《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( )。

1

(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？

第二章 习题

一．判断题

2

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IP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ds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rs＝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rd＝14.5kg/m3，饱和重度rsat＝18kN/m3液性指数IL＝0。试问该土的塑限为多少?(rw＝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?(rsat、r、rd、rs)分别表示饱

3

和、天然状态、干燥状态和土粒重度 ( ) （A）???rsat?rd?rs?1??r?w； (B)???r?rs?1??r?rd?w； （C）???rs?rs?1??r?rd?w。

5． 有若干种粘性土，它们的塑性指数IP，都相同，但液限WL不同，WL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rdmax、最优含水量变WOP、压实度?e (C)天然含水量W、塑限WP、液限WL。

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。

3

10．一个土样含水量w＝15％，干重度rd＝16kN/m3，孔隙率n＝0.35，rw＝10kN/m

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。

4

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2.060310-3 kN,烘干后的干重力为1.226310-3 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/cm, 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?

3

5

(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,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)。

3

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3.2mPAB6mH2.4m原地面D=1.5mz=7.2mM

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。

a2m粉质粘土γ 18.6kN/cm3γsat18.6kN/cm3砂质粘土γ 18.1kN/cm3b37.2kPa3mγsat18.4kN/cm3c91.5kPa

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6．试计算下图所示地基土中的自重应力分布。

水位线2mγ＝19kN/cm3粗砂γsa t＝19.5kN/cm3γ＝19.3kN/cm33粘土γsa t＝19.4kN/cmab76kPa176kPa,W=20%,W1P =55%,W =24?53.2kPa

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 一．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：

?z?0.2?cz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。( )

二．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 。

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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。

三．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( )。

(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％。

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。

。

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？

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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

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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

粉质粘土2m原地下水位36kPa6m下降后地下水位76kPa10m中砂116kPaAA′

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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。 压力P(kPa) 0 50 0.480 100 0.808 200 1.232 400 1.735 稳定时的压缩量（mm） 0

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,

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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 一．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。( )

二．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? 土的抗剪强度?f，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 。

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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 。

三．选择题

1．下列各组土工试验，必须使用原状土样的是( )。

(A)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； (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?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??。 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?＝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。

25

坏时剪应力?=44.5kPa，孔隙水压力u＝16.3kPa，水上土的重度r＝17kN/m3，水下rsat＝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?( rw＝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?对按库仑主动土压力计算的结果有何影

响?( )

(A) ?增大，土压力越小； (B) ?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

31

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, υ1=200, c1=12.0kPa；下层位于水位以下，厚4m，rsat=19.2kN/m3,υ2=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。

a2=3ma1=1mAq = 4 0 KPaa6mbr= 8 kN/ mυ＝20°C = 0BrHKqK

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？

Bγ 20kN/mC 5kPaυ 30°q 20kPaH 4m粘土静止土压力系数 C

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：

32

（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。

q＝20KPar＝18.5KN/m3υ＝20°C＝10KPa粘土2 mA r＝18KN/m31mυ＝30°砂土3m

5．已知挡土墙高10m，墙后填土为中砂，r=18kN/m3,rsat=20kN/m3,υ=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。

第九章 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??50?，Ns＝7.0； ??40?，Ns＝7.9；??30?，Ns＝9.2；??20?。，Ns＝11.7；试问：基坑的极限坡度为多少?( ) ． (A)??40?； (B)??45?； (C)??50?

4．有一粘性土土坡，已知??20?，C＝10kPa，r＝17kN/m3，坡角??18?，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??23?，水流沿坡面向下流动，试问：单位体积渗流

33

力(动水力)为多少？( rw＝10 kN/m)（ ） (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。

7．在C＝15kPa，??10?，r＝18.2kN/m3的粘性土中，开挖6m深的基坑，要求边坡的安全系数为F＝1.5，试问边坡的坡角?应为多少?(已知??10?时，

??30?，Ns＝l 2.58；??45?，Ns＝9.26)( )

3

(A)?35?； (B) ?37.5?； (C) ?45?。

8．在??5?，C＝15kPa，r＝18kN/m3，软土中，开挖深5.5m，坡角??35?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?( ??35?，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？

34

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υ=150，试用瑞典条分法计算土坡的稳定安全系数。

O12.4mOBC8H = 5m1:2567A-2-112344.5H = 22.5m

2．一砂砾土坡，其饱和重度rsat=19kN/m3,内摩擦角υ=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υ=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υ=34,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?

第十章 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，

0

35

2H = 10m

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)P1/4； (B) P1/3； (C)Pcr； (D)Pu。

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。

3

4．在??15?，C＝15kPa，r＝18kN/m的地基表面有一个宽度为3m的条形均布

荷载要求控制安全系数为3，试问条形荷载大小应为多少?(Nr＝1.8，Nq＝4.45，Nc＝12.9)( )

(A)80.7kPa； (B)193.5kPa； (C)242.1kPa。

5．在粘性土地基上C?0，??0，有两个埋置深度相同，荷载强度相同，但宽度不同的条形基础。由于相邻建筑物施工，基坑开挖深度正好等于其埋深。试问对哪个基础影响大?( )

(A)一样大； (B)对大基础影响大， (C)对小基础影响大。 6．根据载荷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。

7．在??0，C＝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，

36

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?(Pcr——临塑荷载Pu——极限荷载)( )

(A)＜ Pcr； (B)＞Pcr； (C)＜Pu。

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(C?0，??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？( ) (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。

37

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

38

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=20，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。

0

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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IL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?sat?20kN/m3，土粒比重Gs?2.68，并测得该砂土的最大干重度?dmax?17.1kN/m3，最小干重度?dmin?15.4kN/m3，则天然孔隙比e为 ，最大孔隙比emax? ，最小孔隙比emin? 。

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。

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