土力学复习题

一、填空题.土的粒径越不均匀，颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大。.长期抽取地下水位，导致地下水位大幅度下降，从而使原水位以下土的有效自重应力金『，而造成的严重后果。.抗剪强度曲线与摩尔应力圆在A点相切，表明A点所代表的平面的剪应力t等于土的抗剪强度f即该点处于状态。.附加应力自起算，随着深度呈 。.塑性指数Ip的表达式是wl-wp 。粘性土的Ip越大，说明土中粘粒含量越高。.地基土在荷载作用下发生变形，可以认为其总沉降量通常有三部分组成，即固结沉降、瞬时沉降和次固结沉降。.地基的破坏形式有整体剪切破坏、、等几种。.直接支撑基础的土层称为持力层其下的个土层为下卧层。.柱下钢筋混凝土独立基础的基础高度应按 破坏确定，对墙下条形基础的基础高度应按破坏确定。.桩按承载性能分类，可分为摩擦型桩和 端承型桩两类。.相对密度Dr的表达式是 Dr=（emax-e）/（emax-emin） ,Dr等于—时砂土处于最紧密状态。.砂土是指大于粒径累计含量不超过全重50%,而大于粒径累计含量超过全重50%的土。.自重应力自室外地面起算，随着深度呈 增加的趋势。.a12表示压力范围p1=,p2=时的压缩系数，工程中常用a12来评价土的压缩性高低。.土的完全侧限条件下的压缩实验求得土样压缩稳定后的孔隙比，利用受压前后的土粒体积、截面面积 不变的两个条件得到。.粘性土的极限平衡条件是%=Q3tg2（45例/2）+2ctg（45M/2） ，土体剪切破坏面与大主应力面的夹角为 45。+也2 。.确定地基承载力的方法有理论公式法、 载荷试验法和经验法等几种。.抗剪强度的指标为和。.柱下钢筋混凝土独立基础的基础高度应按 破坏确定，对墙下条形基础的基础高度应按破坏确定。.桩静载荷试验时，在同一条件下的试桩数量不宜少于总桩数的1%,并不应小于2根。二、单选题.已知某土样的天然重度r=17KN/m3,干重度r『14.5KN/m3,饱和重度rs『18KN/m3,液性指数IL=0。试问该土的塑限为（ ）。A、5.9% B、17.2% C、24.1% D、30%.砂类土的重要特征是（）。A、灵敏度与活动度 B、塑性指数与液性指数C、饱和度与含水量 D、颗粒级配与密实度.计算自重应力时，对地下水位以下的土层采用（ ）。

A、干重度A、干重度B、有效重度C、饱和重度 D、天然重度.有一基础，宽度4m,长度8m,基底附加压力90kN/m2,中心线下6m处竖向附加应力为58.28kN/m2,试问另一基础宽度为2m,长度为4m,基底附加压力为100kN/m2,角点下6m处的附加应力为多少?（ ）。A、16.19kN/m2 B、64.76kN/m2 C、32.38kN/m2 D、8.09kN/m2.相邻刚性基础，同时建于均质地基上，基底压力假定为均匀分布，下面说法正确的是（ ）。A、甲、乙两基础的沉降量相同B、由于相互影响，甲、乙基础要产生更多的沉降C、由于相互影响，甲、乙基础要背向对方，向外倾斜D、由于相互影响，甲基础向乙基础方向倾斜，乙基础背向甲基础方向倾斜.室内侧限压缩试验测得的e-P曲线愈陡，表明该土样的压缩性（ ）。A、愈高B、愈低 C、愈均匀 D、愈不均匀.若产生主动土压力为Ea，被动土压力为Ep,所需的挡土墙为移量分别为Aa、Ap,则下述（ ）是正确的A、Ea>Ep, Aa<Ap B、Ea<Ep, Aa>Ap C、Ea<Ep, Aa<Ap D、Ea>Ep, Aa>Ap.对施工速度较快，而地基土的透水性差和排水条件不良时，可采用三轴仪的（）结果计算抗剪强度。A、不固结不排水试验 B、固结不排水试验C、固结排水试验 D、不固结排水试验.挡土墙的抗倾覆稳定安全系数k要求（）A、k>1.0 B、k>1.3 C、k>1.6 D、k>2.0TOC\o"1-5"\h\z.对同一地基下列指标数值最小的是（ ）A、P1/4 B、P1/3 C、Pcr D、Pu.有一个砂样，在三轴试验时，在％=100kpa应力下，增加轴向应力使砂样破坏，已知砂样的=30°,则破坏时破坏面上的正应力是（ ）。A、250kpaB、200kPaC、150kPaD、300kPa.如果土推墙而使挡土墙发生一定的位移.使土体达到极限平衡状态.这时作用在墙背上的土压力是（ ）。A、静止土压力 B、主动土压力 C、被动土压力D、部分主动土压力和部分静止土压力.地面下有一层4m厚的粘土，天然孔隙比e0=1.25，若地面施加q=100kPa的无穷均布荷载,沉降稳定后，测得土的孔隙比e=1.12,则粘土层的压缩量为多少?（）A、20.6cm B、23.1cm C、24.7cm D、21.8cm.当新建筑物基础深于旧建筑物基础时，新旧建筑物相邻基础之间应保持的距离不宜小于TOC\o"1-5"\h\z两相邻基础底面高差的（ ）。A、0.5〜1倍 B、1〜2倍 C、2〜3倍 D、3〜4倍.可不作地基变形验算的建筑物是（ ）。A、甲级建筑物 B、乙级建筑物 C、丙级建筑物D、规范表所列范围内设计等级为丙级的建筑物.处于同一土层条件且埋深相问的甲、乙两个相邻柱下方形扩展基础，甲基础的底面积A甲大于乙基础的底面积A乙。现甲、乙基础的基底平均压力均等于地基土的承载力特征值，则甲、乙基础的沉降量比较为（ ）。A、甲基础大 B、乙基础大 C、一样大 D、难以判断.计算地基变形时，对于框架结构应由（ ）。A、沉降量控制 B、沉降差控制 C、倾斜控制 D、局部倾斜控制.带有地下室的钢筋混凝土结构房屋采用筏形基础，在确定地基承载力特征值时.基础埋深应按下列方法选取（ ）。A、从室外地面标高算起 B、从地下室地面标高算起C、按室外地面标高与地下室室内地而标高平均值计算D、从地下室折算地面标高（考虑混凝土地面重力影响）算起.下列说法错误的是（ ）。A、确定基础的底面积时，应采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B、计算地基变形时，应采用正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C、计算基础内力和配筋时，应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合D、计算基础裂缝宽度时，应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合TOC\o"1-5"\h\z.荷载效应基本组合，且在轴心竖向力作用下的基桩，且承载力应符合下列（ ）条件。A、NkmaxWL5Ra B、Nk<Ra C、Nkmax<1.2Ra D、Nk<1.25Ra.土粒级配曲线越平缓，说明（ ）。A、土粒均匀，级配不好 B、土粒不均匀，级配良好C、土粒均匀，级配良好 D、土粒不均匀，级配不好.试验测得甲、乙两土样的塑性指数分别为：Ip=5；^=5,则（ ）。A、甲土样的粘粒含量大于乙土样 B、甲土样的粘粒含量小于乙土样C、两土样的粘粒含量相等 D、难以判别.土的三项基本物理指标是（ ）。A、孔隙比、天然含水量和饱和度 B、孔隙率、相对密度和密度C、天然重度、天然含水量和相对密度 D、相对密度、饱和度和密度.只有（ ）才能引起地基的附加应力和变形。A、基底压力 B、基底附加压力 C、有效应力 D、有效自重应力.已知一个宽b=2m,长l=4m和另一个宽b=4m,长l=8m的矩形基础。若它们基底的附加应力相等，则两基础角点下竖向附加应力之间有何关系？（ ）A、两基础角点下Z深度处竖向应力分布相同B、小基础角点下Z深度处的应力与大基础角点下2Z深度处的应力相等C、大基础角点下Z深度处的应力与小基础角点下2Z深度处的应力相等D、不好确定.室内侧限压缩试验测得的e-P曲线愈陡，表明该土样的压缩性（ ）。A、愈高B、愈低 C、愈均匀D、愈不均匀.在规范法计算沉降量时，下列说法中（ ）是错误的。A、可按天然土层分层 B、Es按实际应力范围取值C、Es取Es1-2 D、沉降计算经验系数可根据地区沉降观测资料及经验确定.用分层总和法计算地基沉降时，附加应力曲线是表示什么应力？（ ）A、总应力B、孔隙水应力 C、有效应力D、基底附加压力.对施工速度较快，而地基土的透水性差和排水条件不良时，可采用三轴仪的（）结果计算抗剪强度。A、不固结不排水试验 B、固结不排水试验C、固结排水试验 D、不固结排水试验.由于朗金土压力理论忽略了墙背与填土之间摩擦的影响，因此计算结果与实际有出入,一般情况下计算出的（ ）。A、主动土压力偏小，被动土压力偏大 B、主动土压力和被动土压力都偏小C、主动土压力和被动土鸦里都偏小 D、主动土压力偏大，被动土压力偏小.设计仅起挡土作用的重力式挡土墙时，土压力应按（ ）。A、主动土压力计算 B、被动土压力计算C、静止土压力计算 D、静止水压力计算.对同一地基下列指标数值最小的是（）A、P1/4 B、P1/3 C、Pcr D、Pu.有一个砂样，在三轴试验时，在q=100kpa应力下，增加轴向应力使砂样破坏，已知砂样的=30°,则破坏时破坏面上的正应力是（ ）。A、250kpaB、200kPaC、15OkPaD、300kPa.淤泥质土地基上基础的宽度越大，则地基承载力特征值（C）。A、越大 B、越小C、与基底宽度无关D、基底宽度大于3m时越大.计算基础内力时，外部荷载大小应取（C）。A、基底反力B、基底附加压力C、地基净反力 D、地基附加应力.下列说法错误的是（ ）。A、确定基础的底面积时，应采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B、计算地基变形时，应采用正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C、计算基础内力和配筋时，应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合4D、计算基础裂缝宽度时，应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合.桩端全断面（直径为心进入持力层的深度，下列说法正确的有（ ）。A、对于粉土宜不小于2d；B、对于碎石宜不小于2d；C、当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于2d；D、当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于4d。.在软弱下卧层顶面处的附加压力计算公式中 F+G-32m+b）工qITOC\o"1-5"\h\zO——k k 2—_00- siki,GK的含义是（ ）。 "（ao+2ttg0）（bo+2ttg0）A、桩重、桩间土重、承台重、承台上土重 B、桩重、承台重、承台上土重C、承台重、承台上土重 D、承台上土重.桩顶受有轴向压力的竖直桩，按照桩身截面与桩周土的相对位移，桩周摩阻力的方向（ ）。A、只能向上 B、可能向上、向下或沿桩身上部向下、下部向上C、只能向下 D、与桩的侧面成某一角度.荷载效应基本组合，且在轴心竖向力作用下的基桩，且承载力应符合下列（ ）条件。A、NkmaX3.5\ B、Nk<Ra C、N^ax<l.2Ra D、Nk<1.25Ra三、判断正误.两种不同的粘性土，其天然含水量相同，则其软硬程度相同。 （ ）.已知甲土的含水量大于乙土，则甲土的饱和度大于乙土。 （ ）.浅基础设计时忽略了基础侧面土的竖向承载力。 （ ）.柱下钢筋混凝土独立基础应配置双向受力筋。 （ ）.不透水层的层面或层面以下的自重应力应按上覆土层的水土总重计算。（ ）.所有建筑物均必须进行地基变形验算。 （ ）.必须专门进行下卧层的地基承载力验算。 （ ）.单桩截面轴力随深度单调下降时，桩侧面均为正摩阻力。 （ ）.在任何情况下，土体自重应力都不会引起地基沉降。 （ ）.桩侧负摩阻力有利于提高桩基承载力。 （ ）11相对密实度Dr会出现Dr>1和Dr<1的情况。 （ ）.按规范法计算地基的沉降量时，地基压缩层厚度Zn应满足的条件是：oz=oczo（ ）.地基土受压时间越长，变形越大，孔隙水压力越大。（ ）.地基土的强度破坏是剪切破坏，而不是受压破坏。 （ ）.单元土体中破坏面上剪应力等于土的抗剪强度时该面一般为具有最大剪应力的那个面。 （ ）.粘粒在最优含水量时，压实密度最大，同一种土的压实能量越大，最优含水量越大。（）.两种不同的粘性土，其天然含水量相同，则其软硬程度相同。（）.土的压缩模量是在侧限条件下土的竖向应力增量与竖向应变增量之比。（）.按规范法计算地基的沉降量时，地基压缩层厚度Zn应满足的条件是：oz=oczo（）.压缩曲线可按两种方式绘制，一种为普通坐标绘制的e-p曲线，另一种为横坐标按p的常用对数取值，即采用半对数直角坐标绘制的elogp曲线。（）.不透水层的层面或层面以下的自重应力应按上覆土层的水土总重计算。（）TOC\o"1-5"\h\z.当土中某点6「63时，该点不会发生剪切破坏。 （ ）.一般压缩性小的地基土，若发生失稳，多为整体剪切破坏形式。 （ ）.库仑土压力理论的计算公式是根据滑动土体各点的应力均处于极限平衡状态而导出（）.普通混凝土预制桩的配筋率常由使用阶段的强度计算控制。 （ ）.地基承载力验算时，软弱下卧层顶面处附加应力的计算常采用角点法。（）.混凝土基础属于刚性基础。 （ ）.桩基破坏多因单桩承载力不足而非沉降量过大。 （ ）.桩侧负摩阻力有利于提高桩基承载力。 （ ）.必须专门进行下卧层的地基承载力验算。 （）四、简答题1、简述减轻建筑物不均匀沉降的建筑、结构和施工措施？答：建筑措施：①建筑物体型力求简单②控制建筑物长高比及合理布置纵横墙③设置沉降缝④控制相临建筑物基础的间距⑤调整建筑物的局部标高结构措施：①减轻建筑物的自重②设置圈梁③减小或调整基底附加应力④增强上不结构的刚度施工措施：当拟建的相临建筑物之间轻（低）重（高）悬殊时，一般应按先重后轻。.确定地基承载力的方法有哪些？为何从荷载试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值尚应修正，修正公式形式如何？？答：方法有理论公式如按土的抗剪强度指标、原位测试如地基荷载试验、经验公式等。

修正：考虑增加基础宽度和埋置深度，地基承载力也随之提高，《建筑地基规范》规定:当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从荷载试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值尚应修正应按下列公式进行修正：f=f+nr(b—3)+nr(d—0.5).桩基设计包括哪些设计内容和步骤?(1)选择桩的类型和几何尺寸(2)确定单桩竖向(和水平)承载力设计值(3)确定桩的数量、间距和布桩方式(4)验算桩基的承载力和沉降(5)桩身结构设计(6)承台设计(7)绘制桩基施工图.何为桩侧负摩阻力，什么情况下会产生桩侧负摩阻力？答：当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。通常下列情况下会产生桩侧负摩阻力：(1)在软土地区，大范围地下水位下降，使桩周土中有效应力增大，导致桩侧土层下沉;(2)桩侧地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载时(包括填土)；(3)桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相对较硬土层时;(4)冻土地区，由于温度升高引起桩侧土的沉陷。.如何确定承台的平面尺寸及厚度？设计时应作哪些验算？答：根据桩数及桩的平面布置，桩的中心至承台边缘不小于一倍桩径等构造要求即可确定出承台的平面尺寸；承台的厚度要根据承台的抗冲切、抗剪切条件及构造要求综合确定。设计时除了应作抗冲切、抗剪切验算外，还应进行抗弯验算，必要时还应进行局部受压验算。6、土的自重应力分布有何特点？地下水位的升降对自重应力有何影响？如何计算?答：①土的自重应力沿深度呈增大趋势，在同一土层内部呈直线分布，直线的斜率为土层的重度，在各土层分界面处及地下水位层面处出现转折。②地下水位上升，土的自重应力减小，地下水位下降，土的自重应力增加;计算时地下水位以下取浮重度，地下水位以上按天然重度。.挡土墙的墙背直立光滑，墙后填土面成水平，墙高为h,填土上半层为砂土(%%),下半层为粘土(c2，q2，y2)。试定性绘出下列情况的墙背主动土压力分布图，并写出各层面主动土压力强度表达式。答：

答：.在桩基设计中如何选择桩长、桩径及桩的类型？答：在桩基设计中，首先应据建筑物的结构类型、荷载情况、地层条件、施工能力及环境限制等因素选择桩的类型，其次据桩端持力层确定桩长，桩形与桩长初定后，据荷载大小、当地经验等确定桩的截面尺寸。.简述基础受偏心荷载作用时，基底尺寸如何确定？答：先按中心受荷计算出一基底面积，考虑偏心荷载影响大小将此面积扩大1.1〜1.4倍，将通过扩大后的面积代入验算公式(验算公式略)，若满足且基底压力相差不大，说明该面积满足要求。.何为桩侧负摩阻力，什么情况下会产生桩侧负摩阻力？答：当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。通常下列情况下会产生桩侧负摩阻力：(1)在软土地区，大范围地下水位下降，使桩周土中有效应力增大，导致桩侧土层下沉；(2)桩侧地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载时(包括填土)(3)桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相对较硬土层时；(4)冻土地区，由于温度升高引起桩侧土的沉陷。五、计算题1.用体积为72cm3的环刀取得某原状土土样重129.5g,烘干后土重121.5g,土粒的比重2.70,试求该土样的含水量①、孔隙比e、饱和度Sr、重度r、饱和重度rsat、浮重度r'以及干重度rd，并比较各重度的数值大小?已攵口：V=72cm*/2=129.5g/4二121.5g,《=2.70,=m-ms=129.5-121.5=8.0g,%=8.0cm*,=45cm3,z.V=V-V=72-45=27cm3A2.70 vsin121.5烈in121.5烈=6.58%TOC\o"1-5"\h\zV 27 V 8e-—r——=0.6,5=—=—=0.296V 45 「V 27S Viyi 1295y=—•1?=--x10=17.99^/m3V72Ysatm+V-p

Ci VYsatm+V-p

Ci VV-g=121.5+27x1.072xl0=20.63%N/租3y.=y-y=10.63kN/satwm 1215y=—=一一xl0=16.88左N/w3〃V 72.,.y>y>y>y..sat2.挡土墙高6m,墙背直立光滑，填土面水平，其上有均布荷载q=15KN/m2,墙后填土分两层，其物理力学性质如图，试求主动土压力及其作用点位置。rz=iafikN/m3rz=iafikN/m3CjUlWOkPa。［=24・为=19*5kN/7.C2=KOkPa耽=20,g=15kPa解:从自然地面开始计算土压力：第一层:顶面的土压力分布为：c>=(q+^Lrh)K-2c^K~a iia 'a(P 24o其中K=吆2(45。—匚)=吆2(45。———)=0.422“22J'K~=0.649YaO=(15+0)X0.422-2xl2x0.649=—9.246KP”a底面处的土压力分布：c>=(q+Zr/z)K-2cJKa iia'a=(15+18.6x4)x0.422-2xl2x0.649=21.8IKPa第二层:顶面处的土压力分布：o=(q+Zr%)K-2clRa iiava，一中 .一200八，八K=tg2(45。—)=tg2(45。———)=0.49a 2 2JK~=0.700ao=(q+2rh)K—2cjK~=(15+18.6*4+0)*0.49—2义8*0.7=32.61KPa底面处土压力分布：o=(q+2rh)K一2c«K=(15+18.6义4+19.5*2)*0.49—2义8*0.7=51.72KPa9.246z有相似三角形原理可知： =7―Z=1.19m21.814-z00土压力大小：- 1 第一层：E=—义21.81义(4-1.19)=30.64KN/ma21作用点位置为:离第一层底:3义(4-1.19)=0.94m1第二层:E=一义(32.61+51.72)义2=84.33KN/ma2作用点位置为:离墙底:0.46m总土压力大小：E=30.64+84.33=114.97KN/ma作用点位置：x=114.9730.64X(2+0.94)+84.33x0.46作用点位置：x=114.973.某场地土层分布为：上层为粘性土，厚度2.5m,重度Y1=18KN/m3,压缩模量Es1=9Mpa,承载力特征值fak1=190kPa,nd।=1.0,扩散角=25。，下层土为淤泥质土， Es2=1.8Mpa,fak2=84kPa,nd2=1.1,作用在条形基础顶面的中心荷载标准值F=300KN/m,暂取基础埋深0.5m,底宽2.0m,试验算所选基础底面宽度是否合适。解：(1)持力层地基承载力验算：fa=fak1+nJ(b-3)+nJm(d-0.5)="190+0+1.0X18X(0.5-0.5)=190kpa<1.1f=1.1x190=209kpa:.f=1.1fk1=209kpa10F+G_300+20x2x0.5—b— 2=160kpa<f=209kpa故持力层地基承载力验算满足要求。(2)软弱下卧层地基承载力验算f=f+ny(d+z—0.5)zak2dm=84+0+1.1x18x(2.5—0.5)=123.6kpa>1.1f22=1.1x84=92.4kpa软弱下卧层顶面处的竖向自重应力：ch=18x2.5=45kpa基底平均附加压力：p0=p—o=160—18x0.5=151kpa软弱下卧层顶面处的竖向附加应力：pb 151x2O= 0 77-二 z(b+2ztan0)(2+2x2tan25)o二78kpa有o+o=45+78=123kpa<f=123.6kpa软弱下卧层地基承载力验算满足要求。故地基承载力验算满足要求。4.已知某原状土样的天然密度p=1.7t/m3,土粒相对密度ds=2.72，液限wl=31%,塑性指数1P=14,液性指数I『0.21。试求其孔隙比e、饱和度Sr、有效重度Y,(利用三项草图求解)。解：塑性指数表达式为：IP=3L—3P—31—3P—14，故土样wp=17%,液性指数表达式为：I=3—3P=3—17=0.21,故土样w=19.94%,L3—3 14LP令V=1cm3,p与d在数值上相等，故：m$=psk=2.72g;m=3m=19.94x2.72=0.542g;m=m+m=2.72+0.542=3.262g;m3.262=—=J7=1.919cm3;=V—V=0.919cm3;11

作三项草图如下:土样1）孔隙比计算如下:V0.919e--v= 匕1-0.919作三项草图如下:土样1）孔隙比计算如下:V0.919e--v= 匕1-0.9192）饱和度计算如下：.Vm/p 0.S——^——^——「匕匕0.2094--15-93）有效重度计算如下:m+V•pY'-V-N——# satw V-102.72+0.919x11.919x10-10-8.96KN/m35.有一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，施加周围压力o3=200KPa，试件破坏时，测得孔隙水压力u=180KPa，其中①（—240,d-80KPa。试求：1）试件破坏时的大主应力。；和气各是多少？2）按有效应力计算，破坏面上的法向应力和剪应力以及最大剪应力。max各是多少？解：1）由有效应力原理知：O,-o-u-200-180-20kpa3 3再据土的极限平衡条件：12

r=20xr=20