工程地質(zhì)與地基基礎(chǔ)試卷含答案

1、工程地質(zhì)與地基基礎(chǔ)試卷含答案(三簡答，四計算)2008年04月19日 星期六11:28三簡答題(每題5分，共15分)1 地基基礎(chǔ)設(shè)計有哪些要求和基本規(guī)定？答：地基基礎(chǔ)設(shè)計必須滿足以下要求：強(qiáng)度要求：必須保證地基在抵抗剪切破壞方面有足夠的安全度,變形要求：必須保證地基基礎(chǔ)變形值小于地基的允許變形值。對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)，以及建造在斜坡上的建筑 物和構(gòu)筑物，尚應(yīng)驗算其穩(wěn)定性?；庸こ虘?yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗算。當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺，對地下室(或地下構(gòu)筑物)應(yīng)進(jìn)行抗浮驗算。 其中第(1)和(2)是最基本要求。2工民建巖土工程勘察中，最常用的勘察方法有哪幾種？比較各種方法的優(yōu)缺 點和適用條件。答

2、：工民建巖土工程勘察中，最常用的勘察方法有坑探、鉆探和觸探。坑探優(yōu)點：能直接觀察地層的結(jié)構(gòu)和變化。缺點：僅能了解地表淺部的情況。鉆探優(yōu)點：能了解地下深處的地層情況，還可直接在孔內(nèi)進(jìn)行某些原位測試。 觸探：是一種勘探方法，又是一種原位測試技術(shù)。既可以劃分土層，又可估 計土的某些特性指標(biāo)或估計地基承載力。按貫入方式不同，分為靜力觸探和動力 觸探。靜力觸探能快速、連續(xù)地探測土層性質(zhì)的變化，但對碎石類土不能貫入。 動力觸探可用于估計粘性土的變形指標(biāo)與軟硬狀態(tài)、砂土的內(nèi)摩擦角與密實度 等。樁基礎(chǔ)有什么優(yōu)越性？什么情況下采用樁基礎(chǔ)？ 答：樁基礎(chǔ)的優(yōu)點：1.豎向承載力高沉降小，沉降速度慢能承受較大的水平荷載

3、和上拔力抗震性能好便于機(jī)械化施工樁基礎(chǔ)的適用條件：1.天然地基軟弱地下水位較高，采用其它基礎(chǔ)型式不經(jīng)濟(jì)或有困難時不允許有過大沉降或不均勻沉降的多高層和重要建筑物承受上拔力或很大水平荷載的高聳結(jié)構(gòu)物需進(jìn)行抗震設(shè)防的建筑物四計算題（共55分）1.一矩形基礎(chǔ)，長5m,寬4m,作用在基礎(chǔ)中心的豎向力設(shè)計值為 1940kN,基 礎(chǔ)埋深1.5m，基底面下第一層粉質(zhì)粘土厚 4m,地下水位在基底以下2m深處， 第二層為很厚的粘土層，求該基礎(chǔ)中心點的最終沉降量。（17分）提示：分層可粗略，地下水位以上粉質(zhì)粘土為一層，其Es= 2.18MPa，地下水位以下粉質(zhì)粘土為一層，其 Es= 3.21MPa，粘土層 &=3

4、.0MPa，計算深度按；二=0.2 ；要求確定19401CN.解：基底壓力+填二粉質(zhì)粘Jb粉質(zhì)粘七7=19.5kN/m粘土“7S3t=201 0 45?4丹=127-18 1 5 = 1( 地基附加應(yīng)力6 = 4.a 據(jù) m=2-5/2=l .25,基底處巳=地下水位處=6.粉質(zhì)粘土與粘土分界處:N=38.75KPA粘土下2m處CZ=21.4KPa此處自重應(yīng)力 (2分)= 18x 1.5+ 19.5x2 +(19.5-10)x 2+(20-10)x 2 = 1(基本滿足；z=0.2m要求，故計算深度取6m。分三層計算。（5分）(100十？6 44)/221802 二 809加” 4(76.44

5、 + 38,75)/22180(38.75 + 21.4)/2nso2 = 27$ 80.9 + 52.8 + 27.6 = 1613/717?/*名詞解釋。（5分*8 ）構(gòu)造結(jié)構(gòu)面：就是指巖體受構(gòu)造應(yīng)力作用所產(chǎn)生的破裂面或破裂帶。包括構(gòu)造節(jié)理、斷 層、劈理以及層間錯動面等。天然應(yīng)力狀態(tài)：是指為經(jīng)人為擾動、主要是在重力場和構(gòu)造應(yīng)力場的綜合作用下，有時 也在巖體的物理、化學(xué)變化及巖漿侵入等的作用下所形成的應(yīng)力所形成的應(yīng)力狀態(tài)。殘余應(yīng)力：承載巖體遭受卸荷時，巖體中某些組分的膨脹回彈趨勢部分地受到其它組分 的約束，于是就在巖體結(jié)構(gòu)中形成殘余的拉，壓應(yīng)力自相平衡的應(yīng)力系統(tǒng)，此即殘余應(yīng)力。3粘滑：剪切破

6、壞過程中，由于動 靜摩擦角的差異，或由于凸起體被剪斷，越過，或由于 轉(zhuǎn)動摩擦中的翻轉(zhuǎn)等所造成的剪切位移的突躍現(xiàn)象，統(tǒng)稱之為粘滑現(xiàn)象。震源機(jī)制斷層面解：象限型初動推拉分布是由于震源斷層錯動這種物理過程所造成的， 由此所求得的結(jié)果稱為震源機(jī)制斷層面解。累進(jìn)性破壞：也稱不穩(wěn)定的破裂發(fā)展階段。由于破裂過程中所造成的應(yīng)力集中效應(yīng)顯著，即使工作應(yīng)力保持不變，破裂仍會不斷地累進(jìn)性發(fā)展，通常某些最薄弱環(huán)節(jié)首先破壞，應(yīng)力重分布的結(jié)果又引起次薄弱環(huán)節(jié)破壞，依次進(jìn)行下去直至整體破壞。體積應(yīng)變轉(zhuǎn)為膨脹，軸應(yīng)變速率和側(cè)向應(yīng)變速率加速地增大。塑流涌出：當(dāng)開挖揭穿了飽水的斷裂帶內(nèi)的松散破碎物質(zhì)時，這些物質(zhì)就會和水一起在壓力

7、下呈夾有大量碎學(xué)屑物的泥漿狀突然地涌入洞中，有時甚至可以堵塞坑道， 給施工造成很大的困難。彎曲一拉裂：主要發(fā)生在斜坡前緣，陡傾的板狀巖體在自重彎矩作用下，于前緣開始向臨空方向懸臂梁彎曲， 并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展。 彎曲的板梁之間互相錯動并伴有拉裂， 彎曲后緣 出現(xiàn)拉裂縫， 形成平行于走向的反坡臺階和槽溝。 板梁彎曲劇烈部位往往產(chǎn)生橫切板梁的折 裂。表層滑動：表面滑動是沿混凝土基礎(chǔ)與基巖接觸面發(fā)生的剪切滑動。主要發(fā)生在壩基巖體 的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于壩體混凝土強(qiáng)度，且?guī)r體完整.無控制滑移的軟弱結(jié)構(gòu)面的條件下。管涌：強(qiáng)烈的滲透變形會在滲流出口處侵蝕成孔洞，孔洞又會促使?jié)B透途徑已經(jīng)減短、 水力梯度有所增大的滲流向它

8、集中，而在孔洞末端集中的滲透水流就具有更大的侵蝕能力， 所以孔洞就不斷沿最大梯度線溯源發(fā)展， 終至形成一條水流集中的管道， 由管道中涌出的水 攜帶較大量的土顆粒，這就是管涌。二.正誤判斷（每小題 2分*10，正確陳述打錯誤陳述或不完整陳述打 “為”巖質(zhì)滑坡面一般為弧形。 （X ）結(jié)構(gòu)面就是地質(zhì)不連續(xù)面。 （V） TOC o 1-5 h z 3蠕變是在變形恒定的情況下巖石內(nèi)應(yīng)力隨時間而降低的行為。（ X）4震級頻度關(guān)系（ lgn=a-bM ）中 b 值愈小震級較高的地震所占的比例愈大。（ V ）5地震基本烈度：在給定時間內(nèi)可能遇到的最大烈度。（ V）6具有一定巖石成分和一定結(jié)構(gòu)的地質(zhì)體稱為巖體。

9、（ X ）7地震發(fā)生時描述震源物理過程的物理量稱為震源參數(shù)。（V ）8斜坡卸荷回彈為斜坡巖體內(nèi)積存的彈性應(yīng)變能釋放而產(chǎn)生的斜坡變形（V）9強(qiáng)風(fēng)化就是全風(fēng)化。 （ X） 10斜坡表面的最大主應(yīng)力大致與斜坡平行，而最小主應(yīng)力為零。（ V）三 問答題？（ 20分*2）試述地震沙土液化的形成機(jī)制。 地震砂土液化機(jī)制包括先后相繼發(fā)生的振動液化和滲流液化兩種過程。（ 1 ）振動液化：砂土受振動時，若位于地下水位以下的飽水帶，則變密就必須排水。地震 的振動頻率大約為 11 周/秒，在這種急速變化的周期性荷載作用下，伴隨每一次振動周期的排水尚未完成， 下一周期的孔隙度再減小又產(chǎn)生了。 應(yīng)排除的水不能排除， 而

10、水又是不可 壓縮的， 所以空隙水必然承受由空隙度減小而產(chǎn)生的擠壓力， 于是就產(chǎn)生了剩余孔隙水壓力 或超孔隙水壓力。 前一的周期的孔隙水壓尚未消散， 下一周期產(chǎn)生的新的剩余孔隙水壓力又 疊加上來，故隨振動持續(xù)時間的增長，剩余孔隙水壓會不斷累積增大。由飽水砂體的抗剪強(qiáng)度 t = c-pw） tg $ =c Otg（pw孔隙水壓；cO為有效正應(yīng)力）在地震 前外力全部由砂骨架承擔(dān)， 此時孔隙水壓力稱中性壓力， 只承擔(dān)本身壓力即靜水壓力。 令此 時的孔隙水壓力為 pw0,振動過程中的剩余下滑孔隙水壓力為Apw,，則振動前砂的抗剪強(qiáng)度為：t =（ cpw0 ） tan $ 振動時：t二c （ pw0+ Apw） tan $ 隨Apw累積性增大，最終 pw0+ Apw= c,此時砂土的抗剪強(qiáng)度降為零，完全不能承受外荷載而達(dá)到液化狀態(tài)。（ 2）滲流液化：砂土經(jīng)振動液化后，這時某一點的孔隙水壓力不僅有振動前的靜水壓力（pw0） ，還有由于砂粒不相接觸懸浮與水中以致全部骨架壓力轉(zhuǎn)化而成的剩余孔隙水壓力（pwe）。震前孔隙水壓呈靜水壓力分布，不同深度處側(cè)壓水位相同，沒有任何水頭差。振 動液化形成剩余孔隙水壓力以后， 不同深度處的側(cè)壓水位就不在相