什么是何谓土的极限平衡公式状态和极限平衡条件

导读:1、简述地基、基础的概念?答:地基:受建筑物荷载作用后,建筑物以下一定土层范围内原有的应力状态发生变化,使土层产生附加应力和变形,且随着深度增加向四周土中扩散并逐渐减弱至可以忽略,把不可忽略附加应力和变形的那部分土层称为地基。基础:埋入土层一定深度的下部结构,起着支撑上部结构并把上部结构荷载传给地基的作用,称为基础。2、土由哪几部分组成?土中水包括哪几种?其1、简述地基、基础的概念?
答:地基:受建筑物荷载作用后,建筑物以下一定土层范围内原有的应力 状态发生变化,使土层产生附加应力和变形,且随着深度增加向四周土中扩散并逐渐减弱至可以忽略,把不可忽略附加应力和变形的那部分土层称为地基。 基础:埋入土层一定深度的下部结构,起着支撑上部结构并把上部结构荷载传给地基的作用,称为基础。
2、土由哪几部分组成?土中水包括哪几种?其特征如何?
答:一般情况下,土是由固体颗粒、水和气体三相组成。 土中水有结合水和自由水两种。 结合水有强结合水、弱结合水。结合水是指受电分子吸引力吸附于土粒表面的土中水,也称束缚水、吸附水。强结合水不能传递静水压力、没有溶解盐类的能力,但是有极大的黏滞度、弹性和抗剪强度;弱结合水是一种黏滞性膜,不能传递静水压力,但较厚的弱结合水膜能向邻近较薄的水膜慢慢移动。 自由水有重力水和毛细水。自由水能够传递静水压力,冰点为0摄氏度,有溶解能力,性质和普通水一样。重力水是存在于地下水位以下的透水土层中,在重力或水头压力作用下能够在土空隙中自由流动的地下水,对于土粒和结构物的水下部分有浮力作用。毛细水:土体内部存在着相互贯通的弯曲孔道,可以看成许多形状不同、大小不同、彼此连通的毛细管。
3、土的物理性质指标有哪些?其中那几个可以直接测定?常用的测定方法有哪 些?
答:无粘性土有砂土的密实度、包括孔隙比、一般密度、比重、含水率、 重度、孔隙比、孔隙率、饱和度、干密度、干重度、包和密度、饱和重度、浮 密度、浮重度。其中密度、重度、土粒比重、含水率可以直接测定。密度用 “环刀法”测定,土粒比重用“比重瓶法”测定,含水率用烘干法测定。
4、简述粘土的塑性指数及液性指数的含义。塑性指数是否与土的天然含水率有关系?液性指数和塑性指数是否与土的天然含水率有关?
答:塑性指数是指液限与塑限的差值。液性指数是指粘土的天然含水率和 塑限的差值与塑性指数之比。塑性指数与含水率无关。液性指数与含水率有关, 当W<Wp,IlWl,Il>1;当Wp<W<Wl,0<Il<1。
5、土的压缩指标有哪些?压缩系数和压缩指数有什么区别?
答:土地压缩性指标有压缩系数 a、压缩性指数Cc、压缩模量Es、变形模量Eo。压缩指数是一个无量纲系数,同压缩系数一样,压缩指数值越大,图的压缩性越高,虽然压缩性系数和压缩指数都反映土的压缩性指标,但两者有所不同,压缩系数随所取的初始压力及压力增量大小而变化,而压缩指数在较高压力范围内是一个常量,不随压力而定。
6、同一种土的压缩系数是否为常数?它随什么因素变化?
答:不是。它的大小及变化与所取的P1、P2的大小有关。同一种土的压缩系数随着不用的荷载等级变化的,与所取的P1、P2的大小有关,均以压力由原来的自重应力P1增加到外荷载作用下的土中应力P2时土体显示的压缩性为代表。 7、简要说明地基的四种变形特征。
答:(1)沉降量:基础中心的沉降量。 (2)沉降差:相邻两个单独基础的沉降量之差。 (3)倾斜:单独基础在倾斜方向两端点的沉降差与水平距离之比。 (4)局部倾斜:砌体承重结构沿纵向6―10m内,基础两点的下沉值与此两点水平距离之比。
8、基础埋置深度需要考虑的主要因素有哪些?
答:1、建筑物的用途,有无地下室、设备基础和地下设施,基础形式和构造。 2、作用在地基上的荷载大小和性质。 3、工程地质与水文地质条件。 4、相邻建筑物的基础埋深。 5、地基土的冻胀和融陷的影响。
9、减少建筑物不均匀沉降的主要措施有哪些?
答:建筑措施
1、建筑物体型力求简单。2、在建筑物适当位置设置沉降缝。3、相邻建筑物基础保持一定距离。4、适当控制建筑物标高。
1、减轻建筑物的结构自重。2、减小或者调整基底附加压力。3、适当增强上部结构的刚度。4、加强基础刚度。
对于淤泥、淤泥质土等软土地及以及高灵敏的粘土,施工时不 要扰动其原状结构,基坑时尽量不要一次挖到基地标高,如果基地被扰动,应 将被绕的那个部分挖去,用砂、碎石回填夯实。当建筑物各部分存在荷载差异 时,要注意施工顺序,在已建成的轻型建筑物周围,不宜堆放大量的建筑材料 或土方等重物。
10、什么是土的自重力?
答:土的自重力是指土体本身有效的重量产生的应力,在建筑物建造之前 就存在于土中,使土体压密并有一定的强度和刚度。
11、什么是土的抗剪强度?什么是土的抗剪强度指标?试说明土的抗剪强度来 源。对一定的土类,其抗剪强度指标是否为一个定值?为什么?
答:土的抗剪强度是指土体抗剪切破坏的极限能力。土的黏聚力和土 的内摩擦角是土的抗剪强度指标。对于无性土而言,土的抗剪强度主要是由砂 土的内摩擦力来抵抗外荷载,对黏性土而言,抗剪强度主要是由土体的黏聚力 与内摩擦力抵抗外荷载。对一定的土类,其抗剪强度指标不是一个定值,因为 土的黏聚力、内摩擦角均因试验方法和土样试验条件等的不同而随之变化。
12、何谓土的极限平衡状态和极限平衡条件?
答:当土体中某点任一平面上的剪应力等于抗剪强度时,即该点称为极限 平衡状态。表征该状态下各种应力之间的关系称为极限平衡条件。
13、土体中首先发生剪切破坏的平面是否就是剪应力最大的平面?为什么?何 种情况下,剪切破坏与最大剪应力面是一致的?在通常情况下,剪切破坏面与 最大主应力面之间的夹角是多少?
答:土体中首先发生剪切破坏的平面不一定是剪应力最大的平面。由极限 平衡状态时的莫尔圆与抗剪强度包络线分析可得,当首先剪切破坏时,剪应力 还不一定达到最大值。当破坏面与最大剪应力之间的夹角为90度时,剪切破坏 面与最大应力面是一致的。通常情况下,剪切破坏面与最大主应力之间的夹角af=45度+fai/2。
14、地基的剪切破坏形式有哪些?发生剪切破坏时,P-S曲线的特征如何?
答:地基的剪切破坏形式有:整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。 发生整体剪切破坏时,1、当荷载较小时,P-S曲线成直线关系属线性变形阶段;2、当荷载增加到一定值时,基础边缘处土体开始发生剪切破坏,P-S曲线不再是直线,属弹塑性变形阶段;3、若何在再继续增加,地基发生整体剪切破坏,P-S曲线陡直下降。三个阶段表P-S 曲线有明显的拐点。
15、什么是地基的极限荷载Pu?其余哪些因素有关?什么是临塑荷载?
答:当荷载增加到某一值时,基础边缘处土体开始发生剪切破坏,随荷载 的增加,剪切破坏区域逐渐扩大,土体开始向周围挤出,此时所对应的和在就 是极限荷载Pu。其余土体性质与基础埋深有关。临塑荷载为基地压力P与沉降S基本呈直线关系线性变形阶段,变成塑性变形阶段,两者关系不再是线性关系时刻基地所承受的荷载。
16、试阐述主动、静止、被动土压力的定义和产生的条件,并比较三者的数值 大小。
答:当挡土墙离开土体方向偏移值墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为主动土压力Ea。当挡土墙在外力作用下,向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为被动土压力Ep。当挡土墙静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为静止土压力Eo。三种土压力产生的条件:Ea是挡土墙离开土体方向偏移值墙后土体达到极限平衡状态;Ep是挡土墙在外力作用下,向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态;Eo挡土墙静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态。在相同的墙高和填土条件下,Ea<Eo<Ep。
17、土压力计算中,朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同?
答:朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑,墙后填土表面水平且延伸到 无限远处,适用于粘性土和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平 面,滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面所夹的土体所组成,墙后填土为砂 土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙,应用面较广,但只适用于填土为无 粘性土的情况。
18、简述变形模量与压缩模量的关系。
答:试验条件不同:土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值;而土的压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标,在理论上是完全可以相互换算的。
19、地基与基础设计必须满足哪三个基本条件?
答:地基与基础设计必须满足三个基本条件:①作用于地基上的荷载效应 (基底压应力)不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值,保证建筑物不 因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用,具有足够防止整体破坏的安 全储备;②基础沉降不得超过地基变形容许值,保证建筑物不因地基变形而损 坏或影响其正常使用;③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破 坏的安全储备。
20、分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设?
答:①计算土中应力时,地基土是均质、各向同性的半无限体;②地基土 在压缩变形时不允许侧向膨胀,计算时采用完全侧限条件下的压缩性指标;③ 采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。
21、地基处理的对象和目的是什么?有哪些基本方法?
答:地基处理的对象是软弱地基和不良地基两个方面。地基处理的目的是 针对地基可能出现的地基剪切破坏、承载力不足、澄江或者差异沉降特大、大 范围地基沉降、地基液化、地基渗漏、管涌等问题采取相应措施改善地基压缩 特性、剪切特性、动力特性、透水特性、特殊土的不良特性以保证建筑物的安 全和正常使用。地基处理的方法有换土垫层(包括砂石、素土、灰土、矿渣垫 层)、振密挤实(包括振冲挤密法、灰土挤密法、砂桩挤密法、石灰桩挤密法、 爆破挤密法)、碾压及夯实(包括重锤夯实、机械碾压、振动压实、强夯)、 排水固结(包括天然地基预压、砂井预压、塑料排水带预压、真空预压、降水 预压)、置换及拌入(包括振冲置换、深层搅拌、高压喷射注浆、石灰桩等) 和加筋(包括土工聚合物加筋、锚固技术、树根桩、加筋土)。
22、地基处理方法选用原则
答:1.上部结构的要求、2.材料来源、3.机械设备状况、4.地基土的类型、5.处理后土的加固深度、6.周围环境因素和邻近建筑物的安全、7. 对施工工期的要求、8.施工队伍的技术素质、9.经济指标。
23、换土垫层的作用和适用范围是什么?简述其施工要点。
答:作用:提高地基的承载力、减少地基沉降量、防止冻胀、加速软弱土层的排水固结、消除地基湿陷性和胀缩性。
适用范围:适用于素杂土、杂填土、淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土地基以及暗沟暗塘等浅层处理。
施工要点:施工机械应根据不同的换填材料进行选择;施工方法、分层厚度、每次压实遍数等应通过试验确定;垫层所用材料必须具有良好的压实性;砂和砂石垫层地面应铺设在同一标高处,若深度不同,基坑底面应挖成阶梯或斜坡搭接,并按先深后浅的顺序进行垫层施工,搭接处应夯压密实;人工级配的砂石地基,应将砂石拌合均匀后,再进行铺设捣实;在地下水位以下进行施工时,应采用排水或者降低地下水位的措施,使基坑保持无积水状态。
24、简述桩的分类 答:1、按承载特征分类
摩擦型桩、端承型桩 2、按使用功能分类
竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷桩、复合受荷桩 3、按成桩方法分类
非挤土桩、挤土桩、部分挤土桩 4、按桩径大小分类
小直径桩、中等直径桩、大直径桩 5、按桩身材料分类
混凝土桩、钢桩、组合材料桩、木桩
25、基础托换可采用哪些方法?什么叫托换?
答:基础托换:桩式托换、灌浆托换、基础加固法。 当出现原有建筑物的地基需要处理和基础需要加固或改建,或需要在原有建筑物基础下修建地下工程以及邻近建造新工程而影响到原有建筑物的安全等问题时,解决这些问题的技术统称为托换法。
26、红粘土地基有哪些工程措施
答:1、设计措施
工程建设中,应充分利用红粘土上硬下软的分布特征,基础尽量浅埋。对于三级建筑物,当满足持力层承载力时,即可认为已满足下卧层承载力的要求。对基岩面起伏大、岩质坚硬的地基,可采用大直径嵌岩桩或墩基。 2、地基处理
由于红粘土的厚度随下卧层基岩面起伏而变化,常引起不均匀沉降,对于不均匀地基宜进行地基处理。对外露石芽,用可压缩材料做褥垫进行处理,对土层厚度、状态不均匀的地段可用低压缩材料做置换处理。基坑开挖时宜采取保温保湿措施,防止失水干缩。
27、简述地基的震害。
答:1、震陷 2、滑坡 3、地裂 4、液化
28、软土的工程特征有哪些?简述软土地基的工程措施。
答:特征:1、高压缩性 2、抗剪强度低 3、天然含水量高,孔隙比大 4、透水性低 5、触变性 6、流变性 工程措施:1、建筑措施
在满足使用和其他要求的前提下,建筑体型应力求简单。当建筑体型比较复杂时,宜根据其平面形状和高度差异情况,在适当部分用沉降缝将其划分成若干个刚度较好的单元;当高度差异或荷载差异较大时,可将两者隔开一定距离,当拉开距离后的两单元必须连接时,应采用能自由沉降的连接构造。相邻高耸结构或对倾斜有严格要求的构筑物的外墙间隔距离,应根据倾斜值计算确定。 2、结构措施 (1)为减少建筑物沉降和不均匀沉降,可采用以下措施。 ①选用轻型结构,减轻墙体自重,采用架空地板代替室内填土。 ②调整各部分的荷载分布、基础宽度或埋置深度。 ③对不均匀沉降要求严格的建筑物,可选用较小的基底压力。 ④设置地下室或半地下室,采用覆土少、自重轻的基础形式。 (2)对于建筑体型复杂、荷载差异较大的框架结构,可采用箱基、桩基、筏基等加强基础整体刚度,减少不均匀沉降。 (3)对于砌体承重结构的房屋,可采用有效措施增强整体刚度和强度。
3、施工措施 (1)控制施工速度和加载速率不要太快。 (2)在建筑物附近或建筑物内开挖深基坑时,应考虑边坡稳定及降水所引起的问题。 (3)用反压法防止地基土塑流挤出。 (4)在建筑物附近不宜采用深井取水,必要时应通过计算确定深井的位置及限制抽水量,并采取回灌的措施。 (5)在建筑物的四周打板桩围墙,能防止地基软土挤出。 (6)施工时,应注意对软土基坑的保护,减少扰动。 (7)条件许可时,大面积填土宜在建筑物或构筑物施工前完成。
4、地基处理 (1)铺设砂垫层。 (2)采用砂井、砂井预压、电渗法等促使土层排水固结,以提高地基承载力。 (3)遇有局部软土和暗埋的塘、滨、沟、谷、洞等情况,应查清其范围,根据具体情况,采取基础局部深埋、换土垫层、短桩、基础梁跨越等办法处理。 (4)减少建筑物对地基土的附加压力,采用架空地面,减少回填土重量,设置地下室等。 (5)可采用高压喷射、深层搅拌、粉体喷射等方法,将土粒胶结,从而改善土的工程性质。
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什么是莫尔库伦准则,什么是土的极限平衡条件
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1910年莫尔(MOHR)提出材料的破坏是剪切破坏,当任一平面上的剪应力等于材料的抗剪强度时该点就发生破坏,并提出在破坏面上的剪应力`Τ_F` 是该面上法向应力∑ 的函数,即`Τ_F` =F (∑)  这个函数在`Τ_F` ~ ∑ 坐标中是一条曲线,称为莫尔包线(或称为抗剪强度包线),莫尔包线表示材料受到不同应力作用达到极限状态时、滑动面上法向应力∑与剪应力`Τ_F`的关系.理论分析和实验都证明,莫尔理论对土比较合适,土的莫尔包线通常近似地用直线代替,该直线方程就是库仑公式.由库伦公式表示莫尔包线的强度理论称为莫尔—库仑强度理论.2背景编辑1773年,法国学者库伦(Coulomb)根据砂土的试验结果,提出土的抗剪强度τf在应力变化不大的范围内,可表示为剪切滑动面上法向应力σ的线性函数.τ=σtanφφ:土的内摩擦角 ,tanφ称作土的内摩擦系数后来库伦又根据粘性土的试验结果,提出更为普遍的抗剪强度公式:τ=σtanφ+cc:粘性土的内聚力1936年,太沙基(Terzaghi)提出了有效应力原理.根据有效应力原理,土中总应力等于有效应力与孔隙水压力之和,只有有效应力的变化才会引起强度的变化.因此,土的抗剪强度可表示为剪切破坏面上法向有效应σ’的函数.上述库仑公式应改写为τ=σ`tanφ`+c`c`、σ`:分别是粘性土的有效内聚力、有效应力,其他参数意义同上.1910年莫尔(Mohr)提出材料产生剪切破坏时,破坏面上的是该面上法向应力的函数,即τ=f(σ)该函数在直角坐标系中是一条曲线,如图1所示,通常称为莫尔包线.土的莫尔包线多数情况下可近似地用直线表示,其表达式就是库伦所表示的直线方程.由库伦公式表示莫尔包线的土体抗剪强度理论称为莫尔—库伦(Mohr—Coulomb)强度理论.[1]
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建立土的极限平衡条件的依据是______。
A.莫尔应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系
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提问人:匿名网友
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建立土的极限平衡条件的依据是______。&&A.莫尔应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系&&B.莫尔应力圆与抗剪强度包线相割的几何关系&&C.莫尔应力圆与抗剪强度包线相离的几何关系&&D.静力平衡条件
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