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土力学地基基础第五版课后作业答案 土力学地基基础第五版pdf

段落一:关于土中水和气体的减少及其他

在地基工程中,土中水和气体的减少是至关重要的。我们还需要了解土的强度与应力之间的关系。还要探讨主动土压力、沉降差、沉降量等相关概念。其中,关于沉降量的研究对于建筑稳定性至关重要。提高地基承载力是土木工程中一项重要的任务。还有浮容重、附加压应力等概念也需要我们深入了解。

段落二:关于地基塑性区

随着基底应力的增加,矩形基础下的土体率先进入塑性情形,即形成塑性区。随着应力继续增加,塑性区会扩大。这种情况下的地基承载力是指在压力泡宽度达到基础宽度的四分其中一个时的应力。当压力泡进一步增大并充满整个基础面时,土体可能出现剪切面,并沿这些剪切面发生滑移。这种情况下的典型破坏案例是加拿大谷仓事故。

段落三:土力学、地基和基础的基本概念

土是在强烈的地质历史时期内,地表母岩经受风化影响后形成的颗粒状堆积物。它是一种松散的或松软的物质,由固体颗粒、液体水和气体组成的三相体。土的一大特点是其固体颗粒之间缺乏连接强度或连接强度远低于颗粒本身的强度。土颗粒之间存在大量孔隙,导致土具有碎散性、压实性、相对移动性和透水性等特点。土在地球表面的分布极为广泛,与工程建设密切相关。在工程建设中,土被用作各种建筑物的地基或材料,或构成建筑物周围的环境或护层。土的性质对工程建设的质量、性状等具有直接而重大的影响。土力学是研究土中应力、变形、强度和稳定性的应用力学分支,还需研究土的物理化学特性以及特殊力学特性。建筑物修建后,其全部荷载由地层承担,承受这些荷载的那部分天然或经过人工改造的地层称为地基。由于土的压缩性大、强度小,多数情况下上部结构荷载不能直接传递给下部土层,而需要通过扩大尺寸来安全地传递给地基。这种扩大结构称为基础。

段落四:国内外土木工程事故分析

地基过度沉降难题

广深铁路K2+150段线路遇到了地基过度沉降的难题。这段线路位于广州市的山涧流水地带,淤泥覆盖层较厚,通车后路基不断下沉。尤其是在1975年后,严重地段的每旬下沉量高达12-16mm。这一难题不仅增加了铁路的维修保养作业量,更严重威胁着铁路列车的安全营运。后来,采用高压喷射注浆法进行了路基土加固处理。

在西安,某住宅楼也遭遇了地基沉降的难题。该建筑位于西安市霸桥区,场地属于Ⅱ级自重湿陷性黄土场地。由于地下管沟积水,导致地基产生湿陷沉降。在最严重的5天里,建筑物的累计沉降量超过了300mm。虽然之后对基础进行了托换处理,止住了继续沉降,但过量沉降严重影响了建筑物的使用功能,如门厅处形成了倒灌水现象,门洞高度严重不足,人员出入极不方便。

土力学课程的内容与特点

《土力学》是土木建筑、公路、铁路、水利、地下建筑、采矿和岩土工程等专业的一门主要课程,属于专业基础课范畴。土力学研究的是天然界的土或岩层,其形成经过、物质成分、天然环境及工程性质极为复杂多变。建筑物的修建会改变地层中原有的应力情形,引起一系列的地基变形、强度、稳定性难题。

在土力学的研究中,除了进行建筑场地的工程地质勘察,了解地层的形成经过、结构、构造、水文地质情况、不良地质现象外,还需要借助力学技巧来分析和研究地层中的应力变化。土坡的稳定性分析也是土力学中的重要内容。由于土的种类繁多,分布复杂,性质各异,因此研究各种不同性质的特殊土和软弱土,并按土质受外界影响而发生变化的客观规律进行处理加固也是本课程的重要内容。

随着科学的提高和工程技术的提高,工程中涉及的绝大多数难题仅靠传统的力学技巧是很难甚至无法求得其解答的。计算机的出现为这类复杂、综合工程难题的数值结局分析提供了可能。数值计算作为一种行之有效的力学分析手段在岩土力学中占据了重要位置。本课程还涉及工程地质学、弹塑性学说、流变学说、地下水动力学、计算机及数值计算技巧等多个学科领域的智慧,因此土力学的首要特点是内容广泛,综合性强。

与其它连续介质力学难题不同,岩土工程难题还需要结合以往的建设经验,根据实际调查、必要的现场及室内试验、测试资料进行综合研究分析。这也体现了土力学操作性强的特点。

本学科的提高概况

地基基础是一项古老的建筑工程技术。早在史前的人类建筑活动中,就被应用。许多著名的古代建筑物如中国的长城、运河、赵州安济桥、都江堰以及埃及的金字塔等,都是建立在牢固的地基基础之上才能留存至今。由于历史上的生产操作规模和智慧水平限制,地基基础长期仅作为建筑工程技术停留在经验积累和感性认识阶段。

难题一:基底压力的计算

选项中提供了不同数值的KPa,对于一条形基础,底宽1m,埋深1m,承受来自承重墙的竖向荷载为150KN/m,需要计算基底压力P。

答案:基底压力P的计算涉及多个影响,包括基础的尺寸、埋深以及承受的荷载等。根据所给条件,经过计算,基底压力P的正确答案应该是C. 170KPa。

难题二:不属于一维固结学说基本假设的选项

答案:一维固结学说的基本假设中并不包括某一项。正确答案是A.土颗粒和水是不可压缩的,由于在一维固结学说中,通常假设土层是可压缩的,而土颗粒和水之间的相互影响也是重要的考虑影响。

难题三:模量在弹性力学公式中的应用

答案:在采用弹性力学公式计算地基最终沉降量时,式中的模量应取C.弹性模量。这是由于弹性模量能够反映材料的刚性和抵抗变形的能力,对于地基沉降量的计算具有重要意义。

8. 对于一般建筑物,特别是在施工期间,地基土质的差异会导致不同的沉降量。特别是对于碎石土和砂土,由于其压缩性小、渗透性大,施工期间的地基沉降量往往已经完成或基本完成。选项A是正确的。

9. 关于两矩形基础的难题,当两基础的基底附加压力相等时,它们在z深度处的竖向应力分布并不相同。大尺寸基础角点下z深度处的应力与小尺寸基础角点下两倍z深度处的应力并不相等。因此正确答案是D.以上说法均不正确。

10. 当粘土地基的固结度达到某一值时,例如固结度达到40%时的沉降量为100mm,我们需要推算最终固结沉降量。这需要考虑地基土质的固结特性及固结经过中的变化规律。经过分析,最终固结沉降量并不是简单的倍数关系,因此无法直接得出答案。通常这需要更为详细的工程地质勘查和试验数据来准确估算。


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