土力學與基礎工程課后思考題答案第一章什么是地基？基礎？將受建筑物影響在土層中產生附加應力和變形所不能忽略的那部分土層稱為地基。將埋入土層一定深度的建筑物下部承受結構稱為基礎，它位于建筑物上部結構和地基之間，承受上部結構傳來的荷載，并將荷載傳給下部的地基。因此，基礎起著上承和下傳的作用。什么是天然地基？人工地基？未經加固處理直接利用天然土層作為地基的，稱為天然地基。需要對地基進行人工加固處理后才能作為建筑物地基的，稱為人工地基。什么是持力層？下臥層？地基是有一定深度和范圍的，當?shù)鼗蓛蓪蛹皟蓪右陨贤翆咏M成時，通常將直接與基礎底面接觸的土層稱為持力層。在地基范圍內持力層以下的土層稱為下臥層。簡述地基與基礎設計的基本要求？地基承載力要求：應使地基具有足夠的承載力，在荷載作用下地基不發(fā)生剪切破壞或失穩(wěn)。地基變形要求：不使地基產生過大的沉降和不均勻沉降，保證建筑的正常使用。基礎結構本身應具有足夠的強度和剛度，在地基反力作用下不會發(fā)生強度破壞，并且具有改善地基沉降與不均勻沉降的能力。什么是淺基礎？深基礎？基礎都有一定的埋置深度，若土質較好，埋深不大（d≤5m),采用一般方法與設備施工的基礎，稱為淺基礎。如果建筑物荷載較大或下部土層較軟弱，需要將基礎埋置于較深處（d>5m)的土層上，并需采用特殊的施工方法和機械設備施工的基礎，稱為深基礎。第二章2.1土由哪幾部分組成？土中水分為哪幾類？其特征如何？對土的工程性質影響如何？土體一般由固相、液相和氣相三部分組成（即土的三相）。土中水按存在形態(tài)分為：液態(tài)水、固態(tài)水和氣態(tài)水（液態(tài)水分為自由水和結合水，結合水分為強結合水和弱結合水，自由水又分為重力水和毛細水）。特征：固態(tài)水是指存在于顆粒礦物的晶體格架內部或是參與礦物構造的水，液態(tài)水是人們日常生活中不可缺少的物質，氣態(tài)水是土中氣的一部分。影響：土中水并非處于靜止狀態(tài)，而是運動著的。工程實踐中的流沙、管涌、凍脹、滲透固結、滲流時的邊坡穩(wěn)定問題都與土中水的運用有關。2.2土的不均勻系數(shù)Cu及曲率系數(shù)Cc的定義是什么？如何從土的顆粒級配曲線形態(tài)上，Cu和Cc數(shù)值上評價土的工程性質。不均勻系數(shù)Cu表示顆粒級配曲線的傾斜度。曲率系數(shù)Cc反映顆粒級配曲線的平滑度。評價：（1）對于級配連續(xù)的土：Cu>10,級配良好；Cu≤5，級配不良。（2）對于級配不連續(xù)的土：同時滿足Cu>10和Cc=1~3，級配良好，反之則級配不良。2.3說明土的天然重度、飽和重度、浮重度和干重度的物理概念和相互聯(lián)系，比較同一種土各重度數(shù)值的大小。天然重度：天然狀態(tài)下，土單位體積的重度。飽和重度：土飽和密度為空隙中全部充滿水是單位體積的重度。浮重度：土的有效密度在地下水位以下，單位體積中土粒的質量扣除通體積水的質量，即單位土體積中土里的有效重度。干重度：單位土體積干土所受的重力。飽和重度>天然重度>干重度>浮重度2.4土的三相比例指標有哪些？哪些可以直接測定？哪些通過換算求得？為換算方便，什么情況下令V=1，什么情況下令Vs=1？三相比例指標有：天然密度、含水量、相對密度、干密度、飽和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、飽和度。直測指標：密度、含水量、相對密度。換算指標：干密度、飽和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、飽和度。當已知相對密度ds時令Vs=1，當已知天然密度時令V=1，如若兩者都已知，設V=1或Vs=1都行2.5反映無黏性土密實度狀態(tài)的指標有哪些？采用相對密實度判斷砂土的密實度有何優(yōu)點？而工程上為何應用得并不廣泛？指標：孔隙比、相對密實度優(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。應用不廣泛的原因：天然狀態(tài)砂土的孔隙比e值難測定，此外按規(guī)程方法室內測定孔隙比最大值和孔隙比最小值時，人為誤差也較大。2.7什么是塑限，液限和縮限？什么是液性指數(shù)，塑性指數(shù)？土由可塑狀態(tài)轉到流動狀態(tài)的界限含水量叫做液限。土由半固態(tài)轉到可塑狀態(tài)的界限含水量叫作塑限。土由半固體狀態(tài)經過不斷蒸發(fā)水分，體積逐漸縮小，直到體積不再縮小，即轉到固態(tài)時的界限含水量叫作縮限。塑性指數(shù)，是指液限和塑限的差值，即土處于可塑狀態(tài)的含水量變化范圍。液性指數(shù)，是指粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比。（2.10何謂最優(yōu)含水量？影響填土壓實效果的主要因素有哪些？）略在一定的壓實功（能）下使土最容易壓實，并能達到最大密實度時的含水量稱為土的最優(yōu)含水量。影響因素：（1）含水量（2）擊實功（3）土的性質第三章3.1何為土中應力？它有哪些分類和用途？土體在自重、建筑物荷載及其它因素的作用下均可產生土中應力。一般來說土中應力是指自重應力和附加應力。土中應力按其起因可分為自重應力和附加應力兩種。自重應力是指土體在自身重力作用下產生的尚未完成的壓縮變形，因而仍將產生土體或地基的變形。附加應力它是地基產生變形的的主要原因，也是導致地基土的強度破壞和失穩(wěn)的重要原因。土中應力安土骨架和土中孔隙的分擔作用可分為有效應力和孔隙應力兩種。土中有效應力是指土粒所傳遞的粒間應力。它是控制土的體積（變形）和強度兩者變化的土中應力。土中孔隙應力是指土中水和土中氣所傳遞的應力。3.2土的自重應力分有何特?均質土的自重應力沿深度呈線性分;非均質土的自重應力沿深度呈折線分布3.3地下水位的升降對自重應力有何影響,如何計算?答:;地下水位下降會引起自重應力的變化，使地基中原地下水位以下部分土的有效自重應力增加，從而造成地表大面積附加下沉;地下水位上升，使原來位于地下水位以上的土體處于地下水位之下，會使這部分土體壓縮量增大，抗剪強度降低，引起附加沉降;地下水位以上土層采用天然重度，地下水位以下土層采用浮重度3.6如何計算基底附加壓力?在計算中為什么要減去基底自重應力?答:基底附加壓力:由于建造建筑物而新增加在地基表面的壓力,即導致地基中產生附加應力的那部分基底壓力。Po=Pk-γmd因為一般基礎都埋置于地面下一定深度,該處原有自重應力因基坑開挖而卸除,因此,在計算由建筑物造成的基底附加壓力時,應扣除基底標高處土中原有的自重應力后,才是基底平面處新增加于地基的基底附加壓力。第四章什么是土的壓縮性？土的壓縮由哪幾部分組成？土的壓縮性是土在壓力（附加應力或自重應力）作用下體積縮小的特性。（1）土顆粒發(fā)生相對位移，土中水和氣體從孔隙中被擠出，從使土孔隙體積減小。減輕不均勻沉降應采取哪些措施？P170~P174建筑設計措施：建筑物體型應力求簡單；控制建筑物的長高比及合理布置縱橫墻；設置沉降縫；合理安排建筑物之間的距離；調整建筑物各部分的標高結構措施：減輕結構自重；設置圈梁和鋼筋混凝土構造柱；減小或調整基礎地面的附加壓力采用梁板式基礎；采用能適應不均勻沉降的結構施工和使用方面符合規(guī)范要求。第九章試問在什么條件下采用樁基礎？當?shù)鼗浫酢⒌叵滤桓咔医ㄖ锖奢d大，采用天然地基時，地基承載力不足時，需采用樁基；當?shù)鼗休d力滿足要求，但采用天然地基時沉降量大；或當建筑物沉降要求較嚴格，建筑等級較高時，需采用樁基；高層或高聳建筑物需采用樁基，可防止在水平力作用下發(fā)生傾覆；建筑物內、外有大量堆載會造成地基過量變形而產生不均勻沉降，或為防止對鄰近建筑物產生相互影響的新建建筑物，需采用樁基；設有大噸位的重級工作制吊車的重型單層工業(yè)廠房可采用樁基；對地基沉降及沉降速率有嚴格要求的精密設備基礎