土压力

土压力一概念被动土压力：在外力作用下，挡土墙推挤土体向后位移至一定数值，墙后土体达到被动极限平衡状态时，作用在墙上的土压力主动土压力：在土压力作用下，挡土墙离开土体向前位移至一定数值，墙后土体达到主动极限平衡状态时，作用在墙背的土压力二、问答题1.影响土压力性质、大小及分布的因素是什么，根据什么将土压力进行分析，分为那几类？影响土压力性质、大小及分布的因素：墙体移动的方向和位移量；挡土墙背的形状、高度、结构形式墙背的光滑程度等分类：1.静止土压力2.主动土压力3.被动土压力2．试比较库仑土压力理论与朗肯土压力理论的相同点与不同点。3．重力式挡土墙的稳定性验算内容包括什么。1)抗滑移稳定验算2)抗倾覆稳定验算4．挡土墙设计时稳定性不满足要求时可采取哪些措施？1）增大墙体断面尺寸，加大G，但工程量增加；2）墙背设计成仰斜式，减少土压力Ea；3）墙底面做砂石垫层，加大摩擦力μ；4）墙底做逆坡，增加抗滑力；5）软土地基可在墙踵底后加拖板抗滑；6）挡土墙后加卸荷台，减小土压力三、计算题高5m、墙背垂直光滑的挡土墙，墙后填无粘性土，填土面水平，填土的重度3，内摩擦角为，内聚力为0。试分别求出作用在挡土墙上总的主动与被动土压力值。地基容许承载力地基容许承载力：保留足够安全储备，且满足一定变形要求的承载力。也即能够保证建筑物正常使用所要求的地基承载力临塑荷载：地基的临塑荷载是指在外荷作用下，地基中刚开始产生塑性变形时基础底面单位面积上的所承受的荷载。1.竖直荷载下地基的破坏形式分为哪几种?1整体破坏:土质坚实，基础埋深浅；曲线开始近直线，随后沉降陡增，两侧土体隆起2局部剪切破坏松软地基，埋深较大；曲线开始就是非线性，没有明显的骤降段。3冲剪破坏:松软地基，埋深较大；荷载板几乎是垂直下切，两侧无土体隆起。2.确定地基容许承载力的方法。答：（1）理论公式计算：用地基极限承载力除以安全系数，或按控制地基中塑性区发展范围。（2）按地基规范承载力表：按野外鉴别，室内物理力学性质指标，标贯试验锤击数与轻便触探试验贯入击数查表确定。（3）原位试验：载荷试验，静力触探试验，标贯试验，旁压试验等。3.天然地基浅基础有哪些类型？各有什么特点按基础刚度分a无筋扩展基础.砖、石、灰土，素混凝土材料抗拉强度很低.要求基础台阶宽高比（刚性角）符合一定条件b扩展基础(柔性基础)弯、抗剪和抗冲切等结构钢筋混凝土.满足抗要求按基础结构形式分:1.单独基础:柱下或墙下，土质较好。2条形基础:墙下或柱下条形基础：柱下一般是土质差，两侧单独基础相连3十字交叉基础:柱下:土质更差，或荷载很大，四面基础相连4筏形（筏板）基础:土质更差，单独基础联成整体。游泳馆，筏下有肋5箱形基础:有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好6壳体基础:高耸建筑物按基础材料分类砖石料混凝土钢筋混凝土灰土三合土4.天然地基上浅基础的设计内容与步骤如下图5.减少地基不均匀沉降危害的措施有哪些设法增强上部结构对不均匀沉降的适应能力；设法减少不均匀沉降或总沉降量。措施：采用扩展基础，或筏基和箱基；采用桩基或其他深基础；人工地基；考虑地基、基础、上部结构相互作用，在建筑、结构和施工方面采取措施6.试述确定基础埋置深度，应考虑的哪些因素?1)建筑物的用途、结构类型及荷载性质与大小2)工程地质和水文地质条件3)地基土的冻融条件4）建筑场地的环境土的抗剪强度1.三轴剪切试验根据排水条件，可分为固结排水试验（CD试验）,固结不排水试验（CU试验）,不固结不排水试验（UU试验三种试验方法。对抗剪强度指标的选用，如果能确定土孔隙水压力，宜采用；若难以确定则采用。2.简述抗剪强度理论的要点。1）.库伦公式对于砂土对于粘性土试验研究表明，土的抗剪强度取决于土粒间的有效应力，然而，由库伦公式建立的概念在应用上比较方便，许多土工问题的分析方法都还建立在这种概念的基础上，故在工程上仍沿用至今2）土的抗剪强度机理摩擦强度：决定于剪切面上的正应力σ和土的内摩擦角包括如下两个组成部分滑动摩擦和咬合摩擦影响土的摩擦强度的主要因素:密度粒径级配颗粒的矿物成分粒径的形状粘土颗粒表面的吸附水膜凝聚强度：细粒土：粘聚力c取决于土粒间的各种物理化学作用力作用机理：库伦力（静电力）、范德华力、胶结作用力和毛细力等粗粒土：一般认为是无粘性土，不具有粘聚强度当粗间有胶结物质存在时可具有一定的粘聚强度非饱和砂土，粒间受毛细压力，具有假粘聚力3.三轴剪切试验与直接剪切试验各自的优缺点？直剪试验的优缺点优点：设备和操作简单缺点：人为固定剪切面剪切面应力状态复杂应力、应变不均匀主应力方向旋转剪切面积逐渐减小排水条件不明确三轴试验优缺点有点：单元体试验，试样内应力和应变相对均匀应力状态和应力路径明确排水条件清楚，可控制缺点破坏面不是人为固定的设备操作复杂现场无法试验常规三轴试验不能反映2的影响点4．土的强度指标的工程应用1）有效应力指标与总应力指标凡是可以确定（测量、计算）孔隙水压力u的情况，都应当使用有效应力指标，采用总应力指标时，应根据现场土体可能的固结排水情况，选用不同的总应力强度指标2）三轴试验指标与直剪试验指标应优先采用三轴试验指标应按照不同土类和不同的固结排水条件，合理选用直剪试验指标砂土：三轴CD试验与直剪试验（直剪偏大）粘土：有效应力指标：三轴CD或CU试验总应力指标：三轴CU、UU试验或直剪cq、q试验''tanf'''tancf5.已知某土样的抗剪强度参数c=50kPa，φ=20°，承受三向应力σ1=450kPa，σ3=200kPa的作用。（1）绘制应力圆与抗剪强度曲线；（2）判断该土样是否产生破坏。土体应力及压缩计算一、概念压缩模量是指土体在侧限条件下的竖向附加应力与相应的竖向应变之比\附加应力是由于修建建筑物之后再地基内新增加的应力，它是使地基发生变形从而引起建筑物沉降的主要原因。\基底压力基础底面传递给地基表面的压力，也称基底接触压力。\固结沉降\角点法\角点法的实质是利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意点的附加应力的方法，称为角点法。平均固结度式中：st——经过时间t后的基础沉降量；s——基础的最终沉降量土层的平均固结度是时间因数Tv的单值函数，它与所加的附加应力的大小无关，但与附加应力的分布形式有关。二、简答题1.自重应力与附加应力各自在地基中的分布特点。自重应力分布线的斜率是容重在等容重地基中随深度呈直线分布自重应力在成层地基中呈折线分布在土层分界面处和地下水位处发生转折或突变（水平应力）附加应力集中荷载作用下的附加应力矩形分布荷载作用下的附加应力条形分布荷载作用下的附加应力圆形分布荷载作用下的附加应力2.超固结比指的是什么?根据超固结比，将土可分为哪三种固结状态。超固结比OCR=1：正常固结OCR1：超固结OCR1：欠固结c1pOCRp3.侧限渗压模型有效应力与孔隙水压力随时间的转换过程4.分层总和法计算地基沉降量的基本原理与步骤。分层总和法——在沉降计算深度范围内划分若干土层，计算各层的压缩量（Si），然后求其总和，即得地基表面的最终沉降量S，这种方法称为分层总和法。步骤（1）首先根据建筑物基础的形状，结合地基土层性状，选择沉降计算点的位置；再按作用在基础上荷载的性质（中心、偏心或倾斜等），求出基底压力的大小和分布。（2）将地基分层。2~4m,=0.4b,土层交界面，地下水位；（3）计算地基中的自重应力分布。（4）计算地基中竖向附加应力分布;（5）确定压缩层厚度；（6）按算术平均求各分层平均自重应力和平均附加应力。(注意：也可以直接计算各土层中点处的自重应力及附加应力)（7）求出第i分层的压缩量。p→e（注意：不同土层要用不同曲线），代公式：（8）最后将每一分层的压缩量累加，即得地基的总沉降量为：5.土的压缩性指标有哪些?土的压缩系数、压缩指数、压缩模量1211iiiiieeSHe211()1iiiiiiiviiiisiapppSHHmpHeE1221111111()11nnnniiiiiiiiiviiiiiiiiisieeapppSHHHmpHeeE6．写出一维渗透固结微分方程的求解条件1.土层是均质且完全饱和2.土颗粒与水不可压缩3.水的渗出和土层压缩只沿竖向发生4.渗流符合达西定律且渗透系数保持不变5.压缩系数a是常数6.荷载均布，瞬时施加，总应力不随时间变化7．土体中地下水向上或向下渗流时，相对于静止水位而言，孔隙水压力与有效应力是如何变化的。8．修建建筑物后，由建筑物荷重对基底所增加的那部分压力，称为什么？其与基底压力之间的有什么样的关系？称为附加应力。三、计算题1．均布竖直荷载p作用于图中的阴影部分（见图1），用角点法写出A点以下某深度处σz的表达式。2．如图2示为均布竖直荷载p作用的面积，用角点法写出A点下某深度处z的表达式。3.某地基自上而下由透水砂层、饱和粘性土层、不透水基岩所构成，地面施加大面积荷载P（按无限均布荷载考虑），已知P=200kPa（2.0kg/cm2），粘性土层厚6.0m，压缩模量Es=6.0MPa，固结系数Cv=5.0×10-3cm2/s，当固结度达50%时，时间因素Tv=0.197，试预估粘性土层的最终沉降量和固结度达50%所需要的时间.（固结度：24281VTUe）图1图2