鄭州大學現(xiàn)代遠程教育《地基基礎》課程考核要求答案

鄭州大學現(xiàn)代遠程教育《地基基礎》課程考核要求說明：本課程考核形式為提交作業(yè)，完成后請保存為WORD格式的文檔，登陸學習平臺提交，并檢查和確認提交成功。作業(yè)要求1.簡答題部分：每模塊選作1題，共5題。2.計算題部分：模塊一~三，每模塊選作1題，模塊五選作2題，共5題。3.先寫題目，再寫答題內(nèi)容；簡答語句要通順，不能僅有關鍵詞；計算題要有步驟，不能僅給出答案。4.請獨立自主按照要求完成作業(yè)內(nèi)容。作業(yè)內(nèi)容1.簡答題（1）模塊一：土中的液態(tài)水分哪幾類？對土的性質(zhì)各有什么影響？土中的液態(tài)水分為強結合水、弱結合水、自由水、重力水，對土的性質(zhì)三相體、碎散性、透水性、多孔性、自然變異性或不均勻性、易變性的影響。反映無粘性土密實度狀態(tài)的指標有哪些？各有什么優(yōu)缺點？孔隙比、孔隙率、干密度、相對密實度、動力觸探錘擊數(shù)、等。優(yōu)點：判斷密實度最簡便的方法是用孔隙比e來描述，但e未能考慮級配的因素，故引入密實度。

缺點：天然狀態(tài)砂土的孔隙比e值難測定，此外按規(guī)程方法室內(nèi)測定孔隙比最大值和孔隙比最小值時，人為誤差也較大。簡述達西定律及其適用范圍。實驗室如何測定滲透系數(shù)k？v=ki；常水頭法和變水頭法。動水力如何計算？滲透變形有幾種形式？各有什么特征？J=yml

按照滲透水流所引起的局部破壞的特征，滲透變形可分為流土和管涌兩種基本形式。

流土是指在滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒群同時起動而流失的現(xiàn)象，它主要發(fā)生在地基或土壩下游滲流出處。

管涌是指在滲流作用下土體中的細土粒在粗土粒形成的孔隙通道中發(fā)生移動并被帶出的現(xiàn)象，主要發(fā)生在砂礫土中。按國標GB50007，建筑物的地基巖土可分為哪幾類？各類土的劃分依據(jù)是什么？巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和特殊土。

（2）模塊二：土的自重應力分布有何特點？地下水位的升降對自重應力有何影響？自重應力隨深度而增大，每層土內(nèi)線性分布，分層土折線分布，隔水層處突變；地下水位上升，自重應力減小。剛性基礎的基底壓力分布有何特點？工程中如何簡化計算基底壓力？剛性基礎的基底壓力非線性分布；工程中簡化為線性分布

目前計算地基中附加應力的假定是什么？這些假定是否合理？把地基土視為均勻、各向同性的半無限空間彈性體；與實際有出入，當基底壓力不大時，可滿足工程要求

簡述飽和土的有效應力原理。在飽和土一維固結過程中，土的有效應力和孔隙水壓力是如何變化的？總應力等于有效應力和孔隙水壓力；影響土變形和強度的是有效應力

土的壓縮性常用指標有哪些？指標間有什么關系？壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、壓縮模量、體積壓縮系數(shù)、等

（3）模塊三：簡述庫侖公式。對一定的土類，其抗剪強度指標是否為一定值？為什么？tanfc不是定值，因為它和剪切面上的正應力有關

土體中首先發(fā)生剪切破壞的平面是否就是剪應力最大的平面？在通常情況下，剪切破壞面與大主應力面之間的夾角是多少？不是；45°+φ/2

地基的剪切破壞有哪些形式？發(fā)生整體剪切破壞時p-s曲線的特征如何？簡述摩擦型群樁基礎和端承型群樁基礎工作特點的異同。端承型樁基持力層堅硬，樁頂沉降較小，樁側摩阻力不易發(fā)揮，樁頂荷載基本上通過樁身直接傳到樁端處土層上。而樁端處承壓面積很小，各樁端的壓力彼此互不影響或相互影響較小，因此可近似認為端承型群樁基礎中的基樁與單樁相近；群樁的承載力等于各單樁的承載力之和，群樁效應系數(shù)（群樁中各基樁平均極限承載力與單樁極限承載力的比值）η＝l。

摩擦型樁：當樁數(shù)少，樁中心距sa較大時，例如大于6d，樁端平面處各樁傳來的壓力互不重疊或重疊不多。此時群樁中基樁的工作性狀與單樁的一致，故群樁的承載力等于各單樁承載力之和；當樁數(shù)較多，樁距較小時，例如3~4d，樁端處地基中各樁傳來的壓力將相互重疊。此時，樁端處壓力一般明顯大于單樁，樁端以下壓縮土層的厚度也比單樁要深，這樣群樁中基樁的工作狀態(tài)與單樁顯著不同，群樁承載力不等于各單樁承載力之和，群樁的沉降也明顯地超過單樁。若限制群樁的沉降量與單樁沉降量相同，則群樁中每一根樁的平均承載力就比單樁時要低，也就是說群樁效應系數(shù)η＜l。換土墊層法的原理是什么？如何確定墊層的厚度和寬度？為什么厚度太薄和太厚都不合適？換填墊層法是先將基礎底面下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖除，再換填其他無侵蝕性、低壓縮性和強度大的散體材料，經(jīng)過分層夯實，作為地基的持力層；墊層下臥層的承載力確定換填厚度；確定墊層寬度時，除應滿足應力擴散條件外，還應考慮墊層應有足夠的寬度及側面土的強度條件，防止墊層材料向側邊擠出而增大墊層的豎向變形量；墊層的厚度通常不應大于3m，否則工程量大、不經(jīng)濟、施工難；同樣墊層也不應小于0.5m，否則作用不顯著、效果差。2.計算題：（1）模塊一：1）某土樣體積為1000cm3，質(zhì)量為1870g，烘干后測得其質(zhì)量為1677g，已知土粒比重ds=2.66。試求土的密度、含水量w、孔隙比e、飽和度Sr。某土樣體積為1000cm3，質(zhì)量為1870g，烘干后測得其質(zhì)量為1677g，已知土粒比重ds=2.66。試求土的密度、含水量w、孔隙比e、飽和度Sr。2）某干砂試樣密度=1.66g/cm3，土粒比重ds=2.69，置于雨中。若砂樣體積不變，飽和度增至40%時，此砂在雨中的含水量w為多少？3）某原狀土樣，試驗測得土的天然密度=1.67t/m3，含水量w=12.9%，土粒比重ds=2.67。試求土的孔隙比e、飽和度Sr、飽和重度、有效重度。（2）模塊二：1）某建筑場地的地層分布見圖示。其中第一層細砂厚h1=4.5m，重度=19kN/m3，飽和重度=19.4kN/m3，地下水位在地面下2m處；第二層粘土厚h3=4.5m，飽和重度=17.4kN/m3，以下為不透水的巖石層。試求各層交界面處的豎向自重應力以及作用在基巖頂面的土自重應力和靜水壓力之和，并繪出自重應力沿深度的分布圖。某飽和粘土層的厚度為10m，地面作用大面積荷載p0=150kPa。已知該粘土的壓縮模量為，豎向固結系數(shù)Cv=12m2/a，求粘土層在雙面排水條件下加荷1年時的沉降量。已知當應力圖形為矩形時，單面排水條件下的平均固結度Ut與時間因數(shù)Tv之間的關系為。3）在天然地面上大面積堆載，荷載強度。天然土層為兩層，第一層為粗砂，厚度4.0m，重度，飽和重度；第二層為粘土層，厚度5.0m，壓縮模量Es=5MPa，飽和重度；地下水位在地面下1.0m。不計第一層粗砂層的壓縮量，試計算由于地面堆載而引起的粘土層的最終壓縮量為多少？當上述壓縮穩(wěn)定后，地下水位突然下降到粘土層頂面，試問由此而產(chǎn)生的附加沉降是多少？（3）模塊三：1）一飽和粘性土試樣在三軸儀中進行固結不排水剪切試驗，施加周圍壓力=196kPa，試樣破壞時的主應力差=274kPa，測得孔隙水壓力u=176kPa，已知該土樣的有效內(nèi)摩擦角為=26°，試求破壞面上的有效正應力和剪應力以及試樣的有效粘聚力。對某砂土土樣進行直剪試驗，當法向壓力=100kPa時，測得抗剪強度。已知同種土制備的土樣承受大主應力，問小主應力滿足什么條件土樣才不會發(fā)生剪切破壞？某條形荷載作用下，地基中某點的應力經(jīng)計算得：=120kPa，=60kPa，=50kPa。若地基土的抗剪強度指標分別為=18°，c=20kPa，試判斷該點是否被剪壞？4）如圖所示擋土墻，墻背豎直、光滑，墻后填土面水平，各填土層物理力學性質(zhì)指標如圖所示。試計算作用在該擋土墻墻背上的主動土壓力和水壓力合力，并繪出側壓力分布圖。（4）模塊四：1）已知如圖所示柱基礎所受荷載標準值為Fk=1100kN，Mk=140kNm，基礎底面尺寸l×b=3.6m×2.6m，基礎埋深d=2.0m，地層分布情況如圖所示。已知持力層承載力特征值fak=150kPa，承載力修正系數(shù)，，其壓力擴散角為23°；下臥層為淤泥質(zhì)土，承載力特征值fak=85kPa，承載力修正系數(shù)，；地下水位在地面下1.2m。試對下臥層承載力進行驗算。如圖所示，某建筑物采用矩形承臺下的樁