土力学与地基基础课后习题答案

【篇一：土力学与基础工程课后思考题答案[1]】

txt>第二章

2.1土由哪几部分组成？土中水分为哪几类？其特征如何？对土的工程性质影响如何？

土体一般由固相、液相和气相三部分组成（即土的三相）。

土中水按存在形态分为：液态水、固态水和气态水（液态水分为自由水和结合水，结合水分为强结

合水和弱结合水，自由水又分为重力水和毛细水）。

特征：固态水是指存在于颗粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水，液态水是人们日常生活

中不可缺少的物质，气态水是土中气的一部分。

影响：土中水并非处于静止状态，而是运动着的。工程实践中的流沙、管涌、冻胀、渗透固结、渗

流时的边坡稳定问题都与土中水的运用有关。

2.2土的不均匀系数cu及曲率系数cc的定义是什么？如何从土的颗粒级配曲线形态上，cu和cc数值 上评价土的工程性质。

不均匀系数cu反映了大小不同粒组的分布情况。

曲率系数cc描述了级配曲线分布的整体形态，表示是否有某粒组缺失的情况。

评价：（1）对于级配连续的土：cu5,级配良好；cu5，级配不良。 （2）对于级配不连续的土：同时满足cu5和cc=1~3，级配良好，反之则级配不良。

2.3说明土的天然重度、饱和重度、浮重度和干重度的物理概念和相互联系，比较同一种土各重度数值 的大小。

天然重度、饱和重度、浮重度和干重度分别表示单位体积的土分别在天然、饱和、湿润、干燥

状态下的重量，它们反映了土在不同状态下质量的差异。 饱和重度天然重度干重度浮重度

2.4土的三相比例指标有哪些？哪些可以直接测定？哪些通过换算求得？为换算方便，什么情况下令 v=1，什么情况下令vs=1？

三相比例指标有：天然密度、含水量、相对密度、干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、 饱和度。

直测指标：密度、含水量、相对密度。 换算指标：孔隙比、孔隙率、饱和度。

当已知相对密度ds时令vs=1，当已知天然密度时令v=1，如若两者都已知，设v=1或vs=1都行

2.5反映无黏性土密实度状态的指标有哪些？采用相对密实度判断砂土的密实度有何优点？而工程上为 何应用得并不广泛？

指标：孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比。

优点：判断密实度最简便的方法是用孔隙比e来描述，但e未能考虑级配的因素，故引入密实度。 应用不广泛的原因：天然状态砂土的孔隙比e值难测定，此外按规程方法室内测定孔隙比最大值和 孔隙比最小值时，人为误差也较大。

2.6下列物理指标中，哪几项对黏性土有意义？哪几项对无黏性土有意义？

塑性指数、液性指数对黏性土有意义。粒径级配、相对密实度对无黏土有意义。

2.7简述渗透定理的意义，渗透系数k如何测定？动水如何计算？何谓流砂现象？这种现象对工程有何 影响？

渗透定理即达西定律v=ki，其反映土中水渗流快慢。

室内测定渗透系数有常水头法和变水头法，也可在现场进行抽水实验测定。

流砂现象：当动水为gd数值等于或大于土的浮重度时，土体发生浮起而随水流动。

影响：基础因流砂破坏，土粒随水流走，支撑滑落，支护结构移位，地面不均匀沉降，引起房屋产

生裂缝及地下管线破坏，严重时将导致工程事故。

2.8土发生冻胀的原因是什么？发生冻胀的条件是什么？

原因：在气温降低以及浓度变化产生渗透压两种作用下，下卧未冻结区的水被吸引到冻结区参与冻

结，使冰晶体不断扩大，在土层中形成冰夹层，土体随之发生隆起。 发生冻胀条件：（1）土的因素：冻胀通常发生在细粒土中

（2）水的因素：土层发生冻胀是由水分的迁移和积聚所致

（3）温度因素：当气温骤降且冷却强度很大时，土的冻结面迅速向下推移，冻结速 度很快。

2.9毛细水上升的原因是什么？在哪些土中毛细现象最显著？ 原因：表面张力的作用。粉细砂和粉土的毛细现象最为显著。 2.10何谓最优含水量？影响填土压实效果的主要因素有哪些？

在一定的压实功（能）下使土最容易压实，并能达到最大密实度时的含水量称为土的最优含水量。 影响因素：（1）含水量 （2）击实功 （3）土的性质

2.11无黏性土和黏性土在矿物组成、土的结构、物理状态及分类方法诸方面有何重要区别？

分类方法区别：无黏性土靠密实度划分，而黏性土靠液性指数划分。 物理状态：无黏性土最主要物理状态指标为 孔隙比e、相对密度和标准贯入试验击数。

黏性土的物理状态指标为可塑性、灵敏度、触变性。 矿物组成：

2.12地基土分为几大类？各类土的划分依据是什么？为什么粒度成分和塑性指数可作为土分类的依据？ 比较这两种分类的优缺点和适用条件。 地基土分为：粗粒土和细粒土两大类。

划分依据：颗粒度和粒间作用力。粗粒土的工程性质和大程度上取决于土的粒径级配，故按其粒径

级配累积曲线再分成细类。细粒土分类基于长基实验结果统计分析所得结论，多用塑性

指数或者液限加塑性指数作为分类指标。

优点：塑性图划分细粒土能较好反映土粒与水相互作用的一些性质。 的另一重要因素——土的结构性。 适用条件：

2.13淤泥和淤泥质土的生成条件，物理性质和工程特性是什么？能否作为建筑物的地基？

生成条件：在静水成缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成。

物理性质和工程特性：孔隙比大（e》1），天然含水量高（w》wl）压缩性高，强度低和具有灵敏

性、结构性的土层，为不良地基，故不能作为建筑物的地基。 第三章

3.1土的自重应力分布有何特点？地下水位的升降对自重应力有何影响，如何计算？

均质土的自重应力沿水平面均匀分布，且于深度z成正比，即随深度呈线性增加

地下水位升高则土的自重应力减小，反之则增加。计算即减去水的自重应力。

3.2 刚性基础的基底压力分布有何特征？工程中如何计算中心荷载及偏心荷载下的基底压力？

刚性基础：刚度较大，基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深及土的性质而异。

中心、偏心荷载计算见p49

3.3如何计算基底附加压力？在计算中为什么要减去基底自重应力？ 基底附加压力计算见p50公式3.8

土的自重应力一般不引起地基变形，只有新增的建筑物荷载，即作用于地基表面的附加压力，才是 使地基压缩变形的主要原因。

3.4试以矩形面积上均布荷载和条形荷载为例，说明地基中附加应力的分布规律。

分布规律：当距离地基中心距离相同时，附加应力随深度增加而逐渐减小。

当深度相同时，附加应力自地基中心线向两边逐渐减小。

3.5目前根据什么假设计算地基中的附加应力？这些假设是否合理可行？归纳总结各种荷载作用下地基 附加应力的计算方法。

假设地基均质和各向同性的线性变形体，然后按弹性力学解答计算附加应力，其实，地基土并非所

假设的那样，应该考虑地基不均匀和各向异性对附加应力计算的影响。计算方法见课本

3.6试简述太沙基的有效应力原理

饱和土中的总应力为有效应力和孔隙水压力之和，或者说有效应力等于总应力减去孔隙水压力。

第四章（这章当初老师没画思考题，以周一复习为主） 第五章