《土力学与基础工程》同步练习题答案

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1、1.什么是地基 什么是基础 地基:承受建筑物荷载的地层. 基础:建筑物最底下的一部分,由砖石,混凝土或钢筋混凝土等建筑材料建造.其作用是将上部结构荷载扩散,减少应力强度传给地基. 2.为确保建筑物的安全和使用良好,在地基与基础设计中必须同时满足的两个技术条件为:地基 的强度条件,地基的变形条件. 3.土具有哪两类工程用途 一类是作为建筑物的地基,在土层上修建厂房,住宅等工程,由地基土承受建筑物的荷载;另一类用土作为建筑材料,修筑堤坝与路基. 第一章 工程地质 1.地质作用包括外力地质作用和内力地质作用两种类型. 2.岩石按成因可分为岩浆岩,沉积岩和变质岩三大类. 3.根据岩屑搬运和沉积的情况不

2、同,第四纪沉积层分为哪几种类型 根据岩屑搬运和沉积的情况不同,第四纪沉积层分为以下几种类型:残积层,坡积层,洪积层,冲积层,海相沉积层和湖沼沉积层 4.名词解释:断层和节理 岩层在地应力的作用下发生破裂,断裂面两侧的岩体显著发生相对位移,称为断层; 岩层在地应力作用下形成断裂构造,但未发生相对位移时称节理. 5.何谓不良地质条件 为什么不良地质条件会导致工程事故 良好的地质条件对建筑工程是有利的,不良地质条件则往往由于承载力低会导致建筑物地基基础的事故,应当特别注意.常见的不良地质条件有:断层,岩层节理发育的场地,滑坡,河床冲淤,岸坡失稳,河床侧向位移等. 6.地下水对建筑工程有哪些影响 地下

3、水对建筑工程的主要影响如下:(1)基础埋深:通常设计基础的埋置深度应小于地下水位深度;(2)施工排水:当地下水位埋藏浅,基础埋置深度大于地下水位深度时,基槽开挖与基础施工必须进行排水;(3)地下水位升降:地下水位上升,将使粘性土软化,增大压缩性;失陷性黄土则产生严重失陷,膨胀土吸水膨胀,将基础顶起;地下水位下降则会使建筑物产生附加沉降(4)当地下室常年或雨季处在地下水位以下,必须做好防水层;(5)当地下水中含有害的化学物质,对建筑物具有侵蚀性;(6)地下水的浮力可将空心结构物浮起,需要进行响应的措施来解决;(7)存在承压水的地区,基槽开挖深度要计及承压水上面的隔水层的自重压力应大于承压水的压力

4、.否则,承压水可能冲破基槽. 7.地下水有何运动规律 达西定律的物理概念是什么 土的渗透系数 的物理意义为单位水力坡降时的渗透速度动水力 的数值等于水力坡降乘以水的重度. DG8.地下水按埋藏条件不同可分为上层滞水,潜水和承压水三类. 9.什么是土的渗透性 渗透系数的物理意义是什么 地下水通过土颗粒之间的孔隙流动,土体可被水透过的性质称为土的渗透性. 土的渗透系数 的物理意义为单位水力坡降(即k1=i时)时的渗透速度. 值的大小与土的组成,粒径级配,孔隙比以及水的温度有关. 10.名词解释:流土与管涌 当动水力的数值等于或大于土的浮容重 时土体被水冲气的现象,称为流土. DG当土体级配不连续时

5、,水流可将土体粗颗粒孔隙中的细粒土带走,破坏土的结构,这种作用称为管涌. 第二章 土的物理性质及工程分类 1.土与其他连续介质的建筑材料相比,具有压缩性高,强度低和透水性大三个显著的工程特性. 2.土的三相组成是什么 土的三相组成是指土由固体矿物,水和气体三部分组成. 3.何谓土的粒径级配 粒径级配曲线的纵坐标表示什么 工程中常用土中各粒组的相对含量,占总质量的百分数来表示,称为土的粒径级配. 粒径级配曲线的纵坐标表示小于某粒径的土占总质量的百分数. 5.土的物理性质指标有哪些 其中哪几个可以直接测定 土的密度和土的重度;土粒比重()ssdG;土的含水率.此三项土的基本物理性质指标,均由实验室

6、直接测定. 6.土的密度和土的重度的物理意义和单位有何区别 土的密度为单位体积土的质量, . 3/cmg土的重度为单位体积土所受的重力,即108.9=g, . 3/mkN7.何谓孔隙比 何谓饱和度 土的孔隙比为土中空隙体积与固体颗粒的体积之比. 土的饱和度表示水在空隙中充满的程度. 8.用三相草图计算时,为什么有时候总要假设总体积V=1 什么时候假设1=sV计算更简便 在三相草图计算中,根据情况令 V=1 或1=sV,常可以使计算简化,因为土的三相之间是相对的比例关系. 10.粘性土的物理状态指标是什么 粘性土的物理状态指标是:液限()%L;塑限()%P;缩限()%S;塑性指数;液性指数 ;活

7、动度 ;灵敏度 . 11.何谓液限 如何测定 何谓塑限 如何测定 粘性土呈液态与塑态之间的分解含水率称为液限L.可用锥式液限仪或蝶式液限仪测定. 粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率称为塑限.可用滚搓法或液,塑限联合测定法测定. 12.塑性指数的定义和物理意义是什么 液限与塑限的差值,去掉百分数的符号,称塑性指数,记为 . PI物理意义:细颗粒土体处于可塑状态下,含水率变化的最大区间.一种土的L与P之间的范围大,即 大,表明该土能吸附结合水多,但仍处于可塑状态,亦即该土粘粒含量高或矿物成分吸水能力强. 13.何谓液性指数 如何应用液性指数来评价土的工程性质 粘性土的液限指数为天然含水率与塑限的

8、差值和液限与塑限差值之比,即:据液性指数 大小不同,可将粘性土分为5种软硬不同的状 态,当LIP时,以上公式的分子大于分母,即 ,土处于流塑状态.之间为塑态,可分为4等分,靠近坚硬的为硬塑,靠近流塑的为软塑,中间为可塑状态. 14.何谓硬塑,软塑状态 10=LI之间为塑态,可分为4等分,靠近坚硬的为硬塑,靠近流塑的为软塑,中间为可塑状态. 15.地基土分哪几大类 各类土的划分依据是什么 地基土分为岩石,碎石土,砂土,粉土,粘性土和人工填土. 岩石可按坚固程度,风化程度或完整程度划分;碎石土由大至小可分为漂石,卵石,圆砾三种;砂土可分为砾砂,粗砂,中砂,细砂和粉砂;塑性指数10PI粒径大于0.0

9、75mm的颗粒含量不超过全重50%的土称粉土;土的塑性指数 时称为粘性土;按人类活动堆填形成的各类土称为人工填土. 16.何谓粉土 粉土的工程性质如何评价 塑性指数粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土称粉土;密实的粉土为良好地基.饱和稍密的粉土,地震时容易产生液化,为不良地基. 17.淤泥和淤泥质土的生成条件,物理性质和工程特性是什么 生成条件:在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成的粘性土或粉土. 物理性质:淤泥天然含水率,天然孔隙比 .淤泥质土天然含水率天然孔隙比工程性质:压缩性高,强度低,透水性低,为不良地基. 第三章 土的压缩性与地基沉降计算 1.地基土产生

10、压缩的原因有哪些 外因 建筑物荷载作用; 地下水位大幅度下降, 施工影响,基槽持力层土的结构扰动; 振动影响,产生震沉; 温度变化影响; 浸水下沉. 内因 固相矿物本身压缩极小,物理学上有意义,对建筑工程来说市没有意义的; 土中液相水的压缩,在一般建筑工程荷载akP600100=作用下,很小,可忽略不计; 土中空隙的压缩,土中水与气体受压后从空隙中挤出,使土的孔隙减小. 2.名词解释:土的渗流固结过程 由于土的颗粒很细,孔隙更细,土中的水从很细的弯弯曲曲的孔隙中挤出需要相当长的时间,这个过程称为土的渗流固结过程. 3.何谓有效应力原理 饱和土体所承受的总压力为有效应力与孔隙水压力之和,即: 亦

11、即 这个公式称为有效应力原理. 4.侧限条件是指侧向限制不能变形,只有竖向单向压缩的条件. 5.何谓弹性模量 何谓压缩模量 钢材或混凝土试件,在受力方向的应力与应变之比称为弹性模量E. 土的试样单向受压,应力增量与应变增量之比称为压缩模量 . sE6.侧限压缩模量与压缩系数有何关系 土的侧限压缩模量 与压缩系数 ,两者都是常用的地基土压缩性指标,两者都由侧限压缩试验结果求得,因此, 与 之间并非相互独立,而是具有下列关系: 8.由载荷试验结果如何确定地基承载力特征值 当sp 曲线上有比例界限 时,取该比例界限 点对应的荷载值; aa 当极限荷载 能确定,且 时,取极限荷载的一半,即up02pp

12、u2 不能按上述,要求确定时,当压板面积为,可取250.025.0m015.001.0=ds所对应的荷载值,但其值不应大于加载量的一半. 11.何谓基础底面附加压力 如何计算 建筑物荷载在地基中增加的压力称为附加压力. 基础位于地面上 设基础建立在地面上,则基础底面的附加压力,即基础底面接触压力:pp=0. 基础位于地面下 通常基础建在地面以下.设基础的埋置深度为 ,在基础底面中心 点的附加压力为 dodppm =0 12.分层总和法计算地基的最终沉降量的计算原理和假定是什么 计算原理: 分层总和法,先将地基土分为若干水平土层,各土层厚度分别为, , .计算每层土的压缩量 , , , .然后累

13、计起来,即为总的地基沉降量 . 几点假定: 地基土为均匀,等向的半无限空间弹性体. 地基沉降计算的部位,按基础中心点o下土柱所受附加应力z进行计算. 地基土的变形条件为侧限条件. 沉降计算的深度,理论上应计算至无限大,工程上因附加应力扩散随深度而减小,计算至某一深度(即受压层)即可. 13.用分层总和法计算地基沉降量与实测值不一致的原因是什么 分层总和法计算所作的几点假定,与实际情况不完全符合;土的压缩性指标试样的代表性,取原状土的技术及试验的准备度都存在问题;在地基沉降计算中,未考虑地基,基础与上部结构的共同作用. 14.相邻荷载对地基沉降的影响因素有哪些 最主要因素是什么 影响因素包括:两

14、基础的距离;荷载大小;地基土的性质;施工先后顺序. 其中以两基础的距离为最主要因素. 15.饱和土的渗流固结过程包括哪三个过程 饱和土体受荷产生压缩(固结)过程包括: 土体孔隙中自由水逐渐排出; 土体孔隙体积逐渐减小; 由孔隙水承担的压力逐渐转移到土骨架来承受,成为有效应力. 16.建筑物地基变形的特征,可分为沉降量,沉降差,倾斜和局部倾斜四种. 17.何谓沉降量 对建筑物有何作用 沉降量特指基础中心的沉降量,以 为单位. mm作用:若沉降量过大,势必影响建筑物的正常使用.因此,京,沪等地区沉降量作为建筑物地基变形的控制指标之一. 18.何谓倾斜 对建筑物有何影响 倾斜特指独立基础倾斜方向两端

15、点的沉降差与其距离的比值,以 表示. 若建筑物倾斜过大,将影响正常使用,遇台风或强烈地震时危及建筑物整体稳定,甚至倾覆.对于多层或高层建筑和烟囱,水塔,高炉等高耸结构,应以倾斜值作为控制指标. 19.建筑物进行沉降观测的目的是什么 如何实施沉降观测 目的: 验证工程设计与沉降计算的正确性; 判别建筑物施工的质量; 发生事故后作为分析事故原因和加固处理的依据. 实施沉降观测: 设置水准基点,在一个观测区内水准基点不应少于3个; 观测点设置,数量不宜少于6个; 测量精度采用II级水准测量,视线长度宜为20-30m,视线高度不低于0.3m,采用闭合法; (4)次数和时间要求,要求前密后稀,民用建筑每

16、建完一层观测一次;工业建筑施工期间观测不应少于4次. 20.防止地基有害变形的措施有哪些 减小沉降量的措施 外因方面措施 上部结构采用轻质材料,则可减少基础底面的接触压力p; 当地基中无软弱下卧层时,可加大基础埋深 . d 内因方面措施 在修造建筑物之前,可预先对地基进行加固处理.必要时,可以采用桩基础或深基础. 减小沉降差的措施 设计中尽量使上部荷载中心受压,均匀分布. 遇高低层相差悬殊或地基软硬突变等情况,可合理设置沉降缝. 增加上部结构对地基不均匀沉降的调整作用. 妥善安排施工顺序. 人工补救措施. 1.直剪试验的主要仪器为直剪仪,分应力控制式和应变控制式两种. 2.无粘性土抗剪强度来源

17、是什么 无粘性土抗剪强度来源于滑动摩擦和咬合摩擦. 3.粘性土抗剪强度来源于是什么 粘性土抗剪强度来源于内摩擦力和粘聚力. 4.影响抗剪强度指标的因素有哪些 土的物理化学性质的影响 土粒的矿物成分;土的颗粒形状与级配;土的原始密度;土的含水率;土的结构 孔隙水压力的影响 5.何谓地基的临塑荷载 如何计算 地基的临塑荷载是指在外荷作用下,地基中刚开始产生塑性变形(即局部剪切破坏)时基础底面单位面积上所承受的荷载. 地基的临塑荷载 ,按下式计算: crp7.何谓地基的极限荷载 地基的极限荷载特指地基在外荷作用下产生的应力达到极限平衡时的荷载. 8.太沙基公式,斯凯普顿公式,汉森公式计算极限荷载有何

18、适用条件 太沙基公式适用于基础底面粗糙的条形基础;并推广应用于方形基础和圆形基础. 斯凯普顿公式适用于饱和软土地基,浅基础和矩形基础. 汉森公式适用于倾斜荷载作用,考虑基础形状和埋深的计算. 9.太沙基公式的理论假定是什么 条形基础,均布荷载作用. 地基发生滑动时,滑动面的形状,两端为直线,中间为曲线,左右对称. 滑动土体分为三区: 区位于基础底面下,为楔形弹性压密区. 区滑动面为曲面,呈对数螺旋线. 区滑动面为斜向平面,剖面图上呈等腰三角形. 11.汉森公式的适用条件是什么 倾斜荷载作用 基础形状 基础宽度与长度的比值,矩形基础和条形基础的影响都已计入. 基础埋深 汉森公式适用于基础埋深bd

19、基础底宽的情况,并考虑了基础埋深与基础宽度之比值的影响. 12.地基的破坏形式如何影响地基的极限荷载 地基整体滑动破坏 当地基土良好或中等,上部荷载超过地基极限荷载 时,地基中的塑性变形区扩展连成整体,导致地基发生整体滑动破坏. 地基局部剪切破坏 当基础埋深大,加荷速率快时,因基础旁侧荷载dq=大,阻止地基整体滑动破坏,使地基发生基础底部局部剪切破坏. 地基冲切剪切破坏 若地基为松砂或软土,在外荷载作用下使地基产生大量沉降,基础竖向切入土中,发生冲切剪切破坏. 13.地基土的指标对地基的极限荷载有何影响 地基土的, ,c越大,则极限荷载 相应也越大. up土的内摩擦角 土的内摩擦角的大小,对地

20、基极限荷载的影响最大. 土的粘聚力 如地基土的粘聚力增加,则极限荷载一般公式中的第二项增大,即 增大. cup土的重度 地基土的重度增大时,极限荷载公式中第一,第三两项增大,即 增大. Up14.基础尺寸对地基的极限荷载有何影响 基础宽度 基础设计宽度 加大时,地基极限荷载公式第一项增大,即 增大. bup基础埋深 当基础埋深 加大时,则基础旁侧荷载ddq=增加,即极限荷载公式第三项增加,因而 也增大. up15.荷载作用方向对地基的极限荷载有何影响 荷载为倾斜方向 倾斜角o越大,则相应的倾斜系数 , 与 就越小,因而极限荷载 也越小,反之则大. 荷载为竖直方向 即倾斜角0=o,倾斜系数1=q

21、criii,则极限荷载大. 16.荷载作用时间对地基的极限荷载有何影响 荷载作用时间短暂 若荷载作用时间很短,如地震荷载,则极限荷载可以提高. 荷载长时期作用 如地基为高塑性粘土,呈可塑或软塑状态,在长时期荷载作用下,使土产生蠕变降低土的强度,即极限荷载降低. 17.建筑物地基为何会发生破坏 地基破坏的形式有哪几种 地基整体滑动破坏 当地基土良好或中等,上部荷载超过地基极限荷载时,地基中的塑性变形区扩展连成整体,导致地基发生整体滑动破坏. 地基局部剪切破坏 当基础埋深大,加荷速率快时,因基础旁侧荷载dq=大,阻止地基整体滑动破坏,使地基发生基础底部局部剪切破坏. 地基冲切剪切破坏 若地基为松砂

22、或软土,在外荷载作用下使地基产生大量沉降,基础竖向切入土中,发生冲切剪切破坏. 第五章 土压力与土坡稳定 1.何谓土压力 土体作用在挡土墙上的压力称为土压力. 2.土压力可分为主动土压力,静止土压力和被动土压力三种,其大小关系如何 paPPPcm105m3214.影响土坡稳定的因素是哪些 影响土坡稳定的因素有多种,包括土坡的边界条件,土质条件和外界条件.具体因素为:土坡坡度,土坡高度,土的性质,气象条件,地下水的渗透和地震等. 15.土坡稳定分析圆弧法的原理是什么 为何要分条计算 根据土坡极限平衡稳定进行计算.自然界均质土坡失去稳定,滑动面常呈曲面.通常粘性土坡的滑动曲面接近圆弧,可按圆弧计算

23、. 第六章 工程建设的岩土工程勘察 1.为何要进行岩土工程勘察 中小工程荷载不大,为何不省略勘察 避免盲目设计施工的后果;粗心大意危害极大;结合实际防止事故;技术先进高效投资. 3.建筑场地等级如何划分 符合什么条件为一级场地 建造场地等级应根据场地的复杂程度分为三级. 一级场地(复杂场地) 符合下列条件之一者为一级场地:对建筑抗震危险的地段;不良地质现象强烈发育;地质环境已经或可能受到强烈破坏;地形地貌复杂;有影响工程的多层地下水,岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂,需专门研究的场地. 二级场地(中等复杂场地) 符合下列条件之一者为二级场地:对建筑抗震不利的地段;不良地质作用一般发育;地质环境

24、已经或可能受到一般破坏;地形地貌较复杂;基础位于地下水位以下的场地. 三级场地(简单场地) 符合下列条件者为三级场地:地震设防烈度等于或小于 6 度,或对建筑抗震有利的地段;不良地质作用不发育;地质环境基本未受破坏;地形地貌简单;地下水对工程无影响. 4.建筑地基等级如何划分 符合何种条件为二级地基 建筑地基等级应根据地基的复杂程度分为三级. 一级地基(复杂地基) 符合下列条件之一者,为一级地基:岩土种类多,很不均匀,性质变化大,需特殊处理;严重湿陷,膨胀,盐渍,污染的特殊性岩土,以及其他情况复杂,需作专门处理的岩土. 二级地基(中等复杂地基) 符合下列条件之一者为二级地基:岩土种类较多,不均

25、匀,性质变化较大;除一级地基规定以外的特殊性岩土. 三级地基(简单地基) 符合下列条件者为三级地基:岩土种类单一,均匀,性质变化不大;无特殊性岩土. 5.岩土工程勘察等级如何划分 勘察等级为二级应符合什么条件 根据工程重要性等级,场地复杂程度等级和地基复杂程度等级,可按下列条件划分岩土工程勘察等级. 甲级 在工程重要性,场地复杂程度和地基复杂程度等级中,有一项或多项为一级; 乙级 除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目; 丙级 工程重要性,场地复杂程度和地基复杂程度均为三级. 6.钻孔间距如何确定 详细勘察岩土工程二级的间距是多少 钻孔间距取值,为一个孔的资料所能代表的范围,按地基土层分布的简单

26、与复杂,场地的复杂程度以及建筑工程安全等级而确定. 详细勘察岩土工程二级的间距是. m30157.钻孔深度的依据是什么 钻孔深度的理论依据:在建筑物荷载作用下,地基受压层的深度. 8.技术钻孔与探查孔有何区别 技术钻孔应占总钻孔的多大比例 9.工业与民用建筑岩土工程勘察中,最常用的勘察方法有哪几种 钻探法,触探法,掘探法. 10.动力触探与静力触探有何不同 动力触探是用标准质量的铁锤提升至标准高度自由下落,将特制的圆锥探头贯入地基土层标准深度,所需的击数值的大小来判定土的工程性质的好坏. N静力触探是利用液压或机械传动装置,将圆锥形金属探头压入地基土中.探头中贴有电阻应变片,当探头受阻力时,电

27、阻应变片相应伸长改变电阻,可用电阻应变仪量测微应变的数值,计算贯入阻力的大小,判定地基土的工程性质. 11.岩土工程勘察成果报告分哪几部分 岩土工程勘察成果报告通常包括文字部分和图表部分. 13.岩土工程勘察报告对建筑地基的评价包括哪些内容 建筑场地稳定性与适宜性的评价;各土层的物理力学性质及地基承载力等指标的确定. 14,阅读使用勘察成果报告的重点在何处 结论和建议. 15.完成岩土工程勘察成果报告后,为何还要验槽 检验勘察成果是否符合实际;解决遗留和新发现的问题.大量工程实践证明,认真验槽,对保证建筑工程质量,防止事故发生起着十分重要的作用. 16. 验槽包括哪些内容 应注意些什么问题 验

28、槽内容: 校核基槽开挖的平面位置与槽底标高是否符合勘察,设计要求. 检验槽底持力层土质与勘察报告是否相同. 当发现基槽平面土质显著不均匀,或局部存在古井,菜窖,坟穴,河沟等不良地基,可用钎探查明其平面范围与深度. 检查基槽钎探结果. 验槽主意事项: 验槽前应全部完成合格钎探,提供验槽的定量数据. 验槽时间要抓紧,基槽挖好,突击钎探,立即组织验槽. 槽底设计标高若位于地下水位以下较深时,必须做好基槽排水,保证槽底不泡水.如槽底标高在地下水位以下不深时,可先挖至地下水面验槽,验完槽快挖快填,做好垫层与基础. 验槽时应验看新鲜土面,清楚超挖回填的虚土. 验槽结果应填写验槽记录,并由参加验槽的 4 个

29、方面负责人签字,作为施工处理的依据,验槽记录存档长期保存. 第七章 天然地基上浅基础的设计 1.目前工程界采用的各种地基基础方案,可归纳为四种类型:天然地基土上的浅地基,不良地基人工处理后的浅基础,桩基础和深基础. 2.何谓人工地基 如遇建筑地基土层软弱,压缩性高,强度低,无法承受上部结构荷载时,需经过人工加固处理后作为地基,称为人工地基. 3.浅基础设计需要哪些资料 建筑场地的地形图; 岩土工程勘察成果报告; 建筑物平面图,立面图,荷载,特殊结构物布置与标高; 建筑场地环境,邻近建筑物基础类型与埋深,地下管线分布; 工程总投资与当地建筑材料供应情况; 施工队伍技术力量与工期的要求. 4.浅基

30、础的结构类型有:独立基础,条形基础,十字交叉基础,筏板基础和箱型基础. 5.什么是条形基础 当基础的长度大于或等于10倍基础宽度时称为条形基础. 6.名词解释:刚性基础与柔性基础 由砖,毛石,素混凝土以及灰土等材料修建的基础,称为无筋扩展基础,旧称刚性基础. 由钢筋混凝土材料建造的基础称为扩展基础,旧称柔性基础. 7.柔性基础对基础材料有何要求 混凝土标号不低于,需检验水泥的质量和工地存放防水的措施,严格按重量配合比制备混凝土. 15C8何谓基础埋深 如何确定基础的埋置深度 基础埋置深度,一般从室外底面标高算起,至基础底面的深度为基础埋深. 基础埋置深度需要综合考虑上部结构情况,工程地质和水文

31、地质条件,当地冻结程度和建筑场地的环境条件四方面因素来确定. 9.如何确定地基基础设计等级 根据地基复杂程度,建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度,可将地基基础设计分为甲,乙,丙三个等级. 10.何谓地基承载力特征值 影响其大小的因素有哪些方面 地基承载力特征值是指,由荷载试验测定的地基土压力变形曲线线性变形阶段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值. 影响地基承载力特征值的主要因素有以下几个方面: 地基土的成因与堆积年代. 地基土的物理力学性质. 地下水. 建筑物情况. 12.基础尺寸设计包括:基础底面的长度,宽度和 基础的高度 三项内容. 1

32、3.无筋扩展基础适用范围如何 底面宽度如何确定 由砖,毛石,素混凝土,毛石混凝土与灰土等材料建筑的基础称无筋扩展基础,这种基础只能承受压力,不能承受弯矩和拉力,可用于六层和六层以下(三合土基础不宜超过 4 层)的民用建筑和墙承重的厂房. 无筋扩展基础底面的宽度,受材料刚性角的限制,应符合下式要求:tan20hbb+ 14.扩展基础的适用范围如何 其有哪些构造要求 扩展基础的底面向外扩展,基础外伸的宽度大于基础高度,基础材料承受拉应力,因此,扩展基础必须采用钢筋混凝土材料. 扩展基础适用于上部结构荷载较大,有时为偏心荷载或承受弯矩,水平荷载的建筑物基础.在地基表层土质较好,下层土质软弱的情况,利

33、用表层好土设计浅埋基础,最适宜采用扩展基础. 构造要求:1)锥形基础的边缘高度,不宜小于200mm,阶梯型基础的每阶高度,宜为300-500mm; 2)垫层的厚度不宜小于 70mm,垫层混凝土的强度等级应为 C10;3)底板受力钢筋最小直径不宜小于10mm,间距不得大于200mm,也不宜小于100mm.4)混凝土强度等级不宜低于C20等. 15.柱下条形基础和十字形交叉基础的应用范围是怎样的 柱下条形基础的应用范围:1)单柱荷载较大,地基承载力不大,按常规设计的柱下独立基础,因基础需要很大底面积,基础之间的净距很小.为施工方便,把基础之间的净距取消,连在一起,即为柱下条形基础.2)对于不均与沉

34、降或振动敏感的地基,为加强结构的整体性,可将柱下独立基础连成柱下条形基础. 十字形交叉基础的应用范围:当单柱的上部荷载大,按条形基础设计无法满足地基承载力要求时,则可用交叉条形基础,即十字形交叉基础,使基础底面面积和基础整体刚度响应增大,同时可以减少地基的附加应力和不均匀沉降. 16.箱型基础有何特点 1)箱基的整体性好,刚度大; 2)箱基沉降小; 3)箱基的抗震性能好 18.减轻地基基础不均匀沉降危害的建筑措施有哪些 1)设计建筑物的体型力求简单; 2)设置沉降缝; 3)调整建筑物的标高; 4)控制相邻建筑物的间距. 19. 减轻地基基础不均匀沉降危害的结构措施有哪些 1)减轻建筑物的自重;

35、 2)增强建筑物的刚度和强度; 3)减小或调整基底的附加应力; 4)采用对不均匀沉降不敏感的结构. 20.减轻地基基础不均匀沉降危害的施工措施有哪些 1)保持地基土的原状结构; 2)合理安排施工顺序. 第八章 桩基础与深基础 1.常用的深基础类型包括: 桩基础 ,大直径桩墩基础, 沉井基础 , 地下连续墙 ,箱桩基础和高层建筑深基坑护坡工程等. 2.深基础与浅基础相比较,具有哪些特点 深基础与浅基础相比较,具有下列特点: (1)深基础施工方法比较复杂; (2)深基础的地基承载力高; (3)深基础施工需要专门设备; (4)深基础技术比较复杂; (5)深基础的造价往往较高; (6)深基础的工期较长

36、. 3.名词解释:摩擦桩和端承桩 在极限承载力状态下,桩顶荷载由桩侧摩擦力承担,即纯摩擦桩,桩端阻力可忽略不计,称摩擦桩. 在极限承载力状态下,桩顶荷载由桩端阻力承担,即纯摩擦桩,桩侧摩擦力可忽略不计,称端承桩. 4.桩基础按其施工方法可以分为: 预制桩 , 灌注桩 ,扩底桩, 嵌岩桩 . 5.预制桩有何优点 常用的预制桩有哪些规格 适用于什么条件 方便施工,可以大规模生产,在地面良好的环境与条件下制作,因此桩的截面规整,均匀,质量好,强度高. 具体参加教材p345-347 6.灌注桩有何优点 按沉桩方法不同可分为哪几种 灌注桩为在施工工地现场成孔,并在现场灌注混凝土制成的桩. 可以分为:钻孔

37、灌注桩,冲孔灌注桩,沉管灌注桩,夯实成型灌注桩. 7.何谓单桩竖向承载力设计值与特征值 怎样确定它们的数值 单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载试验确定.在同一条件下的试桩数量,不宜少于总桩数的1%,且不应少于3根.地基基础设计等级为丙级的建筑物,可采用静力触探及标贯试验参数确定单桩竖向承载力特征值.初步设计时单桩竖向承载力特征值可按土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定. 8.何谓群桩 群桩效应与承台效应应如何计算 当建筑物上部荷载远远大于单桩竖向承载力时,通常由多根桩组成群桩,共同承受上部荷载. 群桩的承载力小于单桩的承载力与桩数的乘积,即nRRn 传统的桩基设计中,考虑承台与地基土

38、脱开,承台只起分配上部荷载至各桩并将桩联合成整体共同承担上部荷载的联系作用,即承台本身并无承载力.但大量的工程实践表明,这种考虑是不合理的.实际上承台是具有一定的承载力的,这在建筑桩基技术规范中已列入计算公式. 9.何谓桩的负摩阻力 产生负摩阻力的条件是什么 在固结稳定的土层中,桩受荷载产生向下的位移,因此桩周产生向上的摩阻力,称正摩阻力.与此相反,当桩周土层沉降超过桩的沉降时,则桩周土层产生向下的摩阻力,称为负摩阻力. 产生条件:1)桩穿越较厚的松散填土,自重湿陷性黄土,欠固结土层,进入相对较硬土层时;2)桩周存在软弱土层,临近桩的地面承受局部较大的长期荷载,或地面大面积摊载,堆土时,使桩周

39、土层发生沉降;3)由于降低地下水位,使桩周土中的有效应力增大,并产生显著的大面积土层压缩沉降.11.桩承台有哪些作用 桩承台的作用包括下列三项:1)把多根桩联结成整体,共同承受上部荷载;2)把上部结构荷载,通过桩承台传递到根桩的顶部;3)桩承台为现浇钢筋混凝土结构,相当于一个浅基础.因此.桩承台本身具有类似浅基础的承载能力,即桩承台效应. 12.沉井基础有何特点 如何选择沉井的类型 在深基础的工程施工中,为了减少放坡大开挖的大量土方量,并保证陡坡开挖边坡的稳定性,人们才创造了沉井基础.这是一种竖向的筒形结构物,通常用砖,素混凝土或钢筋混凝土材料制成. 沉井的井筒,在施工期间作为支撑四周土体的护

40、壁,竣工后即为永久性的浅基础. 13.如果沉井在施工过程中发生倾斜,怎么处理 沉井倾斜是沉井下沉过程中经常发生的问题,需要注意防止并及时纠正,沉井倾斜应以预防为主,加强测量监控,发现倾斜及时通报并迅速采取措施,如在下沉较小的一侧加紧挖土,在沉井的顶部加荷载等.详例参见教材p399 14.何谓地下连续墙 地下连续墙有何突出的优点 地下连续墙施工时先施工导墙,用机械在导墙内分段竖向挖槽,采用泥浆护壁,就地吊放钢筋笼,水下浇注混凝土,一段段连接成一堵地下钢筋混凝土连续墙,成为永久性深基础工程. 优点:施工期间不需降水,不需挡土护壁,不需支立模板与支撑,把施工护坡与永久性工程融为一体.因此,这种基础形

41、式可以避免大量开挖土方量,缩短工期,降低造价. 15.箱桩基础是什么 这种新型的基础适用于何种工程和地质条件 若高层建筑的地基土软弱,仅用箱型基础,无法满足地基承载力要求,则必须在箱型基础底板下做承重桩基础.这类箱基加桩基的基础,简称箱桩基础.比较适用于地震区软弱地基上见高层建筑或者箱基能满足承载力要求,但可能不满足变形的情况. 16.桩直径多大称为大直径桩 大直径桩墩基础与传统的桩基础相比较,有何特点 通常直径大于800mm的桩称为大直径桩. 其主要特点是其单桩墩的承载力远大于传统的桩.不需承台. 18.扩底桩的施工有哪几种方法 扩底桩适用于什么条件 扩底桩的施工有机械成孔人工扩底,人工挖孔

42、人工扩底,机械成孔机械扩底等三者方法. 当地基中存在卵石,密实中,粗砂或硬塑状态粘性土厚土层时,可以考虑这种桩型. 第九章 软弱地基处理 1.地基处理的对象包括 软弱地基 和 不良地基 两方面. 2.何谓软弱地基 各类软弱地基有何共同特点和差别 软弱地基在地表下相当深度范围内存在软弱土. 这类土的工程特性为压缩性高,强度低,通常很难满足地基承载力和变形的要求.因此,不能作永久性大中型建筑物的天然地基. 3.何谓不良地基 不良地基与软弱地基之间有何共同特点和差别 不良地基包括湿陷性黄土地基,膨胀土地基,泥炭土地基,多年冻土地基,岩溶与土洞地基,山区地基,饱和粉细沙与粉土地基. 4.为什么软弱地基

43、和不良地基需要处理 地基的强度和稳定性不足;变形大;渗漏与溶蚀问题以及地基的振动液化等都是软弱地基和不良地基的共性问题,都有可能引起地基丧失承载力,引起工程事故. 5.选用地基处理方法的原则与注意事项有哪些 原则:初选几种可行性方案;选择最佳方案;现场试验 注意事项:技术交底与质量监理;做好监测工作;处理效果检验 6.为什么粘性土在含水量很高或很低时难以压实 当土中含水量很低时,土中只有强结合水,受电分子力吸引,阻止土颗粒移动,使土难以压实;当含水率适当增大时,土中的结合水变厚,电分子吸引力减弱,水起润滑作用,使土粒容易移动而压实.但当土中含水率较高时,土中存在不少自由水;在击实的短暂时间内,

44、自由水无法排出而占有相当的体积,因而固体占有的体积响应减少,使土的干密度下降. 7.什么是最优含水量 如何测定 粘性土进行压实时,土太湿或太干都不能把土压实,只有在适当的含水量范围内才能压实.粘性土在某种压实功能作用下,达到最密实时的含水率,称为最优含数量.可以通过击实试验测定各类土的最优含水量. 8.强夯法的密实机理是什么 强夯法的密实机理有三种:动力密实机理,即强大的冲击能强制超压密地基,使土中气相体积大幅度减少;动力固结机理,即强大的冲击能与冲击波破坏土的结构,使土体局部液化并产生许多裂隙,作为孔隙水的排水通道,加速土体固结土体发生触变,强度逐步恢复;动力置换机理,即强夯将碎石整体挤入淤

45、泥成整体置换或间隔夯入淤泥成桩式碎石墩. 9.强夯法与强夯置换法有什么不同 各适用于什么土质 强夯法多数工程应用动力密实机理,最适用于空隙大而疏松的碎石土,砂土及建筑垃圾,也适用于低饱和度的粉土,粘性土,湿陷性黄土和素填土. 强夯置换法适用于加固淤泥. 10.换填垫层法的厚度与宽度如何确定 理想的垫层材料是什么 换填垫层法的垫层厚度根据软弱下卧层的承载力确定,即垫层底面处的附加应力与自重压力之和不大于软弱下卧层的地基承载力.垫层宽度应满足基底应力扩散的要求,根据垫层侧面土的承载力,防止垫层向两侧挤出. 理想的垫层材料为1)卵石,碎石,砾石,粗中砂;2)素土;3)灰土;4)工业废料 11. 强夯

46、法加固地基有哪些优良效果 1)提高地基承载力;2)深层地基加固;3)消除液化;4)消除湿陷性;5)减少地基沉降量 12.预压固结法可分为 堆载预压法 和 真空预压法 两类. 13.预压法处理软土的原理是什么？真空预压法比堆载预压法有何优点？如何确定预压荷载,预压时间以及沙井直径,间距和深度 预压法处理软土的原理是在建筑工地上正式修筑工程之前,先堆砂石等材料,对地基进行预压,使地基产生大量沉降而压密,从而提高地基的强度,减少实际工程的沉降量. 优点：可一次加载，省去分级加载和卸载的时间，预压时间少于堆载预压，可有效消除主固结沉降，适合大面积区域（道路、堆场、码头、机场等）软基处理，不存在弃土问题

47、。预压荷载与建筑物的基底压力大小相同.砂井间距根据地基土的固结特性和预定时间内所要求达到的固结度确定.砂井深度应根据建筑物对地基的稳定性和变形的要求确定. 14.挤密法有哪几种 挤密法与振冲法有何异同点 挤秘法有:砂石桩挤密法,土桩挤密法,灰土桩挤密法等 都是一种有效的软土地基处理方法,但适用范围不同;加固机理,施工方法均不同. 15.砂石桩挤密法的适用范围是什么 砂石桩挤密法的适用范围是: 1)挤密松散砂土,素填土和杂填土等地基; 2)置换饱和粘性土地基,主要不以变形控制的工程. 16.化学加固法常用的化学浆液有哪几种 把浆液贯入地基中的方法有哪些 常用的化学加固浆液有:水泥浆液,以水玻璃为

48、主剂的浆液,以丙烯酰胺为主剂的浆液,以纸浆废液为主剂的浆液. 把浆液贯入地基中的方法有:压力灌浆法,高压悬喷法,深层搅拌法和电渗硅化法. 17.何谓三重管旋喷法 此法有何突出的优点 三重管为三根同心圆的管子,内管通水泥浆,中管通高压水,外管通压缩空气.在钻机成孔后,把三重管吊放入孔底,打开高压水与压缩空气阀门,通过悬喷管底端侧壁上的喷嘴,喷出高压水和环绕一股高压圆筒状气流,冲切土体,在土中形成大孔隙.再由泥浆泵注入高压泥浆,从内管的另一喷嘴喷出,使水泥浆与冲散的土体拌合.三重悬喷法慢速边旋转,边喷射,边提升,可把孔周围地基加固成直径1.2-2.5m的坚硬柱体. 18.粉体喷搅法有何特点 适用于

49、什么土质条件 粉体喷搅法通过特制的搅拌叶轮从地面开始破土搅拌至需加固的深度,打开阀门将水泥粉由搅拌头注入地基中,将搅拌头强制搅拌均匀.固化后成为强度大,压缩性小的水泥土桩,使桩周土形成复合地基. 19.何谓托换法 托换法有哪几种 托换技术,是指解决原有建筑物地基处理,基础加固或改建问题;解决在原有建筑物基础下,修建地下工程以及在原有建筑物临近建造新的工程而影响原有工程的安全等问题的技术总称. 托换法有:基础加固托换,桩式托换,灌浆托换,特殊托换,纠倾托换以及综合托换等. 第十章 特殊土地基 1.特殊土包括哪些土 为何称它们为特殊土 特殊土包括:湿陷性黄土,膨胀土,红粘土,冻土.因为它们都不能直

50、接用作建筑物的地基,必须进行处理. 2.湿限性黄土的主要工程性质是什么 湿限性黄土具有与一般粉土与粘性土不同的特性,主要具有大孔隙和湿陷性.在自然界用肉眼即可见土中有大孔隙;在一定压力作用下浸水,土的结构则迅速发生破坏,并发生显著的沉陷. 3.自重湿限性黄土场地如何判别 当实测或计算自重失陷量时,应定为非自重湿限性黄土场地;当实测或计算自重失陷量时,应定为自重湿限性黄土场地. 5.湿限性黄土地基处理有哪些方法 什么条件适用换土垫层法 设计措施:1)地基处理措施 2)防水措施:基本防水措施,检漏防水措施以及严格的防水措施 结构措施:包括设置封闭圈梁,采用变形适应性结构 常用的地基处理方法有:垫层

51、法,夯实法,挤密法,桩基础,预浸水法以及单液硅化法或碱液加固法 换土垫层法适用范围为地下水位以上,局部或整片处理 6.膨胀土有何特性 膨胀土中粘粒成分主要是由清水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性. 其通常强度较高,压缩性低. 7.膨胀土地基处理的工程措施包括哪几种 1)建筑措施: a,建筑体型应力求简单,设置沉降缝 b,屋面排水采用外排水;排水量较大时,应采用雨水明沟或管道排水 c,散水设计 d,室内地面设计区别对待 2)结构措施: a,选择适合的基础形式 b,承重砌体结构采用拉结较好的实心砖墙 c,设置圈梁 d,设置构造柱 8.红粘土是怎样形成的 具有何种特性 红粘土

52、是石灰岩,白云岩等碳酸盐类岩石,在亚热带高温潮湿气候条件下,经风化作用形成的高塑性红色粘土.一般.再经搬运后,仍保留红粘性土的基本特性, 的土,应为次生红粘土. 主要特性:颜色呈褐红,棕红,紫红及黄褐色;土层厚度一般为 3-10m,个别达 20-30m;沿深度状态上部硬,下部软.网状裂隙发育,破坏了土体的完整性. 9.多年冻土与季节性冻土有何不同 冻土分哪些种类 季节性冻土指地壳表层冬季冻结而在夏季又全部融化的土 多年冻土指冻结持续时间在2年或2年以上的土.通常很厚,常年不融化,具有特殊的性质.当温度条件改变时,其物理力学性质随之改变,并产生冻胀,融陷,热融滑坍等现象. 冻土分:季节性冻土,隔年冻土和多年冻土. 10.建筑物冻害防治措施有哪些 为防止建筑物发生冻害,可采取下列防治措施: 1)换填法,用粗砂,砾石等不冻胀材料填筑在基础底下. 2)物理化学法:人工盐渍化改良土,用憎水性物质改良土,使土颗粒聚集或分散改良土 3)保温法,即在建筑物基础底部或四周设隔热层,增大热阻,推迟土的冻结,提高土温,降低冻深 4)排水隔水法,在建筑物周围设排水沟,防止雨水深入地基,同时在基础两侧和底部填砂石料,并设排水管将入渗水排出 5)结构措施:采用深基础,锚固式基础或回避性措施(包括架空法,埋入法,隔离法等)