第一篇：土力学习题

《土力学》习题精选

１．土由哪几部分组成?土中次生矿物是怎样生成的?粘土矿物分哪几种?蒙脱石有什么特性? ２． ３． ４． ５． ６． 土的粒径分哪几组?何谓粘粒?各粒组的工程性质有什么不同? 何谓土的粒径级配?粒径级配曲线的纵坐标表示什么?不均匀系数CU>10,反映土的什么性质? 土力学中的土中水包括哪几种?结合水有何特性?固态水对工程有何影响? 土的物理性质指标有哪些?其中哪几个可以直接测定?常用测定方法是什么? 无粘性土最主要的物理状态指标是什么?用孔隙比e、相对密度D，和标准贯入试验锤击数N来划分密实度各有何优缺点? ７． ８． 粘性土最主要的物理特征是什么?何谓液限?如何测定?何谓塑限?如何测定? 已知甲土的含水量w1大于乙土的含水量w2，试问甲土的饱和度Sr1是否大于乙土的饱和度Ｓr2? ９． 下列土的物理指标中，哪几项对粘性土有意义，哪几项对无粘性土有意义? ①粒径级配；②相对密度；⑧塑性指数；④液性指数；⑤灵敏度。１０． 无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、构造及物理状态诸方面，有哪些重要区别? １１． 地基土分哪几大类?各类土划分的依据是什么? １２． 在某住宅地基勘察中，已知一个钻孔原状土试样结果为：土的密度 ρ＝1．80g／cm3，土粒比重GS=2．70，土的含水量W＝18．0％。求其余6个物理性质指标。１３． 某住宅进行工程地质勘察时，取回一个砂土试样。经筛析试验，得到各粒组含量百分比，如图所示，试定砂土名称。１４． 某住宅工程地质勘察中取原状土做试验。用天平称50cm3，湿土质量为95．15g，烘干后质量为75．05g，土粒比重为2．67。计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、有效密度、天然含水量、孔隙比、孔隙度和饱和度。(答案：1．90，1．50，1．94，0．94g／cm３，26．8％，0．78，43．8％，0．918)１５． 某宾馆地基土的试验中，已测得土样的干密度ρd＝1．54g／cm3，含水量w＝19．3％，土粒比重GS＝2．71。计算土的e，n和Ｓr。此土样又测得wL＝28．3％，Wp＝16．7％，计算Ip和IL，描述土的物理状态，定出土的名称。(答案：0．76，43．2％，0．69；11．6，0．224，硬塑状态，粉质粘土)１６． 一办公楼地基土样，用体积为lOOcm3的环刀取样试验，用天平测得环刀加湿土的质量为241．OOg，环刀质量为55．OOg，烘干后土样质量为162．OOg，土粒比重为2．70。计算该土样的W，Ｓr，e，n，ρ，ρsat，ρ，和ρd，并比较各种密度的大小。(答案：14．8％，0．60，0．67，40．0％；1．86g／cm3，2．02g／cm3，1．02g／cm3，1．62g／cm3；ρsat>ρ>ρd>ρ′)１７． 有一砂土试样，经筛析后各颗粒粒组含量如下。试确定砂土的名称。粒组(mm)<0．075 0．075～0．1 0．1～0．25 0．25—0．5 0．5～1．0 >1．0 含量(％)8．0 15．0 42．0 24．0 9．0 2．0(答案：细砂)１８． 已知甲、乙两个土样的物理性试验结果如下： 土 样 wL(％)wP(％)W(％)Gs Sr 甲 30．0 12．5 28．0 2．75 1．0 乙 14．0 6．3 26．0 2．70 1．0 试问下列结论中，哪几个是正确的?理由何在?①甲土样比乙土样的粘粒(d<0．005mm颗粒)含量多；②甲土样的天然密度大于乙土样；③甲土样的干密度大于乙土样；④甲土样的天然孔隙比大于乙土样。(答案：①，④)１９． 已知某土试样的土粒比重为2．72，孔隙比为0．95，饱和度为0．37。若将此土样的饱和度提高到0．90时，每lm3的土应加多少水?(答案：258kg)２０． 一干砂试样的密度为1．66g／cm3，土粒比重为2．70。将此干砂试样置于雨中，若砂样体积不变，饱和度增加到0．60。计算此湿砂的密度和含水量。(答案：1．89g／cm3，13．9％)２１． 地下水运动有何规律?达西定律的物理概念是什么? 何谓土的渗透系数? 如何确定渗透系数的数值? ２２． 试阐述动水力、流砂和潜蚀的物理概念和对建筑工程的影响。２３． 某工程的地基为粗砂进行渗透试验，已知试样长度为20cm，试样截面面积为5cm2，试验水头为50cm。试验经历10秒钟，测得渗流量为5cm3。求粗砂的渗透系数k。(答案：k＝4 × 10-2cm／s)２４． 土力学实验室进行粉砂渗透试验，试样长度为15cm，试样截面面积为5cm2，试验水头为20cm。试验经历l０分钟，测得渗流量为3cm3。求粉砂的渗透系数k。(答案：k＝7．5 × 10-4cm／s)２５． 建筑工程基槽排水，引起地下水由下往上流动。水头差70cm，水流途径为60cm，砂土的饱和重度γsat＝20．2kN／m3。问是否会产生流砂?(答案：产生流砂)２６． 基础底面压应力的计算有何实用意义?柔性基础与刚性基础的基底压应力分布是否相同?何故? ２７． 怎样计算中心荷载与偏心荷载作用下基底压应力? ２８． 何谓附加应力?基础底面的接触应力与基底的附加应力是否指的同一应力? ２９． 附加应力在地基中的传播、扩散有何规律?目前附加应力计算的依据是什么?附加应力计算有哪些假设条件?与工程实际是否存在差别? ３０． 某教学大楼工程地质勘察结果：地表为素填土，γ1=18．0kN／m3，厚度h1=1.50m；第二层为粉土，γ2＝19．4kN／m3，厚度h2＝3．60m；第三层为中砂，γ3＝19．8kN／m3，厚度h3＝1.80m；第四层为坚硬整体岩石。地下水位埋深1．50m。计算基岩顶面处土的自重应力。若第四层为强风化岩石，该处土的自重应力有无变化?(答案： 132．5kPa；有变化，为78．5kPa)３１． 某商店地基为粉土，层厚4．80m。地下水位埋深1．10m，地下水位以上粉土呈毛细管饱和状态。粉土的饱和重度γsat=20．1kN／m3。计算粉土层底面处土的自重应力。(答案：59.48kPa)３２． 已知某工程为条形基础，长度为L，宽度为B。在偏心荷载作用下，基础底面边缘处附加应力σmax＝150kPa，σmin＝50kPa。选择一种最简方法，计算此条形基础中心点下，深度为：0，0．25B，0．50b，1．0B，2.0B，3．0B处地基中的附加应力。(答案：分别为100kPa，96kPa，82kPa，55．2kPa，30．6kPa，20．8kPa)３３． 已知某条形基础，宽度为6．Om，承受集中荷载P＝2400kN／m，偏心距e＝ o．25m。计算基础外相距3．Om，A点下深度9．Om处的附加应力。(答案：81．3kPa)３４． 今有一矩形面积地基，长度为2．０m，宽度为1．０m，其上作用均布 荷载P＝100kPa，如图所示。计算此矩形面积的角点A、边点E、中心点O，以及矩形面积外F点和G点下，深度z＝1．０m处的附加应力。并利用计算的结果，说明附加应力的扩散规律。３５． 载荷试验有何优点?什么情况应做载荷试验?载荷试验试坑的尺寸有要求，为什么?载荷试验如何加载?如何测沉降?停止加荷的标准是什么?在p——s曲线上怎样确定地基承载力? ３６． 何谓超固结土与欠固结土?这两种土与正常固结土有何区别? ３７． 何谓沉降差?倾斜与局部倾斜有何区别?建筑物的沉降量为什么要有限度? ３８． 何谓地基允许变形值?何种建筑结构设计中以沉降差作为控制标准?高炉与烟囱以何种变形值作为控制标准? ３９． 当建筑工程沉降计算值超过国家规范允许值时，应采取什么措施?5层砖混结构条形基础，砖墙发生八字形裂缝是什么原因? ４０． 某厂房为框架结构，柱基底面为正方形，边长L＝b＝4．０m，基础埋置深度为d＝1．０m。上部结构传至基础顶面荷重P＝1440kN。地基为粉质粘土，土的天然重度γ＝16．0kN／m3，土的天然孔隙比e＝0．97。地下水位深3．4m，地下水位以下土的饱和重度γsat＝18．2kN／m3。土的压缩系数：地下水位以上为α1＝0．30MPa-1，地下水位以下为α2＝0．25MPa-1。计算柱基中点的沉降量。４１． 某厂房为框架结构独立基础，基础底面积为正方形，边长L＝B＝4．0m。上部结构传至基础顶面荷载P＝1440kN。基础埋深d＝1．0m。地基为粉质粘土，土的天然重度γ＝16．0kN／m3。地下水位深度3．4m，水下饱和重度γsat＝18．2kN／m3。土的压缩试验结果，e——σ曲线，如图所示。计算柱基中点的沉降量。４２． 某厂房为框架结构独立基础，基础底面积为正方形，边长L＝B＝4．0m。上部结构传至基础顶面荷载P＝1440kN。基础埋深d＝1．0m。地基为粉质粘土，土的天然重度γ＝16．0kN／m3。地下水位深度3．4m，水下饱和重度γsat＝18．2kN／m3。地基土平均压缩模量：地下水位以上Es1＝5．5MPa，地下水位以下Es2＝6．5MPa。地基土承载力标准值fk＝94kPa。用《规范》推荐法计算柱基中点的沉降量。４３． 某住宅楼工程地质勘察，取原状土进行压缩试验，试验结果如表所示。计算土的压缩系数α1—2和相应侧限压缩模量Es1—2，评价此土的压缩性。(答案：0．16MPa-1，12．2MPa；中压缩性)压应力σ／kPa 孔隙比e 50 0．964 100 0．952 200 0．936 300 0．924 ４４． 某宾馆柱基底面尺寸为4．00m×4．00m，基础埋深d=2．00m。上部结构传至基础顶面中心荷载N＝4720kN。地基表层为细砂，γ1＝17．5kN／m3，Es1＝8．0MPa，厚度h1＝6．00m；第二层为粉质粘土，Es2＝3．33MPa，厚度h2＝3．00m；第三层为碎石，厚度h3=4．50m，Es3＝22MPa。用分层总和法计算粉质粘土层的沉降量。(答案：60mm)４５． 某工程矩形基础长度3．60m，宽度2．00m，埋深d＝1．00m。地面以上上部荷重N＝900kN。地基为粉质粘土，γ＝16．0kN／m3，el＝1．0，α＝0．4MPa-1。试用《规范》法计算基础中心O点的最终沉降量。(答案：68．4mm)４６． 某办公大楼柱基底面积为2．00m×2．00m，基础埋深d＝1．50m。上 部中心荷载作用在基础顶面N＝576kN。地基表层为杂填土，γ＝17．0kN／m3，厚度h1=1．50m；第二层为粉土，γ2＝18．0kN／m3，Es2＝3MPa，厚度h2=4．40m；第三层为卵石，Es3＝20MPa，厚度h3＝6.5m。用《规范》法计算柱基最终沉降量。(答案：123．5mm)４７． 已知某大厦采用筏板基础，长度42．5m，宽度13．3m，基础埋深d＝4．0m。基础底面附加应力P。＝214kPa，基底铺排水砂层。地基为粘土，Es＝7．5MPa，渗透系数k＝0．6×10—8cm／s，厚度8．00m。其下为基岩，基岩面附加应力σ2＝160kPa。计算地基沉降与时间关系。４８． 土的抗剪强度指标是如何确定的?说明直接剪切试验的原理，直剪试验简单方便是否可应用于各类工程? ４９． 土的密度大小和含水量高低，对φ与c有什么影响? ５０． 为什么土的颗粒越粗，其内摩擦角φ越大?相反，土的颗粒越细，其粘聚力Ｃ越大？ ５１． 在外荷作用下，土体中发生剪切破坏的平面在何处?是否剪应力最大的平面首先发生剪切破坏?在什么情况下，剪切破坏面与最大剪应力面是一致的?在通常情况下，剪切破坏面与大主应面之间的夹角是多大? ５２． 地基临界荷载的物理概念是什么?中心荷载与偏心荷载作用下，临界荷载有何区别?建筑工程设计中，是否可直接采用临界荷载为地基承载力而不加安全系数?这样设计的工程是否安全?为什么? ５３． 建筑物的地基为何会发生破坏?地基发生破坏的形式有哪几种?各类地基发生破坏的条件是什么?如何防止地基发生强度破坏、保证建筑物的安全与正常使用? ５４． 已知地基土中某点的最大主应力为σ1＝600kPa，最小主应力 σ3= 200 kPa。绘制该点应力状态的摩尔应力圆。求最大剪应力τmax值及其作用面的方向，并计算与大主应面成夹角α＝15°的斜面上的正应力和剪应力。５５． 某教学大楼工程地质勘察时，取原状土进行直接剪切试验(快剪法)。其中一组试验，4个试样分别施加垂直压力为100，200，300，400kPa，测得相应的破坏时的剪应力分别为：68，114，163，205kPa。试用作图法求此土样的抗剪强度指标c与φ值。若作用在此土中某平面上的法向应力为250kPa，剪应力为1lOkPa，试问是否会发生剪切破坏?又如法向应力提高为340kPa，剪应力提高为180kPa，问土样是否会发生破坏? ５６． 某大厦为高层建筑，在建筑场地进行工程地质勘察时，在地下水位以下粘性土地基中取原状土进行三轴压缩试验，采用固结不排水剪切试验。一组4个试样，周围压力分别为60，100，150，200kPa。试样剪损时的最大主应力σ1与孔隙水压力u的数值，如表所示。试用总应力法和有效应力法确定土的抗剪强度指标。试样编号 σl／kPa σ3／kPa u ／kPa 1 145 60 2l 2 218 100 38 3 310 150 62 4 405 200 84 ５７． 某宾馆设计采用框架结构独立基础。基础底面尺寸：长度3．00m，宽度为2．40m，承受偏心荷载。基础埋深1．00m。地基土分3层：表层为素填土，天然重度γ1＝17．8kN／m3，层厚h1＝0．80m；第②层为粉土，γ2＝18．8kN／m3，内摩擦角φ2＝21°，粘聚力C2＝12kPa，层厚h2＝7．40m；第③层为粉质粘土，γ3＝19．2kN／m3，φ3＝18°，C3＝24kPa，层厚h3＝4．80m。计算宾馆地基的临界荷载。５８． 某办公楼采用砖混结构条形基础。设计基础底宽b＝1．50m，基础埋深d＝1．40m。地基为粉土，天然重度γ＝18．0kN／m3，内摩擦角φ＝30°，粘聚力C＝10kPa。地下水位深7．8m。计算此地基的极限荷载和地基承载力。５９． 某工程设计采用天然地基，浅埋矩形基础。基础底面尺寸：长度L=3．00m，宽度b＝1．50m，基础埋深d＝1．20m。地基为粉质粘土，土的天然重度γ＝18．5kN／m3，内摩擦角φ＝30°，粘聚力Ｃ＝8kPa。地下水位埋深8．90m。荷载倾斜角①δ0=5°42′；②δ0＝16°42′。计算地基极限荷载。６０． 某高层建筑地基取原状土进行直剪试验，4个试样的法向压力分别为100，200，300，400kPa，测得试样破坏时相应的抗剪强度为τf＝67，119，162，216kPa。试用作图法，求此土的抗剪强度指标Ｃ、φ值。若作用在此地基中某平面上的正应力和剪应力分别为225kPa和105kPa，试问该处是否会发生剪切破坏? 答案：C＝18kPa，φ＝26°20′；不会发生剪切破坏)６１． 某大厦地基为饱和粘土，进行三轴固结不排水剪切试验，测得4个试样剪损时的最大主应力σ

1、最小主应力σ3和孔隙水压力u的数值如下表。试用总应力法和有效应力法，确定抗剪强度指标。σl／kPa σ3／kPa u／kPa 145 60 31 218 100 57 310 150 92 401 200 126 ６２． 某公寓条形基础下地基土体中一点的应力为：σz＝250kPa，σx＝100kPa，τ＝40kPa。已知地基为砂土，土的内摩擦角φ＝30°。问该点是否剪损?若σz和σx不变，τ值增大为60kPa，则该点是否安全?(答案：未剪损；剪损)６３． 已知住宅采用条形基础，基础埋深d=1．20m，地基土的天然重度γ＝18．0kN／m3，粘聚力Ｃ＝25kPa，内摩擦角φ＝15°。计算地基的临塑荷载Pcr(答案： 170．93kPa)６４． 某办公大楼设计砖混结构条形基础。基底宽度b＝3．00m，基础埋深d= 2．00m，地下水位接近地面。地基为砂土，饱和重度γsat＝21．1kN／m3，内摩擦角φ＝30°，荷载为中心荷载。求：①地基的临界荷载；②若基础埋深d不变，基底宽度b加大一倍，求地基临界荷载；③若基底宽度b不变，基础埋深加大一倍，求地基临界荷载；④由上述三种情况计算结果，可以说明什么问题?(答案：①164kPa，②204kPa，⑧289kPa，④说明基底宽度b与基础埋深d增大时，地基临界荷载也随之增大。其中埋深d增大使临界荷载增大更显著。)６５． 某宿舍楼采用条形基础底宽b＝2．00m，埋深d＝1．20m。每m荷载包括基础自重在内为500kN。地基土的天然重度为20kN／m3，粘聚力c＝10kPa，内摩擦角φ＝25°。地下水位埋深8．50m。问地基稳定安全系数有多大?(答案：2．8)６６． 某工程设计框架结构，采用天然地基独立基础，埋深d＝1．00m。每个基础底面荷载为1 200kN。地基为砂土，天然重度γ＝19．0kN／m3，饱和重度γsat＝21．0kN／m3，内摩擦角φ＝30°，地下水位埋深1．00m。要求地基稳定安全系数K≥2．o，计算基础底面尺寸。(答案：2．0 × 2．O m2)６７． 某海滨保税区综合小楼设计基础长L＝3．00m，基底宽B＝2．40m，埋深d= 1．20m。地基表层为人工填土，天然重度γ1＝18．0kN／m3，层厚1．20m；第②层为饱和软土，天然重度γ2＝19．0kN／m3，内摩擦角φ＝0，粘聚力c＝16kPa。地下水位埋深1．40m。计算综合小楼地基极限荷载和地基承载力。(答案：123．7kPa，82．5kPa)６８． 某高压输电塔设计天然地基独立浅基础。基础长度L=4．00m，基底宽度B=3．00 m，基础埋深d＝2．00 m。地基为粉土，土的天然重度γ＝18．6 kN／m3，内摩擦角 φ=16°，粘聚力C＝8 kPa，无地下水，荷载倾斜角δ0＝11°18′。计算地基的极限荷载。(答案：247kPa)６９． 土压力有哪几种?影响土压力大小的因素是什么?其中最主要的影响因素是什么? ７０． 何谓静止土压力?说明产生静止土压力的条件、计算公式和应用范围。７１． 何谓主动土压力?产生主动土压力的条件是什么?适用于什么范围? ７２． 何谓被动土压力?什么情况产生被动土压力?工程上如何应用? ７３． 朗肯土压力理论有何假设条件?适用于什么范围?主动土压力系数ka与被动土压力系数Kp如何计算? ７４． 土坡稳定有何实际意义?影响土坡稳定的因素有哪些?举出土坡滑动的实例，如何预防土坡发生滑动? ７５． 土坡稳定分析圆弧法的原理是什么?为何要分条计算?计算技巧有何优点?最危险的滑弧如何确定? ７６． 设计一堵岩基上的挡土墙，墙高H＝6．0m，墙后填土为中砂，重度γ=18．5kN／m3，内摩擦角φ＝30°。计算作用在挡土墙上的土压力。７７． 已知某挡土墙高度H＝8．0m，墙背竖直、光滑，填土表面水平。墙后填土为中砂，重度γ＝18．0kN／m3，饱和重度γsat＝20kN／m3，内摩擦角φ＝30°。(1)计算作用在挡土墙上的总静止土压力P0，总主动土压力Pa；(2)当墙后地下水位上升至离墙顶4．0m时，计算总主动土压力Pa，与水压力Pw。７８． 已知某混凝土挡土墙，墙高为H＝6．0m，墙背竖直，墙后填土表面水平，填土的重度γ＝18．5kN／m3，内摩擦角φ＝20°，粘聚力c＝19kPa。计算作用在此挡土墙上的静止土压力、主动土压力和被动土压力，并绘出土压力分布图。７９． 已知某挡土墙高度H＝6．0m，墙背竖直，填土表面水平，墙与填土的摩擦角δ＝20°。填土为中砂，重度γ＝18．5kN／m3，内摩擦角φ＝30°。计算作用在挡土墙上的主动土压力。８０． 已知某挡土墙高度H＝6．0m，墙背倾斜ε＝10°，墙后填土倾角β＝10°，墙与填土摩擦角δ＝20°。墙后填土为中砂，中砂的重度γ＝18．5kN／m3，内摩擦角φ＝30°。计算作用在此挡土墙上的主动土压力。８１． 已知某挡土墙高度H＝6．00m，墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平。填土为粗砂，重度γ＝19．0kN／m3，内摩擦角φ＝32°，在填土表面作用均布荷载q＝18．0kN／m2。计算作用在挡土墙上的主动土压力Pa及其分布。８２． 已知某混凝土挡土墙高度H＝6．Om，墙背竖直，墙后填土表面水平，填土平分两层：第一层重度γ1＝19．0kN／m3，粘聚力C1＝10kPa，内摩擦角φ＝16°；第二层γ2＝17．0kN／m3，C2＝0，φ＝30°。计算作用在此挡土墙上的主动土压力，并绘出土压力分布图。８３． 北京某高层建筑基槽开挖后发生了滑坡，经加固后，边坡高度为6．5m，坡顶塔吊基础宽2．0m，离坡边缘2．0m，坡脚至坡顶水平距离为5．0m。已知塔吊最大轮压力750kN。坡面土实测指标：天然重度γ＝19．0kN／m3，内摩擦角φ＝23°，粘聚力C＝32kPa。验算此基槽边坡的稳定性。８４． 某工程场地勘察地基土分为两层，第一层为粉质粘土，天然重度γ1=18．2kN／m3，粘聚力C1＝5．8kPa，内摩擦角φ1＝23°，层厚h＝2．0m；第二层为粘土，相应的γ2＝19．0kN／m3，C2＝8．5kPa，φ2＝18°，层厚h2＝8．3m。基坑开挖深度为5．0m。设计此基坑开挖的坡度。８５． 已知某工程基坑开挖深度H＝5．0m，地基土的天然重度γ＝19．0KN／m3，内摩擦角φ＝15°，粘聚力C＝12kPa。求此基坑开挖的稳定坡角。８６． 已知某挡土墙高度H＝4．0m，墙背竖直、光滑。墙后填土表面水平。填土为干砂，重度γ＝18．0kN／ m3，内摩擦角φ＝36°。计算作用在此挡土墙上的静止土压力Pa。(答案： 37．4kN／m；)８７． 上题，若挡土墙的摩擦角δ＝24°，其余条件不变。计算此时的主动土压力Pa。(答案：36．3kN／m)８８． 已知某地区修建一挡土墙，高度H＝5．0m，墙的顶宽B＝1．5m，墙底宽度B=2．5m。墙面竖直，墙背倾斜，填土表面倾斜β＝12°，墙背摩擦角δ＝20°。墙后填土为中砂，重度γ＝17．0kN／m3，内摩擦角φ＝30°。求作用在此挡土墙背上的主动土压力Pa和Pa的水平分力与竖直分力。(答案：106kN／m；90，5kN／m；55．0kN／m)８９． 某挡土墙高度H＝10．0m，墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平。填土上作用均布荷载q＝20kPa。墙后填土分两层：上层为中砂，重度γ＝18．5kN／m3，内摩擦角φ1＝30°，层厚h1＝3．0m；下层为粗砂，γ2=19.0kN／m3，φ2＝35°。地下水位在离墙顶6．0m位置。水下粗砂的饱和重度为γsat＝20．0kN／m3。计算作用在此挡土墙上的总主动土压力和水压力。(答案：298kN／m；80．0kN／m)９０． 已知一均匀土坡，坡角θ＝30°，土的重度γ＝16．0kN／m3，内摩擦角φ＝20°，粘聚力c＝5kPa。计算此粘性土坡的安全高度H。(答案：12．0m)９１． 已知某路基填筑高度H＝10．Om，填土的重度γ＝18．0kN／m3，内 摩擦角φ＝20°，粘聚力C＝7kPa。求此路基的稳定坡角θ。(答案：35°)９２． 某高层住宅基坑开挖深度H＝6．0m，土坡坡度为1：1。地基土分两层； 第一层为粉质粘土，天然重度γ1＝18．0kN／m3，内摩擦角φ1＝20°，粘聚力C1＝5.4kPa，层厚h1＝3.Om；第二层为粘土，重度γ2＝19．0kN／m3，φ2＝16°，c2＝10kPa，层厚h2＝10．Om。试用圆弧法计算此土坡的稳定性。(答案：K≈1．0)９３． 我国一所大学建造教职工住宅楼4幢，均为6层建筑。经岩土工 程勘察结果，该住宅楼地基分为下列4层： 表层为人工填土层，层厚1．0m～2．7m；第②层为粉土层，层厚0m～1．4m； 第③层为粉砂层，层厚1．3m～2．9m； 第④层为粉质粘土，层厚超过6m。粉质粘土层测试数据 测 试 项 目 标准贯入试验N 轻便触探试验N10 孔隙比e 液性指数IL 数 据 8．3，11．7，12．0，10．5，10．2，7．2 26,56,49,39,49,53,47,45,43,72,26,33，37,33,35 0.646 0.602，0.773，0.796 0.67l，0.808 0．47，0．58，0．72，0．78，0．66，0．76 样本数n 6 15 6 6平均值μ 9．98 42．9 0．716 0．66 计算粉质粘土的地基承载力。９４． 新疆一幢高层建筑，经正规的工程地质详细勘察，地基土分3层：表层 为杂填土, 层厚0．2m～0．6m，松散；第②层为含粉土角砾，层厚1．8m～15．3m，稍密～中密；第③为残积层(泥岩)可塑状态，局部分布，层厚3．0m左右；第④层为基岩，强风化带厚1．5m左右其下为中等风化砂岩及泥岩互层。勘察报告提供第②层的地基承载力标准值fk=180kPa。校核此数据。９５． 何谓地基承载力?有哪几种确定方法?各适用于何种情况? ９６． 地基承载力基本值f0、标准值fK与设计值f，三者有什么区别?为何要进行宽度与埋深的修正? ９７． 某6层住宅设计条形基础，基础底宽b=1．80m，埋深d＝1．50m。地 基表层为素填土，天然重度γ1＝17．5kN／m3，层厚h1＝1．50m；第②层为粘土，γ2=18，5kN／m3，W＝33．0％，WL＝51．6％，Wp＝26．8％，e＝0．80。设ψf =1。确定地基承载力基本值与设计值。(答案：240kPa，268kPa)９８． 某工厂车间吊车梁柱基为独立基础，基础底面长度L=4.00m，宽度B＝3．00m，埋深2．00m。地基表层为人工填土层，天然重度γ＝18．5kN／m3，层厚2．00m。第②层为粉土，孔隙比e＝o．85，天然含水量w＝15．0％。设ψf =o．9。确定地基承载力基本值、标准值与设计值。(答案：170kPa，153kPa，183．5kPa)９９． 一商店门市部房屋基础底宽b＝1．00m，埋深d＝1．50m。地基为粘土，测得地基土的物理性质：W=31．0％，γ＝19．0kN／m3，ds=2．77；WL=51．6％，Wp＝26．8％，N10＝28。确定地基承载力设计值。设ψf ＝0．85。(答案：214kPa)１００． 一高层建筑箱形基础长度为23．00m，宽度为8．50m，埋深为4．00m。地基表层为素填土，层厚1．80m，γ1＝17．8kN／m3；第②层为粉i，层厚18．Om。地下水位深2．80m。粉土层的物理性质指标为：水上γ=18．9kN／m3，水下γsat＝19．4kN／m3,W＝28．0％，WL＝30.0％，Wp＝23．0％。确定地基承载力设计值。设ψf ＝0．90。(答案：222．3kPa)

第二篇：土力学测验习题及答案

土力学测验

姓名学号专业及班级

一、填空题（10分）

1、土中孔隙体积与土的土粒体积之比称为。

2、渗透力是一种力。它的大小和

相一致。

3、土体的压缩系数被认为是由于土体中减小的结果。

4、地基中的应力一般包括由土体自重引起的和由新增外荷引起的。

5、已知某地基土，重度 =19.3kN/m3，地下水位在地面以下2m处，则2m处由上部土层所产生的竖向自

重应力为38.6kPa。若地下水位以下土的饱和重度sat =20.6kN/m3,则地面以下4m处由上部土层所产生的竖向自重应力为59.8kPa。

6、已知某天然地基上的浅基础，基础地面尺寸为3.5m×5.0m，埋深d =2m，由上部结构传下的竖向荷载

F =4500kN，则基底压力为kPa。

二、选择题（20分）

1、对粘性土进行分类定名的依据是（B）

A．液限B．塑性指数C．液性指数D．塑限

2、室内测定土的压缩性指标的试验为（C）

A．剪切试验B．侧限压缩试验C．无侧限压缩试验D．静载试验

3、自重应力在均质土中呈（C）分布。

A．折线分布B．曲线分布C．直线分布D．均匀分布

4、某柱下方形基础边长2m，埋深d =1.5m，柱传给基础的竖向力F =800kN，地下水位在地表下0.5m

处，则基底压力P为（A）。

A．220kPaB．230kPaC．210kPaD．215kPa5、下面有关自重应力的描述不正确的是：（C）

A、在求地下水位以下的自重应力时，应取其有效重度计算

B、自重应力随深度的增加而增大

C、地下水位以下的同一土的自重应力按直线变化，或按折线变化

D、土的自重应力分布曲线是一条折线，拐点在土层交界处和地下水位处

6、在土工试验室中，通常用（B）测定土的密度

A．联合测定法B．环刀法C．比重计法D．击实仪

7、下列关于影响土的渗透系数的因素中描述正确的：①粒径的大小和级配；②结构与孔隙比；③饱和度；④矿物成分；⑤渗透水的性质（B）

A．仅①②对渗透系数有影响；

B．④⑤对渗透系数无影响；

C．①②③④⑤对渗透系数均有影响。

8、地基中，地下水位的变化，会引起地基中的自重应力（D）

A．增大B．减小C．不变D．可能增大，也可能减小

9、某场地自上而下的土层分布为：

A．99.8kPaB．109.8kPaC．111kPaD．109.2kPa10、不透水岩基上有水平分布的三层土，厚度为1m，渗透系数分别为k1 =1m/d，k2 =2m/d，k3 =10m/d，则等效土渗透系数kx为多少？（B）

A．12m/dB．4.33m/dC．1.87m/d

三、判断题（5分）

1.2.3.4.5.甲土的饱和度大于乙土，则甲土的含水量一定高于乙土（×）某砂的不均匀系数为10，曲率系数为5，则该砂为良好级配。（×）在进行渗透试验时，如未对土样充分饱和，则测出的渗透系数偏大。（×）在任何情况下，土体自重应力都不会引起地基的沉降。（×）在荷载分布范围内任意点沿垂线的附加应力 z值，随深度愈向下愈大。（×）

四、计算题

1、某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g，烘干后，干土质量为167g。若土的相对密度ds

为2.66，试求该土样的含水量、密度、孔隙比e、饱和度Sr。（15分）

m187167w100%100%12%ms167

em1871.87g/cm3 V100VV100167/2.66d0.122.660.593Sr86% VS167/2.66n(100167/2.66)/100

12、室内做常水头渗透试验，土样截面积为70cm3，两测压管间的土样长为10cm，两端作用的水头为7cm，在60s时间内测得渗透水量为100cm3，水温为20oC。试计算渗透系数k。（15分）

K=Q*L/AHT=100*10/70*7*60=0.03403、某地基剖面图如图所示，计算各分层处的自重应力，并绘制自重应力沿深度的分布图。（15分）

25.561.591.5

第三篇：土力学(中国水利水电出版社出版)第四章习题

习题4-2

解：由题可知：

水头差△h=18cm，路径L=10m=1000cm，时间t=13h=46800s vki

kvL/t1000/468001.187(cm/s)ih/L18/1000

习题4-3

如图所示：

B点的孔隙水压力uBhB(h1

B点的总应力Bh1satLh0.40.2)10(0.3)4(kPa)2222L0.4100.3207(kPa)22

BuB3(kPa)B点的有效应力B

习题4-6

（a）由图知，上下游水位差h=4m，nd=10，则相邻等势线的水位差为Δh=h/ nd=0.4m，经过b点的测压管水头比总水头低8×Δh=3.2m；hb=h−3.2=0.8m； 

则b点的测压管水头为：hbhbhb3.60.84.4m；（注：式中hb为图上量出=3.6m）

b点的孔压为：ubwhb104.444kPa； 

Lwhb103.6100.828(kPa)b点的有效压力为：b

（注：式中L是土样高度，此处等于hb）

（b）c点所在流网（板桩下游侧）的平均渗流力为：jwiw(c)流土的临界梯度为icrh0.4103.92kN/m3 l1.02satw1.0，实际梯度为i0.3921，因此不会发生流土。w

第四篇：土力学总结

一、名词解释

1.最优含水率:在击数一定时，当含水率较低时，击实后的干密度随着含水率的增加而增大；而当含水率达到某一值时，干密度达到最大值，此时含水率继续增加反而招致干密度的减小。干密度的这一最大值称为最大干密度，与它对应的含水率称为最优含水率。

2.静止侧压力系数 :土体在无侧向变形条件下，侧向有效应力与竖向有效应力之比值。3.抗剪强度:土体抵抗剪切变形的最大能力或土体频临剪切破坏时所能承受的最大剪应力称为土的抗剪强度。

4.主动土压力 :当挡土墙离开填土移动，墙后填土达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力。

5.允许承载力:地基频临破坏时所能的基底压力称为地基的极限承载力，将土中的剪切破坏区限制在某一区域范围内，视地基土能承受多大的基底压力，此压力即为允许承载力。容许承载力等于极限承载力除以安全系数。管涌：管涌是渗透变形的一种形式．指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土颗粒形成的空隙中发生移动并被带出的现象． 被动土压力：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。土：是各类岩石经长期地质营力作用风化后的产物，是由各种岩石碎块和矿物颗粒组成的松散集合体。

粒组：将工程性质相似，颗粒大小相近的土粒归并成组，按其粒径大小分成若干组别，称为粒组。

土的结构：指组成土的土粒大小、形状、表面特征，土粒间的连结关系和土粒的排列情况，其中包括颗粒或集合体间的距离、孔隙大小及其分布特点。

塑性指数：粘性土中含水量在液限与塑限两个稠度界限之间时，具有可塑性，且可塑性的强弱可由这两个稠度界限的差值大小来反映，这差值就称为塑性指数IP。即

渗透系数：反映土的透水性能的比例系数，是水力梯度为1时的渗透速度，其量纲与渗透速度相同。其物理含义是单位面积单位水力梯度单位时间内透过的水量。角点法：利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意点的附加应力的方法称为角点法。

侧限压缩模量：土在完全侧限条件下，竖向附加应力σz与相应竖向应变εz之比值，即Es=σz/εz。

附加应力：在外荷作用下，土体中各点产生的应力增量。

基底压力：基础底面传递给地基表面的压力，由于基底压力作用于基础与地基的接触面上，故也称基底接触压力。

平均固结度：土层发生渗流固结，在某一时刻t，土层骨架已经承担起来的有效应力对全部附加压应力的比值，称为土层的平均固结度。

极限承载力：地基从局部剪损破坏阶段进入整体破坏阶段，即将丧失稳定性时的基底压力。临界荷载：塑性区最大深度限制在基础宽度的四分之一（或三分之一）时相应的基底压力。容许承载力：地基稳定有足够的安全度，并且变形控制在建筑物的容许范围内时，单位面积所能承受的最大荷载

应力。

库仑定律：当土所受法向应力不很大时，土的抗剪强度与法向应力可近似用线性关系表示，这一表征土体抗剪强度与法向应力的公式即为库仑定律表达式

式中：c-内聚力，υ-内摩擦角，σ-法向应力，τf-抗剪强度。固结不排水试验：施加周围压力,打开排水阀门,允许排水固结,固结完成后关闭排水阀门,再施加竖向压力,使试样在排水的条件下剪切破坏的三轴压缩试验

二、是非题(每题 1 分)1．附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无关。（×）2．完全饱和土体，含水量w=100％

（×）

3．固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土的性质和土层几何尺寸，不随时间变化。(×)4．饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干了。（×）5．土的固结系数越大，则压缩量亦越大。（×）6．击实功能（击数）愈大，土的最优含水率愈大。（×）

7．当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。（√）

8．根据达西定律，渗透系数愈高的土，需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。（×）9．三轴剪切的CU试验中，饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力，而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。

（√）10．不固结不排水剪试验得出的 值为零（饱和粘土）。

（√）

三、填空题(每题 3 分)1.土的结构一般有（单粒结构）（蜂窝状结构）和（絮状结构）等三种，其中（絮状结构)是以面～边接触为主的。

2.常水头渗透试验适用于(透水性强的无粘性土)，变水头试验适用于(透水性差的粘性土)。3.在计算矩形基底受竖直三角形分布荷载作用时，角点下的竖向附加应力时，应作用两点，一是计算点落在(角点)的一点垂线上，二是B始终指(宽度)方向基底的长度。4.分析土坡稳定的瑞典条分法与毕肖甫法其共同点是(假设滑动面是圆弧面）、（假定滑动体为刚体），不同点是（条分法不考虑条间力）。5.地基的破坏一般有（整体剪切破坏）、(局部剪切破坏)和(冲剪破坏)等三种型式，而其中(整体剪切)破坏过程将出现三个变形阶段。

1、无粘性土的性质主要取决于颗粒的粒径和级配。

2、用三轴试验测定土的抗剪强度指标，在其它条件都相同的情况下，测的抗剪强度指标值最大的是 固结排水剪切试验，最小的是不固结不排水剪切试验。

3、评价粗颗粒土粒径级配的指标有不均匀系数和曲率系数。

4、τf表示土体抵抗剪切破坏的极限能力，当土体中某点的剪应力τ=τf时，土体处于极限平衡状态；τ>τf时，土体处于破坏状态；τ<τf时，土体处于平衡状态。

5、桩按受力分为端承桩和摩擦桩。

6、用朗肯土压力理论计算土压力时，挡土墙墙背垂直、光滑，墙后填土表面因水平。

7、桩的接头方式有 角钢焊接、法兰盘焊接和硫磺胶泥连接。

8、建筑物地基变形的特征有沉降量、沉降差、局部倾斜和倾斜四种类型

1、在天然状态下，自然界中的土是由 固体颗粒、水 和 气体 组成的三相体系。

2、土的结构一般可以分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。

3、有一个湿土重23克，烘干后重15克，测得土的液限为40%，塑限为24%，则土样的塑性指数Ip= 16 ；液性指数IL 1.83。

4、常用的计算基础最终沉降的方法有分层总和法和《地基规范》推荐法。

5、在荷载作用下，建筑物地基由承载力不足而引起的剪切破坏的形式分为： 整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。

6、挡土墙按其结构形式可分为：重力式挡土墙、悬臂式挡土墙和扶臂式挡土墙。

7、摩擦型桩设计以 设计桩底标高 为主要控制指标，以 贯入度 为参考指标。

8、桩按施工方法分为预制桩和灌注桩。

一、填空题(每空1分,共20分)

1、岩石按形成原因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三类。

2、粉土的性质主要与其密实度、天然含水量有关。

3、渗透固结过程实际上是孔隙水压力消散和有效应力增长的过程。

4、已知土中某点σ1=30 kPa，σ3=10 kPa，该点最大剪应力值为 10 kPa，与主应力的夹角为 45。

5、第四纪沉积物按形成条件分为残积层、坡积层、洪积层、冲积层 等几种类型。

6、挡土墙的抗滑动稳定安全系数Ks是抗滑力与、滑动力之比，要求不小于 1.3。

7、摩擦桩基中，如果群桩中的各桩受力与单桩相同，那么群桩的沉降量 大于 单桩；如果群桩的沉降量与单桩相同，那么群桩中的各桩受力 小于单桩。

8、地震烈度是指 受震地区的地面影响和破坏的强烈程度。

二、选择题(每小题2分,共10分)

1、碎石土和砂土定名时下列何项方法正确？（B）

A、按粒组划分 B、按粒组含量由大到小以最先符合者确定 C、按粒组含量由小到大以最先符合者确定 D、按有效粒径确定

2、在粉土中，当动力水（A）土的浮重时，会发生流砂现象。A、大于等于 B、小于等于 C、小于 D、无法确定

3、指出下列何项不属于土的压缩性指标（E为土的变形模量，G为土的剪切模量）：D（A）a 1-2（B）E（C）Es（D）G

4、下列何项因素对地基沉降计算深度的影响最为显著？B A、基底附加应力 B、基础底面尺寸 C、土的压缩模量 D、基础埋置深度

5、高层建筑为了减小地基的变形，下列何种基础形式较为有效？B(A)钢筋混凝土十字交叉 基础(B)箱形基础(C)筏形基础(D)扩展基础

二、单项选择题（10分）

1．在研究土的性质时，其最基本的工程特征是（B）A．土的力学性质 B．土的物理性质 C．上的压缩性 D．土的渗透性

2．矩形分布的荷载角点下附加应力系数是L／b、Z／b的函数，其中b是（C）A．矩形面积的长边 B．三角形荷载分布方向的边长 C．矩形面积的短边 D．三角形荷载最大值所对应的边长 3．土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性，土的体积减小包括土颗粒本身的压缩、土内空隙中水的压缩和封闭在土中的气体的压缩。在一般压力作用下，土的压缩就是指（D）。

A.土颗粒本身的压缩 B.土内空隙中水的压缩

C.封闭在土中的气体的压缩 D.土中空隙体积的减小

4．形成年代已久的天然土层在自重应力作用下的变形早已稳定，当地下水位下降时，水位变化范围内的土体，土中自重应力会（B）。A．减小 B．增大

C．不变 D．具体问题具体分析

5．地基整体倾覆的稳定安全系数表达式为（D）A.K=抗剪切力矩/剪切力矩 B．K=抗倾覆力/倾覆力 C．K=抗滑动力/滑动力 D．K=抗倾覆力矩/倾覆力矩

1、采用搓条法测定塑限时，土条出现裂纹并开始断裂时的直径应为（B）(A)2mm(B)3mm(C)4mm(D)5mm

2、《地基规范》划分砂土的密实度指标是（C）

(A)孔隙比(B)相对密度(C)标准贯入锤击数(D)野外鉴别

3、建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法宜选用（A）（A）不固结不排水剪切试验（B）固结不排水剪切试验（C）排水剪切试验（D）直接剪切试验

4、地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（C）。

（A）临塑荷载（B）临界荷载（C）极限荷载（D）地基承载力

5、夯实深层地基土宜采用的方法是(A)（A）强夯法（B）分层压实法（C）振动碾压法（D）重锤夯实

四、问答及简述题(共 30 分)1.为什么说在一般情况下,土的自重应力不会引起土的压缩变形（或沉降），而当地下水位下降时，又会使土产生下沉呢？(10分)一般情况下，地基是经过了若干万年的沉积，在自重应力作用下已经压缩稳定了。自重应力已经转变为有效应力了，这种情况下，自重应力不会引起土体压缩。但如土体是新近沉积，自重应力还未完全转变未有效应力，则自重应力将产生压缩。（5分）

当地下水位下降时，部分土层从水下变为水上，该土层原来受到浮托力作用，现该浮托力因水位下降而消失，相当于在该土层施加了一个向下的体积力，其大小等于浮托力。该力必然引起土体压缩。（5分）

2.简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤。(10分)1 根据作用在基础上的荷载的性质，计算基底压力和分布(2分)2 将地基分层．(1分)3 计算地基中土的自重应力分布(1分)4 计算地基中垂向附加应力分布(1分)5 按算术平均求各分层平均自重应力和平均附加应力(1分)6 求第I层的压缩量，(2分)7 将各个分层的压缩量累加，得到地基的总的沉降量.(2分)3.土的粒径分布曲线和粒组频率曲线如何测得，有何用途？对级配不连续的土，这两个曲线各有什么特征？（10分）

1.土的粒径分布曲线：以土颗粒粒径为横坐标（对数比例尺）小于某粒径的土质量占试样的总质量的百分数为纵坐标绘制的曲线。(2分)根据土的粒径分布曲线可以求得土中各粒组的含量，用于评估土的分类和大致评估的工程性质．某些特征粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。

2.粒组频率曲线：以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺，以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得。(2分)土的粒径分配曲线不仅可以确定粒组的相对含量，还可以根据曲线的坡度判断土的级配的好坏．(3分)

1、答：土体的压缩主要是由孔隙体积的减小引起的，土中固体颗粒和土中水的体积压缩可以忽略不计。由孔隙比的定义e=VV/VS可知，在土体的压缩过程中，VS始终不变，只有VV随之减小，所以土的压缩性可以用孔隙比表示。

2、答：无粘性土抗剪强度的来源包括内摩擦力和咬合力两部分。影响因素主要有：土颗粒的形状、土的原始密度以及土的含水量

3、答：不相同

（1）计算基底压力时，在确定基础及台阶上土的自重时，基础埋置深度应从设计地面到基础底面的距离。

（2）计算基底附加应力时，在确定基底自重应力时，基础埋置深度应为从自然地面到基础底面的距离。

4、答：（1）土的抗剪强度取决于有效应力的大小。

（2）试验排水条件不同，土样的固结程度不同，即影响有效应力数值的大小，因此测定的抗剪指标也不同。

5、答：挡土墙向着离开填土方向移动，当达到某一位移量时，墙后填土出现滑裂面，作用在挡土墙上的土压力达到最小值，墙后填土处于极限平衡状态。此时作用在挡土墙的土压力称为主动土压力。

6、答：单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的最大荷载。由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定。其中确定土对桩支承力方法主要有：桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。

1、直剪试验存在哪些缺点？ 答：（1）土样在试验中不能严格控制排水条件，无法量测孔隙水压力；（2）剪切面固定在剪切盒的上下盒之间，该处不一定是 土样的薄弱面；（3）试样中应力状态复杂，有应力集中情况，仍按均匀分布计算；

（4）试样发生剪切后，土样在上下盒之间错位，实际剪切面积减小，但仍按初始面积计算。

2、影响边坡稳定的因素有哪些？ 答：（1）土坡的边坡坡度。以坡角表示，坡角θ越小越安全，但不经济。

（2）土坡的边坡高度H，在其它条件都相同的情况下，边坡高度H越小越安全。（3）土的物理力学性质。如γ，c，υ越大，则土坡越安全

3、产生被动土压力的条件是什么？

答：挡土墙向着填土方向移动，当达到某一位移量时，墙后填土出现滑裂面，作用在挡土墙上的土压力达到最大值，墙后填土处于极限平衡状态。此时作用在挡土墙的土压力称为被动土压力。

4、什么是单桩竖向承载力？确定单桩承载力的方法有哪几种？ 答：（1）单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的最大荷载。

（2）由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定。其中确定土对桩支承力方法主要有：桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。

1．答案：粘性土含水多少而呈现出的不同的物理状态称为粘性土的稠度状态。土的稠度状态因含水量的不同，可表现为固态，塑态与流态三种状态。含水量相对较少，粒间主要为强结合水连结时表现为固态。含水量较固态为大，粒间主要为弱结合水连结，具可塑性，表现为塑态。含水量继续增加、粒间主要为液态水占据，连结极微弱，表现为流态。

2．答案：工程上常把大小相近的土粒合并为组，称为粒组。粒径大于0.075mm的各粒组，均由原生矿物所构成；粉粒组由原生矿物与次生矿物混合组成，其中以石英为主，其次为高岭石及难溶盐；粘粒组主要由不可溶性次生矿物与腐植质组成，有时也含难溶盐。

1．答：土体的抗剪强度主要是由两部分所组成的，即摩擦强度σtgυ和粘聚强度c。其中摩擦强度又包括两个组成部分：（1）滑动摩擦力（2）咬合摩擦力。一般认为，无粘性土不具有粘聚强度。影响土体的抗剪强度的主要因素是：密度，粒径级配，颗粒形状，矿物成分，颗粒间距离，土粒比表面积，胶结程度等。

2.答：挡土墙是否发生位移以及位移方向和位移量，决定了挡土墙所受的土压力类型，并据此将土压力分为静止土压力，主动土压力和被动土压力。挡土墙不发生任何移动或滑动，这时墙背上的土压力为静止土压力。当挡土墙产生离开填土方向的移动，移动量足够大，墙后填土体处于极限平衡状态时，墙背上的土压力为主动土压力。当挡土墙受外力作用向着填土方向移动，挤压墙后填土使其处于极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力为被动土压力。挡土墙所受的土压力随其位移量的变化而变化，只有当挡土墙位移量足够大时才产生主动土压力和被动土压力，若挡土墙的实际位移量并未达到使土体处于极限平衡状态所需的位移量，则挡土墙上的土压力是介于主动土压力和别被动土压力之间的某一数值。

2．答案：发生整体剪切破坏的地基，从开始承受荷载到破坏，经历了一个变形发展的过程。这个过程可以明显地区分为三个阶段。

（1）直线变形阶段。地基处于稳定状态，地基仅有小量的压缩变形，主要是土颗粒互相挤紧、土体压缩的结果。所以此变形阶段又称压密阶段。

（2）局部塑性变形阶段。变形的速率随荷载的增加而增大，p-S关系线是下弯的曲线。这一阶段是地基由稳定状态向不稳定状态发展的过渡性阶段。

（3）破坏阶段。当荷载增加到某一极限值时，地基变形突然增大。地基中已经发展到形成与地面贯通的连续滑动面，地基整体失稳。

在地基变形过程中，作用在它上面的荷载有两个特征值：一是临塑荷载pcr，一是极限荷载pu。

3．答案：（1）按限制塑性变形区的范围来确定地基的容许承载力（2）根据极限承载力确定地基容许承载力（3）按地基规范承载力表确定地基容许承载力（4）原位试验求地基的容许承载力

1、比较朗肯土压力理论和库仑土压力理论的基本假定何适用条件？（4分）答：朗肯土压力理论假定挡土墙背竖直、光滑，其后填土表面水平并无限延伸。

库仑土压力理论假定：a.墙后填土是理想的散粒体。b.滑动破裂面为通过墙踵的平面。朗肯土压力理论只能解决挡土墙背竖直、光滑，其后填土表面水平的问题，而 库仑土压力理论能解决挡土墙背倾斜、填土表面倾斜的一般土压力问题。

1、请简述软弱土有哪些特性？

答：软弱土的特性有：天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、具有构荷性。

2、请说明单向固结理论的假定条件。答：单向固结理论的假定条件：（1）土的排水和压缩只限竖直方向，水平方向不排水，不压缩；（2）土层均匀，完全饱和。在压缩过程中，渗透系数k和压缩模量Es=(1+e)/a不变；（3）附加应力一次骤然施加且沿土层深度z为均匀分布。

3、请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素？

答：确定基础埋置深度应综合考虑以下因素：上部结构情况、工程地质和水文地质条件、当地冻结深度和建筑场地的环境条件。

4、影响饱和土液化的主要因素有哪些?、答：影响饱和土液化的主要因素有：土的类别、排水条件、土的密实度、土的初始固结压力及振动作用强度和持续时间。

1．确定地基承载力的常用方法有那些？

确定地基承载力的常用方法有：理论公式计算，根据土的性质指标查规范中的承载力表以及由现场荷载试验和静力触探试验确定等三类。

4.什么叫前期固结应力？什么叫超固结比？讨论它们有什么意义？把土在历史上曾受到过的最大有效应力称为前期固结应力；把前期固结应力与现有有效 应力之比定义为超固结比。超固结比可以反映土体经历不同的应力历史问题，用于讨论应力历史对土体压缩性的影响。

2、简述天然地基上的浅基础设计得一般步骤。（4分）答：

1、准备资料；

2、选择基础的结构类型和材料；

3、选择持力层，确定合适的地基基础深度；

4、确定地基承载力；

5、根据地基承载力，确定基础底面尺寸；

6、进行必要的验算（包括变形和稳定性验算）；

7、基础的结构和构造设计；

8、绘制基础施工图。

3、地基处理的目的主要有哪些？（4分）答：

1、提高地基强度或增加其稳定性；

2、降低地基的压缩性，以减少其变形；

3、改善地基的渗透性，减少其渗漏或加强其渗透稳定性；

4、改善地基的动力特性，以提高其抗震性能；

5、改良地基的某种特殊不良特性，以满足工程的要求。1．确定地基承载力的常用方法有那些？

确定地基承载力的常用方法有：理论公式计算，根据土的性质指标查规范中的承载力表 以及由现场荷载试验和静力触探试验确定等三类。

3.简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤

（1）选择计算剖面，在每个剖面上选择若干计算点。

（2）地基分层。每层厚度可以控制在2~4 米或小于或等于0.4B，B 为基础的宽度。

（3）求出计算点垂线上各分层层面处的竖向自重应力，并绘出分布曲线。

（4）求出计算点垂线上各分层层面处的竖向附加应力并绘出它的分布曲线。并以附加

应力等于0.2 或0.1 倍自重应力为标准确定压缩层的厚度。

（5）按算术平均算出各分层的平均自重应力和平均附加应力。

（6）根据第i 分层的平均初始应力、初始应力和附加应力之和，由压缩曲线查出相应的初始孔隙比和压缩稳定后孔隙比。

（7）按无侧向变形条件下的沉降量计算公式分层计算各层的压缩量，最后总和得出基础的沉降量。

五、计算题(共 30 分)1.某一取自地下水位下的饱和试样，用环刀法测定其容重。环刀的体积为50cm3，环刀重为80g，环刀加土重为172.5g，该土的土粒比重为2.7，试计算该土样的天然容重、饱和容重、干容重及孔隙比。（10分）

解：ｍ＝７２．５－８０＝９２．５；ｖ＝50

ｃｍ3 饱和土：ρ ＝ρ= =92.5／50＝1.85ｇ/ｃｍ3(3分)r ＝ｒ＝1.85×9.8＝18.13 ｋN／ｍ3(2分)因为： ； ＝1.0 =2.7/(1+1)=1.35ｇ/cm3；（4分）rd＝1.35×9.8＝13.23kN/m3（1分）

2.对一完全饱和的正常固结土试样，为了模拟其原位受力状态，先在周围压力σｃ=140ＫＰａ作用下固结，然后再在Δσ3＝０的情况下进行不排水剪试验，测得其破坏时的σ1=260，同时测出破坏时的孔隙水应力Ｕf=110KPa，试求：（１）该试样的不排水强度Cｕ；（２）破坏时试样中的有效主应力σ＇1及σ＇3；（３）破坏时的孔隙水应力系数Ａf；（４）试样的固结不排水抗剪强度指标Cｃｕ、υcu和有效应力强度指标c', υ'。(10分)解：1.σ3＝σｃ=140kPa；σ1＝260kPa;故 Cu=(σ1-σ3)/2=(260-140)/2=60 kPa(2分)

2、σ＇1＝σ1-uf=260-110=150 kPa;σ＇3＝σ3-uf=140-110=30 kPa(2分)

3、(2分)

4、正常固结土，Ccu=0;C＇=0 υcu＝17.5°(2分)υ＇＝41.8°(2分

3.墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10ｍ，两层填土的厚度与性质指标如下图所示，试求作用在墙背上总的主动土压力，并绘出压力分布图（10分）解：ka1=tg2(45-ø1／2)＝tg2(45-15)＝tg230(1分)ka2=tg2(45-ø2／2)＝tg2(45-17)＝tg228(1分)因C2>0，需判定下层土是否出现拉应力区

下层土无拉应力区

B点交界面上：pa1=r1H1 ka1=16×3×tg230=16 kPa(2分)B点交界面下：pa2=r1H1 ka2－2c2 =16×3×tg228-2×8×tg28=5.1 kPa(2分)C点：pa3=（r1H1＋r2H2）ka2－2c2(2分)=（16×3＋20×7）×tg228-2×8×tg28=44.6 kPa Pa=0.5×3×16＋0.5×7×（5.1+44.6）=197.95 kN/m(2分)

1、某土样重180g，饱和度Sr=90%，相对密度为2.7，烘干后重135g。若将该土样压密，使其干密度达到1.5g/cm3。试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。（10分）解：由已知条件可得原土样的三相数值为： m=180g ms=135g mw=180－135=45g Vs=135/2.7=50cm3 Vw=45 cm3 Vv=45/0.9=50cm3 V=50＋50=100 cm3 土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cm3 Vv=90－50=40 cm3 Vw=40 cm3 mw=40g m=135＋40=175g γ=175/90×10=19.4 kN/m3 w=40/135×40%=30% e=40/50=0.8 Sr=40/40×100%=100%

4、已知某桩基础，桩的截面尺寸为300㎜×300㎜，桩长8.5 m，根据静载荷试验的S－logt曲线确定极限荷载为600kN,其它条件如图所示，试验算单桩承载力是否满足要求？（14分）解：（1）确定单桩承载力 Rk 按静载荷试验：Rk=600/2=300kN 按经验公式：Rk=qpAp＋up∑qsilsi

=1800×0.32＋4×0.3×(1×12＋4.9×10＋1.6×25＋1×35)=325.2kN 所以取小值，Rk=300kN（2）单桩平均轴向力验算：

每桩受力：Q=(N＋G)/n=(2130＋2.3×2.6×1.5×20)/8=2309.4/8=288.68kN< Rk=300kN(满足)(3)单桩中受最大轴向力桩的验算： My=M＋Q·H=260＋40×1.5=320kN·m Qmax=(N＋G)/n＋My·xmax/∑xi2 =288.68＋320×1/(4×12＋2×0.52)=359.79kN<1.2 Rk=360kN(满足)（１）天然密度：

含水量： 孔隙比：

饱和度：

（2）液性指数： 塑性指数：

土的稠度状态为：硬塑；

2．解：

4、有一挡土墙高H=6m，墙后填土水平并有均布荷载q=9KPa，墙背垂直、光滑，填土物理性质指标如下：，试计算坡顶裂缝出现后的主动土压力，并确定其总土压力的作用点的位置。解：

主动土压力系数：

挡土墙底部的土压力强度： 临界深度： 主动土压力：

主动土压力距墙底的距离为：



1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（）。

（A）岩体中含有大量的不连续面

（B）岩体中含有水

（C）岩体为非均质材料

（D）岩石的弹性模量比岩体的大

2、岩体的尺寸效应是指（）。

（A）岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系

（B）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象

（C）岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象

（D）岩体的强度比岩石的小 3、影响岩体质量的主要因素为（）。

（A）岩石类型、埋深

（B）岩石类型、含水量、温度

（C）岩体的完整性和岩石的强度（D）岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深

4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照（）。

（A）岩石的饱和单轴抗压强度

（B）岩石的抗拉强度

（C）岩石的变形模量

（D）岩石的粘结力

5、下列形态的结构体中，哪一种具有较好的稳定性？（）（A）锥形（B）菱形（C）楔形（D）方形

1、A

2、C

3、C

4、A

5、D

6、A

7、C

8、B

9、A

10、D

6、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面？（）（A）原生结构面

（B）构造结构面（C）次生结构面

7、岩体的变形和破坏主要发生在（）

（A）劈理面（B）解理面（C）结构面D）晶面

8、同一形式的结构体，其稳定性由大到小排列次序正确的是（）（A）柱状>板状>块状（B）块状>板状>柱状（C）块状>柱状>板状（D）板状>块状>柱状

9、不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为（）（A）聚合型结构体>方形结构体>菱形结构体>锥形结构体（B）锥形结构体>菱形结构体>方形结构体>聚合型结构体（C）聚合型结构体>菱形结构体>文形结构体>锥形结构体（D）聚合型结构体>方形结构体>锥形结构体>菱形结构体

10、岩体结构体是指由不同产状的结构面组合围限起来，将岩体分割成相对的完整坚硬的单无块体，其结构类型的划分取决于（）（A）结构面的性质（B）结构体型式（C）岩石建造的组合（D）三者都应考虑

1、A

2、C

3、C

4、A

5、D

6、A

7、C

8、B

9、A

10、D 选择题

1、在我国工程岩体分级标准中，软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为（）。（A）15~30MPa（B）<5MPa（C）5~15MPa（D）<2MPa

2、我国工程岩体分级标准中岩体完整性确定是依据（）。（A）RQD（B）节理间距（C）节理密度（D）岩体完整性指数或岩体体积节理数

3、在我国工程岩体分级标准中，较完整岩体表示岩体的完整性指数为（）。（A）0.55~0.35（B）0.35~0.15（C）>0.55（D）0.75~0.55

4、在我国工程岩体分级标准中，岩体基本质量指标是由哪两个指标村确定的？（）。（A）RQD和节理密度（B）岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数（C）地下水和RQD（D）节理密度和地下水

5、我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正的？（）。①地应力大小； ②地下水； ③结构面方位； ④结构