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土力学习题
《土力学》习题精选
1.土由哪几部分组成?
土中次生矿物是怎样生成的？
粘土矿物分哪几种？
蒙脱石有什么特性？
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
土的粒径分哪几组?
何谓粘粒?
各粒组的工程性质有什么不同？
何谓土的粒径级配？
粒径级配曲线的纵坐标表示什么？
不均匀系数CU>10反映土的什么性质？
土力学中的土中水包括哪几种？
结合水有何特性？
固态水对工程有何影响？
土的物理性质指标有哪些？
其中哪几个可以直接测定？
常用测定方法是什么？
无粘性土最主要的物理状态指标是什么？
用孔隙比e、相对密度D,和标准贯入试验锤击数N来划分密实度各有何优缺点？
粘性土最主要的物理特征是什么？
何谓液限?
如何测定?
何谓塑限?
如何测定？
已知甲土的含水量W大于乙土的含水量W2,试问甲土的饱和度Sri是否大于乙土的饱和度S
「2?
9.
10.
12.
p=1.
13.
下列土的物理指标中，哪几项对粘性土有意义，哪几项对无粘性土有意义？
①粒径级配；②相对密度；⑧塑性指数；④液性指数；⑤灵敏度。
无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、构造及物理状态诸方面，有哪些重要区别？
地基土分哪几大类?
各类土划分的依据是什么？
在某住宅地基勘察中，已知一个钻孔原状土试样结果为：
土的密度
80g/cm,土粒比重GS=270,土的含水量W=18.0%。
求其余6个物理性质指标。
某住宅进行工程地质勘察时，取回一个砂土试样。
经筛析试验，得到各粒组含量百分比，如
4fJTS
I
14
图所示，试定砂土名称。
JO3.C
u
14.某住宅工程地质勘察中取原状土做试验。
用天平称50cm,湿土质量为95.15g,烘干后质量为75.05g,土粒比重为2.67。
计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、有效密度、天然含水量、孔隙比、孔隙度和饱和度。
（答案：
1.90,1.50,1.94,0.94g/cm3,26.8%,0.78,43.8%,0.918）
15.某宾馆地基土的试验中，已测得土样的干密度Pd=1.54g/cm，含水量归19.3%,土粒比重G=2.71。
计算土的e,n和Sr。
此土样又测得wl=28.3%,W萨16.7%,计算Ip和Il,描述土的物理状态，定出土的名称。
（答案：
0.76,43.2%,0.69；11.6,0.224,硬塑状态，粉质粘土）
16.一办公楼地基土样，用体积为lOOcm的环刀取样试验，用天平测得环刀加湿土的质量为241.OOg环刀质量为55.OOg烘干后土样质量为162.OOg土粒比重为2.70。
计算该土样的WSr,e,n,p,psat,p，和pd,并比较各种密度的大小。
（答案：
14.8%,0.60,0.67,40.0%；1.86g/cn3,2.02g/cni,1.02g/cn3，1.62g/cm；psat>p>pd>p’）
17.有一砂土试样，经筛析后各颗粒粒组含量如下。
试确定砂土的名称。
粒组（mm）<0.0750.075〜0.10.1〜0.250.25—0.50.5〜1.0>1.0
含量（%）8.015.042.024.09.02.0（答案：
细砂）
18.已知甲、乙两个土样的物理性试验结果如下：
土样wL（%）wp（%）W（%）GsSr
甲30.012.528.02.751.0
乙14.06.326.02.701.0
试问下列结论中，哪几个是正确的？
理由何在?
①甲土样比乙土样的粘粒（d<0.005mm颗粒）含量多；②甲土样的天然密度大于乙土样；③甲土样的干密度大于乙土样；④甲土样的天然孔隙比大于乙土样。
（答案：
①，④）
9.已知某土试样的土粒比重为2.72,孔隙比为0.95，饱和度为0.37。
若将此土样的饱和度提高到0.90时，每Im3的土应加多少水？
（答案：
258kg）
0.一干砂试样的密度为1.66g/cm，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。
计算此湿砂的密度和含水量。
（答案：
1.89g/cm,13.9%）
1.地下水运动有何规律达西定律的物理概念是什么何谓土的渗透系数如何确定渗透系数的数值
2.试阐述动水力、流砂和潜蚀的物理概念和对建筑工程的影响。
3.某工程的地基为粗砂进行渗透试验，已知试样长度为20cm试样截面面积为5cm,试验水头为50cm。
试验经历10秒钟，测得渗流量为5cm。
求粗砂的渗透系数k。
（答案：
k=4X10-2cn/s）
4.土力学实验室进行粉砂渗透试验，试样长度为15cm试样截面面积为5cm，试验水头为20cm试验经历0分钟，测得渗流量为cm求粉砂的渗透系数。
（答案：
k=7.5X1（0Cn/s）
5.
基础底面压应力的计算有何实用意义？
柔性基础与刚性基础的基底压应力分布是否相同？
何故?
怎样计算中心荷载与偏心荷载作用下基底压应力？
何谓附加应力？
基础底面的接触应力与基底的附加应力是否指的同一应力？
附加应力在地基中的传播、扩散有何规律？
目前附加应力计算的依据是什么？
附加应力计算有
建筑工程基槽排水，引起地下水由下往上流动。
水头差70cm水流途径为60。
^砂土的饱和重度Ysat=20.2kN/m。
问是否会产生流砂？
（答案：
产生流砂）
6.
7.
8.
9.
哪些假设条件?
与工程实际是否存在差别？
0.某教学大楼工程地质勘察结果：
地表为素填土，丫1=18.0kN/m，厚度h1=1.50m；第二层为粉土，丫2=19.4kN/m,厚度h2=3.60n;第三层为中砂，丫3=19.8kN/m，厚度h3=1.80m；第四层为坚硬整体岩石。
地下水位埋深1.50m计算基岩顶面处土的自重应力。
若第四层为强风化岩石，该处土的自重应力有无变化？
（答案：
132.5kPa；有变化，为78.5kPa）
1.某商店地基为粉土，层厚4.80m地下水位埋深1.10m地下水位以上粉土呈毛细管饱和状态。
粉土的饱和重度丫sat=20.1kN/m。
计算粉土层底面处土的自重应力。
（答案：
59.48kPa）
2.已知某工程为条形基础，长度为L,宽度为B。
在偏心荷载作用下，基础底面边缘处附加应力（Tmax=150kPa^min=50kPa选择一种最简方法，计算此条形基础中心点下，深度为：
0,
0.25B0.50b,1.0B,2.0B,3.0B处地基中的附加应力。
（答案：
分别为100kPa96kPa,82kPa,55.2kPa,30.6kPa20.8kPa）
33.已知某条形基础，宽度为6.Om承受集中荷载P=2400kN/m偏心距e=o.25m计算
基础外相距3.0mA点下深度9.Om处的附加应力。
（答案：
81.3kPa）
34.今有一矩形面积地基，长度为2.0厲宽度为1.0m其上作用均布
荷载P=100kPa如图所示。
计算此矩形面积的角
点A、边点E、中心点O以及矩形面积外F点和
G点下，深度z=1.0m处的附加应力。
并利用计
II
Jr-严
寸——I.V——坤0.af
5.载荷试验有何优点？
什么情况应做载荷试验?
载荷试验试坑的尺寸有要求，为什么？
载荷试验如何加载?
如何测沉降?
停止加荷的标准是什么?
在p
6.
7.
8.
算的结果，说明附加应力的扩散规律。
3
s曲线上怎样确定地基承载力？
何谓超固结土与欠固结土?
这两种土与正常固结土有何区别？
何谓沉降差?
倾斜与局部倾斜有何区别？
建筑物的沉降量为什么要有限度？
何谓地基允许变形值？
何种建筑结构设计中以沉降差作为控制标准？
高炉与烟囱以何种变形值
作为控制标准？
39.当建筑工程沉降计算值超过国家规范允许值时，应采取什么措施？
5层砖混结构条形基础，
砖墙发生八字形裂缝是什么原因？
40.某厂房为框架结构，柱基底面为正方形，边长L=b=4.0m基础埋置深度为d=1.0mo
上部结构传至基础顶面荷重P=1440kN地基为粉质粘土，土的天然重度丫=16.0kN/m,土的天然孔隙比e=0.97o地下水位深3.4m地下水位以下土的饱和重度丫sat=18.2kN/mo土的压缩系数：
地下水位以上为a1=0.30MPa-1地下水位以下为a2=0.25MPao计算柱基中点的沉降量。
41.某厂房为框架结构独立基础，
基础底面积为正方形，边长L=B=4.0m上部结构传至基础顶面荷载P=1440kN基础埋深d=1.0m地基为粉质粘土，土的天然重度丫=16.0kN/m。
地下水位深度3.4m水下饱和重度丫sat=18.2kN/m。
土的压缩试验结果，e――b曲线，如图所示。
计算柱基中点的沉降量。
4
压应力b/kPa
50
100
200
300
孔隙比e
0.964
0.952
0.936
0.924
4.某宾馆柱基底面尺寸为4.00mx4.00m基础埋深d=2.00m上部结构传至基础顶面中心
荷载N=4720kN地基表层为细砂，丫1=17.5kN/n3，Es1=8.0MPa厚度h1=6.00m第二层为粉质粘土，Es=3.33MPa厚度h2=3.00m第三层为碎石，厚度h3=4.50mEs3=22MPa用分层总和法计算粉质粘土层的沉降量。
（答案：
60mm）
5.
4
部中心荷载作用在基础顶面N=576kN。
地基表层为杂填土，
二层为粉土，
=6.5m=用《规范》法计算柱基最终沉降量。
某工程矩形基础长度3.60m宽度2.00m埋深d=1.00m地面以上上部荷重N=900kN地基为粉质粘土，Y=16.0kN/m,ei=1.0,a=0.4MP-ao试用《规范》法计算基础中心0点的最终沉降量。
（答案：
68.4mm）
6.
厚度hi=1.50m第
Es=20MPa厚度h3
（答案：
123.5mm）
某办公大楼柱基底面积为2.00m<2.00n,基础埋深d=1.50m上
Y=17.0kN/m,
Y2=18.0kN/m,Es=3MPa厚度h2=4.40m第三层为卵石，
7.已知某大厦采用筏板基础，长度42.5m宽度13.3m基础埋深d=4.0m>基础底面附加
应力Po=214kPa基底铺排水砂层。
地基为粘土，Es=7.5MPa渗透系数k=0.6X10—'cm/s,厚度8.00m其下为基岩，基岩面附加应力b2=160kPa计算地基沉降与时间关系。
8.土的抗剪强度指标是如何确定的？
说明直接剪切试验的原理，直剪试验简单方便是否可应用于各类工程？
9.土的密度大小和含水量高低，对0与c有什么影响？
0.为什么土的颗粒越粗，其内摩擦角0越大？
相反，土的颗粒越细，其粘聚力C越大？
1.在外荷作用下，土体中发生剪切破坏的平面在何处？
是否剪应力最大的平面首先发生剪切破坏?
在什么情况下，剪切破坏面与最大剪应力面是一致的？
在通常情况下，剪切破坏面与大主应面
之间的夹角是多大？
2.地基临界荷载的物理概念是什么？
中心荷载与偏心荷载作用下，临界荷载有何区别？
建筑工程设计中，是否可直接采用临界荷载为地基承载力而不加安全系数？
这样设计的工程是否安全？
为什么？
3.建筑物的地基为何会发生破坏？
地基发生破坏的形式有哪几种？
各类地基发生破坏的条件是什么?
如何防止地基发生强度破坏、保证建筑物的安全与正常使用？
4.已知地基土中某点的最大主应力为b1=600kPa最小主应力b3=200kPa。
绘制该点应力状态的摩尔应力圆。
求最大剪应力Tmax值及其作用面的方向，并计算与大主应面成夹角a=15°的斜面上的正应力和剪应力。
5.某教学大楼工程地质勘察时，取原状土进行直接剪切试验（快剪法）。
其中一组试验，4个试样分别施加垂直压力为100,200,300,400kPa测得相应的破坏时的剪应力分别为：
68,114,163,205kPa试用作图法求此土样的抗剪强度指标c与0值。
若作用在此土中某平面上的法向应力为250kPa剪应力为110kPa试问是否会发生剪切破坏？
又如法向应力提高为340kPa剪应力提高为180kPa问土样是否会发生破坏？
6.某大厦为高层建筑，在建筑场地进行工程地质勘察时，在地下水位以下粘性土地基中
取原状土进行三轴压缩试验，采用固结不排水剪切试验。
一组4个试样，周围压力分别为
60,100,150,200kPa。
试样剪损时的最大主应力b1与孔隙水压力U的数值，如表所示。
试用总应力法和有效应力法确定土的抗剪强度指标。
试样编号
1
2
3
4
bl/kPa
145
218
310
405
b3/kPa
60
100
150
200
u/kPa
2l
38
62
84
7.某宾馆设计米用框架结构独立基础。
基础底面尺寸：
长度3.00m宽度为2.40m承受偏心荷载。
基础埋深1.00m地基土分3层：
表层为素填土，天然重度丫1=17.8kNrm，层厚h1=0.80m第②层为粉土，丫2=18.8kN/m，内摩擦角02=21°，粘聚力C2=12kPa层厚h=7.40m第③层为粉质粘土，丫3=19.2kN/m,03=18°,G=24kPa层厚馆=4.80m计算宾馆地基的临界荷载。
8.某办公楼采用砖混结构条形基础。
设计基础底宽b=1.50m基础埋深d=1.40m地基为粉土，天然重度丫=18.0kN/m，内摩擦角0=30°，粘聚力C=10kPa地下水位深7.8m计算此地基的极限荷载和地基承载力。
9.某工程设计采用天然地基，浅埋矩形基础。
基础底面尺寸：
长度L=3.00m宽度b=1.50m基础埋深d=1.20m地基为粉质粘土，土的天然重度丫=18.5kN/m，内摩擦角0=30°,粘聚力C=8kPa地下水位埋深&90m荷载倾斜角①50=5°42';②50=16°42'。
计算地基极限荷载。
0.某高层建筑地基取原状土进行直剪试验，4个试样的法向压力分别为100,200,300,400kPa测得试样破坏时相应的抗剪强度为Tf=67,119,162,216kPa试用作图法，求此土的抗剪强度指标C、0值。
若作用在此地基中某平面上的正应力和剪应力分别为225kPa和
105kPa试问该处是否会发生剪切破坏？
答案：
C=18kPa0=26°20';不会发生剪切破坏）
1.某大厦地基为饱和粘土，进行三轴固结不排水剪切试验，测得4个试样剪损时的最
大主应力b1、最小主应力b3和孔隙水压力U的数值如下表。
试用总应力法和有效应力法，确定抗剪强度指标。
bl/kPa
145
218
310
401
d3/kPa
60
100
150
200
u/kPa
31
57
92
126
2.某公寓条形基础下地基土体中一点的应力为：
dz=250kPa,dx=100kPa,t=
40kPa。
已知地基为砂土，土的内摩擦角0=30。
。
问该点是否剪损？
若dz和dx不变，
T值增大为60kPa,则该点是否安全？
（答案：
未剪损；剪损）
3.已知住宅采用条形基础，基础埋深d=1.20m地基土的天然重度丫=18.0kN/m,粘聚RC=25kPa,内摩擦角0=15°。
计算地基的临塑荷载Per（答案：
170.93kPa）
4.某办公大楼设计砖混结构条形基础。
基底宽度b=3.00m基础埋深d=2.00m地下水位接近地面。
地基为砂土，饱和重度丫sat=21.1kN/m，内摩擦角0=30°,荷载为中心荷载。
求：
①地基的临界荷载；②若基础埋深d不变，基底宽度b加大一倍，求地基临界荷载；③若基底宽度b不变，基础埋深加大一倍，求地基临界荷载；④由上述三种情况计算结果，可以说明什么问题？
（答案：
①164kPa②204kPa⑧289kPa④说明基底宽度b与基础埋深d增大时，地基临界荷载也随之增大。
其中埋深d增大使临界荷载增大更显著。
）
5.
6.
200kN地基为砂土，天然重度丫=19.0kN/m，饱和重度丫
30°,地下水位埋深1.00m要求地基稳定安全系数K>2.
2.0X2.Oni）
7.某海滨保税区综合小楼设计基础长L=3.00m基底宽
表层为人工填土，天然重度丫1=18.0kN/m,层厚1.20m
某宿舍楼采用条形基础底宽b=2.00m埋深d=1.20m每m荷载包括基础自重在内为500kN地基土的天然重度为20kN/m,粘聚力e=10kPa,内摩擦角0=25°。
地下水位埋深&50m问地基稳定安全系数有多大？
（答案：
2.8）
某工程设计框架结构，采用天然地基独立基础，埋深d=1.00m>每个基础底面荷载为1sat=21.0kN/m,内摩擦角0=
0,计算基础底面尺寸。
（答案:
B=2.40m埋深d=1.20m地基第②层为饱和软土，天然重度丫2=
19.0kN/m,内摩擦角0=0,粘聚力e=16kPa地下水位埋深1.40m计算综合小楼地基极限荷载和地基承载力。
（答案：
123.7kPa,82.5kPa）
8.某高压输电塔设计天然地基独立浅基础。
基础长度L=4.00m基底宽度B=300m,基础埋深d=2.00m。
地基为粉土，土的天然重度丫=18.6kN/m,内摩擦角0=16°，粘聚力C=8kPa,无地下水，荷载倾斜角50=11°18‘。
计算地基的极限荷载。
（答案：
247kPa）
9.
0.
土压力有哪几种？
影响土压力大小的因素是什么？
其中最主要的影响因素是什么？
何谓静止土压力？
说明产生静止土压力的条件、计算公式和应用范围。
何谓主动土压力？
产生主动土压力的条件是什么？
适用于什么范围？
2.
3.
何谓被动土压力？
什么情况产生被动土压力？
工程上如何应用？
朗肯土压力理论有何假设条件？
适用于什么范围？
主动土压力系数ka与被动土压力系数Kp如
何计算？
4.土坡稳定有何实际意义？
影响土坡稳定的因素有哪些？
举出土坡滑动的实例，如何预防土坡发生滑动？
5.土坡稳定分析圆弧法的原理是什么？
为何要分条计算？
计算技巧有何优点？
最危险的滑弧如何确定？
6.设计一堵岩基上的挡土墙，墙高H=6.0^墙后填土为中砂，重度丫=18.5kN/m，内摩擦角0=30。
。
计算作用在挡土墙上的土压力。
7.已知某挡土墙高度H=8.0^墙背竖直、光滑，填土表面水平。
墙后填土为中砂，重度丫=18.0kN/m,饱和重度丫sat=20kN/m,内摩擦角0=30°。
（1）计算作用在挡土墙上的总静止土压力F0,总主动土压力Pa；⑵当墙后地下水位上升至离墙顶4.0m时，计算总主动土压力
Pa与水压力FWo
8.已知某混凝土挡土墙，墙高为H=6.0m墙背竖直，墙后填土表面水平，填土的重度Y=18.5kN/m,内摩擦角0=20°,粘聚力c=19kPa计算作用在此挡土墙上的静止土压力、主动土压力和被动土压力，并绘出土压力分布图。
9.
。
计算作用在挡土墙上的主动土压力。
，墙后填土倾角8=10°,墙与填土摩擦18.5kN/m，内摩擦角0=30°。
计算作用在
已知某挡土墙高度H=6.0m墙背竖直，填土表面水平，墙与填土的摩擦角5=20°o填土为中砂，重度Y=18.5kN/m，内摩擦角0=30°
0.已知某挡土墙高度H=6.0m墙背倾斜£=10
角5=20°。
墙后填土为中砂，中砂的重度Y=此挡土墙上的主动土压力。
1.已知某挡土墙高度H=6.00m墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平。
填土为粗砂，重度丫=19.OkN/m，内摩擦角0=32°,在填土表面作用均布荷载q=18.0kN/m。
计算作用在挡土墙上的主动土压力Pa及其分布。
2.已知某混凝土挡土墙高度H=6.Om墙背竖直，墙后填土表面水平，填土平分两层：
第一层重度丫1=19.OkN/m，粘聚力G=10kPa内摩擦角0=16°;第二层丫2=17.OkN/m3,O=0,0=30°。
计算作用在此挡土墙上的主动土压力,并绘出土压力分布图。
3.北京某高层建筑基槽开挖后发生了滑坡，经加固后，边坡高度为6.5m坡顶塔吊基础宽
2.0m离坡边缘2.0m坡脚至坡顶水平距离为5.0m＞已知塔吊最大轮压力750kN。
坡面土实测指标：
天然重度丫=19.OkN/m，内摩擦角0=23°,粘聚力0=32kPa验算此基槽边坡的稳定性。
4.某工程场地勘察地基土分为两层，第一层为粉质粘土，天然重度丫1=18.2kN/m，粘聚力0=5.8kPa,内摩擦角01=23°，层厚h=2.0m第二层为粘土，相应的丫2=19.OkN/H,0=8.5kPa02=18°，层厚h2=8.3m基坑开挖深度为5.0m设计此基坑开挖的坡度。
5.已知某工程基坑开挖深度H=5.0m地基土的天然重度丫=19.0KN/m3内摩擦角0=15,粘聚力G=12kPa求此基坑开挖的稳定坡角。
6.
计算作用在此挡土墙上的静止土压力Pa。
已知某挡土墙高度H=4.0m墙背竖直、光滑。
墙后填土表面水平。
填土为干砂，重度丫=18.0kN/m,内摩擦角0=36°
（答案：
37.4kN/m）
7.
其余条件不变。
计算此时的主动土压力Pa。
上题,若挡土墙的摩擦角5=24°
（答案：
36.3kN/m）
8.
0m墙的顶宽B=1.5m墙底宽度B=25m墙面
，墙背摩擦角5=20°。
墙后填土为中砂，重度Y=
已知某地区修建一挡土墙,高度H=5.竖直，墙背倾斜，填土表面倾斜8=12
（答案：
106kN/m;90，5kN/m;55.0kN/m）
某挡土墙高度H=10.0m墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平。
填土上作用均布荷载q=°，层厚h1=水下粗砂的
（答案：
17.0kN/m，内摩擦角0=30。
求作用在此挡土墙背上的主动土压力Pa和Pa的水平分力与竖直分力。
9.
20kPa墙后填土分两层：
上层为中砂，重度Y=18.5kN/m,内摩擦角01=30
3.0m下层为粗砂，丫2=19.0kN/m,02=35°。
地下水位在离墙顶6.0m位置。
饱和重度为丫sat=20.0kN/m。
计算作用在此挡土墙上的总主动土压力和水压力。
298kN/m；80.0kN/m）
，粘聚力c
0.已知一均匀土坡，坡角0=30°,土的重度丫=16.OkN/m，内摩擦角0=20°
=5kPa计算此粘性土坡的安全
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