土力学期末复习习题Word下载.docx

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2.5

1.0

0.83

0.27

1-2.三种土的土颗粒级配分布曲线如下图所示，回答下列说法哪些是正确的?

1）A的不均匀系数比B大；

2）A的有效粒径比B大；

3）C所含的粘粒百分率最多。

1-3　从干土样中称取1000g的试样，经标准筛充分过筛后称得各级筛上留下来的土粒质量如下表所示。

试求土中各粒组的质量的百分含量，与小于各级筛孔径的质量累积百分含量。

筛分析试验结果

筛孔径（mm）

2.0

1.0

0.5

0.25

0.075

底盘

各级筛上的土粒质量（g）

100

250

350

第二章土的物理性质与工程分类

2-1.某地基土试验中，测得土的干重度γd=15.7KN/m3,含水量ω=19.3%,土粒比重Gs=2.71。

求:

该土的孔隙比e、孔隙度n及饱和度Sr。

2-2.某地基土样数据如下：

环刀体积为60cm3，湿土质量0.1204kg，土质量0.0992kg，土粒相对密度为2.71，试计算：

天然含水量ω，天然重度γ，干重度γd，孔隙比e。

2-3.测得砂土的天然重度γ＝17.6KN/m3，含水量ω＝8.6%，比重ds＝2.66，最小孔隙比emin＝0.462，最大孔隙比emax＝0.71，试求砂土的相对密度Dr。

2-4.某工地进行基础施工时，需在土中加水以便将土夯实。

现取土样1000g，测其含水量为20%，根据施工要求，将土的含水量增加20%，问应在土样内加多少水。

增加水量43.5g

2-5.某工程勘察中，取原状土60cm3，重99.15g，烘干后重78.05g，比重2.67，求此土的孔隙比饱和度。

e=1.05，Sr=68.7%。

2-6.已知某地基土试样有关数据如下：

①天然重度γ＝18.4KN/m3；

干重度γd＝13.2KN/m3。

②液限试验，取湿土14.5g，烘干后重10.3g。

③搓条试验：

取湿土条5.2g，烘干后重4.1g，求：

（1）确定土的天然含水量，塑性指数和液性指数；

（2）确定土的名称和状态。

=39.4%，p=26.8%，l=40.8%，Ip=14，粉质粘土，Il=0.9，软塑状态。

2-7.从甲、乙两地土层中各取出土样进行试验，液限ωL=40%，塑限ωp=25%，但甲地的天然含水量ω=45%，而乙地的ω=20%,是求甲、乙两地的地基土的液性指数IL各是多少?

判断其状态，哪一个地基的土较好?

IlA=1.33，IlB=-0.33，乙地基好。

2-8.已知某软土地基的天然含水量ω=40%，塑限、液限试验测得：

ωL=35%，ω=18%，Ip=17%。

使用塑性图法对它们进行分类、并定出土的名称。

低液限粘土（CL）。

2-9.某饱和土样，其液限ωL=42%，塑限ωp=20%，含水量ω=40%，天然密度γ=18.2KN/m3，求IL、e、Ps各为多少？

e=1.08，Il=0.9，Ps=2.71。

第三章土中应力计算

3-1.某土层物理力学性质指标如下图，试计算下述两种情况下土的自重应力。

（1）没有地下水；

（2）地下水在天然地面下1m位置。

（1）0，37.2，91.5kPa；

（2）0，18.6，27.4，52.6kPa。

3-2.试计算下图所示地基土中的自重应力分布。

3-3.已知某均布受荷面积如下图所示，求深度10m处A点与O点的竖向附加应力比值。

（用符号表示）z0=0.412p0，zA=0.08p0,比值0.194。

3-4.分别计算下图中O点下，z＝3m深处，不考虑相邻条基和考虑相邻条基影响时的附加应力（基底附加压力均为150kPa）。

考虑z0=43.8kPa，不考虑z0=64.8kPa。

3-5.房屋和箱基总重164000kN（见下图），基础底面尺寸为80m×

15m，埋深多少时，基底附加压力为0？

8.85m。

3-6. 

某条形基础（见下图），宽3m，求中点下0.75m、1.5m、3.0m、6.0m以及深0.75m处水平线上A、B、O、B′、A′点的附在力σz（均要求列表计算）并绘出两个方向的竖向分布图。

中心点：

0.75m处z=192kPa,1.5m处164，3.0m处110，6m处62kPa。

0.75m处水平线上zA=100kPa,zB=180kPa,zO=192kPa,zB1=180kPa,zA1=100kPa,

3-7.如下图所示，某矩形荷载p＝200kPa作用于地表面，矩形面积尺寸为A×

B＝105m2。

已知角点下z＝10m深处N点的σz＝24kPa，求矩形中点以下z＝5mM点处的竖向附加应力。

z=96kPa,

3-8.某基础地面尺寸为20m×

10m，其上作用有24000KN竖向荷载，计算：

（1）若为中心荷载，求基底压力；

（2）若合力偏心距ey=0，ex=0.5m，求x轴上两端点的基底压力?

p=120，pmax=156kPa，pmin=84kPa。

3-9. 

如下图所示，求A、B二点处的总压力，有效应力，孔隙水压力。

A点：

=95kPa，’=45kPa,u=50kPa。

B点：

=209kPa，’=99kPa,u=110kPa。

第四章土的压缩性和地基沉降计算

4-1.已知原状土样高h=2cm，截面积A=30cm2，重度γ=19.1kN/m3，颗粒比重ds=2.72，含水量ω=25%，进行压缩试验，试验结果见下表，试绘制压缩曲线，并求土的压缩系数α1-2值。

1-2=0.38MPa-1。

压力P（kPa）

0

50

200

400

稳定时的压缩量△h（mm）

0.480

0.808

1.232

1.735

4-2.如图所示，测得C点的前期固结压力pc＝125.4kN/m2，试判断其天然固结状态。

cz=70.8kPa<

pc，属超固结土。

4-3.有一高2cm，横截面积为50cm2的饱和土样，压缩试验数据见下表。

垂直压力强度（kPa）

压缩量（mm）

0.926

1.500

试验前土样饱和重量为1.736N，试验后干土重为1.166N，土颗粒G=2.70，求0~100，100~200kPa间的压缩系数，与100~200kPa间的压缩模量，并判断其压缩性。

e0=1.269，e1=1.164，e2=1.099，0-1=1.05MPa-1，1-2=0.658MPa-1，Es1-2=3.33MPa。

4-4.已知土样直径为12cm，高为3cm，在有侧限压缩仪中做压缩试验,原始孔隙比为1.35。

当施加荷载p1=100kPa时，孔隙比为1.25,p2=200kPa时，孔隙比为1.20，试求土样在两级荷载作用下压缩变形和压缩系数。

p1时，s1=0.128cm，1=1.0MPa-1，p2时，s1=0.191cm，2=0.5MPa-1。

4-5.在天然地表上作用一大面积均布荷载p＝54kPa，土层情况见下图，地下水位在地表下1m处，其上为毛细胞和带，粘土层的压缩曲线见e－p曲线图，粗砂土的压缩量可忽略不计，试求大面积荷载p作用下，地表的最终沉降量（要求采用分层总和法，按图示分层计算）。

第一层s1=76.9mm，第二层s2=58.1mm，s=135mm。

4-6.某中心荷载下的条形基础，宽4m，荷载及地基（为正常固结土）的初始孔隙比及压缩指数如图，试计算基础中点的沉降值。

s1=201.5mm，s2=77mm，s=278.5mm。

4-7.如图所示，基底面积3.6m×

2m，基底附加压力129kPa，埋深d＝1.0m，地面以上荷重F＝900kN，地基为粉质粘土，试用规范法计算沉降量。

（取zn＝4.4m）s=44.6mm。

4-8.有一矩形基础，底面尺寸4m×

8m，埋深2m，受4000kN中心荷载（包括基础自重）的作用，地基为粉砂层，γ＝19kN/m3，压缩资料如下表所示，试用分层总和法计算基础的最终沉降量。

s=81.8mm。

压应力（kPa）

50

100

150

200

孔隙比

0.680

0.654

0.635

0.620

4-9.厚6m的一层粘土夹于厚砂层之间，当以原状粘土试件作固结试验时，2h内固结完成了80％，试件高度为4.0cm，仅上面排水，试求此地基粘土层固结80％所需的时间。

t=1.28年。

4-10.某饱和粘土层厚8m，受大面积荷载p=120kPa作用，该土层初始孔隙比e=1.0，α＝0.3MPa-1，K=18cm/年，在单面排水条件下问加荷一年的沉降量为多少？

st=70.6mm。

4-11.某地基软土层厚20m，渗透系数1×

10-6cm/s，固结系数0.03cm2/s。

其表面透水，下卧层为砂层。

地表作用有98.1kPa的均布荷载。

设荷载瞬时施加，求：

（1）．固结沉降完成1/4时所需时间（不计砂层的压缩）。

（2）．一年后地基的固结沉降。

（3）．若软土层的侧限压缩模量增大一倍，渗透系数缩小一倍，地基的固结沉降有何变化？

t=12.14天，st=60.2cm，不变。

第五章土的抗剪强度

5-1.一组直剪试验结果如下表所示，试用作图法求此土的抗剪强度指标C、φ值，C201kPa，25

法向应力（kPa）

300

抗剪强度（kPa）

67

119

161

251

5-2.一种土，测得其C＝9.8kPa，φ≈15°

，当该土某点σ＝280kPa，τ＝80kPa时，该点土体是否已达极限平衡状态。

f=84.8kPa〉=80kPa，该点处于弹性平衡状态。

5-3.有一含水量较低的粘土样，做单轴压缩试验，当压力加到90kPa时，土样开始破坏，并呈现破裂面，此面和竖直线成35°

角，试求内摩擦角φ和粘聚力C。

C=31.5kPa，=20。

5-4.一粘土样进行固结不排水剪切试验，施加围压σ3＝200kPa，试件破坏时主应力差σ1－σ2＝280kPa，如果破坏面与水平夹角α＝57°

，试求内摩擦角及破坏面上的法向应力和剪切力。

=24，=283kPa，=127.9kPa。

5-5.对某饱和试样进行无侧限抗压试验，得无侧限抗压强度为160kPa，如果对同种土进行快剪三轴试验，周围压力为180kPa，问总竖向压应力为多少，试样将发生破坏？

1=340kPa

5-6.某中砂试样，经试验测得其内摩擦角φ＝30°

，试验围压σ3＝150kPa，若垂直压力σ1达到200kPa时，试问该土样是否被剪坏。

未破坏。

5-7.对一饱和原状土样进行固结不排水试验，破坏时测得σ3＝200kPa，σ1－σ2＝400kPa，孔隙水压力u=100kPa，试样的破裂面与水平面的夹角为58°

，求：

孔压系数A；

有效应力强度指标C′、φ′。

A=0.25，C’=76.2kPa，’=26。

5-8.饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水剪切试验，施加的围压σ3是196kPa，试样破坏时的主应力差σ1－σ3＝274kPa，测得孔隙水压力u=176kPa，如果破裂面与水平面成α＝58°

角，试求破坏面上的正应力、剪应力、有效正应力及试样中的最大剪应力。

=273kPa，=123