土力学习题集1.docx

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土力学习题集1

土力学习题集（土木工程11级）

一、名词解释

1.频率曲线

答：

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

答：

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

答：

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

答：

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

答：

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

答：

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。

弱结合水（薄膜水）：

紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。

它仍然不能传递静水压力，但水膜较厚的弱结合水能向临近的较薄的水膜缓慢移动。

饱和度：

土中孔隙水的体积与孔隙体积之比，以百分数表示。

压缩系数：

表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高。

土的前期固结压力：

 是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力，通常用PC来表示。

前期固结压力也是反映土体压密程度及判别其固结状态的一个指标。

有侧限压缩（无侧胀压缩）：

指受压土的周围受到限制，受压过程中基本上不能向侧面膨胀，只能发生垂直方向变形。

地基基础，临界荷载、临塑荷载P1/4P1/3主动、被动静止土压力达西定律渗透性渗透力

流沙管涌灵敏度土坡稳定系数K三轴剪切试验方法自重应力附加应力基地压力

抗剪强度地基承载力塑性指数液性指数.固结沉降次固结沉降压缩指数压缩模量

二．论述题

1.固结沉降是指什么？

2.简述变形模量与压缩模量的关系。

3.土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？

4.请列出分层总和法计算沉降的步骤。

5.确定基础埋置深度应考虑哪些因素？

6、在设计地基基础时，一般要考虑哪些因素？

7静止土压力、主动土压力和被动土压力。

8朗肯土压力理论、库仑土压力理论适用范围。

9.静止土压力、主动土压力形成机理

10.朗肯土压力理论的基本假设

11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？

11.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？

12饱和土的太沙基一维固结理论的基本假定有哪些？

13无黏性土的密实度判定方法和指标？

14结合p-s曲线说明地基破坏过程经历的发展阶段。

15直接剪切试验方法

16三轴试验方法

17土体的固结状态？

其判断依据是什么？

18朗肯土压力理论求解墙后填土为无黏性土时的被动土压力所适用的极限平衡方程

19简述变形模量与压缩模量的关系。

20.分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设，计算步骤？

21试全面比较朗肯理论与库仑理论的差异。

22请列出分层总和法计算沉降的步骤。

23试分析影响饱和粘性土的强度的主要因素，并进行讨论。

24地基最终沉降量通常是由哪三部分组成？

25土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？

26确定基础埋置深度应考虑哪些因素？

27简述三种粘土矿物的结构特征及其基本的工程特性

28.简述土的结构及构造的基本类型

29简述土的有效应力原理。

30简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律

31三轴剪切试验按固结和剪切过程的排水条件不同，可以划分为几种？

分别应用于什么工程条件下？

32土压力定义及其与位移间的关系。

33何谓土的压缩性？

引起土压缩的原因是什么？

如何评价地基压缩土？

34地下水位的升降对土中应力有何应力有何影响？

35影响土体抗剪强度的因素有哪些?

36确定地基承载力有哪几种方法？

它们各自的适用条件是什么？

37单向渗流固结理论的适用条件是什么？

38何谓土的压缩性？

引起土压缩的原因是什么？

如何评价地基压缩土？

39达西定律及达西定律适用条件

40、何谓塑性指数？

何谓液性指数？

它们的工程用途是什么？

41、朗肯土压力理论和库伦土压力理论的假设？

42、什么是固结，土体有几种固结状态？

其判断依据是什么？

43土的基本指标可以直接测定的有哪些

三、计算题

类型一：

土的三项指标，参数计算（第二章）

求土样的干重度γd、孔隙比e及饱和度Sr，天然含水量、天然重度

、孔隙比

，

砂土的相对密实度，（天然密度），（干密度），w（含水量），e（孔隙比），n（孔隙率），饱和度等

类型二：

求土体自重应力和附加应力，并画出自重应力和附加应力沿深度分布图（第三章）

类型三：

求基底压力、附加压力（第三章）

类型四：

挡土墙后的无黏性图、粘性土的主动、被动、静止土压力计算（第五章）

类型五：

试判断该土体处于什么状态破坏稳定？

（摩尔库伦强度破坏准则的应用）（第五章）

类型五：

地基沉降计算（第四章）

1．天然状态下的土样，孔隙比

=0.8，天然含水量

=25%，土粒相对密度

为2.70。

试求：

（1）此土样的重度、干重度、饱和度。

（2）如果加水后土是完全饱和的，它的含水量是多少？

并求出饱和重度。

（重力加速度

）

2.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丘开挖，经勘察，土粒比重为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，问取土场土的重度、干重度和饱和度是多少？

填土的孔隙比是多少？

3、薄壁取样器采取的土样，测出其体积V与重量分别为38.4cm3和67.21g，把土样放入烘箱烘干，并在烘箱内冷却到室温后，测得重量为49.35g。

试求土样的（天然密度），（干密度），w（含水量），e（孔隙比），n（孔隙率），饱和度。

3．如图所示基础基底尺寸为

，集中外荷载

，试求基底平均压力

，绘出沿偏心方向的基底压力分布图。

4．有一挡土墙如下图所示，墙背垂直、光滑、填土面水平，绘出墙背上主动土压力的分布

情况并计算总主动土压力（不含水压力）。

4.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）

5.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）

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

B点交界面下：

pa2=r1H1’ka2－2c2

=20×3.43×tg230-0=22.87kPa

C点：

pa3=（r1H1’＋r2H2）ka2－2c2

=（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

6.某建筑上部结构传至基础顶面的荷载F=600kN，基础埋深3.0m，基础底面尺寸3.0m×4.0m，基础埋深范围内地基土的重度γ=19kN/m3（基础与回填土的平均重度取为20kN/m3）,求基底压力和基底附加压力。

7已知正方形基础（边长b=4m）中心点下4m处的

，求中心点下6m处的

。

8.某挡土墙墙高H=5m，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，容重为19kN/m3,内摩擦角为30°，墙后填土表面有超载15kN/m，试计算作用在挡墙上主动土压力Ea和被动土压力Ep，并分别画出墙后土压力强度分布图

9．砂土地基中某点，其最大剪应力及相应的法向应力分别为150kPa和300kPa。

若改点发生破坏，试求

（1）砂土的内摩擦角（用度数表示）；

（2）破坏面上的法向应力和剪应力。

10．有一挡土墙如下图所示，墙背垂直、光滑、填土面水平，绘出墙背上主动土压力的分布情况并计算总主动土压力（不含水压力）。

11.已知一挡土墙高度为5.0m，墙背垂直，填土面水平，填背光滑，填土面上作用有均布荷载q=22kPa，墙后填土分两层：

上层土2米，γ1=18kn/m3，ϕ1=30°，c1=6kPa；下层土3米，γ2=19kn/m3，ϕ2=28°，c2=0；试确定沿墙高朗肯主动主压力的大小、分布、合力及作用点。

12.如果某地基内M点承受σ1＝200kPa，σ3＝100kP的应力，土的内摩擦角φ＝30o，C=10kPa，试判断该对点土体是否破坏，并计算该点最大剪应力及最大剪应力面上的抗剪强度。

13、某地基土试验中，测得土的干容重γd＝15.7KN/m3，含水量ω＝19.3%，土粒相对密度ds=2.71，液限ωl＝28.3%，塑限ωp＝16.7%

求1）该土的孔隙比e，孔隙度n及饱和度Sr;

2）该土的塑性指数Ip，液性指数IL，并定出该种土的名称和状态。

14、已知某土样直剪试验结果

法向应力Kpa

50

100

200

300

抗剪强度Kpa

31.2

62.5

125

187.5

1）确定该土的抗剪强度指标，并判别是砂土，还是粘性土？

2）若地基中某点б3=100Kpa，б1=350Kpa，该点是否已发生剪切破坏？

3）当作用在此土中某平面的法向应力和剪应力分别是350Kpa和150Kpa是否会剪切破坏？

15.设地基中A点的大主应力为450kPa，小主应力为100kPa；B点的大主应力为300kPa，小主应力为120kPa；土的内摩擦角为30º，粘聚力为10kPa，问A、B两点分别处于什么状态？

（是否破坏？

）若没有发生破坏，试求该点的剪应力强度。

16.如下图所示的挡土墙，高5m，墙背垂直光滑，墙后填土由两层组成，填土表面有31.36kPa的均布荷载。

试计算作用在墙上总的主动土压力和作用点位置。

17、在击实筒（其体积为1000cm3）内装有击实过的湿土1870g，当把这些土烘干后得干土重为1677g，已知土粒相对密度为2.66，试求其含水量

、重度

、干重度

、孔隙比

、孔隙率

、饱和重度

、有效重度

和饱和度

18.某地基为成层土，（第一层，粘土，γ1=18KN/m3，厚2m；第二层，砂土，γ

2=19KN/m3，厚2m；第三层；砂土（地下水位以下），γ3=20KN/m3，厚3m。

）

容重如图所示。

计算并绘出沿着深度σsz分布图

19、某地基土层由上至下依次为：

①填土，层厚4.0m，γ1=16.0kN/m3，

sat=18.6kN/m3,②粘土，层厚6.0m，γ2=18.0kN/m3，

sat=21kN/m3,地下水位在地下4米处，分别求地表下4m和10m处的自重应力，并画出自重应力沿深度的分布图。

四、选择题：

一、单选题，以下选项中仅有一项正确

1．土的含水量

的正确定义为：

a.

b.

c.

d.

2．缩限是指：

a.可塑状态转到流动状态的界限含水量

b.半固态转到可塑状态的界限含水量

c.固态转到半固态的界限含水量

d．土体呈收缩状态的界限含水量

3．以

表示主动土压力，

表示被动土压力，

表示静止土压力，以下三者之间的大小排序哪个是正确的？

a.

b.

c.

d.

4．以u表示孔隙压力，

表示总应力，

表示有效应力。

在加荷的一瞬间，土中的孔隙压力为：

a.

b.

c.

d.

5．饱和粘性土固结不排水试验时，试样在

作用下充分排水固结，

，在不排水条件下施加偏应力剪切时，试样中的孔隙水压力随偏应力的增加而不断变化。

对下列哪一类型土孔隙水压力会转化为负值？

a.正常固结土b.强超固结土

c.欠固结土d.弱超固结土

二、多选题，以下题目有多个选项

1．通常称的软土，应有下列哪些特征：

a.含水量较高b.结构性较强

c.抗剪强度较高d.压缩性较低

2．太沙基一维固结理论，包含以下哪几条假设：

a.外荷是缓慢施加的b.渗透系数

不变

c.土是完全饱和的d.孔隙水是不可压缩的

3．建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏，其主要的型式有：

a.整体剪切破坏b.基础的材料破坏

c.冲剪破坏d.介于整体与冲剪之间的破坏

4．毕肖普（Bishop）条分法是分析粘性土坡稳定性的方法之一。

试问其假设条件包含以下哪几条？

a.将土条取为隔离体。

b.假定土条两边竖直面上的法向力和切向的合力相等，且作用方向在同一直线上。

c.土条满足静力平衡条件。

d.作用在土条上的力是超静定的。

一、不定项选择题（每题3分，共24分）

1.根据地质作用的能量来源的不同，可分为（AB ）。

A.内动力地质作用C.风化作用B.外动力地质作用D.沉积作用

2.土样的含水量试验的烘烤温度为（ C ）

A.80～90度 B.90～95度 C.105～110度 D.100度左右

3.在工程上，岩石是按什么进行分类（ D）。

A.成因和风化程度C.成因B.坚固性和成因D.坚固性和风化程度

4.土体具有压缩性的主要原因是（ B ）。

A．主要是由土颗粒的压缩引起的；B．主要是由孔隙的减少引起的；

C．主要是因为水被压缩引起的；D．土体本身压缩模量较小引起的

5.浅海区的范围（C ）。

A.水深约200-1,000m，宽度约100-200km   C.水深约0-200m，宽度约100-200km

B.水深约0-100m，宽度约100-200km       D.水深约100-1,000m，宽度约100-200km

6.土的结构性强弱可用（  B  ）反映。

A.饱和度 B.灵敏度   C.粘聚力   D.相对密实度 

7.摩擦桩的传力机理为（  C   ）

A．荷载全部通过桩身侧面传到桩周土层   B.荷载全部传到桩底端下的土层

C.大部分荷载传给桩周土层，小部分传给桩端下的土层D.大部分荷载传给桩端下的土层，小部分传给桩周土层

8.渗流的渗透力也称动水力,其数值（ A    ）

A.与水头梯度成正比  B.与横截面积成正比    

C.与流速成反比 D.与渗透系数成正

一、选择题（每题3分，共24分）

1.用“环刀法”测定（A ）。

A.土的天然密度 B.土的浮密度 C.土的饱和密度  D.土的干密度

2.风化作用包含着外力对原岩发生的哪两种作用（C）

A．机械破碎和风化作用；  B．沉积作用和化学变化；

C．机械破碎和化学变化；D．搬运作用和化学变化

3.在基底下深度相同的条件下，条形基础端部中点的附加应力是条形基础中央部位的（ C ）。

A.一半    B.一倍    C.二倍    D.四倍

4.最宜采用桩基础的地基土质情况为（A  ）

  A.地基上部软弱而下部不太深处埋藏有坚实地层时 B.地基有过大沉降时  C.软弱地基  D.淤泥质土

5.设砂土地基中某点的大主应力σ1=400kPa，小主应力σ3=200kPa，砂土的粘聚力c=0，试判断该点破坏时砂土的内摩擦角φ=（D ）。

A.22°28′  B.21°28′  C.20°28′  D.19°28′

6.根据现场触探试验测定的物理力学指标从规范承载力表直接查得地基承载力为（A）

A．基本值；B．标准值；C．设计值；D．极限值

7.计算竖向固结时间因数，双面排水情况，H取压缩土层厚度（ B ）

A3倍；B0.5倍；C1倍；D2倍

8.土力学是研究土与结构物相互作用等规律的一门力学分支，主要研究土的（ABCD）

A．应力；B．变形；C．强度；D．稳定

一、选择题

1.在长为10cm，面积8cm²的圆筒内装满砂土。

经测定，粉砂的比重为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.动水压力的大小，判断是否会产生流砂现象；2.临界水头梯度值。

（B  ）。

A.9.6kN／m³，会，0.80  C.14.7kN／m³，不会，0.87  B.4.9kN／m³，不会，0.87  D.9.8kN／m³，会，0.80

2.若建筑物施工速度较快，而地基土的透水性和排水条件不良时，可采用（A  ）或（B  ）的结果。

A三轴仪不固结不排水试验  B直剪仪快剪试验 C三轴仪固结排水试验 D直剪仪慢剪试验

3.工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是（ D  ）

A.有效重度     B.土粒相对密度     C.饱和重度         D.干重度

4.朗肯理论使用条件（. ABC ）。

A.挡土墙的墙背光滑 B.挡土墙的墙背竖直 C.挡土墙后填土表面水平 

D.挡土墙的墙背粗糙E.挡土墙的墙背倾斜

5.在地基固结过程中，外荷载引起的孔隙水压力逐渐转化为有效应力，土的体积也（ B ）

A.逐渐增大       B.逐渐减小       C.与之无关        D.不变

6.地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（ C  ）

A.临塑荷载     B.临界荷载     C.极限荷载  D.地基承载力

7.影响土压力大小的最主要因素是（A ）

A挡土墙的位移方向和位移量的大小 B挡土墙的形状   

C挡土墙后填土的性质

8.衡量土的粒径级配是否良好，常用（A）指标判定。

A、不均匀系数   B、含水量C、标贯击数D、内摩擦角 

 一、单向选择题（每题1分，共13分）

1.下列哪种地基不属于人工地基（Ａ）。

[第一章]

A.第四纪沉积土地基

B.换填碎石土地基

C.强夯粘土地基

2.在一般高层建筑中，基础工程造价约占总造价的（Ｂ）。

[第一章]

A.5%

B.25%

C.55%

3.下列三种粘土矿物中，（Ａ）含量高的土可塑性最高。

[第二章]

A.蒙脱石

B.伊利石

C.高岭石

4.对于级配连续的土，（Ｃ）级配良好。

[第二章]

A.Cu<5

B.Cu=5

C.Cu>5

5.满足条件（Ｂ）的土为级配良好的土。

[第二章]

A.Cu<5，Cc>3~6

B.Cu>5，Cc=1~3

C.Cu<5，Cc>2~5

6.若将地基视为均质的半无限体，土体在自重作用下只能产生（Ａ）。

[第三章]

A.竖向变形

B.侧向位移

C.剪切变形

7.单向偏心荷载作用在矩形基础上，偏心距e满足条件（Ｃ）时，基底压力呈梯形分布。

（L为矩形基础偏心方向边长）[第三章]

A.e>L/6

B.e=L/6

C.e

8.上软下硬双层地基中，土层中的附加应力比起均质土时，存在（Ａ）现象。

[第三章]

A.应力集中

B.应力扩散

C.应力不变

9.土的压缩之中，下列三个部分中，（Ｃ）所占的压缩量最大。

[第四章]

A.固体土颗粒被压缩；

B.土中水及封闭气体被压缩；

C.水和气体从孔隙中被挤出。

10.土的压缩试验中，压缩仪（固结仪）中的土样在压缩过程中（Ｂ）。

[第四章]

A.只发生侧向变形

B.只发生竖向变形

C.同时发生竖向变形和侧向变形

11.土的压缩系数a1-2位于（Ａ）范围时，土为低压缩性土。

[第四章]

A.a1-2<0.1MPa-1

B.0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1

C.a1-2≥MPa-1

12.采用规范法计算地基沉降时，沉降经验系数ψs与（Ｃ）无关。

[第四章]

A.基底附加压力值

B.沉降计算深度范围内压缩模量的当量值

C.基础底面形状

13.超固结比（OCR）指的是（Ａ）。

[第四章]

A.土的先期固结压力与现有土层自重应力之比

B.现有土层自重应力与土的先期固结压力之比

C.现有土层自重应力与土的后期固结压力之比

一、选择题

1、高岭土、蒙特土和伊利土三大类粘土矿物稳定性由弱增强的顺序是。

A高岭土、伊利土、蒙特土

B蒙特土、伊利土、高岭土

C伊利土、高岭土、蒙特土

D高岭土、蒙特土、伊利土

2、以下不能传递静水压力。

A重力水B毛细水

C强结合水D自由水

3、表征土软硬状态的指标是。

A液限B塑限

C液性指数D塑性指数

4、当携带大量粘粒的河水流入大海时，会形成结构。

A单粒结构B蜂窝结构

C凝聚结构D分散结构

5、某原状土的液限ωL＝47%，塑限ωP＝18%，天然含水量40%，则该土的液性指数为。

A0.759B29

C0.29D0.4

6、土的固结系数越大，土体固结。

A越慢B越快

B不变D不确定

7、次固结变形。

A与主固结变形同时发生

B主固结变形完成后发生

C与加载过程同时发生

D不确定

8、地下水位下降会引起。

A土中自重应力增加

B土中总应力增加

C土中有效应力增加

D土中总应力减少

9、下列基础在受到轴向荷载作用下其基底压力均匀分布。

A刚性基础B扩展基础

C柔性基础D桩基础

10、土体具有压缩性的主要原因是。

A主要是由土颗粒的压缩引起的

B主要是由孔隙的减少引起的

C主要是因为水被压缩引起的

1、决定土性质的最主要因素是。

A固体颗粒B土中水

C土中气体D有机质

2、高岭土、蒙特土和伊利土三大类粘土矿物稳定性由弱增强的顺序是。

A高岭土、伊利土、蒙特土

B蒙特土、伊利土、高岭土

C伊利土、高岭土、蒙特土

D高岭土、蒙特土、伊利土

3、以下不能传递静水压力。

A重力水B毛细水

C强结合水D自由水

4、表征土软硬状态的指标是。

A液限B塑限

C液性指数D塑性指数

5、当携带大量粘粒的河水流入大海时，会形成结构。

A单粒结构B蜂窝结构

C凝聚结构D分散结构

6、塑性指数IP≤10及粒径0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土，称为。

A砂土B粉土

C淤泥D红粘土

7、某原状土的液限ωL＝4