大工2017年春土力学与地基基础期末考试复习题详解

大工2017年春土力学与地基基础期末考试复习题详解大工2017年春土力学与地基基础期末考试复习题详解15/15大工2017年春土力学与地基基础期末考试复习题详解机密★启用前大连理工大学网络教育学院2017年春《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、处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验来测定？（C）．荷载试验B．现场十字板剪切试验C．标准贯入试验D．轻盈触探试验2、议论以下说法的正误。（D）①土的浸透系数越大，土的透水性也越大，土中的水力梯度也越大②任何一种土，只要水力梯度足够大，即可能发生流土和管涌③土中一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小④渗流力的大小不但取决于水力梯度，还与其方向相关．①对．②对C．③和④对．全不对3、经过土粒承受和传达的应力称为（A）。．有效应力B．总应力C．附加应力D．孔隙水压力4、当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水和承压水时，在潜水位以下土自重应力为（C）。．静水压力B．总应力C．有效应力，不等于总应力D．有效应力，等于总应力5、所谓土的固结，主若是指（B）。．总应力引起超孔隙水压力增加的过程B．超孔隙水压力消逝，有效应力增加的过程2017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第1页共15页C．总应力不断增加D．总应力和有效应力不断增加的过程6、以下说法中正确的选项是（B）。．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D．破裂面与小主应力作用面夹角为45°+/27、挡土墙向走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（A）。．主动土压力B．被动土压力C．静止土压力D．静水压力8、对于（D），较易发生冲切剪切破坏。．低压缩性土B．中压缩性土C．密实砂土D．软土9、瑞典条分法在解析时忽略了（A）。．土条间作用力B．土条间法向作用力C．土条间切向作用力D．土条间应力和应变10、按地基承载力确定基础底面积时，传至基础底面上的荷载效应（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1.01、饱和单轴极限抗压强度值（A）的岩石被称为硬质岩石，常有的硬质岩石有花岗岩、石灰岩等。A．≥30MPaB．≥40MPaC．＜30MPaD．＜40MPa2、对无粘性土的工程性质影响最大的因素是（B）。．细度模数B．密实度C．矿物成分D．颗粒的平均程度3、土透水性的强弱可用土的哪一个指标来反响？（D）．弹性模量2017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第2页共15页B．固结系数C．压缩模量D．浸透系数4、地下水位长时间下降，会使（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．土中孔隙水压力没有变化5、墙下条形基础底宽1m，埋深1m，承重墙传来的竖向荷载为150kN/m，则基底压力为（C）。A．100kPaB．120kPaC．170kPaD．150kPa6、计算土中自重应力时，地下水位以下的土层应采用（C）。．湿重度B．饱和重度C．浮重度D．天然重度7、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，则表示土中该点（C）。．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高出了土的抗剪强度C．在相切点代表平面上，剪应力等于抗剪强度D．在最大剪应力作用面上，剪应力等于抗剪强度8、挡土墙后的填土处于主动极限平衡状态时，挡土墙（B）。．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C．被土体限制而处于原来的地址D．受外力限制而处于原来的地址9、地基牢固性解析中，若是采用φ=0解析法，这时土的抗剪强度指标应该采用（C）方法测定。．三轴固结不排水试验B．直剪试验慢剪C．现场十字板试验D．标准贯入试验10、计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应（B）。．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．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1.01、当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为（A）。2017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第3页共15页．被动土压力B．主动土压力C．静止土压力D．静止水压力2、对于（C），较易发生整体剪切破坏。．高压缩性土B．中压缩性土C．低压缩性土D．软土3、由于建筑物的建筑而在基础底面地方产生的压力增量称为（C）。．基底压力B．基底反力C．基底附加压力D．基底净反力4、计算基础及其上回填土的总重量时，其平均重度一般取（C）kN/m3。A．17B．18C．20D．225、在饱和土的排水固结过程中，若外荷载不变，则随着土中有效应力的增加，（A）。．孔隙水压力相应增加B．孔隙水压力相应减少C．总应力相应增加D．总应力相应减少6、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（A）试验。．不固结不排水剪B．固结不排水剪C．固结排水剪D．慢剪7、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σ3分别为50、100、150kPa，最后测得的强度有何差异？（C）A．σ3越大，强度越大B．σ3越大，孔隙水压力越大，强度越小C．与σ3没关，强度相似D．以上说法都不正确8、某粘性土的液性指数为IL0.6，则该土的状态为（B）。．硬塑2017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第4页共15页B．可塑C．软塑D．流塑9、淤泥属于（B）。．粉土B．粘性土C．粉砂D．细砂10、计算挡土墙压力时，荷载效应（D）。．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、若是土层在自重作用下的固结过程还没有完成，即土层中还存在未消逝完的超孔隙水压力，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为________。粘性土由________转到________的界限含水量称为液限。3、已知某土样的压缩系数a120.4MPa1，则该土属________土，若该土样在自重应力作用下的孔隙比为e10.806，则该土样的压缩模量为________。4、土的抗剪强度需由试验确定。试验可分为_________和_________。5、饱和软粘土的矫捷度能够用________试验或_________试验求得。答案解析：1、欠固结2、界线含水量可塑态液态3、中压缩性4.5154、现场试验室内试验5、无侧限压缩十字板剪切6、若是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_________三相所组成的松弛颗粒会集体。2017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第5页共15页8、某粘性土经试验测得ω＝55％，ωL＝50％，ωP＝31.5％，则IP＝_________，IL＝_________。9、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完整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、矫捷度11、若是土层过去承受过比现在自重应力大的应力(比方冰川覆盖)，此后应力降低(比方冰川退后)，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_______的界线含水量称为缩限。13、中心荷载作用下，基底压力近似呈_______分布，在单向独爱荷载作用下，当独爱距el时，基底压6力呈_______分布；当_______时，基底压力呈三角形分布。14、地基承受荷载的能力称为地基承载力，平时划分为两种承载力，分别是_______和_______。15、含水量不变，土经扰动此后强度下降，经过静置它的强度可随时间而逐渐获取部分恢复的现象称为粘性土的_______。答案解析：11、超固结12、界线含水量固态半固态13、平均梯形e

l614、极限承载力同意承载力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，而在路基外的洼地隆起，试说明产生这一现象的原因。2017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第6页共15页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？5、分别指出以下变化对主动土压力及被动土压力各有什么影响？（1）内摩擦角变大；（2）外摩擦角变小；（3）填土面倾角增大。6、试依照土中应力理论，阐述均布条形荷载下地基中附加应力的分布规律。7、某地基土浸透系数很小，若在其上修建建筑物，需验算不相同时期的牢固性，试问：（1）若采用快速施工，验算竣工时地基牢固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，验算竣工时地基牢固性应采用什么试验方法确定土的抗剪强度指标？为什么？8、分别指出以下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，尔后求其总和。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。平时假设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）两种理论分别依照不相同的假设，以不相同的解析方法计算土压力，只有在最简单的情况下，两种计算结果才相同，否则将得出不相同的结果。（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，为了满足界线条件，必定假设墙背是直立的、圆滑的，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）库伦理论依照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。假设填土是无粘性土，不能够直接计算粘性土和粉土的土压力。库伦理论假设破坏是一平面，实质上破坏面是一曲面。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相关。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逝，土体中剪应力高出了饱和软粘土不固结不排水抗剪强度，形成了一连续的滑动面，地基发生整体剪切破坏。其特色是填土面下沉，路基外的洼地隆起。4、土中自重应力在有些情况下会引起土层的变形。这是由于对于成土年代长久，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，由于聚积后经历年代时间不久，其自重固结作用还没有完成，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。5、（1）依照库伦土压力理论，在G保持不变的情况下，当增加时，θ－减小，其所对应的边也减小，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，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）z不但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，这就是所谓地基附加应力的扩散分布；（2）在离基础底面（地基表面）不相同深度z处各个水平面上，以基底中心点下轴线处的z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z值，随深度愈2017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第7页共15页向下愈小。7、某地基土的浸透系数很小，则可判断为粘性土。粘性土强度性状是很复杂的，不相同的试验方法以及试验条件会以致不相同的强度指标。（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标。（2）慢速施工时，地基荷载增加速率较慢，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。8、（1）依照库伦土压力理论，在G保持不变的情况下，当增加时，θ－减小，其所对应的边也减小，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，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。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，是由于它受土粒表面引力作用而不遵从水力学规律的支配，而且它能在土粒之间传达法向力和切向力。因此，从受力角度，能够把它与土颗粒划在一起。五、计算题1、从某土层中取原状土做试验，测得土样体积为50cm3，湿土样质量为98g，烘干后质量为77.5g，土粒相对密度为计算土的天然密度干密度d、饱和密度sat、有效密度、2.65。、天然含水量、孔隙比e、孔隙率n及饱和度Sr。解：已知m98g，V50cm3，ms77.5g，ds2.65m981.96g/cm3V50dms77.51.55g/cm3V50edsw12.65110.71d1.55satdsew2.650.7111.96g/cm31e10.71ds1w2.650.7110.96g/cm31e10.71mw100%9877.5100%26.45%ms77.5VV100%e100%0.71100%42%ne11V0.71Srds26.45%2.65100%98.7%e0.71某砂土土样的密度为1.77g/cm3，含水量为9.8%，土粒相对密度为，烘干后测定最2、小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比e和相对密实度Dr，并评定该砂土的密实度。2017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第8页共15页解ds(1)2.67(10.098)110.656e11.77Dremaxe0.9430.6560.595emaxemin0.9430.461∵1Dr0.595233∴因此该砂土的密实度为中密。3、一个体积为50cm3的原状土样，其湿土质量为0.1kg，烘干后质量为0.07kg，土粒相对密度为2.7，土的液限L50%，塑限P30%。求：(1)土的塑性指数IP和液性指数IL，并确定该土的名称和状态。(2)设土粒相对密实度为2.7，求土样压缩牢固后的孔隙比和饱和度。解：(1)已知m0.1kg，ms0.07kg，V50cm3mwmms0.10.070.03kgmw100%43%msIPLP50302017ILP0.430.30.65,0.250.650.750.50.3LP(2)压密前干密度dms0.0710001.4kg/m3dswV501，得：由ed压密前孔隙比：e12.7110.91.4压密后孔隙比：e22.7110.61.7孔隙比减少：ee1e20.90.60.34、有一砂层，其天然饱和重度sat20.3kN/m3，土粒相对密度为2.7，试验测得此砂最松时装满1000m3容积需干砂1450g，最密实状态时需要干砂1750g。求相对密实度是多少？解：由sat(dse)，得20.32.7e10，得e0.651ew1e砂最松时，砂砾体积Vsminmsmin1450537cm3wds12.7砂最密时，砂砾体积：Vsmaxmsmax1750648cm3wds12.7eminVV1000648Vsmax6480.542017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第9页共15页VV1000537emax0.86Vsmin537Dremaxe0.860.650.66emaxemin0.860.545：已知某工程地基为饱和粘土层，厚度为8.0m，顶部位薄砂层，底部为不透水的岩层，如图2所示，基础中点O下的附加应力：在基底处为240KPa,基岩顶面为160KPa。粘土地基的孔隙比e10.88，e20.83。浸透系数k0.6108cm/s。求地基沉降量与时间的关系。透水砂层240kPam8160kPa不透水岩层图2地基表示图解：1、土层的最后沉降量为：e1e2h0.880.8380021.3cmse110.8812、附加应力的比值为：12

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1.53、假设地基平均固结度分别为25%、50%、75%和90%4、计算时间因子TV由U与查图(书P125)曲线横坐标可得TV0.04，0.175，0.45，0.845、计算相应的时间t地基土的压缩系数：ee1e20.880.830.050.25MPa10.240.160.200.2022017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第10页共15页浸透系数单位换算：k0.6108cm/s3.151070.19/年cm计算固结系数：k(1e)0.19(10.880.83)214100cm/年CV0.10.250.0010.1时间因子：CVt14100tTV8002H2640000TV45.5TVt14100计算相应时间t：列表计算：U%系数时间因子TV时间t/年沉降量s/cm251.50.041.825.32501.50.175810.64751.50.4520.415.96901.50.8438.219.17获取st关系曲线如图3所示：图3地基沉降与时间关系图6、某矩形地基，长度2.0m，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。2017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第11页共15页0.5mDICHOKJFAEBG图6计算基底压力求解：1、计算角点A下的应力zAl2.0z1.01.0，查表得应力系数0.1999。所求应力为：b2.0，1.0c1.0bzAcp0.199910020kPa2、计算边点E下的应力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：l1.0z1.01.0，查得应力系数0.1752。所求应力为：b1.0，1.0c1.0bzA2cp20.175210035kPa3、计算中心点O下的应力zO作辅助线JOK和IOE，将原来矩形ABCD划分为四个相等的小矩形OEAJ、OJDI、OICK和OKBE。在小矩形OEAJ中：l1.0z1.02.0，查得应力系数c0.1202。所求应力为：b2.0，0.50.5bzA2cp40.120210048.1kPa4、计算矩形面积外F点下的应力zF作辅助线JKF、HFG、CH和BG，将原来矩形ABCD划分为两个长矩形FGAJ、FJDH和两个小矩形FGBK、FKCH。在长矩形FGAJ中：l2.5z2.02.0，查得应力系数0.1363。b5.0，b1.0c0.5在小矩形FGBK中：l0.5z2.02.0，查得应力系数0.0840b1.0，b1.0c。0.5所求应力为：zA2(c1c2)p2(0.13630.0840)10010.5kPa5、计算矩形面积外G点下的应力zG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。2017年春季《土力学与地基基础》课程期末复习题第12页共15页在大矩形GADH中：l2.5z1.00.2016。b5.0，1.0，查得应力系数c0.5b1.0在小矩形GBCH中：l1.0z1.02.0，查得应力系数0.1202b2.0，0.5c。0.5b所求应力为：zA(c1c2)p(0.20160.1202)1008.1kPa7、某土压缩系数为0.16MPa-1，强度指标c20kPa，30。若作用在土样上的大小主应力分别为350kPa和150kPa，问：（1）该土样可否破坏？（2）若小主应力为100kPa，该土样能经受的最大主应力为多少？解（1）破裂角45306045221(13)1(13)cos2221(350150)1(350150)cos260200kPa221(13)sin21(350150)sin26086.6kPa22ctan20200tan30135.5kPa86.6kPa由上面的计算，能够获取该土样不会发生破坏。（2）若最小主应力为100kPa，则该土样经受的最大主应力为：13tan2(45)2ctan(45)22100tan2(4530)220tan(4530)369.3kPa2210、已知：地基土的抗剪强度指标c10kPa，30。求：当地基中某点的最大主应力1400kPa，而小主应力3为多少时，该点恰巧发生剪切破坏？解依照题意获取：31tan2(45)2ctan(45)22400tan2(4530)210tan(4530)121.8kPa228：已知地基土中某点的