土力學本科復習題

第一章緒論.二、填空題1.土的三相組成包括（氣相、液相、固相）。2.1925年，美國（太沙基）發(fā)表了第一本《土力學》專著。3.基礎按埋置深度可分為（淺基礎、深基礎）。第二章土的物理性質一、選擇題.用粒徑級配曲線法表示土樣的顆粒組成情況時，若曲線越陡，則表示土的（顆粒級配越差）.判別粘性土軟硬狀態(tài)的指標是（液性指數(shù)）.對工程會產生不利影響的土的構造為：（裂隙構造）.土的結構為絮狀結構的是:（粘粒）.土粒均勻，級配不良的砂土應滿足的條件是（CU為不均勻系數(shù)，CC為曲率系數(shù)）：（CU<5）.不能傳遞靜水壓力的土中水是：（結合水）.下列土中，最容易發(fā)生凍脹融陷現(xiàn)象的季節(jié)性凍土是：（粉土）.當粘性土含水量減小，土體積不再減小，土樣所處的狀態(tài)是：（固體狀態(tài)）.同一土樣的飽和重度Ysat、干重度Yd、天然重度Y、有效重度Y’大小存在的關系是：（Ysat>Y>Yd>Y'）.已知某砂土的最大、最小孔隙比分別為0.7、0.3，若天然孔隙比為0.5，該砂土的相對密實度Dr為：（0.5 ）.親水性最弱的粘土礦物是：（高嶺石）.土的三相比例指標中需通過實驗直接測定的指標為：（土粒比重、含水量、密度）.細粒土進行工程分類的依據(jù)是：（塑性指數(shù)）.下列指標中，哪一指標數(shù)值越大，密實度越小。（孔隙比）.土的含水量w是指：（土中水的質量與土粒質量之比）.土的飽和度Sr是指：（土中水的體積與孔隙體積之比 ）.粘性土由半固態(tài)轉入可塑狀態(tài)的界限含水量被稱為：（塑限）.某粘性土樣的天然含水量3為20%，液限3L為35%，塑限3p為15%，其液性指數(shù)IL為：（0.25）.根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）進行土的工程分類，砂土為:（粒徑大于2mm的顆粒含量W全重的50%、粒徑大于0.075mm的顆粒含量>全重的50％的土）.根據(jù)規(guī)范GB50007進行土的工程分類，粘土是指：（塑性指數(shù)大于10的土）.某土樣的天然重度Y=18kN/m3，含水量w=20%，土粒比重ds=2.7，則土的干密度pd為：（1.5g/m3）.受水浸濕后，土的結構迅速破壞，強度迅速降低的土是：（濕陷性黃土）.下列礦物質中，親水性最強的是：（蒙脫石 ）.不均勻系數(shù)大于10時,（級配良好）.在下列指標中，不可能大于1的指標是（飽和度）。.區(qū)分粉質粘土與粘土的指標是（塑性指數(shù)）.《規(guī)范》規(guī)定砂土的密實度用（標準貫入錘擊數(shù)）來劃分。.烘干法用于測定土的（天然含水量 ）.如下土的四個密度指標中，常被用來評價夯實質量的是（干密度pd）.采用搓條法測定塑限時，土條出現(xiàn)裂紋并開始斷裂時的直徑應為（3mm ）二、填空題1..土的顆粒級配曲線愈陡，其不均勻系數(shù)Cu值愈（小）。.人工填土包括素填土、沖填土、壓實填土和（雜填土）。.若某土樣的顆粒級配曲線較緩，則不均勻系數(shù)數(shù)值較（大），其夯實后密實度較（大）。.級配良好的砂土是指不均勻系數(shù)三（5）且曲率系數(shù)為（Cc=1-3）的土。.利用（土的顆粒級配）曲線可確定不均勻系數(shù)例；為了獲得較大密實度，應選擇Cu值較（大）的土作為填方工程的土料。.能傳遞靜水壓力的土中水是（重力）水和（毛細）水。.影響壓實效果的土中氣是與大氣（隔絕）的氣體，對工程性質影響不大的土中氣是與大氣（相連通）的氣體。.對于粒徑小于0.075mm的顆粒分析應采用（篩分）法，對于粒徑大于0.075mm的顆粒分析應采用（沉降分析）法。.粘性土越堅硬，其液性指數(shù)數(shù)值越（?。承酝恋恼沉：吭礁?，其塑性指數(shù)數(shù)值越（大）。.小于某粒徑土的質量占土總質量10%的粒徑，稱為（有效）粒徑，小于某粒徑土的質量占土總質量60%的粒徑，稱為（限定）粒徑。.處于半固態(tài)的粘性土，其界限含水量分別是（塑限、縮限）。.根據(jù)塑性指數(shù)，粘性土被分為（粉質黏）土及（粘）土。.淤泥是指孔隙比大于（1.5）且天然含水量大于（WL）的土。.無粘性土根據(jù)土的（顆粒級配）進行工程分類，碎石土是指粒徑大于2mm的顆粒超過總質量（50%）的土。.凍脹融陷現(xiàn)象在（季節(jié)）性凍土中易發(fā)生，其主要原因是土中水分向凍結區(qū)（遷移積聚）的結果。.粘性土的靈敏度越高，受（外力擾動作用）后其強度降低就越（低），所以在施工中應注意保護基槽，盡量減少對坑底土的（結構外力）擾動。.通?？梢酝ㄟ^砂土的（相對）密實度或標準貫入錘擊試驗的（錘擊數(shù)N）判定無粘性土的密實程度。.土的結構有（單粒結構、蜂窩結構、絮凝結構）三種基本類型。五、實驗題.有關含水量實驗數(shù)據(jù)的處理土樣盒的質量（g）盒+土樣的質量（g）盒+干土的質量（g）125.2156.8123.3225.3168.5132.1325.1161.2126.5土1：W1=(156.8-123.3)/(123.3-25.2)*100%=34.1%土2：W2=（168.5-132.1）/（132.1-25.3）*100%=34.1%土3：W3=（161.2-126.5）/（126.5—25.1）*100%=34.2%.土體擊實實驗有哪些步驟？答：1.制取取樣；2.取出擊實筒，在其內面涂抹潤滑油，并稱其質量；3.放土擊實，分三次放土，第一次放2/3擊實筒高，第二次加土至筒高，第三次加土至護筒高，每次擊25次；4.稱量擊實后土與筒的質量；5.測定含水量3.擊實實驗需要注意哪些事項？答：1、試驗用土：一般采用風干土做試驗，也有采用烘干土做試驗的。2、加水及濕潤：加水方法有兩種，即體積控制法和稱重控制法，其中以稱重法效果為好。灑水時應均勻，浸潤時間應符合有關規(guī)定4.測定擊實實驗需要哪些器材？答：1)擊實儀；2)天平；3)臺秤；4)推土器；5)篩：孔徑為5mm；6)其它:噴水設備、碾土設備、修土刀、小量筒、盛土盤、測含水率設備及保溫設備等。5.酒精燃燒法的實驗步驟？答：1、取代表性試樣，放入稱量盒內，稱濕土質量。2、用滴管將酒精注入放有試樣的稱量盒中，直至盒中出現(xiàn)自由液面為止。為使酒精在試樣中充分混合均勻，可將盒底在桌面上輕輕敲擊。3、點燃盒中酒精，燃至火焰熄滅。4、將試樣冷卻數(shù)分鐘，按2、3方法重新燃燒兩次。5、待第三次火焰熄滅后，蓋好盒蓋，立即稱干土質量，準確至0.01g。六、計算題.在對某地基土進行試驗時，以環(huán)刀切取土樣。土樣高度2cm，上、下底面積為50cm2,稱得原狀土樣質量為190g，烘干后土樣質量為150g。試計算土樣的密度和含水量。若該土樣處于飽和狀態(tài)，試計算土樣的孔隙比。答：p=m/v=190/(50+50)=1.9g/cm33二mw/ms*100%=(190-150)/150*100%=26.7%e=Vv/Vs=Vv/(V-Vv)=Vw/(V-Vw)=(190-150)/(100-(190-150))=66.7%.某土樣重180g，相對密度為2.7,烘干后重135g。若將該土樣壓密，使其干密度達到1.5g/cm3,飽和度為100%，試求此時土樣的天然重度、含水量、孔隙比。答：m=180gms=135gmw=m—ms=45gVs=ms/ds=50cmVw=mw=45cmVv=Vw/(Vw/Vs)=50cmV=ms/(Vs/Vw)=90cmmw=Vw=V-Vs=40gm=ms+mw=175gY=m/v*g=19.4kN/m33=mw/ms*100%=30%e=mw/Vv=0.83.某賓館地基土的試驗中，用體積為72cm3的環(huán)刀測得原狀土樣重129.5g，烘干后土重121.5g，土的比重為2.7，計算w,e,Sr,丫,丫sat,丫’，丫d。答：V=72cm3 m=129.5gms=121.5gds=2.7mw=m-ms=8.0gVw=8.0cm3Vs=ms/ds=45cm3Vv=V-Vs=27cm33=mw/ms=6.58%e=Vv/Vs=0.6Sr=Vw/Vv*100%=29.6%Y=m/v*g=17.99kN/m3Ysat=(ms+Vvpw)/V*g=20.63kN/m3Y’=Ysat-Yw=10.63kN/m3 Yd=ms/v*g=16.88kN/m3Ysat>Y>Yd>Y’.一工廠車間地基表層為雜填土厚1.2m，第2層為粘土厚5m，地下水位深1.8m。在粘性土中部取土做試驗，測得天然密度為1.84g/cm3，土粒比重Gs為2.75。試求此地基土的天然含水率，浮密度，干密度，孔隙比和孔隙率。答：p=1.84ds=2.753=Sre/dsSr=100%口e=wdsE=ds（1+w）pw/e-1口wds=ds（1+w）pw/e-W1.84w=（1+w）-1.84口w=39.4p'=（ds—1）e/ds（1+w）=0.84g/cm3pa=p/1+w=1.32g/cm3e=dspw/pa-1=1.08因為Sr=wpa/npw=1所以n=wpa/pw=52%.某砂土土樣的密度為1.77g/cm3,含水率為9.8%,土粒比重Gs為2.67。烘干后測得最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943.試求孔隙比和相對密實度，并評定該土的密實度。答：由e=ds（1+w）Pw/P-1=0.963Dr=emax-e/emax-emin=0.943-0.963/0.943-0.461=0.595因為0.67口0.595>0.33所以該砂土的密實度為中密.某砂土的含水率為28.5%、土的天然重度為19kN/m3、土粒相對密度為2.68,顆粒分析結果如下表。土樣顆粒分析結果土粒組的粒徑范>2圍（mm）2~0.50.5?0.250.25?0.075<0.075粒組占干土總質9.4量的百分數(shù)（％）18.621.037.513.5求：（1）確定該土樣的名稱;答:粒徑大于0.075mm的顆粒為9.4%+18.6%+21.0%+37.5%=86.9%超過全重的50%，因此為細砂（2）計算該土的孔隙比和飽和度；答：e=ds（1+3）pw/p-1=0.81Sr=3ds/e*100%=94.3%（3）確定該土的濕度狀態(tài)；答：因為Sr=94>80，所以飽和（4）如該土埋深離地面3m以內，其標準貫入試驗錘擊數(shù)為14,試確定該土的密實度。答：因為10<N=14<15，所以稍密.某粘性土的含水率為36.4%,液限為48%,塑限為35.4%。（1）計算該土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)；（2）確定該土的名稱及狀態(tài)。答：3=36.4%3L=48%3p=35.4%Ip=3L-3p=12.6IL=（3-3p）/Ip=0.08（2）因為10<Ip=12.6<17,所以屬于粉質粘土；0<IL=0.08<0.25,所以硬塑狀態(tài).某濕土重180g,已知其含水率為18%，現(xiàn)需配置含水率為25%的土樣，需加水多少？答：m1=180g31=18%32=25%

m2=m32/ms*100%=25%m32=0.25*152.54=38.14g需加水38.14-27水6=10.7g.由試驗測得某原狀土樣的天然重度Y=18kN/m3,含水量3=30%,土粒相對密度d=2.7。試計算該土樣的孔隙比和干重度。（水的重度Yw=10kN/m3）答：e=Ywds（1+3）/丫—1=0.95yd=Y/（1+3）=13.85kN/m3.如圖所示，邊長為1.0m的正立方體土的三相草圖中，土粒質量m=1650kg,土粒所占高度h=0.62m,土中水所占高度h=0.25m。試計算該土的質量密度p和孔隙比e的值。s（水的質量密度p=1000kg/m3）答：mw=1000*0.25=250m=ms+mw=250+1650=1900p=m/V=1900g/cm3 Vv=V-Vs=0.38e=Vv/Vs=0.613.用環(huán)刀切取土樣，其體積為100cm3,質量為185g,試樣烘干后質量為145g。若已知該土的土粒比重為2.73，試求該土的天然密度、含水量及孔隙比。答：p=m/v=1.85g/cm3 3=mw/ms*100%=27.6%e=Vv/Vs=dspw/pd-1第三章土中應力計算一、選擇題1．使土體體積減少的主要因素是（土中孔隙體積的減少）TOC\o"1-5"\h\z某柱作用于基礎頂面的荷載為800kN,從室外地面算起的基礎深度為1.5m,室內地面比室外地面高0.3m,基礎底面積為4m2,地基土的重度為17kN/m3,則基底壓力為（233kPa ）。某箱形基礎，上部結構和基礎自重傳至基礎底面的壓力p=100kPa，地基土天然重度Y=18.5kN/m3,若使基底附加壓力基本為零，則基礎的埋深應?。?.40m ）有關地下水位下降會引起哪些變化（自重應力增加 ）5．計算土中自重應力時,地下水位以下的土層應采用（浮重度 ）。6．計算基礎及上回填土的總重量時,其平均重度一般取（20kN/m3 ）。7．在單向偏心荷載作用下,若基底反力呈梯形分布,則偏心距與矩形基礎長度的關系為（e<L/6 ）。8．由于建筑物的建造而在基礎底面處產生的壓力增量稱為（基底附加應力）。9.在基底附加壓力的計算公式P二P—Ymd,d為（從天然地面算起的埋深，對于新填土場地應從老天然地面算起0 ）。

二、計算題1.有一柱下單獨基礎，其基底面積為3mx2m,埋置深度d=1.2m,作用于基礎頂面中心的豎向荷載為3000kN。地基為均質粘性土，其重度為Y=18kN/m3,試求基底附加壓力。答：Po=P-Ymd=F/A-Ymd=3000/3*2-18*1.2=478.42．計算圖所示水下地基土中的自重應力分布。答：ocz1=0kPaY1'=Y’sat-Yw=8.5kN/而Ocz2=r1'h2=85kN/而 ow=Yw(h1+h2)=130kPao’cz2=ocz2+ow=215kPaocz3=o’cz2+Y3h3=306.5kPa3.某建筑場地的地質剖面如下圖所示,試計算各土層界面及地下水位面的自重應力,并繪制自重應力曲線。答：ocz1=17*2=34.0kPaocz2=ocz1+19*3.8=106.2kPaocz3=ocz2+(18.20-10)*4.2=140.64kPaocz4=ocz3+(19.6-10)*2=159.84kPa159.84+10*6.2=221.84kPa4．地質條件如圖所示,求由地下水位下降后引起的自重應力變化？

砂煤=2400kPa細/=9.5kN/mJ粉砂煤=2400kPa細/=9.5kN/mJ粉.T&5kN/m：厚地下水位天然地面現(xiàn)地下水位密實粗砂層，很厚答：原地下水位：acz1=r1h1=27.5kpaacz2=acz1+r’h2=75.2kpa現(xiàn)地下水位：acz2=r(h1+h2)=120.25kpa5．地基土呈水平成層分布，自然地面下分別為粘土、細砂和中砂，地下水位于第一層土底面，各層土的重度如圖所示。試計算圖中1點、2點和3點處的豎向自重應力。4.6m自然地面V-粘土Y[=17.4kN/n?4.6m自然地面V-粘土Y[=17.4kN/n?2點細砂Y*=19.8kN/m33點中砂,%=20kN/m3答：acz1=0acz2=r1h1=24.36kpaacz3=acz2+r2h2=69.44kpa6.如上圖所示的柱下獨立基礎底面尺寸為5mx2.5m,試根據(jù)圖中所給資料計算基底壓力p,pmax,pmin答：合力N=F1+F2+G=2000+200+20*5*2.5*2=2700kpa合力矩M=M1+F2e2=800+200*0.5=900kN*m合理偏心距e=M/N=1/3<L/6=5/6Pmax=N/A（1+-6e/L）=2700/5*2.5*（1+-（6*1/3）/5）min=302.4129.6基底附加壓力Po=P-Ocd=302.4-24.34129.6-24.34acd=rh1+r’h2=18.4*0.6+（19.5-10）*1.4=24.34kpa第四章土的變形性質及地基沉降計算一、填空題.地基的壓縮變形是由（附加）應力引起的。.a1-2表示壓力范圍p1=（lOOkpa）,p2=（200kpa）的壓縮系數(shù)，工程上常用a1-2評價土的壓縮性的高低。.地基最終沉降量由（瞬時沉降、固結沉降、次固結沉降）組成的。.前期固結壓力與現(xiàn)有土自重應力的比值稱為（超固結比）。.土體沉降主要由于（孔隙）體積縮小而造成的。6．可通過室內試驗測定的土體壓縮性的指標有（壓縮系數(shù)）、（壓縮指數(shù)）、和（壓縮模量）。7.飽和土的滲透固結過程是有效應力逐漸增加，孔隙水壓力逐漸（消散）的過程。8．土的壓縮模量越大，土的壓縮性就（?。?。.按壓縮性大小分類，當壓縮系數(shù)a三0.5MPa-1時，該土屬于（高壓縮性土）。.矩形基礎底面為lQb，計算基底中心線上深度z處的附j加應力時，依據(jù)長寬比l/b和（z/b）兩項指標來確定附加應力系數(shù)a。.采用分層總和法計算地基的最終沉降量時，通常采用基底中心點下的地基附加應力進行計算，結果使計算沉降量（偏?。?。12分層總和法計算地基沉降量時，計算深度是根據(jù)（附加）應力和（自重）應力的比值確定的。.按壓縮性對土分類，當壓縮系數(shù)a<0.1Mpa-1時，該土屬于（低壓縮性圖）。.超固結比OCR大于1的土，稱為（1超固結土）。二、選擇題.當壓縮模量E為多少MP時，土稱為高壓縮性土（Es=3）.按分層總和法計算地基變形時，一般土確定壓縮層下限的標準是（aW0.2O） z.土的滲透系數(shù)越大，達到某一固結度所需的時間（越短）.若土的壓縮系數(shù)a1-2=0.1MPa!則該土屬于（中壓縮性土）.按建筑規(guī)范法計算地基變形時，確定壓縮層下限的標準是（AS'<0.025XAS'nii=1評價地基土壓縮性高低的指標是（壓縮系數(shù)）.土體產生壓縮的時（土中孔隙體積減少,土粒體積不變）.若土的壓縮曲線（e-p曲線）較陡，則表明（土的壓縮性較大）.下列說法中錯誤的是（土的固結壓縮量與土的透水性有關）.土的壓縮模量越大，表示（土的壓縮性越低）.使土體體積減少的主要因素是（土中孔隙體積的減少）.土的變形模量可通過（載荷）實驗來測定。.土的e-p曲線愈平緩，說明（壓縮模量愈小 ）第五章土的抗剪強度一、填空題.土抵抗剪切破壞的極限能力稱為土的（抗剪能力）。.三軸試驗中，土試樣的破壞面與最大主應力。l作用面的夾角為（45°+口/2）。.庫倫在19776年提出砂土抗剪強度表達式為（Tf=Otan口）。.粘性土抗剪強度指標包括（黏聚力C、內摩擦角□）。.粘性土處于應力極限平衡狀態(tài)時，剪裂面與最大主應力作用面的夾角為（45°+□/2）。.土中一點的摩爾應力圓與抗剪強度包線相切，表示它處于（極限平衡）狀態(tài)。.砂土的內聚力（等于）零。.飽和砂土在動荷載作用下，其強度全部喪失而會像流體一樣流動的現(xiàn)象稱為（砂土液化）。.飽和粘性土，在同一豎向荷載p作用下進行快剪、固結快剪和慢剪，（慢剪）試驗方法所得的強度最大？二、選擇題1、土的強度主要是與土中何種應力有關？（有效應力）TOC\o"1-5"\h\z2．若代表土中某點應力狀態(tài)的莫爾應力圓與抗剪強度包線相切，則表明土中該點（在相切點所代表的平面上，剪應力正好等于抗剪強度 ）。剪切破壞面與最大剪應力作用面一致時，土的內摩擦角中值應為（0°）建立土的極限平衡條件的依據(jù)是（莫爾應力圓與抗剪強度包線相切的幾何關系）無粘性土的特征之一是（粘聚力c=0 ）。有一飽和黏性土試樣，分別在直剪儀中進行快剪和在三軸儀中進行不固結不排水試驗，兩種試驗得到的強度有何差別？（相同 ）某建筑物已經修建多年，因為實際需要，計劃往上再建兩層，應采用哪種實驗方法測量地基土的抗剪強度？（固結快剪試驗 ）8．建筑物施工速度快，且地基為透水性差的飽和粘性土，應采用哪種試驗方法測量地基土的抗剪強度？（快剪試驗）土體的強度破壞是：（剪壞）四、計算題.已知地基中某點處的大主應力□二445kPa，最小主應力□二115kPa，通過現(xiàn)場試驗測得抗剪強度指標c=42kPa，□=25°。問該點是否發(fā)生剪切破壞？答：a1f=a3tan2（45°+□/2）+2ctan（45°+□/2）=115*tan2（45°+25°/2）+2*42*tan（45°+25°/2）=414.78kpa<a1=445kpa所以剪破.已知地基土的抗剪強度指標c=10kPa，□=30°，問當?shù)鼗心滁c的大主應力□1=400kPa，而小主應力□3為多少時，該點剛好發(fā)生剪切破壞？答;a3=a1tan2（45°-口/2）-2ctan（45°-口/2）=400*tan2（45°-30°/2）-2*10*tan（45°-30°/2）=121.26kpa4.某地基土的強度指標c=20kPa，口=30°。若作用在土樣上的大小主應力分別為350kPa和150kPa，問該土樣是否破壞？若小主應力為100kPa，該土樣能經受的最大主應力為多少？答：破裂角a=45°+□/2a=1/2*（a1+a3）+1/2*（a1-a3）cos2aT=1/2*（a1-a3）sin2a t'=c+atan口由此可知，該土樣不會發(fā)生破壞。最大主應力O1=03tan2（45°+口/2）+2ctan（45°+口/2）=100*tan2（45°+30°/2）+2*20*tan（45°+30°/2）=369.28kpa第六章土壓力一、填空題.作用于擋土墻上的土壓力大小及分布除了與擋土墻本身的狀況及墻后填土有關外，還與擋土墻的位移方向和（位移量）.擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產生的側向壓力稱（土壓力）。.墻后填土為粘性土的擋土墻，若離填土面某一深度范圍內主動土壓力強度為零，則該深度稱為（臨界