土力学复习题及答案

1、精品文档土力学复习题及参考答案C.与流速成反比 D.与渗透系数成正D. 土的干密度3=200kPa,砂土的粘聚力c=0,试判断该点破坏时砂土的内A三轴仪不固结不排水试验B直剪仪快剪试验C三轴仪固结排水试验D直剪仪慢剪试验、选择题1. 根据地质作用的能量来源的不同，可分为（AB ）。A. 内动力地质作用C.风化作用B.外动力地质作用D.沉积作用2. 在工程上，岩石是按什么进行分类（D ）。A.成因和风化程度 C.成因B.坚固性和成因D.坚固性和风化程度3. 土体具有压缩性的主要原因是 （B ）。A.主要是由土颗粒的压缩引起的；B 主要是由孔隙的减少引起的；C.主要是因为水被压缩引起的；D 土体本

2、身压缩模量较小引起的4. 土的结构性强弱可用（B ）反映。A.饱和度 B.灵敏度C.粘聚力D.相对密实度5. 渗流的渗透力也称动水力，其数值（A）A.与水头梯度成正比B.与横截面积成正比6. 用“环刀法”测定（A ）。A. 土的天然密度 B. 土的浮密度C. 土的饱和密度7. 风化作用包含着外力对原岩发生的哪两种作用（ C ）A.机械破碎和风化作用；B 沉积作用和化学变化；C.机械破碎和化学变化；D 搬运作用和化学变化8. 设砂土地基中某点的大主应力b 1=400kPa,小主应力b 摩擦角 = （ D ）。A. 22 28B. 21 28 C. 20 28 D. 19 289. 计算竖向固结时

3、间因数，双面排水情况，H取压缩土层厚度（ B ）A 3 倍；B 0.5 倍；C 1 倍；D 2 倍10. 土力学是研究土与结构物相互作用等规律的一门力学分支，主要研究土的（ABCDA.应力；B.变形；C.强度；D.稳定11. 在长为10cm,面积8cm2的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的比重为 2.65， e=0.900，筒下端与管相连，管内水位高出筒5cm（固定不变），水流自下而上通过试样后可溢流出去。试求，1.动水压力的大小，判断是否会产生流砂现象；2.临界水头梯度值。（B ）。A. 9.6kN/m3，会，0.80 C. 14.7kN/m3，不会，0.87 B. 4.9kN/m3，不会，0.

4、87 D. 9.8kN/n3，会,0.80A ）或（B ）的结果12. 若建筑物施工速度较快，而地基土的透水性和排水条件不良时，可采用（13. 工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是（D ）A.有效重度B. 土粒相对密度C.饱和重度D.干重度14. 朗肯理论使用条件（.ABC ）A.挡土墙的墙背光滑B.挡土墙的墙背竖直C.挡土墙后填土表面水平D.挡土墙的墙背粗糙E.挡土墙的墙背倾斜15. 在地基固结过程中，外荷载引起的孔隙水压力逐渐转化为有效应力，土的体积也（B ）A.逐渐增大B.逐渐减小C.与之无关D.不变16. 地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（C ）A.临

5、塑荷载B.临界荷载C.极限荷载D.地基承载力17. 影响土压力大小的最主要因素是（ A ）A挡土墙的位移方向和位移量的大小B挡土墙的形状C挡土墙后填土的性质18. 衡量土的粒径级配是否良好，常用（ A ）指标判定。A、不均匀系数B、含水量C、标贯击数D内摩擦角19 用以衡量土透水性大小的指标是（B ）A.水头梯度B 渗透系数 C 动水力D 相对密实度20. 关于自重应力，下列说法错误的是（D ）A.由土体自重引起B 一般不引起地基沉降C.沿任一水平面上均匀地无限分布D 大小仅与土的天然重度相关21 土体的总应力抗剪强度指标为c、,有效应力抗剪强度指标为c/、则其剪切破坏时实际破裂面与大主应力作

6、用面的夹角为（C）A. 45 卡号45 -C. 45 +斗22 太沙基的地基极限承载力理论假设基础底面是（A ）A.粗糙的条形面积B 光滑的条形面积 C.粗糙的矩形面积D 光滑的矩形面积23 当挡土墙后填土中有地下水时，墙背所受的总压力将（A ）A.增大 B 减小C.不变 D 无法确定24 对同一地基，下列指标数值最小的是（ C ）A. P1/4 B P1/3 C Rr D . pu25 所谓地基极限承载力是指（B ）A.地基的变形达到上部结构极限状态时的承载力B 地基中形成连续滑动面时的承载力C地基中开始岀现塑性区时的承载力26 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

7、时，表示地基土处于何种受力状态？（ C ）A.弹性状态B .整体破坏状态C .局部剪切破坏27.载荷试验的曲线形态上，从线性关系开始变成非线性关系时的界限荷载称为（C）A 容许荷载 B 临界荷载C临塑荷载28 所谓临塑荷载，就是指：（A）A.地基持力层将岀现塑性区时的荷载B.持力层中岀现连续滑动面时的荷载C.持力层中岀现某一允许大小塑性区时的荷载29.土层的固结度与施加的荷载大小有什么关系？ （C）A 荷载越大，固结度越大 B 荷载越大，固结度越小 C 与荷载大小无关30太沙基建立了模拟饱和土体中某点的渗透固结过程的弹簧模型。试问该模型活塞中小孔的大小代表了土体的.渗透性大小B.土颗粒大小A3

8、1 .下列说法正确的是（A ） A压缩系数越大，土的压缩性越高C压缩模量越大，土的压缩性越高32 土的强度是特指土的（ AA 抗剪强度B 抗压强度 CC 土体体积大小D作用在活塞上力的大小B. 压缩指数越大，土的压缩性越低D.上述说法都不对）.抗拉强度33 .某土的抗剪强度指标为C、：，该土受剪时将首先沿与大主应力作用面成（B ）的面被剪破A . 450 B . 450 + 72 C . 45 72 D . 45 + :34 .库仑土压力理论比较适合于计算（ C）的主动土压力。A.粘性土B.淤泥 C .砂土D.粉土35 .朗肯土压力理论中，当墙后填土达到主动朗肯状态时，填土破裂面与水平面成（A

9、 ）oA . 450 + /2 B . 45o 72C. 45D . 7236 .某土的液性指数为 2,则该土处于（ C ）状态。A.坚硬 B .可塑 C .流动37 .下列哪个物理性质指标可直接通过土工试验测定（ D ）oA.孔隙比e B 孔隙率n C .饱和度Sr D . 土粒比重ds38 .若某砂土的天然孔隙比与其能达到的最大孔隙比相等，则该土（A ）A.处于最疏松状态B .处于中等密实状态C. 处于最密实状态D .无法确定其状态39 .对粘性土进行分类定名的依据是（ C ）A .液限 B .塑性指数C .液性指数D .塑限40 .下列关于影响土的渗透系数的因素中描述正确的：粒径的大小和

10、级配；结构与孔隙比；饱和度；矿物成 分；渗透水的性质（C ）A.仅对渗透系数有影响；B .对渗透系数无影响；C .对渗透系数均有影响。41 .下列说法正确的是（A ）A .压缩系数越大，土的压缩性越高B.压缩指数越大，土的压缩性越低C .压缩模量越大，土的压缩性越高D .上述说法都不对42 . （D）的主要因素是气温变化。它只引起岩石的机械破坏，其产物如砂、砾石等矿物成分与母岩相同。A .剥蚀作用 B .搬运 C .地质作用D .物理风化43 .如土的粒径分布曲线符合Cu 5和Cc： 13,则该土的（B）oA .粒径分布均匀，级配良好B .粒径分布不均匀，级配不良C.粒径分布不均匀，适合作为工

11、程填料D .粒径偏多，级配不良44 . （A）可传递静水压力，在有振动情况下，可能引起砂土液化。A .重力水B.毛细水C.强结合水D.弱结合水45.填土工程中常以（C）作为，填土压实的质检标准。A 天然容重B.有效容重C.干容重D.孔隙比46 . （B）可综合反映各种因素对粘性土的影响作用，可用于粘性土的分类定名。A .塑限B .塑性指数C.液限D.液性指数47 .按桥规，7lp 17 的土称为（C）o 3lp 7 的土称为（C） 土。A .粉质粘土B .粘质粉土C .砂粘土 D .粘砂土48 .砂土是根据颗粒的大小及（C）分类定名的。A .形状B .容重G粒径级配 D.密实度二、填空题1.

12、把粘性土地基按历史上曾受过的最大压力与现在所受的土的自重应力相比较，可将其分为固结土、_固结土与固结土。2. 地基中的应力一般包括由土体自重引起的 和由新增外荷引起的 o3. 在中心荷载作用下，基底压力近似呈 分布；在单向偏心荷载作用下，当偏心距e 10的土为粘性土， Ip 17的粘性土为 粘土 , 10 Ip 17的粘性土为 粉质粘土29. 一基础埋深为d,基底接触压力为p,基底以上天然土层为2层，重度和厚度分别为y1, h1、丫 2，h2,则基底以上天然土层加权平均重度Y0=（Y1“+丫2山2）/ （ ht+h 2） 基底附加压力Po=p-（Y山汁丫2山2）30. 三轴试验根据排水条件可分

13、为三种试验类型：不固结不排水、固结不排水、固结不排水31. 按土的有效应力原理，饱和土的渗透固结是超孔隙水压力消散，而有效应力相应增加的过程32. 已知饱和粘性土的不固结不排水试验的所得的大小主应力为剪切强度为_100 Kpa_，内摩擦角为_0 _ 33. 当地面荷载形式为无穷均布荷载，则地基中附加应力曲线为34. 库仑土压力理论的假设条件为墙后填土为散体、35. 根据液性指数的大小，可将粘性土划分为五种状态：坚硬、36. 由于承载力不足而产生剪切破坏，其破坏型式可分为37. 土的液限的标准是把具有30锥角、质量为硬塑整体剪切破坏76克的平衡锥自由沉入土体,1=400Kpa, b 3=200K

14、pa,则该粘性土的不固结不排水矩形分布形式。破裂面为通过墙踵的平面、可塑、软塑、流塑。、局部剪切破坏、冲切剪切破坏5秒钟沉入深度为 10mm时，土样的含水量为液限38. 知一宽度为3m的条形基础，在基底平面上作用着中心荷载F= 240kN及力矩M= 100kN m则基础底面边缘最小压应力为039.饱和粘性土，在同一竖向荷载P作用下进行快剪、固结快剪和慢剪试验,慢剪试验试验方法所得的强度最大。40.墙土压力可分为静止土压力,主动土压力，主动土压力填空题答案1 正常、超、欠2自重应力、附加应力3矩形、梯形、三角形4. 静止土压力、主动土压力、被动土压力5 直立、光滑、水平并无限延伸6 被动土压力、

15、主动土压力7. 整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲切破坏8. 所含颗粒的大小程度、不同粒组的相对含量、百分数。9 小于某粒径的土颗粒含量占土样总量的百分数、土粒径的常用对数值、Igd 10 筛分、密度计11或颗粒级配12筛分13不均匀14毛细水15粘粒16 环刀17含水量18密实程度19搓条法20. 10 1p 1/6时，计算，距偏心荷载较远的基底 边缘反力为负值。24、什么叫地基中的附加应力？答：是基底以下地基中任一点处，由基底附加压力所引起的应力。25、 均布条形荷载下地基中附加应力bz的分布规律？答：b z不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积以外相对大的范围之下，这就是所谓地基附加应力

16、的扩散 分布。在离基础底面不同深度z处各个水平面上，以基底中心点下轴线处的bz为最大，随着距离中轴愈远愈小。在荷载分布范围内任意点沿垂线的bz值，随深度愈向下愈小。26、什么叫土的压缩性？答：在外力作用下土体积缩小的特性。27、什么叫土的固结？答：饱和土在附加应力作用下土的压缩量随时间增长的过程。28、什么叫地基土的沉降？答：在建筑物荷载作用下，地基土主要由于压缩而引起的竖直方向的位移。29、土的变形特点：答：土的压缩过程需经历一定时间才能完成。土的压缩变形包括弹性和塑性的两部分。土的压缩性随着压力的 增大而减小。土的压缩性与土在形成和存在过程中所受应力历史有关。30、压缩系数ai-2与土的压

17、缩性的关系？答：ai-2 v O.IMPa1时，属于低压缩性土。 O.IMPa1 0.5MPa-1时，属于高压 缩性土。31、单向压缩分层总和法计算步骤？答：首先应根据基础形状，确定基础地面的尺寸、地基土质条件及荷载分布情况，在基底范围内选定必要数量的沉 降计算断面和计算点。将地基分层。计算地基中土的自重应力分布。计算地基中竖向附加应力的分布。确定 地基的沉降计算深度。计算各分层沉降量。总和分层的沉降量。沉降计算经验修正系数ms的问题。32、什么叫固结度？答：地基在固结过程中任一时刻t的固结变形量Set与地基最终的固结变形量 sc之比。33、什么叫固结沉降？答：固结沉降是在荷载作用下，孔隙水被

18、逐渐挤岀，孔隙体积逐渐减小，从而土体压密产生体积变形而引起的沉降， 是粘性土地基沉降最主要的组成部分。34、决定地基或土工建筑物稳定性的关键因素是什么？答：土的抗剪强度。35、无粘性土的抗剪强度取决于什么？答：土颗粒间的摩擦阻力，其抗剪强度与作用在剪切面上的法向应力成正比。36、粘性土的抗剪强度取决于什么？答：除与摩擦分量有关外，还取决于颗粒间的粘聚力。37、分析摩尔-库伦理论可得岀那些结论？答：土的抗剪强度不是定值，它随剪切面上法向应力的大小而变。土的剪切破坏面成对出现，同时发生。抗剪强度包线只决定于大主应力b1和小主应力b 3，与中主应力b 2无关38、饱和软粘性土灵敏度 St的定义？答：

19、在含水量不变的条件下，原状土不排水强度与彻底扰动后土的不排水强度之比。39、土压力分类？答：静止土压力、主动土压力、被动土压力。40、郎肯理论假定？答：墙背竖直。墙背填土表面是水平的。墙背光滑与填土之间没有摩擦力。41、影响土压力计算的因素？答：墙背的影响（粗糙程度、倾斜程度）。填土条件影响（填土的性质指标、填土材料的选择）。42、什么叫地基承载力？答：指地基土单位面积上承受荷载的能力。43、什么叫极限承载力？答：把地基土单位面积上所能承受的最大荷载。44、什么叫地基容许承载力？答：考虑一定安全储备后的地基承载力。45、地基破坏过程的三个阶段？答：压密阶段；剪切阶段；破坏阶段。46、临塑荷载p

20、a?答：指地基土将要岀现但尚未岀现塑性区时所对应的荷载。47、临界荷载？答：塑性区的最大开展深度可以限制在（1/41/3 ） b范围内，此时对应的荷载。48、 由地基破坏过程中的荷载沉降p-s曲线可知地基的破坏过程分哪几个阶段？答：由地基破坏过程中的荷载沉降 p-s曲线可知，对于整体剪切破坏，其破坏的过程一般应经历3个阶段，即压密阶段（弹性变形阶段）、剪切阶段（弹塑性混合变形阶段）和破坏阶段（完全塑性变形阶段）49、写岀液性指数和相对密实度的公式表达式W _WP答：液性指数：|L-，W、WP、 WL分别为含水量、塑限、液限。WL Wpe e相对密实度：DrmaX ，其中e为砂土的天然孔隙比，e

21、max及emin分别为其最大及最小孔隙比。emax emin50、简述变形模量与压缩模量的关系。答：试验条件不同：土的 变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值；而土的压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标，在理论上是完全可以相互换算的。51、三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法？工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标？答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时，可选用不固结不排水剪切试验指标；当地基

22、土的透水性和 排水条件较好而施工速度较慢时，可选用固结排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。52. 土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？答：朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面，滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面所夹的土体所组成，墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙，应用面较广，但只适用于填土为无粘性土的情况53. 压缩系数：表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，

23、压缩性 就越高。54. 土的前期固结压力：是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力，通常用PC来表示。前期固结压力也是反映土体压密程度及判别其固结状态的一个指标。55. 有侧限压缩（无侧胀压缩）：指受压土的周围受到限制，受压过程中基本上不能向侧面膨胀，只能发生垂直方向 变形。56. 液性指数：液性指数是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。13.压缩模量：土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的竖向应变的比值即为土的压缩模量。57.三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法？工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择 土的抗剪强度指标？答：三轴压缩试验按排水条件的不同，

24、可分为不固结不排水剪、固结不排水剪、和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，如果施工进度快，而地基土的透水性低且排水条件不良，可采用不固结不排水试验的结果，如果加荷速率较慢，地基土的透水性较大，以及排水条件又较佳，则可采用固结排水试验的结果，对于一般排水条件下的土，则应采用固 结不排水试验的结果。五、计算题1 在某土层中用体积为 72cm3的环刀取样。经测定，土样质量为129.1g，烘干后土样质量为 110.5g，土粒比重为2.7，求该土样的含水量、湿容重、饱和容重、干容重和浮容重，并比较该土在各种情况下的容重值大小。1解：已知 v =72cm3, m =129.1g,m3 =110.5g,G3

25、 = 2.7则求得 mw =129.1 -110.5 =18.6gVw 二 mw = 18.6cm3；?wv3叱=40.926cm3G人3vv = v -vs =31.704cm根据定义可计算W =巴 100% =16.84%m3r =mg =17.93kN /m3vmVvTwv=19.66kN /m3rd =m3g =15.35kN /m3v各种土的重度间有rsatrrdr 。2、已知粘性土有关试验数据：天然重度 18.4kN/m3,干重度13.2 kN/m3;液限试验，取湿土重 0.145N，烘干重0.103N ; 塑限试验，取土重 0.052N，烘干重0.041N。计算：1) 土的天然含

26、水量，塑限和液限； 2)确定土的名称和状态； 3) 若土粒的相对密度为2.7，计算该土的空隙比。答案：1) 土的天然含水量 1=61 w得w 二匸-1 = 184 -1 =39.4%rd13.2wp0.052 - 0.0410.041100% =26.8%0145 _0 103液限 wL100% =40.8%L 0.1032) I p = wL - wp 100 = 40.8% - 26.8%100 = 14,wWp39.4%-26.8% M n110.9wL - wp 40.8% - 26.8%10 ： I p -17为粉质粘土;0.75lL -1为软塑。rd-仁 1.013.23、粘性土的

27、抗剪强度指标分别为C= 11.5kPa28,问当某土样所受小主应力b3= 44.3kPa，要保证土样不被剪坏，大主应力b 1应满足何种条件？解：若使土体达到极限平衡状态，根据极限平衡条件可得岀b 1为：b 1= b 3tg2 ( 45 + / 2)+2c tg ( 45 + / 2)=4 4. 3 t g 2 (45 +28 / 2) +2 1 1. 5 t g ( 45 +28 / 2) = 1 60. 98kpa因此，要保证土样不被剪坏，大主应力b 1应小于160.98kpa。4、 地基内某点的大主应力为550kPa，小主应力为300kPa，孔隙水应力为100kPa。土的有效凝聚力为 c=

28、20kPa，有 效内摩擦角 =24 。判断该点是否达到破坏状态。答案：6 /=6 1-u=550-100=450kpa6 3/ =6 3-u=300-100=200kpa令 6 1f = 6 1/ =450 kpa26 3f = tg (45- ? / / 2)-2c X tg(45- ? / 2)2=450 X tg (45-24 /2)-2 X 20 X tg(45-24 /2)=450 X 0.422 - 40 X 0.649 = 163.9kPa 6 3/所以该点稳定.5、 某砂土地基中砂的 =30，c=0，若地基中某一点的应力b1=100kPa，b 3=30kPa。问该点是否已剪破。

29、5. 解：b 3f=b 1tan 2(45 - /2)=100 X tan 230 =33kPab 1f=b 3tan 2(45 - /2)=30 X tan 260 =90kPab 3b 1f，也可判断该点已剪破。6、 已知土中某点应力处于极限状态，最小主应力；p=200Kpa,作用面主法线方向为水平方向，土的抗剪强度指标=24,C=50Kpa1) 、该点最大主应力 a的大小？2) 、该点最大剪应力值T max ?3) 、该点剪切破坏面上的正应力与剪应力？4) 、说明最大剪应力面不是剪切破坏面。答案：(1)根据应力极限平衡条件求岀最大主应力为： - ；3tg2(450 ) 2c *tg(45

30、 )2 22 0-200 tg (45240o 240)2 tg(45)2 2 =628kpa(2) 、最大剪应力为 D点11max (G 7)(628 -200) =214Kpa22(3) 、剪切破坏面应力状态相当于 T点坐标Jt、Et-O F宁那240二 327Kpa3cos2402=195Kpa(4) 最大剪应力面上抗剪强度(- 303tg 2450628 2000.45 502234 Kpa max因此不是剪切破坏面7、某地基饱和粘土层厚度为10m,压缩模量Es=5Mpa底面以下为不透水硬土层(不可压缩层)无限均匀分布的竖向荷载为 100 kPa，求地基的最终沉降量。答案：在粘土层表面

31、施加PH100 100005000二 200 mm8. 一挡土墙高5m墙背竖直光滑，其表面水平与墙齐高。墙后填土为粘性填土,物理力学性质指标如下: Y = 18KN/ni, = 20，c= 10Kpa。在填土表面上还作用有连续均布超载 q= 1OkPa。试求作用在挡土墙上的主动土压力Ea及作用 点位置。答案：墙背竖直光滑，填土面水平，满足朗肯条件，2 . 20 ：Ka 二 tan2(45) = 0.49在填土表面处的主动土压力强度ba0为：匚 a0 - ( z q) K 2c ; K a=(18 X 0+10) X 0.49 -2X 10X 0.7=-9.1Kpa在墙底处的主动土压力强度b a

32、1为：(z q)Ka -2cX=(18 X 5+10) X 0.49 -2X 10X 0.7=35Kpa主动土压力等于0处的深度Z0可从b a = 0这一条件求出：b a = (18 X Z0+10) X 0.49 - 2X 10X 0.7=0得到：Z= 1.03m土压力强度分布图形如图所示。故主动土压力Ea等于图形中阴影部分的面积，即Ea= 0.5 X (5 - 1.03) X 35= 69.5KN/m它的作用点在墙底以上 1/3 X 3.97 = 1.32m处。9. 对某砂土进行常水头渗透试验，该砂土的渗透系数k=0.02cm/s，试样长度i =15cm,试样两端的水头差 h =45cm。求水在土中的渗透速度。h 45解山丄亠二3嗦 I 15v = Ai =0. 02 x 3 0. 06cm/s10. 某挡土墙墙高H=5m墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，容重为19kN/m3,内摩擦角为30，墙后填土表面有超载15kN/m，试计算作用在挡墙上主动土压力Ea和被动土压力Ep,解:(1 ) Ka = t g2( 45 / 2) =0. 33pa 0 = Ka X q = 0. 3 3 X 1 5=4. 9 5 kPap a i = Ka X ( 丫 h + q)=O. 3 3 X ( 1 9 X 5 + 15)=3 6. 3 k PaEa =( pao+pai) /