大工16秋土力学与地基基础期末考试复习题

1、仅供个人参考For pers onal use only in study and research; not for commercial use机密启用前大连理工大学网络教育学院2016年秋土力学与地基基础期末考试复习题注意事项：本复习题满分共：400分。一、单项选择题：1、下列说法中正确的是（）。A 土抗剪强度与该面上总正应力直接相关B 土抗剪强度与该面上有效正应力成正比C.剪切破裂面发生在最大剪应力作用面上/2 +D 破裂面与小主应力作用面夹角为452、挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态，作用在墙上的土压力为（）。主动土压力AB 被动土压力C.静止土压力 D 静水压力，较易

2、发生冲切剪切破坏。）3、对于（A 低压缩性土B 中压缩性土 C.密实砂土D 软土）。4、瑞典条分法在分析时忽略了（土条间作用力 AB 土条间法向作用力土条间切向作用力 基础底面上的荷载效应（ 仅供个人参考C D .土条间应力和应变、按地基承载力确定基础底面积时，传至5 ）。不得用于商业用途.A 按正常使用极限状态下荷载效应标准组合B 按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C应按承载能力极限状态下荷载效应基本组合，采用相应分项系数D 应按承载能力极限状态下荷载效应基本组合，其分项系数均为 6、墙下条形基础底宽 1m ,埋深1m，承重墙传来的竖向荷载为1.0150kN/m，则基底压力为（）A 1

3、00kPaB 120kPaC. 170kPaD 150kPa7、计算土中自重应力时，地下水位以下的土层应采用（A .湿重度B 饱和重度C.浮重度D 天然重度8、若代表土中某点应力状态的摩尔应力圆与抗剪强度包线相切，则表明土中该点（）。A任一平面上的剪应力都小于土的抗剪强度B 某一平面上的剪应力超过了土的抗剪强度C在相切点代表平面上，剪应力等于抗剪强度在最大剪应力作用面上，剪应力等于抗剪强度D 。 9、当挡土墙后的填土处于主动极限平衡状态时，挡土墙（）A 在外荷载作用下推挤墙背土体B 被土压力推动而偏离墙背土体被土体限制而处于原来的位置C 受外力限制而处于原来的位置 D ）方法测定。、地基稳定性

4、分析中，如果采用 10$ =0分析法，这 时土的抗剪强度指标应该采用（三轴固结不排水试验 A 直剪试验慢剪 BC现场十字板试验D 标准贯入试验 ）试验。、当施工进度快、地基土的透水性低且排水条件不良时，宜选择（ 11 A 不固结不排水剪不得用于商业用途.仅供个人参考B 固结不排水剪C.固结排水剪D 慢剪12、取自同一土样的三个饱和试样进行三轴不固结不排水剪切试验，其围压b分别为50、100、150kPa， 3最终测得的强度有何区别？（）。A .b越大，强度越大3b .b越大，孔隙水压力越大，强度越小3C.与b无关，强度相似 3D 以上说法都不正确13、 当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡

5、状态时，作用在墙上的土压力称为（）。 A 被动土压力B 主动土压力C.静止土压力D 静止水压力14、 对于（），较易发生整体剪切破坏。A 高压缩性土B 中压缩性土C.低压缩性土D 软土15、 计算挡土墙压力时，荷载效应（）。A 按正常使用极限状态下荷载效应标准组合B 按正常使用极限状态下荷载效应准永久组合C.按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数D 按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0二、填空题：1、如果土层在自重作用下的固结过程尚未完成，即土层中还存在未消散完的超孔隙水压力，则称该土层处在 状态。2、 粘性土由一种状态转到另一种状态的分界含水量称

6、为。粘性土由 转到的界限含水量称为液限1,则该土属3、已知某土样的压缩系数土，若该土样在自重应力作用下的孔隙比为MPa.aO 421不得用于商业用途.仅供个人参考，则该土样的压缩模量为 。806. 0ei4、土的抗剪强度需由试验确定。试验可分为和。5、饱和软粘土的灵敏度可以用 试验或 试验求得。1、欠固结2、界限含水量3、中压缩性4、现场试验5、无侧限压缩答案解析：可塑态 液态4.515室内试验十字板剪切6、如果土层在自重作用下的固结过程已经完成，而且历史上也未承受过比自重应力大的应力, 则称该土层处在状态。7、 土是由 、和三相所组成的松散颗粒集合体。8、 某粘性土经试验测得3=55 %,

7、3二 50%, = 31.5 %，则 匸, =。 LLPP9土抗剪强度由试验确定，一般来讲室内试验有 、和等。10、含水量不变，原状土不排水强度与彻底扰动后重塑土不排水强度之比称为饱和软粘土的答案解析：6、正常固结7、固相 液相 气相8、18.51.279、直剪试验 三轴剪切试验无侧限压缩试验10、灵敏度11、 如果土层过去承受过比现在自重应力大的应力（例如冰川覆盖），后来应力降低（例如冰川后退），土层膨胀，则称该土层处在 状态。12、 粘性土由一种状态转到另一种状态的分界含水量称为 。粘性土由 转到的界限含水量称为缩限。l时，基底压 分布，在单向偏心荷载作用下，当偏心距13、中心荷载作用下，

8、基底压力近似呈e 6时，基底压力呈三角形分布。 力呈分布；当 和14、地基承受荷载的能力称为地基承载力，通常区分为两种承载力，分别是八含水量不变，土经扰动之后强度下降，经过静置它的强度可随时间而逐渐得到部分恢复的现象称为粘15。性土的 答案解析：不得用于商业用途.仅供个人参考11、超固结12、 界限含水量固态 半固态l 梯形 13、均匀 e 614、极限承载力容许承载力15、触变性三、简答题：1、分层总和法的含义是什么？2、朗肯土压力理论与库伦土压力理论之间的异同点是什么？3、 1958年某地抢修铁路，在一段原来为水塘的地段（塘底为软粘土） 填筑路基，填筑速度很快， 不久发现填土面明显降低，而

9、在路基外的洼地隆起，试说明产生这一现象的原因。4、土的自重应力在任何情况下都不会引起土层的变形吗？为什么？变大；（ 2）外摩擦角 5、分别指出下列变化对主动土压力及被动土压力各有什么影响？（1）内摩擦角 变小；（3）填土面倾角增大。6 、试根据土中应力理论，阐述均布条形荷载下地基中附加应力的分布规律。7、某地基土渗透系数很小，若在其上修建建筑物，需验算不同时期的稳定性，试问：（ 1）若采用快速施工， 验算竣工时地基稳定性应采用什么试验方法确定土的抗剪强度指标？为什么？（2）若采用慢速施工， 验算竣工时地基稳定性应采用什么试验方法确定土的抗剪强度指标？为什么？ 8、分别指出下列变化对主动土压力及

10、被动土压力各有什么影响？（1）内摩擦角变大； （ 2）外摩擦角变小；（3）填土面倾角增大。9、土骨架包括哪几部分结构，为什么把结合水划入土骨架结构中？ 1、分层总和法，即在地基沉降计算深度范围内划分为若干分层，计算各分层的压缩量，然后求 其总和。 地基沉降计算深度是指自基础底面向下需要计算压缩变形所达到的深度，亦称地基压缩层深度。通常假定地基土压缩时不考虑侧向变形，采用侧限条件下的压缩性指标。2、（ 1）两种理论分别根据不同的假设， 以不同的分析方法计算土压力， 只有在最简单的情况下， 两种计算结果才相同， 否则将得出不同的结果。 （ 2）朗肯土压力理论应用半空间中的应力状态和 极限平衡理论，

11、为了满足边界条件，必须假定墙背是直立的、光滑的，墙后填土是水平的。该理 论忽略了墙背与填土之间的摩擦影响，使计算的主动土压力偏大，被动土压力偏小。 （ 3）库伦理论根据墙后土楔的静力平衡条件推导出计算公式， 并可用于墙背倾斜， 填土面倾斜的情况。 假定 填土是无粘性土， 不能直接计算粘性土和粉土的土压力。 库伦理论假定破坏是一平面， 实际上破 坏面是一曲面。3 答：粘性地基强度性状是很复杂的。 对于同一种土， 强度指标与试验方法以及试验条件都有关。 路基填筑速度很快， 说明加载速率大， 且软粘土的透水性不良， 因此填土荷载产生的孔隙水压力 无法消散， 土体中剪应力超过了饱和软粘土不固结不排水抗

12、剪强度， 形成了一连续的滑动面， 地 基发生整体剪切破坏。其特征是填土面下沉，路基外的洼地隆起。不得用于商业用途仅供个人参考 4、土中自重应力在有些情况下会引起土层的变形。这是因为对于成土年代长久，土体在自重应 力作用下已经完成压缩固结， 土自重应力不会引起土层的变形。 对于欠固结土， 由于沉积后经历 年代时间不久，其自重固结作用尚未完成， 自重应力会引起土层的变形。 地下水位下降，使地基 中有效自重应力增加，从而也会引起土层的变形。减小，其所对应的边也减e G保持不变的情况下， 当-增加时，5、（ 1）根据库伦土压力理论， 在小，可知主动土压力减小。同理，被动土压力增加。（ 2）外摩擦角变小

13、，主动土压力减小。被动土压力 增加。（3）填土面倾角增大，主动土压力增加。6、 （ 1 ）不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积以外相当大的范围之下，这就是所谓地基z 附加应力的扩散分布； （ 2）在离基础底面（地基表面）不同深度 z 处各个水平面上，以基底中心点下轴线处的为最大，随着距离 中轴线愈远愈小；（3）在荷载分布范围内之下任意点沿垂线的值，随深度愈zz向下愈小。7、某地基土的渗透系数很小，则可判定为粘性土。粘性土强度性状是很复杂的，不同的试验方 法以及试验条件会导致不同的强度指标。 （ 1 ）采用快速施工时， 地基土的透水性较差， 故可采用 不固结不排水试验或直剪试验来确定强度指

14、标。（ 2）慢速施工时， 地基荷载增长速率较慢， 但地基土透水性较差，故可考虑采用固结不排水或固结快剪试验来确定强度指标。减小，其所对应的边也减-增加时，e（1）根据库伦土压力理论，在G保持不变的情况下，当 8、 变小，主动土压力减小。被动土压力）外摩擦角（ 2 小，可知主动土压力减小。同理，被 动土压力增加。 增加。（ 3）填土面倾角增大， 主动土压力增加。 9、土骨架是指土的固体颗粒、结合水及其他胶结物质的总和。把结合水划入土骨架，是因为它受土粒表面引力作用而不服从水力学规律的支配，并且它能在土粒之间传递法向力和切向力。因此，从受力角度，可以把它与土颗粒划在一起。五、计算题3,湿土样质量为

15、烘干后质量 1从某土层中取原状土做试验，测得土样体积为 ， 98g50cm有效密度饱和密度干密度为，土粒相对密度为计算土的天然密度 、2.65。77.5g、dsat enS及饱和度孔隙比孔隙率天然含水量。、心已知，m 77.5g50cm， d 2.65，m 98gV解：s金含水量为9.8%，土粒相对密度为1.772.67,烘干后测定最某砂土土样的密度为g/cm，、2eD并评定该砂土的和相对密实度，最大孔隙比为0.943,试求孔隙比0.461小孔隙比为，r密实度。)1 d(2.67 (1 0.098) 1 s 1 0. e6561 解1.77 不得用于商业用途.仅供个人参考12 D 0.595

16、33 所以该砂土的密实度为中密。3土粒相对的原状土样，其湿土质量为，烘干后质量为3、一个体积为50cm，0.07kg0.1kg ，塑限密度为，土的液 限。30 50%2.7pl 土的塑性指数和液性指数并确定该土的名称和状态。求：(1)11，LP (2)设土粒相对密实度为求土样压缩稳定后的孔隙比和饱和度。，2.73已知解50cm m 0.07kg，V0.1kgm ，: (1)sm10000.07 3 s 1.4kg/m 压密前干密度(2) 一d50V dws，得：由 1 e . d17 2.90e . 1 压密前孔隙比：.411 2.7 e 0.6 1压密后孔隙比：.27.1孔隙比减少：3.6

17、0 0.9 0.ee e 213，试验测得此砂最、有一砂层，其天然饱和重度土粒相对密度为420.3kN/m 2.7, sats。求相对密实度是多少？松时装满最密实状态时需要干砂容积需干砂m 1750g，10001450g)d e(e.7 2s1020.3 解：由，得得 65 0.e，satwe1 e1 m14503mins砂最松时，砂砾体积537cm V mins 2.7 1dsw砂最密时，砂砾体积：K1静止侧压力系数某工程地基的土层分布、地下水位及各层土的天然重度如图、50分布图所示，其 下为透水层，试计算并绘出地基的竖向自重应力及侧向自重应力。cxcz地基土层分布图图1计算土层不同位置的竖

18、向自重应力解：(1):的分布图如图a)所示。3(cz计算土层不同位置的侧向自重应力 ：所示的分布图如图。3(b)cx K点出现突变点上下 所以值不同分布图在由于B。Bcx0顶部位薄砂层，底部为不透水的岩层，：已知 某工程地基为饱和粘土层，厚度为 6，8.0m粘土地基的，基岩顶面为。所示，如图2基础中点O下的附加应力：在基底处为160KPa240KPa 8scm k0.610/88 . e, 083e0.孔隙比。求地基沉降量与时间的关系。渗透系数12图2地基示意图不得用于 商业用途.仅供个人参考解：1、土层的最终沉降量为：2、附加应力的比值为：3、假定地基平均固结度分别为和 90% 75%、25

19、%、50%4、计算时间因子T v查图书P125)由与曲线横坐标可得T U0.04，0.175 ,0.45( ,0.84 vt、计算相应的时间5地基土的压缩系数：渗透系数单位换算：计算固结系数： 时间因子： t:计算相应时间列表计算:时间因子T时间沉降量系数 年t/s/cmV0.04 1.82 1.5 5.32 25 10.64 8 0.175 1.5 5015.96 0.45 1.5 20.4 7519.170.841.538.290st关系曲线如图3所示:得到图3地基沉降与时间关系图7:不透水非压缩岩层上面有一层厚10m的正常固结饱和粘土层，由于地面上条 形荷载的作用，在该层中产生的附加应力

20、如图所示。已知该土层的物理力学性质为：初始孔隙比41 MPa 0.360.92e渗透系数试冋加何一年后，地基的变形压缩系 数yr/k 3.4cm：,。1为多少厘米?图地基示意图 4240 160 200 kPa解：.2不得用于商业用途.仅供个人参考由于近似作为单向固结计算，把附加应力图形作为初始超孔隙水压力图形，所以：图竖向自重应力分布图侧向自重应力分布图)()b 5 (a8、某矩形地基，长度2.0m，下的应力、计算角点解：1 Aza|2.0z1.00 2.：力为所求应查表得应力系数图6计算基底压力图1999 0. 1.0宽度为1.0m，作用有均布荷载P=100kPa,如图6所示。计算此矩形面

21、积的角点 A、边点E、中心点O,以及矩形面积外F点和G点下，深度z=1.0m处的附加 应力。cb1.0b1.0 p 0.1999 100 20kPaczA 下的应力、计算边点E 2 ze作辅助线IE,将原来矩形ABCD划分为两个相等的小 矩形EADI和EBCI。在矩形EADI中：II.Ozl.O 1.0 :为求应力得应力系数所查1752. 0 1.0。cbl.Obl.O p 2 0.1752 100 235kPaczA 下的应力 O 3、计算中心点 zo-JOK和IOE，将原来矩形ABCD作辅助线划分为四个相等的小矩形 OEAJ、OJDI、OICK和 OKBE。在小矩形OEAJ中：I1.0Z1

22、.0.0 2 0.1202所求应查得应力系数力为，0.2 :。，.cb0.5b0.5 p 4 0.1202 100 48.1 2kPaczA点下的应力、计算矩形面积外 F4zfJKF、HFG、CH和BG，将原来矩形ABCD划分为两个长矩形FGAJ、作辅助线FJDH和两个小矩形FGBK、FKCH。在长矩形FGAJ中：I2.5Z2.00 5.1363. 0 查得应力系数 02.，。，. . . cb0.5b1.0 在小矩形FGBK 中：I0.5Z2.01.00.0840查得应力系数 0 2.。，.cb0.5b1.0)p 2(0.1363 0.( 2 0840) 100 10.5kPa所求应力为：之

23、心 点下的应力5、计算矩形面积外Gzg作辅助线BH、HG和CH，将原来矩形ABCD划分为一 个大矩形GADH和一个小矩形GBCH。不得用于商业用途.仅供个人参考在大矩形GADH中：cb0.5b1.0 在cb0.5b0.5所求应I2.5z1.005.，查得应力系数 2016. 0 01.小矩形GBCH中：I1.0Z1.02.0 查得应力系数 0.120202 .。，力为：）p （0.2016 0.1202） 100 8. （ 1kPa2cczA12O0kPaa7O0kP 的作用，试求：9、已知地基中某点受到大主应力（1）最大剪应力值、小主应力31及最大剪应力作用面与大主应力面的夹角；（2）作用在

24、与小主应力面成30角的面上的法向应力和剪应力。解（1）摩尔应力圆定点所代表的平面上的剪应力为最大剪应力，其值为：45该平面与大主应力作用面的夹角为（2）若某平面与小主应力面成30 则该平面与大主应力面的夹角为：计算如下：和剪应力该面上的法向应力-1 , c kPa30 20。若作用在土样上的大小主应力分别0.16MPa，强度指标10、某土压缩系数为kPakPakPai00350i50，该土样能经受的最大）该土样是否破坏？（和2）若小主应力为，问：为（1主应力为多少？30 60 45 45 解（1）破裂角22由上面的计算，可以得到该土样不会发生破坏。100kPa，则该土样经受的最大主应力为：）若

25、最小主应力为（2，c3010kPa。求：当地基中某、已知：地基土的抗剪强度指标10400kPa为多少时，该点刚好发生剪切破坏？，而小主应力点的最大主应力 31解根据题意得到：200600kPakPa。绘制：已知地基土中某点的最大主应力为，最小主应力为1131及作用面的方向，并计算与最大主应力面呈夹该点应力状态的莫尔圆。求最大前应力值max的斜面上的正应力和剪应力。角15|200 600 kPa 200 600kPa以和在横坐标上按比例确定位置，（1）解：取直角坐标系，212200 600所示。作为圆心，以作为半径，可以绘出摩尔应力圆，如图72图7600 20031 200kPa最大剪应力计算（

26、2） :-x22最大剪应力的作用方向，在莫尔应力圆上位于圆的顶点，与最大主应力面和最小主应不得用于商业用途.仅供个人参考，在单元体上为力面的夹角为4590。时，带入前面的公式：（3）当1512已知某住宅区挡土墙高墙背垂直光滑，填土面水平，填土物理力学指标为m 6H :、，3试求主动土压力大小及各合力方向，作用位置，并绘出kPac 1218/m 18.5kN，土压力强度分布图。解计算主动土压力系数：确定土压力强度分布（2己m0z p 2c4K 2 12 0.727 1k7.Pa 处， Aaa mz 64K 18.5 6 0.52 8p HK 2c 2 120. 727kPa1.2 处，B aaaB绘出分布图如图所示。82c2 12受拉区深度z 1.78m : =。18.5 0.727 Ka求总主动土压力：上 部土压力负值忽略不计。1 41.2 (6 1.78) 86.9kN/m E 大小为：a2H z6 1.78。1.41m 作用