土力学考试题目.docx

1、土力学考试题目1.将某粘土试样置于渗透仪中进行变水头渗透试验，当试验经过的时间 t为1小时时，测压管的水头高度从 hi=降至h2=。已知试样的横断面积A为，高度I 为，变水头测压管的横段面积 A为，求此土样的渗透系数k值。参考答案k=x io_7 cm/s2.基坑开挖剖面如下图所示。其中粉质粘土夹粉砂层的孔隙比ei= ，土粒密度 si = cm3，渗透系数ki=x 10-5 cm/s ;砂土层的孔隙比e2=，土粒密度s2 = cm3, 渗透系数k2=x 10-2 cm/s。设砂土层层底的测压管水头位于地表下处且保持不变，基坑开挖过程中坑内水位与坑底齐平。(1)若将基坑底面以下土层内的渗流视为垂

2、直单向渗流，试证明坑底下粉质粘 土夹粉砂层与砂土层的平均等效渗透系数 kz为：k _ B +施)灯屁(2)当开挖深度日=时,求每昼夜基坑内单位面积的渗流量 Q；(3)求不发生流土破坏的最大开挖深度 HU。参考答案2Q= dXm ， Hnax =3.某基坑施工中采用地下连续墙围护结构，其渗流流网如图 2-20所示。已知土层的孔隙比e二，土粒密度 s= ent坑外地下水位距离地表，基坑开挖深度 为，a、b点所在流网网格长度I =，评判基坑中ab区段的渗流稳定性。iab=, i c=，渗流安全1将某砂土试样置于渗透仪中进行常水头渗透试验， 已知试样的横断面积A为,高度I为，水头高差为，达到渗流稳定后

3、，量得 10分钟内流经试样的水量为 636cm求此土样的渗透系数k值。参考答案3k=x 10- cm/s2.如下图所示的基坑，坑外水位 hi =,坑内水位h2=，渗流流网如图中所示。已 知土层渗透系数k=x 10-2 cm/s，a点、b点和c点分别位于地表以下、和。试 求：(1)整个渗流区的单宽流量q；ab段的平均渗透速度vab；参考答案q = dx m Vab=x 10 cm/s1.某地基为粉土，层厚。地下水位埋深，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= /m3计算粉土层底面处土的自重应力。参考答案59. 48kPa2.已知矩形基础底面尺寸b=4m l =10m作用在基

4、础底面中心的荷载 N=400kN M=240kN m （偏心方向在短边上），求基底压力最大值与最小值。参考答案3.有一矩形均布荷载p=250kPa,受荷面积为x的矩形面积，分别求角点下深度 为0m 2m处的附加应力值以及中心点下深度为 0m 2m处的附加应力值。参考答案125kPa 、 250kPa、1.已知矩形基础底面尺寸b=4m l =10m作用在基础底面中心的荷载 N=400kN M=320kN m （偏心方向在短边上），求基底压力分布。参考答案,02.某矩形基础底面尺寸为X。在基底均布荷载作用下，基础角点下深度处的竖向 附加应力为，求该基础中心点下深度处的附加应力值。参考答案3.有一个

5、环形烟囱基础，外径 R=8m内径r= 4m。在环基上作用着均布荷载 100kPa,计算环基中心点O下16m处的竖向附加应力值。参考答案1.某地基的地表为素填土，丫 1=/ m，厚度h1=；第二层为粉土，丫 2=/ m，厚度 h2=；第三层为中砂，丫 3=/m。厚度h3=；第四层为坚硬整体岩石。地下水位埋深1.50m。计算地基土的自重应力分布。若第四层为强风化岩石，基岩顶面 处土的自重应力有无变化参考答案基岩顶面，有变化， kPa2.已知某工程为条形基础，长度为I，宽度为b。在偏心荷载作用下，基础底面 边缘处附加应力Pma=150kPa Pmin=50kPcb计算此条形基础中心点下深度为：0,，

6、 b， b， b处地基中的附加应力。参考答案100kPa，96kPa, 82kPa，55. 2kPa ，30. 6kPa，20. 8kPa3.某条形基础宽度为，承受集中荷载P=2400kN/m偏心距e=。计算基础外相距 的A点下深度处的附加应力。a 1-2、压缩指数cc和相参考答案1.某原状土压缩试验结果如下表所示，计算土的压缩系数 应侧限压缩模量Esi-2 ,并评价此土的压缩性。压应力P(kPa)50100200300孔隙比e0924参考答案，,；中压缩性2.某工程矩形基础长度，宽度，埋深d=。地面以上上部荷重N=900kN地基为粉 质粘土，丫 =/ m，孔隙比eo=，压缩系数a=。试用应力

7、面积法计算基础中心 O 点的最终沉降量。参考答案3.厚度为8m的粘土层，上下层面均为排水砂层，已知粘土层孔隙比 ec=，压缩 系数a=，渗透系数k=s，地表瞬时施加一无限分布均布荷载 p=180kPa=分别求 出加荷半年后地基的沉降和粘土层达到 50泅结度所需的时间。参考答案，年1.一饱和粘土试样在压缩仪中进行压缩试验，该土样原始高度为 20mm面积为30cm, 土样与环刀总重为，环刀重。当荷载由 pi=100kPa增加至p2=200kPa时，在24小时内土样的高度由减少至。试验结束后烘干土样，称得干土重为。求土 样的初始孔隙比e。参考答案2.a 1-2、压缩指数cc和相某土样的压缩试验结果如

8、下表所示，计算其压缩系数 应侧限压缩模量Esi-2，并评价此土的压缩性。压应力 p(kPa)50100200300孔隙比e0825参考答案，,；中压缩性3.某柱基底面尺寸为 X，基础埋深d=。上部结构传至基础顶面中心何载 N=4720kN地基分层情况如下：表层为细砂，丫 1=/m, Esi=，厚度hi=;第二层为粉质粘土，Es2=，厚度h2=;第三层为碎石，厚度h3=，Es3=22MPa用分层总和 法计算粉质粘土层的沉降量。参考答案60mm4.厚度为6m的饱和粘土层，其下为不可压缩的不透水层。已知粘土层的竖向固 结系数cv=s, 丫 =m。粘土层上为薄透水砂层，地表瞬时施加无穷均布荷载 p=1

9、20kPa=(1) 若粘土层已经在自重作用下完成固结，然后施加 P,求达到50泅结度所 需的时间。(2) 若粘土层尚未在自重作用下固结，自重固结同时施加 p,求达到50%固结 度所需的时间。参考答案年，年1.已知一矩形基础底面尺寸为X, 基础埋深d=0上部结构总荷重P=6600kN,基 础及其上填土平均重度取20kN/m。地基土第一层为填土，丫 1=/m,厚度h1=; 第二层为粘土，丫 2=/m, e=, a=,厚度人2=；第三层为卵石，Es3=25MPa试用 简化方法求粘土层的最终沉降量。参考答案48mm2.某柱基底面积为X,基础埋深 d=。上部结构中心荷载作用在基础顶面 N=576kN地基

10、土分层为：第一层杂填土，丫 1=/朋，厚度hi=;第二层为粉土， 丫 2=/m,巳2=3MPa厚度h2=;第三层为卵石，&3=20MPa厚度h3=。用应力面积 法计算柱基最终沉降量。参考答案3.地基为正常饱和粘土，其厚度为12m在外荷作用下产生的附加应力沿土层 深度分布可简化为梯形。上为透水层，下为不透水层，透水面附加应力为180kPa, 不透水面附加应力为120kPa。设eo=，a=kN, k=年。求地基受荷1年时的沉降量 和地基完成沉降90%所需要的时间。参考答案，年1.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p分别为100,200, 300, 400kPa,测得试样破坏时相

11、应的抗剪强度为 f分别为67, 119, 162,216kPa。试用作图法，求此土的抗剪强度指标 c、 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参考答案c=18kPa, = 26 20,不会发生剪切破坏2.已知某土样粘聚力c=8kPa、内摩擦角为32。若将此土样置于三轴仪中进行 三轴剪切试验，当小主应力为40kPa时，大主应力为多少才使土样达到极限平衡 状态参考答案159kPa3.已知地基中某一点所受的最大主应力为 (T 1=600kPa最小主应力(T 3=100kPcb1绘制摩尔应力圆；2求最大剪应力值和最大剪应力作用面与大主

12、应力面的夹角；3计算作用在与小主应力面成30的面上的正应力和剪应力。参考答案250kPa,45 ,225kPa,217kPa4.某地基为饱和粘土，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(T 1、最小主应力(T 3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。c 1（kPa）145218310401c 3（kPa）60100150200u（kPa）3157I 92126参考答案=17 6c=13kPa； = 34 12, c=3kPa1.已知某土样粘聚力c=8kPa、内摩擦角为32度。若将此土样置于直剪仪中作 直剪试验，当竖向应力为100kPa时

13、，要使土样达到极限平衡状态，需加多少水 平剪应力参考答案2.某干砂试样进行直剪试验，当法向压力 c =300kPa时，测得砂样破坏的抗剪强度 t f=200kPs。求：(1)此砂土的内摩擦角 ；(2)破坏时的最大主应力 C 1与最小主应力 C 3；(3)最大主应力与剪切面所成的角度。参考答案33 42; 673kPa， 193kPa； 28 93.某粘性土试样由固结不排水试验得有效抗剪强度指标 ：有效内聚力24kPa,有 效内摩擦角22 ,如果该试样在周围压力200kPa下进行固结排水试验至破坏,试 求破坏时的大主应力。参考答案510kPa4.条形基础下地基土体中一点的应力为： g=250kP

14、a, cx=100kPa t =40kPa= 已知地基为砂土，土的内摩擦角 =30。问该点是否发生剪剪切破坏若 cz和 cx不变，T值增大为60kPa,该点是否安全参考答案未破坏；剪切破坏1.取砂土试样进行直剪试验，试样水平面积为 25cm2，竖向荷载P=375N试验结果如下表。剪切位移(mm/100)040100140180240320剪力(N)0(1)绘制剪应力t (kPa)与剪切位移& (mm)的关系曲线并确定砂土的抗剪强度 tf ；(2)计算此砂土的内摩擦角考答案93kPa； 31 482.已知地基中某点处两个相互垂直平面上的正应力分别为 800kPa和300kPa,剪应力均为200k

15、Pa。求：(1) 最大主应力(T 1和最小主应力(T 3； 若地基土的粘聚力c=，内摩擦角 =30判断该点的平衡状态。参考答案870kPa , 230kPa ;稳定平衡3.饱和土样进行无侧限抗压试验，得无侧限抗压强度为 152kPa,如果对同种土进行不固结不排水三轴试验，周围压力为 172kPa,问总竖向压应力为多少时，试样将发生破坏参考答案324kPa1.挡土墙高6m,墙背垂直,光滑,墙后填土面水平,填土重度18kN/m3，饱和重度为19kN/m3,内聚力c=0,内摩擦角 =30 ,求：(1)墙后无地下水时的主动土压力分布与合力；(2)挡土墙地下水位离墙底2m时，作用在挡土墙上的土压力土压力

16、和水压力。 参考答案(1) 土压力合力为 108kN/m； (2) 土压力合力为 122kN/m2.挡土墙高，墙背垂直、光滑，墙后土体表面水平，土体重度 =/m, c=10kPa, =25。，求主动土压力沿墙高的分布及主动土压力合力的大小和作用点位置。参考答案Zo=,墙底 a=21kPa,合力 Ea=m3.挡土墙高6m墙背垂直、光滑，墙后土体表面水平，第一层土为砂土，厚度 2m 土层物理力学指标为： 1=/m, 1=25,第二层为粘性土，厚度 4m 土层物理力学指标为： 2 = /m, C2=10kPa, 2=20,求主动土压力强度，并绘出主动上压力沿墙高的分布。参考答案0,”4.挡土墙高5m

17、墙背倾斜角(俯斜) =20,填土倾角 =20,填土重度=m3, c=0kPa, =25,填土与墙背的摩擦角 =15，用库仑土压力理论计算：(1)主动土压力的大小、作用点位置和方向；(2)主动土压力沿墙高的分布。参考答案Ka=,Ea=m1.挡土墙高5m,墙背竖直，光滑,墙后填土面水平，填土重度19kN/m3,c=10kPa, 内摩擦角 =30 ,求墙后主动土压力分布和主动土压力的合力。参考答案合力为32kN/m2.某挡土墙高，墙背竖直、光滑。墙后填土表面水平。墙后填土为砂土，填土中的地下水位位于离墙顶处。砂土的重度 Y=m，饱和重度为丫 sat=/m,内摩擦角 =36。求挡土墙的静止土压力 &、

18、主动土压力Ea和水压力E。参考答案m； / m； m3.已知某挡土墙咼吐，墙顶宽b=，墙底宽B=。墙面竖直，墙背倾斜，填土表面倾斜B =12,墙背摩擦角s =20。墙后填土为中砂，重度 丫 =/ m，内摩擦 角=30。求作用在此挡土墙背上的主动土压力 Ea和Ea的水平分力与竖直分力。参考答案106kN/ m； / m； / m1.已知某挡土墙高度，墙背竖直、光滑。墙后填土表面水平。填土为干砂，重度丫 =m,内摩擦角 =36 。计算作用在此挡土墙上的静止土压力 E);若墙向前 移动后产生主动上压力Ea，计算主动上压力Ea的大小。参考答案m； m2.挡土墙高10m墙背垂直、光滑，墙后填土面水平，第

19、一层土为粘性土，厚度5m重度Y=m，粘聚力c=10kPa,内摩擦角 =20;第二层土为砂土，厚度 5m重度丫 =m，粘聚力c=10kPa,内摩擦角 =30。作出主动土压力强度分布 图。参考答案3.某挡土墙高4m,墙背倾斜角20度,填土面倾角10度,填土重度20kN/m3,内聚 力0,内摩擦角30度,填土与墙背摩擦角15度,则主动土压力大小为多少参考答案m4.某挡土墙高度，墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平。填土上作用均布荷载q=20kP&墙后填土分两层：上层为中砂，重度 丫 1=/m，内摩擦角1=30,层厚h1=；下层为粗砂，丫 2=19. 0kN /m, 2=35。地下水位在离墙顶位置。水下粗

20、砂的饱和重度为丫 sat=/m。计算作用在此挡土墙上的总主动土压力和水压 力。参考答案298kN/m, m1.已知一均匀土坡，坡角 =30, 土的重度丫 =/ m,内摩擦角 ,粘聚力c=5kPa,计算此粘性土坡的安全高度 H。参考答案2.某简单粘土土坡高8m边坡坡度为1:2，土的重度丫 =/ m，粘聚力c=5kPa, 内摩擦角 ,先按费伦纽斯近似法确定最危险滑动面圆心位置，再用条分法计算土坡的稳定安全系数Ko参考答案K=i.已知某路基填筑高度h=，填土的重度丫 =/m,内摩擦角 ，粘聚力c=7kPa求此路基的稳定坡角 。参考答案352.某高层住宅基坑开挖深度 吐，土坡坡度为1:1。地基土分两层

21、：第一层为粉 质粘土，天然重度丫 1=/m,内摩擦角1=20,粘聚力Ci=,层厚hi=；第二层 为粘土，重度丫 1=/m, 2=16, C2=10kPa, h2=。试用圆弧法计算此土坡的稳定安全系数。参考答案31.某条形基础基底宽度b=,基础埋深d=,地下水位接近地面。地基为砂土，饱 和重度丫 sat=m,内摩擦角 =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)从上述计算结果可以发现什么规律参考答案164kPa,204kPa,289kPa ;基底宽度与基础埋深增大时，

22、地基临界荷载都将随之增大，但埋深 d的增大使临界荷载增大更显著。2.条形筏板基础宽度b=12m埋深d= 2m建于均匀粘土地基上，粘土的 丫 =18kN/m3, =15, c = 15kPa,试求(1)临塑荷载Pcr和界限荷载P1/4值；(2)用太沙基公式计算地基极限承载力 Pu值。 若地下水位位于基础底面处(丫 sat = m3 ,计算Pcr和P1/4值参考答案3.一矩形基础宽度b=3m长度I =4n,埋深d = 2m建于饱和软粘土地基上，地 基土的丫 = 18kN/m3, =0, 6= 12kPa,试用斯开普顿公式计算该地基地短期 承载力值。参考答案1.已知条形基础，基础埋深d=，地基土的天然重度 丫 =/ m,粘聚力c=25kPa, 内摩擦角 =15。计算地基的临塑荷载Per。参考答案2.某条形基础基底宽b=,埋深d=。地基表层为人工填土，天然重度 y 1=/朋， 层厚；第层为粘土，天然重度 丫 2=/m,内摩擦角 =15，粘聚力c=16kP& 地下水位埋深。按太沙基公式计算基底处地基的极限承载力。参考答案323kPa3.天然地基独立浅基础，基础长度I =，基底宽度b=,基础埋深d=o地基为粉 土，土的天然重度Y=m，内摩擦角 =16，粘聚力c=8kPa，无地下水，荷载 倾斜角$ 0=11 18。计算地基的极限荷载。参考答案247kPa