【正文】 局限無法做到任意控制試樣的排水條件，為了在直剪試驗中能盡量考慮實際工程中存在的不同固結(jié)排水條件，通常采用不同加荷速率的試驗方法來近似模擬土體在受剪時的不同排水條件，由此產(chǎn)生了三種不同的直剪試驗方法，即快剪、固結(jié)快剪和慢剪。 3)慢剪。常規(guī)三軸試驗一般按如下步驟進行： 將土樣切制成圓柱體套在橡膠膜內(nèi)，放在密 閉的壓力室中，根據(jù)試驗排水要求啟閉有關(guān)的閥門開關(guān)。在剪切過程中，試樣沒有任何體積變形。 A．不固結(jié)不排水剪 B．固結(jié)不排水剪 C．固結(jié)排水剪 D．固結(jié)快剪 答案： A 【例題 17】如在進行三軸試驗時需測定孔隙水壓力，采用的試驗方法為（ ）。然而，直剪試驗中只是用剪切速率的 “ 快 ” 與 “ 慢 ” 來模擬試驗中的 “ 不排水 ” 和 “ 排水 ” ，對試驗排水條件的控制是很不嚴格的，因此在有條件的情況下應(yīng)盡量采用三軸試驗方法。 (4)固結(jié)不排水剪指標 土樣進行固結(jié)不 排水剪試驗時，周圍固結(jié)壓力 ，將全部轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力而施加的偏應(yīng)力將產(chǎn)生孔隙水壓力。 淤泥是指在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，并經(jīng)生物化學(xué)作用形 成，天然含水量大于液限、天然孔隙比e≥ 的粘性土。 A. 淤泥 B. 淤泥質(zhì)土 C. 機質(zhì)土 D. 泥炭土 答案： D 二、黃土 黃土是我國地域分布最廣的一種特殊性土類，它是第四紀時期形成的一種特殊堆積物。黃土受水浸濕時，結(jié)合水膜增厚楔入顆粒之間，可溶性鹽類溶解和軟化，骨架強度降低，土體在上覆土層的自重壓力或附加壓力共同作用下土的結(jié)構(gòu)迅 速破壞，土?；虼罂紫?，粒間孔隙減少，這就是黃土濕陷的機理。 B. 含水量越大孔隙比越大濕陷性越強 D. 含水量越小孔隙比越大濕陷性越強 答案： D 【例題 23】原始黃土的成因，是由 ( )形成的。 3)施工階段的防水措施 施工場地應(yīng)平整，做好臨時性防洪、排水措施。 【例題 25】膨脹土主 要呈（ ）分布。 4. 超固結(jié)性膨脹土大多具有超固結(jié)性，天然孔隙比小，密實度大，初始結(jié)構(gòu)強度高。房屋損壞具有季節(jié)性和成群性兩大特點，房屋墻面角端的裂縫常表現(xiàn)為山墻上的對稱或不對稱的倒八字形縫，外縱墻下部出現(xiàn)水平縫，墻體外側(cè)并有水平錯動，由于土體的脹縮交替，還會使墻體出現(xiàn)交叉裂縫。 A. 黃土 B. 填土 C. 不均勻 D. 膨脹土 答案： D 【例題 28】膨脹土地區(qū)房屋損壞具有的特點為（ ）。 3. 地基處理措施 1)用足地基強度，增大基底壓力； 2)采用換土、砂石墊層等措施，改良土性； 3)改變基礎(chǔ)形式，可采用樁基、墩基等。因此反映出具有高塑性的特征，特別是液限 WL比一般粘性土高，都在 50％以上。 2)下伏碳酸鹽巖系地層中的巖溶發(fā)育，在地表水和地下巖溶水的單獨或聯(lián)合作用下，由于水的沖蝕、吸蝕等作用，在紅粘土地 層中可形成洞穴，稱為土洞。鹽漬土的成因主要取決于鹽源、遷移和積聚這三個方面。有些地區(qū)長期大量開采地下水，農(nóng)田灌溉不當，也會造成鹽分積聚。根據(jù)大量研究表明，只有干燥和稍濕的鹽漬土才具有溶陷性，且大多為自重溶陷。在進行建設(shè)時，如果未受用有效的防膨脹措施，造成的危害是相當嚴重的。凍土按其凍結(jié)時間長短可分為三類：瞬時凍土、季節(jié)性凍土和多年凍土。 III— 富冰凍土 (中融陷土 )：這類土不但有較大的融陷量和壓縮量，而且在冬天回凍時有較大的凍脹性，作為地基，一般應(yīng)采取專門措施，如 深基、保溫、防止基底融化等。根據(jù)其物質(zhì)組成和堆填方式，填土可分為素填土、雜填土和沖填土三類。 在工程建設(shè)中所遇到的填土變化較大。 土是三相體，具有明顯的各向異性和非線性特征。 2. 成層地基土 的自重應(yīng)力 地基土通常為成層土。 【例題 1】某土層及其物理性質(zhì)指標如圖 1552 所示，地下水位在地表下 ，計算土中 a、 b、 c、 d各點處的自重應(yīng)力。 A. 馬鞍形 B. 矩形 C. 三角形 D. 梯形 答案： A (二 )地基反力的簡化計算 實用上，通常將地基反力假設(shè)為線性分布情況按下列公式進行簡化計算： 地基平均反力 地基邊緣最大與最小反力 式中 F— 作用在基礎(chǔ)頂面通過基底形心的豎向荷載， kN； G— 基礎(chǔ)及其臺階上填土的總重， kN， G= Ad，其中 為基礎(chǔ)和填土的平均重度，一般取 =20kN／ m3，地下水位以下取有效重度， d 為基礎(chǔ)埋置深度； M— 作用在基礎(chǔ)底面的力矩， M=(F+G)? e， e為偏心距； W— 基礎(chǔ)底面的 抗彎截面模量， W= ， l、 b為基底平面的長邊與短邊尺寸。 【例題 5】某條形基礎(chǔ)寬度為 ，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的荷載為 120KN/m，基礎(chǔ)埋深為 2m，持力層及以上土的天然重度為 ，求基底處的附加壓力 p0。 如圖 1553所示，在半無限土體表面作用一分布荷載 p(x,y)，為了計算土 中某點 M(x， y， z)的豎向正應(yīng)力 值，可以在基底范圍內(nèi)取單元面積 dF=dξdη ，作用在單元面積上的分布荷載可以用集中力 dQ 表示，dQ=p(x， y) dξdη 。 如圖 1557所示，在土體表面作用分布寬度為 b 的均布條形荷載 p時，土中任一點的豎向應(yīng)力 可采用彈性理論中的弗拉曼 (Flamant)公式在荷載分布寬度范圍內(nèi)積分得到： 六、成層地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律 在柔性荷載作用下，將土體視為均質(zhì)各向同性彈性土體時土中附加應(yīng)力的計算與土的性質(zhì)無關(guān)。 雙層地基中應(yīng)力集中和擴散的概念有著重要工程意義，特別是在軟土地區(qū)，表面有一層硬殼層，由于應(yīng)力擴散作用，可以減少地基的沉降，故在設(shè)計中基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋，并在施工中采取保護措施，以免淺層土的結(jié)構(gòu)遭受破壞。 根據(jù)壓縮過程中土樣變形與土的三相指標的關(guān)系，可以導(dǎo)出試驗過程孔隙比與壓縮量 H的關(guān)系，即 這樣，根據(jù)式 (1561)即可得到各級荷載 P 下對應(yīng)的孔隙比 e，從而可繪制出土樣壓縮試驗的 e～p曲線及 e～ lgp曲線等。 A. ；低壓縮性土 B. ；低壓縮性土 C. ；中壓縮性土 D. ；高壓縮性土 答案： D 【例題 8】在室內(nèi)壓縮試驗時，土樣受壓后向外排出孔隙水是通過（ ）個界面。在 e～ 1gp 曲線中可以看到，當壓力較大時， e～ 1gp 曲線接近直線。在計算飽和粘性土地基上瞬時加荷所產(chǎn)生的瞬時沉降時，一般應(yīng)采用彈性模量。該參數(shù)將用于地基最終沉降量計算的分層總和法、應(yīng)力面積法等方法中。實測資料表明， E0與 Es的比值并不像理 論得到的在 0～ 1 之間變化，而可能出現(xiàn) E0/Es 超過 1的情況，且土的結(jié)構(gòu)性越強或壓縮性越小，其比值越大。 A. 正常固結(jié)土 B. 超固結(jié)土 C. 欠固結(jié)土 答案： B 【例 題 17】某地層自地表以下 10m范圍內(nèi)均為粉土，其天然重度為 ,地下水位在 16m 處，已知該土層在 10m 處受到的先期固結(jié)壓力為 200 kpa，則該處粉土屬于（ ）。 2. 計算步驟 (1)地基土分層。 【例題 19】某矩形基礎(chǔ)底面寬度為 8m，當采用分層總和法進行地基變形驗算時，地基土的分層厚度不宜超過（ ）。 A. 孔隙水壓力可轉(zhuǎn)變?yōu)橛行?yīng)力，有效應(yīng)力增大，但總應(yīng)力保持不變； B. 有效應(yīng)力部分甚至全部轉(zhuǎn)變?yōu)榭紫端畨毫Γ倯?yīng)力保持不變； C. 有效應(yīng)力保持不變，孔隙水壓力增大，使總壓力增大； D. 孔隙水壓力保持不變，有效應(yīng)力減少，使總壓力減少； 答案： B (二 )太沙基一維滲流固結(jié)理論 太沙基 (K。土中應(yīng)力過大時，會使土體因強度不夠發(fā)生破壞，甚至使土體發(fā)生滑動失去穩(wěn)定。在深度 z處土的自重應(yīng)力為： 式中 — 土的重度， kN／ m3； F— 土柱體的截面積， m2。 用面上的法向應(yīng)力方向與坐標軸的正方向相同時，則剪應(yīng)力的方向與坐標軸正方向一致時為正，反之為負，若剪應(yīng)力作用面上的法向應(yīng)力方向與坐 標軸正方向相反時，則剪應(yīng)力的方向與坐標軸正方向相反時為正，反之為負。 【例題 22】關(guān)于太沙基一維滲流固結(jié)理論的基本假定，不包括的選項為（ ）。因此，工程中一般只考慮粘性土和粉土的變形與時間的關(guān)系。 (3)計算各分層界面處基底中心下豎向附加應(yīng)力。 對矩形均布荷載下的角點沉降、中心點沉降和平均沉降以及圓形均布荷載下的剛性基礎(chǔ)沉降可歸納成下式表示： 式中 e— 合力的偏心距 K— 計算系數(shù)，可按 l／ b由有關(guān)圖表查得。 1. 先期固結(jié)壓力 土層 在歷史上所曾經(jīng)承受過的最大固結(jié)壓力，稱為先期固結(jié)壓力，用 Pc表示。該參數(shù)常用于用彈性理論公式估算建筑物的初始瞬時沉降。 2. 變形模量 在 p～ s曲線中，當荷載 p小于某數(shù)值時，荷載 p 與載荷板沉降之間基本呈直線關(guān)系。 ～ p曲線直線段的斜率 B. e～ p曲線割線的斜率 ～ 1gp曲線直線段的斜率 D. e～ 1gp曲線割線的斜率 答案： C 4. 回彈指數(shù) Ce 卸載段和再壓縮段的平均斜率稱為回彈指數(shù)或再壓縮指數(shù) Ce。 在無側(cè)向變形，即橫截面積不變的情況下，同樣根據(jù)土粒所占高度不變的條件，土樣變形量 H可用相應(yīng)的孔隙比的變化 e=e1e2 來表示： 由此還可導(dǎo)出壓縮系數(shù) 與壓縮模量 Es之間的關(guān)系： 式中 e0為初始孔隙比（或天然孔隙比） 同壓縮系數(shù) 一樣，壓縮模量 Es也不是常數(shù)，而是隨著壓力大小而變化。值與土所受的荷載大小有關(guān)。試驗時將切有土樣的環(huán)刀置于剛性護 環(huán)中，由于金屬環(huán)刀及剛性護環(huán)的限制，使得土樣在豎向壓力作用下只能發(fā)生豎向變形，而無側(cè)向變形。當上層土的壓縮性比下層土的壓縮性低時 (即硬殼層情況 )，即 ElE2，則土中附加應(yīng)力將發(fā)生擴散現(xiàn)象。這種計算方法一般稱為角點法。 Boussinesq， 1885)解計算，其任意點豎向正應(yīng)力 及地表上距集中力為 r處的豎向位移凹 (沉降 )可表示成如下形式： 供查用。 基礎(chǔ)軸心處垂直于長邊方向上受到 120KN 的水平力作用，則地基邊緣最大反力為（ ① ），最小反力為（ ② ），偏心距為（ ③ ）。對剛性基礎(chǔ) (如箱形基礎(chǔ)或高爐基礎(chǔ)等 )，在外荷載作用下，基礎(chǔ)底面基本保持平面，即基礎(chǔ)各點的沉降幾乎是相同的，但基礎(chǔ)底面的地基反力分布則不同于上部荷載的分布情況。粘性土則視其物理狀態(tài)而定，一般認為 ，若水下的粘性土其液性指數(shù) IL1，則土處于流動狀態(tài)，土顆粒之間存在著大量自由水，可認為土體受到水浮力作用，若IL≤0 ，則土處于固體狀態(tài)，土中自由水受到土顆粒間結(jié)合水膜的阻礙不能傳遞靜水壓力，故認為土體不受水的浮力作用，若 0IL1，土處于塑性狀態(tài)，土顆粒是否受到水的浮力作用就較難肯定，在工程實踐中一般均按土體受到水浮力作用來考慮。 1. 均質(zhì)土的自重應(yīng)力 土體在自身重力作用下任一豎直切面均是對稱面，切面上都不存在剪應(yīng)力。 A. 5年 B. 10年 C. 20年 D. 50年 答案： B 【例題 33】某種土以粉土 為主，含有砂、粉質(zhì)粘土，局部夾雜少量的碎磚屑，則該土為（ ）。 雜填土是由含大量建筑垃圾、工業(yè)廢料或生活垃圾等雜物的填土。如受長期荷載將產(chǎn)生流變作用，所以作為地基應(yīng)專門處理。 多年凍土在我國主要分布在青藏高原和東北大小興安嶺，在東部和西部地區(qū)一些高山頂部也有分布。防鹽類侵蝕的重點部位是在接近地面或地下水干濕交替區(qū)段。當土中的硫酸鈉含量超過某一定值(約 2％ )時，在低溫或含水率下降時，硫酸鈉發(fā)生結(jié)晶膨脹，對于無上覆壓力的地面或路基，膨脹高度可達數(shù)十至幾百毫米，這成了鹽漬土地區(qū)的一個嚴重的工程問題。 有些鹽漬土中以含碳酸鈉或碳酸氫鈉為主，堿性較大， pH值一般為 8～ ，這種土稱為堿土，或堿性鹽漬土，農(nóng)業(yè)上稱為蘇打土。 水流是鹽類遷 移和重新分布的主要因素。當失水后土體發(fā)生收縮，土體中出現(xiàn)裂縫，接近地表的裂縫呈豎向開口狀，往深處逐漸減弱，呈網(wǎng)狀微裂隙且閉合。 紅粘土雖然其力學(xué)性能隨深度而變?nèi)?，但作為天然地基時，對一般建筑 物而言，其基底附加應(yīng)力隨深度的衰弱幅度大于強度減小的幅度，因此在多數(shù)的情況下滿足了持力層也就滿足了對下臥層承載力驗算的要求。已經(jīng)形成的紅粘土，經(jīng)后期水流搬運，土中成分相對調(diào)整，仍然保留著紅粘土的基本特征，其 WL一般大于 45％，稱為次生紅土。 2)場地內(nèi)綠化布置。在干旱季節(jié)蒸發(fā)強烈，坡面剝落；雨季坡面沖蝕，沖蝕溝深一般為 ～ ，最大可達 ，坡面變得支離破碎。 6. 強度衰減性 膨脹土的抗剪強度為典型的變動強度，具有峰值強度極高而殘余強度極低的特性。 2. 崩解性 膨脹土浸水后體積膨脹，發(fā)生崩解。 在濕陷性黃土地基的設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)建筑物的類別，場地濕陷類型、結(jié)合當?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗，施工與維護管理等條件結(jié)合確定。 2. 防水措施 防水措施包括以下三方面： 1)場地防水措施 盡量選擇具有排水暢通或利于場地排水