土力学真题(带答案)

土力学及地基基础试题 课程代码：02398

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1．土是由下列物质中的哪一个的风化产物经过各种地质作用剥蚀、搬运、沉积而成的？ （Α ） A．岩石 B．地核 C．地幔 D．矿物

2．若土颗粒大小均匀、级配不良，则其不均匀系数Cu为（Α ） A．Cu＜5 B．Cu＞5 C．Cu＜10 D．Cu＞10

3．饱和粘性土的无侧限抗压强度试验，其破坏面与最大主应力作用面之间的夹角为（Β ） A．30° B．45° C．60° D．90°

4．当地基塑性区的最大开展深度为基础宽度的四分之一时，相应的基底压力记为（Β ） A．pcr B．p1/4 C．p1/3 D．pu

5．假设土的抗剪强度线与摩尔应力圆相割，则表示土体（⒋ ） A．有一个面达到破坏状态 B．有两个面达到破坏状态

C．在多组主应力作用下破坏

D．两交点之间的圆弧所代表的各个面均达到破坏状态 6．端承型群桩基础，群桩效应系数η的值为（Β ） A．0.8 B．1.0 C．1.25 D．1.67

1

7．在无限均布荷载作用下，地基中的附加应力分布特点是（⒋） A．曲线分布 B．正三角形分布 C．倒三角形分布 D．沿深度不变

8．高耸建（构）筑物应主要验算的地基变形特征是（3 ） A．沉降量 B．沉降差 C．倾斜 D．局部倾斜

9．轻便触探试验所用锤的质量为（Α） A．10kg B．28kg C．63.5kg D．100kg

10．当桩产生负摩擦阻力时，桩相对于地基土的位移是（Α） A．向上 B．向下 C．相对不动 D．侧向

二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分） 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11.受建筑物影响的一部分地层称为《地基》。 12.细颗粒土表面一般带有《负》_电荷。

13.按土的结构划分，粗大土粒一般形成的结构形式为《单粒》结构。

14.岩浆岩是由岩浆侵入地壳或喷出地表而形成的，岩浆喷出地表后形成的岩浆岩称为_《喷出岩》。

15.矩形面积上作用均布荷载时，角点下地基中的附加应力系数αc与l/b、z/b成一定的函数关系，其中的b指的是_《矩形的短边边长》_。

16.按土的压缩系数确定土的压缩性时，如果定义某土为高压缩性，则该土的压缩系数a1-2应大于__《0.5》MPa-1。

17.从土层沉积的应力历史的角度，将土层分为三类，如果土层的超固结比OCR＞1，则该土为_《超固结土》_。

18.基础宽度和深度的地基承载力修正系数为ηb和ηd其数值由查表确定，查表的依据是基底下土的状态和《类别》。

19.建筑物的长高比L/Hf越大，则建筑物的刚度就_《越小》。

20.当地下水的渗流方向向上，且水力梯度达到临界值时，细砂将产生《流砂》现象。

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三、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 21.沉积岩

22.上层滞水 →《埋藏在地表浅处，局部隔水层的上部且具有自由水的地下水。》 23.压缩模量 →《土在完全测限条件下的竖向附加应力与相应的竖向应变的比值。》 24.静止土压力 25.钻探

四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 26.简述软土的工程特性。

答: ①压缩性较高。②强度较低。③透水性较差。④具有显著的结构性。⑤流变性比较明显。 27.在哪些情况下应优先选择桩基础？

答:①高层建筑或重要的和有纪念性意义的大型建筑。②重型工业厂房；超高层结构物；③大型精密机械设备基础；④软弱地基或特殊土上的永久性建筑物；⑤以桩基作为抗震措施的地震区建筑。

五、计算题（本大题共7小题，共50分）

28.某原状土样，试验测得土的天然重度 =18kN/m3,含水量ω=26%，土粒比重ds=2.72。试求该土的孔隙比e、饱和度Sr及干重度 d。（6分）

解e＝〔10×2.72×（1＋0.26）〕／18－1＝0.904 ； 饱 0.26×2.72／0.904＝0.782 ；干（0.26×2.72）÷（1＋0.904）＝14.29

29.地基土呈水平成层分布，自然地面下分别为粉质粘土、细砂和中砂，地下水位于第一层土底面，各层土的重度见图。试计算图中1点、2点和3点处的竖向自重应力。（6分） 解:1点＝0；2点＝18.8×1.5＝28.2；3点＝28.2＋9.6×2.5＝52.2

30.某独立基础，座落于均质粘性土上，土的天然重度 =18.5kN/m3,平均压缩模量Es=5.5MPa。在荷载作用下产生的基底附加压力po=150kPa,在基础中心线上距基础底面下2.0m处A点的附加应力σz=110kPa。试计算基底下2.0m厚度的土层产生的最终压缩量sc(为方便，仅分一层)；如果该土层的平均固结度达到50%，试问此时该土层已经产生的压缩量sct为多少？（7

分）

3

解:｛〔（150＋110）/2〕÷（5.5×1000）｝×200×0.5＝2.37

31.已知：挡土墙高5.0m,填土表面有大面积均布荷载10kPa作用，其余指标如图示。试用朗肯理论计算作用在墙背上A、B两点的主动土压力强度paA、paB及作用在挡土墙背上主动

土压力合力Ea。（7分）

解k=tan（45－22/2）的平方＝0.455 ；Α点0.455×10＝4.55 Β点p=(q+rh)×0.455＝45.05

Ε＝（4.55＋45.05）×5÷2＝124

32.已知某砂土的内摩擦角 =30°,该砂土地基中某点应力单元的受力状态如图所示，mn面为剪切面。当该点处于极限平衡状态时，大、小主应力的比值σ1/σ3为多少？当土样沿mn平面发生破坏时，该面上的剪应力与正应力的比值τ/σ为多少？（7分）

解:δ1/δ2＝tan(45+30/2)的平方＝3 τ／δ＝δtanψ/δ=0.577

4

33.某柱下方形底面基础，底面边长2.8m，基础埋深1.8m，柱作用在基础顶面的轴心荷载标准组合值Fk=1250KN,第一层土为粘土，厚度3.8m，天然重度 =18kN/m3；地基承载力特征值fak=160kPa,深度修正系数ηd=1.6；粘土层下为淤泥层，天然重度 =17kN/m3；地基承载力特征值fak=80kPa，深度修正系数ηd=1.0，取地基压力扩散角 =22°。试分别验算地基持力层

及下卧层是否满足承载力要求。（12分）

34.如图所示，某建筑物采用矩形承台下的桩基础，钢筋混凝土灌注桩，桩的截面直径为450mm，承台底面位于天然地面下1.60m，桩顶贯入承台100mm，天然地面下为5.80m厚的粉质粘土，qsla=30kPa;其下为很厚的砂土，qs2a=75kPa,qpa=4300kPa，试按经验公式确定

单桩的竖向承载力特征值Ra。（5分）

解:4300×3.14÷4×0.45×0.45＋0.45×3.14×（4.2×30＋7.5×75）＝1657.2

5

答案:d＝（2.2＋2.65）÷2＝2.425 l=3349÷〔（300－20×2.425）×3〕＝4.44

题33图

34．某矩形基础底面尺寸b×l=2.50m×5.Om，基底附加压力p0=250kPa。天然状态下，地基土的平均孔隙比e0=0.85，平均压缩系数a=0.37MPa-1，试用规范法计算基础中心点下3.75m厚度范围内土层修正前的最终压缩量S＇。(7分)

矩形面积上均布荷载时角点下的平均竖向附加应力系数

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四、筒答题(本大题共2小题，每小题5分，共10分)

26．土坡的失稳常常是在外界的不利因素影响下触发，常见的不利因素包括哪些?

答:①土坡作用力法生变化；②土体抗剪强度的降低；③静水压力的作用；④地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流；⑤因坡脚挖方而导致土坡高度或坡角增大。

27．为减轻不均匀沉降的危害应采取哪些结构方面的措施?

答：①减轻建筑物自重；②设置圈梁；③减小或调整基础底面的附加压力；④设置连系梁；⑤采用联合基础或连续基础；⑥使用能适应不均匀沉降的结构。 建筑措施：①建筑物的体型应力求简单；②控制建筑物的长高比；③设置沉降缝；④相邻建筑物之间应有一定距离；⑤调整建筑物标高。

五、计算题(本大题共7小题，共50分)

28．某饱和土体积为97cm3，所受到的重力为1.98N，土烘干后重力为1.64N，求该土的含水量，孔隙比e及干重度。(6分)

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解:ω＝（1·98－1·64）÷1.64×100％＝20·7 干重度＝1.64÷97＝16.9 n=（0.207×16.9）÷10＝0.35 e＝0.35÷0.65＝0.54 29．某独立基础，底面尺寸3m×2m，埋深d=2m，作用在地面标高处的竖向荷载F=1000kN，力矩M=200kN·m，试计算基础底面边缘处地基与基础之间的最大压力值pmax。(5分） 解：p＝1000÷3×2＋20×2＝206·67 最大压力 p＝206·67＋（6×200）÷（3×3×2）＝273.33 30．已知某土的抗剪强度指标：c=15kPa，=30°。若给该土的土样施加周围压力=100kPa， 求：(1)达到极限平衡状态时的大主应力； 解 1000tan(45+15)的平方＋2×15tan60=352 (2)破裂面与大主应力作用面的夹角； 45＋30÷2＝60 (3)当=300kPa时，试判断该点所处应力状态。(5分) δ＝0.5×（300＋100）＋0.5×（300－100）cos120＝150 τ＝0.5×（300－100）sin120=86.6 τf=15+150tan30＝101.6＞τ所以满足 31．某独立柱基底面为方形，l=b=4.0m，基础埋置深度d=1.0m，埋深范围内杂填土重度=16kN／m3，其下为粘性土层，天然重度=20kN／m3。若已知图中l、2点的附加应力系数分别为0.8916和0.7008，试求基础下粘性土中的第二层土的沉降量。(10分) 侧限压缩试验e-p关系 p(kPa) e 0 0.89 50 0.86 100 0.84 200 0.81 解自重压δ1＝16＋20×1.2 ＝40 δ2＝40＋20×1.2＝64 附δ1＝0.8916×40＝35.66 δ2＝0.7008×64＝44.8512 自平p1=（40＋64）÷2＝52 （35.66＋44.8512）÷2＝40.2576 p2＝52＋40.2576＝92.2576 e1=0.86+(52-50)÷（100－50）×（0.84－0.86）＝0.8592 e2=0.86＋（92.2576－50）÷50×（0.84－0.86）＝0.8432 s＝（0.8592－0.8432）÷1.8592×1200＝10.3

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32．有一挡土墙高度h=5m，墙后填土重度=18kN／m3，内摩擦角=30°，粘聚力c=10kPa，如果在填土表面作用均布荷载q=5kPa，试用朗肯土压力理论求主动土压力Ea的大小，并画出主动土压力强度沿墙高的分布图形。(10分)

解: k＝tan(45-30/2)的平方=0.333 顶点p=5×0.333－20×0.577=－9.88 低点p=(5+18×5)×0.333-2×10×0.577 ＝20.12 z0=20÷（18×0.577）＝1.65 Ε=0.5×(5－

1.65)×20.12=33.7

33．如图所示的柱下单独基础处于均匀的中砂中，土的重度=17.5kN／m3，修正后的地基承载力特征值fa=250kPa。已知基础的埋深为2.0m，基底为2.0m×4.0m的矩形，作用在柱基上的荷载如图中所示，试验算地基承载力是否满足要求。(8分)

e=（100＋50×2）÷（1600＋20×2×2×4）＝0.104＜4÷6＝0.667可以 pk＝（1600＋20×16）÷8＝240＜250可以 pk(max)=240×＜1＋（6×0.104）÷4＞＝277.44＜300可以

34．承台下长度为12.5m的钢筋混凝土预制桩截面为350mm×350mm，打穿厚度为5m的淤泥质土，进入厚度为7.5m的硬可塑粘土。已知淤泥质土桩侧阻力特征值为qsla=9kPa，硬可塑粘土层桩侧阻力特征值qsla=46kPa、桩端阻力特征值qpa=1750kPa。试确定单根预制桩的竖向承载力特征值。(6分)

解：1750×0·35×0·35＋4×0·35×（5×9＋7·5×46）＝760·375

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高等教育 土力学及地基基础试题

课程代码：02398

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.土的颗粒级配良好，其不均匀系数Cu至少应大于( c ) A.3B.5 C.10D.15

2.土的渗透系数越大，达到某一固结度所需的时间( 4 ) A.固定不变B.不定 C.越长D.越短

3.当软土地基上的高层建筑附近有低层裙房时，从减小不均匀沉降的角度考虑，施工顺序宜为( )

A.先低后高B.同时进行

C.先高后低D.不考虑相互影响，分别施工 4.岩石按成因分类时，花岗岩属于( Β ) A.沉积岩B.岩浆岩 C.变质岩D.砂岩

5.碎石类土、砂土通常具有( c )

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A.蜂窝结构B.絮状结构

C.单粒结构D.单粒、蜂窝、絮状共存结构

6.地基条件、埋深和基底附加压力等均相同的前提下，条形基础的沉降量s条与同宽度的单独基础的沉降量s单两者之间的关系是( Β ) A. s条=s单B. s条s单D.不确定

7.剪切破坏面与最大剪应力作用面一致时，土的内摩擦角值应为( c ) A.0°B.30° C.45°D.90°

8.地下水在土中渗流时，与其渗流速度成反比关系的参数是( c ) A.两点间的水头差B.两点间的距离 C.土的渗透系数D.水力梯度

9.在地基承载力特征值修正计算式中，填方整平地区，对于其中的埋深d值，规范规定，当填土在上部结构施工后完成时，d值应从( c )

A.室外天然地面标高算起 B.室外填土地面标高算起 C.室内、外填土平均地面标高算起D.室内填土地面标高算起

10.计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的( 4 )

A.基本组合 B.标准组合

C.准永久组合，计入风荷载和地震作用D.准永久组合，不计入风荷载和地震作用 二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

11.在强结合水、弱结合水、毛细水及重力水中，受电分子引力作用最强的水是_ 毛细水_。

12.粘性土由可塑状态转变到流动状态时的界限含水量称为________。

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13.朗肯土压力理论假设墙背光滑、竖直，填土面________。 14.挡土墙后理想的回填土宜选用________的填料。

15.均质土层地基，承受矩形底面基础作用，在基底压力不变的情况下，如果基础底面面积增大，则地基压缩层厚度将________。

16.换填垫层法中经常采用砂垫层，一般情况下，砂垫层的厚度宜为________。 17.某矩形基础的基底尺寸l×b=4.8m×2.2m，在地基承载力特征值修正计算式中，基础底面宽度b值应取________m。

18.重力式挡土墙进行稳定性验算时，应包括抗倾覆稳定验算和抗________稳定验算。 19.矩形基础底面为l×b，计算基底中心线上深度z处的附加应力时，依据长宽比l／b和________两项指标来确定附加应力系数αc。

20.地基荷载达到某一数值后，从基础的一侧到另一侧地基形成连续的滑动面，基础四周地面隆起，基础倾斜，甚至倒塌，这种地基破坏模式称为________。 三、名词解释(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 21.基底附加压力 22.压缩模量 23.土的抗剪强度 24.动水力 25.触探

四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）

26．设计中，可以采取哪几方面的建筑措施来减小建筑物不均匀沉降所造成的危害？ 27．土压力分为哪几种？其划分依据是什么？对于同一挡土墙，各种土压力之间的大小关系如何？

五、计算题(本大题共7小题，共50分)

28.如图所示，边长为1.0m的正立方体土的三相草图中，土粒质量ms=1650kg，土粒所占高度hs=0.62m，土中水所占高度hw=0.25m。试计算该土的质量密度ρ和孔隙比e的值。(水的质量密度ρw=1000kg／m3)(6分)

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29．对某粘性土土样进行室内压缩（固结）试验，得到压力p与孔隙比e之间的对应关系如表所示，试计算该土的压缩系数a1-2及与之对应的压缩模量Es(1-2)。（6分）

P(kPa) e 50.0 0.785 100.0 0.728 200.0 0.696 300.0 0.689 400.0 0.682 30．对某粘性土土样进行三轴试验、测得破坏时的大、小主应力如表所示，试根据表中数据用数解法计算该土的抗剪强度指标c、值。（8分）

σ3(kPa) σ1(kPa) 50.0 144.82 100.0 246.80 200.0 836.32 31.图示挡土墙，墙高H=5.5m，墙后填土为粘土，土的物理力学指标如图所示，试用朗肯土压力理论确定主动土压力沿墙高的分布，绘出分布图，并求出主动土压力Ea。（9分）

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32．地质条件如图所示，若不计密实粗砂层的变形，求由地下水大面积下降引起的天然地面的最终沉降量ΔS。（7分）

33．图示某地基上的条形基础，埋深为1.80m，基础宽度取b=2.5m，作用在室内地面标高处的竖向轴心荷载为Fk=495kN/m，持力层土承载力特征值fak=200kPa，其它指标如图，试按持力层承载力要求验算基础底面尺寸是否合适。（8分）

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34．图示三角形承台下的桩基础，采用3根圆形钢筋混凝土桩，桩直径为400mm，承台底面位于天然地面下1.70m，试根据经验公式计算单桩竖向承载力特征值Ra。（6分）

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