地基与基础习题集

高职高专院校建筑工程技术专业地基与基础课程习题集主编张正威马庆华连云港职业技术学院地基与基础课程1《地基与基础》习题集第一章土的物理性质及工程分类一、思考题1-1何谓土的结构？土的结构有哪几种？试将各种土的结构的工程性质作一比较。1-2土由哪几部分组成？土中三相比例的变化对土的性质有什么影响？1-3何谓土的颗粒级配？何谓级配良好？何谓级配不良？1-4土体中的土中水包括哪几种？结合水有何特性？土中固态水（冰）对工程有何影响？1-5土的物理性质指标有哪些？其中哪几个可以直接测定？常用测定方法是什么？1-6土的密度与土的重度的物理意义和单位有何区别？说明天然重度、饱和重度sat、有效重度和干重度d之间的相互关系，并比较其数值的大小。1-7无粘性土最主要的物理状态指标是什么？1-8粘性土的物理状态指标是什么？何谓液限？何谓塑限？它们与天然含水量是否有关？1-9何谓塑性指数？其大小与土颗粒粗细有何关系？1-10何谓液性指数？如何应用其大小来评价土的工程性质？1-11地基土（岩）分哪几大类？各类土是如何划分的？2二、综合练习题1-1某办公楼工程地质勘察中取原状土做试验，用体积为1003cm的环刀取样试验，用天平测得环刀加湿土的质量为245.00g，环刀质量为55.00g，烘干后土样质量为215.00g，土粒比重为2.70。计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度，并比较各种密度的大小。答案：1.903/cmg，1.603/cmg，2.013/cmg,18.75%，0.686，40.7%，0.74，sat＞＞d1-2某完全饱和粘性土的含水量为45%，土粒相对密度为2.68，试求土的孔隙比e和干重度d。答案：1.206，12.153/mKN31-3某住宅地基土的试验中，已测得土的干密度d=1.643/cmg，含水率=21.3﹪，土粒比重Sd=2.65。计算土的e，n和rS。此土样又测得L=29.7﹪，P=17.6﹪，计算PI和LI，描述土的物理状态，定出土的名称。答案：0.62，38.3﹪，0.91；12.1，0.306，可塑状态，粉质粘土1-4有一砂土样的物理性试验结果，标准贯入试验锤击数5.63N=34，经筛分后各颗粒粒组含量见表1-12。试确定该砂土的名称和状态。表1-12粒径(mm)＜0.010.01～0.050.05～0.0750.075～0.250.25～0.50.5～2.0粒组含量(﹪)3.914.326.728.619.17.4答案：粉砂，密实状态41-5已知A、B两个土样的物理性试验结果如表1-13：A、B土样的物理性试验结果表1-13土样L（﹪）p（﹪）（﹪）sdrSA32.013.040.52.721.0B14.05.526.52.651.0试问下列结论中，哪几个是正确的？理由何在？①A土样比B土样的粘粒（d＜0.005mm颗粒）含量多；②A土样的天然密度大于B土样；③A土样的干密度大于B土样；④A土样的孔隙率大于B土样。答案：①，④1-6已知土样试验数据为：土的重度19.0kN/m3，土粒重度27.1kN/m3，土的干重度为14.5kN/m3，求土样的含水量、孔隙比、孔隙率和饱和度答案：31%、0.87、47%、97%51-7某地基土的试验中，已测得土样的干密度rd=1.54g／cm3，含水量w=19.3％，土粒比重Gs=2.71。计算土的e，n和sr。若此土样又测得wL=28.3％，wp=16.7％，计算Ip和IL，描述土的物理状态，定出土的名称。答案：0.76，43.2％，0.69；11.6，0.224，硬塑状态，粉质粘土1-8有一砂土试样，经筛析后各颗粒粒组含量如下。试确定砂土的名称。粒组（mm）＜0.0750.075～0.10.1～0.250.25～0.50.5～1.0＞1.0含量（％）8.015.042.024.09.02.0答案：细砂61-9已知某土试样的土粒比重为2.72，孔隙比为0.95，饱和度为0.37。若将此土样的饱和度提高到0.90时，每1m3的土应加多少水?答案：258kg1-10一干砂试样的密度为1.66g／cm3，土粒比重为2.70。将此干砂试样置于雨中，若砂样体积不变，饱和度增加到0.60。计算此湿砂的密度和含水量。答案：1.89g／cm3，13.9％71-11已知某土样的土粒比重为2.70，绘制土的密度ρ（范围为1.0～2.1g／cm3）和孔隙比e（范围为0.6～1.6）的关系曲线，分别计算饱和度sr=0、0.5、1.0三种情况。答案：提示：三种饱和度分别计算，令V=1.0，设不同e，求ρ。列表计算结果，以ρ为纵坐标，e为横坐标，绘制不同sr的三条曲线1-12有一个湿土试样质量200g，含水量为15.0％。若要制备含水量为20.0％的试样，需加多少水？答案：8.7g81-13已知甲、乙两个土样的物理性试验结果如下：土样wL（％）wP（％）w（％）Gssr甲30.012.528.02.751.0乙14.06.326.02.701.0试问下列结论中，哪几个是正确的？理由何在？①甲土样比乙土样的粘粒（d＜0.005mm颗粒）含量多；②甲土样的天然密度大于乙土样；③甲土样的干密度大于乙土样；④甲土样的天然孔隙比大于乙土样。答案：①，④1-14已知土样试验数据为：土的重度17.3kN/m3，土粒重度27.1g/cm3，孔隙比0.73，求土样的干重度、含水量、孔隙率和饱和度。答案：15.7kN/m3、10%、42%、38%91-15某砂土土样的密度为1.77g/cm3，含水量为9.8%,土粒比重为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943,求该砂土的相对密实度。答案：0.5951-16已知土样试验数据为：含水量31%，液限38%，塑限20%，求该土样的塑性指数、液性指数并确定其状态和名称。答案：18、0.61、可塑、粘土10第二章地基中的应力计算一、思考题1、什么是土的自重应力和附加应力？二者在地基中的分布规律有何不同？2、地下水位的升降，对土中自重应力有何影响？若地下水位大幅度下降，能否引起建筑物产生附加沉降？为什么？3、何谓基底压力、地基反力及基底附加压力？4、在中心荷载及偏心荷载作用下，基底压力分布图形主要与什么因素有关？影响基底压力分布的主要因素有哪些？5、在计算地基附加应力时，做了哪些基本假定？它与实际有哪些差别？6、什么是角点法？如何应用角点法计算地基中任意点附加应力？11二、综合练习题2–1某工程地质剖面及各层土的重度如图2–28所示，其中水的重度w9.8kN/m3，试求：（1）A、B、C三点的自重应力及其应力分布图形；（2）地下水位下降4m后所产生附加应力、并画出相应的分布图形。答案：（1）72，108.8，168.8；（2）39.2习题2–1附图2–2已知某柱下基础底面积为5.24blm2，上部结构传至基础顶面处的竖向力KF=1200kN，基础埋深d=1.5m，建筑场地土质条件：地面下第一层为1m厚杂填土，其重度=16kN/m3，第二层为4.5m厚粘土，重度=18kN/m3。试求基底压力和基底附加压力答案：Kp150，0p125122–3某偏心受压柱下基础如图2–29所示。在地面设计标高处作用偏心荷载KF=650kN，偏心距e0.3m，基础埋深d=1.4m，基底尺寸l×b=4×3m2。试求：（1）基底压力及其分布图形；（2）如果KF不变，KM65KN.m，基底压力有何变化？答案：（1）maxkp115，minKp49.3；（2）maxkp92，minKp72.3习题2–3附图2-4某教学楼筏形基础如图2-30所示，已知基底附加压力0p180kpa，试用角点法求基础底面1，2两点其深度Z=6m处的附加应力。答案：42.3；42.2习题2–4附图132-5在图2-31中，右侧部分为一全长24m条形基础，已知基底附加应力0p150kn/m2，（1）若不计相邻基础，试分别计算基底下z4m处A、B、C三点的附加应力；（2）如果左侧方形基础底面的附加压力及基底标高同条形基础，试求方形基础荷载在C点z4m处所引起的附加压应力。答案：（1）45.6，37.2，22.8；（2）5.7习题2–5附图2-6某建筑物为条形基础，宽b=4m,基底附加压力0p=120kpa，求基底下z=2m的水平面上，沿宽度方向A、B、C、D点距基础中心线距离x分别为0、1、2、3m处土中附加应力（图2-32所示），并绘出附加应力分布曲线。答案：98.4，88.8，57.6，33.6习题2–6附图142-7某地基为粉土，层厚4.80m。地下水位埋深1.10m，地下水位以上粉土呈毛细管饱和状态。粉土的饱和重度γsat=20.1kN／m3。计算粉土层底面处土的自重应力。答案：59.48kPa2-8已知矩形基础底面尺寸b=4m，l=10m，作用在基础底面中心的荷载N=400kN，M=240kN·m（偏心方向在短边上），求基底压力最大值与最小值。答案：19.00kPa、1.00kPa152-9有一矩形均布荷载p0=250kPa，受荷面积为2.0m×6.0m的矩形面积，分别求角点下深度为0m、2m处的附加应力值以及中心点下深度为0m、2m处的附加应力值。答案：125kPa、8.4kPa、250kPa、131.4kPa2-10已知矩形基础底面尺寸b=4m，l=10m，作用在基础底面中心的荷载N=400kN，M=320kN·m（偏心方向在短边上），求基底压力分布。答案：22.22kPa,0162-11某矩形基础底面尺寸为2.00m×6.00m。在基底均布荷载作用下，基础角点下10.00m深度处的竖向附加应力为4.30kPa，求该基础中心点下5.00m深度处的附加应力值。答案：17.20kPa2-12有一个环形烟囱基础，外径R=8m，内径r=4m。在环基上作用着均布荷载100kPa，计算环基中心点O下16m处的竖向附加应力值。答案：19.8kPa172-13某地基的地表为素填土，γ1=18.0kN／m3，厚度h1=1.50m；第二层为粉土，γ2=19.4kN／m3，厚度h2=3.60m；第三层为中砂，γ3=19.8kN／m3。厚度h3=1.80m；第四层为坚硬整体岩石。地下水位埋深1.50m。计算地基土的自重应力分布。若第四层为强风化岩石，基岩顶面处土的自重应力有无变化？答案：基岩顶面132.5kPa，有变化，78.5kPa2-14已知某工程为条形基础，长度为l，宽度为b。在偏心荷载作用下，基础底面边缘处附加应力pmax=150kPa，pmin=50kPa。计算此条形基础中心点下深度为：0，0.25b，0.50b，l.0b，2.0b，3.0b处地基中的附加应力。答案：100kPa，96kPa，82kPa，55.2kPa，30.6kPa，20.8kPa182-15某条形基础宽度为6.0m，承受集中荷载P=2400kN／m，偏心距e=0.25m。计算基础外相距3.0m的A点下深度9.0m处的附加应力。答案：81.3kPa19第三章地基变形计算一、思考题1、何为土的压缩性？引起土压缩的原因是什么？2、土的压缩性指标有哪些？怎样利用土的压缩性指标判别土的压缩性质？3、压缩模量SE和变形模量0E的物理意义是什么？它们是如何确定的？4、简述分层总和法计算地基变形的步骤5、为什么计算地基变形的规范法比分层总和法更接近工程实际值？6、有效应力与孔隙水压力的物理概念是什么？在固结过程中两者是怎样变化的？7、试分析饱和土的渗透固结过程？8、地基变形的特征分为几类？在工程实际中如何控制？20二、综合练习题3-1某地基中粘土的压缩试验资料如表3—12所示，求：（1）绘制粘土的压缩曲线，并分别计算土的压缩系数12a并评定土的压缩性；（2）若在工程实际中土的自重应力为50kpa，土自重应力与附加应力之和为200kpa，试计算此时土的压缩模量Es。侧限压缩试结果表3—12p/kPa050100200400e0.8100