土力学题库

选择题

（1）某砂土的最大孔隙比emax?2.0，最小孔隙比emin?0.5，天然孔隙比e?0.75，则其相对密度Dr为（ ）

（A）1.2 （B）0.83 （C）0.167 （D）5.0 （2）土粒级配曲线越平缓，说明（ ）

（A）土粒均匀，级配不好； （B）土粒不均匀，级配良好； （C）土粒均匀，级配良好； （D）土粒不均匀，级配不好。 （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）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。

（5）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。

（6）前期固结压力小于现有覆盖土层自重应力的土称为（ ） （A）欠固结； （B）次固结； （C）正常固结； （D）超固结。

（7）某饱和粘土层，厚度为h，在满布荷载P作用下固结（单面排水），当t=1a时，固结度U=50%，若同样的饱和粘土层，在满布荷载2P作用下固结，土层厚度为h/2，固结度U=50%时所需的时间为（ ）

（A）t=1a （B）t=1/2a （C）t=1/4a （D）t=2a （8）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）土体中某点作一平面，若该面积元上的?和?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?总是大于有效应力强度线的内摩擦角?。

（9）提高挡土墙墙后的填土质量，使土的抗剪强度增大，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。 （10）所谓临界荷载，就是指：（ ） （A）地基持力层将出现塑性区的荷载；

（B）地基持力层中出现连续滑动面时的荷载；

（C）地基持力层中出现某一允许大小塑性区时的荷载。

问答题

1 什么是地基? 什么是基础? 它们各自的作用是什么? 2 土是如何生成的，它与其他材料的最大区别是什么?

3 土是由哪几部分组成的? 各相变化对土的性质有什么影响?

4 什么叫土粒的级配曲线，如何绘制? 如何从级配曲线的陡缓判断土的工程性质?

?5 土中水具有几种存在形式? 各种形式的水有何特征?

6 土为什么具有几种密度?同一种土，各种密度有何数量间的关系?

7 什么是土的结构? 什么是土的构造? 不同的结构对土的性质有何影响? 8 土的物理性质指标有几个? 哪些是直接测定的?如何测定? 9 土的物理状态指标有几个? 如何判定土的工程性质? 10 什么是土的塑性指数? 其大小与土粒组成有什么关系? 11 比较几种无粘性土，孔隙比越小者一定越密实吗? 12 在推导物理性质指标时，为何可以设Vs = l? 13 什么是冻胀? 什么环境下容易产生冻胀?

14 粘性土在压实过程中，含水量与干密度存在什么关系? 15 为什么无粘性土的压实曲线与粘性土的压实曲线不同? 16 地基土如何按其工程性质进行分类?

17 用相对密度判定土的密实程度有何优缺点?

18 何谓自重应力? 何谓附加应力? 二者在地基中如何分布? 19 何谓基底压力? 何谓基底附加应力? 二者如何区别? 20 计算自重应力时，为什么地下水位以下要用浮重度? 21 基底压力如何分布? 为什么可以假定直线变化?

22 在偏心荷载作用下，基底压力如何计算? 为什么会出现应力重新分布? 23 怎样计算地基中的自重应力、附加应力?

24 对于空间问题是如何求地基中任意点下附加应力的?

25 采用叠加法进行计算时，基底面积划分之后，如何确定b、l? 26 附加应力在基底以外是如何沿深度分布的?

27 基底面积无限大，荷载为均布，此时地基中的附加应力有什么特点? 28 自重应力能使土体产生压缩变形吗? 水位下降能使土体产生压缩变形吗? 29 何谓土体的压缩曲线? 它是如何获得的?

30 何谓土的压缩系数? 它如何反映土的压缩性质? 31 同一种土压缩系数是否为常数? 它随什么因素变化? 32 工程中为何需用a1-2来判断土的压缩性质? 如何判断? 33 什么是土的弹性变形和残余变形?

34 压缩指数Cc与压缩系数α哪个更能准确反映土的压缩性质? 为什么? 35 何谓压缩模量? 与压缩系数有何关系?

36 压缩模量、变形模量、弹性模量有什么区别?

37 荷载试验与压缩试验的变形条件有何不同? 哪个更符合地基实际受力情况? 38 什么是正常固结土、超固结土、欠固结土? 它们在相同荷载作用下变形相同吗? 39 什么是孔隙水压力、有效应力?在土层固结过程中，它们如何变化? 40 什么是固结系数? 什么是固结度? 它们的物理意义是什么?

41 分层总和法、规范法、e-1gp 方法、弹性力学方法有何异同? 为什么说用这些方法算得的地基变形为最终变形?

42 哪些建筑物需要进行沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜的验算? 43 规范法计算变形为什么还要进行修正?

44 由于大量开采地下水导致水位大面积下降，对土体有何影响?

45 同钢材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点? 同一种土的强度值是否 是一个定值? 为什么?

46 影响土的抗剪强度的因素有哪些?

47 什么是土中一点的极限平衡条件? 如何表达?

48 如何理解不同的试验方法会有不同的土的强度，工程上如何选用? 49 地基破坏类型有几种?

50 临塑荷载pcr、临界荷载p1、p1的意义。

3451 试比较普朗特和大沙基极限承载力计算公式的形式。 52 影响土压力的各种因素中最重要的因素是什么?

53 何谓静止、主动、被动土压力? 后填土的平衡状态有何不同? 比较三者的数值 大小。

54 朗肯土压力理论与库仑土压力理论的基本原理有何不同? 其适用条件如何? 55 墙背的粗糙程度、填土排水条件的好坏对主动土压力有何影响?

56 挡土墙有哪些类型?其稳定性验算包括哪些内容? 当抗滑和抗倾覆稳定安全系数不 足时，可采取哪些措施以提高安全系数。

57 为什么挡土墙后一定要做好排水设施? 水对挡土墙的稳定性有何影响? 58 土坡稳定有何实际意义? 影响土坡稳定的因素有哪些?

59 土坡稳定分析条分法的原理是什么? 如何确定最危险圆弧滑动面。 60 土中水有几种存在形态，各有何特性？

61 在基底总压力不变的前提下，增大基础埋置深度对土中应力分布有什么影响？ 62 试比较直剪试验和三轴试验的异同点？ 63 土坡失稳破坏的原因有哪几种？

64 地基破坏的型式有哪几种，地基破坏的过程经历了哪几个阶段？ 65 试从基本概念、计算公式及适用条件等几方面比较压缩模量、变形模量和弹性模量。 66 对简单条分法、毕肖普法及杨布法的异同进行比较。

67 试述影响砂土液化的主要原因，分析防止砂土液化可能的工程措施。 68 土是由哪几部分组成的? 各相变化对土的性质有什么影响?

69 自重应力能使土体产生压缩变形吗? 水位下降能使土体产生压缩变形吗? 70 试比较直剪试验和三轴试验的异同点？ 71 土坡失稳破坏的原因有哪几种？ 72 临塑荷载cr、临界荷载3、4的意义。 73 试从基本概念、计算公式及适用条件等几方面比较压缩模量、变形模量和弹性模量。 74 对简单条分法、毕肖普法及杨布法的异同进行比较。

75 朗肯土压力理论与库仑土压力理论的基本原理有何不同? 其适用条件如何? 76 什么叫流砂现象，它的产生条件是什么？

77 毕肖普条分法和费伦纽斯条方法计算边坡稳定安全系数时，引入的假定哪些相同？哪些不同？

78 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？

79 变形模量和压缩模量有何关系和区别？并推导其关系式。

80 在饱和土的一维固结过程中，土的有效应力和孔隙水压力是如何变化的？ 81 某路堤的断面如下图所示，在路基下有一点N，请绘出N点在下列情况下的应力路径， N点的初始应力状态在图中的A点（只需绘出应力路径的示意图，不需具体数值），并说明哪种情况下地基的稳定性更高？

（a）路堤快速施工一次性填筑到顶，使N点达到破坏；

PP1P1（b）路堤分分四层填筑，每一层填筑完后，间歇一段时间，第四层填筑完后，N点达到破坏。 q'KfAp'N 计算题 31 某土体试样体积60 cm，质量114g，烘干后质量为92g，土粒相对密度ds =2.67。确定该土样的湿密度、干密度、饱和密度、浮密度、含水量、孔隙比、孔隙率和饱和度。

3

2 一体积为100 cm的原状土试样，湿土质量190g，干土质量151g，土粒相对密度2.70， 试确定该土的含水量、孔隙率、饱和度。

3

3 某饱和土样，土粒相对密度2.73，天然密度1.82 g/m，求土的饱和密度、孔隙比、浮重度。

4 某无粘性土的筛分结果如表所示，试绘级配曲线，定级配、定土名。 粒径/mm 粒组含量/% 20~2 11. 3 2~0.5 18. 5 0.5~0. 25 26.4 30.25~0. 075 0.075~0.05 19.6 <0. 05 4.1 20. 1 5 某地基为砂土，湿密度为1.80g/cm，含水量21%，土粒相对密度2.66，最小干密度

33

1.28 g/cm ，最大干密度1.72 g/cm ，判断土的密实程度。

3

6 某地基土含水量19.5%，土粒相对密度2.70，土的干密度1.56 g/cm，确定孔隙比、饱和度。又知该土的液限28.9%、塑限14.7%、求液性指数、塑性指数，确定土名，判定土的状态。

1-7 已知甲、乙两土样物理性质指标如表所示：

ds 土样 Sr w L/% w p /% w/% 甲 已 32 23 20 16 37 2. 72 1. 0 1. 0 27 2.66 判断下列结论的正误。 (1) 甲比乙具有更多的粘粒； (2) 甲比乙具有更大的密度； (3) 甲比乙具有更大的干密度； (4) 甲比乙具有更大的孔隙比。

7 某建筑场地，地表水平，各层土水平，基本情况如下：第一层为填土厚度为1. 7 m，

33

γ=16 kN/m，第二层为粉土厚度为3m，γ=18 kN/ m；第三层为粉质粘土厚度为2m，γ=19 kN/ 33

m；第四层为粘土厚度为4m，γ=18 kN/ m。试绘自重应力σcz沿深度的分布。

8 某建筑场地的地质剖面图如图2-29 所示，试绘σcz沿深度的分布图。

9 在地基表面作用有集中荷载，试计算地基中1、2、3、4、5 点附加应力(如下图)。

10 有一条形基础，基础宽度为4.0m，基底附加应力为270 kPa，试求基底中心、边缘、边缘外2m地基中深度为1m、2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m、9m、10 m 处的σz、σx、 τxy的数值，并绘出σz 在基底中心、边缘处沿深度的分布和深度为5m处水平面的σz 分布。

11 如例2-4中荷载为三角形分布，p0=200kPa。试绘出σz 在中心点、边缘外2m 处沿深度的分布。

12 如例2-5中荷载为梯形分布，Pmax=370kpa，Prnin=170kPa，σz将如何分布?

13 有一矩形基底，面积为2m×4m，均布荷载p0=170kPa。试求基底中心点及两个边缘中心点下z=4m处的附加应力σz 。

14 己知某土样的土粒相对西度ds=2.70， 重度γ=19.9 kN /m，含水量ω=20%，取该土样进行压缩试验，环刀高h0 =2.0 cm；当压力为p1=100 kPa时测得稳定压缩量ΔSl =0.70 mm； p1=200kPa时，ΔSl=0.95mm，试求eo、el、e2、a1- 2、Esl-2，并评价该土的压缩性。

15 直径为20m 的大型储油罐，修建在下图所示的地基上，软粉质粘土的压缩试验结果如下表，基底附加应力p0=120 kPa。试计算粉质粘土层的变形。

荷载/kPa 孔隙比 60 0.904 100 0.867 150 0. 850 200 0.832 250 0. 820 16 如图所示，某柱基础底面尺寸为2.0m×3.0m，基础埋深d=l.0m，上部荷载F=1000 kN，

3

地基为均质粘土，重度γ=18 kN/m、压缩模量Es=5.0 MPa，地基承载力特征值120kPa，试分别用单向压缩分层总和法与规范法计算基础最终沉降量(压缩资料如下表)。

压力/kPa 孔隙比 O 50 1. 086 100 0. 923 200 0. 796 400 0. 699 1. 213 17 已知某建筑物基底压力为P=240kPa，该建筑物建在8m厚的粘土层上，附加应力如图-1

所示，粘土层上下均为透水砂层，粘土层的初始孔隙比eo= 0.888，压缩系数a=0.46 MPa，渗透系数k =0.0018m/年。试确定：(1) 粘土层的最终沉降量 (2) 加荷一年后的地基变形量 (3) 沉降100mm所需时间 (4) 固结度达80% 时所需要的时间。

18 某地基土样进行直剪试验，其结果是，在法向应力为100 kPa、200 kPa,、300 kPa、 400 kPa时，测得土的抗剪强度分别为67kPa、119kPa、161kPa、215kPa。试用作图法求解土的抗剪强度指标c、φ值。若作用在土样申某平面上的正应力和剪应力分别为220 kPa 和100 kPa ，试问且? 是否会剪切破坏?若土样中某平面上的正应力和剪应力分别为180 kPa 和130 kPa ，该面是否会剪切破坏?

19 已知某地基土的内摩擦角为35°，粘聚力为60kPa ，已知最小主应力为160kPa ，问剪切破坏时的最大主应力为多少?

20 某砂样进行直剪试验，当σ=300 kPa 时，τf=200 kPa，试求：(1) 砂样的内摩擦角φ；(2) 破坏时的最大最小主应力 (3) 最大主应力与剪切面所成的夹角。

21 一组三个饱和粘性土试样，进行三轴固结不排水剪切试验，其结果如下表，试用作图法求该土样的总应力和有效应力强度指标cc u、φc u和c' 、φ'。 周围压力σ3/kPa 100 200 300 剪切破坏时 σ1/ kPa 205 385 570 ur / kPa 63 110 150 22 一条形基础，宽度b=3m，埋深d=2m，建于均质粘性土地基上，地基上的重度 γ= 19 kN /m，粘聚力c=12 kPa ，内摩擦角φ=15°。试求 (1) 临塑荷载pcr 和p1(2)分

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别按普朗特和太沙基公式求极限承载力pu (3) 当地下水位上升到基础底面时，极限荷载有无变化?

3

23 某挡土墙高4m，墙背竖直光滑，墙后填土面水平，填土为干砂，γ=18kN/m ，φ=36°，φ' =38°。试计算作用在挡土墙上的静止土压力E0、主动土压力Ea 及被动土压力Ep 。

24 某挡土墙高8m，墙后填土为两层，其物理力学性质指标如图所示，试用朗肯理论分别计算作用在墙背的主动土压力和被动土压力的分布、大小及其作用点。

25 某挡土墙高4.5m，墙后填土为中密粗砂，γ=18.48kN/m，W = 10%，φ= 36°，δ= 18°，β=15°，墙背与竖直线的夹角α= -8 °，试计算该挡土墙主动土压力的大小、方向及作用点。

26 某挡土墙高7 m，墙背竖直光滑，墙后填土面水平，并作用连续均布荷载q=20 kPa ，填土组成、地下水位及土的性质指标如图所示，试求墙背总侧压力E及作用点的位置，并绘侧压力分布图。

3

27 某重力式挡土墙高5 m，墙背铅直光滑，填土面水平如图所示，砌体重度γk=22 kN/m，基底摩擦系数μ=0.5，作用在墙背上的主动土压力Ea=51.6 kN /m，试计算该挡土墙的抗滑和抗倾覆稳定性。

3

28 一均质土坡，坡高5m，坡度为1∶2 ，土的重度γ= 18 kN/m时，粘聚力c=10 kPa ，内摩擦角φ=15°，试用条分法计算土坡的稳定安全系数。

3

29 某地基土的天然重度γ= 18.6 kN /m，内摩擦角φ=15°，粘聚力c=8kPa，当采用坡度1∶1开挖基坑时，试用图5-31 确定最大开挖深度为多少?

3

30 已知某粘性土的液限为48%，塑限为25%，饱和度为0.95，孔隙比为1.5，试计算塑限指数、液性指数并确定粘性土的状态。（8分）

31 某土样粘聚力c=15kPa、内摩擦角??32，承受?1＝500kPa、

0?3＝150kPa的应力，

试用数解法和图解法判断该土样是否达到极限平衡状态？（8分）

32 一挡土墙，其墙背直立光滑，填土面水平，填土面上作用有连续均布荷载q=20kPa，如图所示，试计算作用在挡墙上的主动土压力

Ea（大小、方向、作用点、分布图）（12分）

q?20kPa粉质粘土??18.9kN/m34.2 mC?9.8kPa ??150 33 厚度为10m的粘土层，上下层面均为排水砂层，已知粘土层孔隙比

e0＝0.9，压缩系

数a＝0.25MPa-1，渗透系数k=6.0×10-8cm/s，地表瞬时施加一无限分布均布荷载p=200kPa。

（12分）

试求：（1）加载半年后地基的沉降；

（2）粘土层达到80%固结度所需要的时间。 34 一体积为100 cm3的原状土试样，湿土质量190g，干土质量151g，土粒相对密度2.70，试确定该土的含水量、孔隙率、饱和度。（8分）

35 某土样粘聚力c=15kPa、内摩擦角??32，承受?1＝500kPa、?3＝150kPa的应力，试用数解法和图解法判断该土样是否达到极限平衡状态？（8分）

36 某粘性土样进行击实试验，湿土重5kg，含水量10%，若要制备含水量为15%的土样，需要加多少水？标准击实后称重，计算得出击实土样的湿容重?=2.2g/cm3，则该含水量条件下土样的干容重

0?d为多少？（8分）

37 某饱和粘性土，在三轴仪中进行CU试验，得到土样?’=280，c’=0 kPa，如果该试样受到?1=200kPa，

?3=150kPa，测得孔隙水压力u=100kPa，问该试样是否会破坏？（8分）

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