土力学期末考试复习模拟题(4)

由于土中水和气体的排出或扩散需要时间，我们把土在荷载作用卜孔隙水压力消散、有效应力增长、土体积变形随时间发展的过程称为土的固结。对于透水性较大的碎石土、砂土等粗颗粒土体，在荷载作用下土中水和气体很快排出了，其固结过程在很短的时间内就可结束。相反地，对于黏性土等细颗粒土体，其透水性差，在荷载作用下土中水和气体只能慢慢地排出，固结过程需要较长的时间(有时需十几年或几十年)才能完成。

从工程意义上来说，地基沉降有均匀沉降和不均匀沉降之分。当建筑物墓础均匀下沉时，从结构安全的角度来看，不致有什么影响，但过大的沉降将会严重影响建筑物的使用与美观，如造成设备管道排水倒流，甚至断裂等；当建筑物墓础发生不均匀沉降时，建筑物可能发生裂缝、扭曲和倾斜，影响使用和安全，严重时甚至会使建筑物倒塌。因此，在不均匀或软弱地墓上修建建筑物时，必须考虑土的压缩性和地基变形等方面的问题。

2、简述软土地基的物质结构、物理力学性质的基本特点。

答：软土地基：系指由淤泥、淤泥质土、松软冲填土与杂填土，或其他高压缩性软弱土层构成的地基。

—、高压缩性：软土由于孔隙比大于1，含水量大，容重较小，且土中含大量微生物、腐植质和可燃气体，故压缩性高，且长期不易达到国结稳定。在其它相同条件下，软土的塑限值愈大，压缩性亦愈高。

二、抗剪强度低：因此软土的抗剪强度最好在现场作原位试验。

三、透水性小：软土的透水性能很低，垂直层面几乎是不透水的，对排水固结不利，反映在建筑物沉降延续时间长。同时，在加荷初期，常出现较高的孔隙水压力，影响地基的强度。

四、触变性：软土是絮凝状的结构性沉积物，当原状土未受破坏时常具一定的结构强度，但一经扰动，结构破坏，强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以软土地基受振动荷载后，易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。

五、流变性：是指在一定的荷载持续作用下，土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。因此，用一般剪切试验求得抗剪强度值，应加适当的安全系数六、不均匀性：软土层中因夹粉细砂透镜体，在平面及垂直方向上呈明显差异性，易产生建筑物地基的不均匀沉降。

3、在设计地基基础时，一般要考虑哪些因素？

基础设计必须考虑下列因素：建筑物的安全等级及用途、上部结构的条件 、结构基础和场地条件、施工方法及造价；地基基础设计的基本要求是强度要求 、变形要求

四、计算题

1、薄壁取样器采取的土样，测出其体积V与重量分别为38.4cm3和67.21g，把土样放入烘箱烘干，并在烘箱内冷却到室温后，测得重量为49.35g。试求土样的（天然密度），（干密度），w（含水量），e（孔隙比），n（孔隙率），饱和度。（）

解：①

2、有一粘性层，厚为10m，上、下两面均可排水。现从粘土层中心取样后切取一厚2cm的试样，放入固结仪做试验（上、下均有透水面），在某一级固结压力作用下，测得其固结度达到80％时所需的时间为10分钟，问该粘土层在同样固结压力作用下达到同一固结度所需的时间为多少？若粘性土改为单面排水，所需时间又为多少？

解：已知H1＝10m,H2=20m,t2=10分钟Vt＝80％

由于土的性质和固结度均相同，因而由Cv1＝Cv2及Tv1＝Tv2的条件可得：

当粘土层改为单面排水时，其所需时间为t3，则由相同的条件可得：

从上可知，在其它条件相同的条件下，单面排水所需的时间为双面排水的四倍。

土力学与地基基础试题及答案（模拟1）

一、单向选择题（每题1分，共13分）

1.下列哪种地基不属于人工地基（Ａ）。[第一章] A.第四纪沉积土地基 B.换填碎石土地基 C.强夯粘土地基

2.在一般高层建筑中，基础工程造价约占总造价的（Ｂ）。[第一章] A.5% B.25% C.55%

3.下列三种粘土矿物中，（Ａ）含量高的土可塑性最高。[第二章] A.蒙脱石 B.伊利石 C.高岭石

4.对于级配连续的土，（Ｃ）级配良好。[第二章] A.Cu<5 B.Cu=5 C.Cu>5

5.满足条件（Ｂ）的土为级配良好的土。[第二章] A.Cu<5，Cc>3~6 B.Cu>5，Cc=1~3 C.Cu<5，Cc>2~5

6.若将地基视为均质的半无限体，土体在自重作用下只能产生（Ａ）。[第三章] A.竖向变形 B.侧向位移 C.剪切变形

7.单向偏心荷载作用在矩形基础上，偏心距e满足条件（Ｃ）时，基底压力呈梯形分布。（L为矩形基础偏心方向边长）[第三章] A.e>L/6 B.e=L/6 C.e

8.上软下硬双层地基中，土层中的附加应力比起均质土时，存在（Ａ）现象。[第三章] A.应力集中 B.应力扩散 C.应力不变

9.土的压缩之中，下列三个部分中，（Ｃ）所占的压缩量最大。[第四章] A.固体土颗粒被压缩； B.土中水及封闭气体被压缩； C.水和气体从孔隙中被挤出。

10.土的压缩试验中，压缩仪（固结仪）中的土样在压缩过程中（Ｂ ）。[第四章] A.只发生侧向变形 B.只发生竖向变形

C.同时发生竖向变形和侧向变形

11.土的压缩系数a1-2位于（Ａ ）范围时，土为低压缩性土。[第四章] A. a1-2<0.1MPa-1

B.0.1MPa-1≤a1-2＜0.5 MPa-1 C. a1-2≥MPa-1

12.采用规范法计算地基沉降时，沉降经验系数ψs与（Ｃ ）无关。[第四章] A.基底附加压力值

B.沉降计算深度范围内压缩模量的当量值 C.基础底面形状

13.超固结比（OCR）指的是（ Ａ）。[第四章] A.土的先期固结压力与现有土层自重应力之比 B.现有土层自重应力与土的先期固结压力之比 C.现有土层自重应力与土的后期固结压力之比 二、填空题（每空2分，共20分）

1.未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基。[第1章] 2.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。[第1章] 3.土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。[第2章] 4.土的颗粒级配曲线平缓说明土的颗粒不均匀，级配良好。[第2章]

5.土的自重应力不引起地基变形，只有作用于地基上的附加压力，才是地基压缩变形的主要原因。[第3章]

6.地基中的附加应力是由建筑物荷载引起的应力增量。[第3章] 7.土体在外力作用下，压缩随时间增长的过程，称为土的固结。[第4章] 8.对于堤坝及其地基，孔隙水主要沿两个方向渗流，属于二维固结问题。[第4章]

三、简答题（共37分）

1.地基与基础设计必须满足哪三个基本条件？[第1章]

答：地基与基础设计必须满足三个基本条件：①作用于地基上的荷载效应（基底压应力）不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值，保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用，具有足够防止整体破坏的安全储备；②基础沉降不得超过地基变形容许值，保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用；③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。

2.简述新中国成立后我国的土力学与基础工程学科的发展情况。[第1章]

新中国的成立，为解放我国生产力和促进我国科学技术的发展开辟了一条广阔的道路，也使土力学与基础工程学科得到了迅速的发展。解放后，我国在建筑工程中成功地处理了许多大型和复杂的基础工程。利用电化学加固处理，采用管柱基础、气筒浮运沉井基础等。

自1962年以来，先后召开了八届全国土力学与基础工程会议，并建立了许多地基基础研究机构、施工队伍和土工试验室，培养了大批地基基础专业人才。不少学者对土力学与基础工程的理论和实践作出了重大贡献，受到了国际岩土界的重视。

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