《土力学与基础工程》同步练习题答案
绪论
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.岩石按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
第一章 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。 4.土的物理性质指标有哪些？其中哪几个可以直接测定？
①土的密度?和土的重度?；②土粒比重Gs?ds?；③土的含水率?。此三项土的基本物理性质指标，均由实验室直接测定。 5.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。
6.无粘性土最主要的物理状态指标是什么？无粘性土最主要的物理状态指标是密实度。
用一个指标e判别砂土的密实度，应用方便。但是仅用一个指标e，无法反映土的粒径级配的因素。 为了克服上述用一个指标e，对级配不同的砂土难以准确判别的缺陷，用天然孔隙比e与同一种砂的最松状态孔隙比emax和最密实状态孔隙比emin进行对比，看e靠近emax还是emin，以此来判别它的密实度。标准贯入试验，是在现场进行的一种原位测试，N值的大小，反应土的贯入阻力的大小，亦即密实度的大小。
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粘性土的物理状态指标是：①液限?L?%?；②塑限?P?%?；③缩限?S?%?；④塑性指数IP；⑤液性指数IL；⑥活动度A；⑦灵敏度St。 7.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。 8.液限与塑限的差值，去掉百分数的符号，称塑性指数，记为IP。
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IP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。
粘性土的液限指数为天然含水率与塑限的差值和液限与塑限差值之比，即：IL?据液性指数IL大小不同，可将粘性土分为5种软硬不同的状态
???P
?L??P???P时，以上公式为负值，
IL?0，土呈坚硬状态。当???L时，以上公式的分子大于分母，即IL?1，土处于流塑状态。
IL?0~1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。9.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IP?10粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土称粉土；土的塑性指数IP?10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。
10.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???L，天然孔隙比e?1.5。淤泥质土——天然含水率???L，天然孔隙比1.0?e?1.5
工程性质：压缩性高、强度低、透水性低，为不良地基。
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11.在某住宅地基勘察中，已知一个钻孔原状土试验结果为：土的密度??1.80g/cm3，土粒比重
Gs?2.70，土的含水量??18.0%。求其余五个物理性质指标。
孔隙比 e?0.77 孔隙度 n?43.5% 饱和度 Sr?0.632
干密度 ?d?1.525g/cm3，干重度 ?d?15.25g/cm3 饱和密度 ?sat?1.96g/cm3 饱和重度 ?sat?19.6g/cm3
有效重度 ?'sat??sat??w?9.6g/cm3
12.今有一个湿土试样质量为200g，含水量为15.0%。若要制备含水量为20.0%的试样，需加多少水？ 答案：258kg
13. 已知原状土样，经试验测得基本物理性质指标为：土粒比重Gs?2.67，含水量为??12.9%，密度为??1.67g/cm3。求该土样的干密度?d，孔隙比e，孔隙度n，饱和密度?sat和饱和度Sr。 土样的干密度?d?1.48g/cm3 孔隙比e?0.805 孔隙度n?44.6% 饱和度Sr?0.426
第二章 土中应力计算 第三章 地基变形计算
1.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。 2.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： ??????
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亦即 ?????? 这个公式称为有效应力原理。 3.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Es。 4.侧限压缩模量与压缩系数有何关系？
土的侧限压缩模量Es与压缩系数a，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，Es与a之间并非相互独立，而是具有下列关系： Es?1??1?
5.荷载-沉降量典型曲线通常可以分为哪三个变形阶段？各阶段表示什么含义？
荷载-沉降量典型曲线通常可以分为直线变形阶段（压密阶段）、局部剪损阶段和完全破坏阶段三个变形阶段。
直线变形阶段——当荷载较小时，p?p0（比例界限）时，地基被压密，荷载与变形关系接近直线关系。
局部减损阶段——当荷载增大时，p?p0，荷载与变形之间不再保持直线关系。此时，地基土在压板边缘下局部范围发生剪损，压板下的土体出现塑性变形区。随着荷载的增加，塑性变形区逐渐扩大，压板沉降量显著增大。
完全破坏阶段——当荷载继续增大时，在p?p0后，压板连续急剧下沉。地基土中的塑性变形区已联成连续的滑动面，地基土从压板下被挤出来，在试坑底部形成隆起的土堆，此时，地基已完全破坏，丧失稳定。
6.由载荷试验结果如何确定地基承载力特征值？
⑴当p?s曲线上有比例界限a时，取该比例界限a点对应的荷载值； ⑵当极限荷载pu能确定，且pu?2p0时，取极限荷载的一半，即
2Pu； 2⑶不能按上述①、②要求确定时，当压板面积为0.25~0.50m，可取sd?0.01~0.015所对应的荷载值，但其值不应大于加载量的一半。 7.何谓土层自重应力？如何计算？
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在未修建建筑物之前，由土体本身自重引起的应力称为土的自重应力，记为?c。
地面下深度为z处土层的自重应力?cz，等于该处单位面积上土柱的重量，可按下式计算： ?cz??1h1??2h2??3h3????nhn?3??h
iii?1n式中 ?i——第i层土的天然重度，kN/m，地下水位以下一般用浮重度??； hi——第i层土的厚度，m； n——从地面到深度z处的土层数。 8．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。 ⑴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：p0?p。 ⑵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d，在基础底面中心o点的附加压力为 p0?p??md
9.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h1，h2，h3，…，hn。计算每层土的压缩量s1，s2，s3，…，sn。然后累计起来，即为总的地基沉降量s。 s?s1?s2?s3???sn?几点假定：
⑴地基土为均匀、等向的半无限空间弹性体。
⑵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。 ⑶地基土的变形条件为侧限条件。
⑷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。
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ii?1n第四章 土的抗剪强度与地基承载力
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