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1、北京交通大学复试土力学试题土力学试卷(必修)一、名词解释 (每题 3 分 )1 .离子交换2 . 粘土矿物3 . 双电层4 . 等电pH值 5 . 比表面积6 . 电渗、电泳7 . 粒组8 . 界限粒径9 . 不均匀系数10. 曲率系数11. 缩限12. 塑限13. 液限14. 塑性指数15. 液性指数16. 土粒比重17. 含水量18. 最优含水量19. 饱和度20. 相对密度21.渗透系数22.渗透力23.渗透变形24.流土25.管涌26.临界水力坡降27.有效应力28.孔隙水应力29.有效应力原理30.静止侧压力系数31.自重应力 32.附加应力33.基底净反力34.土的压缩：35.压缩

2、系数：36.压缩指数：37.再压缩指数：38.压缩模量：39.变形模量：40.静止侧压力系数：41.前期固结应力42.超固结比：43.超固结土：44.正常固结土：45.欠固结土46.固结系数：47.固结度48.体积压缩系数49.正常固结试样50.超固结试样：51.土的抗剪强度52.快剪53.固结快剪54.慢剪55.不排水剪56.固结不排水剪57.排水剪58.剪胀性59.剪缩性60.应变软化61.应变硬化62.灵敏度63.土的蠕变 64.残余强度65.砂土液化66.静止土压力67.主动土压力68.被动土压力69.临界深度70.临塑荷载71.极限承载力72.允许承载力73.塑性开展区74.标准贯入

3、击数二、问答题1 .简述粘土矿物的三种类型及其对粘性土的物理力学性质的影响。（8分）2 .土的矿物成分类型与颗粒大小之间有何联系？（8分）3 .孔隙比与孔隙率是否是一回事？ 说明理由，并导出两者之间的关系式。（8分）4 .什么是塑性图？塑性图有什么用？（8分）5 .试比较砂土和粘土在矿物成分和物理力学性质上的主要差别。（0分）6 .土坝、路堤等工程，在选择土料时至少应做哪些试验？简述击实试验的方法步骤，并说明影响最大干密度的因素。(8分）7 .何谓土的塑性指数？它与那些因素有关。（分）8 .简述土中水的类型及其对力学性质的影响。（8分）9 .试说明饱和粘土中的电渗及电泳现象。（分）10.土的液

4、性指数与塑性指数是怎样确定的？有什么用？试举例说明其用途？（8 分）11.试述粘性土液性指数的定义以及如何根据其大小来确定粘性土所处的物理状态？（分）12.试述相对密度的定义，并根据的大小如何确定无粘性土的松紧状（分）13.进行土的压实试验时，怎样才能达到最佳的压实效果？为什么？（分）14.的级配？可用哪些方法测定？各适用何种类型土？（分）15.的液性指数与塑性指数是怎样确定的？有什么用？试举例说明其用途？（8 分）16.天然沉积土一般有哪三种组（结）构？其主要特征为何？（分）17.土中水有哪几种类型？各有哪些特性？（6分）18.试以双电层的概念解释粘土颗粒表面结合水的形成。（8分）19.土中

5、的固相物质有哪些矿物成分？试按其颗粒大小依次列出。（分）20.试说明饱和粘土中的电渗及电泳现象。（分）21.何谓土的塑性指数？它与那些因素有关。（分）22.简述土中水的类型及其对力学性质的影响。（6分）23.对粗粒土及细粒土进行工程分类时其依据是什么？（6 分）24.粘性土的液性指数和塑性指数有何区别？它们各有何用途？（分）25.流土与管涌有什么不同？它们是怎样发生的？(8 分)26.试述有效应力原理，并推导土体在水位差作用下发生由上向下渗流情况 a-a面的孔隙水应力、有效应力和总应力之间的关系。（10 分） 27.何谓流土？何谓管涌？产生流土和管涌的必要条件是什么？（9 分）28.什么叫流土

6、和管涌？判断土体会不会发生流土有哪几种方法？（分）29.在工程中一般将基础买入地面以下某一深度 D,为何所得基底压力应减去RD后，即P,=P-rD, 才可用于附加应力的计算中？（8 分）30.试述刚性基础与柔性基础受竖直中心荷载下基底压力的分布异同原因。（8分）31.附加应力计算中平面问题与空间问题有什么差别？（6 分）32.若在正常固结和超固结粘土地基上，分别施加相同压力增量，试问：它们所引起的压缩量相同吗？（分）33.试用单向固结模型和有效应力原理，说明在某一压力作用下饱和土体内任一点的孔隙水应力和有效应力之间相互转化的过程。（分）34. 试评述e-p曲线和Lg曲线法计算基础沉降时的异同点

7、。（分）35.试述土的压缩系数v与压缩指数C的异同点。（分）36.试说明基础的沉降量一般是由哪几部分组成的？根据单向压缩公式计算基础的沉降量符合什么样的荷载情况与土层情况？（10 分）37.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？（分）38.简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤。（分）39.什么叫正常固结土、超固结土和欠固结土？它们是根据什么来判别的（10分）40.在进行抗剪强度试验时，为什么要提出不固结不排水剪（或快剪），固结不排水剪（或固结快剪）和固结排水剪（或慢剪）等三种方法？对于同一种饱和粘土，当采用三种方法试验时，其强

8、度指标相同吗？为什么？（分）41.在同一固结压力下，同一种土的正常固结试样与超固结试样的不排水强度哪一个大？为什么？（2分）42.为什么土的剪切破坏面不是最大剪应力面？如何确定土的剪切破坏面的方向？什么情况下剪切破坏面和最大剪应力面相一致？（12 分）43.十字板测得的抗剪强度相当于在实验室用什么方法测得的抗剪强度？同一土层现场十字板测得的抗剪强度一般随深度而增加，试说明其原因。（12 分）44.为什么实验室制备的正常的正常固结饱和粘土的固结不排水剪与排水剪的抗剪强度线都通过坐标原点？是否一意味着这种土无凝结力？从现场地基取样的正常的正常固结饱和粘土做同样试验，抗剪强度线是否也通过坐标原点？为

9、什么？45.直剪试验如何确定土的抗剪强度指标？什么是快剪、固结快剪、慢剪试验，如何运用相应指标？46.为什么对饱和软粘土采用不固结不排水剪试验时，其强度指标？（分）47.对某饱和正常固结粘土进行三轴固结不排水试验，当固结压力3k时，测得破坏时的主应力差1-3k，孔隙水压力uk，试求cu(10 分）48.试说明为什么饱粘性土采用不 固结不排水剪切试验时，其强度包线，是一条水平线（u=0）。（分）49.为什么说饱和粘土通过不固结不排水剪试验（同时测量孔隙水应力），无法确定土的有效强度包线和c、值？（分）50.何谓正常固结粘土和超固结粘土，两者的压缩特性和强度特性有何区别？（51.用三轴试验测定粘性

10、土抗剪强度有哪几种试验方法？所得的强度指标之间有什么联系？（10 分）52.试述饱粘土三轴不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪试验的加荷步骤以及各阶段的孔隙水应力和总孔隙水应力的变化？（10 分）53.何谓孔隙压力系数A和？饱和正常固结粘土和超固结粘土的不排水强度随什么而异？（10 分）54.什么是土的灵敏度？它是针对怎样的提出来的？可用什么方法测定土的灵敏度？55.什么叫作强度分析的总应力法和有效应力法，各有什么优缺点？（10 分）56.试述静止、主动及被动土压力的发生条件及定义。（分）57.试从主动土压力的定义来说明为什么主动土压力是主动极限平衡时的最大值？58.试比较朗肯土压力理论与

11、库伦土压力理论的优缺点。(8 分）59.何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力？在哪些实际工程中可能迁涉到上述不同的土压力？（分）60. 降低作用于挡土样上的土压力有哪些措施？（5 分）61. 如何选择挡土样后填土的指标？（5 分）62. 库仑土压力理论的适用条件？（5 分）63. 朗肯公式的适用条件？（5 分）64. 如何计算地震时的土压力？65. 如何计算自由端板桩墙上的压力？（8 分）66. 如何计算固定端板桩墙上的压力？ （8 分）67. 如何计算悬坠式板桩墙上的压力？ （8 分）68.当砂性土坡有渗流作用时，怎样对其进行稳定分析？（10分）69.为什么要用条分法计算土坡稳定安全系数？

12、能否采用水平方向或其它即不水平也不垂直的方向条分来计算安全系数？（10 分）70.条分法中每个土条的大小均不相同，受力大小也不相同，为什么能假定所有土条具有相同的安全系数，或者说所有土条同时达到极限平衡？（10 分）71.写出土坡稳定分析的基本假定，并推导出安全系数公式瑞典条分法。（假定、推导思路，公式）（分）72.在对均质土坝坝坡进行稳定性验算，应分别考虑哪些工况？为什么？（分）73.均质粘性土坡的滑动面为什么采用圆弧面？（6 分）74.试述地基在发生整体剪切破坏和局部剪切破坏时的主要特征和区别。（10 分）75.什么是地基容许承载力？确定地基承载力的方法有哪些？（分）76.简述地基承载力的

13、影响因素。（6 分）77.何谓地基容许承载力？按规范确定一般粘性土的容许承载力需哪些指标。78. 试配合图简述地基产生整体剪切破坏的过程及其特征。（8 分）79.地基破坏形式有哪几种？各自会发生在何种土类地基？（8 分）80.何谓临塑荷载和极限荷载？（5 分）三、计算题1 .有甲、乙两饱和土样，已知其某些物理指标如表所列，试问、粘粒含量哪种土比较多？甲乙、孔隙比哪种土比较大？、干容重哪种土比较大？液限、饱和容重哪种土比较大？塑限、两种土各处于何种稠度状态天然含（坚硬，可塑，流动）？水量（每个问题3分，共15分）土粒比重.2 .某土样的筛分析试验成果如表所_ | 筛径（） 2.0 1.0 0.5

14、 0.25 0.15 0.10 底盘 | |_| 各级筛子上 | 的土重（） 80 80 160 240 160 50 3 |_试求：、绘制颗粒大小分配曲线（累积曲线）(8分） 、确定不均匀系数，曲率系数（4 分）（12分） 3 .某粘土试样，在室内测得其湿的和烘干后的质量分别为210g和162g，并已知其土粒比重为2.70，若该试样是完全饱和的，其含水量、饱和密度、干密度和孔隙比各为多少？若该试样的饱和度为，则其湿密度、干密度和孔隙比又各为多少？（2分）4 .已知某土样的土粒比重为2.70，孔隙比为0.73，饱和度为。试求该土样的容重、干容重及含水量。（2分） 5 .某港回淤的淤泥其饱和密度

15、m1.573，含水量，土粒比重2.70，现拟用挖泥船清淤，挖除时需用水将泥混成浓度的泥浆（土粒体积占泥总体积的）才能进行输送，问欲清除万方淤泥共需输送泥浆多少吨？（4分）6 .已知甲、乙两种土样的物理性质指标如下表所列，试问：认为甲土样的天然密度，干密度和粘粒含量均大于乙土样的结论正确吗？（分） 土样液限塑限 |含水量| 土粒 饱和度 （） （） （） 比重 () 甲 乙 7 .有两种土料，其物理性指标如下：土号天然容重（3）天然含水量比重液限塑限 19 30 2.75 32 20 18 20 2.70 30 18今欲用来作为修建均质坝的筑坝土料，你认为那一种土料较好，为什么？对于一个中型工程

16、来讲，至少还应做那些土工试验，测定那些指标？（12分）8 .已知某土体容重为19。2kN/m3，含水 量为18。5%, 土粒比重为2.70，试计算一立方米土体中，其固体,液体和气体所占的体积各为多少？该土体的孔隙比，孔隙率，饱和度，干容重，浮容重饱和容重各为多少？（12 分）9 .某一取自地下水的饱和试样，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1172。5g,该土的土粒比重为2。70，试计算该土样的天然容重，饱和容重，浮容重，干容重，孔隙比，孔隙率及含水量。（12 分）10.今有一土样，称重克，体积3，烘干后土重克，若该土样的液限WL=28%，塑限Wp=14

17、%，比重.，求该土样的含水量，孔隙比，塑性指数及液性指数l。（分）11.取某原状粘土在室内做试验， 测得其湿质量和干质量和分别为21. 26 和14.52克，土粒的比重为2.70，试求该土样的饱和度为75 时的孔隙比和孔隙率。 12.已知某土中粗粒（0.1）的含量少于，其塑限p，若该土在液性指时，其g的土重烘干后重g，试用水电部分类法对该土进行分类(10 分）13.某饱和粘性土的土粒比重为.，其最大干密度为 3，相应的最优含水量为.，由于长期降雨， 该粘土实测含水量为30%，如用此过湿土来填筑路堤，可能压实到的最大干密度是多少？最大湿密度是多少？（14.某土样测得其体积为3，湿重为， 烘干后的

18、重量为，若土粒的比重为2.7,试问该土样的孔隙比、含水量各为多少？（10分）15.有一干砂试样，其密度为1.693，土粒比重为2.70， 因置于雨中，若其体积不变，饱和度增至，试求此时该砂样的湿密度和含水量。（10 分）16.有一土样，已测出其孔隙体积等于土粒体积，并已知土粒的比重为2.8，试求该土样的孔隙比和干密度。若此土样系完全饱和，则其饱和密度及含水量各为多少？17.某土样，已测出其孔隙体积等于土粒体积，并已知土粒比重2.80, 求该土样之孔隙比及干容重d;若此土样之饱和度为，试求其容重 及含水量。（1分）18.某粘土层厚5.5，其下有承压水层，用测压管测得该层水位在地面以下0.6处在粘

19、土中大面积开挖至地面以下3.0处，迂到地下水， 问点在开挖前与开挖后的总应力，孔隙水应力和有效应力各为多少？再开挖至多深、就将发生渗流破坏？（分） 19. 试草绘一个常水头的试验装置来说明达西定律。（11分）20.下图为由板桩围护的水下基坑，水底在细砂层上复盖有M深的粗砂砾层，其渗透系数0.3（C），基坑底部则挖至细砂层顶面， 细砂层的渗透系数20.003（C），饱和容重19.5/m3，板桩打入细砂层深M，现问当基坑外水深为M时，基坑底部会不会发生流砂？（提示：假定在粗砂层和细砂层中渗透流速不变） (1 1 分) 21.有一粘土层厚米，位于砂层之上，砂层内有米水头的承压水。现于粘土层内挖一基坑

20、，深米，设粘土的饱和容重3，试问坑中至少应保持多少深的水，才能防止坑底发生流土？（分） 22.某试验装置及各种尺寸如图中所示。若土样上下两端的水位保持不变，土的饱和容重N3，试问 （）土面下处点测压管中的水柱高度为多少？（）点处的有效应力为多少？（）单位渗透力为多少？（15 分） 23.设有一浸没于水下的粘土层，其底部有一承压水层，设水深2m，站土层厚 为4m，粘土的饱和密度为2g/cm3，并测得粘土层中心处的侧压管水位高出 水面2m，试问： i 作用在土层单位土体上的渗流力为多少？ ii该粘土层底部是否会发生流土现象？（分） 24.土样A 和B盛于容器中，通过土样A和B的总水头损失为 40c

21、m,土样A，B的厚度及渗透系数如图所示，试问： (1)发生在A土样和B土样中的水头损失分别为多少？ (2)土样A和B各受多大渗流力？ (3)若土样A和B的饱和容重分别为RsatA=19.6kN/m3，RsatB=21.6kN/m3，则试样A和B是否会发生流土现象？（分）25.图中粘土层厚米，饱和容重rsat=20kN/m3，其上的地面水深米，其下砂土层中有承压水，高出地表水米，如图中测压管水位所示。问地面下米处点的孔隙水应力，有效应力和单位渗透力各为多少？(10 分） 26.为土坝渗流区中的某一流网，流线倾角、流网尺寸以及流网各端点的水头如图所示，若渗流反力为，水的容重为w，试证：作用于土体上

22、的渗透力：Whb（10 分） 27. 渗透试验装置如图所示，已知土样的饱和密度2.0 3，当供水瓶的水面上升高度达到时，试样表面出现流土现象，试求值。并问此时试样中渗透力和土样底部孔水应力和有效应力各为若干？（12 分）28.在一厚的粘土层上打一深为的钻孔，粘土的饱和密度sat2. 03，底部为一承压水层，承压水头高出地面，为防止孔底产生流土，问孔中至少应保持多少水深？（10 分）29. 某园柱形渗透模型，其中试样由两层土组成，它们的性质指标如图中所示，为使两土层都不发生流土破坏，问试样两端的水头差不应超过多少厘米？（分）30. 某细砂地基上开挖基坑时采用不透水的钢板桩支护，设开挖后基坑中的水

23、位与基坑底面齐平，已知细砂的比重2.65孔隙比=0.85， 地下水位位置如图所示，试验算该基坑底面的细砂是否可能发生流砂（流土的一种现象）？（分） 31.有面积为的矩形基础，基底压力为，试计算基础中心点以下、深处的附加应力。（分）附表：矩形基础均布荷载角点下的应力系数 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 1.0 0.25000.23150.17250.12150.08400.04470.0270 2.0 0.25000.23840.19990.15630.12020.07320.047432.有一矩形基础，尺寸如图示，基底压力200kPa，若已知基础角点下深度为处的附加应力z4

24、7.2kPa，试问基础中点处以下深度为处的附加应力z为多少（分） 33.试求（）基础中心线上点竖向的自重应力和附加应力（中心线上附加应力系数z列于表中 （）若地下水位升到地面，自重应力和附加应力各有何变化并求出其变化量。 34.如图所示基础，宽3m，长5m，其上作用集中竖向荷载与A点，e=0.5m，F=1000KN，试求角点 1，2，3，4 底面上基底压力。（6 分）35. 基础自重应力及附加应力分布图已绘出，其形状如图所示，试判断(a)，(b)，(c)，(d)哪一个图形正确，并指出不正确的图形错载什么地方？（8 分） (a) (b) (c) (d) 36.几种应力分布图已绘出，如图所示，试回

25、答： i 局部荷土作用下，sz 为何随深度增加而减小？ ii 无限均分布荷上pF,sz 为何随深度增加而不变，即各个深度sz =p? iii 自重应力sz 为何随深度增加而增大？（9 分） (a) (b) (c) 37.某正常固结地基如图， 原水位高出地面， 此时粘土层孔隙比。0.85问：（粘土层压缩指数0.62）（）水位降至地面以下处，粘土层是否会产生压缩量？若会，是多少？若不会，说明理由。（）今在水位下降后的地面上大面积堆载k，粘土层将产生多大的压缩量。（）施加瞬时，粘土层底部处孔压是多少？此时，粘土层中各处孔压是否相等。(12 分） 38.某地基如图，为原地面，在近代被人工挖去，即现在地

26、面为。设在开挖以后地面以下的土体充分回弹，此时粘土层孔隙比为1.0。 现再在地面上大面积堆载P=k（粘土层0.06,0.36）问（1）原地面开挖之前，粘土层的空隙比是多少？（2）原地面开挖之后，粘土层的回弹量是多少？（3）堆载q 作用下，粘土层的压缩量是多少？(12 分） 39.图示饱和粘土层在大面积堆载k下压缩量是多少？若压缩稳定后再卸去堆载，使粘土层回弹以后再加载k，问再加堆载的压缩量是多少？（12 分） 40.某地基如图所示，粘土层的现场压缩曲线如右，试求：（）粘土层的前期固结压力及超固结比（）压缩指数再压缩指数（）若在地面大面积堆载，粘土层压缩量是多少？（）若52，经年后粘土层压缩量为

27、多少？（12 分） 41.土质地基如图所示。其上造一大型仓库（基础底面积为米）基础埋置深度1.5米，基底压力ka试求：（）基础的沉降量是多少？（）在基础沉降终止后，地下水位突然从1.5米深度处下降3.5米，问基础附加沉降多少？（12 分） 42.某饱和软土地基，厚，软土性质为：容重17.23，含水量，土粒比重s2.7，孔隙比11.35，压缩模量，今进行大面积堆载预压，堆载压力为，在一面排水条件下，达固结度所需时间为年，试计算（）此时所产生的沉降量是多少？（）此时软土的含水量将降至多少？（）为软土层为两面排水，达同样固结度所需时间是多少？（15 分）43.图示某港口地基有厚的软粘土层，饱和度，平均含