重庆大学土力学与基础工程（道路与桥梁方向） ( 第3次 )

张老师

第3次作业
一、单项选择题（本大题共48分，共 16 小题，每小题 3 分）
1. 固相成分的比例越高，其压缩性越小， ______ A. 抗剪强度越大，承载力越高 B. 孔隙率、孔隙比处于饱和状态 C. 干密度、饱和密度越小 D. 以上三项均对。
2. 对于可液化地基，砂石桩处理时在基础外缘扩大宽度不应 ______ A. 小于可液化土层厚度的1/3，且不应小于5m. B. 小于可液化土层厚度的1/2，且不应小于5m. C. 大于可液化土层厚度的1/3，且不应小于3m. D. 大于可液化土层厚度的1/2，且不应小于3m.
3. 当主动土压力分布强度沿墙高成三角形线性分布时，其土压力合力的作用点在 ______ A. 离墙底h／3，方向与墙面的法线成δ角 B. 离墙底h／2，方向与墙面的法线成δ角 C. 离墙底h／3，方向与墙面的法线成（90°-δ）角 D. 离墙底h／2，方向与墙面的法线成（90°-δ）角
4. 利用锤击或振动等方法沉管成孔，然后浇混凝土，拔出套管，此桩是 ______ A. 按施工方法分类：非挤土桩 B. 按施工方法分类：沉管灌注桩 C. 按桩的设置效应分类：沉管灌注桩 D. 按桩的设置效应分类：非挤土桩
5. 饱和粘性土的三轴压缩试验中，在排水剪切条件下，孔隙水压力 ______ A. 增大 B. 减小 C. 先增大后减小 D. 始终为0
6. 库仑土压力理论计算被动土压力时偏差为 ______ A. 0 B. 20％～50% C. 1～2倍 D. 2～3倍
7. 粒径在0.075～0.005mm左右的土粒在水中沉积时，基本上是以 ______ A. 单个土粒下沉 B. 浮于水面成团状 C. 成团状下沉 D. 以单个土粒浮于水面或成悬浮状态
8. 以下各晶体中，按其膨胀性和收缩性大小排列正确的是 ______ A. 蒙脱石<伊利石<高岭石  B. 伊利石>高岭石>蒙脱石 C. 高岭石<蒙脱石<伊利石 D. 蒙脱石>伊利石>高岭石
9. 当t=0时，即活塞顶面骤然受到压力σz作用的瞬间，水来不及排出，弹簧没有变形和受力，附加应力σz全部由水来承担，即有 ______ 。
A.  
B.  
C.  
D.  
10. 密度为 ～ ，冰点为 ，不能传递静水压力，具有极大的粘滞度、弹性和抗剪强度，它是 ______ A. 结合水 B. 强结合水 C. 弱结合水 D. 固态水
11. 当t→∞时(代表“最终”时间)，水从排水孔中充分排出，孔隙水压力完全消散（h=0），活塞最终下降到σz全部由弹簧承担，饱和土的渗透固结完成，即有 ______
A.  
B.
C.
D.  
12. 土的密度一般采用 ______ 测定。 A. 比重计法 B. 强夯法 C. 排水固结法 D. 环刀法
13. 影响砂、卵石等无粘性土工程性质的主要因索是 ______ A. 颗料大小 B. 分子结构 C. 密实度 D. 含水量
14. 当粘性土灵敏度：2.0<St ≤4.0时，属于 ______ A. 低灵敏 B. 中等灵敏 C. 高灵敏 D. 无法判定
15. 粗砂在含水量为4%～5％，中砂在含水量为7%左右时，压实干密度 ______ A. 最大 B. 最小 C. 不受含水量多少影响 D. 无法判定
16. 当t>0时，随着荷载作用时间的迁延，水受到压力后开始从活塞排水孔中排出，活塞下降，弹簧开始承受压力σ'，并逐渐增长；而相应地μ则逐渐减小，即有 ______
A.  
B.  
C.  
D.  
二、名词解释题（本大题共10分，共 1 小题，每小题 10 分）
复合地基理论
三、计算题（本大题共12分，共 1 小题，每小题 12 分）
某饱和土体积为97，土的重力为1.98N，土烘干后重力为1.64N，
四、简答题（本大题共30分，共 3 小题，每小题 10 分）
1. 砂土液化造成灾害的主要表现有哪些？
2. 简述水泥土搅拌法的加固机理。
3. 简述换填垫层法的作用机理。
答案：
一、单项选择题（48分，共 16 题，每小题 3 分）
1. A 2. B 3. A 4. B 5. D 6. D 7. A 8. D 9. A 10. B 11. C 12. D 13. C 14. B 15. B 16. B
二、名词解释题（10分，共 1 题，每小题 10 分）
0.
参考答案：
复合地基是指天然地基和部分杂（素）填土地基在地基处理过程中部分土体得到增强或被置换，或在这些地基中设置加筋材料而形成增强体，由增强体和其周围地基土共同承担上部荷载并协调变形的人工地基。
解题方案：
复合地基是指天然地基和部分杂（素）填土地基在地基处理过程中部分土体得到增强或被置换等处理方式。
评分标准：
三、计算题（12分，共 1 题，每小题 12 分）
0.
参考答案：
已知土烘干后的重力也即土粒重力为1.64N，则水的重力为1.98-1.64=0.34N 水的体积：V0=0.34/9.81*10-3=34.7cm3 土粒体积：Vs=97-34.7=62.3cm3 则，
ω=(0.34/1.64)*100%=20.7%                                
e=34.7/62.3=0.557
解题方案：
评分标准：
四、简答题（30分，共 3 题，每小题 10 分）
1.
参考答案：
（一）喷砂冒水。液化土层中出现相当高的孔隙水压力，会导致低洼的地方或土层缝隙处喷出砂、水混合物。喷出的砂粒可能破坏农田，淤塞渠道。喷砂冒水的范围往往很大，持续时间可达几小时甚至几天，水头可高达2～3m。
（二）震陷。液化时喷砂冒水带走了大量土粒，地基产生不均匀沉陷，使建筑物倾斜、开裂，甚至倒塌。
（三）滑坡。在岸坡或坝坡中的饱和砂粉土层．由于液化而丧失抗剪强度，使土坡失去稳定，沿看液化层滑动，形成大面积滑坡。
（四）上浮。贮罐、管道等空腔埋置结构可能在周围土体液化时上浮，对于生命线工程来讲，这种上浮常常引起严重后果。
解题方案：
喷出的砂粒可能破坏农田，淤塞渠道。喷砂冒水的范围往往很大，持续时间可达几小时甚至几天，水头可高达2～3m。使建筑物倾斜、开裂，甚至倒塌。使土坡失去稳定，沿看液化层滑动，形成大面积滑坡。
评分标准：
2.
参考答案：
（1）水泥的水解和水化反应
当水泥掺入软土中时，水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生强烈的水解和水化反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁酸钙等水泥水化物。
（2）离子交换和团粒化作用
粘土中的二氧化硅遇水后形成硅酸胶体微粒，其表面带有钾离子或钠离子与水泥水化生成的氢氧化钙中的钙离子进行当量离子交换，使土颗粒分散度降低，产生聚结，形成较大的团粒，提高了土体的强度；另外，水泥水化后生成的凝胶粒子的比表面积比水泥颗粒的比表面积约大1000倍，具有很大的表面能，吸附力很强，能使团粒进一步结合起来，形成水泥土的团粒结构，进一步提高水泥土的强度。
（3）硬凝反应
随着水泥水化反应的进行，溶液中析出大量的钙离子，当钙离子的数量超过离子交换的需要量后，在碱性环境中，组成粘粒矿物的二氧化硅与三氧化铝的一部分或大部分与钙离子产生化学反应，并逐渐生成不溶于水的稳定的铝酸钙、硅酸钙及钙黄长石的结晶水化物．这些化合物在水中和空气中逐渐硬化，提高了水泥强度，且其结构比较致密，水分不易侵人，从而使水泥土具有足够的水稳定性。
（4）碳酸化作用
水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳，发生碳酸化反应生成不溶于水的碳酸钙，这种反应也能增加水泥士的强度，不过增长较慢，幅度也较小。
解题方案：
水泥与土拌和后要产生一系列的物理化学反应。这些物理化学反应与混凝土的硬化机理不同，混凝土的硬化主要是在粗填充料中进行水解和水化作用，凝结速度较快；而在水泥土中。由于水泥掺量少，且水泥的水解和水化反应完全是在土的围绕下进行的。所以硬化速度缓慢而且复杂。
评分标准：
3.
参考答案：
1、提高浅层地基承载力。因地基中的剪切破坏从基础底面开始，随应力的增大而向纵深发展。故以抗剪强度较高的砂或其他填筑材料置换基础下较弱的土层，可避免地基的破坏。同时，垫层能更好地扩散附加应力而使其底面处软弱土层能承受相应荷裁。
2、减少沉降量。一般浅层地基的沉降量占总沉降量比例较大。如以密实砂或其他填筑材料代替上层软弱土层，就可以减少这部分的沉降量。由于砂层或其他垫层对应力的扩散作用．使作用在下卧层土上的压力较小，这样也会相应减少下卧层土的沉降量。
3、加速软弱土层的排水固结。砂垫层和砂石垫层等垫层材料透水性强，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水层，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度，避免地基发生塑性破坏。
4、防止冻胀。因为粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。
5、消除膨胀土的胀缩作用。
解题方案：
换填垫层法按其原理可体现为五个方面的作用：包括提高浅层地基承载力、减水沉降量等。
评分标准：
附件就是word版可以编辑的答案