土力学计算题.docx

1、土力学计算题第一部分 土的物理性质1、 一 粘土试样，体积为 29cm3，湿土重力为，3= 40%, Ys= 27X 10-3 N/ cm3。 求土样饱和度S，孔隙比e,孔隙率n。2、 某饱和土样，其含水量3 =40%液限 讥=42%塑限3 p=20% 土体容重丫 =m, 求II、Ip、e与土粒比重GS各为多少3、 试证明以下关系式：d 。1 e4、 试证明以下关系式：Sr也。wn5、 某饱和土体积为97cm3，土的重力为，土烘干后重力为，求3、丫 s、e及丫 d。6 击实试验土样为1000cm3，测得其密度p =亦，含水量3 =18%如拌制 3 =20%勺土样，需加多少水7、 有一块体积为6

2、0 cm3的原状土样，重N,烘干后N。已知土粒比重（相对密度）Gs=。求土的天然重度 、天然含水量 、孔隙比e及饱和度S。8、 已知某粘性土的液限为42%，塑限为22%，土粒密度 s为，饱和度为，孔 隙比为，试计算塑性指数、液性指数并确定粘性土的状态。9、 一体积为50cm的土样，湿土质量为90g，烘干后质量为68g，土粒比重（相对密度）Gs =，求其孔隙比若将土样压密，使其干密度达到 c卅，土样孔隙比将减少多少10、 用土粒比重Gs =，天然孔隙比为的某原状土开挖后运到另处作路基填料，填筑干密度要求达到g/cm3，试求填筑1m3的土需要挖方多少体积11、 已知某地基土试样有关数据如下：天然重

3、度 =m,干重度d=m；液 限试验，取湿土，烘干后重；搓条试验：取湿土条，烘干后重，试确定 土的天然含水量，塑性指数和液性指数12、 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，环刀加干土质量为，试计算该土样的含水量、 天然密度、干密度。填，其重度 =16kN/m3,夯实达到饱和度Sr = 85%t再填下一层，如夯实 时水没有流失，求每层夯实后的厚度。14、 已知一土样天然重度 =17kN/ m3,干重度 d= 13kN/ m3，饱和重度 sat=m3，求该土样的饱和度S、孔隙比e及天然含水量15、 已知一土样，土粒比重Gs =，含水

4、量 =35%，饱和度S =，试求该土样的 天然重度、干重度各为多少并求在loom的天然土中的干土重量。16、 用干土（土粒比重Gs =）和水制备一个直径50mm长100mm勺圆柱形压实 土样，要求土样的含水量为16%，空气占总体积含量18%。试求制备土样 所需干土和水的体积、土样的重度、孔隙比和饱和度17、 已知土样的土粒比重Gs =，含水量 =30%，则10kN的土重中干土和水的 重量各为多少若土样的孔隙率 n= 50%，贝吐匕时孔隙的体积为多少18、 某饱和砂土，测得其含水量 =25%，土粒比重Gs =。试求其容重 、干容 重d及孔隙比e。19、 有一原状土样经实验测得：容重 二m，含水量

5、 =%，土粒容重 s二 27kN/mi。试求土的孔隙率n、孔隙比e和饱和度S。320、 测得砂土的天然重度 =m，含水量 =%，土粒比重Gs =，最小孔隙比emin=，最大孔隙比emax=，求砂土的相对密实度 D o第二部分：土的渗透性、应力及沉降量计算（共 10题）1. 一种粘性土的土粒密度p s=，孔隙比e=，试求该土的临界水头梯度。2.如下图所示，在长为 10cm,面积8cm2的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的 ds=，e=，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。求动水力的大小并判断是否会产生流砂现象。3.透水粘土层厚4米，位于厚各4米的两层

6、砂之间，水位在地面下 2米，位于粉砂层内,已知各土层的密度如下图所示，求细砂层底面的有效自重应力，并绘制分布图。=1.68g/cm 34m 细砂3sat=1.98g/cm4.某工程地基为粉土，层厚 4.80m。地下水位位于地表面下 1.0m处，地下水位以上粉土呈毛细饱和状态，粉土的饱和重度丫 sat=20KN/m3，计算粉土层底面处土的有效自重应力。5.地基为细砂，丫 =17KN/m3, 丫 sat=20KN/m3，层厚5.0m。地下水位位于地表面下 2.0m处,地下水位以上1.0m范围内的细砂呈毛细饱和状态，计算细砂层底面处土的有效自重应力。6.某土层剖面为：1.5m厚的粉砂表土层丫 =18

7、kN/m3;其下是3m厚的粘土层，丫 sat=20kN/m3, 为透水层；再下面是 4m厚的砾砂层，丫 sat=m3地下水位在粘土层顶面处。试计算并绘出有效自重应力沿深度的分布图。7.某建筑物的基础平面尺寸如右下图，基础埋深 d=2.0m,已知基底压力p=200kpa,基础埋深范围内土的重度r=20KN/m3,计算基底A点以下4m处的竖向附加应力。8.某矩形基础底面处的附加压力为p，已知在其角点以下4m处的地基中竖向附加应力z1 5kpa，求基础中心点下 z=2m的竖向附加应力 z。9.某矩形基础底面中点下地基中自重应力与附加应力分布如下图所示， 已知此地基土的p-e曲线如下表，试用分层总和法

8、求基底中点下层厚为 1.0米的第二层土的最终沉降量。P(kpa)3646567088116e10.已知如下图所示某方形基础底面尺寸为 4m*4m地基土的压缩模量为 3Mpa基底附加应力为100kpa，矩形面积角点下的平均附加应力系数值如下表所示，试用应力面积法计算基 底中点下第三层土的最终沉降量。第三部分土的抗剪强度（共20题）1.在地基中取出饱和的粘土试样作三轴固结排水试验，结果如下:100kPa,破坏时235kPa; 50kPa, 破 坏 时135kPa;计算：有效应力强度指标 c , :试样实际发生的破坏面的方向与大主应力面的夹角是多少2.进行一种粘土的三轴固结不排水试验。在围压3 2k

9、Pa时，测得破坏时i 3 200kPa ；在围压3 50kPa时，测得破坏时i 3 100kpa。求其固结不排水强度指标Ccu和cu。3.某一粘土 ccu=10kpa， cu=30，试样饱和进行三轴试验，先在 100kPa的围压下固结，让孔压完全消散后，再进行不排水试验， 1 ?时，试样开始破坏4.已知某土体的粘聚力 C =20kpa , $ =30 ,当土体某点承受i=300kpa ,(T 3=100kpa时其应 力状态如何5.已知某土体的粘聚力 C =10kpa , $ =30 ,当土体承受i=400kpa, (T 3=150kpa时其应力状 态如何6.=280KPa时，测得此砂样破坏时的

10、=300KPa时，测得此砂样破坏时的=150KPa时，测得此砂样破坏时的某工程取干砂试样进行剪切实验，当施加的法向应力b t f=196KPa,求此砂样的内摩擦角。7.某工程取干砂试样进行剪切实验，当施加的法向应力b t f=173KPa,求破坏时的大主应力和小主应力值。8.某工程取干砂试样进行剪切实验，当施加的法向应力b t f=87KPa求大主应力作用面与剪切破坏面所成角度。9.某砂土地基中一点的大小主应力分别为 500KPa和180KPa,其内摩擦角为 36,求该点 最大剪应力为多少最大剪应力面上的法向应力为多少10.某工程砂土地基中一点的大小主应力分别为 500KPa和150KPa,其

11、内摩擦角为36，问此点是否已达极限平衡状态，为什么11.某工程砂土地基中一点的大主应力分别为 600KPa,其内摩擦角为30,若要使该点达到极限平衡状态，这时小主应力应为多少12.一种土，测得其 C=,$ 15,当该土某点b= 280kPa,T = 80kPa时，该点土体是否 已达极限平衡状态。13.已知某工厂地基土的抗剪强度指标粘聚力 c=20kPa,内摩擦角$ =28,在此地基中某平面上作用有总应力为 170 KPa,该应力与平面法线的夹角为 30。试问该处会不会发生剪切14.地基内某点的大主应力为 550kpa，小主应力为 300kpa，超孔隙水压力为 100kpa。土的有效粘聚力c=2

12、 0 kPa，有效内摩擦角$ =24 ，判断该点是否达到破坏状态。15.一粘土样进行固结不排水试验，施加围压b 3=200 kPa,试件破坏时主应力差b 1- b 3=280kPa。如果破坏面与水平面夹角为 57,求内摩擦角及破坏面上的法向应力和剪应力。16.某完全饱和土样，已知土的抗剪强度指标为 cu=35 kPa , $ u=0； Ccu=12 kPa, $ cu=12;cx =3 kPa,$/ =28，若该土样在b 3= 200 kPa作用下进行三轴固结不排水试验，则破坏时的b 3约为多少17.某完全饱和土样，已知土的抗剪强度指标为 c /=3 kPa,$/ =28，若该土样在小主应力2

13、50kPa,大主应力为400kpa,超孔隙水压力为160 kpa时土样可能破裂面上的剪应力是多 少土样是否会被破坏请计算说明。18.已知地基中一点的大主应力为 400kpa，地基上的粘聚力和内摩擦角分别为 0和30,求该点的抗剪强度。19.某饱和软土地基，丫 sat=16 kN/m3 , cu=10 kPa u=0, cz =2 kPa / =20。，侧 压力系数为Ko=，今在地基上大面积堆载 50kPa，当土的固结度达到 100 %时，试求地基中 距地面5m深处、与水平面成 55角的平面上土的抗剪强度是多少20.地基内某点的大主应力为 550kpa，小主应力为 300kpa，孔隙水压力为10

14、0kpa。土的有效粘聚力为c=20kpa，有效内摩擦角$ =24 。判断该点是否达到破坏状态。第四部分 土 压 力1、 已知挡土墙咼 H= 10m 墙后填土为中砂， =18kN/m, sat = 20kN/m,二30 ;墙背垂直、光滑、填土面水平。试计算总静止土压力 当地下水位上升至离墙顶6m时，计算墙所受的Ea与水压力W2、 计算并绘制作用在图1所示挡土墙上的被动土压力分布图及其合力（墙背垂直、光滑，墙后填土面水平）。9kPat s J i F r i f 一bQ CK公V久公 vlgkN/m 車；=20。 JclSkPaY2= 20kN/m3 0心亍 Tc2= 15kPa u3、用朗金土压

15、力公式计算如图所示挡土墙上的主动土压力分布及其合力。已知 填土为砂土，填土面作用均布荷载 q=20kPa=20kPaYISkN/m59=30Cj=0仏 4Y2 = 20kN/m5萨35。Q cc2=04、有一墙背竖直、光滑、墙高H= 10m的挡土墙，墙后填土面水平，填料为亚粘 土，容重 =17kN/，内摩擦角 =15 ，粘结力c = 18kPa,试用朗肯公式计算并绘制作用于墙背的主动土压力分布及其合力。5、一挡土墙高5m墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，墙后填土分两层，地表 下 2m范围内土层 i = 16kN/nt &= 12kPa, 1 = 30 ; 25m内土层 sat =20kN/nl,

16、 C2 = 10kPa, 2= 25 ;地下水位在土层分界面处，试计算主动状态下作用于墙背上总压力及其作用点位置。&挡土墙6m高，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，并有15kPa均布荷载，地 下水位在地面下3m处，水上土的孔隙率n=，含水量 =10%，土粒比重G =，水下土的孔隙率n=，水上水下土的c、 相同，c= 0， = 30 ，试求墙底处的主动土压力和总压力。7、 一挡土墙4m高，墙背竖直光滑，墙后填土面水平，墙后填土为中砂，含水量=25%，孔隙比e=，土粒比重 G=，c = 0， = 30 ，若地下水位自墙 底处上升到地面，求作用在墙背上的总压力合力和总压力合力的变化。（砂的 强度指标c

17、、 值不变）8、 一挡土墙6m高，墙背竖直光滑，墙后填土面水平，填土为粘性土， = 18kN/nt c = 15kPa, = 20 ，为测量作用在墙背上的主动土压力，试求土压力盒的 最小埋置深度若墙后土面上有一均布荷载 q= 10kPa,此时压力盒的埋置深度 又是多少9、 用水土分算法计算并绘制如图所示挡土墙上的主动土压力及水压力的分布图及其合力。已知填土为砂土，土的物理力学性质指标详见图。a/;A尺公金 4 cgV公公g1y=18kN/ms $q =30 士c =0水位 丨L20kN/m3 舟 (p =30 ic -0 110、如图所示挡土墙高H= 6n,墙背垂直光滑，填土为成层土，具体各层土的物 理力学性质指标详见图。试计算并绘制挡土墙上的主动土压力分布及合力。a1:/ A AQ dYi=16.5kN/m冷=30。,牛 0 Ey=18kN/m3犷20。 Sc= lOkPaY 产 20kN/m3 忙 22。 Sc3=5kPa