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1 土力学及地基基础试题土力学及地基基础试题 课程代码：课程代码：02398 一、单项选择题（本大题共一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题小题，每小题 2 分，共分，共 20 分）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。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？ （） 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（） ACu5 BCu5 CCu10 DCu10 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（） A30 B45 C60 D90 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（） Apcr Bp1/4 Cp1/3 Dpu 5假设土的抗剪强度线与摩尔应力圆相割，则表示土体（） 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，群桩效应系数的值为（） A0.8 B1.0 C1.25 D1.67 2 7在无限均布荷载作用下，地基中的附加应力分布特点是（） 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（） A10kg B28kg C63.5kg D100kg 10当桩产生负摩擦阻力时，桩相对于地基土的位移是（） A向上 B向下 C相对不动 D侧向 二、填空题（本大题共二、填空题（本大题共 10 小题，每小题小题，每小题 1 分，共分，共 10 分）分） 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。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c 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_0.5MPa-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 OCR1，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b 和d 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。 3 三、名词解释题（本大题共三、名词解释题（本大题共 5 小题，每小题小题，每小题 2 分，共分，共 10 分）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。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（本大题共四、简答题（本大题共 2 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 10 分）分） 26.简述软土的工程特性。 答答: 压缩性较高压缩性较高。强度较低强度较低。透水性较差透水性较差。具有显著的结构性具有显著的结构性。流变性比较明显流变性比较明显。 27.在哪些情况下应优先选择桩基础？ 答答:高层建筑或重要的和有纪念性意义的大型建筑。高层建筑或重要的和有纪念性意义的大型建筑。重型工业厂房；超高层结构物；重型工业厂房；超高层结构物； 大型精密机械设备基础；大型精密机械设备基础；软弱地基或特殊土上的永久性建筑物；软弱地基或特殊土上的永久性建筑物；以桩基作为抗震措施以桩基作为抗震措施 的地震区建筑。的地震区建筑。 五、计算题（本大题共五、计算题（本大题共 7 小题，共小题，共 50 分）分） 28.某原状土样，试验测得土的天然重度 =18kN/m3,含水量=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） 解解 e 102.72 （10.26） 1810.904；饱饱0.262.720.9040.782； 干（干（0.262.72）（10.904）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 点点0；2 点点18.81.528.2；3 点点28.29.62.552.2 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z=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） 4 解解:（150110）/2（5.51000）2000.52.37 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） 解解 k=tan （4522/2） 的平方的平方0.455； 点点 0.455104.55点点 p=(q+rh)0.45545.05 （4.5545.05）52124 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1/3 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/为多少？（7 分） 解解:1/2tan(45+30/2)的平方的平方3tan/=0.577 5 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d=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d=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） 解解:43003.1440.450.450.453.14（4.2307.575）1657.2 6 土力学及地基基础试题土力学及地基基础试题 课程代码：课程代码：02398 一、单项选择题一、单项选择题(本大题共本大题共 10 小题，每小题小题，每小题 2 分，共分，共 20 分分) 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请将其代码填写在题后的括号内。错选错选、多选多选 或未选均无分。或未选均无分。 1在常见的粘土矿物中，亲水性最强的是( ) A高岭石 B蒙脱石 C伊里石 D长石 2通常情况下，全部由砂粒或更粗颗粒沉积所形成的土往往具有( ) A单粒结构 B蜂窝结构 C絮状结构 D絮凝结构 7 3用粒径级配曲线表示土的颗粒级配时，通常用纵坐标表示小于某粒径含量百分数，横坐标(按对数比例 尺)表示粒径，该曲线越陡，则说明( ) A土粒级配越好 B土粒级配越不好 C土粒越不均匀 D土粒大小相差悬殊 4反映粘性土处于可塑状态时含水量变化范围的指标是( 3) A塑限 B液限 C塑性指数 D液性指数 5下列土体中，渗透系数 k 值最小的是(4 ) A砂土 B粉土 C粉质粘土 D致密粘土 6毛石或素混凝土基础台阶的高度是根据台阶宽高比的限值确定的，与该限值有关的主要 因素是基础材料和( ) A基底平均压力 B地基承载力特征值 C基础沉降大小 D基底附加压力 7推导浅基础地基的界限荷载 p1/4 公式时，所采用的荷载类型是( ) A均布矩形荷载 B均布条形荷载 C矩形面积上的梯形荷载 D均布圆形荷载 8均质土体剪切破坏时，其破坏面一般为(3 ) A剪应力最大面 B抗剪强度最小面 C与大主应力作用面成 45+角的面 D与大主应力作用面成 45-角的面 9一般情况下，砌体承重结构应验算的沉降特征是(3 ) A沉降量 B沉降差 8 C局部倾斜 D整体倾斜 10建筑物的长高比越大，则说明建筑物(4 ) A刚度越好 B调整地基不均匀沉降的能力越大 C沉降越均匀 D刚度越差 二、填空题二、填空题(本大题共本大题共 10 小题，每小题小题，每小题 1 分，共分，共 10 分分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11前期固结压力大于土层现有覆盖自重压力的土称为_超固结土。 12一般情况下，确定单桩竖向承载力最可靠的方法是静载荷试验。 13查表确定沉降计算经验系数时，该值除了与基底附加压力有关外,与之有关的因素还有压缩模量 当量值。 14加固处理软粘土地基时，常采用砂井堆载预压法，其中砂井的主要作用是排水_。 15一般情况下，基底压力呈非线性分布，但对于具有一定刚度以及尺寸较小的柱下独立基础，基底压力 的分布常假设为直线分布_。 16钻探用钻机一般分为冲击式和回转试两种。 17用压缩系数 a1-2评价土的压缩性时，若 a1-20.5MPa-1，则该土应定为_高压缩性土。 18根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度， 将地基基础分为三个设计等级。 19按地基承载力确定基础底面积时，传至基础底面上的荷载应采用正常使用极限状态下荷载效应的_标 准组合值。 20地基基础设计中，除应对地基承载力进行验算外，对甲、乙级的建筑物以及一些特殊情况，均应对地 基进行_沉降_验算。 三、名词解释三、名词解释(本大题共本大题共 5 小题，每小题小题，每小题 2 分，共分，共 10 分分) 21土的重力密度土的重力密度的重力单位体积土所受的重力单位体积土所受 22结合水结合水受点分子吸引力吸附于土粒表面的土中水受点分子吸引力吸附于土粒表面的土中水 23倾斜倾斜基础倾斜方向两端点的沉降差与距离之比基础倾斜方向两端点的沉降差与距离之比 24土的渗透性土的渗透性地下水通过土体空隙的难易程度地下水通过土体空隙的难易程度 25液限液限粘性土由可塑状态转变到流塑状态时的界限含水量粘性土由可塑状态转变到流塑状态时的界限含水量 四、简答题四、简答题(本大题共本大题共 2 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 10 分分) 26按土的成因类型不同，可划分为哪几种沉积土? 答答:残；坡；洪；冲；及其他沉积土。残；坡；洪；冲；及其他沉积土。 27按埋藏条件的不同，地下水可分为哪几种类型按埋藏条件的不同，地下水可分为哪几种类型?其动态变化基本不受气候影响的是哪种类型？ 9 答:五、计算题五、计算题(本大题共本大题共 7 小题，共小题，共 50 分分) 28某场地的地质条件如图所示，试计算并在图示坐标中分别画出地下水下降前及下降后土中自重应力沿 深度的分布图(水的重度=lOkNm3)。(6 分) 解解:前前点点0；点点29.6；c 点点63.55；后；后 0；29.6；94.35 题 28 图 29图示挡土墙，墙高 H=5.0m，填土为粘土，其物理力学指标如图所示，试用朗肯土压力理论绘出主动土 压力沿墙高的分布图，标出 A、B 两点处土压力强度值，并计算主动土压力 Ea值。(9 分) 解解:ktan(4520/2)0.49p(a)=-2100.714p()=18 50.492100.730.1z=(210)(180.7)=1.587e=0.530. 1(5-1.587)=51.37 题 29 图 30如图所示，边长为 1.0m 的正立方体三相草图中，土粒所占高度 hs=0.62m，土中水所占的高度 hw=0.25 m。已知土的质量密度=1950kgm3，试计算该土的干密度d和孔隙比 e 的值。(水的质量密度w=1000kg m3)(7 分) 解解:m(w)=10000.25=250m=19501=1950m(s)=1950-250=1700=17001= 1700v(v)=1-0.62=0.38e=0.380.62=0.613 10 题 30 图 31已知地基土体中某点所受的大主应力1=350kPa，小主应力3=120kPa，求： 与大主应力作用面夹角为 50面上的正应力和剪应力?答案215.03113.25 若该作用面为剪切破坏面，则土的内摩擦角为多少?(8 分)答案10 32试按土的抗剪强度指标计算图示方形独立基础下地基承载力特征值 fa。(7 分)答案325.21 (提示：，其中：， ，） 题 32 图 33某矩形基础的底面宽度 b=3.0m，作用在0.00 标高(室内地面)的荷载标准值 Fk=3349kN，若已知经深宽 修正后的地基承载力特征值=300kPa，试根据持力层承载力要求确定该基础底面的长边尺寸 l。(6 分) 11 答案答案:d（2.22.65）22.425l=3349（300202.425）34.44 题 33 图 34某矩形基础底面尺寸 bl=2.50m5.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。考试大收集整理 四、筒答题四、筒答题( (本大题共本大题共 2 2 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 1010 分分) ) 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? 答答: :土坡作用力法生变化；土坡作用力法生变化；土体抗剪强度的降低；土体抗剪强度的降低；静水压力的作用；静水压力的作用； 地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流；地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流；因坡脚挖方而导致土坡高度或坡角增因坡脚挖方而导致土坡高度或坡角增 大。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：答：减轻建筑物自重；减轻建筑物自重；设置圈梁；设置圈梁；减小或调整基础底面的附加压力；减小或调整基础底面的附加压力； 设置连系梁；设置连系梁；采用联合基础或连续基础；采用联合基础或连续基础；使用能适应不均匀沉降的结构。使用能适应不均匀沉降的结构。 建筑措施：建筑措施：建筑物的体型应力求简单；建筑物的体型应力求简单；控制建筑物的长高比；控制建筑物的长高比；设置沉降设置沉降 缝；缝；相邻建筑物之间应有一定距离；相邻建筑物之间应有一定距离；调整建筑物标高。调整建筑物标高。 五、计算题五、计算题( (本大题共本大题共 7 7 小题，共小题，共 5050 分分) ) 12 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) 解解: :（1 198981 16464）1.641.6410010020207 7干重度干重度1.641.64979716.916.9 n=n=（0.2070.20716.916.9）10100.350.35e e0.350.350.650.650.540.54 29 某独立基础， 底面尺寸 3m2m， 埋深 d=2m， 作用在地面标高处的竖向荷载 F=1000kN， 力矩 M=200kNm，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：解：p p100010003 32 220202 22062066767最大压力最大压力p p2062066767（6 6200200） （3 33 32 2）273.33273.33 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； 解解1000tan(45+15)1000tan(45+15)的平方的平方2 215tan60=35215tan60=352 (2)破裂面与大主应力作用面的夹角； 454530302 26060 (3)当=300kPa 时，试判断该点所处应力状态。(5 分) 0.50.5（300300100100）0.50.5（300300100100）cos120cos1201501500.50.5（300300 100100）sin120=86.6sin120=86.6f=15+150tan30f=15+150tan30101.6101.6所以满足所以满足 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=16kNm3，其下为粘性土层，天然重度=20kNm3。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)050100200 e0.890.860.840.81 解自重压解自重压1 1161620201.21.240402 2404020201.21.26464附附1 1 0.89160.8916404035.6635.662 20.70080.7008646444.851244.8512自平自平 p1=p1=（40406464）2 2 5252（35.6635.6644.851244.8512）2 240.257640.2576p2p2525240.257640.2576 92.257692.2576e1=0.86+(52-50)e1=0.86+(52-50)（1001005050）（0.840.840.860.86）0.85920.8592 e2=0.86e2=0.86（92.257692.25765050）5050（0.840.840.860.86）0.84320.8432s s（0.85920.8592 13 0.84320.8432）1.85921.859212001200 10.310.3 32 有一挡土墙高度 h=5m， 墙后填土重度=18kNm3， 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) 解解: :k ktan(45-30/2)tan(45-30/2)的平方的平方=0.333=0.333顶顶点点 p=5p=50.3330.33320200.577=0.577=9.889.88低低点点 p=(5+18p=(5+185)5)0.333-20.333-210100.5770.57720.1220.12z0=20z0=20（18180.5770.577） 1.651.65=0.5=0.5(5(5 1.65)1.65)20.12=33.720.12=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=17.5kNm3，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 2.0m4.0m 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=e=（10010050502 2）（1600160020202 22 24 4）0.1040.1044 46 60.6670.667 可以可以pkpk （1600160020201616） 8 8240240250250 可以可以pk(max)=240pk(max)=2401 1 （6 60.1040.104） 4 4277.44277.44300300 可以可以 14 34承台下长度为 12.5m 的钢筋混凝土预制桩截面为 350mm350mm，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：解：17500350354035（597546）760375 高等教育高等教育土力学及地基基础试题土力学及地基基础试题 课程代码：课程代码：0239802398 一、单项选择题一、单项选择题( (本大题共本大题共 1010 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 2020 分分) ) 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 15 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() 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) 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() 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.0B.30 C.45D.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 16 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、填空题二、填空题( (本大题共本大题共 1010 小题，每小题小题，每小题 1 1 分，共分，共 1010 分分) ) 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_。 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 lb=4.8m2.2m，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 lb， 计算基底中心线上深度 z 处的附加应力时， 依据长宽比 lb