 ,而大于0.075mm 粒径累计含量 。
12.亲水性最强的粘土矿物 ,这是因为它的晶体单元由 ,组成,晶胞间露出的是 ,因而晶胞单元间联接很弱,水分子容易进入晶胞之间,而发生膨胀。
二、问答题
常见的黏土矿物有哪些?试述黏土矿物颗粒与粗颗粒土比较有那些特点及特性?
工业与民用建筑地基基础工程中将地基土划分为哪几种类型?
按沉积条件不同,土体可划分为哪几种类型?
地下水位以下一原状土样,其28=w %,70
.2=s G ;
88.1=ρt/m
3
,计算孔隙比时,用公式
1
)
1(-+=
ρ
ωρw s d e ,计
算得838.0=e
,用公式
r
s
s d e ?=
计算得756.0=e ,试问该用那
个公式,e 为多少?另一个公式在这里为什么不能用?
说明三相草图中e +11和e e
+1的物理概念。
什么是粘性土的界限含水量?它们与土中那一层水膜相对应,他们又如何确定?
说明土的天然重度
γ,饱和重度sat γ,浮重度γ'和干重度d γ的物理概念
和相互关系,并比较同一土中的γ、sat γ、γ'、d γ的数值大小。
三、判断题
1.粘性土的软硬程度取决于含水量的大小,无粘性土密实程度取决于孔隙比的大小。 ( )
2.甲土饱和度大于乙土,则甲土的含水量一定高于已土。 ( )
3.粉粒是0.074~0.05mm 的粒组。 ( )
4.相对密实度r
D 会出现
1>r D 和 1
( ) 5.甲土的饱和度如果大于乙土,则甲土必定比乙土软。 ( ) 6.甲土的孔隙比大于乙土,则甲土的干重度应小于乙土。 ( ) 7.土的天然重度愈大,则土密实性愈好。 ( ) 四、计算题 1.某地基土样数据如下:环刀体积60cm 3 ,湿土质量0.1204kg ,土质量 17 0.0992kg ,土粒相对密度为2.71,试计算:天然含水量w ,天然重度γ,干 重度 d γ,孔隙比 e 。 2.若原状土样的天然密度3 /1.2m t =ρ,含水量%15=w ,土颗粒 相对密度 s G =2.71,试计算孔隙比e. 3.测得沙土的天然重度3/6.17m kN =γ,含水量%6.8=w ,土 粒相对密度 66 .2=s G ,最小孔隙比462.0min =e ,最大孔隙比 71 .0max =e ,试求沙土的相对密度r D 。 4.某干沙土样重度为16.6KN/m 3 ,土粒相对密度 69 .2=s G ,置于雨中, 若砂样体积不变,饱和度增加到40%,求砂样在雨中的孔隙比。 5.某工地进行基础施工时,需在土中加水以便将土夯实,现取土样1000g ,测其含水量为20%,根据施工要求,将土的含水量增加20%,问应在土样内加多少水? 6. 某工程地质勘察中,取原状土60cm 3 ,重99.15g ,烘干后重78.05g , 67 .2=s G ,求此土的孔隙比和饱和度。 7.某土样的干重度 3 /4.15m kN d =γ,含水量%3.19=w ,土粒 相对密度 73 .2=s d ,求饱和度 r S 。 某地基开挖中,取原状土样送至实验室中进行试验。测得天然重度 3 /2.19m kN =γ,天然含水量 % 20=w ,土粒相对密度 72 .2=s G ,液限%32=L w ,塑限%18=p w 。试问这些数据 合理吗?为什么?如果合理,请定出土的名称和状态。 一个饱和原状土样体积为143cm 3 ,质量为260g ,颗粒相对密度为2.70,取定他的孔隙比,含水量和干密度。 某饱和土样,其液限 %42=L w ,塑限%20=p w ,含水量 %40=w ,天然重度3 /2.18m kN =γ,求L I ,e 、s G 各为多 少? 有一块503cm 的原状土样重95.15g ,烘干后重75.05g ,;已知土粒相对密 度 67 .2=s d ,试求天然重度γ,饱和重度sat γ,浮重度 γ'和干重度d γ,天然含水量w ,孔隙比e ,孔隙率n ,饱和度 r S ,并比较γ、sat γ、 γ'和d γ的数值大小。 第二章 土的渗透性 一、填空题 当土体两点之间有 ,有 时,则渗流发生,渗流速度 ,与 成正比,与 成反比。但在黏土中,只有当水头 超过起始梯度时才开始渗流。 渗透力(即动水压力)是 对 的压力,渗透力的表达式是 ,流砂的条件是 。 二、 简答题 什么叫渗透力,其大小和方向如何确定? 达西定律的基本假定是什么?试说明达西渗透定律的应用条件和适用范围。 3 渗透力是怎样引起渗透变形的?渗透变形有哪几种形式?在工程上会有什么危害?防治渗透破坏的工程措施有哪些? 4.生管涌和流土的机理与条件是什么?与土的类别和性质有什么关系?工程上如何判断土可能产生渗透破坏并进行分类的? 三、判断题 1.土的渗透系数k 越大,土的渗透性也越大,土中的水头梯度I 也越大。 ( ) 2.含有细砂夹层的粘土层中垂直渗透系数z K 大于水平渗透系数x K 。 ( ) 3.土中一点的渗透力大小取决于该点孔隙水总水头的大小。 ( ) 四、计算题 1.如图所示的常水头渗透试验,若土样(2)的渗透系数是土样(1)的2倍,试绘出试样的孔隙水压力(即渗透压力)分布图,并求土样(1)所受的渗透力,判断其渗透稳定性。 2. 如图所示的渗透试验装置,在圆形截面容器内装有两种土样,下面为粉土,土样长度分别为L1,L2,在砂层顶面引出一测压管,管内水面与水源容器内水面高度差为h1,若试验装置总水头差为h ,则砂土的渗透k1与粉土的渗透系数k2之比值k1/k2为多少? 3.地层由三层土构成,表层为砂,饱和重度为3

