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土力学习题集
《土力学》习题集
第一章习题
1.试比较表示土的粒度成分的累积曲线法和三角坐标法。
2.什么是颗粒级配曲线，它有什么用途？
3.粘土矿物有哪几种？
对土的矿物性质有何影响？
并说明其机理？
4.试述粘土矿物颗粒的结晶结构特点。
5.试从结晶结构的差异性说明高岭石、伊利石、蒙脱石等粘土矿物组成的士在一系列工程性质上的差异性。
6.试比较土中各种水的特征。
7.试述毛细水上升的原因，说明在哪种土中毛细现象最显著。
8.土中结构有哪几种类型？
各对应哪类土？
第二章习题
1.一饱和土的天然重度为18.75kN/m3,土粒比重为2.75,求此土的天然含水量和有效重度。
2.如果将1m3比重为2.72，孔隙比为0.95,天然饱和度为37%的土的饱和度提高到90%,应加多少水？
3.取砂土样测得天然重度为16.62kN/m3,天然含水量为9.43%,比重为2.73,用容积为0.001m3击实器进行击实，击实后的重量为1.72kg,试问该砂土天然状
o
态的相对密度为多少（松散时击实器内土样重1.63kg）?
。
4.已知某土的比重为2.70,绘制饱和度为0、50%、100%三种情况土的重度（范围10~24kN/m3）和孔隙比（范围0.2~1.8）的关系曲线。
5.经勘察，某土料场有土料300000m3,其天然孔隙比e1=1.20，问这些土料可填筑孔隙比e2=0.70的土堤多少m3?
6.某原状土样经室内试验测定，指标如下：
液限W1=25%,塑限W0=13%,湿土重力为2.060X10-3kN,烘干后的干重力为1.226X10-3kN,其土粒相对密度为2.70,试求该试样在下列状态时的初始总体积各是多少？
⑴饱和度为100%;
（2）饱和度为50%o
7.已知两个土样的指标如下，试问下列说法正确与否，为什么?
物理性质指标
土样A
土样B
液限Wl
30%
9%
塑限Wp
12%
6%
含水量W
15%
6%
土粒相对密度
2.70
2.68
饱和度
100%
100%
（A）A土样中含有的粘粒比B土样多；
（B）A土样的天然重度比B土样大；
（C）A土样的干重度比B土样大；
（D）A土样的孔隙比B土样大。
8.已知原状土的含水量W=28.1%,重度为18.8kN/m3,土粒重度为27.2kN/m3,双重为2.72,液限为30.1%,塑限为19%,试求：
（1）土的孔隙比及土样完全饱和时的含水量和重度；
（2）确定土的分类名称其及物理状态。
9.某一施工现场需要填土，基坑的体积为2000m3,土方来源是从附近土堆开挖，经勘察土的比重为2.70，含水量为15%,孔隙比为0.60,要求填土的含水量为17%,干密度为17.6kN/m3,问：
（1）取土场的重度、干重度和饱和度是多少？
（2）应从取土场开采多少方土？
（3）碾压时应洒多少水？
填土的孔隙比是多少？
10.某饱和土样含水量为35%,密度为1.89g/cm3,求它的孔隙比，土粒比重,干重度。
11.某原状土样处于完全饱和状态，测得其含水量为32.45%,密度为1.8t/m3,
土粒的相对密度为2.65,液限为36.4%,塑限为18.9%,求：
（1）土样的名称及物理状态？
⑵若将土样密实，使其干密度达到1.58t/m3,此时土的孔隙比将减少多少？
12.取A、B两土样，测得其指标如下表，试求:
（1）哪一土样粘粒含量高？
（2）哪一土样孔隙比大？
（3）哪一土样饱和容重大？
（4）确定A、B土样的名称及状态
土样
Wl（%）
Wp（%）
W（%）
ds
Sr
A
30
12
45
2.70
1
B
29
16
26
2.68
1
13.三个粘性土样的天然含水量均为30%,其塑限、液限的实测值分别如下：
试样1Wp=15%Wl=30%
试样2Wp=20%Wl=40%
试样3Wp=30%Wl=45%
试分析一下三个土样的塑性特征和稠度状态，并据塑性指数对三种土分别定名。
14.塑性指数大的士具有哪些特点？
如何用液性指数来评价土的工程地质性
质？
为什么液性指数大于1的粘性土还有一定的承载能力？
15.某土样比重为2.71，干重度为15.7kN/m3,天然含水量为19.3%,求此土的孔
隙比、孔隙度和饱和度。
已知该±Wl=28.3%,Wp=16.7%,试描述土的物理状态，
定出土的名称
16.已知某土的天然含水量为47.2%,天然重度为18.8kN/m3,土粒比重为2.72,液限为35.5%,塑限为22%,试确定土的稠度状态，并根据Ip对土定名，然后与据塑性图对土的分类结果进行对比分析。
17.某粘土单向压缩试验结果为
Pkpa
0
50
100
150
200
250
300
350
400
e
0.815
0.791
0.773
0.758
0.747
0.737
0.730
0.724
0.720
求：
绘e~p曲线和e~lgp曲线；各级压力区间的压缩系数、压缩模量和压缩指
数；泊松比为0.35时各压力区间的变形模量
18.某原始粉质粘土的高压固结试验结果为
p,kpa
0
0.125
0.25
0.50
0.75
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
6.0
8.0
e
0.743
0.735
0.728
0.718
0.708
0.702
0.687
0.674
0.649
0.625
0.582
0.549
p,kpa
6.0
4.0
3.0
2.0
1.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
6.0
8.0
e
0.551
0.554
0.556
0.561
0.564
0.569
0.567
0.565
0.561
0.558
0.551
0.542
p,kpa
10.0
15.0
20.0
30.0
40.0
e
0.522
0.473
0.443
0.399
0.369
求：
土的先期固结压力值；该土层中点的有效自重压力为120kPa时，判断土层
的天然固结状态？
19.已知一组直剪试验结果为
p,kPa
100
200
300
400
if,kPa
67
119
161
215
求：
用作图法求此土的抗剪强度指标c、小值；作用在此土中某平面上的正应力
o=220kPa,剪应力^=100kPa,试问是否会剪坏？
20.地基中某一点所受的大主应力61=600kPa,小主应力（73=100kPa,求：
绘摩尔应力园；最大剪应力值，最大剪应力作用面和大主应力面的夹角；计算作
用在与小主应力园成300的面上的正应力和剪应力？
21.作用在两个相互垂直平面上的正应力分别为1800kPa和300kPa,剪应力
都是300kPa,求：
大主应力和小主应力；这两个平面与最大主应力面的夹角？
22.某饱和粘土的三轴固结不排水剪试验中测得的4个试样剪损时最大主应力
01、最小主应力（T3和孔隙水压力u值如下:
o1,kPa
145
218
310
401
o3,kPa
60
100
150
200
u,kPa
31
57
92
126
求：
用总应力法和有效应力法确定土的抗剪强度指标?
第三章习题
1.简述土的工程地质分类的基本类型和一般原则。
2.《建筑地基基础设计规范》中是根据哪些性质对土进行分类的？
理由是什么?
3.分析一下碎石类土、砂类土、粉土和粘性土的工程地质特征。
4.地基土分哪几大类？
各类土划分的依据是什么？
5.如何区别一般土和特殊土？
我国有哪些特殊土？
它们各分布在什么地方？
6.试述黄土的成分及结构特征，包括微结构特征。
7.评价黄土湿陷性、划分非自重湿陷性和自重湿陷性，以及确定黄土渗透溶滤变形的指标和方法是什么？
8.划分建筑场地湿陷类型、确定非自重湿陷性黄土出现湿陷性，以及确定湿陷性黄土地基湿陷等级的指标和方法是什么？
9.试述红粘土的工程特性。
10.试述软土的工程特性。
根据什么指标对软土进行工程地质分类？
11.冻土的专门性指标有哪些？
如何对地基土的冻胀性、融陷性分类？
12.淤泥和淤泥质土的生成条件、物理性质和工程特性是什么？
淤泥上能否造
建筑物？
13.膨胀土如何定名？
其重要特征包括哪些方面？
14.盐渍土如何定名？
其重要特征包括哪些方面？
第四章习题
1.什么叫做管涌土和非管涌土？
2.什么叫渗透力，其大小和方向如何确定？
3.影响土渗透性的因素有哪些？
4.达西定律的基本假定是什么？
试说明达西渗透定律的应用条件和适用范围。
5.用达西渗透定律计算出的渗透流速是否是土中的真实渗透流速，它们在物理
概念上有何区别？
6.渗透力是怎样引起渗透变形的？
渗透变形有哪几种形式？
在工程中会有什么危害？
防治渗透破坏的工程措施有哪些？
7.发生管涌和流土的机理与条件是什么？
与土的类别和性质有什么关系？
在工程上是如何判断土可能发生渗透破坏并进行分类的。
8.试列举几个在工程设计与施工中应用渗透力的例子，说明其应用条件及应注意的问题。
9.什么是流网？
流网两族曲线必须满足的条件是什么？
流网的主要用途是什么？
10.如下图所示，有A、B、C三种土，其渗透系数分别为Ka=1xl0-2cm/s,KB=3X10-3cm/s,Kc=5X10-4cm/s,装在断面为10cmX10cm的方管中，问：
（1）渗透经过A土后的水头降落值?
h为多少？
（2）若要保持上下水头差h=35cm,需要每秒加多少水？
11.一种粘性土的比重2.70，孔隙比为0.58，试求该土的临界水力坡降？
12.如下图实验中：
（1）已知水头差h=20cm,土样长度L=30cm,试求土
样单位体积所受的渗透力是多少？
（2）若已知土样的土粒比重为2.72，孔隙比为
0.63，问该土样是否会发生流土现象?
（3）求出使该土发生流土时的水头差h值。
13.在孔隙率为0.35，土粒比重为2.65的土中开挖墓坑，已知基坑底部有一层厚
1.25m的上述土层，受到了1.85m以上的渗流水头影响（如见图），问在土层上面至少加多厚的粗砂才能抵抗流土现象发生？
（假定粗砂与土具有相同的孔隙率和比
重，而且不计砂土的水头损失）。
14.变水头渗透试验中，土样直径为7.5cm,长1.5cm,量管（测压管）直径1.0cm,初始水头ho=25cm,经20min后水头降至12.5cm,求渗透系数K。
15.已知流网如下图所示，
（1）试估算沿板桩墙每米渗入基坑的流量（m3/min）
设砂的渗透系数K=1.8X10-2cm/s。
（2）试估计坑底是否可能发生渗透破坏,
有多大安全系数？
设砂的饱和重度为18.5kN/m3
16.如下图所示地基，粘土层上下的测管水柱高度分别为1m及5m,在承压
力作用下产生自下而上的渗流。
（1）试计算出A、B、C三点的总应力、有效应
（2）A点处是否产生流土：
v
砂~2UkN/m
粘土
砂
发生；c.临界状态
17.如下图所示，在粗砂地基中打入板桩墙，挡水4m,地基流网如图所示。
粗砂渗透系数K=1X10-3cm/s，孔隙比为0.60,比重为2.65,不均匀系数为8,求:
（1）每米长度上通过等势线中4的流量；
（2）土体abcd可能发生什么形式的
渗透破坏，安全系数多大？
（3）A点所受的垂直渗透力和水平渗透力各为多大？
第五章习题
1.在计算土的竖向自重应力时，采用的是什么理论？
做了哪些假设?
2.什么是自重应力与附加应力，附加应力大小与何有关?
3.目前根据什么假设条件计算地基的附加应力?
4.以条形均布荷载为例，说明附加应力在地基中传播、扩散规律。
5.定义有效应力，并评价它在实际土力学问题中的重要性。
6.地下水位的变化对地表沉降有无影响？
为什么？
7.分析地下水位下降对地基沉降有什么影响？
8.怎样计算矩形均布荷载作用下地基内任意点的附加应力？
9.简述土的有效应力原理。
10.试绘出以下几种情况附加应力沿深度的分布。
（1）地表作用大面积均布荷载100kPa；
（2）地表作用局部荷载；（3）地下水位从地表突然降至z深度；（4）场地瞬时大面积堆填厚h的淤泥质填土，冲填土重度为r。
11•户（7'+u是土力学中什么原理的表达式？
它对于任何土是否都适用，为什么？
试指出其在有关力学课题公析中的重要意义。
12.有一挡土墙，基础宽度6m,埋置在地面1.5m处，在离基石荷载A点处作
用着竖直线荷载P'=2400kN/m,墙背受到水平推力H=400kN/m,其作用点距
基底面为2.4m,如图所示该地基土的重度为19kN/m3,试求基础中心点下深度z=7.2mM处点的附加应力（考虑墙后填土引起的附加应力）。
13.某地基地表至4.5m深度内为砂岩层,4,5~9.0m为粘土层，其下为透水页岩，
地下水位距地表2.0m.已知水位以上砂土的平均孔隙比为0.52,平均饱和度为
0.37;粘土的含水量为42%,砂土和粘土的比重均为2.65,请计算地表至粘土层范围内的竖向总应力、有效应力和孔隙水压力，并绘制相应的应力分布图
（rsat=9.81kN/m3）。
14.对某粘土试样进行三轴压缩试验，在不排水条件下施加围压29.43kPa,测得
超静孔隙水压力29.43kPa,然后施加轴向压力至58.86kPa时，又测得超静孔隙
水压力为44.15kPa.试计算孔隙水压力系数A和B的值，并判断该粘土的饱和程
度。
15.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
16.试计算下图所示地基土中的自重应力分布
17.饱和细砂试验中，试件在周围压力63=100kN/m2下周结，然后增加垂直应
力？
01=100kN/m2,测得试件中的孔隙水压力为u=50kN/m2,问竖直应力继
续增加到150kN/m2时，作用在此试件的总应力、孔隙水压力和有效应力各有多大（假设孔隙压力系数A是常数）。
第六章习题
1.表征土的压缩性参数有哪些？
简述这些参数的定义及其测定方法？
2.试用现场静载荷试验的P~S曲线，说明地基土压缩变形的过程。
3.何为土层前期固结压力？
如何确定？
如何判断土层一点的天然固结状态？
4.什么是土的压缩性，它是由什么引起的？
5.压缩系数和压缩模量的物理意义是什么？
两者有何关系？
如何利用压缩系数和压缩模量评价土的压缩性质？
6.试述压缩系数、压缩指数、压缩模量、变形模量和固结系数的定义、定义式、用途及确定方法。
7.变形模量和压缩模量有何关系和区别？
8.简述应力历史对沉降变形的影响。
9.结合图示说明，什么是前期固结应力？
什么是超固结比？
如何判断土的应力
历史?
10.什么是正常固结土、超固结土和欠固结土？
土的应力历史对土的压缩性有何影响？
11.若在埋深相同，厚度也相同的正常固结土和超固结土层上，施加同样大小的压力增量？
P,它们使土层产生的压缩相同？
为什么？
12.饱和粘性土地基的总沉降一般包括哪几个部分？
按室内压缩试验结果计算的沉降主要包括哪几种？
13.按分层总和法计算地基的最终沉降量有哪些基本假设？
14.在砂土地基和软粘土地基中，建造同样的建筑物，施工期和使用期内哪些地基土建筑物的沉降量大？
为什么？
15.简述应力历史对沉降变形的影响。
16.试述超固结土的计算沉降的方法。
17.试述地基最终沉降量的组成部分及各部分的主要内容？
18.试述影响建筑物沉降的主要因素有哪些？
19.简述地基沉降的分层总和法，并推导分层压缩量的计算公式。
20.说明分层总和法计算沉降的主要假设条件，并将这些条件与常见的地基实际情况进行比较。
21.试述计算地基最终沉降量的分层总和法步骤。
22.计算地基沉降量的分层总和法中，哪些做法导致计算值偏小？
哪些做法导
致计算值偏大？
23.地基的变形主要是由什么应力引起的？
为何采用分层总和法计算基础沉降先要计算土中的自重应力？
24.计算地基最终沉降量的分层总和法和《规范》推荐法有何异同？
试从基本假设、分层厚度、采用的计算指标、计算深度和结果修正等方面加以说明。
25.使用e~lgP曲线法与使用e~P曲线法求得的基础固结沉降量哪一个更合理,为什么？
26.地基的总沉降量可划分为瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降，试问：
饱和软粘土土样的室内压缩试验曲线也可划分出对应的三部分？
为什么？
27.现场载荷试验的P〜s曲线是否代表了基础的荷载与沉降关系，为什么?
28.Es和Eo（或记为E）称为什么？
有何区别?
29.ai-2和a有何区别？
对某土而言，其ai-2和a都是常量，对否？
为什么?
30.如下图所示天然地基，该地基由粉质粘土和中砂组成，砂粘土透水，其在
水面以上的重度r=18kN/m3,在水面以下的的重度rsat=20kN/m3（饱和重度）
试求：
（1）原地点水位时，A-A面上自重有效应力分布图；
（2）计算由于地下
水下降，引起的砂粘土的沉降量。
粉质粘土的e〜P值压力P（kPa）孔隙比e
50
0.67
100
0.65
150
0.63
200
0.618
31.已知原状土样高2cm,截面积A=30cm2,重度为19.1kN/m3,颗粒比重为
2.72，含水量为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ai-2值。
压力P（kPa）
0
50
100
200
400
稳止时的压缩里（mm）
0
0.480
0.808
1.232
1.735
32.某超固结粘土层厚度为2m,前期固结压力为Pc=300kPa,原位压缩曲线
压缩指数Cd=0.5,回弹指数Cc=0.1,土层所受的平均自重应力
P1=100kPa,e0=0.70。
求下列两种情况下该粘土的最终压缩量。
（1）建筑物的荷载在土层中引起的平均竖向附加应力？
P=400kPa;
（2）建筑物的荷载在土层中引起的平均竖向附加应力？
P=180kPa。
33.在一正常固结饱和粘土层内取样，测得比重为2.69，密度1.72g/cm3,液限为
43%,塑限为22%,先期固结压力Pc=0.03Mpa,压缩指数Cc=0.650.
⑴试确定试样的液性指数，并判断其稠度状态.
⑵在e〜lgP坐标上绘出现场压缩曲线.
（3）如在该土层表面施加大面积均布荷载P=100kPa并固结稳定，问该点土的液性指数变为多少？
并判断其稠度状态.
（Ii=1.338,流动状态；Ii=0.605,可塑状态）
34.完全饱和土样，厚2.0cm,环刀面积50cm2,在压缩仪上做压缩试验，试验结束后，取出称重为173g,烘干后重140g,设土粒比重为2.72,求：
（1）压缩前土重为多少?
（2）压缩前后土样孔隙比改变了多少？
（3）压缩量共有多少？
35.某均质土层处于正常固结状态，重度为18kN/m3。
试绘出下列两种情况下，该土层前期固结压力及现有竖向应力随深度的分布图（设填土及原土体地挖、填
后重度相同）：
（1）大面积挖除2m厚；
（2）大面积填土2m厚。
36.用内径为8.0cm,高2.0cm的环刀切取未扰动的饱和粘土试样，具比重为
2.70，含水量为40.3%,测出湿土重为184g,现做有侧限压缩试验，在压力100kPa和200kPa作用下，试样压缩量为分别为1.4mm和2.0mm，计算压缩后的各自孔隙比，并计算土的压缩系数a1-2和压缩模量ES1-20
第七章习题
1.试述影响土的抗剪强度的主要因素？
2.试述三轴压缩试验的原理，如何利用三轴压缩试验求得土的抗压强度指标。
3.说明在任何条件下采用排水剪、不固结不排水剪、固结不排水剪试验的强度
指标进行设计
4.说明什么是砂土的临界孔隙比？
并示意绘出松砂与密砂剪切时孔隙比与剪切
位移关系曲线？
5.土的抗剪强度是怎样产生的？
6.土颗粒粗细与土内摩擦角什么关系。
7,简述土的密度和含水量对土的内摩擦角与内聚力的影响。
8.土的孔隙水压力对土的抗剪强度有何影响？
9.简述极限平衡状态的概念，并说明什么是土的极限平衡条件？
10.简述摩尔~库仑强度理论的要点。
11.简述土的抗剪强度准则及室内试验方法。
12.土体发生剪切破坏的面是否剪切应力最大的平面？
一般情况下剪切破坏面
与大主应力面成什么角度？
13.采用直剪试验可确定土的抗剪强度。
直剪试验有几种方法？
试验结果有何
关差别。
14.扼要说明三轴不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪试验方法的区
别。
15.固结不排水剪切试验加荷过程是怎样的？
16.什么叫正常固结粘土和超固结粘土，它们的压缩特性和剪切特性有什么不
同？
17.简述砂土液化的机理。
18.简述影响砂土液化的主要因素。
19.简述影响地基压缩性的主要因素。
20.a1-2和a有何区别？
对某土而言，其a1-2和a都是常量，对否？
为什么？
21.某土样做抗剪强度试验，测得C=0,则该土肯定是无粘性土，对否？
为什
么？
22.土的抗剪强度的主要特征是什么？
23.从饱和粘土性中一点取出一简土样，切取多个试样，进行直剪固结快剪试
验,测得正常固结部分Ccq=0,①cq=200,超固结部分Ccq=30kPa,①cq=70。
问
（1）该土的先期固结压力Pc是多少？
（2）如该土样在地基中的自重应力为80
kPa,问其天然状态不排水强度是多少？
（3）如在地面施加大面积均布荷载
P=120kPa,固结稳定后，该取土点的不排水强度应是多少？
24.某饱和粘土，已知其有效应力强度指标C，=0,①=280,孔隙水压力系数A=0.8,如将该土试样在各向等压力03=50kPa下周结稳定，然后在不排水条件施加偏应力di-（s=46kPa,问该土样是否被剪坏？
25.对一饱和原状土样进行固结不排水试验，破坏时测得c3=200kPa,
5-03=400kPa,孔隙水压力u=100kPa,试样的破裂面与水平面的夹角580,求：
孔压系数A；有效应力强度指标C，、①。
26.为测定某粘性土的抗剪强度指标，先取一土样作固结排水条件下的直剪试
验,当s=50kPa时，测得破坏时剪应力f=57.74kPa;另取一相同条件的土样，作固结排水三轴压缩试验，当围压o3=50kPa时，破坏时作用在土样上的
大主应力s=250kPa,试利用以上试验数据，求该粘性土的抗剪强度指标C、①。
27.饱和粘性土样试验在三轴仪中进行固结不排水剪切试验，施加的围压03是
196kPa,试样破坏时的主应力差为274kPa,测得孔隙水压力176kPa,如果破坏面与水平面成580角，试求破坏面上的正应力、剪应力、有效应力及试样中
的最大剪应力
28.某饱和粘土的有效内摩擦角为300,有效内聚力为12kPa,取该土样作固结不排水剪切试验，测得土样破坏时（3=260kPa,6-03=135kPa,求该土样破坏时的孔隙水压力。
第八章习题
1.影响挡土墙土压力的因素有哪些？
2.何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力？
三者之间有何关系？
3.朗肯士压力理论和库仑士压力直论的假定条件是什么？
4.挡土墙上的土压力有哪几种，分别叙述其定义。
5.挡土墙的墙背垂直光滑，墙后填
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