6.触变性:饱和粘性土的结构受到扰动,导致强度降低,当扰动停止后,抗剪强度随时间恢复的胶体化学 性质。 三、单项选择题
1. 正确答案:(C) 提示:冻胀现象通常发生在细粒土中,特别是粉质土具有较显著的毛细现象,具有较通畅的水源补给通道, 且土粒的矿物成分亲水性强,能使大量水迁移和积聚。相反,粘土因其毛细孔隙很小,对水分迁移阻力很 大,所以冻胀性较粉质土小。
2. 正确答案:(A) 提示:当粘性土由半固体状态转入固体状态,其体积不再随含水量减小而变化。
3. 正确答案:(B) 提示:土的天然重度为土在天然状态下,单位体积的重力,土的干重度为土单位体积的土颗粒重力,土的 饱和重度为土孔隙全部充满水时单位体积的重力,土的有效重度为处于地下水位以下的土,扣除水的浮力 后,单位体积的重力。
4. 正确答案:(D) 提示:无粘性土的相对密实度 Dr=(emax-e)(/emax-e min),式中:emax、 e min 分别为无粘性土的最大(最 松散状态)、最小(最密实状态)孔隙比,e 为无粘性土的天然孔隙比。 5. 正确答案:(D) 提示:液性指数 IL=(w-wP)/(wL-wP),式中:wP 为塑限,wL 为液限,w 为天然含水 量。W 数值越大,其液性指数 IL 数值越大,表明土体越软,IL 数值越小,表明土体越坚硬。 6. 正确答案:(C) 提示:粘土矿物主要有蒙脱石、高岭石、伊利石,亲水性是指其吸水膨胀、失水收缩的特性,三种主要粘 土矿物中,亲水性最强的是蒙脱石,最弱的是高岭石,伊利石居中。
7. 正确答案:(C) 提示:土的三相比例指标中可直接测定的指标被称为基本指标,包括土粒比重、含水量和土的密度。
8. 正确答案:(D) 提示:粗粒土进行工程分类的依据是粒度成分,细粒土进行工程分类的依据是塑性指数。
9. 正确答案:(A) 提示:无粘性土的密实度可以通过孔隙比土、相对密实度、贯入锤击数等进行鉴别。孔隙比为土的孔隙体 积与土颗粒体积之比,其值越大,相对密实度越小,表明土的密实度越小,标准贯入锤击数和轻便贯入锤 击数数值越大,表明无土的密实度越大。
10. 正确答案:(B) 提示:土的质量等于土粒质量与土中水质量之和(土中气质量忽略忽略不计),土的含水量(率)定义为 土中水的质量与土粒质量之比,用%表示。
11. 正确答案:(D) 提示:土的体积等于土粒体积与孔隙体积之和,孔隙体积包括土中水的体积和土中气
用%表示。砂土的 Sr≤50%时,为稍湿状态;50%
12. 正确答案:(B) 提示:粘性土的界限含水量有三个,分别是缩限、塑限和液限,土由固态转入半固态的界
限含水量为缩限, 土由半固态转入可塑状态的界限含水量为塑限,土由可塑状态转入流动状态的界限含水量为液限。 13. 正确答案:(A)
提示:粘性土的液性指数 IL=(w-wP)/(wL-wP),式中:w 为土的天然含水量,wL 为土的液限 35%,wP 为土 的塑限。
14. 正确答案:(C) 提示:碎石土是指粒径大于 2mm 的颗粒含量>全重的 50%的土;砂土是指粒径大于 2mm 的颗粒含量≤全重
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的 50%、粒径大于 0.075mm 的颗粒含量>全重的 50%的土。 15. 正确答案:(D)
提示:粘性土是指 IP>10 的土,其中,IP>17 的土被称为粘土,10 3 提示:γd = γ/(1+w);γd=10ρd。重度的单位为 kN/m ,3 密度的单位为 g/cm 或 t/m 。 317. 正确答案:(D) 提示:由于湿陷性黄土具有大孔隙结构,受水浸湿后,结构迅速破坏,强度迅速降低。 第 3 章 土的渗透性和渗流 一、填空题 1.向上、临界 2.速度、小 二、名词解释 1.渗流力:水在土中流动时,单位体积土颗粒渗流作用力。 2.流砂:土体在向上动水力作用下,有效应力为零时,颗粒发生悬浮、移动的现象。 3.水力梯度:土中两点的水头差与水流过的距离之比。为单位长度上的水头损失。 4.临界水力梯度:使土开始发生流砂现象的水力梯度。 三、简答题 1.影响渗透系数大小的主要因素有哪些? (1)土的粒度成分和矿物成分 (2)土的密实度 (3)土的饱和度 (4)土的结构 (5)水的温度 (6)土的构造 2.流砂现象防治的方法有哪些? (1)减小或消除水头差:采用坑外降低地下水位或采用水下挖掘。(2)增长渗流路径:打板桩。(3)在 向上渗流出口处地表压重。(4)加固土层;冻结法、注浆法。 3.管涌发生的条件是什么?防治措施有哪些? 发生条件:(1)必要条件:土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。通常发生在 Cu>10 的 土中。(2)水力条件:动水力能带动细颗粒在孔隙间滚动或移动。 防治原则:(1)改变几何条件,在渗流逸出部位铺设反滤层。(2)改变水力条件,降低水力梯度,如打板 桩。 四、单项选择题 1. 正确答案:(D) 提示:流砂(土)产生的条件为渗流方向由下而上,动水力大于土的有效重度或水头梯度大于临界水头梯 度。 2. 正确答案:(A) 提示:流砂常发生在颗粒级配均匀的饱和砂土地基中。 3. 正确答案:(C) 提示:动水力也称渗流力,其计算公式为:GD=Iγw,式中:I 为水头梯度,γw 为水的重度。临界水头梯度 ICr= γ′/ γw =(γsat-γw)/ γw,式中:γ′为土的有效重度;γsat 为土的饱和重度。 第 4 章 土中应力 一、填空题 1.梯形、相同 2.曲线、中心 7.扩散、集中 二、名词解释 1.基底附加应力:基底压应力与基底标高处原土层自重应力之差。 2.自重应力:由土层自身重力引起的土中应力。 3.基底压力:建筑物荷载通过基础传给地基,在基础底面与地基之间的接触应力。 3.脱开、重分布 4.地下水位、沉陷 5.小、增大 6.浅、深 42 4.地基主要受力层:基础底面至σz=0.2p0 深度处的这部分土层。 三、简答题 1. 地基附加应力分布规律有哪些? (1)附加应力不仅发生在荷载面积之下,而且分布在荷载面积以外相当大的范围之下,这就是地基附加应 力的扩散分布; (2)在离基底不同深度 z 处各个水平面上,以基底中心点下轴线处的σz 值最大,随离中轴线距离增大曲线 减小; (3)在荷载分布范围之下任意点沿铅垂线的σz 值,随深度最大曲线减小; (4)条形荷载比相同宽度的方形荷载σz 的影响深度大,在相同深度处,条形荷载在地基中的σz 比相同宽 度的方形荷载大得多。 四、单项选择题 1. 正确答案:(B) 提示:均质土中的竖向自重应力沿深度的增大而线性增大,成层土中的竖向自重应力沿深度的增大而增大, 但在土层分界面由于重度不同而发生转折。 2. 正确答案:(C) 提示:宽度、基底附加应力相同的基础,长度越大,影响深度越大;在深度相同时,长度越大的基础,附 加应力数值越大。 3. 正确答案:(B) 提示:当基底的长边尺寸与短边尺寸之比≥10 时,地基中附加应力可以按平面问题求解,当基底的长边尺 寸与短边尺寸之比< 10 时,应按空间问题求解。 4. 正确答案:(A) 提示:地基中附加应力σZ=KCp0,KC 为竖向附加应力系数,它是 L/b、Z/b 的函数,其中,Z 为计算点至基 础底面之间的垂直距离。 5. 正确答案:(B) 提示:自重应力是指由原土层自身重力而产生的土中应力,起算点位置为天然地面。 6. 正确答案:(A) 提示:因地下水位以下透水层中,自重应力计算应采用有效重度,所以地下水位下降后,使原水位以下有 效自重应力增大,地下水位上升后,使变动后水位以下有效自重应力减小。 7. 正确答案:(D) 提示: 地基中附加应力具有如下分布规律:(1)附加应力不仅发生在荷载面积之下,而且分布在荷载面 积以外相当大的范围之下;(2)在离基础底面不同深度处的各个水平面上,附加应力随着距离中轴线越远 越小;(3)在荷载分布范围内任意点沿垂线的附加应力,随深度 Z 增大而减小。 8. 正确答案:(B) 提示:根据基底压应力的简化计算方法,当偏心距 e< l /6 时,基底最大、最小压应力均大于 0,分布图 简化为梯形;当偏心距 e=l /6 时,基底最小压应力等于 0,分布图简化为三角形;当偏心距 e> l /6 时, 最小压应力小于 0,基底压应力将重新分布。 9. 正确答案:(C) 提示:当条形基础的偏心距 e>b/6(b 为条形基础宽度)时,基底压应力将重分布,为简化计算,条形基 础底边的长度取 1m,pmax=2N/3(0.5b-e)。 10. 正确答案:(D) 提示:基底附加应力 p 与基底压应力 p 之间存在的关系为 p0 = p-γ0d,式中:γ0 为埋深范围内土的加权平 均0 重度,d 为基础埋深,从天然地面起算。 11. 正确答案:(D) 提示:矩形面积上作用三角形分布荷载时,地基中竖向附加应力系数 Kt 是 l /b、z/b 的函数,其中,b 为 三角形分布荷载方向基础底面的边长,l 为垂直于 b 方向基础底面边长。 43 12. 正确答案:(A) 提示:土中自重应力应按下式计算:σCZ=∑γihi,式中:γi、hi 分别代表第 i 层土的重度、厚度,地下 应采用有效重度计算,有效重度γ/=γsat -γw ,γ w 为水的重度,为简化计算,取γ =kN/m3。w 10 水位以下透水层中, 13. 正确答案:(C) 提示:已知均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数,可以通过作辅助线把荷载面分成若干个矩形面积, 使计算点位于所有矩形的公共角点,利用叠加原理求解。当计算点位于荷载面中心时,σZ=4KCp0,KC 是 l /b、 Z/b 为的函数,但应注意,l、b 分别为每个小矩形的长边、短边尺寸。 14. 正确答案:(C) 提示:基底附加应力 p = p-γ0d,式中:p 为基底压应力, p=(F+G)/b(对条形基础,通常取 l=1m), F 0 为上部结构传来荷载;G 为基础及上覆土自重,G=γ bd ;γ m 为基础及上覆土平均重度,一般取 20 kN/m3, m m 3 为基础平均埋深;b 为基础宽度;γ0 为埋深范围内土的加权平均重度, m 但在地下水位以下部分取 10kN/m;d d 为基础埋深,从天然地面起算。 第 5 章 土的压缩性 一、填空题 1.高、0.5MPa-1 二、名词解释 2.小、大 3.低、高 4.有侧限、无侧限 1.土的压缩性:土体在压力作用下,体积减小的特性。 2.先期固结压力:指天然土层在历史上所受到的最大固结压力。 3.超固结比:先期固结压力与现有覆盖土重之比。 4.欠固结土:先期固结压力小于现有覆盖土重的土层。 三、单项选择题 1. 正确答案:(C) 提示:土的压缩性指标包括压缩系数、压缩指数和压缩模量,压缩系数、压缩指数数值越大,压缩性越大, 压缩模量与压缩系数成反比关系,因此,压缩模量数值越大,压缩性越小。 2. 正确答案:(D) 提示:土在无侧限条件下根据现场载荷实验测得的变形模量 E0 比有侧限条件下室内压缩实验测得的压缩模 量 ES 数值小。 3. 正确答案:(D) 提示:土在荷载作用下,体积减小的特性称为压缩。由于土粒、土中水和土中气的本身压缩量微小,可以 忽略不计,所以在荷载作用下,土体体积的减小等于孔隙中水和气排出的体积。 4. 正确答案:(A) 提示:压缩系数 a1-2 是压缩曲线上压应力由 p1=100Kpa、p2=200Kpa 两点所连直线的斜 率,对于某一种特定的土来说,压缩系数 a1-2 是常数,但随着荷载的增大,压缩系数 a 曲线减小。压缩系 -1 数 a1-2 用来评价土的压缩性高低。当 a1-2< 0.1MPa -1 时,属低压缩性土;0.1MPa ≤a1-2< 0.5MPa-1 时,属中压 缩性土; a1-2≥0.5MPa 时,属高压缩性土。 5. 正确答案:(A) 提示:土天然土层在历史上所经受过的最大固结压力,称为先期固结压力pC。根据它与现土层上覆压力p 对比,将pC=p1 的土层称为正常固结土;将pC<p1 的土层称为欠固结土;将pC>p1 的土层称为超固结 土。1 6. 正确答案:(B) 提示:超固结比 OCR 为先期固结压力pC 与目前土的上覆压力p1 之比,且欠固结土满足pC<p1,所以 OCR <1。 -1 7. 正确答案:(A) 44 提示:压缩系数 a1-2=(e1- e2)/ (p2- p1),压缩模量 E a1-2。式中:e1、 e2 分别为压缩曲线上 压S1-2=(1+e1)/ 应力 p1=100Kpa、p2=200Kpa 对应的孔隙比。 8. 正确答案:(A) 提示:土的重度为土单位体积的重力,含水量为土中水的质量与土粒质量之比,而土在荷载作用下,土粒、 土中水和土中气的本身压缩量微小,可以忽略不计,土体体积的减小等于孔隙中水和气排出的体积。 第 6 章 地基变形 一、填空题 1.减小、增大 2.土颗粒、孔隙 3.有效、控制 4.固结度、任意 5.时间、固结 二、名词解释 1.固结度:地基土层在某一压力作用下,经历时间 t 产生的固结变形量与最终固结变形量之比。 2.瞬时沉降:加荷后地基瞬时发生的沉降。 3.孔隙压力:土中孔隙传递的应力,包括孔隙水压力和孔隙气压力。 三、单项选择题 1. 正确答案:(B) 提示:土体在荷载作用下产生的压缩变形,主要由粒间接触应力即有效应力产生。 2. 正确答案:(C) 提示:大面积均布荷载作用下,地基中附加应力σZ 沿深度为均匀分布,故σZ=p0,当附加应力沿深度为 线性分布且土层为均质时,最终沉降量 s 计算不需要分层,可按下式计算: s=aσZH/(1+e0),式中:a 为压缩系数;e0 为孔隙比,H 为土层厚度。 3. 正确答案:(C) 提示:分层总和法计算地基最终沉降量的分层厚度一般为 0.4b(b 为基础底面宽度)或 1~2m,按规范方 法计算地基最终沉降量的分层厚度一般为天然土层厚度。 4. 正确答案:(C) 提示:采用分层总和法计算地基最终沉降量时,其压缩层下限是根据附加应力σZ 与自重应力σCZ 的比值确 定的,一般土层要求σZ/σCZ≤0.2,高压缩性土层要求σZ/σCZ≤0.1。 5. 正确答案:(C) 提示:规范法计算地基最终沉降量时,压缩层下限可根据ΔSn≤0.025∑ΔSi 确定,∑ΔSi 表示Zn 范围内的总变形量, ΔSn 表示计算厚度△Z 范围内的变形量;若无相邻荷载影响,基础宽度在1~50m范围内时,压缩层下限可根据 Zn= b(2.5-0.4lnb)确定,b 为基础底面宽度。 6. 正确答案:(C) 提示:渗透系数大的土层渗透固结速度快,粒径越大的土,渗透系数数值越大,渗流速度越快,渗透固结 越快,反之,粒径越小的土,渗透系数数值越小,渗流速度越慢,渗透固结越慢。 7. 正确答案:(C) 提示:饱和土的有效应力原理为:土的总应力σ等于有效应力σ/与孔隙水压力 u 之和。 8. 正确答案:(B) 提示:固结度 UZ 为某一时刻沉降量与最终沉降量之比,也可以表示为某一时刻有效应力图形面积与总应力 图形面积之比,而总应力图形面积等于有效应力图面积与孔隙水压力图面积之和。 9. 正确答案:(A) 提示:根据时间因数 TV= CV t/ H ,可得 t=TVH /CV,式中:H 为最大排水距离,当为单面排水时,H 为土 层厚度,当为双面排水时,H 为土层厚度的一半。CV 为竖向固结系数,CV=k(1+e0)/aγW;k 为渗透系数; a 为土的压缩系数,e0 为土层的初始孔隙比,γW 为水的重度。 2 2 45