最新整理土力学与地基基础试题及答案.docx
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最新整理土力学与地基基础试题及答案
2022最新整理土力学与地基基础试题及答案
试题1
一、单向选择题(每题1分,共13分)
1.下列哪种地基不属于人工地基(A)。
A.第四纪沉积土地基
B.换填碎石土地基
C.强夯粘土地基
2.在一般高层建筑中,基础工程造价约占总造价的(B)。
A.5%
B.25%
C.55%
3.下列三种粘土矿物中,(A)含量高的土可塑性最高。
A.蒙脱石
B.伊利石
C.高岭石
4.对于级配连续的土,(C)级配良好。
A.Cu<5
B.Cu=5
C.Cu>5
5.满足条件(B)的土为级配良好的土。
A.Cu<5,cc>3~6
B.Cu>5,Cc=13
1.未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基。
[第
1章]
2.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
[第1章]
3.土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。
[第2章]
4.土的颗粒级配曲线平缓说明土的颗粒不均匀,级配良好。
[第
2章]
5.上的自重应力不引起地基变形,只有作用于地基上的附加压
力,才是地基压缩变形的主要原因。
[第3章]
6.地基中的附加应力是由建筑物荷载引起的应力增量。
[第3章]
7.土体在外力作用下,压缩随时间增长的过程,称为土的固结。
[第4章]
8.对于堤坝及其地基,孔隙水主要沿两个方向渗流,属于二维固
结问题。
[第4章]
二、判断题
1、某场地上质均匀,土的天然重度为y=20kN/m3o基坑开挖深
度3m,在基
坑底面下1m处土的自重应力为20kPao(V)
2、桩距增大,群桩效应系数提高。
(x)
3、地基的承载力与地下水位的高低无关。
(X)
4、从水文地质条件出发,应把基础设置在地下水位以下。
(V)
5、对上层土差下层土好的地基,应视上层土的厚度决定基础埋
深。
(J)
6、由于基础埋置于地下,所以对基础材料没有什么要求。
(x)
7、重力式挡土墙的主动土压力以俯斜式的最小。
(x)
8、破裂面为通过墙踵的平面是库仑土压力理论基本假定之一。
(V)
9、库仑土压力理论假定墙后填上为理想散体。
(V)
10、产生被动土压力所需的位移量大大超过主动土压力所需
的位移量Zka(V)
11、在中心荷载作用下,《建筑地基基础设计规范》
(GB50007-2002)取p1/4作地基承载力的设计值。
(V)
12、同一种土的抗萝强度是一个定值。
(x)
13、沉降差是指相邻两个基础沉降量的差值,对于框架结构和单
层排架结构应由邻柱基的沉降差控制。
(J)
14、标准贯入试验的锤击数N63.5越小,土的承载力特征值越大。
(x)
15、挡上墙土压力的大小和分布规律同挡土墙的填土物理力学性
质无关。
(x)
三、选择题
1.建筑物施工速度较快,地基土的逢水条件不良,抗剪强度指标
的测定方法宜选用(A)。
(A)不固结不排水剪切试验(B)固结不排水剪切试验
(C)排水芽切试验(D)直接剪切试验
2.土的结构性强弱可用(B)反映。
(A)饱和度(B)灵敏度(C)粘聚力(D)相对密实度
3.有一完全饱和土样切满环刀内,称得总重量为72.49克,经
105°C烘至恒重为61.28克,已知环刀质量为32.54克,土的相对密
度为2.74o其天然孔隙比为(B)。
(A)1.088(B)1.069(C)1.000(D)1.058
4.土中某点处于极限平衡状态时,其破坏面与最大主应力。
1的
作用面的夹角为(4为土的内摩擦角)(A)。
(A)45°一。
/2(B)45°/2(C)45°+中(D)45°
(C)W=25%,WP=22%(D)W=35%,WP=33%
(A)250kPa(B)200kPa(C)150kPa(D)300kPa
5.一种土的丫、Ysat>Y'和Yd数值大小依次为(D)。
(A)yd (C)Yd 6.作用在挡土墙上的、主动土压力Ea,静止上压力E0,被动土压 力EP的大小依次为(A)。 (A)Ea 7.淤泥或淤泥质土地基处理,检测其抗剪强度应采取何种测试方 法(A) (A)十字板试验(B)室内试验(C)静载荷试验(D)旁压试 验 8.标准贯入试验时,使用的穿心锤重与穿心锤落距分别是(B) (A)锤重=10kg,落距=50cm(B)锤重=63.5kg,落距二76cm (C)锤重=63.5kg,落距=50cm(D)锤重=10kg,落距=76cm 9.粘性土中某点的大主应力为a1=400kpa时,其内摩擦角ip =20°,c=10kpa,问该点发生破坏时小主应力的大小为(A) (A)182kpa(B)294kpa(C)266kpa(D)210kpa 10.在上的压缩性指标中(B)。 (A)压缩系数a与压缩模量Es成正比B)压缩系数a与压缩模 量Es成反比 (C)压缩系数越大,上的压缩性越低(D)压缩模量越小,土的 压缩性越低 11.i的不均匀系数Cu越大,表示土的级配(C) (A)土粒大小不均匀,级配不好(B)土粒大小均匀,级配不好 (C)土粒大小不均匀,级配良好(D)土粒大小均为,级配良好 12.有一个独立基础,埋深在深厚的粉细砂土层中,地下水位由 原来基底下5m处上升到基底平面处,试问基础的沉降如何变化? (A) (A)回弹(B)不动(C)下沉(D)无法判断 13.载荷试验的Q-S曲线上,从线性关系开始变成非线性关系的 界限荷载称为(D)o (A)允许荷载(B)临界荷载(C)极限荷载(D)临塑荷载 14.当挡土墙后的填土处于被动极限平衡状态时,挡土墙(A)o (A)在外荷载作用下偏离墙背土体(B)在外荷载作用下推挤 墙背土体 (0)被土压力推动而偏离墙背土体散(D)被土体限制而处于原 来位置,无运动趋势 15.地下室外墙所受的土压力可视为(C)。 (A)主动土压力(B)被动土压力(C)静止土压力(D)静 止水压力 16.某场地地表挖去1m,则该场地土成为()。 (A)超固结土(B)欠固结土(C)正常固结土(D)弱欠固结土 17.挡上墙验算应满足(D)。 (A)KsN1.3,KtN1.3(B)KsN1.6,Kt>1.6 (C)KsN1.6,Kt>1.3(D)KsN1.3,Kt>1.6 18.当地基为高压缩性土时,分层总和法确定地基沉降计算深度 的标准是(D)。 (A)ozW0.3oc(B)ozW0.2cfc(C)az^O.1ac(D)ozW 0.05ac 19.计算自重应力时,地下水位以下的土层应采用(C)。 (A)湿重度(B)饱和重度(C)有效重度(D)天然重度 20.进行地基土载荷试验时,同一土层参加统计的试验点不应小 于(B)o (A)二点(B)三点(C)四点(D)六点 四、简答 1.什么是土的颗粒级配? 什么是土的颗粒级配曲线? 土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量(各 粒组占土粒总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级配(粒度成分)。 根据颗分试验成果绘制的曲线(采用对数坐标表示,横坐标为粒径, 纵坐标为小于(或大于)某粒径的土重(累计百分)含量)称为颗粒 级配曲线,它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。 2.粘上颗粒为什么会带电? 研究表明,片状粘土颗粒的表面,由于下列原因常带有布平衡的 负电荷。 ①离解作用: 指粘土矿物颗粒与水作用后离解成更微小的颗 粒,离解后的阳离子扩散于水中,阴离子留在颗粒表面;②吸附作用: 指溶于水中的微小粘上矿物颗粒把水介质中一些与本身结晶格架中 相同或相似的离子选择性地吸附到自己表面;③同晶置换: 指矿物晶 格中高价的阳离子被低价的离子置换,常为硅片中的Si4+ 被AI3+置换,铝片中的AI3+被Mg2+X换,因而产生过剩的未饱 和的负电荷。 ④边缘断裂: 理想晶体内部是平衡的,但在颗粒边缘处, 产生断裂后,晶体连续性受到破坏,造成电荷不平衡。 3.土是怎样生成的? 有何工程特点? 土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,经 过不同的搬运方式,在各种自然环境中生成的沉积物。 与一般建筑材 料相比,土具有三个重要特点: 散粒性、多相性、自然变异性。 4.什么是土的结构? 其基本类型是什么? 简述每种结构土体的 特点。 土的结构是指由上粒单元大小、矿物成分、形状、相互排列及其 关联关系,土中水的性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。 基本类 型一般分为单粒结构、蜂窝结(粒径0.075^0.005rrm)、絮状结构(粒 径<0.005mm)。 单粒结构: 土的粒径较大,彼此之间无连结力或只有微弱的连结 力,土粒呈棱角状、表面粗糙。 蜂窝结构: 土的粒径较小、颗粒间的连接力强,吸引力大于其重 力,土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。 絮状结构: 土粒较长时间在水中悬浮,单靠自身中重力不能下沉, 而是由胶体颗粒结成棉絮状,以粒团的形式集体下沉。 5.什么是土的.构造? 其主要特征是什么? 土的宏观结构,常称之为土的构造。 是同一土层中的物质成分和 颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。 其主要特征是层 理性、裂隙性及大孔隙等宏观特征。 6.试述强、弱结合水对土性的影响。 强结合水影响土的粘滞度、弹性和抗芽强度,弱结合水影响土的 可塑性。 7.试述毛细水的性质和对工程的影响。 在那些土中毛细现象最 显著? 毛细水是存在于地下水位以上,受到水与空气交界面处表面张力 作用的自由水。 土中自由水从地下水位通过上的细小通道逐渐上升。 它不仅受重力作用而且还受到表面张力的支配。 毛细水的上升对建筑 物地下部分的防潮措施和地基特的浸湿及冻胀等有重要影响;在干早 地区,地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发,盐分积聚于靠近 地表处而形成盐溃土。 在粉土和砂土中毛细现象最显著。 8.土颗粒的矿物质按其成分分为哪两类? (1)一类是原生矿物: 母岩经物理风化而成,如石英、云母、长 石; (2)另一类是次生矿物: 母岩经化学风化而成,土中次生矿物 主要是粘土矿物,此外还有铝铁氧化物、氢氧化物和可溶盐类等。 常 见的粘土矿物有蒙脱石、伊里石、高岭石;由于粘土矿物颗粒很细, 比表面积很大,所以颗粒表面具有很强的与水作用的能力,因此,上 中含粘土矿物愈多,则土的粘性、塑性和胀缩性也愈大。 9.简述土中粒度成分与矿物成分的关系。 粗颗粒土往往是岩石经物理分化形成的原岩碎屑,是物理化学性 质比较稳定的原生矿物颗粒;细小土粒主要是化学风化作用形成的次 生矿物颗粒和生成过程中有机物质的介入,次生矿物的成分、性质及 其与水的作用均很复杂,是细粒土具有塑性特征的主要因素之一,对 土的工程性质影响很大。 10.粘土的活动性为什么有很大差异? 粘土颗粒(粘粒)的矿物成分主要有粘土矿物和其他化学胶结物 或有机质,而粘土矿物是很细小的扁平颗粒,颗粒表面具有很强的与 水相互作用的能力,表面积(比表面)愈大,这种能力就愈强,由于 土粒大小而造成比表面数值上的巨大变化,必然导致土的活动性的极 大差异,如蒙脱石颗粒比高岭石颗粒的比表面大几十倍,因而具有极 强的活动性。 C.Cu<5,cc>2飞 6.若将地基视为均质的半无限体,土体在自重作用下只能产生 (A)o A.竖向变形 B.侧向位移 C.剪切变形 7.单向偏心荷载作用在矩形基础上,偏心距e满足条件(C)时, 基底压力呈梯形分布。 (L为矩形基础偏心方向边长) A.e>L/6 B.e=L/6 C.e 8.上软下硬双层地基中,土层中的附加应力比起均质土时,存在 (A)现象。 A.应力集中 B.应力扩散 C.应力不变 9•土的压缩之中,下列三个部分中,(C)所占的压缩量最大。 A.固体土颗粒被压缩; B.土中水及封闭气体被压缩; C.水和气体从孔隙中被挤出。 10.i的压缩试验中,压缩仪(固结仪)中的土样在压缩过程中 (B)o A.只发生侧向变形 B.只发生竖向变形 C.同时发生竖向变形和侧向变形 11.i的压缩系数a1-2位于(A)范围时,土为低压缩性土。 A.a1-2<0.1MPa-1 B.0.1MPa-1Wa1-2V0.5MPa-1 C.a1-2>MPa-1 12.采用规范法计算地基沉降时,沉降经验系数ps与(C)无 关。 A.基底附加压力值 B.沉降计算深度范围内压缩模量的当量值 C.基础底面形状 13.超固结比(OCR)指的是(A)。 A.土的先期固结压力与现有土层自重应力之比 B.现有土层自重应力与上的先期固结压力之比 C.现有土层自重应力与土的后期固结压力之比 二、填空题 1.土的稠度状态依次可分为(固态),(半固态),(可塑态), (流动态),其界限含水量依次是(缩限),(塑限),(液限)。 2.土的天然容重、土粒相对密度、土的含水界限由实验室直接测 定,其测定方法分别是(环刀法),(比重瓶法),(烘干法)。 3.桩按受力分为(端承桩)和(摩擦桩)。 4、建筑物地基变形的特征有(沉降量)、(沉降差)、(局部倾 斜)和倾斜四种类型。 5、天然含水量大于(液限),天然孔隙比大于或等于(1.5)的 粘性上称为淤泥。 6、土的结构分为以下三种: (单粒结构)、(蜂窝状结构)、(絮 状结构)。 7、附加应力自(外荷引起的应力)起算,自重应力自(自重引起 的应力)起算。 8、土体受外力引起的压缩包括三部分(固相矿物本身的压缩)、 (土中液相水的压缩)、(土中孔隙的压缩)。 9、地基上的工程分类依据为《建筑地基设计规范》,根据该规 范,岩土分为(岩石)、(碎石土)、(砂土)、(粉土)、(粘性 土)和(人工填土)。 10、地基的极限荷载指(地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受 的极限荷载)。 11、根据工程(工程重要性)等级、(场地复杂程度)等级和(地 基复杂程度)等级,可将岩土工程勘察等级分为甲级、乙级和丙级。 12、按桩的制作分类,可分(预制桩)和(灌注桩)两类。 13、桩身中性点处的摩察力为(0)。 14、土的颗粒级配是指组成土颗粒的搭配比例,可以用颗粒级配 曲线表示。 其中横坐标代表(粒径),纵坐标代表(小于某粒质量占 全部土耘质量的百分比)。 15、土的稠度状态依次可分为(固态),(半固态),(可塑态), (流动态),其界限含水量依次是(缩限),(宿限),(液限)。 16、附加应力自(外荷引起的应力)起算,自重应力自(自重引 起的应力)起算。 17、最优含水率是指(在压实功能一定条件下,土最易于被压实、 并能达到最大密度时的含水量)。 三、简答题(共37分) 1.地基与基础设计必须满足哪三个基本条件? 答: 地基与基础设计必须满足三个基本条件: ①作用于地基上的 荷载效应(基底压应力)不得超过地基容许承载力或地基承载力特征 值,保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用, 具有足够防止整体破坏的安全储备;②基础沉降不得超过地基变形容 许值,保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用;③挡土墙、 边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 2.简述新中国成立后我国的土力学与基础工程学科的发展情况。 新中国的成立,为解放我国生产力和促进我国科学技术的发展开 辟了一条广阔的道路,也使土力学与基础工程学科得到了迅速的发 展。 解放后,我国在建筑工程中成功地处理了许多大型和复杂的基础 工程。 利用电化学加固处理,采用管柱基础、气筒浮运沉井基础等。 自1962年以来,先后召开了八届全国土力学与基础工程会议, 并建立了许多地基基础研究机构、施工队伍和土工试验室,培养了大 批地基基础专业人才。 不少学者对土力学与基础工程的理论和实践作 出了重大贡献,受到了国际岩土界的重视。 近年来,我国在工程地质勘察、室内及现场土工试验、地基处理、 新设备、新材料、新工艺的研究和应用方面,取得了很大的进展。 在 地基处理方面,振动碾压、振动水冲、深层搅拌、高压旋喷、粉体喷 射、真空预压、强夯以及各种土工聚合物和托换技术等在土建、水利、 桥隧、道路、港口、海洋等有关工程中得到了广泛应用,并取得了较 好的经济技术效果。 随着电子技术及各种数值计算方法对各学科的逐 步渗透,试验技术也日益提高,各种设计与施工规范或规程等也相应 问世或日臻完善。 随着我国社会主义建设的向前发展,对基础工程要求的日益提 高,我国土力学与基础工程学科也必将得到新的更大的发展。 3.简述三种粘土矿物的结构特征及其基本的工程特性。 (1)蒙脱石。 结构单元(晶胞)是由两层硅氧晶片之间夹一层 铝氢我晶片所组成,称为2: 1型结构单位层或三层型晶胞。 由于晶胞 之间是0-2对0-2的联结,故其键力很弱,很容易被具有氢键的水分 子锲入而分开。 当土中蒙脱石含量较大时,则该上可塑性和压缩性高, 强度低,渗透性小,具有较大的吸水膨胀和脱水收缩的特性。 (2)伊利石。 司属2: 1型结构单位层,晶胞之间同样键力较弱。 伊利石在构成时,部分硅片中的Si4+被低价的AI3+、Fe3+等所取代, 因而在相邻晶胞间将出现若干一正价阳离子(K1+)以补偿晶胞中正 电荷的不足。 嵌入的K1+离子,增强了伊利石晶胞间的联结作用。 所 以伊利石晶胞结构优于蒙脱石。 其膨胀性和收缩性都较蒙脱石小。 (3)高岭石。 它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶 胞,属于1: 1型结构单位层或两层型。 这种晶胞一面露出氢氧基,另 一面则露出氧原子。 晶胞之间的联结是氧原子与氢氧基之间的氢键, 它具有较强的联结力,因此晶胞之间的距离不易改变,水分子不能进 入,晶胞活动性较小,使得高岭石的亲水性、膨胀性和收缩性均小于 伊利石,更小于蒙脱石。 4.简述土的结构及构造的基本类型。 土的结构是指上粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等 因素形成的综合特征。 一般分为单粒结构、蜂窝结构及三种基本类型。 (1)单位结构是由粗大土粒在水或空气中下沉而形成的。 全部 由砂粒和更粗土粒组正的上都具有单检结构。 因其颗粒大,土粒间的 分子吸引力相对很小,所以颗粒之间几乎没有联结,湿砂地可能使其 具有微弱的毛细水联结。 单粒结构可以是疏松的,也可以是紧密的。 紧密状的单粒结构土,由于排列紧密,在动、静荷载作用下都不会产 生较大的沉降,所以强度大,压缩性小,是较为良好的天然地基。 而 具有疏松单粒结构的土,其骨架不稳定,当受到振动时或其他外力作 用时,土粒易于发生移动,土中孔隙剧烈减少,引起土体较大变形, 因此,这种土层如未经过处理一般不宜作为建筑物的地基。 (2)蜂窝结构是主要由粉粒(0.075~0.005mm)组成的上的结构 形式。 粒径在0.075^0.005mm的土粒在水中沉积时,基本上是以单个 土粒下沉,当碰上已沉积的土粒时,由于它们之间的相互引力大于其 重力,土粒就停留在最初的接触点上不再下沉,逐渐形成土粒链。 土 粒链组成弓架结构,形成具有很大蜂窝状的结构。 具有很大蜂窝结构 的土有很大的孔隙,但由于弓架作用和一定程度的粒间联结,使其可 承担一般的水平静荷载。 但当其承受较高水平荷载或动力荷载时,其 结构将破坏,导致严重的地基沉降。 (3)絮凝结构: 絮凝沉积形成的土,在结构上是极不稳定的, 随着溶液性质的改变或受到震荡后可重新分散。 在很小的施工扰动 下,土粒之间的连接脱落,造成结构破坏,强度迅速降低。 但土粒之 间的’联结强度(结构强度)往往由于长期的压密和胶结作用而得到 加强。 可见,粘粒间的联结特征是影响这一类土工程性质的主要因素 之一。 土的构造是在同一土层上的物质成分和颗粒大小等都相近的各 部分之间的相互关系的特征。 土的构造最主要的特征就是成层性,即 层理结构。 它是在土的形成过程中,由不同阶段沉积的物质成分、颗 粒大小或颜色的不同,而沿竖向呈现的成层特征。 另一个特征是土的 裂隙性,裂隙的存在大大降低土体的强度和稳定性,增大透水性,对 工程不利。 此外,也应该注意到土中有无包裹物以及天然或人为的孔 洞存在,这些构造特征都造成土的不均匀性。 5.简述土的有效应力原理。 [第3章] 土是一种由三相物质(固体颗粒、孔隙水、气体)构成的碎散材 料,受力后存在着外力如何由三种成分来分担、各分担应力如何传递 与相互转化,以及它们与材料变形与强度有哪些关系等问题。 太沙基 早在1923年发现并研究了这些问题,并于1936年提出了土力学中最 重要的有效应力原理,这是土力学成为一门独立学科的重要标志。 其 主要含义归纳如下: 1.饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙 水压力两部分。 2.土的变形(压缩)与强度的变化只取决于有效应力的变化。 6.简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律。 [第3章] 任何建筑物都要通过一定尺寸的基础把荷载传给地基。 基础的形 状和基础底面的压力分布各不相同,但都可以利用集中荷载引起的应 力计算方法和弹性体中的应力叠加原理,计算地基内各点的附加应 力。 求矩形荷载下地基附加应力时,可以先求出矩形面积角点下的 应力,再利用“角点法"求出任意点下的应力。 ①附加应力qz自基底起算,随深度呈曲线衰减;②。 z具有一 定的扩散性。 它不仅分布在基底范围内,而且分布在基底荷载面积以 外相当大的范围之下;③基底下任意深度水平面上的。 z,在基底中 轴线上最大,随距中轴线距离越远而越小。 7.分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设? [第4 章] ①计算土中应力时,地基上是均质、各向同性的半无限体;②地 基上在压缩变形时不允许侧向膨胀,计算时采用完全侧限条件下的压 缩性指标;③采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。 试题2 一、填空题(每空2分,共20分)
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