土力学考试试卷

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一孔隙比和应力关系曲线（或e-p曲线）—的关系曲线来

表示。

4.地基的总沉降为一瞬时—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―0.2—。8

6.土中的液态水可分为自由水和一结合水两大类。

7.砂土和粘性土的工程分类分别按一颗粒的粒径大小和塑性指数进行。

二、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、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,G.,,vv,eB<Gs,w,pc>Gs,p,eD、e

3.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

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）

A、45°+幺B、45°-幺

22

C、45°D、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

8.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,其卬、吵如下，不属于粘性土的是（D）

A、w=35%,叩=30%B^w=30%,wp=26Q/oC、vv=25%,叼=22%

D、卬=35%,吵=33%

三、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。=-空。

△P

2.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。

3.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eV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D=0ax-

P—p

maxmin

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•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8T0g

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）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35分）

1.已知某砂土试样的室内土工试验结果为：土的密度P=1.82g/a/,土粒比重=2.65,土

的含水率卬=24.3%。求其余六个物理性质指标：e,n,Sr,pd,psal,p'»（8分）

解：假设V=lcn?,则由P=丝=1.82,得到m=L82g..............1分

v

ms=1.46g,

ITl—ITl

由。=j=------^=0.243,得到mw=0.36g.............2分

m,m,,

v..=0.36cm3

忆=区=2.65

G，匕=0.55

由VsP匕，得到3分

Wv„=0.45

u=匕+匕，=1

v045

所以按照定义则有：e=-^=—=0.824分

匕0.55

%="=0455=%="、100%=80%...............6分

v1'匕0.45

ivjm.+JTI

Pd=~=L46,=—-----=1-91,p=p-p=0.91.......8分

vvsatw

2.某矩形基础，长2加，宽1〃？，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=1.0加处的附加应力值。（基底水平面处的附加应力系数应请查表）（9分）

\1/b

1.02.03.04.05.0

z/b\

1.00.17520.19990.20340.20420.2044

2.00.08400.12020.13140.13500.1363

3.00.04470.07320.08700.09310.0959

4.00.02700.04740.06030.06740.0712

N1440

p=——+加=——+20x1=740。a...............1分

bxI1x2

基底附加应力：Po=P-yd=740-16x1=124kpa.........3分

基底中心点1m深处附加应力：

cr（.=44〃o=4x./■展,六）'724=4x0.1202x724=348.岫.........6分

基底长边中心点下1m深处的附加应力:

b,=2%〃0=2xf（；,；）x724=2x0.1752x724=253.7Q%

9分

3.某干砂试样进行直剪试验，当b=300ZPa时，测得5=200攵尸。。求：①砂的内摩擦角。；②破坏

时的大、小主应力；③大主应力与剪切面所形成的角度a。（6分）

解：

Tf-crtan。

CF]+CCT1一_

a=------+—----cos2a

22

由题目条件可知：b+0｝解之，得至I

T=r-------sin2of

ff2

a=45。+幺

2J

（/>=33.690.....................................1分

a=61.850........................................1分

a-1=673.5Zpa................................2分

cr3=191.6kpa................................2分

q=\00kPa

4.某挡土墙的墙壁光滑（3=0）,直立。墙高

7.0m,墙后有两层填土，性质如图所示，地下

水位在填土表面下3.5m处，与第二层填土面平

齐。填土表面作用有q=100APa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：

22

eAa=qKUx=100xzg145-yI=100xzg29=30.72分

eBa[.=30.7+16.5x3.5xfg?29=48.4KPa4分

2

eBaV=(q+/i%)K“2=(100+16.5x3.5)^30=52.58KPa6分

线“=(q+%4+/2为)吆30=(100+16.5x3.5+9.25x3.5)x-

=(100+25.75x3.5)x1=190.125x1=63.4KPa8分

Pa=-(20.7+48.4)x3.5+-(52.58+63.4)x3.5

35

=q(30.7+48.4+52.58+63.4)=341.3KPa10分

M=1x35x3.5=61.25^0

2

35

水压力合力作用点：—=1.17/n(距墙底)12分

3

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.颗粒大小越不均匀I）.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.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B与土的内摩擦角。之间的关系是（）

A.B<©B.B=4>

C.0>4>D.BW6

8.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6k、Ck按公式

OhuMob+M.d+M/*）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.eWi/30B.eWi/10

C.eWb/4D.eWb/2

10.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

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C,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50cm"称得原状土

样质量为190g,烘干后土样质量为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2.5x4n）2,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Y=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求该粘性土的平均压缩模量以。现在粘性土层表面增加大面积荷载p=

lOOkPa,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=lm,单桩承载力特征值为R,=700kN。试进行单桩竖向承载力验算。（6分）

y

0.5mj

32.某土样直剪试验结果为：对应于法向应力50kPa、lOOkPa、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）

⑵若地基中某点的。3=100kPa,。尸280kPa,该点是否已发生剪切破坏？（3分）

（3）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，基底尺寸4X6m2,作用在基础顶部的竖向荷载F=3000kN,弯矩M=2100kN

地质条件及基础埋深如图所示，地下水位于基础底面处，试验算该地基土承载力是否满足要求。（Yw=

10kN/m3,yG=20kN/m3）（8分）

3

yM=21kN/mJ0k=!60kPa,仍=0.5,加=2.0

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）

A入二18kMm?

9产24。

c尸0

B

%=19kN/m，

3mR=16°

c2=10kPa

C

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。

3.D【解析】只有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】ocz=yz,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。

5.C【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。

8.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。

9.A

10.C【解析】预压法是通过加速饱和软土排水固结，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.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:密度。二学二段1^=L90g/cm3

含水量:初=吃==0.267=26.71%

m,粤1会50‘°

水的体积匕=m/p*=(190-150)/1=40cm3

孔隙比一看=占=占=康丽=0.667

29.解:po=p-ym<i=-^--ymd

3000to;

=Z574-18X2

=300-36=264kPa

30.解:&=1书=3.4MPa

aU.51°°

大面积荷载作用下,0；=p=lOOkPa

S=-=rh=~~~-Jx400=11.76mm

瓦3.4x103

o.%+G*2600+20x1.8x1.8x1

31.解n：Q*=----=-----------z----------=666.2kN</?D=700kNM

n4

=666.2+^-^r=816.2kN<1.2??=840kN

4xO.5

经验算，单桩竖向承载力满足要求。

32.解：（1）1曲督=黑二繇=0.55

ZUU—1UU

r=c+atan(p

将(T二lOOkPa,T=55kPa代入得c=0

(p=arctanO.55=28.8°

(2)av=<r、tan145。+专)=100xtan[45。+得巧=285.9

S<6八即该点没发生剪切破坏。

(3)ry=atanip

当。=300kPa时，77=300x0.55=165kPa

T<T/,即该面不会剪切破坏。

33.解£=几+勾6>(。-3)+?7//胸(4-0-5)

=160+0.5x(21-10)x(4-3)+2x19x(2.5-0.5)

=241.5kPa

G=4x6x2.5x20=1200kN

M2100…/・八

e===5m<r=，0m

F7G3000+1200°-_6

p-F+G/.6x0.5

=T­,±-6-

Pan

262.5<1.2/；=289.8kPa

二175x(1±0.5)=,满足要求。

87.5>0

34.解:心=lan2^45°-j=tan2^45°=0.42

PA=0

pgl.二*Xi%=18x4xO.42=30.24kPa

心=tan2^45°—空)=tan2(45°-=0.57

pflH=yhiK立-2G7^7=18x4x0.57-2xl0xy0751=25.94kPa

Pc=(»R力心-2C?7^7

=(18x4+19x3)xO.57-2xl0x7537=58.43kPa

主动土压力分布图

答34题

1、无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、Tf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丁=一时，土体处

于极限平衡状态;T>T,时，土体处于破坏状态;时，土体处于平衡

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、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）

I、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）5mm

2、《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）地基承载力

5、夯实深层地基土宜采用的方法是（A）

（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。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,w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ITg/cn?。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bxl=4.0义4.On?,埋置深度d=l.0m,上部结构荷载条件如图所示,

地基土为均匀土，天然重度Y=20kN/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a

^\z/b

0.60.81.01.2

10.22290.19990.17520.1516

侧限压缩试验e-p关系

P050kPalOOkPa200kPa

e0.890.860.840.81

1000o187675o0452

3、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/m2o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/m2

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。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,3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，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=135gm*，=180—135=45g

：，3：i3

Vs=135/2.7=50cmVw=45cmVv=45/0.9=50cmV=50+50=100cm

33

土样压密后的三相数值为：V=135/l.5=90cm3Vv=90-50=40cmVw=40cm

mw=40gm=135+40=175g

Y=175/90X10=19.4kN/m3

w=40/135X40%=30%

e=40/50=0.8

S,=40/40X100%=100%

2、解：基底接触压力：

p=(1536+4X4X20X1.0)/(4X4)=116kN/m2

基底附加压力：

p=116-16X1.0=100kN/m2

计算土层自重应力：

1点。ezi=16X1.0+20X1.2=40kPa2点。CZ2=40+20X1.2=64kPa

计算土层附加应力：

1点1.2/2=0.6查得a=0.2229。产4X0.2229X100=89.2kPa

2点2.4/2=1.2查得a=0.1752

£=4X0.1752X100=70.1kPao.=(89.2+70.l)/2=79.7kPa

it要第二层土的沉降量：

由。cz=52kPa可得ei=0.859

由"吃Gz=52+79.7=131.7kPa可得e2=0.830

s=(0.859-0.830)X120/(1+0.859)=1.87cm

3、解：第一层填土表面处主动土压力强度：

222

pao=(q+Yz)tg(45°-(pi/2)=(20+0)tg(45°-30°/2)=6.6kN/m

第一层填土底面处主动土压力强度：

pai=(q+Y.hi)tg2(45°-cpi/2)=(20+19X2)Xtg2(45°-30°/2)=19.14kN/m2

第二层填土顶面处主动土压力强度：

2

pa2=(q+Yihi)tg(45°—(p2/2)—2C2tg(45°—32/2)

=(20+19X2)Xtg2(45°-200/2)-2X10Xtg(45°-20°/2)=14.42kN/m2

第二层填土底面处主动土压力强度:

pa2=[q+Y1hi+(Ysat—10)•h2]tg」(45°—82/2)—2C2tg(45°—@2/2)

=[20+19X2+(20-10)X2]Xtg2(45°-20°/2)-2X10Xtg(45°-20°/2)=kN/m2

主动土压力：

Ea=l/2X2X(6.6+9.14)+1/2X2X(14.42+24,22)=64.38kN/m

pa24.22Pw20

4、解：(1)确定单桩承载力Rk按静载荷试验：Rk=600/2=300kN

2

按经验公式：Rk=qPAP+upSqsilsi=1800X0.3+4X0.3X(1X12+4.9X10+1.6X25+1

X35)=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+2.3X2.6X1.5X20)/8=2309.4/8=288.68kN<

Rk=300kN(满足)

(3)单桩中受最大轴向力桩的验算：

2

My=M+Q•H=260+40X1.5=320kN•mQmax=(N+G)/n+My-xmax/Exi=288.68+320

X1/(4XP+2X0.52)

=359.79kN<l.2Rk=360kN(满足)

2005年土力学模拟试卷及答案

一、填空题（每空1分，共20分）

1、无粘性土的性质主要取决于颗粒的—和。

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

试验，最小的是试验。

3、评价粗颗粒土粒径级配的指标有和.，

4、J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=J时，土体处

于状态；T>Tr时，土体处于状态；时，土体处于状态。

5、桩按受力分为和o

6、用朗肯土压力理论计算土压力时，挡土墙墙背因、,墙后填土表面因______。

7、桩的接头方式有、和o

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）5mm

2、《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（）。

（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（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/cm）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Y=20kN/m3,试求基础下第二层土的沉降量。（14分）

0.22290.19990.17520.1516

侧限压缩试验e—p关系

p050kPalOOkPa200kPa

e0.890.860.840.81

3、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。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/m2

Yi=19kN/m3

2m(PF30°

ci=0

3

ySat=19kN/m—

32=20。一

2

2mc2=10kN/m

《土力学及基础工程》期末试卷四答案

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（每小题2分，共10分）

BCACA

三、简答题（每小题5分，共20分）

1、答：（I）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。

2、答：（I）土坡的边坡坡度。以坡角表示，坡角9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，墙后填土出现滑裂面，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压力。

4、答：

（I）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=135gmw=180—135=45g

3333

Vs=135/2.7=50cmVw=45cmVv=45/0.9=50cmV=50+50=100cm

333

土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cmVv=90-50=40cmVw=40cm

mw=40gm=135+40=175g

y=175/90X10=19.4kN/m3

W=40/I35X40%=30%

e=40/50=0.8

S尸40/40X100%=100%

2、解：基底接触压力：

p=(l536+4X4X20X1.0)/(4X4)=ll6kN/m2

基底附加压力：

p=l16-16X1.0=100kN/m2

计算土层自重应力：

1Ao„>=16X1.0+20x1.2=40kPa

2点。1Z,,=40+20XI.2=64kPa

计算土层附加应力：

1点1.2/2=0.6查得a=0.2229

o,=4X0.2229X1(X)=89.2kPa

2点2.4/2=1.2查得a=0.1752

o,2=4X0.1752Xl(M)=70.1kPa

o,=(89.2+70.l)/2=79.7kPa

计算第二层土的沉降量:

由。“=52kPa可得ei=0.859

由。。，=52+79.7=131.7kPa可得e2=0.830

s=(0.859-0.830)X120/(1+0.859)=1.87cm

3、解：第一层填土表面处主动土压力强度：

22

pao=(q+Yz)tg(45°-<pt/2)=(20+0)tg?(45°-30°/2)=6.6kN/m

第一层填土底面处主动土压力强度：

222

pai=(q+Y,h,)tg(45°->/2)=(20+19X2)Xtg(45--30°/2)=19.14kN/m

第二层填土顶面处主动土压力强度：

2

Pa2=(q+Y1hi)tg(45°—<pi/2)—2c2tg(45°—(pi/2)

=(20+19X2)Xtg2(45--200/2)-2X10Xtg(45°-20o/2)=14.42kN/m2

第二层填土底面处主动土压力强度：

—2

Pa2=[q+Y1hi+(ysai10),h2]tg(45°—()9j/2)—2c2tg(45°—9>i/2)

=[20+19X2+(20-10)X2]Xtg2(45°-20°/2)-2X10Xtg(45°-20°/2)=kN/m2

主动土压力：

Ea=)/2X2X(6.6+19.14)4-1/2X2X(14.42+24.22)=64.38kN/m

pa24.22Pw20

4、解：(1)确定单桩承载力Rk

按静载荷试验：Rk=600/2=300kN

2

按经验公式：Rk=qPAP+upLqsilsi=1800X0.3+4X0.3X(1X12+4.9X10+1.6X25+1X35)=325.2kN

所以取小值，Rk=300kN

(2