工程地质与土力学试题库59211387

1、工程地质与土力学试题库1、用体积为72cm3环刀取得某原状土样重 =2.72,试计算该土样、e、Sr、 sat、答案： 8.2% , e 0.61 , Sr 36.6%,59211387132g,烘干后土重 122g, dsd ,并比较各重度大小.18.33KN/m3 , sat 20.68 KNd )/m3,10.68 KN/m3 , d 16.89KN/m3,解：(1) 土密度地=1.83 g/cm3,重度 =10x 1.83=18.3 KN/m3(2)含水量 =132 %2 =8.2%122天然孔隙比 e ds(1) w 1 = 2.72 (1 0.082) 10 1 =0.6118 3

2、18.3d=16.9 KN/m311 0.082sat J w=20.68 KN/m3satw1 e=sat- w=10.68 KN/m3饱和度 s= ： 0=36.6%(3)(4)(5)(6)各重度之间大小关系为：satsat2、 某土样处于完全饱和状态,土粒比重为 2.68,含水量为32.0%,试 求该土样孔隙比e和重度.答案：3、某完全饱和土样,经测得其含水率 试求该土孔隙比e、密度 和干密度解：1根据土样饱和Sr2由e也1/ cm33干密度d4、某干砂试样密度假设砂样体积不变,饱和度增至解：答案：=9.2%5、 某原状土,=32%,解：1定名：IP L 粉质黏土.2确定状态：土液性指数

3、IL态.e = 0.86;= 19kN / m3)= 30%, 土粒比重 ds = 2.72.d.切=1.0,得孔隙比 e= ds=0.3X2.72=0.816e.得=ds(1) w = 2.72 (1 0.3) 1 1.95 g1 e1 0.8161.95=1.5 g/cm311 0.3=1.66g/cm3, 土粒比重ds = 2.69,置于雨中,40%时,此砂在雨中含水量为多少l=30%, p=18%, p=30-18=12,大于确定土名称与物理状态.10小于17,故该土样为30芸171,属于流塑状6、 某砂土颗粒级配曲线,d1o=0.07mm,d3O=0.2mm, d6°=0.

4、45mm,求不均匀系数和曲率系数,并进行土级配判别. ,-.2解：不均匀系数Cu 业 .45=6.4,曲率系数Cc业虹 0.2 0.2 =1.di00.07d60di00.07 0.4527,满足Cu > 5且Cc = 13时,故属于级配良好.7、 某土样土工试验成果如下：大于 0.075mm累加含量为40%, L=2 7%,p = 19%,=22%, Gs=2.7,=18KN/m3,确定土名称及状态.解：(1)定名：大于0.075mm累加含量为40%,不超过50%,属于细 粒土.Ip lp=27-19=8<10,故该土样为粉土.(2)确定状态：土液性指数Il =公9=0.35,属

5、于可塑状态.l p 27 198、 某土样湿土重120g,烘干至恒重为100g, 土比重ds =2.74,天然重 度=18KN/m3,求天然孔隙比.解：(1)含水量=空通=20.0%(2)天然孔隙比 e10M 1 = 2.74 (1 0.2)10 1 =0.83 189、 在击实筒(其体积为1000cm3)内装有击实过湿土 1870g,当把这 些土烘干后得干土重为1677g,土粒相对密度为2.66,试求其含水量 重度、干重度d、孔隙比e、孔隙率n、饱和重度sat、有效重度 和饱和 度sr oms =1677g, mw=1870- 1677=193解： V =1000cm3, m=1870g,

6、g ,所以m =1870=1.87 g /cm3V 1000匹=些=11.5%密度 ms 1677g=18.7KN /m3 ,ds(1) w i_2.66 (1 0.115) 11 =1 0.586e 0.586geo/1'7=36.9%1 e 1 01886:.=16.8 KN / m31. 1 0.115 sat=d-e w 为66 0.586 10=20.5KN/m3 1 e 1 0.586=sat- w=20.5-10=10.5KN/m3ds 0.115 2.66 =52 2%含水率重度孔隙比e孔隙率n =0.586干重度d = 饱和重度 有效重度 饱和度Sr =10、 某土样

7、测得重量为1.87N,体积为100cm3,烘干后重量为1.67N, 已直土相对密度为2.66.求土 、w、e、 d、 sat、sr、.11、某土体积为72 cm3, 土样质量为129g,干土质量为120g,土相对密 度为2.70,求含水量、重度、饱和重度、浮重度、干重度.12、某饱和粘土含水量为35%,相对密度为2.72,求孔隙比和干重度.13、某土液限为36%,塑限为20%,含水量为35%,求土样塑性指数、 液性支书,并确定土样名称和状态.14、 例某砂土天然状态下密度为1.8g/cm3,含水率为20%,颗粒比重 为2.65,最大干密度dmax = 1.7g/cm3 ,最小干密度d min

8、,1.42g/cm3,求相对 密度并判别密实度.解：(1)砂土天然孔隙比 e Gsw(1) 1=2.65 1 (1 °.20) 1=0.767(2) 最大孔隙比 emax1=二65 1=0.866(3) 最小孔隙比emin1=奕包1=0.559(4) 相对密度 Dremaxdm答=0.866.70.767 =0.322<0.33,可知该砂样emax emin 0.8660.559处于松散状态.15、某砂土样,其颗粒分析结果如表,确定土样名称粒径mm0.520.250.50.0750.250.050.0750.010.05<0.01粒组含量5.617.527.424.015

9、.510.016、柱下单独根底底面尺寸为 3X2m2,柱传给根底竖向力F=1000kN,弯矩M=180 kNm,试按图中所给资料 计算P、Pmax、Pmin、P0,并圆出基底压力 分布图.G 3 21.2 20 1.1 10 210 kNF G1000 210p201.7 kPaA3 2M180l -,、e0.149( m)0.5(m)F G121066e6 0.149pmaxp 1 201.7 1 261.8(kPa)l36e6 0.149Pminp 1201.71141.6(kPa)l3ry 室内设it电血解d 1 2 2.62.3 m6e6 0.149PmP 1 了 2021 1即倒p&

10、#176; p cd 201.7 18 0.9 19 10 1.1175.6 kPa17、某原状土室内侧限压缩试验见表,求土压缩系数a 2、压缩模量Es1 2 并判别土压缩性大小.土压缩试验P(kpa)50100200400e0.9640.9520.9360.9140.952 0.936i解：ai 2 = 0.16 MPa ,.,0.2 0.1Esi 2= 一.一 12.2MPa ,为中等压缩性.a1 20.161000mm 16.7mm , 也可以先求出该土 计算 sihi = -60 1 16.7mm.Esi3.61 300KPa , 3 123.75KPa , 土抗剪强18、某土层压缩系

11、数为0.50MPa '天然孔隙比为0.8, 土层厚1m,已 知该土层受到平均附加应力-z=60Kpa,求该土层沉降量.3解：si = 'zihi = 0.5 60 101q1 0.8层压缩模量 Es = 3.6MPa ,a 0.519、设粘性土地基中某点主应力26,试问该点处于什么状态231tg2(45度指标c 20KPa ,解：由式： 31tg2 (45) 2c tg(45)i时所对应最小主应力可得土体处于极限平衡状态而最大主应力为为.3f1tg2 (45-) 2c tg(45 -) 90KPa故:3可判定该点处于稳定状态.或：由 13tg2(45-) 2c tg(45 -)

12、得 1f 320 KPa',1f 1 ,二稳定20、地基中某点应力状态,1 280KPa ,3 73.5KPa , 土抗剪强度指标c 42.1 KPa ,24.试判断该点是否产生剪切破坏解：由式：13tg2(45 -) 2c tg(45 项可得土体处于极限平衡状态时最大主应力1f为:2, _、-,、1f 3tg (45) 2c tg(45 一)2 2=73.5X tg2(45 令)+2X 42.1 x tg(45 今)=303kPa,那么1 v 1f,故该点没有产生剪切破坏.21、某土样进行三轴剪切试验,剪切破坏时,测得500KPa ,3 100KPa,剪切破坏面与水平面夹角为 60

13、,求：1 土 C、；2计算剪切面上正应力和剪应力.22、 某土内摩擦角和凝聚力分别为=25 , C=15Kpa, 3 100KPa ,求：1到达极限平衡时大主应力1； 2极限平衡面与大主应力面夹角；3 当1 280KPa, 土体是否发生剪切破坏23、 某多层砖混结构住宅建筑,筏板根底底面宽度b=9.0m,长度1=54.0m,根底埋深d=0.6m,埋深范围内土平均重度m=17.0kN/m3,地基为粉质粘土,饱和重度sat=19.5kN/m3,内摩擦角标准值 k =18 ,内聚力标准值ck =16.0kPa,地下水位深0.6m,所受竖向荷载设计值 F=58000.0 kN,计算地基承载力.承载力系

14、数： Mb=0.43, Md =2.72, Mc =5.31.解：1计算基底压力F58000pGd20 0.6 131.3 kPaA9.0 54.02计算地基承载力特征值fak根底底面宽度b=9.0m,大于6.0m时按6.0m考虑,持力层在地下水位以下取浮重度,=9.5kN/m3fa Mb b Md md Mcck 0.43 9.5 6.0 2.72 17.0 0.6 5.31 16.0 137.2kPa.24、某承重墙下钢筋混凝土条形根底宽度 b=2.2m,埋置深度为1. 5m,埋置深度范围内土重度 m=17.0kN/m3,根底下为黏土层,重度 =1 8.2KN/m3,内摩擦角=22 , C

15、=25Kpa,地基承载力特征值fak.承载力系 数：Mb=0.61 , Md =3.44, Mc =6.04.解：fa Mb b Md md Mcck =0.61 x 18.2X 2.2+3.44X 17X 1.5+1.5X 6.04 acx 25=263.14 kPa.25、挡土墙符合朗肯土压力条件, H 10m , C=18Kpa,=15 ,=17.0KN/m3,求主动土压力Ea及作用点位置.解：主动土压力系数 ka tg2 (45 一)=tg2(45 15) 0.59 _22Z=0, Pazka 2c.v' ka =0 2 18 J0.5927.6kpaZ=H , Pa Hka

16、2c*'ka=17 10 0.59 2 18 J0.59 72.7kpa ,故存在土压力零点,土压力零点位置2cka一一2伯、,0.59 _ 主动土压力大小：由公式6.7得：eZ0 : = 2.76m ,kaJ7 0.59I_ 2 I_ 2_ _=(H Z0) ka=17 (102.76)0.59263KN / m ,2=30 ,=18.作用点位置,离墙底 土号 10 ；76 2.41m26、挡土墙符合朗肯土压力条件,H 6m , C=20Kpa,0KN /m3,填土面作用有均布荷载21Kpa,求主动土压力.解：主动土压力系数 ka tg 13总土压力 Ea = - 24 4 - (2

17、4 37.3) 4 170.6KN /m211 2总水压力 Ew - wh； = 10 42 80KN / m o 228、某挡土墙H 5m,墙背倾斜角10 (俯斜),填土面水平,墙背外摩擦角15,填土为砂性土,C=0 ,=30 ,=19.0KN/m3,求作用于墙上主动土压力Ea、土压力分力,主动土压力系数ka =0.378.解：主动土压力系数 ka=0.378, Ea 1 H 2ka = 1 19 52 0.378 89.78KN /m 22Eax=Eacos( ) =89.78 cos(10 15 ) 81.36KN /mEay=Easin() =89.78 sin(10 15 ) 37.

18、94KN /mEa作用点位置距墙底面为 H 5 1.67m 3 (45) = tg 2 (4530)-,22311-2 20 J- 16.1kpa<0,在墙底处3. 3Z=H :pa1=qka 2cka=21qka Hka 2c, ka 11=21 18 52c ka 3 qka 2320Z 一=gEa = 1 (H Z0)2ka = 18 13 (5 2.68)2 2227、挡土墙高H 8m,墙背垂直、光滑、填土水平,墙后填土为中砂,Pa212 20-13.9kpa>0,故存在土压力零点, W%=2.68m.11 16.1KN/m.3在墙顶处z=0：重度=18.0KN/m3,饱和重度sat=20KN/m3,=30,地下水位为4m,求主动土压力和水压力.解：主动土压力系数 ka tg2(45 )=tg2(45 30)-,223土压力强度分布：地下水位处：pa1 = 1 h1 ka = 18 4 - 24kpa ,13墙底处：pa2=( 1h1h2)k