最全土力学复习资料加土力学试题和答案.docx
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最全土力学复习资料加土力学试题和答案
土力学复习题和答案
一、计算题
1、某夯实地基，测得r=18.5kn／m³.w=19.0％，实验室测得rdmax=16.0kn／m³,工程要求压实系数D＞＝0.95.问上述夯实是否合格。
2、某地基土的天然密度为1.95g／cm³,干密度为1.56g／cm³,液限为35.1％,塑限21.4％,请给土定名，并判断其状态
3、画出偏心荷载下刚性基础基底压力的三种分布形式，并写出其最大值的计算式。
4、写出用角点法求均布矩形荷载作用任意点下土中附加应力的计算式。
5、写出用分层总法求地基最终沉降量的计算步骤的主要表达式。
6、对比一下朗金土压力理论和库仑土压力理论的基本假设，计算理论，适用条件以及土压力的作用方向。
7、某重力式挡土墙，墙高H=5.0m,墙背坚直光滑，填土面水平，填土的内摩擦角¢=30º，c=10kpa,r=1935kn／m³.求墙背土压力强度的分布及大小。
8、某条形基础地基中一点的应力状态为ðz=280kpa,ðx=120kpa.
ζxz=40kpa,已知某点土的¢=30º，c=10kpa,问该点是否已被剪坏。
9、某重力式挡土墙高5m,顶宽0.7m,底宽2.5m，砌体重r=22kN／m³.基底摩擦系数u=0.5,作用在墙背上的主动土压力Ea=51.6kN／m,作用点y=H／3，试验算该挡土墙的抗滑和抗倾覆稳定性。
二、填空题
1、土体是由固体颗粒、水和气体组成的三相体。
2、颗粒不均匀系数Cu越小，说明土颗粒越均匀，级配不良；只有当Cu>5
且Cu=[1~3=Cc]时，才称为级配良好的土。
3、粘土矿物是土中的次生矿物，包括粘土矿物、可溶盐和无定形氧化物胶体。
4、存在于土体孔隙中的水可分为结合水和自由水，结合水又分为强结合水和弱结合水，自由水分为重力水和毛细水。
5、从土粒结构特性来看；砂砾等粗粒土属于单粒结构，粉土属于蜂窝状结构，粘土属于絮状结构。
6、土的物理性质指标中，属于实测指标的是土粒相对密度ds、含水量w和密度p，而换算指标则有13个。
7、根据土与水之间的关系，将密度细分为湿密度、干密度、饱和密度和浮密度。
8、界限含水量包括液限、塑限和缩限。
9、土木工程中将土分为漂石或块石颗粒、卵石或碎石颗粒、砾粒、砂粒、粉粒、和黏粒等6类。
10、根据土样在受压过程中侧向变形情况，将压缩试验条件分为侧限条件和竖限条件两种。
11、根据压缩系数α1-2的大小，当小于100KPa时为低压缩性土，当介于100KPa和500KPa时为中压缩性土，当大于500KPa时为高压缩性土。
12、根据压缩模量Es的大小，当大于16MPa时为低压缩性土，当介于4到16MPa为中压缩性土，当小于4MPa时为高压缩性土。
13、根据P-S曲线，可将土体的压缩变形分为压缩阶段、剪切阶段和隆起阶段。
14、地基沉降量的计算方法主要有分层总和法、规范法和弹性理论法三种。
15、根据超固比（OCR）的大小，可将土分为超固结土、正常固结土和欠固结土。
16、地基最终沉降量由瞬时沉降量、固结沉降量和次压缩沉降量三部分组成。
17、建贷物地基变形的特征值分为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜。
18、依据土样的排水条件，三轴试验可分为不固结不排水三轴实验，固结不排水三轴实验和固结排水三轴实验。
19、直接剪切的试验可分为快剪，固结快剪和慢剪。
20、根据土体剪切破坏条件，当τ>τf时土体破坏，τ=τf土体处于平衡状态，当τ<τf时土体稳定。
21、地基破坏的类型有整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏三种。
22、土压力分为主动土压力、被动土压力、和静止土压力三类在同等条件下，其大小关系为主动<静止<被动。
23、重力式挡土墙的类型有俯斜式、直立式、仰斜式和衡重式。
24、根据构造需求，重力式挡土墙的顶宽一般取0.5m,底宽取（1/2~1/3）H，排水管管经不小于100mm，且外斜5%，墙厚做500mm滤水层。
25、在土中压力计算时，应将矩形基础的梯形荷载分解成荷载和荷载后，分别计算再叠加基础与基础长宽比分界值为L/b=10。
26、当土中应力向下扩散时，遇到上软下硬的地层时应力将集中。
反之力则扩散。
三、问答题
1、影响土压密程度的因素有哪些？
答:
2、影响土体冻胀有几个方面的因素？
答:
土质、气温、水、荷载
3、什么是渗透和渗透力？
并列举几个渗透破坏的例子。
答:
液体从物质微孔中透过的现象称为渗透。
边坡破坏、地面破坏、堤坝失稳等现象
4、叙述土的自重应力和土中附加应力的概念，并说说其向下传递的规律。
答：
自重应力是指土体受到自身重力作用而存在的应力。
图中附加应力是指土体收到外荷载（如交通荷载、堤坝荷载）以及地下水渗流、地震等作用下附加产生的应力
5、叙述基低压力和基低附加应力的概念。
答：
基地压力：
建筑物的荷载通过自身基础传给地基，而在基础底面与地基间产生的荷载效应，即接触应力。
基地附加压力：
建筑物新增荷载引起的基底反力。
6、土中应力问题分为那两种应力问题，并列举出各种应力问题进所对应的基础形式。
答：
土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。
7、土的压缩通常由几部分组成？
最主要的是那一部分？
答：
瞬时沉降Sd固结沉降Sc次固结沉降Sa
8、静载荷试验中，终止加载的标准有那些？
答：
单桩静载荷试验当出现下列现象之一时，即可终止加载试验：
①某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍。
注：
当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。
②某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。
③已达到设计要求的最大加载量。
④当工程桩作锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。
⑤当荷载－沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60－80mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。
9、叙述静载荷试验中，地基承载力基本值的取值方法。
答：
是根据室内物理、力学指标平均值，查表确定的承载力值，包括载荷试验得到的值。
10、分层总和法中的分层规定有哪些？
答：
分层规定：
必须先确定地基压缩层深度，且在此深度范围内进行分层。
地基压缩量深度范围内的分层厚度可取0.4b（b为基础短边宽度）左右，成层土的层面和地下水位面都是自然的分层面。
11、规范法中计算深度Zn应如何确定，并写出相应的表达式。
答：
Zn=b（2.5-0.4lnb）b基础宽度，lnb为b的自然对数值
12、写出时间因子TV的表达式，并说明固结上层的厚度应如何取值。
答：
TV=CVt/H²
13、利用一维固结理论可求解哪两两方面的问题？
答：
不仅适用于假设单面排水的边界条件，也可用于双面排水的边界条件。
14、什么是土的抗剪强度？
并写出库仑表达式。
答：
土的抗剪强度是土体抵抗剪应力的极限值，或土体抵抗剪切破坏的受剪能力（强度）
τf=σtanψ+（C）
15、什么是土的极限平衡状态？
并写出其不意极限平衡条件的表达式。
答：
16、什么叫原状土，重塑土和扰动土？
答：
原状土：
保持天然结构和含水率的土。
重塑土：
重塑土是相对于原状土来说的，一般来说重塑土指受到扰动的土，实验室做实验的土肯定是取自野外的，野外取来的土未经扰动的情况下，密度、含水率以及其它一些物理性质都是固定的，但是往往室内试验要改变原状土的一些物理性质指标如，含水率、干密度，这就需要实验人员把现场取来的整块的土打碎后烘干再加水配成所要的含水率后，再进行试验，这时相对于原状土来说，土的自身固有结构和状态已经被人为破坏，这就是重塑土。
扰动土：
天然结构受到破坏或含水率改变了的土。
17、什么是临塑荷载和P1/4荷载？
答：
临塑荷载：
临塑荷载是指基础边缘地基中刚要出现塑性变形区时基底单位面积上所承担的荷载。
P1/4是允许地基产生Zmax=b/4范围塑性区所对应的临界荷载。
18、写出用规范法确定地基承载力设计值的计算公式，并说明基底宽度b和埋深d的取值规定。
答：
19、影响土坡稳定的主要因素有哪些？
答：
根本原因在于土体内部某个滑动面上的剪应力达到了它的抗剪强度，使稳定平衡遭到破坏。
20、土坡圆弧滑动面和非圆弧滑动面的稳定分析方法有哪些？
答：
圆弧滑动面：
整体圆弧滑动法、规范圆弧条分法
非圆弧滑动面：
折布条分法土坡稳定分析
21、什么是主动土压力和被动土压力？
答：
主动土压力：
当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力，用Ea表示。
被动土压力：
当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用Eρ表示。
22、影响土压力土小的因素有哪些？
答：
土压力通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力。
土压力的大小还与墙后填土的性质、墙背倾斜方向等因素有关。
23、挡土墙的主要类型有哪些？
答：
重力式、悬壁式、扶壁式、板桩式
24、挡土墙设计时应进行哪些验算？
答：
挡土墙设计包括结构类型选择、构造措施用计算。
计算中抗倾覆和抗滑稳定性验算是十分重要的。
土力学试题（考研复试题型）
一、单项选择题
1.判别粘性土软硬状态的指标是（B）
A.塑性指数B.液性指数
C.压缩系数D.压缩指数
2.地下水位上升将使土中自重应力（C）
A.增大B.不变
C.减小D.在砂土中增大，在粘性土中减小
3.采用分层总和法计算基础沉降时，确定地基沉降计算深度的条件应满足（B）
A.
≤0.2B.
≤0.2
C.
≤0.2D.
≤0.2
4.土体达到极限平衡时，剪切破坏面与最大主应力
作用方向的夹角为（A）
A.
B.
C.
D.
5.采用条形荷载导出的地基界限荷载P1/4用于矩形底面基础设计时，其结果（A）
A.偏于安全B.偏于危险
C.安全度不变D.安全与否无法确定
6.在进行重力式挡土墙的抗滑移稳定验算时，墙背的压力通常采用（D）
A.主动土压力与静止土压力的合力B.静止土压力
C.被动土压力D.主动土压力
7.标准贯入试验适合于测试地基土的（C）
A.物理指标B.含水量指标
C.力学指标D.压缩性指标
8.进行刚性基础的结构设计时，其基础的高度应由（A）
A.台阶允许宽高比确定B.基础材料抗剪强度验算确定
C.地基承载力验算确定D.基础材料抗拉强度验算确定
9.甲、乙两粘性土的塑性指数不同，则可判定下列指标中，甲、乙两土有差异的指标是（A）
A.含水量B.细粒土含量
C.土粒重量D.孔隙率
10.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（B）
A.有效重度B.土粒相对密度
C.饱和密度D.干密度
11.基底附加压力p0=
-γ0d,式中d表示（C）
A.室外基底埋深B.室内基底埋深
C.天然地面下的基底埋深D.室内外埋深平均值
12.侧限压缩试验所得的压缩曲线（e-p曲线）愈平缓，表示该试样土的压缩性（B）
A.愈大B.愈小
C.愈均匀D.愈不均匀
13.土中的水，（D）能够传递静水压力。
A.强结合水B.弱结合水C.重力水D.以上都不对
14.某原状土的液限ωL=52%，塑限ωp=26%，天然含水量ω=40%，则该土的塑性指数为（D）。
A.12B.14C.22D.26
15.已知某砂土测得e=0.98,emax=1.35,emin=0.85，则其相对密实度Dr为（B）。
A.0.26B.0.74C.0.5D.0.37
16.地下水位下降会引起原地下水位以下地基土（B）
A.自重应力减少B.总应力增加C.无孔隙水D.有效应力增加
17.欠固结土层的前期固结压力（A）现有土层的自重应力。
A.小于B.等于
C.大于D.可能大于也可能小于
18.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
19.对于同一种土，下列值哪个最小。
（ C ）
A.重度B.干重度
C.有效重度D.饱和重度
20.某土样的液限ωL=36%，塑限ωP=22%，天然含水量ω=28%，则该土的液性指数为（ B ）。
A.0.33B.0.43
C.0.57D.0.67
21.已知某砂土测得e=1.16，emax=1.34，emin=0.86，则该砂土的密实度为（ D ）。
A.密实的B.中密的
C.稍密的D.松散的
22.在计算地基变形时，由于地基不均匀、建筑物荷载差异大或体型复杂等因素引起的地基变形，对于砌体承重结构，应由（ D ）控制。
A.沉降量B.沉降差
C.倾斜D.局部倾斜
23.预制桩，对于砂土，静载荷试验要求的间歇时间不得少于（ A ）天。
A.7B.15C.25D.28
24.桩基承台的厚度不应小于（ B ）。
A.150mmB.300mm
C.500mmD.600mm
二、填空题
1.土的含水量指标定义为土中水的质量与土粒质量之比。
2.粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土称为碎石土。
3.在土的三相比例指标中，土的密度、土的含水量和土的相对密度是通过试验测定的。
4.无粘性土按相对密度分类。
5.粘性土中含有强结合水和弱结合水，其中对粘性土物理性质影响较大的是弱结合水
6.表示粘性土粘性大小的指标是塑限。
7.产生流砂现象的充分、必要条件是动水力方向向上，且大于有效重度。
8.粘性土抗剪强度的库伦定律表达式为τf=c+σtanφ。
9.粘性土土坡稳定性分析的瑞典条分法，其基本原理是：
假定土坡的滑动面为圆面。
10.朗肯土压力理论假设：
墙背垂直于填土面，墙背光滑，填土面水平。
11.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数Cu值愈_大_____。
12.颗粒分析试验对于粒径大于0.075mm的粒组可用___筛分法_______测定。
13.塑性指数小于或等于10、粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量50%的土称为__粉土______。
14.当动水力等于或大于土的有效重度时，土粒处于悬浮状态，土粒随水流动，这种现象称为____流砂______。
15.三轴压缩试验可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水三种试验方式。
16.地基最终沉降量由_瞬时沉降_______、固结沉降和次固结降三部分组成。
17.挡土墙的稳定验算包括抗倾覆验算和_抗滑移______验算。
18.单桩竖向承载力的确定，取决于两个方面，一是取决于桩本身的材料强度，二是取决于地基土对桩的支承力。
19.颗粒分析试验中对于粒径小于0.075mm的粒组可用比重计法或移液管法测定。
20.土的抗剪强度指标在室内通过直接剪切试验、三轴压缩试验和十字板剪切试验测定。
21.地基的变形一般可分为线性变形阶段、弹塑性变形阶段和破坏阶段。
22.常用的地质勘探方法有坑探、钻探和触探。
23.挡土墙设计验算包括稳定验算、地基承载力验算和墙身强度验算。
24.按设置效应，可将桩分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩三类。
三、名词解释
1.基底压力：
作用与基础底面传至地基的单位面积压力称为基底压力
2.地基临塑荷载：
地基从压密变形阶段转为弹塑性变形阶段的临界荷载
3.灌注桩：
是直接在设计桩位造孔，然后灌注混凝土成桩。
4.液性指数：
土的天然含水量与塑性指数之比即为液性指数
5.地下水：
存在于地面下土和岩石的孔隙、裂缝或溶洞中的水叫地下水
6.地基承载力：
是指在保证地基稳定的条件下，使建筑物和构筑物的沉降量不超过允许值的地基承载能力。
7.被动土压力：
挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时，作用在墙上的土压力随之增加。
当位移至一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态。
此时，作用在墙上的土压力称被动土压力。
8.摩擦端承桩：
在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受。
9.最优含水率:
对于一种土，分别在不同的含水率下，用同一击数将他们分层击实，测定含水率和密度然后计算出干密度，以含水率为横坐标，以干密度为纵坐标，得到的压实曲线中，干密度的随着含水率的增加先增大后减小．在干密度最大时候相应的含水率称为最优含水率．
10.管涌：
管涌是渗透变形的一种形式．指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土颗粒形成的空隙中发生移动并被带出的现象．
11.前期固结应力：
土在历史上曾受到的最大有效应力称为前期固结应力
12.被动土压力：
当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。
13.粘土的残余强度：
粘性土在剪应力作用下，随着位移增大，超固结土是剪应力首先逐渐增大，而后回降低，并维持不变；而正常固结土则随位移增大，剪应力逐渐增大，并维持不变，这一不变的数值即为土的残余强度。
四、简答题
1.何谓基础埋置深度？
选择基础埋置深度应考虑哪些因素的影响？
答：
基础埋置深度是指基础底面至地面（一般指设计地面）的距离。
选择基础埋置深度应考虑以下因素的影响：
①建筑物类型及基础构造
②基础上荷载大小及性质
③工程地质和水文地质条件
④相邻建（构）筑物的影响
⑤季节性冻土的影响
2.何谓换土垫层？
砂或砂-碎石垫层主要有哪些作用？
答：
换土垫层是将天然软弱土层挖去或部分挖去，分层回填强度较高、压缩性较低且性能稳定，无腐蚀性的砂石、素土、灰土、工业废渣等材料，将其夯（振）实至要求的密度后作为垫层式地基。
作用：
①提高基底持力层的承载力
②减少沉降量
③加速地基的排水固结
④防止冻胀
⑤消除地基的湿陷性和胀缩性
3.简述有效应力原理，写出其表达式，并简述表达式中各参数意义。
答：
即在任一时刻，有效应力σ′和孔隙水压力u之和始终等于饱和土的总应力，在渗透固结过程中，孔隙水压逐渐消失，有效应力逐渐增加，土的体积也逐渐减小，强度随之提高。
σ＝σ′＋u
σ：
饱和土体总应力
σ′：
有效应力
u：
孔隙水压力
四、判断题
1．附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸五关。
（×）
2．完全饱和土体，含水量w=100％ （×）
3．固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土的性质和土层几何尺寸，不随时间变化。
（×）
4．饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干了。
（×）
5．土的固结系数越大，则压缩量亦越大。
（×）
6．击实功能（击数）愈大，土的最优含水率愈大。
（×）
7．当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。
（√）
8．根据达西定律，渗透系数愈高的土，需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。
（×）
9．三轴剪切的CU试验中，饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力，而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。
（√）
10．不固结不排水剪试验得出的
值为零（饱和粘土）。
（√）
五、问答及简述题（共30分）
1. 为什么说在一般情况下,土的自重应力不会引起土的压缩变形（或沉降），而当地下水位下降时，又会使土产生下沉呢？
（10分）
一般情况下，地基是经过了若干万年的沉积，在自重应力作用下已经压缩稳定了。
自重应力已经转变为有效应力了，这种情况下，自重应力不会引起土体压缩。
但如土体是新近沉积，自重应力还未完全转变未有效应力，则自重应力将产生压缩。
（5分）
当地下水位下降时，部分土层从水下变为水上，该土层原来受到浮托力作用，现该浮托力因水位下降而消失，相当于在该土层施加了一个向下的体积力，其大小等于浮托力。
该力必然引起土体压缩。
（5分）
2.简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤。
（10分）
1 根据作用在基础上的荷载的性质，计算基底压力和分布（2分）
2 将地基分层．（1分）
3 计算地基中土的自重应力分布（1分）
4 计算地基中垂向附加应力分布（1分）
5 按算术平均求各分层平均自重应力和平均附加应力（1分）
6 求第I层的压缩量，（2分）
7 将各个分层的压缩量累加，得到地基的总的沉降量.（2分）
3.土的粒径分布曲线和粒组频率曲线如何测得，有何用途？
对级配不连续的土，这两个曲线各有什么特征？
（10分）
1）.土的粒径分布曲线：
以土颗粒粒径为横坐标（对数比例尺）小于某粒径的土质量占试样的总质量的百分数为纵坐标绘制的曲线。
（2分）
根据土的粒径分布曲线可以求得土中各粒组的含量，用于评估土的分类和大致评估的工程性质．某些特征粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。
（3分）
2）.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分）
土的粒径分配曲线不仅可以确定粒组的相对含量，还可以根据曲线的坡度判断土的级配的好坏．（3分）
六、计算题
1.已知某土样的湿土质量m1=190g，烘干后质量m2=160g，土样总体积V=100cm3，土粒相对密度ds=2.70，试求该土样的有效重度γ′和孔隙比e。
（5分）
ρ=
=
=
=1.9g/cm3
ω=
×100%=
×100%=18.75%
e=
-1=0.6875
rsat=
rw=
×10=20.07（kn/m3）
r′=rsat-rw=20.07-10=10.07（kn/m3）
2.某一取自地下水位下的饱和试样，用环刀法测定其容重。
环刀的体积为50cm3，环刀重为80g，环刀加土重为172.5g，该土的土粒比重为2.7，试计算该土样的天然容重、饱和容重、干容重及孔隙比。
（10分）
解：
ｍ＝７２．５－８０＝９２．５；ｖ＝50 ｃｍ3
饱和土：
ρ
＝ρ=
=92.5／50＝1.85ｇ/ｃｍ3
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