土力学3.docx

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土力学3

《土力学》习题第三部分

判断题

1．土的压缩模量为在侧限条件下土的竖向应力增量与竖向应变增量之比。

（）

2．土的侧压力系数没有大于1的情况（）

3．按规范法计算地基的沉降量时，地基压缩层厚度Zn应满足的条件是：

的（）

4．《建筑地基基础设计规范》（GBJ7—89）规定对某些二级建筑物可不做地基变形计算是因为这些建筑物的变形问题不必考虑。

（）

5．局部倾斜是指单独基础内两端点沉降之差与此两点水平距离之比。

（）

6．地基土层次固结变形速率与土层的厚度无关。

（）

填空题

1．天然地基中侧压力系数定义为。

软粘上的侧压力系数大致在之间，而超压密粘土的侧压力系数则可能。

2．土的室内压缩试验的成果是。

3．土的e-P压缩曲线和e-logP压缩曲线都是通过压缩（固结）试验得到的，但在试验方面的差别是。

4．土的压缩模量越小，其压缩性越。

土的压缩系数越小，其压缩性越。

5．地基土在荷裁作用下发生变形，可以认为其总沉降量通常由三部分组成，即

沉降、沉降和沉降。

6．按《建筑地基基础设计规范》（GBl7—89）地基的沉降是按方法计算，压缩模量是按范围取值。

选择题

1．前期固结压力小于现有覆盖土层自重应力的土称为（）。

（A）欠固结；（B）次固结（C）正常固结（D）超固结。

2．室内侧限压缩试验测得的e—P曲线愈陡，表明该土样的压缩性（）。

（A）愈高，（B）愈低；（C）愈均匀；（D）愈不均匀

3．某地基土的压缩模量Es＝17MPa，此土为（）。

（A）高压缩性土；（B）中压缩性土；

（C）低压缩性土；（D）一般压缩性土。

4．进行地基土载荷试验时，同一土层参加统计的试验点不应少于（）。

（A）二点；（B）三点；（C）四点；（D）六点。

5．饱和粘土层的瞬时沉降是由于（）。

（A）地基土体积减少，（B）地基土中孔隙水排出；

（C）地基土结构破坏，（D）地基土形状变化。

6．在规范法计算沉降量时，下列说法中（）。

（A）可按天然土层分层；

（B）Es。

按实际应力范围取值；

（C）Es取压Es1-2；

（D）沉降计算经验系数可根据地区沉降观测资料及经验确定。

7．砂土地基的最终沉降量在建筑物施工期间已（）。

（A）基本完成；（B）完成50％－80％；

（C）完成20％－50％；（D）完成5％－20％。

8．地面下有一层4m厚的粘土，天然孔隙比e0＝1.25，若地面施加q＝100kPa的无穷均布荷载，沉降稳定后，测得土的孔隙比e＝1．12，则粘土层的压缩量为多少?

（）。

（A）20.6cm；（B）23.1cm；（C）24.7cm。

9．超固结土的e—lgP曲线是由一条水平线和两条斜线构成，P0与PC之间这条斜线斜率称为：

（）。

（A）回弹指数；（B）压缩系数；（C）压缩指数。

10．一个土样，含水量为W＝40％，重度r＝18kN/m3，土粒重度2l－27kN/m3，在压缩仪中，荷载从零增至100kPa，土样压缩了0.95mm，试问压缩系数a为多少?

（环刀高度为2cm）？

（）

（A）0.998MPa-1（B）1.99MPa-1（C）2.0MPa-1

11．对于超固结土．如果其结构强度遭到破坏时，则土的变形有何影响?

（）

（A）发生蠕变；（B）在上覆荷载下沉降；

（C）在上覆荷载下膨胀。

12．用分层总和法计算地基沉降时，附加应力曲线是表示什么应力?

（）

（A）总应力；（B）孔隙水应力；（C）有效应力。

13．对于欠固结土，如果其结构强度遭到破坏时，则土的变形有何影响?

（）

（A）发生蠕变；（B）在上覆荷载下沉降；

（C）在上覆荷载下回弹。

14．超固结土的变形是由下列组合变形构成？

（Ⅰ）压缩变形（Ⅱ）再压缩变形（）。

（A）Ⅰ；（B）Ⅱ；（C）Ⅰ、Ⅱ。

15．所谓土的压缩模量是指：

（）。

（A）三轴条件下，竖向应力与竖向应变之比；

（B）无侧限条件下，竖向应力与竖向应变之比；

（C）有侧限条件下，竖向应力与竖向应变之比。

问答题

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．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？

计算题

1．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

500.67

1000.65

1500.63

2000.618

2．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a1-2值。

压力P（kPa）

0

50

100

200

400

稳定时的压缩量（mm）

0

0.480

0.808

1.232

1.735

3．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。

4．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.

（1）试确定试样的液性指数,并判断其稠度状态.

（2）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.

（I1=1.338,流动状态;I1=0.605,可塑状态）

5．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？

6．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。

7．用内径为8.0cm,高2.0cm的环刀切取未扰动的饱和粘土试样,其比重为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Es1-2。

判断题

1．单元土体中破坏面上剪应力等于土的抗剪强度时，该面一般为具有最大剪应力的那个（）

2．固结排水剪与固结不排水剪有效应力强度指标相差很大。

（）

3．强超固结土在受剪过程中体积有增大的趋势，在不排水受剪时，其孔隙水压力将减小。

（）

4．以总应力法侵剪或徘水剪得到的抗剪强度指标即为土的有效强度指标。

（）

填空题

1．无粘性上的抗剪强度来源于，粘性土的抗剪强度来源于和。

2．粘性土的极限平衡条件是。

3．土体剪切破坏面与小主应力面的夹角是。

4．由十字板在现场测定的饱和粘土的抗剪强度属于的试验

5．饱和粘上的抗剪强度除受固结程度、排水条件影响外，在一定程度上还受它的的影响。

6．强超固结土在受剪时具有趋势，孔隙水压力可能出现值。

7．饱和粘土的不固结不排水田试验中，强度包线为线，即

等于，

其抗剪强度等于。

8．土的强度通常是指上的强度。

9．一种粘性土含水量越大，其内摩擦角越。

10．抗剪强度曲线与摩尔应力圆在A点相切，表明A点所代表的平面的剪应力

土的抗剪强度

，即该点处于状态。

11．土的三轴压缩试验按剪切前的固结程度和剪切时的排水程度分为三种试验方法，即、和。

12．正常固结的饱和粘性土的固结不排水抗剪强度曲线是。

其不排水抗剪强度曲线持点是。

13．饱和粘性土在不同排水条件下的三轴试验有。

其中试验测得的

值最大，试验测得的

值最小且等于。

选择题

1．下列各组土工试验，必须使用原状土样的是（）。

（A）含水量、塑限、液限和比重；

（B）含水量、压缩系数和比重；

（C）最优含水量、压缩指数和内摩擦角；

（D）无侧限抗压强度、压缩模量和内聚力。

2．对施工速度较快，而地基土的透水性差相排水条件不良时，可采用三轴仪的（）结果计算抗剪强度。

（A）不固结不排水试验；（B）固结不排水试验；

（C）固结排水试验；（D）不固结徘水试验。

3．砂土在剪切过程中（）。

（A）土体体积随剪切变形增加而增加；

（B）上体体积随剪切变形增加而减小，

（C）土体体积变化与砂土密实程度和剪切位移有关。

4．土的抗剪强度，下列说法正确的是（）。

（A）土体中发生剪切破坏的平面，为最大剪应力作用面，

（B）土体中某点做一平面元，若该面积无上的

和

在应力坐标上位于两条强度线之间则表示该点处于弹性状态，未达到极限平衡；

（C）土体中发生剪切破坏的平面，其剪应力等于抗剪强度；

（D）总应力强度线的内摩擦角

总是大于有效应力强度线的内摩擦角

。

5．有一个粘性土试祥，其孔隙水压力参数B＝1，A＝0.35，在直剪仪内作固结快剪，竖向压力P＝75kPa，破坏时剪应力

＝43.3kPa，假定

＝C＝0，静止土压力系数K0＝1，试问破坏时剪切面上孔隙水压力多少?

（）

（A）10kPa；（B）8.5kPa；（C）6.3kPa。

6．一个部分饱和粘性土试祥，在200kPa的室压下完全固结，然后在不排水条件下把室压升至400kPa，再增加轴压（

）至破坏，如果土的

＝15kPa，

＝19。

，孔隙水应力参数量B＝0.8，A＝0.36，试问土样破坏时孔隙水压力为多少?

（）

（A）160kPa；（B）200kPa；（C）222kPa。

7．有一个饱和粘土试样，在室压

作用下固结，然后在不排水条件下增加轴向压力

使土样破坏，若土样的孔隙水应力参数A＝1.0，试问土样破坏时的有效大主应力

为多少?

（）

（A）

＝

；（B）

＝

+

；（C）

＝

。

8．已知某土样的强度指标

＝20kPa，

＝26。

，所承受的在主应力

＝450kPa，

＝50kPa，试问该土样是否达到了极限平衡状态?

（）

（A）没有达到；（B）刚刚达到；（C）超过。

9．现场十字板试验得到的强度与室内哪一种试方式测得的强度相当？

（）

（A）慢剪；（B）固快；（C）快剪。

10．三轴试验时，土样中的孔隙水应力表达式为

，其中参数A与土的哪一个物性指数有关?

（）

（A）重度；（B）超固结度；（C）饱和度。

11．有两个饱和粘土试样，均在室压力

＝70kPa应力下固结，然后在不排水条件下增加轴向压力（

）至破坏，若土样的孔隙水压力参数A分别为0.5，1.0，破坏时的轴向压力相同，且假定C＝0，试问两个土样的

有何差异?

（）

（A）一样大；（B）A＝1.0的大；（C）A＝0.5的大。

12．一个土样在直剪仪中固结，竖向固结应力为80kPa．然后快速剪切，得到剪切面上最大剪应力是50kPa．如果土样的有效参数

＝10kPa，

=28。

，试问倾斜面上产生多大超孔隙水压力？

（）

（A）4.1kPa；（B）4.7kPa；（C）5.2kPa。

13．一个砂样进行直接剪切试验，竖向压力P＝100kPa。

破坏时

=57.7KPa，试问大主应力轴的方向如何?

（）

（A）与P轴夹角60。

；（B）与P轴夹角45。

；

（C）与P轴夹角15。

。

14．有一个饱和粘土试样，在室压

作用下固结，然后在不排水条件下增加铀向压力

使土祥破坏，若土样的孔隙水应力参数A＝1.0，试问土样破坏时的有效小主应力

，为多少？

（）

（A）

＝

；（B）

＝

－

；（C）

＝

。

问答题

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？

计算题

1．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,Фcq=200,超固结部分Ccq=30kPa,Фcq=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80kPa，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？

2．某饱和粘土，已知其有效应力强度指标C，=0，Ф=280，孔隙水压力系数A=0.8,如将该土试样在各向等压力σ3=50kPa下固结稳定,然后在不排水条件施加偏应力σ1-σ3=46kPa,问该土样是否被剪坏?

3．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-σ3=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，、Ф。

4．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σn=50kPa时，测得破坏时剪应力τf=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σ3=50kPa时，破坏时作用在土样上的大主应力σ1=250kPa，试利用以上试验数据，求该粘性土的抗剪强度指标C、Ф。

5．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σ3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。

6．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σ3=260kPa，σ1-σ3=135kPa，求该土样破坏时的孔隙水压力。