土力学复习思考题

.z.复习思考题土的物理性质及工程分类一．填空题1．确定各粒组相对含量的方法称为颗粒分析试验，分为筛分法和比重计法。2．砂粒与粉粒的分界粒径是0.075mm。3．当砾类土或砂类土同时满足Cu≥5Cc=1-3两个条件时，视为良好级配。5．粘性土随着含水量的增加而分别处于固态、半固态、塑态及流动状态。7．土的物理性质指标中有三个根本指标可直接通过土工试验测定，它们分别是密度ρ、比重Gs和含水率ω。8．土的物理性质指标中饱和度可描述土体中孔隙被水充满的程度。9．土中孔隙体积与土的总体积之比称为孔隙率。10．土中孔隙体积与土的土粒体积之比称为孔隙比。-.z.二．单项选择题1．*粘性土的液限为40%，塑限为20%，则该土为〔D〕A．砂土B．粉土C．粉质粘土D．粘土2．*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6．以下哪个物理性质指标可直接通过土工试验测定〔D〕。A．孔隙比eB．孔隙率nC．饱和度SrD．土粒比重Gs7．常用来控制填土工程施工质量的指标是：〔D〕A．孔隙比eB．孔隙率nC．饱和度SrD．干密度ｄ8．在土工试验室中，通常用〔B〕测定土的密度A．联合测定法B．环刀法C．比重计法D．击实仪10．对粘性土进展分类定名的依据是〔B〕A．液限B．塑性指数C．液性指数D．塑限-.z.三．判断题1．砾与砂的分界粒径是1mm。〔×〕2．颗粒级配曲线的粒径坐标是采用对数坐标。〔×〕3．*砂的不均匀系数为10，曲率系数为5，则该砂为良好级配。〔×〕4．级配良好的土，较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充，因而土的密实度较好。〔√〕5．土的含水量为土中水的质量与土的总质量之比。〔×〕6．孔隙比为土中孔隙体积与土粒体积之比。〔√〕10．如果*土的饱和度为100%，则其含水量为100%。〔×〕11．对于同一种土，孔隙比或孔隙率愈大说明土愈疏松，反之愈密实。〔√〕12．土料的最大干密度和最优含水率不是常数。〔√〕13．在同一类土中，土的级配良好的土，易于压实，反之，则不易于压实。〔√〕14．土粒的比重在数值上等于土的密度。〔√〕15．从流动状态转变为可塑状态的界限含水率，称为液限。〔√〕16．从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率，称为塑限。〔√〕17．假设土呈固体状态时，其含水率为零。〔×〕18．假设土的液性指数IL≤0时，土处于坚硬状态。〔√〕19．粘性土土的含水率越高，越容易被压实。〔×〕20．假设今有两种土，其性质指标如下表所示。试通过计算判断以下说法是否正确。土样性质指标AB含水率〔%〕156土粒比重2.752.68饱和度〔%〕5030〔1〕.土样A的密度比土样B的大。〔×〕〔2〕.土样A的干密度比土样B的大。〔×〕〔3〕.土样A的孔隙比比土样B的大。〔√〕21．粘性土的含水率越低，越容易被压实。〔√〕22．依"建筑地基根底设计规"的规定，假设土的塑性指数大于10，且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总量的50%，则该土属于黏性土。〔√〕23．假设土中粒径大于2mm的颗粒含量不超过总重的50%，粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总量50%，则该土属于砂土。〔√〕24．假设土中粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%，则该土属于碎石土。〔√〕25．假设土的塑性指数小于或等于10，粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总量的50%，则该土属于粉土。〔√〕四．计算题2．〔1〕根据颗粒级配曲线，按"建筑地基根底规"〔GB50007-2011〕给土样进展分类定名并判断其级配情况。〔1〕〔2〕注：分类时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。解：a.由图得：d＞2mm的颗粒含量为30%＜50%，而d＞0.075mm的颗粒含量为80%＞50%∴该土属于砂土。又因d＞2mm的土的含量为30%在25%-50%之间，∴该土定名为砾砂。b.由图得：d60=1.0，d30=0.2,d10=0.02而，，所以该土级配良好。〔2〕根据颗粒级配曲线，按"建筑地基根底规"〔GB50007-2011〕给土样进展分类定名并判断其级配情况，该土的塑限ωp=18%，液限ωL=26%。解：a.由图得：而d＞0.075mm的颗粒含量为60%<50%而且∴该土定名为粉土。b.由图得：d60=0.075，d30=0.025,d10=0.003而，，所以该土级配良好。3．全饱和粘性土的含水量为=40%，土粒的相对密度Gs=2.7，求土的孔隙比e和干密度d。4．经勘察，*土料场有土料3×106m3，其天然孔隙比e1=1.20，问这些土料可填筑e2=0.70的土堤多少m3。粘性土的含水量=36.4%，液限L=48%，塑限p=25.4%，根据塑性指数IP确定该土的名称；计算该土的液性指数IL；按液性指数确定土的状态。6．*土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g，烘干后，干土质量为167g。假设土的相对密度Gs为2.66，试求该土样的含水量、密度、孔隙比e、饱和度Sr。7．*碾压土坝的土方量为20万方，设计填筑干密度为1.65g/cm3。料场的含水率为12.0%，天然密度为1.70g/cm3，液限为32.0%，塑限为20.0%，土粒比重为2.72。问：〔1〕为满足填筑土坝的需要，料场至少要有多少方土料？〔2〕如每日坝体的填筑量为3000m3，该土的最优含水率为塑限的95%，为到达最正确碾压效果，每天共需加水多少？〔3〕土坝填筑后的饱和度是多少？土的渗透性和渗透问题一．填空题1．土渗透变形的根本形式有流土、管涌。2．影响渗透系数的主要因素有土的大小与级配、土的密实度、水温等。3．渗透力是一种体积力。它的大小和水力坡降成正比，作用方向与渗流方向相一致。二．判断题1．土样的渗透系数与流过土样断面的水的流量成正比。〔×〕2．土样中渗透水流的流速与水力坡降成正比。〔√〕3．常水头试验适用于透水性较强的粗粒土。〔√〕4．变水头试验适用于透水性较弱的粘性土。〔√〕5．渗透系数与土的级配、水温、土的密实度及土中封闭气体有关。〔√〕6．成层土水平方向渗流的平均渗透系数取决于最透水层的渗透系数和厚度。〔√〕7．成层土垂直方向渗流的平均渗透系数取决于最不透水层的渗透系数和厚度。〔√〕8．含有细砂夹层的粘性土中垂直渗透系数Ky大于水平渗透系数K*。〔×〕9．渗透力是一种体积力。〔√〕11．管涌常发生在砂砾土中。〔√〕12．流土常发生在粘性土中。〔√〕三．选择题1．在渗流场中*点的渗透力〔A〕A．随水力坡降〔水力梯度〕增加而增加；B．随水力坡降〔水力梯度〕增加而减少；C．与水力坡降无关。2．在防治渗透变形措施中，那种措施不是控制水力坡降？〔C〕A．上游做垂直防渗帷幕或设水平铺盖；B．下游挖减压沟；C．溢出部位铺设反滤层。3．以下关于影响土的渗透系数的因素中描述正确的：①粒径的大小和级配；②构造与孔隙比；③饱和度；④矿物成分；⑤渗透水的性质〔C〕A．仅①②对渗透系数有影响；B．④⑤对渗透系数无影响；C．①②③④⑤对渗透系数均有影响。4．不透水岩基上有水平分布的三层土，厚度为1m，渗透系数分别为k1=1m/d，k2=2m/d，k3=10m/d，则等效土渗透系数k*为多少？〔B〕A．12m/dB．4.33m/dC．1.87m/d5．下述关于渗透力的描述正确的为：〔C〕①其方向与渗透路径方向一致；②其数值与水力坡降成正比；③是一种体积力A．仅①②正确B．仅①③正确C．①②③都正确四．计算题1．室做常水头渗透试验，土样截面积为70cm3，两测压管间的土样长为10cm，两端作用的水头为7cm，在60s时间测得渗透水量为100cm3，水温为15oC。试计算渗透系数k20。2．一原状土样进展变水头试验，土样截面积为30㎝2，长度为4㎝，水头管截面积为0.3㎝2，观测开场水头为160㎝，终了水头为150㎝，经历时间为5min，试验水温为12.50C，试计算渗透系数k20。3．如图2－2所示，水流经厚2m土层，上层为粘土层，下层为粉土，渗透系数如下图，试计算其水平向等效渗透系数和垂直向等效渗透系数。图2－2图2－24.*粘性土土样的孔隙比为0.55，土粒比重为2.72，该土样溢出处的水力梯度为0.47，平安系数为2.0，判断该土样的状态。土的力学性质一．判断题1．由侧限压缩试验得出的e－p曲线愈陡，说明土的压缩性愈高。〔√〕3．土的压缩系数越大，则其压缩模量就越高。〔√〕4．土体的破坏最先沿具有最大剪应力的平面发生。〔×〕5．对同一种土，剪切试验方法有多种，但测出的c、值都是一样的。〔×〕6．用总应力法和有效应力法表示土的强度时，其理论剪破面并不发生在同一平面上。〔√〕7．土的灵敏度愈高，其构造性愈强，受扰动后的土的强度降低就愈显著。〔√〕8．十字板剪切试验是一种现场测定饱和土的抗剪强度的原位试验方法。〔√〕9．当土中*点任一方向的剪应力到达土的抗剪强度时，称该点处于极限平衡状态。〔√〕10．依照库仑定律和摩尔应力圆原理可知，当1不变时，3越小越易破坏。〔√〕11．土的抗剪强度是一个定值。〔×〕12．土体中发生剪切破坏的平面是剪应力最大的平面。〔×〕二．填空题1．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拟，可将其分为超固结土、欠固结土与正常固结土。2．土体的压缩系数被认为是由于土体中孔隙减小的结果。4．压缩曲线的坡度越陡，说明随着压力的增加，土的孔隙比的减小愈多，因而土的压缩性愈高。反之，压缩曲线的坡度越缓，说明随着压力的增加，土孔隙比的减小愈少，因而土的压缩性愈低。"规"采用a1—2＜0.1MPa-1时，属低压缩性土；当a1—2在0.1~0.5MPa-1之间时，属中压缩性土；当a1—2≥0.5MPa-1时，属高压缩性土。5．由库仑定律可知，对于粘性土，其抗剪强度由摩擦力和粘聚力两局部构成。8．为了模拟土体在现场可能受到的剪切条件，按剪切前的固结程度、剪切时的排水条件及加荷速率，把直接剪切试验分为快剪、慢剪和固结快剪三种试验方法。9．如果施工进度快，而地基上的透水性低且排水条件不良〔例如在饱和软粘土地基上开挖基坑时的基坑稳定验算〕，可采用快剪试验或不排水剪试验测定土的抗剪强度指标。10．*无粘性土地基=30o，假设地基中*点的小主应力3=100kPa，大主应力1=300kPa，则地基中可能产生的最大剪应力为100kPa，最大剪应力面与大主应力作用面的夹角为60°。11．用直接剪切试验测定土的抗剪强度指标时，对同一种土通常取4个土样。三．选择题2．室测定土的压缩性指标的试验为〔B〕A．剪切试验B．侧限压缩试验C．无侧限压缩试验D．静载试验3．以下说确的是〔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4．以下说确的是〔A〕A．土体的压缩是由于土体中孔隙体积减小B．土体的压缩是由于土体中土颗粒体积减小C．土体的压缩是由于土体中水和气体体积减小D．土体的压缩是由于动水压力的作用5．*场地地表挖去5m，则该场地土成为〔A〕A．超固结土B．欠固结土C．正常固结土7．土的强度是特指土的〔A〕A．抗剪强度B．抗压强度C．抗拉强度8．*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．450B．450+/2C．450－/2D．450+9．当地基土的透水性和排水条件不良，且建筑物施工速度较快时，应选择〔A〕方法测定其抗剪强度指标。A．不排水剪〔快剪〕B．固结不排水剪〔固结快剪〕C．固结排水剪〔慢剪〕10．当地基土的透水性好，排水条件较佳，建筑物加荷速率较慢时，应选择〔C〕方法测定其抗剪强度指标。A．不排水剪〔快剪〕B．固结不排水剪〔固结快剪〕C．固结排水剪〔慢剪〕11．*土的抗剪强度指标为c、，该土受剪时将首先沿与小主应力作用面成〔C〕的面被剪破。A．450B．450+/2C．450－/2D．450+12．以下各组试验当，必须使用原状土样的是〔D〕。A．含水率〔量〕、液限、塑限、和比重B．含水率、压缩系数、和比重C．最优含水率、压缩指数、和摩擦角D．无侧限抗压强度、压缩模量和粘聚力13．无侧限抗压强度试验适用于〔D〕的抗剪强度指标的测定。A．砂土B．粘性土C．粉土D．饱和粘性土四．计算题1．原状土样高h=2cm，截面积A=30cm2，重度=19kN/m3，颗粒比重Gs=2.70，含水率=25%，进展侧限压缩试验，试验结果见表3－1，试绘制压缩曲线，并求土的压缩系数a1—2判别土的压缩性。表3－1压力〔kPa〕050100200300400稳定后的变形量∑△h〔mm〕00.4800.8081.2321.5261.735解：压力〔kPa〕050100200300400稳定后的变形量∑△h〔mm〕00.4800.8081.2321.5261.735e0.7760.7330.7040.6670.6400.622根据上表绘制如下如所示的e—p曲线：，根据"建筑地基根底规"〔GB50007-2011〕该土属于中压缩性土。2．设砂土地基中*点的大主应力1=400kPa，小主应力3=200kPa，砂土的摩擦角=260，粘聚力c=0，试判断该土是否破坏。3．地基中*一单元土体上的大主应力1=400kPa，小主应力3=180kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标为c=18kPa，=200。试问(1)土中最大剪应力是多少？(2)土中最大剪应力面是否已剪破？〔3〕该土处于何种状态？土中应力计算一．填空题1．地基中的应力一般包括由土体自重引起的自重应力和由新增外荷引起的附加应力。3．地下水位升降会引起土中自重应力的变化，地下水位升高则引起土体中的有效自重应力减小，地下水位下降引起土体中的有效自重应力增大。4．在中心荷载作用下，基底压力近似呈矩形分布；在单向偏心荷载作用下，当偏心距e<l/6时，基底压力呈梯形分布；当e=l/6时，基底压力呈三角形分布。5．*均质地基，其重度=17.6kN/m3，则地面下深度为3m处由上部土层所产生的竖直方向自重应力为17.6×3=52.8kPa。*地基土，重度=19.3kN/m3，地下水位在地面以下2m处，则2m处由上部土层所产生的竖向自重应力为19.3×2=38.6kPa。假设地下水位以下土的饱和重度sat=20.6kN/m3,则地面以下4m处由上部土层所产生的竖向自重应力为38.6+〔20.6-10〕×2=59.8kPa。7．*天然地基上的浅根底，根底地面尺寸为3.5m×5.0m，埋深d=2m，由上部构造传下的竖向荷载F=4500kN，则基底压力为400kPa。8．计算条形根底的基底压力时，在根底的长边方向通常取L=1计算。二．判断题1．在任何情况下，土体自重应力都不会引起地基的沉降。〔×〕2．地基土受压时间越长，变形越大，孔隙水压力也越大。〔×〕3．地下水位下降会增加地基中的有效自重应力。〔√〕4．附加应力z不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积外相当大的面积之下。〔√〕5．在荷载分布围任意点沿垂线的附加应力z值，随深度愈向下愈大。〔×〕6．土体只有竖向自重应力没有水平方向自重应力。〔×〕7．假设作用于根底底面的总压力不变，假设埋置深度增加，土中*点的附加应力值将比埋深增加前少。〔×〕8．作用在根底上的水平应力也能在地基中引起附加应力。〔√〕三．选择题1．由建筑物荷载或其它外载在地基产生的应力称为〔B〕A．自重应力B．附加应力C．基底压力D．基底附加压力2．有两个不同的根底，其根底底面总压力一样，问在同一深度处，哪一个根底产生的附加应力大？〔C〕A．宽度小的根底产生的附加应力大B．宽度小的根底产生的附加应力小C．宽度大的根底产生的附加应力大D．两个根底产生的附加应力相等3．自重应力在均质土中呈〔C〕分布。A．折线分布B．曲线分布C．直线分布D．均匀分布4．地基中，地下水位的变化，会引起地基中的自重应力〔D〕A．增大B．减小C．不变D．可能增大，也可能减小5．*场地自上而下的土层分布为：第一层粉土，厚3m，重度=18kN/m3；第二层粘土，厚5m，重度=18.4kN/m3，饱和重度sat=19kN/m3，地下水位距地表5m，试求地表下6m处土的竖向自重应力。〔A〕A．99.8kPaB．109.8kPaC．111kPaD．109.2kPa3*18+2*18.4+1*(19-10)=6．*柱下方形根底边长2m，埋深d=1.5m，柱传给根底的竖向力F=800kN，地下水位在地表下0.5m处，则基底压力P为〔A〕。800/4+20*0.5+10*1=A．220kPaB．230kPaC．210kPaD．215kPa7．在上题中，设地基为粘土，重度=18kN/m3，饱和重度sat=19kN/m3，则基底附加压力Po为〔A〕。A．202kPaB．220kPaC．192kpaD．191.5kPa220-(18*0.5+9*1)=8．下面有关自重应力的描述不正确的选项是：〔C〕A．在求地下水位以下的自重应力时，应取其有效重度计算B．自重应力随深度的增加而增大C．地下水位以下的同一土的自重应力按直线变化，或按折线变化D．土的自重应力分布曲线是一条折线，拐点在土层交界处和地下水位处图3－1四．计算题图3－11．*地基剖面图如图3－1所示，计算各分层处的自重应力，并绘制自重应力沿深度的分布图。〔自学〕2．有一矩形根底，埋深1m，上部构造传至地面标高处的中心荷载为P=2106kN，试求基底中心点O和边点A下3m深度处的竖向附加应力。地基沉降计算一．判断题1．由侧限压缩试验得出的e－p曲线愈陡，说明土的压缩性愈高。〔√〕3．土的压缩系数越大，则其压缩模量就越高。〔×〕二．选择题3．地基的变形一般是由〔B〕引起A．土的自重应力B．附加应力C．孔隙水压力D．超静水压力三．计算题1．*条形根底，宽度b=10m，根底埋深d=2m，受有铅直中心荷载F=1300kN/m，地面10m以下为不可压缩层，土层重度=18.5kN/m3，初始孔隙比e0=0.776，压缩试验结果如表5-1所示，求根底中点下的稳定沉降量。表5－1压力〔kPa〕050100200300400稳定后的变形量∑△h〔mm〕00.4800.8081.2321.5261.735解：〔1〕计算各级荷载作用下的孔隙比，如下表：压力〔kPa〕050100200300400稳定后的变形量∑△h〔mm〕00.4800.8081.2321.5261.735e0.7760.7330.7040.6670.6400.622根据上表绘制如下如所示的e—p曲线：ⅣⅢⅡⅠⅣⅢⅡⅠ〔2〕绘制如下图剖面图：〔分层厚度如图〕〔以第一层为例进展计算〕①计算基底压力和基底附加压力：②计算层顶底面的自重应力和附加应力〔或者计算层中点的自重应力和附加应力〕第一层：其它层结果如下表：距基底深度〔m〕自重应力(kPa)附加应力(kPa)*/b=0.5z/bkzsσz03700.999132.8672.583.250.250.954126.8825129.50.50.8185108.86057.5175.750.750.67058954973.017③计算平均自重应力和平均附加应力④查e—p曲线得初始应力为60.13kPa所对应的孔隙比e1=0.726，最终应力60.13+129.87=190kPa所对应的孔隙比e2=0.670。⑤计算其他层的计算结果如下表编号分层厚度〔cm〕初始应力(kPa)最终应力(kPa)e1e2(cm)s(cm)Ⅰ2.560.13129.870.7260.6708.1122.18Ⅱ2.5106.38117.870.7020.6596.32Ⅲ2.5152.6399.020.6820.6534.31Ⅳ2.5198.8881.100.6680.6453.452．地基土的自重应力与附加应力分布如下图，压缩模量Es=50MPa，试用分层总和法求地基的最终沉降量。①①〔其它层自行计算〕3．*根底中点下的附加应力如下图，基底下有一薄透水砂层，其下为厚8m的饱和粘土层，粘土层下为密实透水砂层，假定此密实砂层不会发生变形。粘土层在自重应力作用下的孔隙比e1=0.88，压缩系数av为0.00025kPa－1，渗透系数ｋ=2.0cm/年。试问地基固结度Uｔ=75%时所需的历时ｔ。4．*均质土坝及地基的剖面图如下图，其中粘土层的压缩系数av为2.4×10－4kPａ－1，初始孔隙比e1=0.97，渗透系数k=2.0cm/a，坝轴线处附加应力分布如图中阴影局部所示，设坝体是不透水的。试求：〔1〕粘土层的最终沉降量；挡土构造物上的土压力一．填空题1．作用在墙背上的土压力有三种：静止土压力、主动土压力和被动土压力。2．朗肯土压力理论适用条件为，挡土墙墙背垂直、光滑，墙后填土外表水平。5．挡土墙三种土压力中，被动土压力最大，主动土压力最小。二．选择题1．有以下土料，最宜作为挡土墙墙后填土材料的是：〔D〕A．粘性土B．淤泥C．粉土D．砂砾石2．重力式挡土墙按墙背的倾斜方向可分为仰斜、直立、和俯斜三种形式。如用一样的计算方法和计算指标，其主动土压力以〔A〕为最小。A．仰斜B．直立C．府斜3．重力式挡土墙按墙背的倾斜方向可分为仰斜、直立、和府斜三种形式。如用一样的计算方法和计算指标，其主动土压力以〔C〕为最大。A．仰斜B．直立C．府斜4．对同一挡土墙，在填土的物理力学性质一样的条件下，〔B〕最小A．静止土压力B．主动土压力C．被动土压力5．对同一挡土墙，在填土的物理力学性质一样的条件下，〔C〕最大A．静止土压力B．主动土压力C．被动土压力6．库仑土压力理论比拟适合于计算〔C〕的主动土压力。A．粘性土B．淤泥C．砂土D．粉土7．假设产生主动土压力为Ea，被动土压力为Ep，所需的挡土墙位移量分别为△a、△p，则下述〔B〕是正确的。A．Ea﹥Ep，△a﹤△pB．Ea﹤Ep，△a﹥△pC．Ea﹤Ep，△a﹤△pD．Ea﹥Ep，△a﹥△p8．朗肯土压力理论中，当墙后填土到达主动朗肯状态时，填土破裂面与水平面成〔A〕。A．45o＋/2B．45o－/2C．45oD．/29．挡土墙墙后的摩擦角，对被动土压力的大小有何影响？〔A〕A．越大，被动土压力越大B．越大，被动土压力越小C．的大小对被动土压力无影响三．计算题1．*挡土墙高5m，假定墙背垂直光滑，墙后填土面水平，填土的粘聚力c=11kPa，摩擦角=200，重度=18kN/m3，试求出墙背主动土压力并绘制分布图形。EaEa=46.64kN/mH=5mz0=1.75m28.