土力学试题集.docx
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土力学试题集
.土力学模拟试题
一、判断题（对打“√”，错打“×”，各1分，共6分）
1、土的三项基本物理指标是指密度、比重、含水量；（）
2、由土体自重引起的有效正应力即为土的自重应力；（）
3、地下水位的升降不会引起地基中土的自重应力的变化；（）
4、地基沉降和原因主要包括建筑物的荷重产生的附加应力引起、欠固结土的自重
5、 引起、地下水位下降引起和施工中水的渗流引起；（）
5、增加地基埋深可提高粘性土的地基极限荷载（）
6、地基附加应力是引起地基变形与破坏的主要因素.（）
二、填空题（共24空，每空1分，共24分。
请在下列横线中填入最贴切的相关术语）
1．颗粒级配曲线越_______，不均匀系数越_______，颗粒级配越_______。
为获得
较大密实度，应选择级配_______的良好的土粒作为填方。
2．渗透力（即动水压力）是_______对_______的压力，渗透力的表达式是
______________，产生流砂大条件是______________。
3．饱和粘土的沉降由_______、_______、_______沉降组成。
4．地基为厚粘土层，施工速度快，应选择_______抗剪强度指标。
5．塑性指标Ip=_______，它表明粘性土处于可塑状态时______________的变化范
围，它综合反映了______________、______________等因素。
因此《规范》规定：
_______为粉质粘土，_______为粘土。
6．超固结比OCR指的是______________和______________之比；根据OCR的大小可
把粘性土分为_______、_______、_______三类；OCR<1大粘性土属_______土。
三、选择题（共10题，每题2分，计20分。
请在下列选项号中选择正确的结果，每题只有一个正确结果）
1、砂土的结构通常是：
_________
絮状结构;B.单粒结构;C.蜂窝结构;D管状结构.
2、下列土性指标中哪一项对粘性土有意义：
________
A.粒径级配;B.相对密度;C.塑性指数;D.粒径比.
3、在下列指标组中全部直接由试验测定的为：
______
A．天然重度、含水量、干重度;B．土粒密度、天然重度、含水量;
C．土粒密度、天然重度、孔隙比.
4、在均匀地基中开挖基坑，地基土重度=18.0kN/m3，基坑开挖深度2m,则基坑底面以下2m处的自重应力为：
______
A．36kPa;B．54kPa;C．72kPa;D．48kPa.
5、采用分层总和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．有时随地基应力增大，有时随之减小．
6、土样内摩擦角为
＝20°，粘聚力为C=15kPa，土中大主应力和小主应力分别为=300kPa，=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．饱和状态．
7、当上部结构荷载的合力不变时，荷载偏心距越大，则基底压力平均值：
______
Ａ.越大;B．越小;C.不变;D．无关.
8、目前地基附加应力计算中对地基土采用的基本假设之一是：
_____
Ａ．非均质弹性体;B．均质线性变形体;C．均质塑性体;D．均质非线形体.
9、理论上弹性模量E、变形模量E0与压缩模量Es1-2的关系为：
____
Ａ．E=E0=Es1-2； Ｂ．E； Ｃ．E>E0>Es1-2；
Ｄ．E>Es1-2>E0．
10、库伦公式只适用无粘性土,在工程实际中,对干粘性土,常把粘聚力视为零而将________增大.
A:
土的内摩擦角φB:
填土面的坡度角β
C:
墙背倾斜角αD:
填土高度
四、计算题（共4题，计50分。
请用合理的计算步骤表述）
1、一干砂试样的密度为1.66g/cm3，土粒相对密度为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，试计算此湿砂的密度和含水量。
（10分）
2、挡土墙高5m，墙背直立、光滑，墙后土体表面水平，共分二层，各层土的物理力学指标如图所示，求主动土压力并绘出土压力分布图。
（10分）
3、挡土墙高5m，实测墙背后土压力合值为100KN/m，土的物理力学指标如图所示，试用朗肯土压力公式验证该挡土墙后土体是否已达到极限平衡状态，为什么？
（15分）
4、某饱和粘土层厚度10m，从该层中部取样进行室内压缩试验（试样高度20mm）,试验成果如表5－1所示，并测得当固结度U=50%时相应的固结时间为3小时。
试问：
（1）在大面积堆载p0=120kPa作用下，粘土层的最终沉降量是多少？
（已知粘土层的平均自重应力为σc=90kPa）
（2）粘土层在单面排水条件下固结度达到50％时所需的时间是多少？
粘土层压缩试验资料
p（kPa）
0
50
100
200
300
e
0.827
0.779
0.750
0.722
0.708
土力学试卷及标准答案
一、名词解释（每题2分，共12分）
1.频率曲线:
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.塑性指数：
液限和塑限之差的百分数（去掉百分数）称为塑限指数，用Ip表示，取整数，即：
Ip=wL－Wp。
塑性指数是表示处在可塑状态的土的含水率变化的幅度。
3.流土:
流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒同时启动而流失的现象。
4.超固结比：
把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以pc表示；而把前期固结应力与现有应力po＇之比称为超固结比OCR，对天然土，OCR>1时，该土是超固结土，当OCR＝1时，则为正常固结土。
5.容许承载力：
地基所能承受的最大的基底压力称为极限承载力，记为fu．将F除以安全系数fs后得到的值称在地基容许承载力值fa,即fa＝fu／fs
6.砂土液化：
是指砂性土在循环荷载作用或者在动力荷载作用下，孔隙水应力增加有效应力为零，从而导致其抗剪强度丧失的过程。
二、简答题（共36分）
1.其它条件相同情况下，超固结粘土的沉降一定小于正常固结粘土的沉降吗？
为什么？
（10分）
答：
是的。
（2分）
因为和正常固结粘土相比，超固结粘土孔隙比比正常固结土小，如果现有有效应力相同，则在某荷载增量作用下，超固结土是沿再压缩曲线压缩，而正常固结土沿压缩曲线压缩。
由于同一土质，再压缩曲线肯定比压缩曲线缓，即再压缩指数比压缩指数小，因此，超固结粘土沉降比正常固结土小。
（8分）
2.什么是有效应力原理？
图中，地基土湿重度、饱和重度和浮重度分别为
、
和
，水重度
，M点的测压管水柱高如图所示。
写出M点总应力、孔隙水应力、有效应力、自重应力的计算式。
（8分）
答：
由外荷在研究平面上引起的法向总应力为б，那么它必由该面上的孔隙力u和颗粒间的接触面共同分担，即该面上的总法向力等于孔隙力和颗粒间所承担的力之和，即б=б＇＋u。
（2分）
M点总应力：
（1分）
M点孔隙水应力：
（1分）
M点有效应力：
（2分）
M点自重应力：
（2分）
3.土坡发生滑动的滑动面有哪几种形式？
分别发生在何种情况？
没有渗流的情况下的粘性土坡的稳定安全系数可以有哪几种方法计算？
（10分）
答：
土坡发生滑动的滑动面有：
圆弧、平面、复合滑动面。
（3分）
圆弧滑动通常发生在较均质的粘性土坡中；平面滑动通常发生在无粘性土坡中；复合滑动面发生在土坡土质很不均匀的土坡中。
（4分）
没有渗流的情况下，粘性土坡的稳定安全系数计算方法有：
φ＝0分析法、瑞典条分法、简化毕肖普法。
（3分）
4.地基破坏的型式有哪几种？
未修正的太沙基极限承载力公式适用于哪种破坏型式的地基？
利用太沙基极限承载力公式具体说明地下水位的位置对承载力是如何的影响？
（8分）
答：
有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏。
（3分）
未修正的太沙基极限承载力公式适用于整体剪切破坏的条形基础的地基。
（2分）
太沙基极限承载力公式
。
地下水位埋深较大时，式中第1、2项中的γ均不受影响；若地下水位在基底处，则第1项中的γ应用浮容重，承载力降低；若地下水位上升到地面处或以上时，则第1、2项中的γ均应用浮容重，承载力进一步降低。
（3分）
三、计算题（共52分）
1.某一取自地下的试样，用环刀法测定其密度。
环刀的体积为60cm3，环刀质量为50g，环刀加湿土质量为172.5g，环刀加干土质量为152.0g，试计算该土样的含水率、天然密度、干密度。
（6分）
解：
m=172.5-50=122.5g;ms=152.0-50=102.0gV=60cm3
g/cm3
g/cm3
2.某砂土地基中间夹有一层厚2m的正常固结粘土层。
地下水位在地面以下2m深处。
砂土层的饱和重度21kN/m3，湿重度19kN/m3。
粘土层的天然孔隙比1.0，饱和重度20kN/m3，压缩指数Cc=0.4，固结系数Cv=2.0×10-4层cm/s。
今在地面大面积堆载100kPa。
（1）堆载施加瞬时，测压管水头高出地下水位多少米？
（2）粘土层压缩稳定后，图中h等于多少米？
（3）试计算粘土层的最终压缩量（不必分层）。
（4）堆载施加30天后，粘土层压缩量为多少？
（假定土层平均固结度可用
确定）（12分）
解：
（1）对饱和土，B＝1
加载瞬时，
kPa
m
（2）压缩稳定后，超孔隙水应力完全消散
h=0
（3）
kPa
kPa
kPa
m
（4）
St=U*S=0.29*15=4.35cm
3.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=100ＫＰａ作用下固结，然后再在Δσ3＝０的情况下进行不排水剪试验。
若该土的固结不排水强度指标φcu=20°，破坏时的大主应力σ1应为多大?
，同时测出破坏时的孔隙水应力uf=50kPa，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）有效应力强度指标c',φ'。
（14分）
解：
（1）σ3f＝σｃ=100kPa；ccu=0
kPa
故Cu=（σ1-σ3）/2=（416-100）/2=150kPa（2分）
（2）σ＇1＝σ1-uf=416-50=366kPa;
σ＇3＝σ3-uf=100-50=50kPa（2分）
（3）
（2分）
（4）正常固结土：
Ccu=0;C＇=0
φ＇＝49.4°（2分）
4.墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10ｍ，两层填土的性质指标如下图所示，上层粘土厚度5m，试求作用在墙背上总的主动土压力大小，并绘出压力分布图（不必求土压力作用点）（12分）
解：
对第一层土
m
B点以上的主动土压力：
pa1=r1H1’ka1－2c
=20×3.43×tg232.5-2×10×tg32.5=15.1kPa（2分）
B点交界面下：
pa2=r1H1’ka2－2c2
=20×3.43×tg230-0=22.87kPa（2分）
C点：
pa3=（r1H1’＋r2H2）ka2－2c2
（2分）
=（20×3.43＋18×5）×tg230-0=52.87kPa
Pa=0.5×3.43×15.1＋0.5×5×（22.87+52.87）
=215.25kN/m（2分）
四川大学《土力学》考试试题
1.土中水的体积与孔隙体积之比值称为（）。
（A）饱和度（B）孔隙比（C）孔隙率
2.作用在基底上的荷载合力通过基础形心时，假定线性分布的基底压力为（）。
（A）均匀分布（B）三角形分布（C）梯形分布
3.考虑基础的埋置深度，计算地基变形时采用基底压力应称之为（）。
（A）压缩应力（B）附加应力（C）基底附加应力
4.极限平衡条件下，土体破坏面与大主应力作用面的夹角呈（）。
（A）
（B）
（C）
5.土体受到400kPa以下压力时，土体体积的压缩主要是由于（）。
（A）土粒的破碎和压缩（B）土中水和封闭气体的压缩
（C）土中孔隙体积的减小
6.土中某点处于极限平衡状态，此时该点应力状态的摩尔圆与土的抗剪强度线的关系是（）。
（A）相切（B）相割（C）不相交
7.朗肯土压力理论的被动土压力系数KP为（）。
（A）
（B）
（C）
8.挡土墙墙背与填土间的外摩擦角
增大，则作用于墙背的主动土压力会（）。
（A）增大（B）减小（C）不变
9.相邻两单独基础沉降量之差值为（）。
（A）倾斜（B）沉降差（C）局部倾斜
10.水在土体孔隙中流动时，对土体产生的渗透力为（）。
（A）应力（B）体积力（C）集中力
二、填空题（每题2分，共16分）
1.土中的水主要有、和三种。
2.粘性土的塑性指数表达式为IP＝。
3.土的渗透系数K值越小，表明该土的渗透性越。
4.土的直接剪切试验中，根据试样在法向压力作用下的的固结情况和剪切速度不同，剪切试验分为、、。
5.因土的性质，加荷速度，基础埋深，基础大小等的不同，故地基的破坏有、、三种模式。
6.影响土的击实特性的因素有：
、、、等。
7.砂性土的结构一般都为结构，其松密状态一般用来表示。
8.常用的颗粒分析方法中，法用于粗粒土，用于细粒土。
三、名词解释（每小题2.5分，共20分）
1.饱和土2.有效应力3.固结度4.极限平衡状态
5.管涌6.倾斜7.地基极限承载力8.主动土压力
四、简答题（每小题5分，共10分）
1.简述影响土的渗透性的因素。
2.简述振冲置换法的加固原理和适用的土类。
六、计算题（共39分）
1.环刀体积为60cm3，重45.4g，环刀取湿土后称重为159.4g（包括环刀重），土样孔隙比e为1.12，土粒比重Gs为2.68。
从土样中取湿土12.7g，烘干后称重为10.6g。
求土的湿密度，含水量和有效密度。
（10分）
本题共3页，本页为第2页
教务处试题编号：
学号：
姓名
2.有一高度为4米的挡土墙，若墙背垂直光滑，填土面水平并作用有连续均布荷载q=20kPa，地下水位在填土面以下2m。
墙后填土为砂土，其容重
＝18kN／m3，
＝20kN／m3，内摩擦角
＝35°，绘出作用于墙背的主动土压力强度和水压力分布图，并计算总主动土压力和水压力的大小？
（10分）
3.某饱和粘性土土样在三轴压缩仪中进行固结不排水试验。
施加周围压力σ3=200kPa，土样破坏时主应力差σ1-σ3=280kPa。
如果破坏面与水平面夹角57°，试求破坏面上的法向应力以及土样中的最大剪应力。
（9分）
4.某浅埋条形基础承受中心荷载，底宽5米，埋深1.5米，地下水位与基底齐平。
地基土为粉质粘土，其c＝15kPa，
＝28°，土的重度
＝19kN／m3，饱和重度
＝21kN／m3。
试确定地基土的承载力值。
（承载力系数如下表所列，强度安全系数取2）（10分）
φ
Mb
Md
Mc
26°
1.10
4.37
6.96
28°
1.40
4.93
7.40
30°
1.90
5.59
7.95
本题共3页，本页为第3页
.先期固结压力
5.静止土压力
四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）
3.影响抗剪强度大小变化的因素有哪些？
4.库伦土压力理论的基本假设是什么？
它的适用范围如何？
砂土液化：
是指砂性土在循环荷载作用或者在动力荷载作用下，孔隙水应力增加有效应力为零，从而导致其抗剪强度丧失的过程。
26.设计中,可以采取哪几方面的建筑措施来减小建筑物不均匀沉降所造成的危害?
27.土压力分为哪几种?
其划分依据是什么?
对于同一挡土墙,各种土压力之间的大小关系如何
3.压缩模量
24.静止土压力
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