《《土力学与地基基础》（习题答案）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《土力学与地基基础》（习题答案）.docx（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、习题答案第1章绪论1.18世纪工业革命，欧洲开始用土力学来解决铁路路基问题。对于墙后土压力问题， 库伦创立了砂土抗剪强度公式，提出了计算挡土墙土压力的土压力理论；朗肯提出了挡土墙 土压力理论；布辛奈斯克求得了弹性半空间体在竖向集中力作用下的应力和位移解；达西创 立了砂性土的渗流理论“达西定律”；W.费兰纽斯提出了一种土坡稳定的分析方法。这一 时期的理论研究为土力学开展成为一门独立学科奠定了基础。1925年，美国人Terzaghi归 纳了以往的理论研究成果，发表了第一本土力学专著，1929年发表了工程地质学， 从此土力学作为一门独立的学科而得到不断开展，迄今为止共召开过12次国际会议。2 .地基
2、、基础和上部结构是彼此联系、相互制约和共同作用的有机统一体。利用土力 学的知识来研究土体的性质，应将土力学、地基与基础组合在一起，利用土力学和基础工程 学解决工程中的平安问题。3 .内容：土的物理性质及其工程分类、工程地质、土体中的应力及地基变形、土的强 度与地基承载力、地基勘察与测试、地基基础的类型及作用、边坡与基坑、特殊土地基及地 基处理。重点：掌握土力学的基本理论和计算方法，工程地质条件及其工程特性，土体中的应力、 强度和变形特点，地基与基础的类型、特点以及适用条件等专业知识。4 .地位：本课程是土木工程专业的一门基础课程，涵盖了土力学与基础工程学两方面 的内容。也是一门重要的应用学科，
3、是技术基础课和专业课的综合。作用：学习本课程可以根据建筑物的要求和地基勘察资料，选择优化的地基基础方案, 运用土力学的原理进行一般建筑物的地基基础设计。第2章工程地质的基本知识1 .必要。原因：地质环境的优劣会影响工程建筑的平安稳定、经济合理乃至能否正常使用工程建 筑与地质环境之间的关系是相互关联、相互影响和相互制约的。运用工程地质的基本知识, 可为工程建筑的地基与基础的规划、设计和施工提供参考依据，从而保证工程的平安可靠、 经济合理。2 .正确。成因：这是外力作用的结果。由于背斜顶部受张力作用，岩性疏松，容易遭受侵蚀，而 向斜形成时受挤压作用，岩性致密，抗风化侵蚀能力强，所以在背斜处侵蚀成山
4、谷，而最终 向斜残留下来形成山地。3 .不良地质现象对工程建设会造成常见的崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、采空区地基塌 陷等影响。2 .定义：桩基是指由桩和连接桩顶的桩承台（简称承台）组成的深基础或由柱与桩基 连接的单桩基础。类型：（1）摩擦桩；（2）端承桩；（3）预制桩；（4）灌注桩。3 . （1）根据桩身的材料强度确定桩型、桩类别、桩身直径、桩身截面面积、桩身周长。 （2）根据经验参数法确定单桩竖向承载力特征值。4 .定义：群桩即很多桩组成的桩基础。区别：群桩各个桩之间通过桩间土产生相互影响，来自桩和承台的竖向力最终在桩端平 面形成了应力的叠加，从而使桩端平面的应力水平大大超过了单桩，应力扩散的
5、范围也远大 于单桩。5 .定义：直径超过1.5m称为大直径桩。6 .特点：（1）适用范围不同：墩基础多用于多层建筑，而桩基础广泛应用于高层建 筑、港口、桥梁等工程中。（2）大小不同：墩基础墩身有效长度不宜超过5m,而桩基础的 原桩基规范长度桩长不得小于4米。（3）施工方法不同：墩基施工应采用挖（钻）孔桩的 方式，扩壁或不扩壁成孔。桩基础一般使用打桩机打压而成。二、选择题1. A2. C3. A4. D三、计算题1 .计算结果如下：（1）按土的支承能力，此桩竖向极限承载力2 =2354.4 kN。（2）取平安系数 = 2,单桩竖向承载力特征值1177.2 kN。第8章边坡与基坑一、思考题1 .影
6、响因素：（1）挡土墙的位移方向和位移量；（2）挡土墙的形状、墙背的光滑程度和结构形式（竖直或倾斜）；（3）墙后填土的性质，包括填土的重度、含水量、内摩擦角和黏聚力的大小及填土表 面的形状（水平或上斜）。2 . （1）静止土压力当挡土墙在土压力作用下保持原始位置不动，即不产生移动或转动，墙后土体处于静止状态, 此时作用于墙背上的土压力称为静止土压力，用E0表示。（2）主动土压力当挡土墙在墙后土压力作用下向离开土体方向移动或转动时，随着位移量的增加，墙背 受到的土压力逐渐减小。当墙的位移或转动到达某一微小值时，墙后土体到达主动极限平衡 状态，开始下滑，作用在墙背上的土压力到达最小值。此时作用于墙背
7、上的土压力称为主动 土压力，用Ea表示。多数挡土墙均按主动土压力计算。（3）被动土压力当挡土墙在外力作用下向着填土方向移动或转动时，墙压缩填土，使土体产生上滑趋势。 随着向后增加至某一位移量，墙后土体到达极限平衡状态，开始上隆，作用于墙背上的土压 力到达最大值。此时作用于墙背上的土压力称为被动土压力，用Ep表示。3 . （1）朗肯假定：当墙后填土到达极限平衡状态时，与墙体接触的所有土单元体都到达极限平衡状 态。适用条件： 墙为刚体； 墙背竖直、光滑，墙背与填土之间没有摩擦力； 填土 面水平。（2）库伦假定： 墙后填土是理想的散粒体（即无黏性土），即c = 0； 滑动破坏面为通过 墙踵的平面；
8、滑动土楔体为一个刚体，本身无变形。适用条件：各种填土面和不同的墙 背条件。4 .类型：（1）重力式挡土墙；（2）悬臂式挡土墙；（3）扶壁式挡土墙；（4）锚定 板式与锚杆式挡土墙；（5）板桩墙。适应性：（1）重力式挡土墙一般用于低挡土墙。（2）悬臂式挡土墙在市政工程及厂矿储库中较常采用。（3）扶壁式挡土墙适用墙高较大，产生的弯矩和挠度均较大的情况。（4）锚定板式与锚杆式挡土墙一般单独采用，有时也联合使用。（5）板桩墙应用于临时性支护。5 .原因：（1）疏干墙后坡料中的水分，防止地表水下渗造成墙后积水。（2）使墙身 免受额外的静水压力，消除粘性土填料因含水量增加产生的膨胀压力。（3）减少季节性冰
9、冻地区填料的冻胀压力。影响：地下水位越高，离土墙近，毛细现象造成土墙的潮湿；由于泥土的特点是越干燥 越坚硬，潮湿会让他变软，土墙的坚固程度就会降低；从而使地下水位底土墙变得坚硬。6 .影响因素：（1） 土坡坡度；（2） 土坡高度；（3） 土的性质；（4）气象条件；（5） 地下水渗透；（6）强烈地震；（7）坡顶荷载变化。7 .内容：（1）挡土墙抗滑移验算；（2）挡土墙抗倾覆验算。措施：（1）抗滑： 换填地基土； 设置倾斜基底； 设置凸梯，利用椎前土体产 生被动土压力，增加挡土墙的抗滑能力。（2）抗倾覆：挡墙设计成往土体方向倾斜，或者加厚挡墙，或者加抗倾覆平台。二、练习题1 .解：(1)主压力：用
10、朗肯理论先求主动土压力系数：K, = tan2 45。 =tan2 45=0.455I 2j I 2 )当 z = = =1：6= 0.99 时，a =Q ；y 区 18xV0455当 z = 5 m 时， = yzKa - 2c 仄=18 x 5 x 0.455-2x6x Jo.455 =32.86 kPa主动压力为4分布图形的面积，即:Ea = - x 32.86 x (5 - 0.99) = 65.88 kN/m(2)乡= 10kN/m时的主压力：用朗肯理论先求主动土压力系数：Ka = tan2 45- = tan2 45=0.455I 2j I 2 )、匕2cq 2x610卜 nE3
11、z = z0 = =/= 0.43 时，a =0；/麻 丫 18x JO.455 18当z = 5 m时，cr6/ =( + /J-2c7T = (10 + 18x5)x0.455-2x6xV0455 =37.4 kPa主动压力为？分布图形的面积，即：均=g x 37.4 x(5-0.43) = 85.459 kN/m2 .解：主动压力强度?：4=0=/禽K。1 = 20x3xtan2 450-20。)=29.42 kPa下=%4K“2 =18x5xtan2 45-= 51.1kPa=。占 + /也)&2 =20x3 + (20-18)x2xtan2 45-16。、=36.34 kPa第一层强
12、度：crH. = ywhw = ywh, =18x5 = 90 kPa第一层强度：crH. = ywhw = ywh, =18x5 = 90 kPa主动土压力：Ea = -x20x3 + -x(18 + 36.34)x2 = 84.34 kN/m主动土压力作用在主动土压力强度分布图形的形心处，即：hc =13 A5 1-x20x3x - + 5 +18x5x- + -(36.34-20)x22(3 J5 2-X 20x3 +18x5+ -(36.34-20)x25x3 195.3 ”=2.2 m135.2上侧压力:上侧压力:=1x20x2 = 20 kN/m总侧压力：p = E0 + 亿= 8
13、4.34 + 20 = 104.34 kN/m3 .主动压力强度CT二(30。)O小卜=7寓K,” =18x3xtan2 45。一一 =18kPa。行 K, =19x3xtan2(45。-亚= 19kPa Ct 1 I* I 10.4 m,墙底宽(1 1、b = 2.9 m ph Q(2 3；(2)取Im墙长为计算单元，计算土重及墙重：Q =0.5x2.9x1x22 = 31.9 kN/m2 8x4 5_2_21x1x22 = 84.15 kN/m 22G3 = 0.8x4.5x1x22 = 79.2 kN/mG4 =0.2x4.5x1x18 = 16.2 kN/m6 = 0+62 + 63
14、+ 64 = 211.45 kN/m3)求土压力心：。二党缶。-迎I 2j I 2 ) 3 墙顶处cra = (4 + yz)K, = (2 + 0) x , = 0.67 kPa墙底处 =(q + /z)Ka = (2 + 18x5)x1 = 30.67 kPaE. =0.67x5 = 3.3 kN/md 1Ed2=-(30.67 - 0.67) x 5 = 75 kN/m土压力纥=+ 纥2 = 78.3 kN/m(4)抗滑移验算：Gn = Geos 4 = GcosO = G = 211.45 kN/mG = Gsin 6ZO = Gsin 0 = 0 kN/m4n -纥cos(a-a0-
15、) = Eacos90 = 0 kN/mEat = Ed sin(6r= Ed sin 90 = Ed = 78.3 kN/mG + 号) =(211.45 + 0)x0.5 =3523线-G78.3-0 idlI(5)抗倾覆验算：例= 31.9x1.45 + 84.15x1.33 +79.2x2.3+16.2x2.8 = 385.69 kNm又纥= acos(a - 3) = 78.3cos9()0 = 0,故，= 0纥4 = 3.3x2.5 + 75x| = 133.25kNmG% + Ej =咨”=2.891.6Ez. 133.25cLA I综上所述：挡土墙满足稳定性要求。第9章 软弱地
16、基及特殊土地基处理1.判定方法：湿陷性黄土地区建筑规范（GB 500252004）测试方法：根据建筑物的重要性、地基受水浸湿的可能性的大小，以及在使用期间对不 均匀沉降限制的严格程度。判定标准：（1）甲类：高度大于60 m和14层及14层以上体型复杂的建筑；高度大于 50 m的结构物及高度大于100 m的高耸结构；特别重要的建筑；地基受水浸湿可能性大的 重要建筑；对不均匀性沉降有严格限制的建筑。（2）乙类：高度为2460 m的建筑；高度为3050 m的建筑；高度为50100 m的 高耸结构；地基受水浸湿可能性较大的重要建筑；地基受水浸湿可能性大的一般建筑。（3）丙类：除乙类以外的一般建筑和构筑
17、物。（4） 丁类：次要建筑。2 .措施：（1）砂石垫层法；（2）灰土垫层法；（3）强夯法；（4）挤密桩法；（5） 预浸水法；（6）振冲碎石桩或深层水泥搅拌桩法；（7）单液硅化或碱液加固法；（8）旋 喷桩法；（9）桩基础法。3 .更严格4 .建筑措施：（1）建筑物应尽量布置在地形条件比拟简单、土质比拟均匀、胀缩性较弱的场地；（2）建筑物体型应力求简单；（3）加强隔水、排水措施；（4）室内地面设计应根据要求区别对待；（5）建筑物周围宜种草皮。结构措施（1）膨胀土地区宜建造3层以上的高层房屋；（2）较均匀的弱膨胀土地基可采用条形基础；（3）承重砌体结构可采用实心砖墙；（4）为增加房屋的整体刚度；(5
18、)维护墙应砌置在基础梁上，基础底与地面之间宜留100 mm左右的空隙。地基处理(1)换土垫层。(2)增大基础埋深。(3)石灰灌浆加固。(4)选用桩基。(5) 土工合成材料加固。(6)严格施工管理。(7)防止将建筑物建在坡地上。5 .危害：溶陷性、盐胀性和腐蚀性。原因：(1)溶陷性：盐渍土地基一旦浸水后，由于土中可溶盐的溶解，将造成土体结构强度 的丧失,导致地基承载力降低并往往会产生很大的沉陷，使得其上的结构物发生较大的沉降。(2)盐胀性：碳酸盐渍土中含有大量吸附性阳离子，遇水时与胶体颗粒作用，在胶体 颗粒和黏土颗粒周围形成结合水薄膜，减少了各颗粒间的黏聚力，使其相互别离，引起土体 盐胀。(3)
19、腐蚀性：硫酸盐含量超过1%时、氯盐含量大于4%时、碳酸盐盐渍土对各种建筑 材料具有不同程度的腐蚀性。6 .原因：(1)冻胀：当底面置于季节冻结线之上时，基础侧外表将受到地基土切向冻 胀力的作用；当基础底面置于季节冻结线之上时，基础将受到地基土切向冻胀力及法向冻胀 力的作用，结构物基础将明显地表现出随季节上抬和下落的变化。当这种冻融变形超过结构 物所允许的变形值时，便会产生各种形式的裂缝和破坏。(2)融沉： 施工造成热平衡条件破坏； 地面水渗入； 结构物采暖散热使多年 冻土融化。措施：架空通风基础法；填土通风管基础法；垫层法；热管基础法；保温隔热地板法; 桩基础法；人工冻结法；选择低压缩性土为持
20、力层；设置地面排水系统；采用保温隔热板或 架空热管道及给排水系统；加强结构的整体性与空间刚度；增加结构的柔性；用粗颗粒土置 换细颗粒土或预压加密土层；保持多年冻土人为上限相同；预压加密土层；加大基础埋深。第3章 土的物理性质及工程分类e /= 2.72x(1 + 0.222)-Q9552(1)i.解:p1.7(2) n = = 0-9552 = 48.9%1+e 1+0.9552(3)0.9552= 63.22%2.解:(1) p = =卫 = 5.7 g/cm3 v 20,w = = Z = Uizl00=14%m、100.=%2_=4,凡_=2.71.6O_ = o62Pdms1003 .
21、分类：岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土。划分依据:粒径大于2 mm的颗粒质量超过总质量50%的土称为碎石土;粒径大于2 mm 的颗粒质量不超过总质量的50%、粒径大于0.075 mm的颗粒质量超过总质量的50%的土称 为砂土；粒径大于0.075 mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数小于或等于10 的士称为粉土；塑性指数大于10的士称为黏性土；具有特殊成分、状态和结构的土称为特 殊土。4 .解:(1)mg 120x10_-T = b75(2)4(1 + 卬)夕/ 2.68x(1 + 03)x64c -1 -1 U.OO120(3)e 0.86八/n = 46.24%1 + e
22、 1 + 0.86(4)S? = , = 93.49%(5)(6)y 18.75 一 八y. = 14.421 + vv 1 + 0.34+e2.68 + 0.86% =册 g = 777 P、g=下瑞xl0=l9-03(7)= 九=19.03 10 = 9.035 .解:(1)设土粒体积为1,那么土粒质量为2.7,重度为195 那么密度为1.95.再设水的质量为%，列方程(2.6 + x) / (1 + x) = L95 .得x = 0.65.干密度为 2.7 /(I + 0.65) = 1.64.干重度为1.64与自由落体加速度的乘积。以上推出:44 g-d=Pdg =-T = 7d 1
23、g + d，g-yg仆怒丽=6.5第4章土中应力与地基变形一、思考题1 .规律：均质土的自重应力沿深度呈线性分布；非均质土的自重应力沿深度呈折线分 布。绘制方法：计算出各土层界面处的自重应力后，在所计算竖直线左侧或右侧用水平线按 一定比例将自重应力表示出来，然后再用直线连接，即得到成层土的自重应力分布线。2 .区别：建筑物荷载通过基础传递给地基的压力称为基底压力；而地基基础通常是埋 置在天然底面下一定深度的，超出基底原有自重应力，使地基产生附加变形的基底压力称为 基底附加压力。计算方法：o = 4z =，一3Pmax F -G M 尸+ G， 6e PmE bl -W bl - I ）4 .
24、（1）假定地基外表为一矩形，宽度为。，长度为/,其上作用着竖直均布荷载Po, 那么地基内各点的附加应力仍利用应力的叠加原理进行计算。（2）对于均布矩形荷载的附加应力计算点不位于角点下的情况，可首先利用角点法分 别计算多个附加应力，然后采用叠加原理求代数和即可。5 .定义：土的压缩性是指土体在压力作用下体积缩小的性能。原因：（1） 土颗粒本身的压缩；（2） 土中不同形态的水和封闭在土中气体的压缩；（3） 土颗粒发生相对位移，孔隙中局部水和气体被挤出。评价方法：（1）使用压缩试验中施加的竖向垂直压力p与相应固结稳定状态下的土孔 隙比e之间的关系来反映。（2）过野外静荷载试验确定。6 . （1） 土
25、的压缩随时间而增长的过程称为土的固结。（2） 土在固结过程中某一时间?的固结沉降量力与固结稳定的最终沉降量s之比称为 固结度。7 . 土的BE缩曲线可由压缩试验得出压力和孔隙比，以压力为横坐标，孔隙比c为纵 坐标，可以绘出e-p关系曲线得到。作用：可以直观的评价土的压缩性能。8 .联系：都能评价土的压缩性。区别：压缩系数。是压缩曲线e-的斜率，压缩曲线的陡降程度（即斜率大小）可以表 示压缩性的大小；而压缩模量Es是竖向附加应力与应变模量的比；他们之间的关系Es与 成反比，Es越大，就越小，说明土的压缩性就越小。9 .实验方法：（1）先在现场挖掘一个正方形的试验坑，其深度等于基础的埋置深度, 宽
26、度一般不小于承压板宽度（或直径）的3倍。承压板的面积不应小于0.25 n?,对于软土 不应小于0.5m2。（2）应保持试验土层的天然湿度和原状结构，并在试坑底部铺设约20 mm 厚的粗、中砂层找平。（3）采用重块或液压千斤顶。（4）要求加荷等级应不小于8级，最 大加载量不应少于设计荷载的2倍。每级加载后，按间隔10, 10, 10, 15, 15 min,以后 为每隔30 min读一次沉降量，当连续2 h内，每小时的沉降量小于0.1 mm时，那么认为已趋 于稳定，可加下一级荷载。用途：可以绘制承压板底面应力与沉降量的关系曲线，以评判土的压缩性。10 .定义：地基在建筑物荷载作用下最后的稳定沉降
27、量即地基最终沉降量。计算方法：（1）将土分层；（2）计算自重应力；（3）计算附加应力；（4）受压层下 限确实定；（5）计算各分层的自重应力和附加应力平均值；（6）确定各分层压缩前后的孔 隙比；（7）计算地基最终变形量；（8）检验地基最终变形计算精度。11 .联系：都能够计算出地基最终沉降量。区别：（1）原理不同：分层总和法地基沉降计算深度内的土层按土质和应力变化情况 划分为假设干分层，分别计算各分层的压缩量，然后求其总和得出地基最终沉降量。规范法那么 采用附加力面积系数法计算地基最终沉降量。（2）工作量不同：分层总和法要绘制土的自 重应力曲线、绘制地基中的附加应力曲线、沉降计算每层厚度，计算工
28、作量大。规范法那么应 用积分法，如为均质土无论厚度多大，只一次计算，计算工作简便。12 .意义：及时发现建筑物变形，从而判断不均匀沉降的开展趋势，防止有害变形的扩 大，控制施工速度并采取相应的加固处理措施。特征：沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜。二、练习题1 .如下图：2 .如下图:Pmax F + G么 700+20=(1 6e) =(1 6x 0.6) = 一936、1656Pmin b2解得：基底压力为-936 KN和1656 KN,平均压力为360 KN。由于e = 0.6v6 = 0.67,故基底压力分布图如下:500 + 20 r 500 + 20/ n n 1 r n _ - o
29、. n _=(I + 6 x 0.5) H(I + 6 x 0.5) / 2 16 x 0.5 18.5 x 0.522=502.25 KN4 .解：(1) A点下的附加应力m = l/b = 3/ = 3 ； n = z/b = 4/1 = 4 ?查表得，ac = 0.0603 o 故(y_a - acp) = 0.0603 x 300 = 18.09 kPa(2) B点下的附加应力B点是矩形的角点，旦相= l/Z? = 6/2 = 3 ；几=z/Z? = 4/2 = 2,查表得, % =0.1314。故V% = % r = 0.1314 x 300 = 39.42 kPaC点下的附加应力z
30、 = l/Z? = 3/2 = l.5 ； = z/b = 4/2 = 2,查表得，% =0.1103。故仁=a,.po =0.1103x300 = 33.09 kPa(3) D点下的附加应力m = l/Z? = 3/2 = 1.5 ； n = z/b = 4/1 = 4,查表得，ac = 0.0362 o 故(y_a - cCcPo= 0-0362 x 300 = 10.86 kPa5 .如下图:庶 上(0,0.964)0.90-.ei(50,0.874)e3 = e0 -(1 + e0) = 0.964 %1.87620x (0.964+ 1) = 0.7797768e4 = e0+ e0
31、) = 0.964 _2.30120x (0.964+ 1) = 0.7380418+ e0) = 0.964 2.55620x (0.964+ 1) = 0.7130086 .解：（1）计算基底附加压力Po = Pk- 5 = F/S-1.5/1 = 950/（3.2 * 2.3） L5 * 18 = 102.1 kPa（2）将地基土按压缩性分层/? = 2.3m,查表，知上二。.？!！。试取 z=2.6m（3）计算各分层沉降量将地基四等分，故l = 1.5m, h = 2.3m；根据小机所在区间进行估算。(4)确定沉降计算深度由表可知：s = f M = 29.36 + 12.35 + 1
32、.85 + 0.96 = 44.53 mmi=又毓=0.96 mm 0.025 As； = 0.025 x 44.53 = 1.11mmi=l故计算深度2.6 m已满足要求。第5章土的强度与地基承载力一、思考题1 .定义：土抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限强度，包括内摩擦力和内摩擦角（粘 性土还包括其粘聚力C）。同一种土的抗剪强度不是定值。2 .构成：内摩擦力和黏聚力。指标：库仑定律中的c, （p3 . 土中发生剪切破坏的平面并不一定是剪应力最大的平面，当土的内摩擦角0=0。时, 破裂面与最大剪应力面是一致的，一般情况下，破裂面与大主应力面成（45 +0/2）角度。4 .特点：瞬时沉降建筑物
33、的沉降量、固结沉降的特点表现为沉降差、蠕变沉降（次固 结）的特点表现为倾斜和局部倾斜。发生情况：1）整体剪切：随着荷载的增加，基础下塑性区开展到地面，土中滑动面延 伸到地面，出现明显裂缝。2）局部剪切：随着荷载的增加，基础下塑性区仅仅开展到地基某一范围内，土中滑动 面并不延伸到地面，基础两侧地面微微隆起，没有出现明显的裂缝。3）冲剪破坏：随着荷载的增加，基础下土层发生压缩变形，基础随之下沉，当荷载继 续增加，基础周围附近土体发生竖向剪切破坏，使基础刺入土中，而基础两边的土体并没有 移动。5 .定义：当土体的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称为“极限平衡状态”。条件：主应力土的内摩擦角。，可推
34、求出土体处于极限平衡状态时所要求的内摩擦角。p(1)假设四那么表示保持土单元体不产生破坏所需要的内摩擦角大于土的实际内摩擦 角，实际土体必破坏；(2)反之9，那么土单元体处于稳定状态。(3)当勿=。那么土单元体处于极限平衡状态。6 . (1)地基承载力：指地基承当荷载的能力。(2)地基承载力特征值：指由载荷试验确定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定 的变形所对应的压力值。二、练习题1 .解：(1) CF, = a3tan2 45。+ 9 +2c.tan 45。+生=100*1.19 + 15*2*1.09 = 151.7 kPa 2)2)0 = arctan = arctan 1.517 =
35、 56.6(3)应用土的极限平衡条件，当土体处于极限平衡状态时，大主应力巧=300kPa所对 应的小主应力b3f为：cr3/. = er, tan2 45。幺-2c-tan 45。9=300x1.19-15x2x1.09 = 324.3 kPa2)2,故土体被剪力破坏了。2 .如下图：如下图：四个数字代表四个圆的直径.作四个圆的六切线，交x轴于一点，y轴于一点， 与x轴的角度即,与y轴交点的纵坐标即C 由相似三角形：丽+ 166.6/2 _ 166.6RO + 215.6/2 + 49 215.6得出：R9 = 162.8sin (p =1662/2= 0338162.8 + 166.2得出：
36、0 = 19.75tan(D =RO 162.8得出：C = 58.45故：夕=19.75， C = 58.45.3 .解：力=A + M S - 3) + 77d/m(d - 0.5)= 180 + 0.3*17.8*(3-3) + 1.5*18*(1.5-0.5)=207 kPa修正后的承载力特征值为207 kPa4 .解:由力=力* + %/S - 3) + %. (d - 0.5)得出：两层的承载力总和为：X =250 + 0 + 1*18*(1.8-0.5) + 2.0*18(3.6-3) + 3.0*20*(0.2-0.5)力=248.2 kPa修正后的承载力特征值为248.2 k
37、Pa。第6章岩土工程勘察一、思考题1 .目的：探明作为建筑物或构筑物工程场地的地基稳定性与适宜性以及岩土材料的性 状。解决并处理整个工程建设过程中所涉及的岩土利用、整治、改造等问题，保证工程正常 使用的地质调查研究工作。任务：（1）通过工程地质测绘与调查、勘探、室内试验、原位测试等方法，查明场地 的工程地质条件。2）根据场地的工程地质条件并结合工程的具体特点和要求，进行岩土工 程分析评价，提出基础工程、整治工程和土方工程等的设计方案和施工措施。（3）对于重 要工程或复杂岩土工程问题，在施工阶段或使用期间必须进行现场检验和监测。2 .等级：甲、乙、丙三个等级。依据：（1）甲级：在工程重要性、场地
38、复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多 项为一级。（2）乙级：除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察工程。（3）丙级：工程重要性、 场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。3 .手段：（1）工程地质测绘（2）工程地质勘探（3）工程地质原位测试（4）工程地质现场监测4 .方法：（1）载荷试验；（2）静力触探试验；（3）圆锥试验；（4）标准贯入试验 （SPT试验）；（5）旁压试验（PMT试验）；（6）波速测试；（7）激振法测试。原因：现场监测是工程勘察中的一种有效的测定方法，能够分析工程的实际情况，补充 修正勘察成果，控制与检验岩土工程施工的质量。5 .格式：图表和文字。文字内容：勘察目的、任务要求和
39、依据的技术标准；拟建工程概况；勘察方法和勘察工作布置； 地形地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性； 各项岩土性质指标、岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值； 地下水埋藏情况、类型、水位及其变化；土和水对建筑材料的腐蚀性； 可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价；（9）场地稳定性和适宜性评价。图表内容：勘探点平面布置图。钻孔柱状图。工程地质剖面图综合地层柱状图。土工试验成果汇总表。第7章基础设计、思考题i.类型：桩基、地下连续墙、沉井基础和沉箱基础。情况：（1）高层建筑物或高耸构筑物；（2）上部荷载很大的工业建筑；（3）深层土壤软弱的地基；（4）对变形和稳定有严格要求的特殊建筑。区别：（1）埋深长度不同，深基础埋深大于等于5米，而浅基础埋深那么在0.5米5米之间。（2）地基承载能力设计值计算不同。（3）筑方法不同，深基础采用挤压成孔或成槽的方法浇筑，而浅基础采用敝开开挖基 础的方法。（4）回填不同，深基础直接置入土中直接浇筑，而浅基础后回填侧面定的土。（5）侧面作用不同，深基础侧面可以传递剪力，而浅基础那么不能考虑侧向摩擦阻力的 作用。（6）周围土体的影响不同，深基础周围的土体可视为原状的土体或者比原状土的强度 更强一些的土体可以发挥对承载力的贡献，而而浅基础的周围填筑的土体完全扰动了质量难 以控制。