《土质学与土力学》习题库及答案

《土质学与土力学》习题库

第一章习题

一．填空题

1．土粒粒径越，颗粒级配曲线越，不均匀系数越，颗粒级配越。为了获得较大密实度，应选择级配的土粒作为填方或砂垫层的材料。

2．粘土矿物基本上是由两种原子层(称为品片)构成的，一种是，它的基本单元是Si—0四面体，另一种是，它的基本单元是A1—OH八面体。3．土中结构一般分为、和三种形式。

4．衡量天然状态下粘性土结构性强弱的指标是，其定义是值愈大，表明土的结构性，受扰动后土的强度愈多。

5．土中主要矿物有、和。它们都是由和组成的层状晶体矿物。

6．饱和细砂土和干细砂土都无法形成直立边坡，而非饱和细砂土则可以，这是因为在起作用。

二．选择题

1．在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力。这种附加应力性质主要表现为( )

(A)浮力； (B)张力； (C)压力。

2．对粘性土性质影响最大的是土中的( )。

(A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。

3．砂类土的重要特征是( )。

(A)灵敏度与活动度； (B)塑性指数与液性指数；

(C)饱和度与含水量； (D)颗粒级配与密实度。

4．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。

(A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。

5．软土的特征之一是( )。

(A)透水性较好； (B)强度较好； (C)天然含水量较小； (D)压缩性较高。

6．哪种土类对冻胀的影响最严重?( )

(A)粘土； (B)砂土； (C)粉土。

7．下列粘土矿物中，亲水性最强的是( )。

(A)高岭石； (B)伊里石； (C)蒙脱石

8．对土粒产生浮力的是( )。

（A）毛细水； (B)重力水； (C)强结合水， (D)弱结合水。

(9)毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？( )

(A)粘土颗粒电场引力作用； (B)孔隙水压力差的作用

(C)水与空气交界面处的表面张力作用。

(10)软土的特征之一是( )。

(A)透水性较好； (B)强度较好； (C)天然含水量较小； (D)压缩性较

高

三．问答题

1．试比较表示土的粒度成分的累积曲线法和三角坐标法。

2．什么是颗粒级配曲线，它有什么用途？

3．粘土矿物有哪几种？对土的矿物性质有何影响？并说明其机理？

4．试述粘土矿物颗粒的结晶结构特点。

5．试从结晶结构的差异性说明高岭石、伊利石、蒙脱石等粘土矿物组成的土在一系列工程性质上的差异性。

6．试比较土中各种水的特征。

7．试述毛细水上升的原因，说明在哪种土中毛细现象最显著。

8．土中结构有哪几种类型？各对应哪类土？

习题

一．判断题

1．已知甲土的含水量大于乙土，则甲土的饱和度大于乙土。

( )

2．甲土的饱和度大于乙土，甲土的含水量就一定比乙土高。

( )

3．塑性指数P

I

越大，说明土中细颗粒含量越大，而土处于可塑状态下的含水量范围越大。

（）

4．粘粒在最优含水量时，压实密度最大，同一种土的压实能量越大，最优含水量越大。

（）

5．两种不同的粘性土，其天然含水量相同，则其软硬程度相同。

( )

二．填空题

1．相对密度Dr的定义是，Dr等于时砂土处于最紧密状态。

2．根据土的颗粒级配曲线，当时表示土的级配良好。

3．土的九个物理性质指标中，无量纲量除s

d

外，还有，其中可以大于1或为100％的量为。

4．液性指数是用来衡量。

5．有两个天然重度和含水量相同的土样，其土粒比重不同，何者饱和度大。

6．地下水位在粘性土层中上升时，在被浸湿的土层中，保持不变的物理特征指标是和。

三．选择题

1．某土样的孔隙体积等于土粒体积0.95倍，当孔隙为水充满时，土样的重度为多少?(若土粒重度s

r

＝27kN/m3 ( )

(A)13.8kN/m3； (B)16.3kN/m3； (C)18.7 kN/m3。

2．已知某土样的天然重度

r＝17kN/m3：，干重度d r＝14.5kg/m3，饱和重度

1

2

sat

r ＝18kN/m3液性指数IL ＝0。试问该土的塑限为多少?(

w

r ＝

10kN/m3)( )

(A)5.9％； (B)17.2％； (C)24.1％。

3．用于配制1.5m3土样，要求土样的重度为17.5kN/m3，含水量为30％。若土粒重度为27kN/m3，则需要土粒体积多少？( ) (A)0.292m3； (B)0.748m3； (C)0.972m3。

4．下列三个公式中，哪一个可以用来计算孔隙比?(

sat

r 、r 、

d

r 、

s

r )分

别表示饱和、天然状态、干燥状态和土粒重度 ( )

（A ）w s

d sat r r r r ???? ??-1； (B)

w s

d r r r r ???? ??-1； （C ）w

s

d s r r r r ???? ??-1。 5． 有若干种粘性土，它们的塑性指数P I ，都相同，但液限L W 不同，L

W 越大的土，其透水性有何不同?( )

(A)透水性较小； (B)透水性相同； (C)透水性越大。

6．某天然含水量65％，液限42％，塑限22％，孔隙比1.6，该土定名为( )。 (A)粉土； (B)淤泥； (c)淤泥质粘土； (D)粉质粘土 7．土的三项基本物理指标是( )

(A)孔隙比、天然含水量和饱和度； (B)孔隙率、相对密度和密度； (C)天然重度、天然含水量和相对密度；(D)相对密度、饱和度和密度。 8．评价粘性土的物理特征指标，主要有哪些( )： (A)天然孔隙比e 、最大孔隙比emax 、最小孔隙比emin 。

(B)最大干重度

max

d r 、最优含水量变WOP 、压实度

e λ

(C)天然含水量W 、塑限P W 、液限L W 。

9．颗粒表面具有很强的吸附水化阳离子和水分子的能力，称为表面能：（ ） A)颗粒越大，表面能越大； (B)颗粒越细，表面能越大； C)颗粒越圆，表面能越大。

10．一个土样含水量w ＝15％，干重度d

r ＝16kN/m3，孔隙率n ＝0.35，

w

r ＝

10kN/m3

试问该土样的饱和度为多少？( )

(A)70.2％； (B)68.5％； (C)65.3％。 11．下列哪种说法是错误的( )? (A)稠度状态是反映土的密实程度的术语，

(B)稠度状态是描述粘性土的软硬、可塑或流动的术语 (C)砂土常用相对密实度描述其松密程度。 四．计算题

1．一饱和土的天然重度为18.75kN/m3,土粒比重为2.75,求此土的天然含水量和有效重度。

2．如果将1 m3比重为2.72,孔隙比为0.95,天然饱和度为37%的土的饱和度

提高到90%,应加多少水?

3．取砂土样测得天然重度为16.62 kN/m3,天然含水量为9.43%,比重为2.73,用容积为0.001 m3击实器进行击实,击实后的重量为1.72kg,试问该砂土天然状态的相对密度为多少(松散时击实器内土样重1.63 kg)?。

4．已知某土的比重为2.70,绘制饱和度为0、50%、100%三种情况土的重度(范围10~24 kN/m3)和孔隙比(范围0.2~1.8)的关系曲线。

5．经勘察，某土料场有土料300000 m3，其天然孔隙比e1=1.20,问这些土料

可填筑孔隙比e2=0.70的土堤多少m3?

6．某原状土样经室内试验测定，指标如下：液限W1=25%,塑限W0=13%,湿土重力为2.060×10-3 kN,烘干后的干重力为1.226×10-3 kN,其土粒相对密度为2.70,试求该试样在下列状态时的初始总体积各是多少?

(1) 饱和度为100%;(2) 饱和度为50%。

7．已知原状土的含水量W=28.1%,重度为18.8 kN/m3,土粒重度为27.2 kN/m3,双重为2.72,液限为30.1%,塑限为19%,试求:

(1) 土的孔隙比及土样完全饱和时的含水量和重度; (2) 确定土的分类名称其及物理状态。

8．某一施工现场需要填土，基坑的体积为2000 m3，土方来源是从附近土堆开挖，经勘察土的比重为2.70,含水量为15%,孔隙比为0.60,要求填土的含水量为17%,干密度为17.6 kN/m3,问:

(1) 取土场的重度、干重度和饱和度是多少？ (2) 应从取土场开采多少方土?

(3) 碾压时应洒多少水?填土的孔隙比是多少?

9．某饱和土样含水量为35%，密度为1.89g/cm3, 求它的孔隙比,土粒比重,干重度。

10．某原状土样处于完全饱和状态，测得其含水量为32.45%,密度为1.8t/m3,土粒的相对密度为2.65,液限为36.4%,塑限为18.9%,求: (1) 土样的名称及物理状态?

(2) 若将土样密实,使其干密度达到1.58 t/m3,此时土的孔隙比将减少多少? 11．某土样比重为2.71,干重度为15.7 kN/m3,天然含水量为19.3%,求此土的孔隙比、孔隙度和饱和度。已知该土Wl=28.3%,Wp=16.7%,试描述土的物理状态，定出土的名称。

12．已知某土的天然含水量为47.2%,天然重度为18.8 kN/m3,土粒比重为2.72,液限为35.5%,塑限为22%,试确定土的稠度状态,并根据Ip 对土定名,然后与

据塑性图对土的分类结果进行对比分析。

13．某粘土单向压缩试验结果为

求：绘e~p 曲线和 e~lgp 曲线；各级压力区间的压缩系数、压缩模量和压缩指数；泊松比为0.35时各压力区间的变形模量。 14．某原始粉质粘土的高压固结试验结果为

3

求：土的先期固结压力值；该土层中点的有效自重压力为120kPa 时，判断土层的天然固结状态？ 15．已知一组直剪试验结果为 求：用作图法求此土的抗剪强度指标c 、φ值；作用在此土中某平面上的正应力σ=220 kPa ，剪应力τ=100 kPa ，试问是否会剪坏？

16．地基中某一点所受的大主应力σ1=600 kPa ，小主应力σ3=100 kPa ，求：绘摩尔应力园；最大剪应力值，最大剪应力作用面和大主应力面的夹角；计算作用在与小主应力园成300的面上的正应力和剪应力？

17．作用在两个相互垂直平面上的正应力分别为1800 kPa 和300 kPa ，剪应力都是300 kPa ，求：大主应力和小主应力；这两个平面与最大主应力面的夹角？

18．某饱和粘土的三轴固结不排水剪试验中测得的4个试样剪损时最大主应力

σ1、最小主应力σ3和孔隙水压力u 值如下：

求：用总应力法和有效应力法确定土的抗剪强度指标？ 五．问答题

1．取A 、B 两土样，测得其指标如下表，试求： （1）哪一土样粘粒含量高？ （2）哪一土样孔隙比大？ （3）哪一土样饱和容重大？ （4）确定A 、B 土样的名称及状态。

2．三个粘性土样的天然含水量均为30%，其塑限、液限的实测值分别如下： 试样1 Wp=15% Wl=30% 试样2 Wp=20% Wl=40% 试样3 Wp=30% Wl=45%

试分析一下三个土样的塑性特征和稠度状态，并据塑性指数对三种土分别定名。

3．塑性指数大的土具有哪些特点？如何用液性指数来评价土的工程地质性质？为什么液性指数大于1的粘性土还有一定的承载能力？ 4．已知两个土样的指标如下，试问下列说法正确与否，为什么？ 物理性质指标 土样A 土样B 液限Wl 30% 9% 塑限Wp 12% 6% 含水量W 15% 6% 土粒相对密度 2.70 2.68

(A) A 土样中含有的粘粒比B 土样多; (B) A 土样的天然重度比B 土样大; (C) A 土样的干重度比B 土样大;

(D) A 土样的孔隙比B 土样大。

第三章 习题 一．问答题

1．简述土的工程地质分类的基本类型和一般原则。

2．《建筑地基基础设计规范》中是根据哪些性质对土进行分类的？理由是什么？

3． 分析一下碎石类土、砂类土、粉土和粘性土的工程地质特征。 4．地基土分哪几大类？各类土划分的依据是什么？

5．如何区别一般土和特殊土？我国有哪些特殊土？它们各分布在什么地方？ 6．试述黄土的成分及结构特征，包括微结构特征。

7．评价黄土湿陷性、划分非自重湿陷性和自重湿陷性，以及确定黄土渗透溶滤变形的指标和方法是什么？

8．划分建筑场地湿陷类型、确定非自重湿陷性黄土出现湿陷性，以及确定湿陷性黄土地基湿陷等级的指标和方法是什么？ 9．试述红粘土的工程特性。

10．试述软土的工程特性。根据什么指标对软土进行工程地质分类？ 11．冻土的专门性指标有哪些？如何对地基土的冻胀性、融陷性分类？ 12．淤泥和淤泥质土的生成条件、物理性质和工程特性是什么？淤泥上能否造建筑物？

13．膨胀土如何定名？其重要特征包括哪些方面？ 14．盐渍土如何定名？其重要特征包括哪些方面？ 第四章 习题 判断题

1．土中水的渗透速度即为其实际流动速度。( )

2．甲土层是一面排水，乙土层是双面排水，其它条件都一样，两土层的时间因数也一样。（ ） 填空题

1．出现流沙的水头梯度称 。

2．渗透力是一种 力。它的大小和 成正比，作用方向与 相一致 3．渗透力的含义及计算公式是 。 选择题

1．饱和土体的渗透过程应该是( ) (A)孔隙水压力不断增加的过程；

(B)有效应力的增加而孔隙水压力减小的过程； (C)有效应力不断减少的过程；

(D)有效应力的减少而孔隙水压力增加的过程 2．在渗流场中某点的渗透力（ ） (A)随水力坡降(水力梯度)增加而增加 (B)随水力坡降(水力梯度)增加而减小； (C)与水力坡降无关。

3．下列四种情况下土中超静孔隙水压力不变化( )

4

(A)地基表面一次加荷后； (B)基坑开挖过程中；

(C)土坝中形成稳定渗流后，上下游水位不变期间。 4．在防治渗透变形措施中，哪些是在控制水力坡降?( ) (A)上游做垂直防渗推幕或设水平铺盖， (B)下游挖减压沟， (C)退出部位铺设反滤层。

5．已知土体

s

d ＝2.7、

e ＝1．则该土的临界水力坡降为多少?( )

(A)1.7； (B)1.35； (C)0.85。 6．下列土样中哪一种更容易发生流砂?( )

(A)粗砂或砾砂； (B)细砂和粉砂：(C)铅土。

7．管涌形成的条件中，除具有一定的水力条件外还与几何条件有关， 是：( )

(A)不均匀系数Cu ＜10的土比不均匀系数Cu ＞10的土更容易发生管涌 (B)不均匀系数Cu ＞10的土比不均匀系数Cu ＜10的土更容易发生管涌； (C)与不均匀系数Cu 没有关系。

8．下列关于影响土体渗透系数的因素中描述正确的：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)仅①②对影响渗透系数有影响； (B)④⑥对影响渗透系数无影响， (C)①②③④⑤对渗透系数均有影响。 9．下述关于渗透力的描述正确的为：( )

①其方向与渗透路径方向一致②其数值与水头递度成正比③是一种体积力

(入)仅①②正确； (B)仅①②正确； (C)①②③都正确。 10．在常水头试验测定渗透系数k 中，饱和土样截面积为A ．长度为L 点水流

经土样，当

水头差h ?，及渗出流量Q 稳定后，量测经过时间 t 内流经试

样的水量V ，则土样的渗透系数k 为多少?( )

(A)

()ALt h V /?； (B)()LAt hV /?； (C)()hAt VL ?/。

四．问答题

1．什么叫做管涌土和非管涌土？

2．什么叫渗透力，其大小和方向如何确定？ 3．影响土渗透性的因素有哪些？

4．达西定律的基本假定是什么？试说明达西渗透定律的应用条件和适用范围。

5．用达西渗透定律计算出的渗透流速是否是土中的真实渗透流速，它们在物理概念上有何区别？

6．渗透力是怎样引起渗透变形的？渗透变形有哪几种形式？在工程中会有什么危害？防治渗透破坏的工程措施有哪些？

7．发生管涌和流土的机理与条件是什么？与土的类别和性质有什么关系？在工程上是如何判断土可能发生渗透破坏并进行分类的。

8．试列举几个在工程设计与施工中应用渗透力的例子，说明其应用条件及应注意的问题。

9．什么是流网？流网两族曲线必须满足的条件是什么？流网的主要用途是什么？

五．计算题

1．如下图所示，有A 、B 、C 三种土，其渗透系数分别为KA=1×10-2cm/s,KB=3×10-3 cm/s,KC=5×10-4 cm/s,装在断面为10cm ×10cm 的方管中，问：（1）渗透经过A 土后的水头降落值?h 为多少？（2）若要保持上下水头差h=35cm,需要每秒加多少水？

2．一种粘性土的比重2.70,孔隙比为0.58,试求该土的临界水力坡降? 3．如下图实验中：（1）已知水头差h=20 cm ，土样长度L=30 cm ，试求土样单位体积所受的渗透力是多少？（2）若已知土样的土粒比重为2.72,孔隙比为0.63,问该土样是否会发生流土现象?(3) 求出使该土发生流土时的水头差h 值。

4．在孔隙率为0.35,土粒比重为2.65的土中开挖墓坑,已知基坑底部有一层厚1.25m 的上述土层,受到了1.85m 以上的渗流水头影响(如见图),问在土层上面至少加多厚的粗砂才能抵抗流土现象发生?(假定粗砂与土具有相同的孔隙率和比重,而且不计砂土的水头损失)。

粗砂

ds =2.651.85m

n = 0.35

1.25m

Z = ?

5．变水头渗透试验中，土样直径为7.5cm,长1.5 cm,量管(测压管)直径1.0 cm,初始水头h0=25cm,经20min后,水头降至12.5 cm, 求渗透系数K。

6．已知流网如下图所示，（1）试估算沿板桩墙每米渗入基坑的流量（m3/min）。设砂的渗透系数K=1.8×10-2cm/s。（2）试估计坑底是否可能发生渗透破坏，有多大安全系数？设砂的饱和重度为18.5kN/m3。

7．如下图所示地基，粘土层上下的测管水柱高度分别为1m 及5m，在承压力作用下产生自下而上的渗流。（1）试计算出A、B、C三点的总应力、有效应力、孔隙水压力、水力坡降和渗透力。（2）A点处是否产生流土：a.发生；b.不发生；c.临界状态。

砂

砂

5

m

1

m

1

m

1

m

粘土

A

C

γ＝20kN/m3

3

γ＝20kN/m

8．如下图所示，在粗砂地基中打入板桩墙，挡水4 m，地基流网如图所示。

粗砂渗透系数K=1×10-3 cm/s，孔隙比为0.60,比重为2.65,不均匀系数为8, 求：

（1）每米长度上通过等势线Ф4的流量；（2）土体abcd可能发生什么形式的渗透破坏，安全系数多大？（3）A点所受的垂直渗透力和水平渗透力各为多大？

不透水土层

φ

6

7

a

第五章习题

判断题

1．矩形均匀荷载作用下基础角点下某深度处的附加应力ZA

σ

与基础中心点下同一深度处附加压力ZO

σ

的关系是：ZA

σ

＜1/4ZO

σ

。( ) 2．地基中的应力扩散现象是由土中孔隙水压力消散而造成的。( )

3．土中超静孔隙水压力是由动荷载引起的。( )

填空题

1．计算土体自重应力应该从算起。

2．长期抽取地下水位，导致地下水位大幅度下降，从而使原水位以下土的有效自重应大，而造成的严重后果。

3．饱和土体所受到的总应力为有效应力与之和。

5

6

4．因外荷引起的孔隙水压力叫 。 选择题

1．计算自重应力时，对地下水位以下的土层采用( )。

(A)湿重度； (B)有效重度； (C)饱和重度； (D)天然重度。 2．只有( )才能引起地基的附加应力和变形。

(A)基底压力； (B)基底附加压力； (C)有效应力； (D)有效自重应力。

3．在渗流场中某点的渗透力( )。 (A)防水力坡降(水力梯度)增加而增加 (B)随水力坡降(水力梯度)增加而减小； (C)与水力坡降无关。

4．下列哪种情况下土中超静孔隙水压力不变化( )。 (A)地基表面一次加荷后； (B)基坑开挖过程中；

(C)土坝中形成稳定渗流后，上下游水位不变期间。

5．若已知一均匀分布的方形面积(2m ×2m)荷载P(kPa)在深度h=10m 处的角点应

力系数为K0。，则在一均匀分布的等腰直角三角形面积(边长为2

2 m)荷

载P(kPa)作用下，角点B 和斜边中点A 下10m 处的垂直应力系数KN ，KM 分别为：( )、( )。

(A)

K K N =,

2K K M =； (B)

0K K N =,

5.0K K M =；

(C)

5.0K K N =,

K K M =；

(D)

02K K N =,

5.0K K M =

6．一矩形基础，短边b ＝3m ，长边l ＝4m ，在长边方向作用一偏心荷载F 十G=1200 KN 。试问当Pmin ＝0时，最大压力应为多少？( )。 (A)120kN/m2 (B)150KN/m2； (C)200kN/m2。

7．有一基础，宽度4m ，长度8m ，基底附加压力90 kN/m2，中心线下6m 处竖向附加应力为58.28kN/m2，试问另一基础宽度为2m ，长度为4m ，基底附加压力为100 kN/m2，角点下6m 处的附加应力为多少?( )。 (A)16.19kN/m2 (B)54.76kN/m2 (C)32.38kN/m2。

8．已知一个宽b ＝2m ，长l ＝4m 和另一个宽b ＝4m ，长l ＝8m 的矩形基础 底的附加应力相等，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 深度处竖向应力分布相同；

(B)小基础角点下Z 深度处的应力与大基础角点下2Z 深度处的应力相等， (C)大基础角点下Z 深度处的应力与小基础角点下2Z 深度处的应力相等。 9．当地基中附加应力曲线为矩形时，则地面荷载的形式为：( )。 (A)条形均布荷载； (B)矩形均布荷载； (C)无穷均布荷载。 10．有一个宽度为3m 的条形基础，在基底平面上作出用着中心荷载F ＝240kN/m 及力矩M ＝100kN ·m/m 。试问压力较小一例基础边的底面与地基之间台不会脱开?( )

(A)Pmin ＞0； (B)Pmin=0； (C)脱开。

11．有一独立基础，在允许荷载作用下，基底各点的沉降都相等，则作用在基底的反力分布应该是：( )。 ’ (A)各点应力相等的矩形分布； (B)中间小、边缘大的马鞍分布； (C)中间大、边缘小的钟形分布。

12．当地下水自下向上渗流时，土层中骨架应力有何影响?( ) (A)不变； (B)减小； (C)增大。

13．有一基础埋置深度d ＝15m ，建筑物荷载及基础和台阶土重传至基底总压力为100kN/m2，若基底以上土的重度为18kN/m2，基底以下土的重度为17kN/m2，地下水位在地表处，则基底竖向附加应力为多少?( ) (A)85kN/m2； (B)73kN/m2； (C)88kN/m2。

14．一矩形基础，短边b ＝3m ，长边l ＝4m ，在长边方向作用一偏心荷载贯F+G ＝1200kN 。偏心短为多少时，基底不会出现拉应力?( ) (A)0.5m ； (B)0.57m ； (C)0.67m 。

15．在地面上修建一座梯形土坝，则坝基的反力分布形状应为何种形式?（ ） (A)矩形； (B)马鞍形， (C)梯形。

四．问答题

1．在计算土的竖向自重应力时，采用的是什么理论？做了哪些假设？ 2．什么是自重应力与附加应力，附加应力大小与何有关？ 3．目前根据什么假设条件计算地基的附加应力？

4．以条形均布荷载为例，说明附加应力在地基中传播、扩散规律。

5．定义有效应力，并评价它在实际土力学问题中的重要性。 6．地下水位的变化对地表沉降有无影响？为什么？ 7．分析地下水位下降对地基沉降有什么影响？

8．怎样计算矩形均布荷载作用下地基内任意点的附加应力？

9．简述土的有效应力原理。

10．σ=σ’+u 是土力学中什么原理的表达式？它对于任何土是否都适用，为

什么？试指出其在有关力学课题公析中的重要意义。 五．计算题

1．试绘出以下几种情况附加应力沿深度的分布。

（1）地表作用大面积均布荷载100kPa ；（2）地表作用局部荷载；（3）地下水位从地表突然降至z 深度；（4）场地瞬时大面积堆填厚h 的淤泥质填土，冲填土重度为r 。

2．有一挡土墙，基础宽度6m ，埋置在地面1.5 m 处,在离基础荷载A 点处作用着竖直线荷载P ’=2400kN/m, 墙背受到水平推力H ’=400 kN/m,其作用点距基底面为2.4 m,如图所示.该地基土的重度为19 kN/m 3

,试求基础中心点下深度z=7.2 mM 处点的附加应力(考虑墙后填土引起的附加应力)。

M

3．某地基地表至4.5 m深度内为砂岩层,4,5~9.0 m为粘土层,其下为透水页岩,地下水位距地表2.0 m.已知水位以上砂土的平均孔隙比为0.52,平均饱和度为0.37;粘土的含水量为42%,砂土和粘土的比重均为2.65,请计算地表至粘土层范围内的竖向总应力、有效应力和孔隙水压力，并绘制相应的应力分布图（rsat=9.81kN/m3）。

4．对某粘土试样进行三轴压缩试验，在不排水条件下施加围压29.43kPa,测得超静孔隙水压力29.43 kPa,然后施加轴向压力至58.86 kPa时,又测得超静孔隙水压力为44.15 kPa.试计算孔隙水压力系数A和B的值,并判断该粘土的饱和程度。

5．某土层物理力学性质指标如下图，试计算下述两种情况下土的自重应力。（1）没有地下水；（2）地下水在天然地面下1m位置。

2m 3m 粉质粘土

γ 18.6kN/cm

γ

砂质粘土

37.2kPa

91.5kPa

a

b

c

sat18.6kN/cm

3

3

γ 18.1kN/cm3

3

18.4kN/cm

sat

γ

6．试计算下图所示地基土中的自重应力分布。

a

γ＝19kN/cm3

γsa t＝19.5kN/cm3

3

γ＝19.3kN/cm

＝19.4kN/cm

sa t

γ3

W=20%,W1 =55%, =24%,

P

W

76kPa

17

253

b

c

水位线

2m

粗砂

粘土

7．饱和细砂试验中，试件在周围压力σ3=100kN/m2下固结，然后增加垂直应

力?σ1=100 kN/m2，测得试件中的孔隙水压力为u=50 kN/m2，问竖直应力继

续增加到150 kN/m2时，作用在此试件的总应力、孔隙水压力和有效应力各

有多大（假设孔隙压力系数A是常数）。

第六章习题

判断题

1．土的压缩模量为在侧限条件下土的竖向应力增量与竖向应变增量之比。

( )

2．土的侧压力系数没有大于1的情况( )

3．按规范法计算地基的沉降量时，地基压缩层厚度Zn应满足的条件是：

cz

z

σ

σ2.0

=

的( )

4．《建筑地基基础设计规范》(GBJ7—89)规定对某些二级建筑物可不做地基

变形计算是因为这些建筑物的变形问题不必考虑。( )

5．局部倾斜是指单独基础内两端点沉降之差与此两点水平距离之比。( )

6．地基土层次固结变形速率与土层的厚度无关。( )

填空题

1．天然地基中侧压力系数定义为。软粘上的侧压力系数大致在之间，

而超压密粘土的侧压力系数则可能。

2．土的室内压缩试验的成果是。

3．土的e-P压缩曲线和e-logP压缩曲线都是通过压缩(固结)试验得到的，

但在试验方面的差别是。

4．土的压缩模量越小，其压缩性越。土的压缩系数越小，其压缩性越。

5．地基土在荷裁作用下发生变形，可以认为其总沉降量通常由三部分组成，

即

沉降、沉降和沉降。

6．按《建筑地基基础设计规范》(GBl7—89)地基的沉降是按方法计算，

压缩模量是按范围取值。

选择题

1．前期固结压力小于现有覆盖土层自重应力的土称为( )。

7

(A)欠固结； (B)次固结 (C)正常固结 (D)超固结。

2．室内侧限压缩试验测得的e—P曲线愈陡，表明该土样的压缩性( )。

(A)愈高， (B)愈低； (C)愈均匀； (D)愈不均匀

3．某地基土的压缩模量Es＝17MPa，此土为( )。

(A)高压缩性土； (B)中压缩性土；

(C)低压缩性土； (D)一般压缩性土。

4．进行地基土载荷试验时，同一土层参加统计的试验点不应少于( )。(A)二点； (B)三点； (C)四点； (D)六点。

5．饱和粘土层的瞬时沉降是由于( )。

(A)地基土体积减少， (B)地基土中孔隙水排出；

(C)地基土结构破坏， (D)地基土形状变化。

6．在规范法计算沉降量时，下列说法中( )。

(A)可按天然土层分层；

(B)Es。按实际应力范围取值；

(C)Es取压Es1-2；

(D)沉降计算经验系数可根据地区沉降观测资料及经验确定。

7．砂土地基的最终沉降量在建筑物施工期间已( )。

(A)基本完成； (B)完成50％－80％；

(C)完成20％－50％； (D)完成5％－20％。

8．地面下有一层4m厚的粘土，天然孔隙比e0＝1.25，若地面施加q＝100kPa 的无穷均布荷载，沉降稳定后，测得土的孔隙比e＝1．12，则粘土层的压缩量为多少?( )。

(A)20.6cm； (B)23.1cm； (C)24.7cm。

9．超固结土的e—lgP曲线是由一条水平线和两条斜线构成，P0与PC之间这条斜线斜率称为：( )。

(A)回弹指数； (B)压缩系数； (C)压缩指数。

10．一个土样，含水量为W＝40％，重度r＝18kN/m3，土粒重度2l－27kN/m3，在压缩仪中，荷载从零增至100kPa，土样压缩了0.95mm，试问压缩系数a为多少?(环刀高度为2cm)？( )

(A)0.998MPa-1 (B)1.99MPa-1 (C)2.0MPa-1

11．对于超固结土．如果其结构强度遭到破坏时，则土的变形有何影响?（）(A)发生蠕变； (B)在上覆荷载下沉降；

(C)在上覆荷载下膨胀。

12．用分层总和法计算地基沉降时，附加应力曲线是表示什么应力?( ) (A)总应力； (B)孔隙水应力； (C)有效应力。

13．对于欠固结土，如果其结构强度遭到破坏时，则土的变形有何影响?（）(A)发生蠕变； (B)在上覆荷载下沉降；

(C)在上覆荷载下回弹。

14．超固结土的变形是由下列组合变形构成？(Ⅰ)压缩变形 (Ⅱ)再压缩变形( )。

(A) Ⅰ； (B) Ⅱ； (C) Ⅰ、Ⅱ。

15．所谓土的压缩模量是指：( )。

(A)三轴条件下，竖向应力与竖向应变之比；

(B)无侧限条件下，竖向应力与竖向应变之比；

(C)有侧限条件下，竖向应力与竖向应变之比。

四．问答题

1．表征土的压缩性参数有哪些？简述这些参数的定义及其测定方法？

2．试用现场静载荷试验的P~S曲线，说明地基土压缩变形的过程。

3．何为土层前期固结压力？如何确定？如何判断土层一点的天然固结状态？

4．什么是土的压缩性，它是由什么引起的？

5．压缩系数和压缩模量的物理意义是什么？两者有何关系？如何利用压缩系数和压缩模量评价土的压缩性质？

6．试述压缩系数、压缩指数、压缩模量、变形模量和固结系数的定义、定义式、用途及确定方法。

7．变形模量和压缩模量有何关系和区别？

8．简述应力历史对沉降变形的影响。

9．结合图示说明，什么是前期固结应力？什么是超固结比？如何判断土的应力历史？

10．什么是正常固结土、超固结土和欠固结土？土的应力历史对土的压缩性有何影响？

11．若在埋深相同，厚度也相同的正常固结土和超固结土层上，施加同样大小的压力增量?P，它们使土层产生的压缩相同？为什么？

12．饱和粘性土地基的总沉降一般包括哪几个部分？按室内压缩试验结果计算的沉降主要包括哪几种？

13．按分层总和法计算地基的最终沉降量有哪些基本假设？

14．在砂土地基和软粘土地基中，建造同样的建筑物，施工期和使用期内哪些地基土建筑物的沉降量大？为什么？

15．简述应力历史对沉降变形的影响。

16．试述超固结土的计算沉降的方法。

17．试述地基最终沉降量的组成部分及各部分的主要内容？

18．试述影响建筑物沉降的主要因素有哪些？

19．简述地基沉降的分层总和法，并推导分层压缩量的计算公式。

20．说明分层总和法计算沉降的主要假设条件，并将这些条件与常见的地基实际情况进行比较。

21．试述计算地基最终沉降量的分层总和法步骤。

22．计算地基沉降量的分层总和法中，哪些做法导致计算值偏小？哪些做法导致计算值偏大？

23．地基的变形主要是由什么应力引起的？为何采用分层总和法计算基础沉降先要计算土中的自重应力？

24．计算地基最终沉降量的分层总和法和《规范》推荐法有何异同？试从基本假设、分层厚度、采用的计算指标、计算深度和结果修正等方面加以说明。

25．使用e~lgP曲线法与使用e~P曲线法求得的基础固结沉降量哪一个更合理，为什么？

26．地基的总沉降量可划分为瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降，试问：饱和软粘土土样的室内压缩试验曲线也可划分出对应的三部分？为什么？

27．现场载荷试验的P~s曲线是否代表了基础的荷载与沉降关系，为什么？

28．Es和Eo（或记为E）称为什么？有何区别？

29．a1-2和a有何区别？对某土而言，其a1-2和a都是常量，对否？为什么？

五．计算题

1．如下图所示天然地基，该地基由粉质粘土和中砂组成，砂粘土透水，其在

8

9

水面以上的重度r=18kN/m3，在水面以下的的重度rsat=20kN/m3(饱和重度)试求：（1）原地点水位时，A-A 面上自重有效应力分布图；（2）计算由于地下水下降，引起的砂粘土的沉降量。 粉质粘土的e~P 值压力P(kPa) 孔隙比e 50 0.67 100 0.65 150 0.63 200 0.618

116kPa

2．已知原状土样高2cm ，截面积A=30 cm2，重度为19.1kN/m3,颗粒比重为2.72,含水量为25%,进行压缩试验,试验结果见下表,试绘制压缩曲线,并求土的压缩系数a1-2值。

3．某超固结粘土层厚度为2m ，前期固结压力为Pc=300kPa ，原位压缩曲线压缩指数Cd=0.5,回弹指数Cc=0.1,土层所受的平均自重应力P1=100kPa,e0=0.70。求下列两种情况下该粘土的最终压缩量。 （1）建筑物的荷载在土层中引起的平均竖向附加应力?P=400 kPa ； （2）建筑物的荷载在土层中引起的平均竖向附加应力?P=180 kPa 。 4．在一正常固结饱和粘土层内取样，测得比重为2.69,密度1.72g/cm3,液限为43%,塑限为22%,先期固结压力Pc=0.03Mpa,压缩指数Cc=0.650. (1)试确定试样的液性指数,并判断其稠度状态. (2)在e~lgP 坐标上绘出现场压缩曲线.

(3)如在该土层表面施加大面积均布荷载P=100kPa 并固结稳定,问该点土的液性指数变为多少?并判断其稠度状态. (I1=1.338,流动状态; I1=0.605,可塑状态)

5．完全饱和土样，厚2.0cm,环刀面积50cm2,在压缩仪上做压缩试验,试验结束后,取出称重为173g,烘干后重140 g,设土粒比重为2.72, 求： （1）压缩前土重为多少？

（2）压缩前后土样孔隙比改变了多少？ （3）压缩量共有多少？

6．某均质土层处于正常固结状态，重度为18kN/m3。试绘出下列两种情况下，该土层前期固结压力及现有竖向应力随深度的分布图（设填土及原土体地挖、填后重度相同）：

（1）大面积挖除2m 厚； （2）大面积填土2m 厚。

7．用内径为8.0cm,高2.0 cm 的环刀切取未扰动的饱和粘土试样,其比重为2.70,含水量为40.3%,测出湿土重为184g,现做有侧限压缩试验,在压力100kPa 和200kPa 作用下, 试样压缩量为分别为1.4mm 和2.0mm ，计算压缩后的各自孔隙比，并计算土的压缩系数a1-2和压缩模量Es1-2。

第七章 习题 判断题

1．单元土体中破坏面上剪应力等于土的抗剪强度时，该面一般为具有最大剪

应力的那个( )

2．固结排水剪与固结不排水剪有效应力强度指标相差很大。( )

3．强超固结土在受剪过程中体积有增大的趋势，在不排水受剪时，其孔隙水

压力将减小。（ ）

4．以总应力法侵剪或徘水剪得到的抗剪强度指标即为土的有效强度指标。

( ) 填空题

1．无粘性上的抗剪强度来源于 ，粘性土的抗剪强度来源于 和 。 2．粘性土的极限平衡条件是 。

3．土体剪切破坏面与小主应力面的夹角是 。

4．由十字板在现场测定的饱和粘土的抗剪强度属于 的试验

5．饱和粘上的抗剪强度除受固结程度、排水条件影响外，在一定程度上还受它的 的影响。

6．强超固结土在受剪时具有 趋势，孔隙水压力可能出现 值。 7．饱和粘土的不固结不排水田试验中，强度包线为 线，即u φ

等于 ， 其抗剪强度等于 。

8．土的强度通常是指上的 强度。

9．一种粘性土含水量越大，其内摩擦角越 。

10．抗剪强度曲线与摩尔应力圆在A 点相切，表明A 点所代表的平面的剪应力

τ

土的抗剪强度

f

τ，即该点处于 状态。

11．土的三轴压缩试验按剪切前的固结程度和剪切时的排水程度分为三种试验方法，即 、 和 。

12．正常固结的饱和粘性土的固结不排水抗剪强度曲线是 。其不排水抗剪强度曲线持点是 。

13．饱和粘性土在不同排水条件下的三轴试验有 。其中 试验测得的?值最大， 试验测得的?值最小且等于 。

选择题

1．下列各组土工试验，必须使用原状土样的是( )。 含水量、塑限、液限和比重； (B)含水量、压缩系数和比重； (C)最优含水量、压缩指数和内摩擦角；

10

(D)无侧限抗压强度、压缩模量和内聚力。

2．对施工速度较快，而地基土的透水性差相排水条件不良时，可采用三轴仪的( )结果计算抗剪强度。

(A)不固结不排水试验； (B)固结不排水试验； (C)固结排水试验； (D)不固结徘水试验。 3．砂土在剪切过程中( )。

(A)土体体积随剪切变形增加而增加； (B)上体体积随剪切变形增加而减小，

(C)土体体积变化与砂土密实程度和剪切位移有关。 4．土的抗剪强度，下列说法正确的是( )。

(A)土体中发生剪切破坏的平面，为最大剪应力作用面， (B)土体中某点做一平面元，若该面积无上的

σ

和

τ

在应力坐标上位于

两条强度线之间则表示该点处于弹性状态，未达到极限平衡； (C)土体中发生剪切破坏的平面，其剪应力等于抗剪强度；

(D)总应力强度线的内摩擦角φ总是大于有效应力强度线的内摩擦角

φ'。

5．有一个粘性土试祥，其孔隙水压力参数B ＝1，A ＝0.35，在直剪仪内作固结快剪，竖向压力P ＝75kPa ，破坏时剪应力τ

＝43.3kPa ，假定C '＝C ＝0，

静止土压力系数K0＝1，试问破坏时剪切面上孔隙水压力多少?( ) (A)10kPa ； (B)8.5kPa ； (C)6.3kPa 。

6．一个部分饱和粘性土试祥，在200kPa 的室压下完全固结，然后在不排水

条件下把室压升至400kPa ，再增加轴压(

31σσ?)至破坏，如果土的C '＝

15kPa ，

?'＝19。

，孔隙水应力参数量B ＝0.8，A ＝0.36，试问土样破坏时孔

隙水压力为多少?( )

(A)160kPa ； (B)200kPa ； (C)222kPa 。

7．有一个饱和粘土试样，在室压

3σ作用下固结，然后在不排水条件下增加

轴向压力

1σ?使土样破坏，若土样的孔隙水应力参数A ＝1.0，试问土样破

坏时的有效大主应力1σ'为多少?( )

(A) 1σ'＝3σ； (B) 1σ'＝3σ+

1σ?； (C) 1σ'＝1σ? 。

8．已知某土样的强度指标C '＝20kPa ，?'＝26。

，所承受的在主应力1σ'＝

450kPa ，

3

σ'＝50kPa ，试问该土样是否达到了极限平衡状态?( )

(A)没有达到； (B)刚刚达到； (C)超过。

9．现场十字板试验得到的强度与室内哪一种试方式测得的强度相当？( ) (A)慢剪； (B)固快； (C)快剪。

10．三轴试验时，土样中的孔隙水应力表达式为

)]

([313σσσ?-?+?=?A B u ，其中参数A 与土的哪一个物性指

数有关?( )

(A)重度； (B)超固结度； (C)饱和度。

11．有两个饱和粘土试样，均在室压力3σ＝70kPa 应力下固结，然后在不排

水条件下增加轴向压力(

31σσ?)至破坏，若土样的孔隙水压力参数A 分别

为0.5，1.0，破坏时的轴向压力相同，且假定C ＝0，试问两个土样的?'有

何差异?( )

(A)一样大； (B)A ＝1.0的大； (C)A ＝0.5的大。 12．一个土样在直剪仪中固结，竖向固结应力为80kPa ．然后快速剪切，得到剪切面上最大剪应力是50kPa ．如果土样的有效参数C '＝10kPa ，?'=28。

，

试问倾斜面上产生多大超孔隙水压力？( ) (A)4.1kPa ； (B)4.7kPa ； (C)5.2kPa 。

13．一个砂样进行直接剪切试验，竖向压力P ＝100kPa 。破坏时τ

=57.7KPa ，

试问大主应力轴的方向如何?( )

(A)与P 轴夹角60。； (B)与P 轴夹角45。； (C)与P 轴夹角15。。 14．有一个饱和粘土试样，在室压

3σ作用下固结，然后在不排水条件下增

加铀向压力

1σ?使土祥破坏，若土样的孔隙水应力参数A ＝1.0，试问土样

破坏时的有效小主应力

3

σ'，为多少？( )

(A)

3σ'＝3σ； (B) 3σ'＝3σ－1σ?； (C) 3σ'＝

1σ?。

四．问答题

1．试述影响土的抗剪强度的主要因素？

2．试述三轴压缩试验的原理，如何利用三轴压缩试验求得土的抗压强度指标。 3．说明在任何条件下采用排水剪、不固结不排水剪、固结不排水剪试验的强度指标进行设计。

4．说明什么是砂土的临界孔隙比？并示意绘出松砂与密砂剪切时孔隙比与剪切位移关系曲线？

5．土的抗剪强度是怎样产生的？ 6．土颗粒粗细与土内摩擦角什么关系。

7．简述土的密度和含水量对土的内摩擦角与内聚力的影响。 8．土的孔隙水压力对土的抗剪强度有何影响？

9．简述极限平衡状态的概念，并说明什么是土的极限平衡条件？ 10．简述摩尔~库仑强度理论的要点。 11．简述土的抗剪强度准则及室内试验方法。

12．土体发生剪切破坏的面是否剪切应力最大的平面？一般情况下剪切破坏

面与大主应力面成什么角度？

13．采用直剪试验可确定土的抗剪强度。直剪试验有几种方法？试验结果有何关差别。

14．扼要说明三轴不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪试验方法的区别。

15．固结不排水剪切试验加荷过程是怎样的？

16．什么叫正常固结粘土和超固结粘土，它们的压缩特性和剪切特性有什么不同？

17．简述砂土液化的机理。

18．简述影响砂土液化的主要因素。

19．简述影响地基压缩性的主要因素。

20．a1-2和a有何区别？对某土而言，其a1-2和a都是常量，对否？为什么？21．某土样做抗剪强度试验，测得C=0，则该土肯定是无粘性土，对否？为什么？

22．土的抗剪强度的主要特征是什么？

五．计算题

1．从饱和粘土性中一点取出一简土样，切取多个试样，进行直剪固结快剪试验，测得正常固结部分Ccq=0,Фcq=200,超固结部分Ccq=30kPa, Фcq=70。问（1）该土的先期固结压力Pc是多少？（2）如该土样在地基中的自重应力为80 kPa，问其天然状态不排水强度是多少？（3）如在地面施加大面积均布荷载P=120 kPa，固结稳定后，该取土点的不排水强度应是多少？

2．某饱和粘土，已知其有效应力强度指标C，=0，Ф=280，孔隙水压力系数A=0.8,如将该土试样在各向等压力σ3=50 kPa下固结稳定,然后在不排水条件施加偏应力σ1-σ3=46kPa,问该土样是否被剪坏?

3．对一饱和原状土样进行固结不排水试验，破坏时测得σ3=200kPa，σ1-σ3=400 kPa，孔隙水压力u=100 kPa，试样的破裂面与水平面的夹角580，求：孔压系数A；有效应力强度指标C，、Ф。

4．为测定某粘性土的抗剪强度指标，先取一土样作固结排水条件下的直剪试验，当σn=50 kPa时，测得破坏时剪应力τf=57.74 kPa；另取一相同条件的土样，作固结排水三轴压缩试验，当围压σ3=50 kPa时，破坏时作用在土样上的大主应力σ1=250kPa，试利用以上试验数据，求该粘性土的抗剪强度指标C、Ф。

5．饱和粘性土样试验在三轴仪中进行固结不排水剪切试验，施加的围压σ3是196 kPa，试样破坏时的主应力差为274 kPa，测得孔隙水压力176 kPa，如果破坏面与水平面成580角，试求破坏面上的正应力、剪应力、有效应力及试样中的最大剪应力。

6．某饱和粘土的有效内摩擦角为300，有效内聚力为12 kPa，取该土样作固结不排水剪切试验，测得土样破坏时σ3=260 kPa，σ1-σ3=135 kPa，求该土样破坏时的孔隙水压力。

习题

一．填空题

1．静止土压力系数是与的比值。

2．朗金土压力理论是根据和建立的。

3．库仑土压力理论是根据建立的。

(4．由库仑理论算出的被动土压力往往比实测值大，这主要是因

为。

(5)挡土墙的常见形式有、、和。

(6)挡土墙上的土压力根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，可分

为、、。

(7)朗金土压力理论适用条件为，挡土墙墙背、，最后填土

表面。

(8)挡土墙压力最大，最小。

二．选择题

1．若产生主动土压力为Ea，被动上压力为Ep，所需的档土墙位移量分别为

a

?

、

p

?

，则下述( )是正确的。

(A) Ea＞Ep，

a

?

＜

p

?

； (B) Ea＜Ep，

a

?

＞

p

?

;

(C) Ea＜Ep，

a

?

＜

p

?

； (D) Ea＞Ep，

a

?

＞

p

?

。

2．朗金土压力理论中，当墙后填土达到主动朗金状态时，填土破裂面与水平面的成（）。

(A)

2/

45φ

+

?

； (B)

2/

45φ

-

?

； (C)45°； (D)

φ

/2。

3．由于朗金土压力理论忽略了墙背与填土之间摩擦的影响，因此计算结果与实际有出入，一般情况下计算出的( )。

(A)主动土压力偏小，被动土压力偏大；

(B)主动土压力和被动上压力都偏小；

(C)主动土压力和被动土压力都偏大；

(D)主动土压力偏大，被动土压力偏小。

4．提高挡土墙墙后的填土质量，使士的抗剪强度增大，将使作用于墙背的（）

(A)主动土压力增加； (B)主动土压力减小；

(C)静止土压力增加； (D)被动土压力减小。

5．设计仅起挡土作用的重力式挡土墙时，土压力应按( )。

(A)主动土压力计算； (B)被动土压力计算；

(C)静止土压力计算； (D)静止水压力计算。

6．一挡土墙4m高，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土的基本性质如下，含水量W＝35％，孔隙比e＝1.10，土粒重度s

r

＝26.8kN/m3，c＝8kPa，=

??

22，试问墙顶以上3.5m处的主动土压力为多少?( )

(A)16.63kN/m2； (B)27.43kN/m2 ； (C)38.24kN/m2。

7．档土墙6m高，墙背竖直、光滑，墙后填土水平，并有15kPa均布超载，地下水位在地表处。取土样进行直接固结快剪试验，土样在P＝100kPa作用下，破坏时剪应力

τ

＝44.5kPa，孔隙水压力u＝16.3kPa，若土样粘聚力c ＝0，水上土的重度

r＝17kN/m3，水下sat r＝18kN/m3，则作用在墙底处的主动土压力为多少？(w

r

＝10 kN/m3)( )

(A)37.9kPa； (B)31.6kPa； (C)27.1kPa。

8．已知一挡土墙，墙背竖直、光滑，墙后填土水平，填土由两种土层构成，

11

12

4m 以上为粘性土，r ＝17kN/m3，c ＝10kPa ，

?=20?，4m 以下为砂层，

r ＝18kN/m3； c ＝0，?=26?。，试问若墙推土发生一位移，则在4m 深

处粘土层底面标高上的土压力为多少?( )

(A)174.15kPa ； (B)167.25kPa ； (C)184.39kPa 。

9．挡土墙6m 高，墙背竖直、光滑，然后填土面水平，地下水位在地表下3m 处。水上水下土层性质相同。土样直接固结快剪结果，在P ＝100 kPa 作用下，破坏时剪应力

τ

=44.5kPa ，孔隙水压力u ＝16.3kPa ，水上土的重度

r ＝

17kN/m3，水下sat r

＝18kN/m3，若土样粘聚力C ＝o ，试计算墙背上总压力合

力及其作用点位置?( w r

＝10 kN/m3)

(A)h ＝2.24m EA ＝145.35Kn/m ； (B)h ＝1.86m EA ＝145.35kN/m ； (C)h ＝1.86m EA=130.35kN/m 。

10．挡土墙的墙背与填土的摩擦角δ对按库仑主动土压力计算的结果有何影

响?( )

(A) δ增大，土压力越小； (B) δ增大，土压力越大， (C)与土压力大小无关，仅影响土压力作用方向。

三．问答题

1．影响挡土墙土压力的因素有哪些？

2．何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力？三者之间有何关系？ 3．朗肯土压力理论和库仑土压力直论的假定条件是什么？ 4．挡土墙上的土压力有哪几种，分别叙述其定义。

5．挡土墙的墙背垂直光滑，墙后填土面水平，试定性绘出下列情况的墙背主动土压力分布：

（1）填土为均质砂或均质粘土； （2）填土为粘土，地下水在1/2墙高处； （3）填土上半层为砂土，填土面有均匀连续荷载； （4）填土为均质砂土，填土面有均匀连续荷载； （5）填土为均质粘土，填土面有均匀连续荷载。

6．试分析刚性挡土墙产生位移时，墙后土体中应力状态的变化。 7．填土内摩擦角的大小对土压力的大小有何影响。

8．墙背的粗糙程度、填土排水条件的好坏对主动土压力的大小有什么影响。 9．试绘图分析作用在挡土墙背上主动土压力的方向和作用点位置。 10．试绘图分析作用在挡土墙背上被动土压力的方向和作用点位置。

四．计算题

1．某挡土墙高7m ，墙背竖直光滑，墙后填土面水平，并作用均布荷载q=20kPa ，填土分两层，地下水分布在两层土界面上；上层土厚3m ，r1=18.0kN/m3, φ1=200,

c1=12.0kPa ；下层位于水位以下，厚4m ，rsat=19.2kN/m3,φ2=260,c2=6.0kPa 。试求墙背总侧压力E 及作用点位置，并绘铡压力分布图。

2．一挡土墙墙背垂直光滑，填土面水平，且作用一条形均布荷载（如下图），计算作用在墙背的主动土压力Ea 。

3．某挡土墙如下图所示，已实测到挡土墙墙后的土压力合力值为64kN/m 。试用朗肯土压力公式说明此时墙后土体已达到极限平衡状态，为什么？

4．图示挡土墙，墙背垂直光滑，墙后填土指标如下图，已测得墙体移动，使墙后填土达到朗肯土压力极限平衡状态，A 点的水平压力为25 kPa ，求： （1）绘出整个墙背上的压力分布图，并求出作用在墙背上的总土压力； （2）画出土体中过A 点的剪切破坏面，并标明其与水平面的夹角是多少？ （3）求土中过A 点剪应力破坏面上的法向应力和剪应力。

13

5．已知挡土墙高10m ，墙后填土为中砂，r=18kN/m3,rsat=20kN/m3,φ=300；墙背垂直、光滑，填土面水平。计算总静止土压力E0，总主动土压力Ea ；当地下水位上升至离墙顶6 m 时，计算m 所受的Ea 与水压力Ew 。 习题 一．选择题

1．无粘性土坡的稳定性主要取决于( )

(A)坡高； (B)坡角； (C)坡高和坡角； (D)土的性质 2．填方边坡的瞬时稳定性与长期稳定性安全度有何不同?( ) (A)F 瞬＞F 长； (B)F 瞬＝F 长； (C)F 瞬＜F 长。

3．在软土地区挖一深度为6m 的基坑，已知土的

?=5? c ＝15kPa ，r ＝

27.5kN ／m3，根据稳定数查得

?=50β，s N ＝7.0； ?=40β，s

N ＝7.9；?=30β，s N ＝9.2；?=20β。，s N ＝11.7；试问：基

坑的极限坡度为多少?( ) ．

(A)

?≤40β； (B)?≤45β； (C)?≤50β 4．有一粘性土土坡，已知

?=20?，C ＝10kPa ，r ＝17kN/m3，坡角

?=18β，发现在坡项有一条张拉裂缝，试问：张拉裂续的最大理论深度

为多少？( )

(A)0.84m ； (B)1.68m ； (C)2.04m 。

5．一无粘性土土坡，坡角

?=23β，水流沿坡面向下流动，试问：单位

体积渗流力(动水力)为多少？( w r

＝10 kN/m3)（ ）

(A)3.9kN/m3； (B)4.2kN/m3； (C)9.2kN/m3。

6．大堤护岸边坡，当河水高水位骤降到低水位时，边坡稳定性有何影响?( )

(A)边坡稳定性降低； (B)边坡稳定性无影响； (C)边坡稳定性有提高。

＝15kPa ，

?=10?，r ＝18.2kN/m3的粘性土中，开挖6m 深的基坑，

F ＝1.5，试问边坡的坡角

β应为多少?(已知?时，?=30β，Ns ＝l 2.58；?=45β，Ns ＝9.26)( ) ?35； (B) ?≤5.37； (C) ?≤45。 ?=5，C ＝15kPa ，r ＝18kN/m3，软土中，开挖深

5.5m ，坡角

?=35β的基坑，现将坡高减少0.5m(坡顶卸土)，则边坡的安全度提高多

少?(

?=35β，Ns ＝8.5)( )

(A)提高10％； (B)提高15％； (C)提高20％。

二．问答题

1．土坡稳定性分析有何实际意义？影响土坡稳定性的因素有哪些？ 2．影响土坡稳定性的因素有哪些？如何防治土坡滑动？

3．试从滑动面形式、条块受力条件及安全系数定义简述瑞典条分法的革本原理。

4．直接应用整体圆弧滑动瑞典法进行稳定分析有什么困难？为什么要进行分条？分条有什么好处？

5．土坡稳定性安全系数的意义是什么？ 6．如何确定最危险的滑动圆心及滑动面？

7．瑞典条分法和毕肖普条分法计算土坡稳定性的公式推导中，各引入了哪几条基本假定？这些假定中哪一条对计算安全系数K 与实际情况不符产生的影响最大？哪种方法计算的安全系数更合理？

8．从土力学观点看，土坡稳定性计算的主要问题是什么？

9．作总应力法和有效应力法分析土坡稳定有何不同之处？各适用于何种情况？

三．计算题

1．一均质土坡，坡高5m, 坡度1：2（见下图），土的重度为18kN/m3,粘聚力C=10kPa ，内摩擦角φ=150，试用瑞典条分法计算土坡的稳定安全系数。

14

2．一砂砾土坡，其饱和重度rsat=19kN/m3,内摩擦角φ=320，坡比为1：3。试问在干坡或完全浸水时，其稳定安全系数为多少？又问当有须坡向渗流时土坡还能保持稳定？若坡比改为1：4，其稳定性又如何？

3．已知有一挖方土坡，土的物理力学指标为r=18.9kN/m3，粘聚力C=11.58kPa ，内摩擦角φ=100。试问：

（1）将坡角作成α=600，在保证安全系数K=1.5时，最大坡高为多少？ （2）如挖深6m ，在保证安全系数K=1.5时，坡角最大能作成多大？ 4．有一无粘性土坡，坡度为1：1.5，r=18.4kN/m3，W=18.5%,土粒比重为2.65,内摩擦角φ=340,试求该土坡的稳定安全系数?若土坡有沿坡面的渗流作用时,该土坡的稳定安全性降低了多少? 习题 一．填空题。

1．地基的破坏形式有 、 、 等几种，在太沙基极限承载力理论中，假设地基的破坏形式为 。

2．在进行地基极限承载力理论推导时，假定地基的破坏 。而基础的形状是 。

3．确定地基承载力的方法有 、 、和 等几大类。 4．在室内外埋深不等时，地基承载力设计值计算公式中的D(埋探)取 。

二．选择题

1．对同一地基下列指标数值最小的是( )。

(A)

4

/1P ； (B)

3

/1P ； (C)

cr

P ； (D)

u

P 。

2．当地基土及其他条件相同时，将条形基础极限承载力计算公式用于矩形基础，其结果是( )。

(A)两者一致； (B)偏于不安全； (C)偏于安全。

3．临塑荷载Pcr 及临界荷裁P1/4的计算式是在条形均布荷载作用下导出的，对于矩形和圆形基础，其结果是偏于( )。

(A)安全； (B)不变； (C)危险； (D)都不对。

C ＝15kPa ，r ＝18kN/m3的地基表面有一个宽度为3m 的条

3，试问条形荷载大小应为多少?(Nr ＝1.8，； (C)242.1kPa 。 0≠C

，0≠?，有两个埋置深度相同，荷载强度相

?( )

对大基础影响大， (C)对小基础影响大。

P —S 曲线开始不再保持线性关系时，表?( )

整体破坏状态； (C)局部剪切状态。

25kPa 的粘土地基表面快速修筑5m 高的土堤，堤身填土

重度r ＝l 7kN/m3，要求堤身安全度达到1.2，现在土堤两侧采用反压马道确保安全，试问反压马道的最小高度为多少?(Nr ＝0，Nq ＝1，Nc ＝5.5)( ) (A)0.85m ； (B)0.97m ； (C)1.15m 。

8．根据《建筑地基基础设计规范》的规定，计算地基承载力设计值时必须用内摩擦角的什么值查表求承载力系数。( ) (A)设计值； (B)标难值； (C)平均值。

9．在

0=?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)两基础安全度相同； (B)宽度大的安全度大； (C)宽度小的安全度大。

10．一般的情况下，地基的承载力应取在破坏过程中哪一位位置上?(

cr

P —

—临塑荷载

u

P ——极限荷载)( )

(A)＜

cr

P ； (B)＞

cr

P ； (C)＜

u

P 。

11．有一条形均布荷裁

p ＝100kPa ．宽度为

3m 的，地基土的性质为

?=15?，C ＝15kPa ，r ＝18kN/m3，基础的埋置深度由地面改为1.5m ，试

问地基的承载力安全系数增加多少?( Nr ＝1.8，Nq ＝4．45，Nc ＝12. 9)( ) (A)没有增加； (B)增加0.27； (C)增加1.2。

12．在C ＝0的砂土地基上有两个埋深相同、荷载强度相同的条形基础，试问两基础的稳定安全度有何不同?( )

(A)稳定安全度相同； (B)基础宽度大的安全度大； (C)基础宽度小的安

全度大。

13．在粘性土地基上有一条形刚性基础、基础宽度为b ，在上部荷载作用下，基底持力层内最先出现塑性区的位置在哪一部位?( )

(A)条基中心线下； (B)离中心线b ／3处； (C)条基边缘处。 14．粘性土(0≠C

，0≠?)地基上，有两个宽度不同埋置深度相同的

条形基础，试问：两个基础的临塑荷载哪个大？( )

15

(A)宽度大的临塑荷载大； (B)宽度小的临塑荷载大； (C)两个基础的临塑荷载一样大。

15．有一个条形均布荷载P ＝100kPa ，宽度为3m ，埋深1.5m ，基础底面以上

土的性质为

?=15?，C=15kPa ，r ＝17kN/m 3，基础底面以下土的性质为

?=10?，C ＝20 kPa ，r ＝18kN/m3，试问该基础的安全度为多少？(

?=10?时Nr ＝1.20，Nq ＝2.69，Nc ＝9.58；?=15? Nr ＝1.80，Nq ＝4.45．Nc ＝12.9)( )

(A)2.93； (B)2.97； (C)3.37。

三．问答题

1．地基破坏形式有几种类型？各在什么情况下容易发生？

2．请画出地基处于极限平衡时，布朗特理论所假设的基础下地基的滑动面形状。

3．太沙基承载力公式的适用条件是什么？

4．根据室内试验测得的物理性质指标按《建筑地基基出设计规范》查得地基承载力基本值f0，如何确定其标准值fk 和设计值f ？ 5．影响地基承载力的因素有哪些？

6．地基整体剪切破坏分哪几个阶段，什么叫做临界压力和极限压力？ 7．地基承载力有哪几种确定方法，在垂直均布荷载作用下地基失稳有哪几种形式？各有何特点？

8．说明Pu 、Pcr 、P1/3、[R]或f 的意义，有何用途？有何区别？

9．对于松软地基（产生局部剪切破坏），如何用太沙基公式求地基承载力。 10．地基的破坏过程与地基中的塑性范围有何关系？正常工作状态下应当处在破坏过程的哪一位置？

11．考虑到地基的不均匀性，用载荷试验方法确定实际基础的地基承载力，应当注意什么问题？

12．简述地基从开始加荷到最终破坏所经历的三个过程及其特征。 13．写出太沙基极限承载力Pu 的计算公式，说明各符号意义，并就太沙基公式讨论影响承载力的因素。 四．计算题

1．有一条基础，宽度b=3m,埋置深度为1.5m 。地基土r=19kN/m3,rsat=20kN/m3, C=10kPa,Φ=100。试求：（1）地基的塑性荷载P1/4和P1/3；（2）若地下水位上升至基础底面，其值有何变化？

2．某柱下条形基础，由于条件所限，基础宽度不得大于2m 。地基土r=18.8kN/m3,C=110kPa, Φ=40。求至少需要多大埋深才能安全承受1800kN 的竖向中心荷载？

3．有一矩形基础，宽b=3m,长度l=4m,埋深d=2m,承受中心荷载1000kN （包括基础自重），置于饱和软粘土地基上，土的Φ=0，C=15kPa ，r=18kN/m3。试问设计荷载是否允许？

4．有一宽B=12 m 的条形基础，埋深D=2 m ，基础承受恒定的偏心荷载Pv=1500kN/m,偏心距e=0.4m,水平荷载Ph=200kN/m,土的固结水排水强度指标Φ=220，土的天然重度r=20kN/m3,浮重度r ，=11kN/m3，地下水位与基底持

平。试按汉森公式计算地基极限承载力。

5．某条形基础宽12 m ，埋深2 m ，基土为均质粘性土，C=12 kPa ，Φ=150，地下水与基底面同高，该面以上土的湿重度为18 kN/m3，以下土的饱和重度19 kN/m3，计算在受到均布荷载作用时P1/4、P1/3、Pcr ？

6．某条形基础位于粘土层上，基础宽度b=4.0m ，埋置深度D=1.1m,所受垂直均布荷载q=90kPa,粘土层的重度r=17kN/m3,内摩角Φ=200，内聚力C=40 kPa ，试按太沙公式计算该地基的稳定安全系数，计算时分别按整体剪切破坏和局部剪切破坏两种情况考虑。

7．有一条形基础，埋深D=1.0 m,地基土的重度为18kN/m3,土的粘聚力C=20 kPa,并据基底以下土的内摩擦角Φ=150可知，承载力系数Nd=2.3,Nc=4.85,计算地基的临界荷载Pcr 。

8．有一条形基础，建于均质粘土层上，基础宽度B=4.0m,埋置深度D=1.8m,其上作用着中心荷载P ，P=1200kN/m ，基土的重度r=19kN/m3,土的抗剪强度指标Φ=200，粘聚力C=20 kPa ，其承载力系数分别为：Nr=3.5,Nq=7.0,Nc=18。若取安全系数Fs=2.5时，试用太沙基公式验算地基的稳定性。

9．有一条形基础，宽B=3.0m,埋深D=2.0m,地基土为砂土，其饱和重度为21 kN/m3，内摩擦角Φ=300，地下水位与地面齐平，求： （1）地基土的极限荷载（Nr=20,Nq=22.4,Nc=37）。 （2）若提高此地基承载力，应采取哪些措施。

16

第一章 土的物理性质与工程分类 一．填空题

1．颗粒级配曲线越 ，不均匀系数越 ，颗粒级配越 ，为获得较大密实度，应选择级配 ，的土料作为填方或砂垫层的土料。 2．粘粒含量越 ，颗粒粒径越 ，比表面积越 ，亲水性越 ，可吸附弱结合水的含量越 ，粘土的塑性指标越 。

3．塑性指标 ，它表明粘性土处于可塑状态时 ，的变化范围，它综合反映了

粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定： 为粉质粘土， 为粘土。

4．对无粘性土，工程性质影响最大的是土的 ，工程上用指标 、 来衡量。

5．在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是 。

6．决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的 ，它是用指标 来衡量。

7．粘性土的液性指标 ，它的正负、大小表征了粘性土的 状

态，《规范》按

L

I 将粘性土的状态划分

为 、 、 、 、 。

8．岩石按风化程度划分为 、 、 。

9．岩石按坚固程度划分为 ，包括 、 等；软质岩石，包括 、 等。

10．某砂层天然饱和重度20=sat

γkN/m3，土粒比重68.2=s G ，并

测得该砂土的最大干重度1

.17max =d γkN/m3，最小干重度4.15min =d γkN/m3，则天然孔隙比e

为 ，最大孔隙比

=

max e ，最小孔隙比=min

e 。

11．砂粒粒径范围是 ，砂土是指大于2mm 粒径累计含量 ，而大于0.075mm 粒径累计含量 。

12．亲水性最强的粘土矿物 ，这是因为它的晶体单元由 ，组成，晶胞间露出的是 ，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间，而发生膨胀。

二、问答题

常见的黏土矿物有哪些？试述黏土矿物颗粒与粗颗粒土比较有那些特点及特性？

工业与民用建筑地基基础工程中将地基土划分为哪几种类型？

按沉积条件不同，土体可划分为哪几种类型？

地下水位以下一原状土样，其28=w %，70

.2=s G ；

88.1=ρt/m

3

,计算孔隙比时，用公式

1

)

1(-+=

ρ

ωρw s d e ，计

算得838.0=e

，用公式

r

s

s d e ?=

计算得756.0=e ，试问该用那

个公式，e 为多少？另一个公式在这里为什么不能用？

说明三相草图中e +11和e e

+1的物理概念。

什么是粘性土的界限含水量？它们与土中那一层水膜相对应，他们又如何确定？

说明土的天然重度

γ，饱和重度sat γ，浮重度γ'和干重度d γ的物理概念

和相互关系，并比较同一土中的γ、sat γ、γ'、d γ的数值大小。

三、判断题

1．粘性土的软硬程度取决于含水量的大小，无粘性土密实程度取决于孔隙比的大小。 （ ）

2．甲土饱和度大于乙土，则甲土的含水量一定高于已土。 （ ）

3．粉粒是0.074~0.05mm 的粒组。 （ ）

4．相对密实度r

D 会出现

1>r D 和 1

（ ）

5．甲土的饱和度如果大于乙土，则甲土必定比乙土软。 （ ）

6．甲土的孔隙比大于乙土，则甲土的干重度应小于乙土。 （ ）

7．土的天然重度愈大，则土密实性愈好。 （ ）

四、计算题

1．某地基土样数据如下：环刀体积60cm 3

,湿土质量0.1204kg ，土质量

17

0.0992kg ，土粒相对密度为2.71，试计算：天然含水量w ，天然重度γ，干

重度

d γ，孔隙比

e 。

2．若原状土样的天然密度3

/1.2m t =ρ，含水量%15=w ，土颗粒

相对密度

s

G =2.71，试计算孔隙比e.

3．测得沙土的天然重度3/6.17m kN =γ，含水量%6.8=w ，土

粒相对密度

66

.2=s G ，最小孔隙比462.0min

=e ，最大孔隙比

71

.0max =e ，试求沙土的相对密度r D 。

4．某干沙土样重度为16.6KN/m 3

,土粒相对密度

69

.2=s G ，置于雨中，

若砂样体积不变，饱和度增加到40%，求砂样在雨中的孔隙比。

5.某工地进行基础施工时，需在土中加水以便将土夯实，现取土样1000g ，测其含水量为20%，根据施工要求，将土的含水量增加20%，问应在土样内加多少水？

6. 某工程地质勘察中，取原状土60cm 3

,重99.15g ，烘干后重78.05g ，

67

.2=s G ，求此土的孔隙比和饱和度。

7．某土样的干重度

3

/4.15m kN d =γ，含水量%3.19=w ，土粒

相对密度

73

.2=s d ，求饱和度

r S 。

某地基开挖中，取原状土样送至实验室中进行试验。测得天然重度

3

/2.19m kN =γ，天然含水量

%

20=w ，土粒相对密度

72

.2=s G ，液限%32=L

w ，塑限%18=p w 。试问这些数据

合理吗？为什么？如果合理，请定出土的名称和状态。

一个饱和原状土样体积为143cm 3

,质量为260g ，颗粒相对密度为2.70，取定他的孔隙比，含水量和干密度。

某饱和土样，其液限

%42=L w ，塑限%20=p w ，含水量

%40=w ，天然重度3

/2.18m kN =γ，求L I ，e 、s G 各为多

少？

有一块503cm 的原状土样重95.15g ，烘干后重75.05g ，；已知土粒相对密

度

67

.2=s d ，试求天然重度γ，饱和重度sat γ，浮重度

γ'和干重度d

γ，天然含水量w ，孔隙比e ，孔隙率n ，饱和度

r S ，并比较γ、sat γ、

γ'和d γ的数值大小。

第二章 土的渗透性 一、填空题

当土体两点之间有 ，有 时，则渗流发生，渗流速度 ，与 成正比，与 成反比。但在黏土中，只有当水头 超过起始梯度时才开始渗流。

渗透力（即动水压力）是 对 的压力，渗透力的表达式是 ，流砂的条件是 。 二、 简答题

什么叫渗透力，其大小和方向如何确定？

达西定律的基本假定是什么？试说明达西渗透定律的应用条件和适用范围。 3 渗透力是怎样引起渗透变形的？渗透变形有哪几种形式？在工程上会有什么危害？防治渗透破坏的工程措施有哪些？

4．生管涌和流土的机理与条件是什么？与土的类别和性质有什么关系？工程上如何判断土可能产生渗透破坏并进行分类的？

三、判断题

1．土的渗透系数k 越大，土的渗透性也越大，土中的水头梯度I 也越大。

（ ）

2．含有细砂夹层的粘土层中垂直渗透系数z K 大于水平渗透系数x K 。

（ ）

3．土中一点的渗透力大小取决于该点孔隙水总水头的大小。

（ ）

四、计算题

1．如图所示的常水头渗透试验，若土样（2）的渗透系数是土样（1）的2倍，试绘出试样的孔隙水压力（即渗透压力）分布图，并求土样（1）所受的渗透力，判断其渗透稳定性。

2. 如图所示的渗透试验装置，在圆形截面容器内装有两种土样，下面为粉土，土样长度分别为L1，L2，在砂层顶面引出一测压管，管内水面与水源容器内水面高度差为h1，若试验装置总水头差为h ，则砂土的渗透k1与粉土的渗透系数k2之比值k1/k2为多少？ 3．地层由三层土构成，表层为砂，饱和重度为3

/2.19m kN ，天然重度

为3/8.16m kN ，渗透系数

s cm /1013

-?；中层为黏土，饱和重度为

3

/6.17m kN ，天然重度为

3

/0.16m kN ，渗透系数

s cm /1016-?，最下层为砂层，地下水位位于表层砂中，下层砂中含承

18

压水，地层剖面如图，试计算：

每日通过每平方米黏土层面积上的渗透量。

黏土层顶部与底部的孔隙水压力u ，有效应力σ'和总应力σ

值。

第三章 地基土的应力与变形 填空题

1。 引起土体压缩， 影响土体的抗剪强度。

2．一般情况下， 不会引起地基沉降， 引起地基的沉降， ，等情况也会引起地面沉降。

3．土中竖向附加应力

z σ的影响深度与xz τ相比，z σ的影响深度要 ，

xz τ 最大。

4．应力自 起算，随深度呈 ，自重应力自 起算，随深度呈 变化。

5．压缩系数 ，压缩模量， 则土的压缩性愈高，这两个指标通过 ， 绘制 得到。 6．超固结比OCR 指的是 之

比

，

根

据

OCR

的

大小

可

把

粘性

土

分

为 三大类。OCR<1的黏土 。

7

．土的压缩实验是在侧限条件下完成的。压缩定律是

dp de a /-=中a

称为压缩系数，它反映了 。

压缩系数=a

，21-a 表示压力范围，1p = 、p2 =

地基某深度处土中自重应力与附加应力之和的压缩系数，工程上常用21-a 来

评价土的压缩性的高低。

用分层总和法计算沉降时，采用 指标使沉降计算值偏小，采用 指标又使计算值偏大， 相互有所补偿。

10．饱和黏土的沉降由 ， ， 组成。

11．压缩试验中，环刀土样置于刚性护环中，所以称此试验为 ，用该实验测的压缩指标a 、

s

E 称为 ，压缩试验每级荷载下压至

变形稳定，所以由此试验测出的指标可用来计算地基的 。 二．问答题

1简述太沙基的有效应力原理。

用弹性理论求解土中附加应力的基本假设是什么？

何谓土的附加应力？计算附加应力有何工程意义？

4．试列举出土中自重应力也能引起地面沉降的几种情况。

5．试述

s E 、

E 的物理意义？如何确定？主要用途？

6．说明分层总和法利用公式

1

1

211)

(h e p p a s +-=

?，计算

h 厚土层的

沉降量时，公式中1p 、2p 、e 、a 的物理意义？

何为地基的固结度？写出其表达式（分别用沉降量和有效应力表示）。

试说明压缩系数a 的意义及其工程应用。

试说明压缩模量

s

E 的意义

10 简述“分层总和法”确定计算深度

n

z 的方法。

11。列举出影响基底压力分布规律的因素。

12．什么是基底附加压力？计算基底附加压力有何工程意义？

4.5m

1.5m 1.5m

3m

地面

地下水位

砂

黏土

19 13．何为有效应力？研究有效应力有何工程意义？ 14．什么是基底压力？ 15．何为饱和粘性土的渗透固结？试说明固结过程中土中应力的转换过程（即渗透固结过程与有效应力原理的关系）。 16．地基变形按其特征分为哪几种？其定义是什么？ 17．地下水位的变化对土的自重应力有何影响？当地下水位突然降落和缓慢

降落时，对土的自重应力影响是否相同？为什么？ 18．有两相邻刚性建筑物，建于均质地基上，基底压力均匀分布，若两建筑

物同时兴建，试问两建筑物是否会同时沉降，为什么？各向什么方向倾斜？若其中一个建筑物先建，经很多年后再建第二个建筑物，两建筑物的倾斜方向有无改变，为什么？ 19．高层建筑物经常由主楼和裙房组成，如从沉降的角度考虑，应先施工哪一部分比较合理，为什么？ 20．为了减少建筑物不均匀沉降的危害，常采取那些工程措施，这些措施都有什么特点？ 三、判断题 1．土中附加应力计算公式为0kp z =σ，因此建筑在同样的地基上，基础附加应力0p 相同的两个建筑物，其沉降值应相同。 （ ） 2．在任何情况下，土体自重应力都不会引起地基沉降。 （ ） 3．地基土受压时间愈长，变形愈大，孔隙水压力也愈大。 （ ）

4．地下水位下降会增加土层的自重应力，引起地基沉降。 （ ）

5．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，所以基础地面的实际压力分布是均匀分布的。 （ ） 6．密砂在剪应力作用下体积要膨胀，因此在不排水条件下测得的孔隙水压力系数3/1

四、计算题 土层分布如图，计算土层的自重应力，

并绘制自重应力的分布图。

2m

%9.37,65.2%,1011===r s S d w

4m

3

11/4.18,70.2%,20m kN d w s ===γ

2.某粉土地基如图，测得天然含水量%24=w ，干密度

3

/54.1m t d =ρ，土粒比重73.2=s G ，地面及地下水位高程分别

为35.00及30.00m ，汛期水位将上升到35.5m 高程。试求25.00高程处现在及汛期时的土的自重应力。当汛期后地下水下降到30.00高程（此时土层全

以饱和状态计）、25.00m 处的自重应力是多少？

图所示基础基底尺寸为m m 24?，试求基底平面平均压力p 和max p 及min p ，绘出沿偏心方向的基底压力分布图。

4. 某建筑物，上部结构和箱基总重164000kN ，基础底面尺寸为m m 1580?，地下水位埋深为3m ，地下水位以上土的天然重度为3/18m kN =γ，地下水位以下土的饱和重度为3/19m kN sat =γ，试问箱形基础埋深多少时，基底附加压力为零？

汛细砂粉土

6．某矩形基础的底面尺寸为4m

?2.5m,天然地面下基础埋深1m,设计地面高出天然地面0.4m，其他资料如图，试绘出土中应力分布图，按分层总和法计算基底中心点的沉降值。

7．有一矩形基础，底面尺寸

m

m8

4?

，埋深2m，受4000kN中心荷载（包

括基础自重）的作用，地基为粉砂层，

3

/

19m

kN

=

γ

，压缩资料如表

所示，试用分层总和法计算地基最终陈降量。

8．如图，已知基础长42.5m，宽13.3m，基础底面附加压力

kPa p240

=

基础底面铺有排水砂层，地基为粉质黏土层，压缩模量

Mpa E

s

5.7

=

，

渗透系数

s

cm

k/

10

6.06

-

?

=

，土层厚8m，底部基岩处附加应力为

160Pa，试计算：（1）地基的最终沉降量，（2）计算地基的固结系数。

9．饱和黏土层厚8m，受大面积荷载

kPa

p120

=

作用，该土层初始孔隙

比

0.1

=

e

，压缩系数

1

3.0-

=MPa

a a

cm

k/

18

=

，在单面排

水条件下问加荷一年的沉降量为多少？

某饱和粘土层厚8m，受大面积荷载

120

=

p

kPa作用，该土层初始孔隙比

为

0.1

=

e

，

3.0

=

a

MPa-1，

8.1

=

k

cm/a，单面排水，问沉降达140mm

所需的时间。

第四章地基的抗剪强度

一、填空题

粘性土抗剪强度库仑定律的总应力表达式

?

σ

τ

tan

+

=c

f

，

'

。

无粘性土抗剪强度公式是

σ

τ=

f

力。

极限破裂角指的是破坏面

2/

450?

+

。

土的抗剪强度指标有粘聚力

c

当工程施工工期较长，能固结排水，工程完成后，荷载短期内突增，应选择试验的抗剪强度指标。

10．土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的极限平衡状态。

问答题

写出用大小主应力1

σ

、3

σ

表示的粘性土的极限平衡条件。

20

21

试说明饱和粘性土为什么随固结度的提高，其抗剪强度高，而压缩性低。

3．影响土的抗剪强度的重要因素有哪些？他们是如何影响土的抗剪强度的。

4．为什么饱和粘性土的不固结不排水剪的强度包线是一条水平线？ 5．土体中发生剪切破坏的平面，是不是剪应力最大的平面？在什么情况下，剪切破坏面与最大剪应力面是一致的？在一般情况下，剪切破坏面与最大主应力面成什么角度？

6．写出抗剪强度的库仑公式，分别说明无粘性土，粘性土的抗剪强度来源。

土的剪切体积变形的物理力学机理是什么？对土的抗剪强度有什么影响？试解释较疏松的饱和粉细砂地基容易液化的原因。

从土的抗剪强度的机理出发，说明土与钢筋混凝土等材料抗剪强度的区别。

三、判断题

1．地基中孔隙水压力愈大，土的抗剪强度愈高。 （ ）

2．条形均布荷载中点下，剪应力xz τ总等于零。 （ ）

3．当土体中某点3

1σσ=时，该点不会发生剪切破坏。

（ ）

4．一般压缩性小的地基土若发生失稳，多为整体剪切破坏形式。 （ ） 5．地基土的强度破坏是剪切破坏，而不是压缩破坏。 （ ） 6土中应力水平越高，土越易发生破坏，说明土的抗剪强度越小。 （ ）

7．由饱和粘性土的不排水剪切实验可得

)

(2/131σσ-==u u c q ，

=u ?，如果根据这个结果绘制有效应力强度包线也可的到

)(2/131

σσ'-'='c 和

0='u ?。 （ ）

8．正常固结土的不固结不排水试验的破坏应力圆的包线是一条水平线，它说明土样的破坏面与最大剪应力面是一致的。

（ ）

9．同一土样（正常固结）进行固结排水剪和固结不排水剪，他们所得到的有效

应

力

强

度

指

标

基

本

相

同

。 （ ）

四、计算题

某条形基础下地基土体中某点的应力

kPa

z 250=σ，

kPa x 100=σ，kPa xz 40=τ，已知土的030=?，0=c ，

问该点是否剪损。

某饱和土样做三轴固结不排水剪切试验，测得剪切破坏时大主应力1σ、小主

应力

3σ和超孔隙水压力

u ，如下表所示，试用有效应力法和总应力法确定

c '、?'及c 、?。

对某饱和土试样进行无侧限抗压试验，得无侧限抗压强度为160kPa ，如果对同种土进行不固结不排水三轴试验，周围压力为180kPa ，问总竖向压应力为多少，试样将发生破坏？

某中砂试样，经试验测得其内摩擦角

30=?，周围压力

kPa 1503=σ，若垂直压力1σ达到200kPa 时，试问该土样是否破坏。

已知某土样的k P a c 25='，0

29

='?，

kPa 2003=σ，

2.0=f A 求1

σ等于多少时正好达到极限平衡？

6. 某条形基础，底宽2.0m ，埋深d=1.0m ，承受铅直均布荷载250kPa ，基底

以上土的重度为18.5kN/m 3

,地下水齐平基底，饱和重度为20kN/m 3

,地基土

强度指标kPa c 10=，0

25='?，试用太沙基极限承载力公式（安全系数K=2）来判断是否稳定。

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