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1、土力学复习资料一、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. ccz / o2 W0.2B.oz / ocz W0.2C. W0.2D. W0.2张+ J巳+ bcz4. 土体达到极限平衡时，剪切破坏面与最大主应力。I作用方向的夹角为（A ）A.45 +里B.45 +（p2C. 45D. 45 -25. 采用条形荷载导出的地基界限荷载Pi,用于矩形底面基础设计时，
2、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.
3、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F+G11. 基底附加压力po=nd,式中d表示（CAB.室内基底埋深D.室内外埋深平均值表示该试样土的压缩性（B ）A.室外基底埋深C.天然地面下的基底埋深12. 侧限压缩试验所得的压缩曲线（e-p曲线）愈平缓，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5=52%,塑限纺=26%,天然含水量3=40%,则该土的塑性指数 为（D ）oA,12B.14C.22D.
4、26)15. 已知某砂土测得e=0.98,eimx=1.35,enun=0.85,则其相对密实度3为（BA.0.26B.0.74C.0.5D.0.3716. 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）B.主要是由孔隙的减少引起的D. 土体本身压缩模量较小引起的C ）B.干重度D.饱和重度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 C.主要是因为水被压缩引起的19. 对于同一种土，下列值哪个最小。（ A
5、.重度 C.有效重度20. 某土样的液限叭=36%,塑限3p=22%,天然含水量3=28%,则该土的液性指数为 （B ）。A.0.33B.0.43C.0.57D.0.6721. 已知某砂土测得e=1.16, enux=1.34, enun=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。C.25B )oB.300mmD.600mmD.
6、28A.7B.1524. 桩基承台的厚度不应小于（A. 150ininC.500mm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O2. 粒径大于2nun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、土的含水量和也也|对蜜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. 粘性土抗翦强度的库伦定律表达式为t f=c+。tamp o9. 粘性土土坡稳定
7、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，填土而水平o11. 土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数G,曲愈大 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0.075nmi的颗粒含量不超过总质量50%的土称为O14. 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
8、土墙的稳定验算包括抗倾箱验算和抗滑移 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
9、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
10、荷载主要由桩端阻力承受。四、简答题1. 何谓基础埋置深度？选择基础埋置深度应考虐哪些因素的影响？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： 建筑物类型及基础构造 基础上荷载大小及性质 工程地质和水文地质条件 相邻建（构）筑物的影响 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：提高基底持力层的承载力 减少沉降量 加速地基的排水固结 防止冻胀
11、 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。和孔隙水压力u之和始终等于饱和土的总应力，在土力学复习资料第4页，共15页渗透固结过程中，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。0=0 +uO :饱和土体总应力。：有效应力U：孔隙水压力五、计算题1 .己知某土样的湿土质量mi=190g,烘干后质量m2=160g, 土样总体积V= 100cm3, 土 粒相对密度d，=2.70,试求该土样的有效重度Y和孔隙比e。（5分）m ms+nk 190 . 一 ，.一 =X X=1 9 g/cmJV Vs+
12、Vw+Va 100m,190-1603=玉 x 100%=F x 100%=18-75%ds(l+w) P W 6875ds+e 2.7+0.6875/ 3xrSat=T- r.=X 10=20. 07 (kn/n?)1+U. OoZorf = rsat- rw=20.07-10=10.07(kn/m3)2. 若下图所示的阴影部分面积上作用着均布基底附加压力po,试求图中B点下z深度 处的竖向附加应力值。（附加应力系数可表示成5伽，加）的形式，但必须注明其中的任具体等于儿倍的a值。）（5分）1 o z=kc.p() - =2kc=ki+ kn+ km+ kw- kv如 I)* I）+ f（1，
13、|）+ f（2, I f（1，I）=2 f（2, ；）+ f（1，3. 某地基土试验中，测得土的干重度11.2kN/m3,含水量31.2%, 土粒比重2.70,求土 的孔隙比，孔隙度，饱和度和饱和重度。1L2匕(E 质(1+31. 2%)=1. 469 g/cm31-469Sr=W 出 0.312x2.7T1.411=0. 597=59. 7%d,(l+w) Pw 2.7(1+31.2%) XI je= -1= -1=1- 411ds+e 2. 7+1.411,/ 3、rSat=77-以二X 10=17. 051 (kn/m)十 CJL 十 JL 4 JL JL4. 某土层厚6m取土作压缩试验
14、结果如下表所示，土自重压力平均值为lOOkPa,今考 虑在该土层建造建筑物，估计会增加荷载140kPao（1）求压缩系数a2,并评价土的压缩性；（2）求该土层的压缩变形量。（提示：可线性内插）P(kPa)050100200300400e1.361.221.121.051.000.96A pp J1 1 012=-百= (200-100) Xio3 =- 7mpa-0. 5 mpa为高压缩性土(2)seii1. 36-10. 31+ 1. 36X 6=0. 839 (m)5. 某挡土墙墙高H=5.2m,墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，重度丫 =18.8kN/m3,内摩擦角4=30 ,墙后
15、填土表面有超载15kN/m,(1) 求作用在挡土墙上主动土压力分布，并画出分布图：(2) 计算作用在挡土墙上主动土压力Eao填土表面处主动土压力强度 . 1pa=qka= 15xtan2(45-30 /2)=15X =5kpapa=(q+rh)ka=(15+18.8x5.2)xtan2(45-30 /2)=(15+18.8x5.2)X?二37. 59kpaEa=| X 5. 2 X 32. 59+5 X 5. 2=110. 73kn/m1 1110.73Xx=5x5.2x2.8+t X32.59x5.2X： X5.2x=1.984m6. 某四层住宅承重墙厚240nmi，地基土表面为杂填土，厚度
16、0.65m,重度17.3 kN/ m3o其下为粉土层，重度18.3 kN/1静。承载力特征值珏为i60kpa,地下水位在地表 下0.8m处。若己知上部墙体传来的荷载效应标准组合竖向值为176 kN/m,试设计该 承重墙下条形基础。(nd=L0, C15混凝土层的宽度比允许值tana =1. 0,混凝土垫层 收进300mm)(a)确定基础宽度b为了施工方便，基础宜建在地下水位以上，初选基础埋深d=0.8m=17. 5kn/m_O co 17.3X0. 65+18. 3X0. 15=T =0?8则持力层土的承载力设计值初定为=fik+ n d Yo(d-O.5)=16O+17.5xl.Ox(O.8
17、-O.5)=165kpa176条形基础宽度b气.:Gd = 165-20x0.8 二L 18m故取基础宽度b= 1200mm基础下层采用300mm厚的C15素混凝土层，其上采用“二、一间 隔收”砖砌基础。混凝土垫层设计:基底压力Fk+Gk 176+20x0.8x 1 .Ox 1.2 小。=L2L0=163KpaC15混凝土层的宽度比允许值tan a =1.0,所以混凝土垫层收进300mm砖基础所需台阶数为7 11200-240-2X300偿万X祯二3基础高度Ho=12OX2+60Xl+300=600mm基础顶面至地表的距离假定为200mm,则基础埋深d=0. 8m,与初选基础埋深吻合，合理。1
18、. 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.2.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.3.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4.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
19、动土压力。5.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。1. 附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无关。（X） 2.完全饱和土体，含水量阡 100 %（X） 3.固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土 的性质和土层儿何尺寸，不随时间变化。（X）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To（X）5. 土的固结系数越大，则压缩量亦越 大。（X） 6.击实功能（击
20、数）愈大，土的最优含水率愈大。（X） 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。（X）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。（V）10. 不固结不排水剪试验得出的伊值为零（饱和粘土）。（V）1. 土的结构一般有 单粒结构、蜂窝状结构和 絮状结 杓 等三种,其中 絮状结构结构是以面边接触为主的。2. 常水头渗透试验适用于透水性强的无粘性土土,变水头试验适用于 透水性差的粘性土3. 在计算矩形基底受竖直三角形分布荷载作用时，
21、角点下的竖向附加应力 时，应作用两点，一是计算点落在 角点 的一点垂线上，二是B始终 指宽度方向基底的长度。4. 分析土坡稳定的瑞典条分法与毕肖甫法其共同点是假设滑动面是圆弧面_、假定滑动体为刚体不同点是 瑞典条分法不考虑条间力 O5. 地基的破坏一般有 整体剪切破坏、局部剪切破坏 和冲剪破坏等三种型式,而其中 整体剪切破坏 破坏过程将出现三个 变形阶段。四、问答及简述（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。自重应力己 经转变为
22、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
23、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
24、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）1.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50前，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 = 7 2 . 5 80 = 92. 5 ； v =50 c m3m饱和土： P = P = v 二92. 5 / 50 = 1. 85 g / c m3（3 分）=1.85X9. 8 = 18. 13 kN/ m3（2 分）（Gj= （G/v PQ因为：1 +芝；心如Q御 =1.01 + e =2. 7/（l+l）
25、=l. 35 g/cm3； （4 分）rd=l. 35X9. 8 = 13. 23kN/m3 （1分）2. 对一完全饱和的正常固结土试样，为了模拟其原位受力状态，先在周围 压力。广140K P a作用下固结，然后再在0的情况下进行不排水剪试验，测得其破坏时的。】二260,同时测出破坏时的孔隙水应力Uf=llOKPa, 试求：（1 ）该试样的不排水强度Cu； （ 2 ）破坏时试样中的有效主应力 。】及。3； （ 3 ）破坏时的孔隙水应力系数Af； （4 ）试样的固结不 排水抗剪强度指标Ccu. |）cu和有效应力强度指标c, （10分）解：1. o 3= o c=140kPa； O=260kPa
26、;故 Cu=（ a a 8）/2= （260-140）/2=60kPa2、o i= o i-Uf=260-l 10=150 kPa; a 7 3 0 厂uf=140-l 10=30 kPa（2分）就/no勺=0.923、（2分）f （%-巧）/260-1404、正常固结土，Ccu=0: Cf =0sin叫+玛 bj+耳_ 260-140=260+140150-30150 + 30= 0.3=0.66674）cu=17. 5（2 分）6=41. 8（2 分）3. 墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10m，两层填土的厚 度与性质指标如下图所示，试求作用在墙背上总的主动土压 力，并绘出压力分布图(10分)
27、解：kai=tg2 (45-0i / 2) =tg2 (45-15) = tg230(1 分)kac=tg2(45-02 / 2) =t/(45-17) =tg228(1 分)因C20,需判定下层土是否出现拉应力区= -0.9 02。_ 值 _2*8 _16*3陀72 20tan 2820下层土无拉应力区B 点交界面上：kal=16X3Xtg230=16 kPa （2 分）B 点交界面下：peH=16X 3 X tg228-2X 8Xtg28=5. 1 kPa （2 分）C 点：pa3= （r + rcHJ 心一2%丁元 （2 分）二（16X3 + 20X7） Xtgs28-2X8Xtg28=44. 6 kPaPa二0.5X3X16 + 0. 5X7X （5. 1+44.6）r1=16KN/*T1=30? cl=0T2=34? e2=8kPa
