成人教育 《土质学与土力学》期末考试复习题及参考答案.docx

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成人教育《土质学与土力学》期末考试复习题及参考答案

土质学与土力学练习题A

一、单项选择题

1.以下土水混合溶液中阳离子解离能力次序哪个正确？

：

_______

（A）Fe3+>Al3+>Mg2+>Na+（B）Al3+>Fe3+>Mg2+>Na+

（C）Mg2+>Na+>Fe3+>Al3+（D）Na+>Mg2+>Fe3+>Al3+

2.砂类土的重要特征是_______

（A）灵敏度与活动度；（B）塑性指数与液性指数；

（C）饱和度与含水量；（D）颗粒级配与密实度。

3.某饱和土样的含水量为40％，土粒的相对密度ds=2.70，则该土的干密度为________。

（A）1.20g/cm3（B）1.30g/cm3（C）1.40g/cm3（D）1.50g/cm3

4．毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？

_________

（A）粘土颗粒电场引力作用；（B）孔隙水压力差的作用

（C）水与空气交界面处的表面张力作用。

5.土样内摩擦角为，粘聚力为c=15kPa，土中大主应力和小主应力分别为σ1=300kPa，σ3=126kPa，则该土样达到的状态为：

__________

（A）稳定平衡状态（B）极限平衡状态（C）破坏状态（D）无法确定

6.随着挡墙高度的增加，主动土压力强度将：

（）

（A）增大（B）不变（C）减小（D）或减小或增大

7.在雨季，山体容易出现滑坡的主要原因是：

（）

（A）土的重度增大（B）土的抗剪强度降低

（C）土的类型发生改变（D）土中水的浮力增加

8.采用应力面积法计算地基最终沉降计算时，采用的地基土压缩模量：

（）

（A）与地基应力水平无关（B）随地基应力水平增大

（C）随地基应力水平减小（D）不确定

二、简述题

1．土中常见的原生矿物有哪些？

它们具有哪些特性。

2．试归纳红土的工程性质和形成条件。

3．简述成层土中水平向渗流情况下计算等效渗透系数的步骤。

4．在临塑荷载使用中需注意哪些问题？

5．简述朗肯土压力的理论基础和基本假设。

6．工程上如何利用土的压缩模量来判别土的压缩性高低。

三、计算题

1.有甲乙两栋整体基础的相邻建筑，如图所示。

相距15m，建筑物甲的基底压力为100kN/m2，建筑物乙的基底压力为150kN/m2。

试求A点下20m处的竖向附加应力。

2．已知某土样的土粒比重为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1m3的土中应加多少水？

3．有一粘土层厚15m，上下两面均可排水。

现从粘土层中心取样后切取一厚为2.5cm的试样，放入固结仪做固结试验（上下均有透水石），在某一级固结应力作用下，测得其固结度达到90%时所需的时间为10min。

问：

（1）该粘土层在现场受到与试验室固结应力同样大小的压力作用下，达到同一固结度所需时间为多少？

（2）若粘土层改为单面排水，所需时间又为多少？

土质学与土力学练习题答案A

一、选择题

1．A2.D3.B4.C5.B6.B7.B8.A

二、简述题

1.[答]

岩石经物理风化生成颗粒,通常是由一种或几种原生矿物所组成，它的成分成分与母岩相同，常见的有石英、长石和云母。

颗粒一般较粗，多呈浑圆形、块状或板状。

吸附水的能力弱，性质比较稳定，无塑性。

2.[答]

液限大，含水量大，孔隙比大；.强度较高，且变化范围大；膨胀性弱，但某些土具有明显收缩性，浸水后强度降低。

红粘土具有这些特殊性质，是与其生成环境及其相应的组成物质有关。

形成条件：

湿热气候下，富含较多粘粒和铁铝氧化物胶结的红色粘性土。

3.[答]

（1）各层土中的水力坡降i＝（∆h/L）与等效土层的平均水力坡降i相同。

（2）垂直x-z面取单位宽度，通过等效土层H的总渗流量等于各层土渗流量之和，即

将达西定律代入上式可得沿水平方向的等效渗透系数kx：

4.[答]

1.公式推导是来自条形基础，若用于方形、圆形等基础时，偏于安全。

2.公式推导是基于中心垂直均布荷载推导的，因此不适合偏心的和倾斜荷载。

3.公式推导中假定任意深处各方向上的应力相等，不符合实际。

5.[答]

朗肯土压力理论基础：

半空间体的应力状态和土的极限平衡理论。

朗肯土压力理论基本假设:

墙背直立、光滑，墙后填土面水平；先做墙后填土。

墙背与填土界面上的剪应力为零,不改变右边土体中的应力状态。

当挡土墙的位移符合上述主动或被动极限平衡条件时，作用在挡土墙墙背上的土压力即为朗肯主动土压力或朗肯被动土压力。

6.[答]

工程上利用Es1-2来判别土的压缩性高低

当Es1-2＜4MPa时，属于高压缩性土

当Es1-2=4～15MPa时，属中等压缩性土

当Es1-2＞4MPa时，属于低压缩性土

三、计算题

1.[答]

28.20kN/m2

2.[答]

258g

3.[答]

土质学与土力学练习题B

一、单项选择题

1.下列何种土层最容易发生管涌：

（）

（A）一般粘土层（B）均匀粗砂层（C）粗砂与粉砂互层

2.挡土墙背垂直,墙后填土面水平、填土为砂土，当填土与墙背间的摩擦角增大时，则主动土压力：

（）

（A）不变（B）增大（C）减小（D）无法确定

3.当挡土墙墙后填土的内摩擦角增大时，作用在墙背上的主动土压力将：

（）

（A）增大（B）不变（C）减小（D）与内摩擦角无关

4.地下水位的降低,将使土坡的稳定安全系数:

（）

（A）不变（B）减小（C）增大（D）不一定

5.按条形基础推导的极限荷载计算公式，用于计算方形基础下的地基极限荷载时，结果将：

（）

（A）偏于危险（B）偏于安全（C）不一定

二、阐述题

1.试归纳土的常见结构类型。

2.试分析淤泥类土（软土）的工程性质

3.试举两种达西定律不适合的情况并说明之。

4.现场载荷试验在什么情况下可以停止？

5.试分析前苏联的土分类法的优缺点。

6.试分析地基最终沉降量计算方法的适用性和合理性。

三、计算题

1.已知某工程为矩形基础，长14m，宽10m，试计算深度10m处，长边中心线以外6m处的竖向附加应力为矩形基础中O点下10m处附加应力的百分之几？

2.今有一湿土试样质量200g，含水量为15.0%，若要制备含水量为20.0%的试样，需加多少水？

3.某基础底面尺寸l×b=4×2m2，基底附加压力p0=150.0Pa。

土层的平均变形模量E0=4Mpa，泊松比μ=0.3。

试按弹性力学公式计算基础为刚性和柔性时基础中点的沉降量。

4.某土样的液限为38.6%，塑限为23.2%，天然含水量为25.5%，问该土样处于何种状态？

5.已知土中某一点的大小主应力分别为，土的内摩擦角。

试问通过该点并与大主应力面成的平面上会不会发生剪切破坏？

6．已知某土样的土粒比重为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1m3的土中应加多少水？

土质学与土力学练习题答案B

一、选择题

1．.C2.C3.C4.C5.B

二、阐述题

1.[答]

单粒结构：

组成砂、砾等粗粒土的基本结构类型，颗粒较粗大，比表面积小，颗粒之间为点接触，几乎没有连结，粒间相互作用的影响较之重力作用的影响可忽略不计，是重力场作用下堆积而成的。

片架结构：

粘粒在絮凝状态下形成的，亦称絮凝结构。

其特点是粘土片以边－面或边－边连结为主，颗粒呈随机排列，性质较均匀，但孔隙较大．对扰动比较敏感。

具有触变性的土多后于此类结构。

片堆结构：

粘粒是在分散状态下沉积而形成的，亦称分散结构。

其特点是以面－面连结为主，粘土片呈定向排列，密度较大，具有明显的各向异性的力学性质。

2.[答]

高孔隙比、饱水、天然含水率大于液限孔隙比常见值为1.0～2.0；液限一般为40％

～60％，饱和度一般>90％，天然含水率多为50～70％。

未扰动时，处于软塑状态，一经扰动，结构破坏，处于流动状态。

透水性极弱：

一般垂直方向地渗透系数较水平方向小些。

高压缩性：

a1~2一般为0.7～1.5Mpa－1，且随天然含水率的增大而增大。

抗剪强度很低，且与加荷速度和排水固结条件有关

较显著的触变性和蠕变性

3.[答]

以下两种情况不适用达西定律：

（1）粗粒土，水力梯度较大时水流动为紊流；

（2）对于密实的粘土，由于吸着水具有较大的粘滞阻力，因此只有当水力坡降达到某一数值，克服了吸着水的粘滞阻力以后，才能发生渗透。

我们将这一开始渗透时的水力坡降称为粘性土的起始水力坡降i0.

达西定律可修改为

4.[答]

试验应进行到极限破坏阶段，达到以下三种情况之一：

1.在某级荷载下24小时内沉降不能达到相对稳定标准；

2.总沉降量超过承压板直径（或宽度）的1/2；

3.最大荷载达到设计荷载的二倍或超过比例界限荷载至少三级荷载。

5.[答]

优点：

简单明了，能充分反映冲、洪积成因土的主要特征

缺点：

对于坡积、残积成因土只反映主要粒组的影响；特别是对作为材料的土，级配特征描述不详。

6.[答]

（1）假定中心荷载下基础底面的压力均匀分布，与刚性基础的假设不符合，特别是基础面积较大时。

（2）地基最终沉降量的计算是假定了基坑开挖时不会发生会弹，该假设显然只适合与基础埋深小和尺寸小的情况。

（3）沉降计算时参考e-logp曲线和e-p曲线，前者考虑了应力历史的影响，而后者却没考虑。

（4）计算分层压缩变形量时都是以无侧限条件下的压缩试验为依据的，因此只适合于大面积荷载和条形基础中心位置下的地基土的受力情况。

三、计算题

1.[答]19.5%

2.[答]8.7g

3．[答]

4.

5.[答]

不会

6.[答]

258g

土质学与土力学练习题C

一、单项选择题

1.以下土水混合溶液中阳离子交换能力次序哪个正确？

：

（）

（A）Fe3+>Al3+>Ba2+>Ca2+（B）Al3+>Fe3+>Ba2+>Ca2

（C）Ba2+>Ca2+>Fe3+>Al3+（D）Ca2+>Ba2+>Fe3+>Al3+

2.土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为（）

（A）结合水；（B）自由水；（C）强结合水；（D）弱结合水。

3.某饱和土样的含水量为40％，土粒的相对密度ds=2.70，则该土的孔隙比e为（）。

（A）0.88（B）0.98（C）1.08（D）1.18

4.采用应力面积法计算地基最终沉降计算时，采用的地基土压缩模量：

（）

（A）与地基应力水平无关（B）随地基应力水平增大（C）随地基应力水平减小

5.某直径7cm的土样进行直剪试验，已知其抗剪强度指标c=10kPa，=20°，当固结压力为200kPa时，破坏时的最大推力为：

（）

（A）318kPa（B）0.318kPa（C）318kN（D）0.318kN

二、阐述题

1．土中常见的次生矿物有哪些？

它们具有哪些特性？

2．如何测定土的最大孔隙比emax？

3．简述成层土中竖向渗流情况下计算等效渗透系数的步骤。

4．简述无粘性土坡的分析方法。

三、计算题

1.某柱基底面尺寸为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。

地基分层情况如下：

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