土力学与地基基础复习试题及答案（二）大学生试题及答案
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土力学与地基基础复习试题及答案（二）
一判断题：下列陈述是否正确，正确打√，错误打×。
1.土的不均匀系数越小，土粒越均匀。 (√)
2.土的饱和度不能大于100%。 (√)
3.随深度增加，土的附加应力越来越小。 (√)
4.当土中孔隙完全被气体充填时，称为饱和土。 (×)
5.土的质量密度与土的比重为同一概念。 (×)
6.附加应力指建筑物荷载通过基础传给地基在接触面上的应力。 (×)
7.当e=0时，基底应力为三角形分布。 (×)
8.土的压缩变形主要是土中孔隙内的气体和水被挤出而产生的。 (√)
9.在计算地基变形深度时考虑地层情况，需要分层。 (√)
10.在荷载作用下，地基中只会产生附加应力，不会产生剪力。 (×)
二、名词解释
弱结合水(薄膜水)：紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。它仍然不能传递静水压力，但水膜较厚的弱结合水能向临近的较薄的水膜缓慢移动。
饱和度：土中孔隙水的体积与孔隙体积之比，以百分数表示。
压缩系数：表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高。
土的.前期固结压力： 是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力，通常用PC来表示。前期固结压力也是反映土体压密程度及判别其固结状态的一个指标。
有侧限压缩(无侧胀压缩)：指受压土的周围受到限制，受压过程中基本上不能向侧面膨胀，只能发生垂直方向变形。
三、简答
1、简述土的压缩性及工程意义
答：建筑物的荷载通过基础要全部传递到地基土上，在地基中引起附加应力。同其他任何材料——样，在附加应力作用下，地基土要产生附加变形，这种变形一般包括体积变形和形状变形(畸变)，我们把这种在外力作用下土体积缩小的特性称为土的压缩性。
众所周知，土体是由固体颗粒、水和气体组成的三相体。在工程上一般压力(100-600kPa)作用下，土颗粒的体积变化不及全部土体积变化的1/400，可不予考虑，而土中水和气体具有流动性，在外力作用下会沿着土中孔隙排出或向远处扩散，同时存在于细颗粒土中的封闭气泡具有可压缩性，从而引起土体积减小而发生压缩变形。
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
③
④
⑤
⑥
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：
，年
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：
，年
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。
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