土力学题库及答案

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习题

第一章 土的物理性质及工程分类 选择题

1.土颗粒的大小及其级配，通常是用颗粒级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示：

A．土颗粒大小较均匀，级配良好 B.土颗粒大小不均匀，级配不良

C. 土颗粒大小不均匀，级配良好 2.作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数Cu的关系：

A．Cu大比Cu小好 B. Cu小比Cu大好 C. Cu与压实效果无关 3.有三个同一种类土样，它们的含水率w都相同，但是饱和度Sr不同，饱和度

Sr越大的土，其压缩性有何变化？

A.压缩性越大 B. 压缩性越小 C. 压缩性不变 4.有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率w怎样改变？

A．γ增加，w减小 B. γ不变，w不变 C. γ增加，w增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？ A．天然土的含水率最大不超过液限 B. 液限一定是天然土的饱和含水率

C. 天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 判断题

6.甲土的饱和度大与乙土的饱和度，则甲土的含水率一定高于乙土的含水率 7.粘性土的物理状态是用含水率表示的，现有甲、乙两种土，测得它们的含水

乙，则可以断定甲土比乙土软 甲?w率w8.土的液性指数IL会出现IL>0或IL<0的情况 9.土的相对密实度Dr会出现Dr>1或Dr<1的情况 10.土的天然重度越大，则土的密实性越好 计算题

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11.击实试验，击实筒体积1000cm2，测得湿土的质量为1.95kg，取一质量为17.48kg的湿土，烘干后质量为15.03kg，计算含水率w和干重度rd。 12.已知某地基土试样有关数据如下：①天然重度r=18.4 kN/m3，干密度rd=13.2 kN/m3；②液限试验，取湿土14.5kg，烘干后质量为10.3kg；③搓条试验，取湿土条5.2kg，烘干后质量为4.1kg，求（1）土的天然含水率，塑性指数和液性指数；（2）土的名称和状态。

13.从A，B两地土层中个取粘性土进行试验，恰好其液塑限相同，液限wl=45%，塑限wp=30%，但A地的天然含水率为45%，而B地的天然含水率为25%。试求A，B两地的地基土的液性指数，并通过判断土的状态，确定哪个地基土比较好。 14.已知土的试验指标为r=17 kN/m3，Gs=2.72，和w=10%，求 е和Sr。 15试证明以下关系：

wr1?n)rss(s?rd?rrwn 1?e （2） （1）

16.土样试验数据见下表，求表内的“空白”项的数值 土样号 1 2 3 Gs 3kN/m rrd 3w e n Sr 体积 土的重力（N） cm3 湿 --- --- 干 --- --- kN/m 34 0.48 2.65 --- --- 17.3 2.71 0.73 19.0 2.71 14.5 0.19 0.145 4 2.65 1.00 86.2 1.62 第二章 土中水的运动规律 选择题

1. 1. 已知土体比重Gs=2.7，孔隙比e=1，则该土的临界水力坡降为多少

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A.1.70 B.1.35 C.0.85

2.下列有关于影响土体渗透系数的因素中描述正确的为①粒径大小和级配;②结构与孔隙比;③饱和度;④矿物成分;⑤渗透水的性质

A.①②对渗透系数有影响 B. ④⑤对渗透系数无影响 C. ①②③④⑤对渗透系数均无影响

3.下述关于渗透力的描述正确的为:①其方向与渗透方向一致;②其数值与水头梯度成正比;③是一种体积力.

A.①②正确 B. ①③正确 C. ①②③都正确 4.下列哪一种土更容易发生流砂?

A.粗砂或砾砂 B.细砂或粉砂 C.粉土

5.在9cm厚的粘性土层上进行开挖,下面为砂层,砂层顶面具有7.5m高的水头.问:开挖深度为6m时,基坑中的水深h至少多大才能防止发生流砂现象? A.3.12m B.4.38m C.1.38m 计算题

6.已知土体比重Gs=2.7,孔隙比e=1,求该土的临界水力坡降。

7.如下图：在9m厚的粘性土层上开挖，下面为砂层。砂层顶面具有7.5m高的水头。问：开挖深度为6m 时，基坑中的水深h至少多大才能发生流土现象？

第三章 土压力计算 选择题

1.已知土层的饱和重度为rsat干重度为d，在计算低级沉降时，采用以下哪个公式计算地基土地下水位以下的自重应力？ A.?zirsat B.?rzirdizr?r)i(satw C.?

2.已知一宽度为2m，长为4m和另一宽为4m，长为8m 的矩形基础，若两基础的

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基底附加应力相等，则两基础角点下竖向附加应力之间有何关系？ A.两基础角点下z深度处的竖向应力分布相同

B.小尺寸基础角点下z深度处应力与大尺寸基础角点下2z深度处应力相等 C.大尺寸基础角点下z深度处应力与小尺寸基础角点下2z深度处应力相等 3.当地下水位从地表处下降至基底平面处，对土中附加应力有何影响？ A.附加应力增加 B. 附加应力减少 C.附加应力不变

4.当地下水位从基础底面处上升到地表面，对附加应力有何影响？ A.附加应力增加 B. 附加应力减少 C.附加应力不变

5.条形均布荷载中心线下，附加应力随深度减小，其衰减速度与基础宽度b有何关系？

A.与b 无关 B.b越大，衰减越慢 C.b越大，衰减越快 判断题

0，6.土中附加应力的计算公式为?z?Kp因此在同样的地基上，基底附加应力p0相同的两个建筑物，其沉降值应相同。

7.在任何情况下，土体的自重应力都不会引起地基沉降。 8.地基土受压时间越长，地基变形则越大，孔隙水压力也越大。 9.地下水位下降会增加土层的自重应力，从而引起地积沉降。

10绝对刚性基础不能弯曲，在中心荷载作用下各点的沉降量一样，因此基础底面的实际压力分布是均匀的。 计算题

11某土层及其物理指标如下图所示，计算土中自重应力。

12计算如图所示水下面地基土中的自重应力分布。

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13.如左图的、所示某粉土地基，测得天然含水率w=24%，干重度d=15.4 kN/m3，土粒比重Gs=2.73，地面及地下水位高程分别为35.00m及30.00m，汛期水位将上升到35.50m高程。试求25.00m高程处现在及汛期时土的

自重应力。当汛期后地下水位下降到30.00m高程（此时土层全以饱和状态计）、25.00mm高程处的自重应力又是多少？

14.如图所示桥墩基础，已知基础底面尺寸b=4m，l=10m，作用在基础底面中心的荷载N=4000kN，M=2800kNm，计算基础底面的压力。

r

15.一矩形基础，宽为3m，长为4m，在长边方向作用一偏心荷载F+G=1200kN。偏心距为多少时，基底不会出现拉应力？试问当pmin=0时，最大压力为多少？ 16.已知某一矩形基础，宽为2m，长为4m，基底附加应力为80kpa，角点下6m处竖向附加应力为12.95kpa ，现另一基础，宽为4m，长为8m ，基底附加应力为90kpa ，试问该基础中心线下6m处竖向附加应力是多少？

17.如图所示矩形面积（ABCD）上作用均布荷载p=150kpa，试用角点法计算G点下深度6m处M点的竖向应力?z值。

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18.如右上图所示条形分布荷载p=150kpa，计算G点下3m处的竖向压力值。

19.某粉质粘土层位于两砂层之间，如图所示。下层砂土受承压水作用，其水头高出地面3m。已知砂土的重度（水上）r=16.5kN/m3 ，饱和重度rsat=18.8 kN/m3 ；粉质粘土的饱和重度

rsat=17.3kN/m3，试求土中总应力孔隙水压及有效应力，并绘图表示。.

20.计算如图所示桥墩下地基的自重应力及附加应力。已知桥墩的构造如图。作用在基础中心的荷载：N=2520kN，H=0，M=0。地基土的物理及力学性质见下表：

地基土的物理及力学性质

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土层层底土层名称 标高 厚 m 粘土 15 m 5 r 含水土粒孔隙液限 塑限 塑性液性率w 比重比e Gs 指数 指数 20 22 2.74 1.640 45 23 22. 0.94 粉质9 粘土 6 18 38 2.72 1.045 38 22 16 0.99 第四章 土的压缩性与地基基础沉降计算 选择题

1.土的压缩变形是有下述变形造成的：

A.土孔隙的体积压缩变形 B.土颗粒的体积压缩变形 C.土孔隙和土颗粒的体积压缩变形之和 2.土体的压缩性可用压缩系数a来表示

A.a越大，土的压缩性越小 B. a越大，土的压缩性越大 C.a 的大小与压缩性的大小无关

3.土体压缩性e~p曲线是在何种条件下试验得到的？ A. 完全侧限 B.无侧限条件 C. 部分侧限条件 4.压缩试验得到的e~p曲线，其中p是指何种应力？ A.孔隙应力 B.总应力 C.有效应力

5.当土为欠固结状态时，其先期固结压力PC与目前上覆压力rz的关系为： A.PC>rz B.PC=rz C. PC

7.在室内压缩试\\试验中,土样的应力状态与实际中哪一种荷载作用下的应力状态一致:

A.无限均布荷载 B.条形均布荷载 C.矩形均布荷载 8.用分层总和法计算地基沉降时,附加应力曲线表示什么应力? A.总应力 B.孔隙水压力 C.有效应力

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9.有两个条形基础,基底附加应力分布相同,基础宽度相同,埋置深度也相同,但是基底长度不同,试问两基础沉降有何不同?

A.基底长度大的沉降量大 B.基底长度大的沉降量小 C.两基础沉降量相同

10.在基础底面以下压缩层范围内,存在有一层压缩模量很大的硬土层,按弹性理论计算俯加应力分布时,有何影响?

A.没有影响 B.附加应力变大 C. 附加应力变小 11.所谓土的固结,主要是指:

A.总应力引起超孔隙水压力增长的过程 B.超孔隙水压力消散,有效应力增长的过程 C.总应力不断增加的过程

12.粘土层的厚度均为4m,情况之一是双面排水,情况之二是单面排水.当地面瞬时施加一无限均布荷载,两种情况土性相同,U=1.128(Tv)1/2,达到同一固结度所需要的时间差是多少? A.2倍 B.4倍 C. 8倍 判断题

0,因此在同样的地基上,基底附加应力相 13.土中附加应力的计算公式?z?Kp同的两个建筑物,其沉降值也相同。

14.在任何情况下，土体自重应力都不会引起地基沉降。 15.地下水位下降会增加土层的自重应力，引起地基沉降。

16.绝对刚性基础不能弯曲，在中心荷载作用下各点下的沉降一样，所以基础底面的实际应力分布是均匀的。 计算题

17.有一基础埋置深度1m，地下水位在地表处，饱和重度为rsat=18.kN/m3，孔隙比与应力之间的关系为e=1.15-0.00125p。若在基底下5m处的附加应力为75kpa，试问在基底下4~6m的压缩量是多少？

18.一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30cm2，土样与环刀总重为1.756N，环刀重0.586N。当荷载由p1=100kpa增加至p2=200kpa时，在24小时内土样的高度由19.31mm减少至18.76mm。试验

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结束后烘干土样，称得干土重为0.910N，Gs=2.70。 （1）计算与p1及p2对应的孔隙比e1及e2 （2）求a1-2及Es（1-2），并判断该土的压缩性。

19.用弹性理论公式分别计算如图所示的矩形在下列两种情况下中点A、角点B、及C点的沉降量和基底平均沉降量。已知地基土的变形模量E0=5.6Mpa，v=0.4 ，r=19.8

（1）地基是柔性的 （2）地基是刚性的

20.如下图所示的矩形基础的底面尺寸为4m*2.5m，基础埋深1m。地下水位位于基底标高，地基土的物理指标见图，室内压缩试验结果如表表示。用分层总和法计算基础中点的沉降。

室内压缩试验e~p关系 e 土层 粉质粘土 P（kpa） 0 0.942 50 0.889 0.925 100 0.855 0.891 200 0.807 0.848 300 0.733 0.823 淤泥质粉质粘1.045 土

21.用应力面积法计算20题中基础中点下粉质粘土层的压缩量（土层分层同上）

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22.某粘土试样压缩试验数据如下表所示 （1）确定前期固结压力； （2）求压缩指数Cc；

（3）若该土样是从如图所示的土层在地表以下11m处采得，则当地表瞬时施加120kpa无限分布荷载时，试计算粘土层的最终压缩量。

P（kpa） e P（kpa） e 0 1.060 693 0.913 35 0.024 1386 0.835 87 0.989 2771 0.725 173 1.097 5542 0.617 346 0.952 11085 0.501 23.如图所示厚度为8cm的粘土层，上下面均为排水砂层，已知粘土层孔隙比e0=0.8，压缩系数a=0.25Mpa，渗透系数k=6.3*10-8cm/s，地表瞬时加一无限均布荷载p=180kpa。

试求：（1）加荷半年后地基的沉降量 ；

（2）粘土层达到50%固结度所需要的时间。

24.厚度为6m 的饱和粘土层，其下为不透水层，上为透水砂层。已知粘土的竖向固结系数Cv=4.5*10-3cm2/s，r=16.8kN/m3 ，地表瞬时加一无限均布荷载p=120kpa，计算：

（1）若粘土层在自重下已完成固结，然后施加p， 求粘土层达到50%固结度所需要的时间

（2）若粘土层在自重下未完成固结，然后施加p ，求粘土层达到50%固结度所需要的时间 第五章 土的抗剪强度

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第七章 土坡稳定性分析. 选择题

1.在地基稳定分析中，如果采用φ=0圆弧法，这时土的抗剪强度指标应该采用下列哪种方法测定？

A.三轴固结不排水实验 B.直剪试验慢剪 C.静止土压力 D.标准贯入试验

2.在填土坡面上做挡墙护坡，作用在挡墙上的土压力的性质。

A.土压力为0 B.主动土压力 C.静止土压力 D.被动土压力

判断题

3.当土坡内某一滑动面上作用的滑动力达到土的抗剪强度时，土坡即发生滑动破坏。

4.边坡的安全系数在施工刚结束时最小，并随着时间的增长而增大。 5.摩擦圆法、费伦纽斯法、泰勒分析方法都是土坡圆弧滑动面的整体稳定性分析方法。

6.泰勒分析简单土坡的稳定性时，假定滑动面上的粘聚力首先得到充分发挥，以后才有土的摩擦力补充。 计算题

7.有一土坡高H=5m，已知土的重度γ=18 kN/m3，φ=100，c=12.5kpa，要求土坡稳定安全系数K?1.25，试用泰勒图表法确定土坡的容许坡角β值及最危险滑动面圆心的位置。

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8.已知某土坡坡角β=60o，提的内摩擦角φ=00，。试按费伦纽斯法及泰勒法确定其最危险滑动面圆心的位置，并比较两者得到的结果是否相同。

9.设土坡高度H=5m，坡角β=30o ；土的重度γ=189kN/m3，φ=00，c=18kpa。试用泰勒方法分别计算：在坡脚下2.5m、0.75m、0.255m处有硬层时土坡的稳定安全系数，及滑动面的形式。10.用条分法计算如图所示土坡的稳定安全系数（按有效应力法计算）

10. 已知土坡高度H=5m，边坡坡度为1：1.6，土的性质及试算滑动面圆心位置如图所示。

11.用毕肖普法（考虑水压力作用时）计算上题土坡稳定性安全系数。（第一次试算时假定安全系数K=1.5） 第八章 地基承载力 选择题

1.所谓临界荷载，是指：

A.持力层将出现塑性区时的荷载 B.持力层中将出现连续滑动面时的荷载 C.斥力层中出现某一允许大小塑性区时的荷载

2.荷载试验的中心曲线形态上，从线性关系开始变成非线性关系的界限荷载称为：

A.允许荷载 B.临界荷载 C.临塑荷载

3.一般情况下，地基的承载力应取在破坏过程中的哪一个位置上？（pcr—临塑荷载；pa—容许承载力；pu—极限承载力） A.ppa C. p

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4.在相同的地基上，有两个宽度不同，埋深相同的条形基础，试问两基础的稳定安全度有何不同？

A.安全度相同 B.宽度大的安全度大 C.宽度小的安全度大 5.所谓地积的极限承载力是指：

A.地基的变形达到上部结构极限状态时的承载力 B.地基中连成连续滑动面时的承载力 C.地基中开始出现塑性区时的承载力

6.在φ=0的粘土地基上，有两个埋置深度相同，宽度不同的条形基础，哪个基础的极限荷载大？

A.基础宽度大的极限荷载大 B.基础宽度小的极限荷载大 C.两基础极限荷载一样大

7.根据荷载试验确定地基承载力时，p~s曲线开始不再保持线性关系时，表示地基土处于何种受力状态？

A.弹性状态 B.整体破坏状态 C. 局部剪切状态 判断题

8.局部剪切破坏过程的特征是，随着的荷载的增加，基础下的塑性区仅仅发生到某一范围。

9.刺入剪切破坏的特征是，随着荷载的增加，基础周围附近土体发生竖向剪切破坏，且基础两边土体有扰动。

10.太沙基提出了确定矩形浅基的荷载公式，并假定基础底部是粗糙的。 11.太沙基承载力公式适用于地基土整体和局部剪切破坏的情况。

12.设计的基础宽度或埋置深度超过一定范围时，地基容许承载力值予以修正提高。. 计算题

13.在φ=0，c=25kpa的粘性土地基表面快速堆一土堤，若填土重度γ=17kN/m3，并要求控制稳定性安全系数K=1.25，试问填土能堆高多少？ 14.某条形基础如图所示，试求 临塑荷载pcr、临界荷载

p14及用普朗特尔公式求极限荷载pu。并问其地基承载力

是否满足（取用安全系数K=3）。已知粉质粘土的重度γ=18kN/m3，粘土层γ

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=19.8kN/m3，φ=250，c=15kpa。作用在基础地面的荷载p=250kpa。

15.如图所示路堤，已知路堤填土γ=18.8.kN/m3，地基土的γ=16.0kN/m3，φ=100，c=8.7kpa。试求：

（1）用太沙基公式验算路堤下地基承载力是否满足（取用安全系数K=3）。

（2）若在路堤两侧采用填土压重的方法，以提高地基承载力，试问填土厚度需要多少才能满足要求（填土重度与路堤填土相同），填土范围L应有多少宽？

16.某矩形基础如图所示。已知基础宽度B=4m，长度L=12m，埋置深度D=2m；作用在基础深度中心荷载N=5000kN，M=1500kNM，偏心距el=0；地下水位在地面下4m处；土的性质γsat=19.8kN/m3，φ=100，c=25kpa。试用汉森公式验算地基承载力是否满足（采用安全系数K=3）

习题答案： 第一章

1.C 2.A 3.B 4.A 5.C 6.F 7..F 8.T 9.F 10.F 11w=16.3%，rd=16.8kN/m3

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12. w=39.4%，wp=26.8%，wl=40.8% ，Ip=14 ，IL=0.9 该土为粉质粘土，处于软塑状态

13. ILA?1.0 流塑 ILB?0 坚硬 所以B地基土比较好 14. e=0.761，Sr=35.7% 15.

16. 1号土样：e=0.923 d=13.78 kN/m3 r=18.47 kN/m3 Sr=0.976 2号土样：d=15.66 kN/m3 w=10.47% n=0.422 Sr=0.387 3号土样：w=31.03% e=0.869 n=0.465 Sr=0.968 V=10cm3

4号土样：e=0.839 w=31.7% n =0.456 d=14.41 kN/m3 Ws=1.23 第二章

1.C 2.C 3.C 4.B 5.C 6. 0.85 7. 6.75m 第三章

1.C 2.B 3.B 4.A 5.B 6F 7.F 8.F 9.T 10.F 11. 12.

13. 现在的自重应力144.5kpa，汛期的自重应力98kpa，地下水下降后148kpa

rrr14. e=0.67m pmax'=888.9kpa 15. e=0.67 pmax=200kpa 16. 58.28kpa 17. 7.65kpa 18. 32.85kpa

19. 总应力 计算点 土层厚度 （m） 0 1 2 3. 1.5 1.5 3.0 3.0 重度 （m） 16.5 18.8 17.3 18.8 24.75 28.2 51.9 56.4 rihi （kpa）z??rihi ?（kpa） 24.75 52.95 104.85 161.25 孔隙水压力

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计算点 水头高 m ui?hirw （kpa） 0 1 2上 2下 3 3 0 1.5 4.5 9.0 12.0 120 0 15 45 90 120 120 有效有效应力. 计算点 0 1 2上 2下 3 总应力 24.75 52.95 104.85 104.85 161.25 孔隙水压力 0 15 45 90 120 有效应力 24.75 37.95 59.85 14.85 41.25 20. 附加应力100kpa 第四章

1.A 2.B 3.A 4.C 5.C 6.C 7.A 8.C 9.A 10.C 11.B 12.B 13.F 14.F 15.T 16.F 17. 9mm

18.（1） 1.599，1.525

（2） 0.74Mpa-1，3.51Mpa 高压缩性土

19.（1） 63.06mm，31.53mm，44.37mm ，53.40mm （2） 49.84mm 20. 101.41mm 21.101.32mm 22.（1） 173kpa （2） 0.3564 （3） 13.17cm 23.（1） 80.7mm （2） 80.2天 24.（1） 0.5年 （2） 0.58年 第五章

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1.C 2.C 3.B 4.C 5.B 6.F 7.F 8.F 9.T 10.F 11. 200kpa，66.3kpa 12. 190kpa

13.没有达到极限平衡状态 14. C=24.07kpa，?=16.60

15. 9.33 ，24.470；15.53kpa，16.600 16. 37.980，50.020 17. 18.13，17.350 18. 没剪损 19.（1） 33.70 （2） 61.80

20. 不会剪破；会剪破 第六章

1.B 2.A 3.A 4. C 5.A 6.A 7..C 8.B 9..B 10.A 11.T 12.F 13.F 14. 330kN/m 15. 78.4kN/m 16. 38.077kN/m

17. 161.5kpa/m，824.23kpa/m 18. 145.39 kpa/m，600 19. 93.45kN/m 20. 126.07 kN/m 第七章 1.A 2.D

3.F 4.T 5.T 6.F 7. β=460 8.

9. 1.14，1.27，1.36

10. 1.68 11. 1.69 第八章

1.C 2.C 3.B 4.A 5.C 6.C 7.C 8.T 9.F 10.F 11.F 12.T 13. 6.47m

p114. pcr=248.45kpa，4=294.78kpa，pu=695.7kpa 15.（1） 不满足 （2） L=33.32m 16. 满足

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