土力学试卷及答案总结

1、土力学试卷及参考答案一、填空题（每空1分，共10分）1. 在工程中常用标准贯入试验试验来判别天然砂层的密实度。2. 在土层中，通过土粒传递的粒间应力称为 有效应力。3. 土在侧限条件下的压缩性可以用 _孔隙比和应力关系曲线（或e-p曲线）的关系曲线来表示。4. 地基的总沉降为 瞬时沉降、固结沉降和 次固结 沉降三者之和。5. 地基沉降计算深度下限，一般可取地基附加应力等于自重应力的_ 0.2co6. 土中的液态水可分为自由水和 _结合水两大类。7. 砂土和粘性土的工程分类分别按颗粒的粒径大小 和塑性指数进行。、选择题（每小题1分，共10分）1. 建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（ A ）A

2、、基底压力B、基底附加压力C、基底净压力D、附加压力2. 在土的三相比例指标中，直接通过试验测定的是（B ）a、Gs，w ，e b、Gs，w， c、Gs，e d、，w，e3地下水位长时间下降，会使（A ）A、地基中原水位以下的自重应力增加B、地基中原水位以上的自重应力增加C、地基土的抗剪强度减小D、土中孔隙水压力增大4室内压缩试验的排水条件为（B）A、单面排水B、双面排水C、不排水D、先固结，后不排水5设条形基础的宽度B,沉降量S,若基底单位面积平均附加压力相同，则（A）A、B大S大 B、B大S小 C、B对S无影响D、无法确定 6土中一点发生剪切破坏时，破裂面与小主应力作用方向的夹角为（B、

3、45D、45A、 45C、45 7.在外荷载作用下地基中局部剪切破坏时，基础底面单位面积上所承受的荷载为（C ）A、临塑荷载B、临界荷载C、极限荷载D、以上均不是&在地面上修建一座梯形土坝，则坝基的压力分布形状为何种形式（B ）A、矩形B、梯形C、马鞍形D、抛物线形9 基底附加应力及埋深相同， 但基底面积不同的两个基础， 它们的沉降量有何不同（C）A、面积大的沉降量大B、面积小的沉降量大C、 两基础沉降量相同D、面积大的沉降量小10下列三个土样，液性指数均为0.25,其w、wp如下，不属于粘性土的是（ D ）A、w =35% , wp =30%B、w =30% , wp =26% C、w =2

4、5% , wp =22%D、w=35% , wp=33%、名词解释（每小题3分，共15分）1. 压缩系数a：指在单位压力增量作用下土孔隙比的减小值。即a2. 超固结土：指该土层历史上曾经受过大于现有覆盖土重的前期固结压力的土。emax3. 相对密实度：是用于判断级配不同砂土的密实程度的指标，用天然孔隙比e与一种砂土在最松散和最密实状态下的孔隙比的相对大小来描述，即emaxlin四、简述题（每小题10分，共30分）1. 为什么把土中应力分为自重应力、附加应力、有效应力和孔隙水压力？并由此简述土 固结的过程。答：地基中某一深度处的土体在上覆土体自重应力的作用下完成固结压缩后处于一种 稳定状态，当地

5、表修建建筑物后，结构物的重量通过基础传递到地基土体后产生一个额 外的应力，称之为地基土体的附加应力。该附加应力由土体颗粒和土体空隙中的水来共 同承担，其中土颗粒承担的部分称为有效附加应力，空隙水承担的则称为孔隙水压力。 正是由于有效附加应力的作用才导致土体的压缩变形，结果使土体孔隙体积减小，孔隙 中多余的水被挤压排除，孔隙水压力逐渐消散降低。因此土体固结的过程就是土体有效 应力不断增大而孔隙水压力不断消散的过程，只有区分出土体的自重应力、附加应力、 有效应力和孔隙水压力，才能真正把握住土体固结的本质。2. 简述分层总和法计算地基沉降的步骤。答：分层总和法计算地基沉降的步骤为:（1）、按比例绘制

6、地基土层分布剖面图和基础剖面图；（2）、计算地基土的自重应力，并将计算结果按比例绘制于基础中心线的左侧；（3）、计算基础底面的接触压力；（4） 、对地基土体进行分层，每层厚度不大于0.4b，同时地下水面和不同土体的界面 必须是分层面；（5）、计算基础底面的附加应力，并将计算结果按比例绘制于基础中心线的右侧；（6） 、确定地基土受压层深度。一般土体中以附加应力等于自重应力的0.2倍处的深度为计算深度，对于软土则为0.1倍处深度为计算深度；（7）、计算各土层的压缩量；（8）、计算地基的最终压缩量：把地基受压层范围内各土层压缩量相加即可。3. 何谓液、塑限含水率？分别说明它们的测定方法及意义。答：液

7、限含水率是指粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率。测定方法为：（1）搓条法：取8-10g试样，放在毛玻璃板上用手掌滚撮，当土条撮成直径为3mm时刚好产生裂缝并开始段裂，则此时土条的含水率即为塑性含水率。（2 ）液、塑性联合测定仪：制备3份不同稠度的试样，试样的含水率分别接近液限、塑限和两者的中间状态，用76g质量的圆锥式液限仪分别测定三个试样的圆锥下沉深度和相应的含水率，然后以含水率 为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，将二者之间的关系绘制于双对数坐标纸上，并将三 点连成一条直线，则圆锥下沉量为2mm所对应的含水率即为塑限含水率。液限含水率是指粘性土呈液态与塑态之间的分界含水率。测试方法为：（1）

8、锥式液限仪法：如前所述，得到含水率和圆锥下沉深度的关系曲线后，查得圆锥下沉深度为10mm时所对应的含水率即为液限含水率。（2）碟式液限仪法：将制备好的试样铺于铜碟前半部分，用调土刀刮成水平，试样厚度为10mm用特制的开槽器将试样划成V型槽，以每秒两转的速度转动摇柄，使铜碟反复起落，撞击底部。当击数为25次时，V型槽两边的试样合拢长度刚好为 13mm时，试样的含水率就是液限含水率。测定液、塑性含水率的意义：（1）粘性土的液、塑性含水率之间的范围越大，表明该 土能吸附结合水越多，土中粘粒含量高或矿物成分吸水能力强。（2）液、塑性含水率之间的差值即塑性指数，是粘性土与粉土定名的标准。五、计算题（共3

9、5分）31.已知某砂土试样的室内土工试验结果为：土的密度1.82g/cm，土粒比重Gs 2.65 , 土的含水率 w 24.3%。求其余六个物理性质指标：e , n , Sr , d , sat ,。（ 8 分）3m解：假设V=1cm，则由1.82，得到m=1.82g 1分v分）ms 1.46g,丄mwm ms_ 由 -0.243，得到 mw 0.36gmsm-3vw 0.36cmG-m-v- wmv-2.65，得到v v- vv 1所以按照定义则有:vv0.45nv 1v-0.450.550.45,Sr吐 100%0.45v-0.55vv0.450.8280%m-m-mw/w 0.91d-a

10、tI.D 1,-atvv=1440 kN1 m16kN /m3解：基底压力:基底附加应力:P0基底中心点1m深处附加应力:l/b z/b1.02.03.04.05.01.00.17520.19990.20340.20420.20442.00.08400.12020.13140.13500.13633.00.04470.07320.08700.09310.09594.00.02700.04740.06030.06740.07122某矩形基础，长2m，宽1m，相关参数如图所示。计算此矩形基础底面中心点及长边 中点下，深度z = 1.0m处的附加应力值。（基底水平面处的附加应力系数c请查表）（920

11、 1 740kpa1分14401 274016 1724 kpa3C 4p04基底长边中心点下1 1f (,) 7244 0.12020.5 0.51m深处的附加应力：724348.1kpac2P021 1fC,1)1 17242 0.1752 724253.7kpa3某干砂试样进行直剪试验,当 =300 kPa时，测得f =200 kPa。求：砂的内摩擦角；破坏时的大、小主应力;解：大主应力与剪切面所形成的角度。（6 分）由题目条件可知:f tan亍 cos24533.6961.854.某挡土墙的墙壁光滑673.5kpa.191.6kpa.3 sin 2解之，得到:.1分1分 2分 2分q=

12、i00 kPa（=0）,直立。墙咼7.0 m，墙后有两层填土，性质如图所示，地下水位在填土表面下3.5 m处，与第二层填土面平齐。填土表面作用有q =100 kPa的连续均布荷载。试求作用在墙上的总主动土压力、水压力及其作用点位置。（12分）解:eAaqKa 100tg 45T 100 tg 2930.7KPaeBa上eAahKa130.7 16.5 3.5 tg22948.4KPaeBa下(q1hJKa2(10016.5 3.5)tg23052.58KPaeca(q1h1 /2h2 )tg 2 30(100 16.5 3.59.25 3.5(10025.753.5)-190.125 163.

13、4KPa3213)Pa1(20.7 48.4)2(30.748.421 Uw213.5 (52.58 63.4) 3.5 252.58 63.4)341.3KPa35 3.561.25KPa水压力合力作用点：351.17m （距墙底）32分4分6分8分10分12分土力学及地基基础标准试卷（一）（考试时间150分钟）第一部分选择题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20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 用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情况时，若曲线越陡，则表示土的（）A.颗粒级配越好B颗粒级配越差C.颗

14、粒大小越不均匀D .不均匀系数越大2判别粘性土软硬状态的指标是( )A.塑性指数B.液性指数C.压缩系数D压缩指数3.产生流砂的充分而必要的条件是动水力( )A.方向向下B.等于或大于土的有效重度C.方向向上D.方向向上且等于或大于土的有效重度4. 在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是( )A.均匀的B .曲线的C.折线的D .直线的5. 在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是( )A.附加应力的变化B .总应力的变化C.有效应力的变化D .自重应力的变化6. 采用条形荷载导出的地基界限荷载P1/4 用于矩形底面基础设计时，其结果( )A.偏于安全B .偏于危险C.安全度不变D .

15、安全与否无法确定7. 无粘性土坡在稳定状态下(不含临界稳定)坡角 3与土的内摩擦角 0之间的关系是( )A.3 0 D .pw&下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是（）A.钻孔柱状图B .工程地质剖面图C.地下水等水位线图D .土工试验成果总表9. 对于轴心受压或荷载偏心距 e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值 k、Ck按公式确定地基承载力的特征值。 偏心距的大小规定为（注:Z为偏心方向的基础边长） （）A. eW| /30 B . eW| /10C. e b/4D . e b/210. 对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是（）A.减小液化的可能性B .减小冻胀

16、C.提高地基承载力D .消除湿陷性第二部分非选择题11. 建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为 。12. 土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数Cu值愈。13. 人工填土包括素填土、冲填土、压实填土和 。14. 地下水按埋藏条件可分为上层滞水、 和承压水三种类型。15. 在计算地基附加应力时，一般假定地基为均质的、应力与应变成 关系的半空 间。16. 前期固结压力大于现有土自重应力的土称为 土。17. 土的抗剪强度指标在室内通过直接剪切试验、三轴压缩试验和 验测定。18. 无粘性土土坡的稳定性大小除了与土的性质有关外，还与 有关。19. 墙后填土为粘性土的挡土墙，若离填土面某一深度范围

17、内主动土压力强度为零，则该 深度称为 。20. 确定钢筋混凝土基础的高度和配筋时， 上部结构传来的荷载效应应取 极限状态下荷载效应的基本组合。三、名词解释题（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）21. 潜水22. 正常固结土23. 抗剪强度24. 钻探25. 灌注桩四、简答题（本大题共 2小题，每小题 5分，共 10 分）26. 什么叫土的压缩性？土体压缩变形的原因是什么？27. 哪些情况下桩产生负摩擦阻力？五、计算题（本大题共 7小题，共 50 分）28. 在对某地基土进行试验时，以环刀切取土样。土样高度2cm,上、下底面积为50cm2,称得原状土样质量为 190g，烘干后土样

18、质量为150g。试计算土样的密度和含水量。若该土样处于饱和状态，试计算土样的孔隙比。（6分）29. 有一柱下单独基础，其基底面积为2.5 x4m2，埋深d=2m作用于基础底面中心的荷载为3000kN,地基为均质粘性土， 其重度为丫 =18kN/m3,试求基础底面处的附加压力P。（5分）30. 某场地第一层为粘性土层，厚度为4m其下为基岩，经试验测得粘性土层的平均孔隙比e=0. 700，平均压缩系数 a=0.5Mpa-1。求该粘性土的平均压缩模量&。现在粘性土层表面增加大面积荷载 p= 1OOkPa求在该大面积荷载作用下粘性土层顶面的最终固结沉降 量。（5分）31. 某框架柱采用预制桩基础，如图

19、示，柱作用在承台顶面的荷载标准组合值为Fk=2600kN, Mk= 300kN - m承台埋深d=1m,单桩承载力特征值为 艮=700kN。试进行单桩竖 向承载力验算。（6分）32. 某土样直剪试验结果为：对应于法向应力50kPa、1OOkPa 200kPa时的抗剪强度分别为 27. 5kPa、55. OkPa、110. OkPa;（1）确定该土的抗剪强度指标；（5分）若地基中某点的 d 3=100kPa b i=280kPa,该点是否已发生剪切破坏？ （3分）当作用在此土中某平面的法向应力为300kPa、剪应力为160kPa时，该面是否会剪切破坏？ （ 3分）33. 某工业厂房柱基础，基底尺

20、寸4X6 m2，作用在基础顶部的竖向荷载F= 3000kN,弯矩M=2100kN- m,地质条件及基础埋深如图所示，地下水位于基础底面处，试验算该地基土m3）（8 分）34. 某挡土墙高7m,墙后填土指标如图示。试采用朗肯土压力理论求作用于墙背上的主动土压力分布（不要求计算土压力合力及作用点）。（9分）/:鶴二1杵 勺=LOkRa土力学及地基基础标准预测试卷（一）答案详解一、单项选择题1. B【解析】曲线越陡，表示颗粒大小相差不多，土粒较均匀，颗粒级配越差。2. B【解析】液性指数是判别粘性土软硬状态的指标，根据液性指数可将粘性土划分为 坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种状态。3D 【解析】只有

21、在动水力抵消了土的有效重度，即两者方向向上且等于或大于土的有 效重度时，才会产生流砂。4. D【解析】b cz=y乙对于均质土，丫 不变，即土的竖向自重应力沿深度成线性分布。 5C 【解析】土中剪力主要由土粒骨架来承担，即土的抗剪强度的变化主要与有效应力 的变化有关。6. A【解析】极限荷载公式是按条形基础受均布荷载的情况推导而得的，如用于矩形基 础时有一定的误差，但结果偏于安全。7. A【解析】只要坡角小于内摩擦角，土坡就稳定，土坡稳定性与坡高无关。& C【解析】工程地质勘察报告常用图表有钻孔柱状图、工程地质剖面图、土工试验成果总表和钻孔平面位置图。9A10. C【解析】预压法是通过加速饱和

22、软土排水固结，从而提高其地基承载力，减小沉降量。二、填空题11. 基础12小13 杂填土14.潜水15. 线性16.超固结17. 无侧限抗压强度18.坡角19. 临界深度20.承载能力三、名词解释题21 埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上的具有自由水面的地下水称为潜水。22. 天然土层逐渐沉积到现在地面，经历了漫长的地质年代，在土的自重应力作用下已经 达到固结稳定状态，则其前期固结压力等于现有的土自重应力，这类图称为正常固结土。23. 土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力，当剪阻力增大到极限值时，土就处 于剪切破F坏的极限状态，此时的剪应力也就达到极限，这个极限值就是土的抗剪强度。24.

23、 钻探是用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地层，也可沿孔深取样，用以测定岩石和 土层的物理力学性质的一种勘探方法。25. 灌注桩是直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内放置钢筋笼（也有省去钢筋的）再浇 灌混凝土而成的桩。四、简答题26. 什么叫土的压缩性？土体压缩变形的原因是什么？ 答：土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。 土体产生压缩变形是因为在压缩过程中，颗粒间产生相对移动、重新排列并互相挤紧， 同时，土中一部分孔隙水和气体被挤出导致土中孔隙体积减小，产生压缩变形。27哪些情况下桩产生负摩擦阻力？答：产生负摩阻力的情况有以下几种:(1) 位于桩周的欠固结粘土或松散厚填土在重力作用下产生固

24、结；(2) 大面积堆载或桩侧地面局部较大的长期荷载使桩周高压缩性土层压密；(3) 在正常固结或弱超固结的软粘土地区，由于地下水位全面降低(例如长期抽取地下 水)，致使有效应力增加，因而引起大面积沉降；(4) 自重湿陷性黄土浸水后产生湿陷；(5) 打桩使已设置的临桩抬升。在上述情况下，土的重力和地面荷载将通过负摩阻力传递给桩。五、计算题 28解：擔度卩=令=芒牯=1.90丹昇含水量密=豐计塑-a 26771%叫 150东的体税 L=40cm2. 5 4SOO 36=264kPa30.解：此*勺晋严4加大血积荷载作用下眄-p = ltWkPa儿解如牛乞逊泗屮“5品绅W= 666 1 +2lcN l

25、r 2 -340kM4 xO. S*经鸵炸单桩竖向卓戦力稱宦嗯求32.解心)阿厂而二而=55r = c -rrtan将 7 二 IOOkPatr=55kBa 代入得 e =0W = mvlantt. 55 = 28. 8= 285.9(2)5/ = er.tan2 ( 45 4 j = 100 x Un2 ( 45。46 C6/.WJ该点没发生剪切破坏。(3)iy s(rtan当 a =300kPa 时= 300 x0. 55 = l65kPa rr/t即该面不会剪切破坏。33. 解汽 寸”m(d-05)= 160 4-0.5x(21 10) x(4 3) - 2 x 19x(2. 5 05)

26、x24I.5kPaG = 4x6x2.5x20xl200kNM 2100.1e=7TG=3ooo7i20o=0-5m =262. 5 1.2/； =289. 8kPn034.解:心 tan*(45。-号卜 Un2(45。竽)“ 42Pa =0pBl =7,*! =18 x4 xO.42 30.24kPaKq =tan?45 号) = Um(45。=0. 57P时儿人J-2Cv/K7xl8x4xO.57-2x10x A57 =25.94kPaPr =(yiAt y2h2)K -2C2 77= (18x4 + 19x3) xO. 57-2xl0x 057 = 58. 43kPa主动土压力分布展1无

27、粘性土的性质主要取决于颗粒粒径 的 和级配 。2、用三轴试验测定土的抗剪强度指标，在其它条件都相同的情况下，测的抗剪强度指标值最大的是固结排水实验 _验，最小的是 _不排水不固结 试验。3、 评价粗颗粒土粒径级配的指标有 不均匀系数 和曲率系数。4、 T f表示土体抵抗剪切破坏的极限能力，当土体中某点的剪应力T=T f时，土体处于极限平衡 状态；T T f时，土体处于_破坏 状态；T T f时，土体处于一平衡状态。5、 桩按受力分为端_和摩擦。6、 用朗肯土压力理论计算土压力时，挡土墙墙背因垂直 、光滑，墙后填土表面因 _水平 _。7、 桩的接头方式有、和。8、 建筑物地基变形的特征有 沉降量

28、 、 沉降差 、距不倾斜 和倾斜四种类型。一、选择题（每小题2分，共10分）1、采用搓条法测定塑限时，土条出现裂纹并开始断裂时的直径应为（）B（A）2mm （B）3mm （C） 4mm （D） 5mm2、地基规范划分砂土的密实度指标是（ C ）（A）孔隙比 （B）相对密度（C）标准贯入锤击数（D）野外鉴别3、建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法宜选用（A ）（A ）不固结不排水剪切试验（B）固结不排水剪切试验（C）排水剪切试验（D）直接剪切试验4、 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 ）临塑荷载（B ）临界荷载（C）极限荷载（D）地基承载

29、力（A）强夯法 （B）分层压实法（C）振动碾压法（D）重锤夯实法二、简答题（每小题5分，共20分）1直剪试验存在哪些缺点？2、影响边坡稳定的因素有哪些？1、答：（1） 土坡的边坡坡度。以坡角表示，坡角B越小越安全，但不经 济。（2）土坡的边坡高度H,在其它条件都相同的情况下，边坡高度 H越小 越安全。（3）土的物理力学性质。如Y, c, 越大，则土坡越安全3、产生被动土压力的条件是什么？4、什么是单桩竖向承载力？确定单桩承载力的方法有哪几种？三、计算题（共50分）1某土样重180g,饱和度Sr=90%，相对密度为2.7，烘干后重135g。若将 该土样压密，使其干密度达到1.5g/cm3。试求此

30、时土样的天然重度、含水量、 孔隙比和饱和度。（10分）2、某独立柱基底面尺寸bXl=4. 0X4. 0m2,埋置深度d=1. 0m,上部结构荷载条件 如图所示，地基土为均匀土，天然重度丫 =20k N/m3，试求基础下第二层土的 沉降量。（14分）矩形面积受均布荷载作用时，角点下应力系数az/bl/b0. 60.81. 01.210.22290.19990.17520. 1516侧限压缩试验e p关系P050kPa100kPa200kPae0. 890. 860. 840. 81rN=1536kN杂填土jI1!Y =16k N/m 31.0m1.2m1.2m2100 0。1876 75 04

31、523、挡土墙高4m,墙背竖直光滑，填土水平，共有两层。各层物理力学性质指 标如图。地下水位距地面以下 2m。若填土水平并作用有荷载 q=20kN/m2。 求主动土压力Ea,并绘出主动土压力强度分布图。（12分）Y 1=19k N/m3q=20kN/m2 1=30oC1=0Y sat=19k N/m3 _C2=10 kN/m2 2=20o一、填空题（每空1分，共20分）1、粒径、级配 2、固结排水剪切、不固结不排水剪切3、不均匀系数、曲率系数4、极限平衡、破坏、平衡5、端承桩、摩擦桩6、垂直、光滑、水平7、角钢焊接、法兰盘连接、硫磺胶泥连接8沉降量、沉降差、局部倾斜、二、选择题BCACA三、简

32、答题2、答：(1) 土样在试验中不能严格控制排水条件，无法量测孔隙水压力；(2) 剪切面固定在剪切盒的上下盒之间，该处不一定是土样的薄弱面；(3) 试样中应力状态复杂，有应力集中情况，仍按均匀分布计算；(4) 试样发生剪切后，土样在上下盒之间错位，实际剪切面积减小，但 仍按初始面积计算。3、答：(1) 土坡的边坡坡度。以坡角表示，坡角B越小越安全，但不经 济。(2) 土坡的边坡高度H,在其它条件都相同的情况下，边坡高度H越小 越安全。(3) 土的物理力学性质。如Y,c，越大，则土坡越安全3、答：挡土墙向着填土方向移动，当达到某一位移量时，墙后填土出现 滑裂面，作用在挡土墙上的土压力达到最大值，

33、墙后填土处于极限平衡状 态。此时作用在挡土墙的土压力称为被动土压力。4、答：(1) 单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生 过大变形所能承受的最大荷载。(2) 由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定。其中确定土对桩支承 力方法主要有：桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。四、计算题(共50分)1、解：由已知条件可得原土样的三相数值为：m=180gms=135g mw=180135=45g3333Vs=135/2.7=50cmVw=45 cm Vv=45/0.9=50cm V=50+ 50=100 cm土样压密后的三相数值为： V=135/1.5=90cm3 Vv=90 50=40

34、 cm5 Vw=40 cni mw=40gm=135+40=175gY =175/90 X 10=19. 4 kN/m3w=40/135 X 40%=30%e=40/50=0. 8Sr=40/40X 100%=100%2、解：基底接触压力：p=(1536+ 4X4X 20X 1.0)/(4 X4)=116 kN/m2基底附加压力：p=116 16X 1.0=100 kN/m2计算土层自重应力：1 点 c cz1=16 X 1. 0 + 20 X 1. 2=40kPa2点 c cz2=40 + 20 X 1.2=64kPa计算土层附加应力：1 点 1. 2/2=0. 6 查得 a =0. 222

35、9 c zi=4X 0. 2229X 100=89. 2 kPa2点 2. 4/2=1. 2 查得 a =0. 1752:z2=4X 0. 1752X 100=70. 1 kPac z=(89. 2+ 70. 1)/2=79. 7 kPa 计算第二层土的沉降量：由 c cz=52 kPa 可得 e1=0. 859由 c cz +c z =52 + 79. 7=131. 7 kPa 可得 e2=0. 830s=(0. 859-0. 830)X 120/(1 + 0. 859)=1.87cm3、解：第一层填土表面处主动土压力强度：pa0=(q +丫 z)tg 2(45o 1/2)= (20 + 0

36、)tg 2(45o 30o/2)= 6. 6kN/m2第一层填土底面处主动土压力强度：2 2 2pa1=(q +y 1 h1)tg (45o 1/2)=(20 + 19X 2) X tg (45o 30o/2)= 19.1 4kN/m2第二层填土顶面处主动土压力强度：2pa2=(q +丫 1 h1)tg (45 o 2/2) 2c2 tg(45 o 2/2)=(20 + 19X 2) X tg 2(45o 20o/2) 2X 10X tg(45 o 20o/2)=14. 42kN/m2第二层填土底面处主动土压力强度：2pa2=q + 丫 1 h1 + ( 丫 sat- 10) h2tg (45

37、 o 2/2) 2c? tg(45 o 2/2)2=20 + 19X 2+ (20 10) X 2 X tg (45o 20o/2) 2 X 10X tg(45 o 20o/2)= kN/m2主动土压力：Ea=1/2X 2X (6. 6 + 19.1 4)+ 1/2X 2X (14.42+ 24. 22)=64. 38 kN/mpa24.22 P W 204、解：(1)确定单桩承载力 Rk按静载荷试验：Rk=600/2=300kN 按经验公式：Rk=qpAp+ upE qsilsi=1800X 0. 32 + 4X 0.3X (1 X 12+ 4. 9X 10+ 1. 6X 25+ 1X 35

38、)=325. 2kN所以取小值，Rk=300kN(2)单桩平均轴向力验算：每桩受力：Q=（N + G）/n=（2130+ 2. 3X 2. 6X 1.5X20）/8=2309. 4/8=288. 68kN Rk=300kN（满足）（3）单桩中受最大轴向力桩的验算：My=M + Q H=260 + 40X 1. 5=320kN m Qmax=（N + G）/n + My xmax/刀 xi2=288. 68 + 320X 1/（4X 12 + 2 X 0. 52）=359. 79kN T f时，土体处于 _状态；T T f时，土体处于 状态。5、 桩按受力分为和。6、 用朗肯土压力理论计算土压力

39、时，挡土墙墙背因 、，墙后填土表面因。7、 桩的接头方式有 、和。8、 建筑物地基变形的特征有 、和倾斜四种类型。二、选择题（每小题2分，共10分）1、采用搓条法测定塑限时，土条出现裂纹并开始断裂时的直径应为（）（A）2mm （B）3mm（C） 4mm （D） 5mm2、地基规范划分砂土的密实度指标是（）（A）孔隙比 （B）相对密度（C）标准贯入锤击数（D）野外鉴别3、 建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法宜选用 （）（A ）不固结不排水剪切试验（B）固结不排水剪切试验（C）排水剪切试验（D）直接剪切试验4、 地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（）。（

40、A ）临塑荷载（B）临界荷载（C）极限荷载（D ）地基承载力5、 夯实深层地基土宜采用的方法是（）（A ）强夯法（B）分层压实法（C）振动碾压法（D）重锤夯实法三、简答题（每小题5分.共20分）1、直剪试验存在哪些缺点？2、影响边坡稳定的因素有哪些？3、产生被动土压力的条件是什么？4、什么是单桩竖向承载力？确定单桩承载力的方法有哪几种？四、 计算题洪50分）|1某土样重180g，饱和度Sr=90%，相对密度为2.7，烘干后重135g。若将该土样压密， 使其干密度达到1.5g/cm3。试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。（10分）2、某独立柱基底面尺寸 bX=4.0X4. Om2,埋

41、置深度d=1.Om,上部结构荷载条件如图所示, 地基土为均匀土，天然重度丫=20k N/m 3,试求基础下第二层土的沉降量。（14分）矩形面积受均布荷载作用时，角点下应力系数az/b l/b0. 60.81. 01.210.22290.19990.17520. 1516侧限压缩试验e p关系P050kPa100kPa200kPae0. 890. 860. 840. 811rN=1536kN杂填土Y =16k N/m 311.0mib,r01.2miLF1ii1r1.2m3、挡土墙高 4m,墙背竖直光滑，填土水平，共有两层。各层物理力学性质指标如图。 地下水位距地面以下2m。若填土水平并作用有荷

42、载q=20kN/m2。试求主动土压力 Ea,并绘出主动土压力强度分布图。（12分）q=20kN/m 23丫 i=19k N/m0 i=30oci =0Y sat=19k N/m0 2=20oC2=10 kN/m土力学及基础工程期末试卷四答案一、填空题侮空1分，共20分）1、粒径、级配2、固结排水剪切、不固结不排水剪切3、不均匀系数、曲率系数4、极限平衡、破坏、平衡5、端承桩、摩擦桩6、垂直、光滑、水平7、角钢焊接、法兰盘连接、硫磺胶泥连接8沉降量、沉降差、局部倾斜、二、选择题（每小题2分，共10分）BCACA三、简答题侮小题5分，共20分）1、答：（1） 土样在试验中不能严格控制排水条件，无法

43、量测孔隙水压力；（2） 剪切面固定在剪切盒的上下盒之间，该处不一定是土样的薄弱面；（3）试样中应力状态复杂，有应力集中情况，仍按均匀分布计算；（4）试样发生剪切后，土样在上下盒之间错位，实际剪切面积减小，但仍按初始面积计算。2、答：（1） 土坡的边坡坡度。以坡角表示，坡角B越小越安全，但不经济。（2） 土坡的边坡高度 H，在其它条件都相同的情况下，边坡高度H越小越安全。(3) 土的物理力学性质。如丫， C , 越大，则土坡越安全3、答：挡土墙向着填土方向移动，当达到某一位移量时，墙后填土岀现滑裂面，作用在挡土墙上 的土压力达到最大值，墙后填土处于极限平衡状态。此时作用在挡土墙的土压力称为被动土

44、压力。4、答：(1) 单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的最 大荷载。(2) 由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定。其中确定土对桩支承力方法主要有：桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。四、计算题(共50分)1、解：由已知条件可得原土样的三相数值为：m=180gms=135g mw=180135=45g3333Vs=135/2.7=50cmVw=45 cm Vv=45/0.9=50cm V=50+ 50=100 cm土样压密后的三相数值为：V=135/1 .5=90cm3 Vv=90 50=40 cm3 Vw=40 cm3mw=40gm=135+40=175

45、gY =175/90 X 10=19. 4 kN/m 3w=40/135 X 40%=30%e=40/50=0. 8Sr=40/40 X 100%=100%2、解：基底接触压力：p=(1536 + 4X 4 X 20X 1. 0)/(4 X 4)=116 kN/m2基底附加压力：p=116 16X 1.0=100 kN/m2计算土层自重应力：1 点 cz1=16 X 1. 0 + 20 X 1.2=40kPa2 点 cz2 =40 + 20 X 1. 2=64kPa计算土层附加应力：1 点 1.2/2=0. 6 查得 a =0. 2229a z1=4X 0. 2229 X 100=89. 2

46、kPa2 点 2. 4/2=1. 2 查得 a =0. 1752a z2=4 X 0. 1752 X 100=70. 1 kPaa z=(89.2 + 70.1)/2=79. 7 kPa计算第二层土的沉降量：由 a cz=52 kPa 可得 e1=0. 859由 a cz +a z =52 + 79. 7=131.7 kPa 可得 e2=0. 830s=(0. 859 0. 830)X 120/(1 + 0. 859)=1. 87cm3、解：第一层填土表面处主动土压力强度：pao=(q +Y z)tg 2(45 o 2)= (20 + 0)tg 2(45o 30o/2)= 6. 6kN/m 2

47、第一层填土底面处主动土压力强度：pal =(q +Y 1 hi)tg 2(45 o i/2)=(20 + 19 X 2) X tg 2(45 o 30o/2)= 19.1 4kN/m2第二层填土顶面处主动土压力强度：2pa2=(q 十丫 1 h1)tg (45 o 2/2) 2c2 tg(45 o 2/2)=(20 + 19X 2) X tg 2(45 o 20o/2) 2 X 10X tg(45 o 20o/2)=14. 42kN/m 2第二层填土底面处主动土压力强度：2pa2=q 十丫 1 h1 +(Y sat 10) h2】tg (45 o 2/2) 2c2 tg(45 o 2/2)=2

48、0 + 19X 2 + (20 10) X 2 X tg 2(45 o 20o/2) 2X 10X tg(45 o 20o/2)=kN/m2主动土压力：Ea=1/2X 2 X (6.6 + 19.1 4)+ 1/2 X 2X (14. 42 + 24. 22)=64. 38 kN/mpa24.22 P w 204、解：(1)确定单桩承载力Rk按静载荷试验：Rk=600/2=300kN按经验公式：Rk=qpAp + Up刀qsilsi=1800 X 0. 32 + 4X 0. 3 X (1 X 12 + 4. 9X 10+ 1.6X 25+ 1 X 35)=325. 2kN 所以取小值，Rk=3

49、00kN(2)单桩平均轴向力验算：每桩受力：Q=(N + G)/n=(2130 + 2. 3 X 2. 6X 1.5X 20)/8=2309. 4/8=288. 68kN R k=300kN(满足)(3) 单桩中受最大轴向力桩的验算：My=M + Q H=260 + 40 X 1. 5=320kN m Qmax=(N + G)/n + My xmax/刀xi2=288. 68 + 320X 1/(4 X 12+ 2X 0. 52)=359. 79kN200mm)粗粒(0.075200mm) 卵石或碎石颗粒(20200mm)圆砾或角砾颗粒 (220mm)砂(0.0752mm)细粒(0.075mm

50、) 粉粒(0.0050.075mm)粘粒(0.005mm)5. 土的颗粒级配：土由不同粒组的土颗粒混合在一起所形成，土的性质主要取决于不同粒 组的土粒的相对含量。土的颗粒级配就是指大小土粒的搭配情况。6. 级配曲线法：纵坐标：小于某粒径的土粒累积含量横坐标：使用对数尺度表示土的粒径，可以把粒径相差上千倍的粗粒都表 示出来，尤其能把占总重量少，但对土的性质可能有主要影响的颗粒部分 清楚地表达出来.7. 不均匀系数：可以反映大小不同粒组的分布情况，Cu越大表示土粒大小分布范围广， 级配良好。8. 曲率系数：描述累积曲线的分布范围，反映曲线的整体形状9. 土中水-土中水是土的液体相组成部分。水对无粘性土的工程地质性质影响较小，但粘性土中水是控制其工程地质性质的重要因素，如粘性土的可塑性、压缩性及其抗剪性等,都直接或间接地与其含水量有关。10. 结晶水：土粒矿物内部的水。11. 结合水：受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。12. 自由水：存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。13. 表示土的三相组成部分质量、体积之间的比例关系的指标，称为土的三相比例指标。 主要指标有：