1、2014年 9月份考试土力学与基础工程（道路与桥梁方向）第三次作业 一、填空题（本大题共 25 分，共 5 小题，每小题 5 分） 1. 传统的和规范推荐的两种单向压缩分层总和法，就计算方法而言， 前者按附 _ 计算，后者则按 _ 计算。 2. 建筑地基基础设计规范（ TJ7-74）首次提出以变形比法确定 _ ，对不同基础宽度 b统一取第 n层规定厚度 _ 。 3. 建筑地基基础设计规范（ GB5007-2002）规定： 粘性土根据液性指数可划分为 _ 、 _ 、 _ 、 _ 及 _ 五种软硬状态。 4. 对于均匀土（土的重度为常数），在地表以下深度 Z处自重应力为： _ 5. 简述流网的特征
2、。 二、名词解释题（本大题共 25分，共 5 小题，每小题 5 分） 1. 总应力 2. 管涌 3. 强夯法 4. 地基基础设计 5. 复合地基理论 三、计算题（本大题共 20 分，共 2 小题，每小题 10 分） 1. 某饱和土体积为 97，土的重力为 1.98N，土烘干后重力为 1.64N，2. 某条形基础宽 5m，基底埋深 1.2m，地基土，试计算该地基的临塑荷载 Pa及 P 1/4。 四、简答题（本大题共 30 分，共 5 小题，每小题 6 分） 1. 用库仑公式说明土的抗剪强度指标与哪些因素有关。 2. 简述饱和土的强夯加固机理。 3. 简述桩基础的设计内容和步骤。 4. 简述软土的
3、工程特征。 5. 简述均布条形荷载下地基中附加应力 Z分布规律。 答案： 一、填空题（ 25 分，共 5 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 附加应力、附加应力图面积 解题方案： P_7E3B5C8833193D00ACB5C7B5AEE3D643 评分标准： 2. 参考答案： 沉降计算深度 Zn 、 Zn=1m 解题方案： P_89DD0EC91CFCC17ED0D7D25F2BF0D115 评分标准： 3. 参考答案： 坚硬；硬塑；可塑；软塑；流塑 解题方案： 评分标准： 4. 参考答案： Z 解题方案： 评分标准： 5. 参考答案： 线与等势线互相正交； 流线与等势线构成的各个网格的
4、长宽 比为常数。当长宽比为 1时，网格为曲线正方形，这也是最常见的一种流网； 相邻等势线之间的水头损失相等； 各个流槽的渗流量相等。 解题方案： 1、流网是由流线和等势线所组成的曲线正交网络。在稳定渗流场中，流线表示水质点的流动路线，流线上任一点的切线方向就是流速矢量的方向。势线是渗流场中势能或水头的等值。 2、对于各向同性渗流质，由水力学知，流网具有下列特征： 线与等势线互相正交； 流线与等势线构成的各个网格的长宽比为常数。当长宽比为 1时，网格为曲线正方形，这也是最常见的一种流网； 相邻等势 线之间的水头损失相等； 各个流槽的渗流量相等。 由这些特征可进一步知道，流网中等势线越密的部位，水
5、力梯度越大，流线越密的部位流速越大。 评分标准： 二、名词解释题（ 25分，共 5 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 在土中某点截取一水平截面，其面积为 ，截面上作用应力，它是由上面的土体的重力、静水压力及外荷载 所产生的应力，称为总应力。 解题方案： 在土中某点截取一水平截面，其面积为 ，截面上作用应力，它是由上面的土体的重力、静水压力及外荷载 所产生的应力，称为总应力。这一应力一部分是由土颗 粒间的接触面承担，称为有效应力；另一部分是由土体孔隙内的水及气体承受，称为孔隙应力（也称孔隙压力）。 评分标准： 2. 参考答案： 在渗透水流作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流
6、失；随着土的孔不断扩大，渗透速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。 解题方案： 管涌破坏一般有个时间发展过程，是一种渐进性质的破坏，最终造成土体塌陷。 评分标准： 3. 参考答案： 强夯法，又称动力固结法，是用起重机械（起重机或起重机 配三角架、龙门架）将质量为 l0 40t 的夯锤起吊到 6 30m高度后，自由落下，产生强大的冲击能量，对地基进行强力夯实，从而提高地基承裁力，降低其压缩性的地基处理方法。 解题方案： 如果在夯坑内圆填砂石、钢渣等材料井夯实成墩体，则称强夯置换法，它是强夯法的新发展。 评分标准： 4. 参
7、考答案： 地基基础设计必须根据上部结构条件（建筑物的用途和安全等级、建筑布置、上部结构类型等）和工程地质条件（建筑场地、地基岩土和气候条件等），结合考虑其他方面的要求（工期、施工条件、造价和节约资源等），合理选择地基基础方案 ，因地制宜，精心设计，以确保建筑物和构筑物的安全和正常使用。 解题方案： 评分标准： 5. 参考答案： 复合地基是指天然地基和部分杂（素）填土地基在地基处理过程中部分土体得到增强或被置换，或在这些地基中设置加筋材料而形成增强体，由增强体和其周围地基土共同承担上部荷载并协调变形的人工地基。 解题方案： 复合地基是指天然地基和部分杂（素）填土地基在地基处理过程中部分土体得到增
8、强或被置换等处理方式。 评分标准： 三、计算题（ 20 分，共 2 题，每小题 10 分） 1. 参考答案： 已知土烘干后的重力也即土粒重力为 1.64N，则水的重力为 1.98-1.64=0.34N 水的体积： V0=0.34/9.81*10-3=34.7cm3 土粒体积： Vs=97-34.7=62.3cm3 则， =(0.34/1.64)*100%=20.7% e=34.7/62.3=0.557 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 四、简答题（ 30 分，共 5 题，每小题 6 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 1、加载阶段，
9、即夯击的一瞬闻，夯锤的冲击使地基土体产生强烈的振动和动应力，在波动的影响带内，动应力和孔隙水压力急剧上升，而动应力往往大于孔隙水压力，动的有效应力使土体产生塑性变形，破坏土的结构。对于砂土，迫使土的颗粒重新排列而密实。对于粘性土，土骨架被迫压缩，同时由于土体中的水和土颗粒两种介质引起不同的振动效应，两者的动应力差大于土颗粒的吸附能时，土中部分结合水和毛细水从颗粒间析出，产生动力水聚结，形 成排水通道，制造动力排水条件。 2、卸载阶段，即夯击动能卸去的一瞬间，动的总应力瞬息即逝、然而土中孔隙水压力仍然保持较高的水平，此时孔隙水压力大于有效应力，故土体中存在较大的负有效应力，引起砂土液化。在粘性土
10、地基中，当最大孔隙水压力大于小主应力、静止侧压力及土的抗拉强度之和时，土体开裂，渗透性迅速增大孔隙水压力迅速下降。 3、动力固结阶段，在卸载之后，土体中仍然保持一定的孔隙水压力，土体就在此压力作用下排水固结。在砂土中，孔隙水压力消散甚快，使砂土进一步密实；在粘性士中，孔隙水压力消散较慢，可能要延续 2 4周。如果有条件排水固结，土颗粒进一步靠近，重新形成新的水膜和结构连接，土的强度逐渐恢复和提高，达到加固地基的目的。 解题方案： 土的类型不同，其强夯加固机理亦不相同。 评分标准： 3. 参考答案： （ 1）进行调查研究，场地勘察，收集有关资料； （ 2）综合勘察报告、荷载情况、使用要求、上部结
11、构条件等确定桩基持力层； （ 3）选择桩材，确定桩的类型、外形尺寸和构造； （ 4）确定单桩承载力设计值； （ 5）根据上部结构荷载情况，初步拟定桩的数量和平面布置； （ 6）根据桩的平面布置。初步拟订承台的轮廓尺寸及 承台底标高； （ 7）验算作用于单桩上的竖向和横向荷载 （ 8）验算承台尺寸及结构强度； （ 9）必要时验算桩基的整体承载力和沉降量，当桩端下有软弱下卧层时，验算软弱下卧层的地基承载力； （ 10）单桩设计，绘制桩和承台的结构及施工详图。 解题方案： 评分标准： 4. 参考答案： （ 1）、含水量较高，孔隙比较大。（ 2）、抗剪强度很低。（ 3）、压缩性较高。（ 4）、渗透性很小。（ 5）、具有明显的结构性。（ 6）、具有明显的流变性。 解题方案： 评分标准： 5. 参考答案： 解题方案： 评分标准：
