土力学 1-卷A及其答案

第一部分选择题

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．用以衡量土透水性大小的指标是 ( )

A．水头梯度 B．渗透系数 C．动水力 D．相对密实度 2．关于自重应力，下列说法错误的是 ( )

A．由土体自重引起 B．一般不引起地基沉降 C．沿任一水平面上均匀地无限分布 D．大小仅与土的天然重度相关 3．土体的总应力抗剪强度指标为c、φ，有效应力抗剪强度指标为c＇、φ＇则其剪切破坏时实际破裂面与大主应力作用面的夹角为 ( )

4．太沙基的地基极限承载力理论假设基础底面是 ( )

A．粗糙的条形面积 B．光滑的条形面积 C．粗糙的矩形面积 D．光滑的矩形面积 5．当挡土墙后填土中有地下水时，墙背所受的总压力将 ( ) A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定

6．详细勘探探孔的深度以能控制地基主要受力层为原则，当基础宽度不大于5m，且沉降计算深度内无软弱下卧层时，对条形基础，探孔深度一般可取基础宽度的 ( )

A．1倍 B．2倍 C．3倍 D．4倍

7．如果矩形底面基础的尺寸为1 x b =10m x7m，在进行地基承载力特征值修正时，公式中6应取 ( ) A．3m B．4m C．6m D．7m

8．对于砌体承重结构，在计算地基变形时，控制的变形特征是 ( ) A．沉降量 B．倾斜 C．局部倾斜 D．沉降差

9．以承受竖向荷载为主的桩基础，桩顶嵌入承台的长度不宜小于 ( ) A．10mm B．20mm C．50mm D．150mm

10. 一般情况下，软土的不排水抗剪强度值小于 ( ) A．1OkPa B．20kPa C．40kPa D．60kPa

第二部分非选择题

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.粘性土按塑性指数分为粉质粘土和粘土，粉质粘土的塑性指数为____。 12.埋藏在地表浅处、局部隔水层之上且具有自由水面的地下水称为____。 13.布辛涅斯克解是弹性解，竖向集中荷载作用点处的应力将趋于____。

14.在局部荷载作用下，地基中的竖向附加应力分布范围相当大，它不仅分布在荷载面积之内，而且分布在荷载面积以外，这种现象称为附加应力的____现象。

15.土的压缩模量E是土在____条件下应力与应变的比值。

16.饱和土的渗透固结过程是有效应力逐渐增加，孔隙水压力逐渐____的过程。

17.按剪切前的固结程度、剪切时的排水条件以及加荷速率，直剪试验可划分为快剪、________和慢剪三种试验方法。 18.粘性土土坡稳定性分析的瑞典条分法，其基本原理是：假定土坡的滑动面为________面。

19.对一级建筑物的场地进行地质勘察时，每一主要土层的试样数量不宜少于________个，同一土层孔内的原位测试数据不应少于6组。 20.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________组合计算，且不应计入风荷载和地震作用。 三、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 21.液性指数 22.压缩模量 23.触变性

24.鉴别孔 25.摩擦型桩

四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）

26.三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法？工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标？ 27.松散砂土产生液化的机理是什么？防止砂土液化的主要方法是什么？ 五、计算题（本大题共7小题，共50分）

28.对某砂土进行常水头渗透试验，该砂土的渗透系数k=0.02cm/s，试样长度ι=15cm，试样两端的水头差h =45cm。求水在土中的渗透速度。 29.已知作用于基础上部的荷载F=2800kN，基础底面尺寸为4×5(m)，地基土为均质粘性土，其重度γ= 19kN/m，基础底面埋深2m，试求基底附加压力P0。（已知基础及其上的土的平均重度γG= 20kN/m）（6分）

3

2

3

30.已知某地基土的内摩擦角φ=30°，粘聚力c= 20kPa，地基中某点受到的大主应力σ1=450kPa，小主应力σ3=150kPa，试用数解法判断该点是否达到极限平衡状态？（7分）

31.设某荷载在地基中引起的附加应力如图所示，若已知土体平均压缩模量Es=5MPa，试求图中BC两点间土层的最终沉降量ASBC。当地基平均固结度达到60%时，该沉降量将是多少？（7分）

32.某挡土墙高4m，墙后填土的物理力学指标如图示。现实测得作用在挡土墙背上的水平向土压力合力值为70kN/m。试用朗肯土压力理论验算墙后土体是否已达到主动极限平衡状态。（7分）

33.某墙下条形基础在地面处的轴向力设计值Ⅳ=160kN/m，基础埋深1.Sm，地基为粘性土（ηb =O，ηd=1.1），γ=16. OkN/m3，γsat=17. 6kN/ m

3，地基承载力标准值

fak= 130kN/m2，地下水位位于地面下0. 5m，试设计该基础。（9分）

（已知基础及土的平均重度γG= 20. OkN/ m3，水的重度γw=10. OkN/ m3）

34.有一柱下桩基础，采用4根直径为500mm的灌注桩，桩的布置及承台尺寸如图示（平面图中尺寸单位为毫米），承台埋深取1. 5m，桩长为9m，穿过粉质粘土进人中砂层2.5m，粉质粘土的桩侧阻力特征值qsla= 25kPa，中砂的桩侧阻力特征值qs2a=40kPa，桩端阻力特征值qPa=3500kPa。 (1)按经验公式计算单桩竖向承载力特征值Ra；（6分）

(2)相应于荷载效应标准组合时，作用于地面标高处的竖向力Fk=3500kN，弯矩Myk=200kN·m，验算桩的承载力是否满足要求。（4分） 土力学及地基基础试卷答案详解

1．B【解析】土的渗透系数是表示土透水性质的常数。

2．D【解析】自重应力的大小与土的天然重度相关和地下水位以及深度有关。

3．C【解析】破坏面与大主应力作用面的夹角为，只有取为有效内摩擦角的时候才能代表实际破裂角，即夹角为。

4．A【解析】太沙基公式适用于均质地基上基础底面粗糙的条形基础。

5．A【解析】当挡土墙后填土中有地下水时，墙背同时受到土压力和静水压力的作用，显然，作用在挡土墙上的总侧压力增大了。 6．C【解析】勘探孔深度对条形基础一般可取为3.Ob。 7．C【解析】6为基础地面宽度，当6大于6m时取b=6m。

8．C【解析】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沉降，对于砌体承重结构，应由局部倾斜控制。 9.C 10.B

11. 10

21.液性指数是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。

22.土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的竖向应变的比值即为土的压缩模量。 23.粘性土抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质称为土的触变性。

24．在钻机钻进时，仅取扰动土样，用以鉴别土层分布、厚度、及状态的钻孔，称为鉴别孔。 25.桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受的桩称为摩擦型桩。

26.三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法？工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标？ 答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪、和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，如果施工进度快，而地基土的透水性低且排水条件不良，可采用不固结不排水试验的结果，如果加荷速率较慢，地基土的透水性较大，以及排水条件又较佳，则可采用固结排水试验的结果，对于一般排水条件下的土，则应采用固结不排水试验的结果。 27.松散砂土产生液化的机理是什么？防止砂土液化的主要方法是什么？

答：在振动（如地震）作用下，松散砂土将产生液化，液化的原因在于砂土受到振动后趋于密实，导致土体中孔隙水压力骤然上升，相应土粒间的有效应力减小，从而降低了土的强度。在周期性的振动荷载作用下，孔隙水压力逐渐累积，甚至可以抵消有效应力，使得土粒处于悬浮状态。此时土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性，这种现象就称为液化。防止砂土产生液化的主要方法是改良土质，增加砂土的密实度。施加动荷载是增加砂土密实度的有效方法。

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即可知墙后

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