土力學與基礎工程作業
2013–2014學年度第一學期
1、簡答題
1. 土是由哪幾個部分組成的？各相變化對土的性質有什麼影響？
答：土是由固體礦物、液體水和氣體三部分組成的三相系。固相物質分無機礦物顆粒和有機質，構成土的骨架，骨架之間貫穿著大量孔隙，孔隙中充填著液相的水和空氣。
土的三相組成的比例，不是固定的。它隨著環境的變化，將產生相應的變化，對土的力學效能有很大影響。由於空氣易被壓縮，水能從土中流出或流進。
當土只是由土粒和空氣，或是土粒和水組成二相體系時，前者為乾土，後者為飽和土。
2. 計算自重應力時，為什麼地下水位以下要用浮重度？
答：通常認為地下水位以下的砂性土是應該考慮浮力作用的，採用土的浮重度r`來計算自重應力。而粘性土地基需要結合粘性土的稠度狀態來確定，當il≤0，即位於地下水位以下的土為堅硬粘土時，土體中只存在強結合水，不能傳遞靜水壓力，故認為土體不受水的浮力作用，採用土的飽和重度rsat來計算自重應力；當il≥1，即位於地下水位以下的土為流動狀態時，土顆粒之間存在大量自由水，能夠傳遞靜水壓力，故認為土體受到水的浮力作用，採用土的浮重度r`來計算自重應力；當03.
地基破壞型別有幾種？
答：地基整體滑動破壞，地基區域性剪下破壞，地基沖切剪下破壞。
4. 何謂深基礎？深基礎有哪些型別？
答：深基礎是埋深較大的基礎，一般埋深大於5m。如深井基礎、墩基礎、地下連續牆、護坡工程。
2、論述題
1. 什麼是地基？什麼是基礎？它們各自的作用是什麼？
答：地基：我們將受建築物影響在土層中產生附加應力和變形所不能忽略的那部分土層稱為地基。
作用：承受基礎傳來的荷載，並將荷載向土層深處傳遞。
基礎：建築物的下部通常要埋入土層一定深度，使之坐落在較好的土層上。我們將埋入土層一定深度的建築物下部承重結構，稱為基礎。
作用：基礎位於建築物上部結構和地基之間，承受上部結構傳來的荷載，並將荷載傳遞給下部的地基，因此，基礎起著上承和下傳的作用。
2. 影響土的抗剪強度的因素有哪些？
答：土的抗剪力受多種因素的影響：首先，決定土的基本性質，即土的組成、土的狀態和土的結構，這些性質又與它形成的環境和應力歷史等因素有關；其次，還決定於他當前所受的應力狀態；再次，土的抗剪強度主要依靠室內實驗和野外現場原位測試確定，實驗中儀器的種類和實驗方法對確定土的強度值有很大的影響。
3. 樁有哪些分類，常用樁的特點和適用性如何?
答：按樁的分力分類：
a.端承樁：
荷載僅依靠樁端支承力來承擔，而不考慮樁側摩擦力的作用(圖9.2.1a)。當樁側土是軟弱和松砂且樁端土質堅硬時，多採用此類樁。
b.摩擦樁：
荷載主要依靠樁身摩擦力來承受，有時樁端也起一定的支承作用(圖9.2.1b)。當樁側土質較好，端部堅硬土層埋藏深度較深時採用此類樁。
按樁身材料分：
a.木樁：
適宜於常年在地下水位以下的地基，木材多用衫木、松木和橡木，樁長一般為4m～10m，直徑18cm～26cm，在乾濕交替的環境下極易腐爛。
b.鋼筋混凝土樁：
可以預製，也可以灌注現澆，樁長和截面尺寸可以任意選擇，承載力高，耐久性好，工程中被普遍採用。
c.鋼樁：
可以採用各種型鋼，承載力很高，吊裝，運輸都較方便，但耗鋼材多，造價高，目前只在重點工程中採用。
按承臺位置的高、低分：
a.高承臺樁基：
承臺高於地表，它的受力和變形不同於低承臺樁基，一般應用在橋梁，碼頭。
b.低承臺樁基：
承臺低於地表，由於受到土側向的約束，樁的縱向撓曲和樁頂側向位移忽略不計，多應用於房屋建築工程中。
按施工方法分：
a.預製樁：
在工廠或現場製作成樁後，用鎚擊，振動打入，靜力壓入等送入土中。鋼筋混凝土樁，鋼樁，木樁等均屬於預製樁。其優點是質量易保證，速度快，製作方便，缺點是儲存，吊裝，運輸不便。
b.現澆灌注樁由於成孔方式不同又可分為：
沉管灌注樁、鑽孔(沖孔)灌注樁、鑽擴(爆擴)灌注樁、人工挖孔灌注樁適宜於無水或少水的較密實的各類土層中，樁的直徑不宜小於1.4m，孔深不宜超過20m。人工挖孔灌注樁的施工工序為：
開挖樁孔，護壁支撐，排水，吊裝鋼筋籠及灌注樁身混凝土。
如按樁功能分：受壓樁，抗拔樁，錨樁，護坡樁等。
如按成樁方式分：擠土樁，部分擠土樁，非擠土樁等
3、計算題
1. 一體積為100 cm3的原狀土試樣，濕土質量190 g，乾土質量151 g，土粒相對密度2.70，試確定該土的含水量、孔隙率、飽和度。
2、某飽和粘土，已知其有效應力強度指標=0，，孔隙水壓力係數a=0.8，如將該土樣在各向等壓=50kpa下固結穩定，然後在不排水條件下施加偏應力=46kpa，問該土樣是否被剪壞？
答：用上述公式計算，得土樣不會被剪壞。
3、某擋土牆高8 m，牆後填土為兩層，其物理力學性質指標如圖所示，試用朗肯理論計算作用在牆背主動土壓力的分布、大小及其作用點。
解:因牆背豎直、光滑，填土面水平，符合朗肯土壓力條件，故有：
=0.225
=0.707
計算第一層填土的土壓力強度:
13.5kpa
土力學與基礎工程
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