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土力学习题集
土力学习题集
第一章
一、选择题
1、若土的颗粒级配累计曲线很陡，则表示（）。
A．土粒较均匀
C．级配良好
B．不均匀系数较大
D．填土易于夯实
2、若甲、乙两种土的不均匀系数相同，则两种土的（）。
A．颗粒级配累计曲线相同
C．限定粒径相同
B．有效粒径相同
D．限定粒径与有效粒径之比值相
3、若某砂土的天然孔隙比与其所能达到的最大孔隙比相等，则该土（
）。
A．处于最密实的状态
C．处于中等密实的状态
B处于最松散的状态
D．相对密实度Dr＝1
4、对无粘性土的工程性质影响最大的因素是（）。
A．含水量
C．矿物成分
B．密实度
D．颗粒的均匀程度
5、某粘性土的液性指数Ip＝0.6，则该土的状态为（）。
A．硬塑
B．可塑
C．软塑
D．流塑
6、粘性土的塑性指数越大，表示土的（）。
A．含水率越大
C．粉粒含量越高
B．粘粒含量越高
D．塑限越高
二、判断下列说法是否正确，如果不正确请更正。
1、结合水是液态水的一种，故能传递静水压力。
2、在填方工程施工中，常用土的干密度来评价填土的压实程度。
3、无论什么土，都具有可塑性。
4、塑性指数可以用于对无粘性土进行分类。
5、相对密实度主要用于比较不同砂土的密实度大小。
6、砂土的分类是按颗粒级配及其形状进行的。
7、凡是天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土均可称为淤泥。
8、由人工水力冲填泥砂形成的填土称为冲积土。
9、甲土的饱和度大于乙土的饱和度，则甲土的含水量一定高于乙土的含水量。
三、计算分析题
1、有一完全饱和的原状土样，切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g，经
105oC烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒比重为2.74，试求该土样的密度、
含水量、干密度及孔隙比（要求按三相比例指标的定义求解）。
2、某原状土样，试验测得土的天然密度为1.7t/m3，含水率为22.0%，土粒比重为2.72。
试
求该土样的孔隙比、孔隙率、饱和度、干重度、饱和重度以及浮重度。
3、一干砂试样的密度为1.66g/cm3，土粒比重为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。
4、某砂土土样的密度为1.77g/cm3，含水率为9.8%，土粒比重为2.67，烘干后测定最小孔
隙比为0.461，最大孔隙比为0.943。
试求孔隙比和相对密实度，并评定该砂土的密实度。
5、某一完全饱和粘性土试样的含水率为30％，液限为33％．塑限为17％。
试按塑性指数
和液性指数分别定出该粘性土的分类名称和软硬状态。
6、某无粘性土样的颗粒分析结果列于下表，试定出该土的名称。
7、有A、B两种饱和土样，其物理指标见下表。
试问：
（1）哪种土样含粘粒较多?
（2）哪种土样重度较大?
（3）哪种土样干重度较大？
（4）哪种土样孔隙率较大?
解答
（1）A的塑性指数比B的大，故选A土样含粘粒较多。
（2）饱和土体的含水量越小，其重度和干重度越大、孔隙率越小，故选B；
（3）B
（4）A
8、某一基坑施工现场需要填土，基坑的体积为2000m3，土方来源是从附近土丘开挖，经勘
察，土的颗粒比重2.70，含水率为15％，孔隙比为0.60。
要求填土的含水量为17％，干重
度为17.6kN／m3。
请解答以下问题。
（1）取土场土的重度、干重度和饱和度是多少？
（2）应从取土场开采多少方土?
（3）填土时应洒多少水?
填土的孔隙比是多少?
©=
Gs（1+w）
1+e
©w
Gs
1+e
液限（%）
塑限（%）
含水率（%）
土粒比重
A
32
14
45
2.70
B
15
5
26
2.68
粒径（mm）
10～2
2～0.5
0.5～0.52
0.25～0.075
<0.075
相对含量
4.5
12.4
35.5
33.5
14.1
=
Sr=
wGs
e
第二章
一、选择题
1、下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（）。
A．发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流
B．流土多发生在粘性土中，而管涌多发生在无粘性土中
C．流土属突发性破坏，管涌属渐进性破坏
D．流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏
2、反映土透水性质的指标是（）。
A．不均勾系数
C．压缩系数
B.相对密实度
D．渗透系数
3、土透水性的强弱可用土的哪一个指标来反映?
（
）
A．压缩系数
C．压缩模量
B．固结系数
D．渗透系数
4、发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形?
A．坑底隆起
B．流土
C．砂沸
D.流砂
5、下述关于渗流力的描述不正确的是（）。
A.其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致
B．是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同
C．流网中等势线越密的区域，其渗流力也越大
D．渗流力的存在对土体稳定总是不利的
6、下列哪一种土样更容易发生流砂?
（
）
A．砾砂或粗砂
C．粉土
B．细砂或粉砂
D．粘土
7、成层土水平方向的等效渗透系数kx与垂直方向的等效渗透系数ky的关系是（
）。
8、在渗流场中某点的渗流力（
）。
A．随水力梯度增加而增加
B．随水力梯度增加而减少
C．与水力梯度无关
9、评价下列说法的正误。
（）
①土的渗透系数越大，土的透水性也越大，土中的水力梯度也越大
②任何一种土，只要水力梯度足够大，就可能发生流土和管涌；
②土中一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小；
④渗流力的大小不仅取决于水力梯度，还与其方向有关。
A．①对
C．③和④对
B．②对
D．全不对
10、土体渗流研究的主要问题不包括（）
A．渗流量问题
C．渗流控制问题
B．渗透变形问题
D．地基承载力问题
11、下列描述正确的是（）。
A．流网中网格越密处，其水力梯度越小
B．位于同一条等势线上的两点．其孔隙水压力总是相同的
C．同一流网中，任意两相邻等势线间的势能差相等
D．渗透流速的方向为流线的法线方向
二、判断下列说法是否正确，如果不正确请更正。
1、绘制流网时必须满足的基本条件之一是流线和等势线必须正交。
2、达西定律中的渗透速度不是孔隙水的实际流速。
3、土的孔隙比愈大，其渗透系数也愈大。
4、在流网图中，流线愈密集的地方，水力坡降愈小。
5、发生流砂时，渗流力方向与重力方向相同。
6、细粒土的渗透系数测定通常采用“常水头”试验进行。
7、绘制流网时，每个网格的长宽比没有要求。
8、在流网中，任意两相邻流线间的渗流量相等。
9、管涌发生的部位在渗流逸出处，而流土发生的部位可以在渗流逸出处，在土体内部。
三、分析计算
1、某渗透试验装置如下图所示。
砂I的渗透系数k1＝0.2cm／s；砂II的渗透系数k1＝0.1cm／s；
砂样断面积200cm2。
试问：
（1）若在砂I与砂II分界面处安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高?
（2）砂I与砂II界面处的单位渗流量多大?
2、下图为一板桩打入透水土层后形成的流网。
已知透水土层深18.0m，渗透系数
k=3X10-4mm/s。
板桩打入土层表面以下9.0m，板桩前后水深如图所示。
试求：
（1）图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；
（2）地基的单位渗水量。
3、某围堰基坑开挖情况如下图所示。
水深为2.5m，河床土为砂土，厚度为8.25m，其下为
不透水岩层。
基坑开挖深度为2.0m，开挖过程中保持抽水，使坑内水位与坑底一致。
所采
用的板桩围护结构的人土深度为6.0m。
已知抽水量为0.25m3／h，试求砂土层的渗透系数以
及开挖面（基坑底面）下的水力坡降。
解：
基坑剖面及流网如图所示。
本流网共有6条流管（流道），等势线间隔数为10，总水头
差为4．5m。
砂土的渗透系数计算如下；
qNf=−k⊗hNf=k（H1−H2）
Nf
Nd
从图中量得最后两条等势线的距离为0.9m，故所求的水力坡降为：
4、如图所示，在长为10cm、面积8cm2的圆筒内装满砂土。
经测定，粉砂的Gs＝2.65，e＝
0.900。
筒下端与管相连，管内水位高出筒5cm（固定不变），水流自下而上通过试样后可溢流
出去。
试求：
（1）渗流力的大小，判断是否会产生流砂现象；
（2）临界水力梯度值。
第三章
一、选择题
1、建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（）。
A．基底压力
C．基底净反力
B．基底附加压力
D．附加应力
2、在隔水层中计算土的自重应力σc时，存在有如下关系（）。
A．σc＝静水厌力；
B．σc＝总应力，且静水压力为零
C．σc＝总应力，但静水压力大于零；D.
σc＝总应力—静水压力，且静水压力大于零
3、当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水和承压水时，在潜水位以下的土的自重应力为
（）。
A．静水压力；
B．总应力
C．有效应力，但不等于总应力；
4、地下水位氏时间下降，会使（）。
A．地基中原水位以下的自重应力增加；
D．有效应力，但等于总应力
B．地基小原水位以上的自重应力增加；
C．地基土的抗剪强度减小；
D．土中孔隙水压力增大
5、通过土粒承受和传递的应力称为（）。
A．有效应力
C．附加应力
B．总应力
D．孔隙水压力
6、某场地表层为4m厚的粉质粘土，天然重度γ＝18kN／m3，其下为饱和重度γsat＝19kN／
m3的很厚的粘土层，地下水位在地表下4m处，经计算地表以下2m处土的竖向自重应力为
（）。
A．72kPaB．36kPa
C．16kPaD．38kPa
7、某场地表层为4m厚的粉质粘土，天然重度γ＝18kN／m3，其下为饱和重度γsat＝19kN／
m3的很厚的粘土层，地下水位在地表下4m处，经计算地表以下5m处土的竖向自重应力为
（）。
A．91kPaB．81kPaC．72kPaD．41kPa
8、某柱作用于基础顶面的荷载为800kN，从室外地面算起的基础埋深为1.5m，室内地
面比室外地面高0.3m，基础底面积为4m2，地基土的重度为17kN／m3，则基底压力为（）。
A．229.7kPaB.230kPa
C．233kPaD．236kPa。
9、由建筑物的荷载在地基内所产生的应力称为（）。
A．自重应力
C．有效应力
B．附加应力
D．附加压力
10、已知地基中某点的竖向自重应力为100kPa，静水压力为20kPa，土的静止侧压力系数
为0.25，则该点的侧向自重应力为（）。
A．60kPaB．50kPa
C.30kPaD．25kPa
11、
由于建筑物的建造而在基础底面处所产生的压力增量称为（）。
A．基底压力
C．基底附加压力
B．基底反力
D.基底净反力
12、
计算基础及其上回填土的总重量时，其平均重度一般取（）。
A．17kN／m3
C．20kN／m3
B．18kN／m3
D．22kN／m3
14、设b为基础底面宽度，则条形基础的地基主要受力层深度为（）。
A．3bB．4b
C．5bD．6b
15、
设b为基础底面宽度，则方形基础的地基主要受力层深度为（）。
A．1．5bB．2b
C．2．5bD．3b
16、已知两矩形基础，一宽为2m，长为4m，另一宽为4m，长为8m。
附加应力相等，则
两基础角点下竖向附加应力之间的关系是（）。
A．两基础基底下z深度处竖向应力分布相同
B．小尺寸基础角点下z深度处应力与大尺寸基础角点下2z深度处应力相等
C．大尺寸基础角点下z深度处应力与小尺寸基础角点下2z深度处应力相等
D．A、B、C都不对
17、
当地下水位突然从地表下降至基底平面处，对基底附加应力的影响是（
）。
A．没有影响
B．基底附加压力增加
C．基底附加压力减小
D．A、B、C都不对
18、
当地基中附加应力曲线为矩形时，则地面荷载形式为（）。
A．圆形均布荷载
C．条形均布荷载
B．矩形均布荷载
D．无穷均布荷载
19、计算土中自重应力时，地下水位以下的土层应采用（）。
A．湿重度
C．有效重度
B．饱和重度
D．天然重度
二、判断下列说法是否正确，如果不正确请更正。
1、在均质地基中，竖向自重应力随深度线性增加，而侧向自重应力则呈非线性增加。
2、由于土中自重应力属于有效应力，因而与地下水位的升降无关。
3、若地表为一无限大的水平面，则土的重力在土中任一竖直面上所产生的剪应力等于零。
4、在基底附加压力的计算公式中，对于新填土场地，基底处土的自重应力应从填土面算起。
5、增大柱下独立基础的埋深，可以减小基底的平均附加压力。
6、柱下独立基础埋置深度的大小对基底附加压力影响不大。
7、由于土的自重应力属于有效应力，因此在建筑物建造后，自重应力仍会继续使土体产生
变形。
8、土的静止侧压力系数k0为土的侧向与竖向总自重应力之比。
9、在弱透水土层中，若地下水位短时间下降，则土的自重应力不会明显增大。
10、基底附加压力在数值上等于上部结构荷载在基底所产生的压力增量。
11、竖向附加应力的分布范围相当大，它不仅分布在荷载面积之下，而且还分布到荷载面积
以外，这就是所谓的附加应力集中现象。
三、分析计算
1、某建筑场地的地质柱状图和土的有关指标列于下图。
试计算并绘出总应力σ、孔隙水压
力u及自重应力σc沿深度的分布图。
在地下水位以下埋藏有不透水层时，不透水层顶面的自重应力值及其以下深度的自重
应力值应按上覆土层的水土总重计算。
计算承压水层土的自重应力时，先按水土总重计算总应力σ及按承压水头计算孔隙水压
力u，再按公式σc＝σ—u计算土的自重应力σc。
解：
土中应力按其起固可分为自重应力和附加应力两种
自重应力是指土体受到自身重力作用而产生的应力。
对于成土年代久远的土，其在自重
作用下已经完成压缩固结，故自重府力不再引起地基变形。
对于成土年代不久的土，例如新
近沉积土、近期人工填土，其在自身重力作用下尚未完成固结，因而将引起地基变形。
附加应力是指土体受外荷载及地下水渗流、地震等作用而在土体中产生的应力增量。
它
是引起地基变形的主要原因，也是导致土体强度破坏和失稳的重要原因。
土中应力按其作用原理或传递方式可分为有效应力和孔隙应力两种
有效应力是指土粒所传递的粒间应力。
只有通过土粒接触点传递的粒间应力，才能同时
承担正应力和剪应力，并使土粒彼此挤紧，从而引起土体产生体积变化；粒间应力又是影响
土体强度的一个重要因素，所以粒间应力又称为有效应力。
孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力，包括孔隙水压力和孔隙气压力。
饱和土中
只有孔隙水压力。
2、某矩形基础的底而尺寸为4mx2.4m，设计地面下埋深为1.2m（高于天然地面0.2m），设
计地面以上的荷载为1200KN，基底标高处原有土的加权平均重度为18KN／m3。
试求基底
水平面1点及2点下各3.6m深度M1点及M2点处的地基附加应力值。
解：
基底附加应力：
第四章
二、选择题
二、判断下列说法是否正确，如果不正确请更正。
三、分析计算
1、从一粘土层中取样做固结试验，试验成果列于下表中。
试计算该粘土的压缩系数及相应
的压缩模量，并评价其压缩性。
2、从一粘土层中取样做固结试验，试验成果列于下表中，设该土层所受的平均自重应力和
附加应力分别为36kPa和144kPa，试计算压缩系数和压缩模量。
p（kPa）
0
50
100
200
400
e
0.852
0.731
0.690
0.631
0.620
p（kPa）
0
50
100
200
400
e
0.852
0.731
0.690
0.631
0.620
3、某粘土土样高20mm，其室内压缩试验结果如下表所示，试验时土样上下两面排水。
（1）试求压缩系数〈1−2及相应的压缩模量并评定其压缩性。
（2）试求土样在原有压力强度pl＝100kPa的基础上增加压力强度Δp＝150kPa，土样
的垂直变形。
（3）若试验时，土样仅从上面排水，下面不排水，试问对上述变形计算有何影响?
4、一饱和粘性土样的原始高度为20mm，试样面积为3x103mm2，在固结仪中做压缩试验。
土样与环刀的总重为175.6X10-2N，环刀重58.6X10-2N。
当压力由p1＝100kPa增加到p2=200kPa
时，土样变形稳定后的高度相应地由19.31mm减小为18.76mm。
试验结束后烘干土样，称
得干土重为94.8X10-2N。
试计算及回答：
（1）与p1及p2相对应的孔隙比；
（2）该土的压缩系数〈1−2；
（3）评价该土的压缩性。
p（kPa）
0
50
100
200
300
400
e
1.310
1.171
1.062
0.951
0.892
0.850
5、某矩形基础底面尺寸为4.0X2.5m，上部结构传到基础表面的竖向荷载F=1500kN。
土层
厚度、地下水位等如下图所示，各土层的压缩试验数据见下表。
要求：
（1）计算粉土的压缩系数〈1−2并评定其压缩性；
（2）绘制粘土、粉质粘土和粉砂的压缩曲线；
（3）用分层总和法计算基础的最终沉降量；
（课堂讲解）
（4）用规范公式计算基础的最终沉降量（已知po<0.75fak）。
（4）用规范公式计算基础的最终沉降量
（P105-111）
（P107-109T3.12-13）
（
）（Es计算方法见教材P112例3.4）
6、在天然地面上填筑大面积填土，厚度为3m，重度为18kN／m3。
天然土层为两层，第—
层为粗砂，第二层为粘土，地下水位在天然地面下1.0m深处（下图）。
试根据所给粘土层的压
缩试验资料（下表），
计算：
（1）在填土压力作用下粘土层的沉降量是多少?
（2）当上述沉降稳定后，地下水位突然下降到粘土层顶面，试问由此而产生的粘土层沉降是
多少？
7、由于建筑物传来的荷载，地基中某一饱和粘性土层产生梯形分布的竖向附加应力，该层
'"
p（kPa）
0
50
100
200
400
e
0.852
0.758
0.711
0.651
0.635
顶面和底面的附加应力分别为z⎛＝240kPa和z⎛＝160kPa，顶、底两面透水（如下图所示）。
土的平均渗透系数k＝0.2cm／年，e=0.880，α=0.39MPa-1。
求：
（1）该土层的最终沉降量；
（2）当达到最终沉降量之半所需的时间；
（3）达到120nm沉降量所需的时间；
（4）如果该饱和粘土层下卧不透水层，则达到120mm沉降量所需的时间。
解：
（1）竖向平均附加应力为：
8、某柱下独立基础底面尺寸为4mx2m，埋深1.5m，柱作用于基础顶面的轴心荷载为
1600kN。
土层分布自地表起依次为：
粘土，厚度2.5m，γ=18.2kN／m3，γsat=19.1kN／m3；
粉质粘土，厚度2m，γsat=18.8kN／m3，其压缩试验数据见下表；粘土，厚度4.5m，γsat=18.5kN
／m3；淤泥，厚度7m，γsat=18.4kN／m3。
地下水位在地表下0.5m处。
试按照分层总和法计
算：
（1）基底中心点下7m深处土的自重应力和附加应力。
（2）地基沉降计算深度是否为7m?
若不是，应为多少?
（3）粉质粘土层的最终沉降量。
解：
根据题意，得到下图。
（1）基底压力：
p（kPa）
0
50
100
200
400
e
0.900
0.855
0.816
0.790
0.758
9、某饱和粘性土试样的土粒比重为2.68，试样的初始高度为2cm，面积为30cm2。
在压缩
仪上做完试验后，取出试样称重为109.44g，烘干后重88.44g。
试求：
（1）试样的压缩量是多少？
（2）压缩前后试样的孔隙比改变了多少?
（3）压缩前后试样的重度改变了多少？
解：
试样压缩前：
试样压缩后：
10、某地基地表至4.5m深度内为砂土层，4.5～9.0m为粘土层，其下为不透水页岩。
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37％，粘土的含
水量为42％，砂土和粘土的土粒比重均为2.65。
现设计一基础，基础底面位于地表以下3m
处。
建筑物荷载在粘土层顶面和底面产生的附加应力分别为l00kPa和400kPa，从固结试验
中得知粘土层对应于50、100、200kPa固结压力的孔隙比分别为1.02，0.922，0.828。
试求
该粘土层可能产生的最终沉降量。
解：
砂土层水位以上：
砂土层水位以下：
粘土层：
粘土层的平均自重应力：
粘土层的最终沉降：
11、在厚度为6m的粘土层上填筑高路堤，路堤荷载在粘土层表面和底面产生的附加应力分
别为0.22与0.198MPa。
已知粘土层的初始孔隙比e=0.947，压缩系数α=0.24MPa-1，渗透系
数k＝2cm／a，粘土层下面为不可压缩的密实中砂。
时间因数Tv的数值见下表，表中的p1、
p2分别代表排水面和不排水面的附加应力值。
假设路堤填土渗透性很小，粘土层只能从下层
砂层排水。
试求：
（1）粘土层的稳定沉降量；
（2）粘土层沉降量为12cm时所需的时间；
（3）加载2个月后，粘土层的沉降量。
解：
（1）平均附加应力：
粘土层的稳定
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