土力学与地基基础习题集与答案第4章

Q2第4章土中应力（答案在最底端）一简答题1何谓土中应力？它有哪些分类和用途？1. 【答】土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生土中应力。一般来说土中应力是指自重应力和附加应力。土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。自重应力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变形，因而仍将产生土体或地基的变形。 附加应力它是地基产生变形 的的主要原因，也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙应力两种。土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力。它是控制土的体积（变形）和强度两者变化的土中应力。 土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力。2怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？3地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影 响？4基底压力分布的影响因素有哪些？简化直线分布的假设条件是什么？5. 如何计算基底压力 '和基底附加压力1 - ?两者概念有何不同？6. 土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？7. 在工程中，如何考虑土中应力分布规律？7【答】由于附加应力扩散分布，他不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积相当大的范围之下。所以工程中：1、考虑相邻建筑物时，新老建筑物要保持一定的净距，其具体值依原有基础荷载和地基土质而定，一般不宜小于该相邻基础底面高差的1-2倍；2、同样道理，当建筑物的基础临近边坡即坡肩时，会使土坡的下滑力增加，要考虑和分析边坡的稳定性。要求基础离开边坡有一个最小的控制距离a.3、应力和应变时联系在一起的，附加应力大，地基变形也大；反之，地基变形就小，7甚至可以忽略不计。因此我们在计算地基最终沉降量时，“沉降计算深度上”用应力比法确定。二填空题1. 土中应力按成因可分为 和。2. 土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为 和3. 地下水位下降则原水位出处的有效自重应力 。4. 计算土的自重应力应从 算起。5. 计算土的自重应力时，地下水位以下的重度应取 。三选择题1. 建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（）。(A) 基底压力;(B)基底附加压力 ;(C)基底净反力;(D)附加应力2. 在隔水层中计算土的自重应力5c时，存在如下关系()。(A) .=静水压力(B) '一 =总应力，且静水压力为零(C) .=总应力，但静水压力大于零(D) '-=总应力一静水压力，且静水压力大于零3 .当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水和承压水时，在潜水位以下的土中自重应力为)°(A) 静水压力(B) 总应力(C) 有效应力，但不等于总应力(D) 有效应力，但等于总应力4地下水位长时间下降，会使()°(A) 地基中原水位以下的自重应力增加(B) 地基中原水位以上的自重应力增加(C) 地基土的抗剪强度减小(D) 土中孔隙水压力增大5. 通过土粒承受和传递的应力称为()°(A) 有效应力；(B)总应力；(C)附加应力；(D)孔隙水压力6. 某场地表层为4m厚的粉质黏土，天然重度''=18kN/m1其下为饱和重度sat=19 kN/m 的很厚的黏土层，地下水位在地表下4m处，经计算地表以下2m处土的竖向自重应力为()°(A)72kPa;(B)36kPa;(C)16kPa ;(D)38kPa7同上题，地表以下5m处土的竖向自重应力为()°(A)91kPa;(B)81kPa;(C)72kPa ;(D)41kPa&某柱作用于基础顶面的荷载为800kN，从室外地面算起的基础深度为1.5m，室内地面比室外地面高0.3m，基础底面积为 4m2，地基土的重度为17kN/m 3，则基底压力为()。(A)229.7kPa ;(B)230 kPa ;(C)233 kPa ;(D)236 kPa9. 由建筑物的荷载在地基内产生的应力称为()。(A)自重应力;(B)附加应力;(C)有效应力;(D)附加压力10. 已知地基中某点的竖向自重应力为100 kPa,静水压力为20 kPa, 土的静止侧压力系数为0.25，则该点的侧向自重应力为()°(A)60 kPa ;(B)50 kPa ;(C)30 kPa ;(D)25 kPa11. 由于建筑物的建造而在基础底面处产生的压力增量称为()°(A)基底压力;(B)基底反力；(C)基底附加应力;(D)基底净反力12计算基础及上回填土的总重量时，其平均重度一般取()°(A)17 kN/m3 ;(B)18 kN/m3 ；(C)20 kN/m3 ;(D)22 kN/m313在单向偏心荷载作用下，若基底反力呈梯形分布，则偏心距与矩形基础长度的关系为()°(A)；(B)；(C)；(D)14设b为基础底面宽度，则条形基础的地基主要受力层深度为(A)3b ;(B)4b;(C)5b;(D)6b15设b为基础底面宽度，则方形基础的地基主要受力层深度为(A)1.5b;(B)2b;(C)2.5b;(D)3b16. 已知两矩形基础，一宽为 2m长为4m,另一宽为4m,长为8m若两基础的基底附加压力相等，则两基础角点下附加应力之间的关系是()。(A) 两基础基底下z深度处应力竖向应力分布相同(B) 小尺寸基础角点下 z深度处应力与大尺寸基础角点下2z深度处应力相等(C) 大尺寸基础角殿下 z深度处应力与小尺寸基础焦点下2z深度处应力相等17. 当地下水位突然从地表下降至基底平面处，对基底附加应力的影响是()。(A)没有影响；(B)基底附加压力增大；(C) 基底附加压力减小18当地基中附加应力曲线为矩形时，则地面荷载形式为()。(A)圆形均布荷载(B)矩形均布荷载(C)条形均布荷载(D)无穷均布荷载19计算土中自重应力时，地下水位以下的土层应采用()。(A)湿重度;(B) 饱和重度 ;(C) 浮重度;(D) 天然重度20.在基底附加压力的计算公式Po=P，md, d为()。(A) 基础平均深度(B) 从室内地面算起的深度(C) 从室外地面算起的深度(D) 从天然地面算起的埋深，对于新填土场地应从老天然地面算起四、判断改错题1在均质地基中，竖向自重应力随深度线性增加，而侧向自重应力则呈非线性增加2. 由于土中自重应力属于有效应力，因而与地下水位的升降无关3若地表为一无限大的水平面，则土的重力在土中任一竖直面上产生的剪应力等于零4在基底附加压力的计算公式中，对于新填土场地，基底处土的自重应力应从填土面算起5增大柱下独立基础的埋深，可以减小基底的平均附加压力6. 柱下独立基础埋深的大小对基底附加应力影响不大7. 由于土的自重应力属于有效应力，因此在建筑物建造后，自重应力仍会继续使土体产生 变形& 土的静止侧压力系数Ko为土的侧向与竖向自重应力之比9在弱透水土层中，若地下水位短时间下降，则土的自重应力不会明显增大10基底附加压力在数值上等于上部结构荷载在基底所产生的压力增量11.竖向附加应力的分布范围相当大，它不仅分布在荷载面积之下，而且还分布到荷载面积以外，这就是所谓的附加应力集中现象五计算题1. 某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m,=17KN/“ ；第二层粉质黏土厚4m, I =19KN/, 一=2.73,w =31%,地下水位在地面下 2m深处；第三层淤泥质黏土厚8m,V3 Qv3 Q=18.2KN/ ；：' , 一-=2.74,w=41%;第四层粉土厚 3m,=19.2KN/ ；：' , 一-=2.72,w=27%;第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自重应力-',并绘出沿深度分布图。(答案：第四层底 ' l =306.9KPa )2. 某构筑物基础如图 4-1所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680KN,偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸为4m2m。试求基底平均压力 匸和边缘最大压力 人厂，并绘出沿 偏心方向的基底压力分布图。(答案：二匸=301KPa)图4-13. 某矩形基础的底面尺寸为 4m；=：2.4m,设计地面下深埋为1.2m（高于天然地面0.2m）,设计地 面以上的荷载为1200KN,基底标高处原有土的加权平均重度为18KN/V。试求基底水平面1点及2点下各3.6m深度点及.1点处的地基附加应力：值（见图4-2）。（答案：''A点处 J =28.3KPa）图4-24某条形基础的宽度为 2m,在梯形分布的条形荷载（基底附加应力）下，边缘（7二二=200KPa,（"丄=100KPa，试求基底宽度中点下和边缘两点下各 3m及6m深度处值的 ： 值。（答案：中点下 3m及6m处：分别为59.4及31.2KPa）5. 某路基的宽度为 8m（顶）和16m （底），高度H为2m （图4-3），填土重度为18KN/T , 试求路基底面中心点和边缘点下深度位 m处地基附加应力 ：值。（答案：中心点下 2m深 处 ：=35.41KPa）图4-36. 按图44中给出的资料，计算地基中各土层分界处的自重应力。如地下水位因某种原 因骤然下降至 35.0高程，细砂层的重度为' =18.2kN/m3，问此时地基中的自重应力有何 改变？J. J 0ill昭上r r dtv: m1c. ¥41f1 OkN w呼土 F.* 十m1用琴2t)(JkY m'图447 某场地自上而下的土层分布为：杂填土，厚度1m =16kN/m3;粉质黏土，厚度 5m，'=19kN/m 3，' /=10kN/m 3， K°=0.32;砂土。地下水位在地表以下2m深处。试求地表下 4m深处土的竖向和侧向有效自重应力，竖向和侧向总应力。& 某外墙下条形基础底面宽度为 b=1.5m，基础底面标高为-1.50m，室内地面标高为土 0.0 00,室外地面标高为-0.60m，墙体作用在基础顶面的竖向荷载 F=230kN/m,试求基底压力 P。9. 某场地地表 0.5m 为新填土， =16kN/m3,填土下为黏土， ，=18.5kN/m 3，w=20 %, d s=2.71,地下水位在地表下 1m。现设计一柱下独立基础，已知基底面积A=5m2，埋深d=1.2m，上部结构传给基础的轴心荷载为F=1000kN。试计算基底附加压力P。10. 某柱下方形基础边长 4m,基底压力为300kPa,基础埋深为1.5，地基土重度为18kN/m3,试求基底中心点下4m深处的竖向附加应力。已知边长为2m的均布方形荷载角点和中 心殿下4m深处的竖向附加应力系数分别为0.084和0.108。11. 已知条形均布荷载 Fb=200kPa，荷载面宽度 b=2m试按均布矩形荷载下的附加应力计 算公式计算条形荷载面中心殿下2m深处的竖向附加应力。12. 有相邻两荷载面积 A和B，其尺寸，相应位置及所受荷载如图4 5所示。若考虑相 邻荷载B的影响，试求 A荷载中心点以下深度 z=2m处的竖向附加应力z。呷0-NKMtPi 门、LDOk