土力學復習題及答案

1、土力學復習題及參考答案一、 選擇題1. 根據(jù)地質(zhì)作用的能量來源的不同，可分為( AB )。A. 內(nèi)動力地質(zhì)作用 C. 風化作用 B. 外動力地質(zhì)作用 D. 沉積作用2. 在工程上，巖石是按什么進行分類( D )。A. 成因和風化程度 C. 成因 B. 堅固性和成因 D. 堅固性和風化程度3. 土體具有壓縮性的主要原因是 ( B )。A.主要是由土顆粒的壓縮引起的；B.主要是由孔隙的減少引起的；C.主要是因為水被壓縮引起的；D 土體本身壓縮模量較小引起的4. 土的結(jié)構(gòu)性強弱可用( B )反映。A. 飽和度 B. 靈敏度 C. 粘聚力 D. 相對密實度5. 滲流的滲透力也稱動水力 ,其數(shù)值 ( A

2、 )A. 與水頭梯度成正比 B. 與橫截面積成正比 C. 與流速成反比 D. 與滲透系數(shù)成正6. 用“環(huán)刀法”測定( A )。A. 土的天然密度 B. 土的浮密度 C. 土的飽和密度 D. 土的干密度7. 風化作用包含著外力對原巖發(fā)生的哪兩種作用( C )A.機械破碎和風化作用；B.沉積作用和化學變化；C. 機械破碎和化學變化；D.搬運作用和化學變化8. 設砂土地基中某點的大主應力b1=400kPa,小主應力b 3=200kPa,砂土的粘聚力 c=0,試判斷該點破壞時砂土的內(nèi)摩擦角 = ( D )oA. 22 28 B. 21 28 C. 20 28 D. 19 289. 計算豎向固結(jié)時間因數(shù)

3、，雙面排水情況，H取壓縮土層厚度(B )A 3倍； B 倍； C 1倍； D 2倍10. 土力學是研究土與結(jié)構(gòu)物相互作用等規(guī)律的一門力學分支，主要研究土的(ABCD)A.應力；B.變形；C.強度；D.穩(wěn)定11. 在長為10cm，面積8cm2的圓筒內(nèi)裝滿砂土。經(jīng)測定，粉砂的比重為，e=,筒下端與管相連，管內(nèi)水位高出筒5cm(固定不變)，水流自下而上通過試樣后可溢流出去。試求，1.動水壓力的大小，判斷是否會產(chǎn)生流砂現(xiàn)象；2.臨界水頭梯度值。( B )。A. /m3，會，C. /m3，不會，B. /m3，不會，D. /m3，會，12. 若建筑物施工速度較快，而地基土的透水性和排水條件不良時，可采用(

4、A )或( B )的結(jié)果。A 三軸儀不固結(jié)不排水試驗 B 直剪儀快剪試驗 C 三軸儀固結(jié)排水試驗 D 直剪儀慢剪試驗13. 工程上控制填土的施工質(zhì)量和評價土的密實程度常用的指標是 ( D )A. 有效重度 B. 土粒相對密度 C. 飽和重度 D. 干重度14. 朗肯理論使用條件( . ABC )。A. 擋土墻的墻背光滑 B. 擋土墻的墻背豎直 C. 擋土墻后填土表面水平D. 擋土墻的墻背粗糙 E. 擋土墻的墻背傾斜15. 在地基固結(jié)過程中，外荷載引起的孔隙水壓力逐漸轉(zhuǎn)化為有效應力，土的體積也( B )A. 逐漸增大 B. 逐漸減小 C. 與之無關 D. 不變16. 地基發(fā)生整體滑動破壞時，作用

5、在基底的壓力一定大于(C )A. 臨塑荷載 B. 臨界荷載 C. 極限荷載 D. 地基承載力17. 影響土壓力大小的最主要因素是( A )A 擋土墻的位移方向和位移量的大小 B 擋土墻的形狀 C 擋土墻后填土的性質(zhì)18. 衡量土的粒徑級配是否良好，常用（ A ）指標判定。A、不均勻系數(shù) B、含水量C、標貫擊數(shù)D、內(nèi)摩擦角19 用以衡量土透水性大小的指標是（B ）A.水頭梯度B.滲透系數(shù)C.動水力D.相對密實度20. 關于自重應力，下列說法錯誤的是（D ）A.由土體自重引起B(yǎng). 一般不引起地基沉降C.沿任一水平面上均勻地無限分布D.大小僅與土的天然重度相關21土體的總應力抗剪強度指標為C、,有效

6、應力抗剪強度指標為&、則其剪切破壞時實際破裂面與大主應力作用面的夾角為（C ）A45+fC.45+J22. 太沙基的地基極限承載力理論假設基礎底面是（A ）A.粗糙的條形面積B.光滑的條形面積 C.粗糙的矩形面積D 光滑的矩形面積23. 當擋土墻后填土中有地下水時，墻背所受的總壓力將（A ）A.增大 B.減小C.不變 D.無法確定24. 對同一地基，下列指標數(shù)值最小的是（ C ）A. Pl/4 B. P 1/3 C. PerD. Pu25所謂地基極限承載力是指（B ）A.地基的變形達到上部結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)時的承載力B.地基中形成連續(xù)滑動面時的承載力C.地基中開始岀現(xiàn)塑性區(qū)時的承載力26. 根據(jù)載荷

7、試驗確定地基承載力時，P-S曲線開始不再保持線性關系時，表示地基土處于何種受力狀態(tài)（ C ）A.彈性狀態(tài)B.整體破壞狀態(tài)C.局部剪切破壞27. 載荷試驗的曲線形態(tài)上，從線性關系開始變成非線性關系時的界限荷載稱為（C ）oA.容許荷載B.臨界荷載C.臨塑荷載28所謂臨塑荷載，就是指：（ A ）A.地基持力層將岀現(xiàn)塑性區(qū)時的荷載B.持力層中岀現(xiàn)連續(xù)滑動面時的荷載C.持力層中岀現(xiàn)某一允許大小塑性區(qū)時的荷載29.土層的固結(jié)度與施加的荷載大小有什么關系（C ）A.荷載越大，固結(jié)度越大B.荷載越大，固結(jié)度越小C.與荷載大小無關30太沙基建立了模擬飽和土體中某點的滲透固結(jié)過程的彈簧模型。試問該模型活塞中小孔

8、的大小代表了土體的（A ）A.滲透性大小 B. 土顆粒大小31 .下列說法正確的是（ A ）A.壓縮系數(shù)越大，土的壓縮性越高C.壓縮模量越大，土的壓縮性越高32. 土的強度是特指土的（ AA.抗剪強度B.抗壓強度C土體體積大小 D作用在活塞上力的大小B. 壓縮指數(shù)越大，土的壓縮性越低D. 上述說法都不對）C. 抗拉強度33. 某土的抗剪強度指標為C、，該土受剪時將首先沿與大主應力作用面成（B ）的面被剪破A. 450B. 450 +/2C. 450 /2D. 450 +34. 庫侖土壓力理論比較適合于計算（ C）的主動土壓力。A.粘性土B.淤泥C.砂土 D.粉土35. 朗肯土壓力理論中，當墻后

9、填土達到主動朗肯狀態(tài)時，填土破裂面與水平面成（A. 45。+ 12B. 45。一 12C. 45。D. /236 某土的液性指數(shù)為 2,則該土處于（ C ）狀態(tài)。A.堅硬 B.可塑C.流動37. 下列哪個物理性質(zhì)指標可直接通過土工試驗測定（D ）。A.孔隙比e B.孔隙率n C.飽和度SD. 土粒比重ds38. 若某砂土的天然孔隙比與其能達到的最大孔隙比相等，則該土（A ）A.處于最疏松狀態(tài)B.處于中等密實狀態(tài)C.處于最密實狀態(tài)D.無法確定其狀態(tài)39. 對粘性土進行分類定名的依據(jù)是（ C ）A.液限B.塑性指數(shù) C.液性指數(shù)D.塑限40. 下列關于影響土的滲透系數(shù)的因素中描述正確的：粒徑的大小

10、和級配；結(jié)構(gòu)與孔隙比；飽和度；礦物成分；滲透水的性質(zhì)（C ）A.僅對滲透系數(shù)有影響；C.對滲透系數(shù)均有影響。41 .下列說法正確的是（ A ）A.壓縮系數(shù)越大，土的壓縮性越高C.壓縮模量越大，土的壓縮性越高B. 對滲透系數(shù)無影響;B.壓縮指數(shù)越大，土的壓縮性越低D. 上述說法都不對42. （D）的主要因素是氣溫變化。它只引起巖石的機械破壞，其產(chǎn)物如砂、礫石等礦物成分與母巖相同A.剝蝕作用B.搬運 C.地質(zhì)作用D.物理風化43 .如土的粒徑分布曲線符合Cu 5和Cc： 13，則該土的（B）A.粒徑分布均勻，級配良好B.粒徑分布不均勻，級配不良C. 粒徑分布不均勻，適合作為工程填料D.粒徑偏多，級

11、配不良44. （A）可傳遞靜水壓力，在有振動情況下，可能引起砂土液化。A.重力水B.毛細水C.強結(jié)合水D.弱結(jié)合水45. 填土工程中常以（C）作為，填土壓實的質(zhì)檢標準。A.天然容重B.有效容重C.干容重D 孔隙比46. （B）可綜合反映各種因素對粘性土的影響作用，可用于粘性土的分類定名。A.塑限B.塑性指數(shù)C.液限D(zhuǎn).液性指數(shù)47. 按橋規(guī)，7lp 17 的土稱為（C）o 3 10的土為粘性土， lp 17的粘性土為 粘土 ，10vlp 1/6時，計算，距偏心荷載較遠的基底邊 緣反力為負值。24、什么叫地基中的附加應力 答：是基底以下地基中任一點處，由基底附加壓力所引起的應力。25、 均布條形

12、荷載下地基中附加應力bz的分布規(guī)律答：b z不僅發(fā)生在荷載面積之下，而且分布在荷載面積以外相對大的范圍之下，這就是所謂地基附加應力的擴散 分布。在離基礎底面不同深度z處各個水平面上，以基底中心點下軸線處的bz為最大，隨著距離中軸愈遠愈小。在荷載分布范圍內(nèi)任意點沿垂線的bz值，隨深度愈向下愈小。26、什么叫土的壓縮性 答：在外力作用下土體積縮小的特性。27、什么叫土的固結(jié) 答：飽和土在附加應力作用下土的壓縮量隨時間增長的過程。28、什么叫地基土的沉降 答：在建筑物荷載作用下，地基土主要由于壓縮而引起的豎直方向的位移。29、土的變形特點：答：土的壓縮過程需經(jīng)歷一定時間才能完成。土的壓縮變形包括彈性

13、和塑性的兩部分。土的壓縮性隨著壓力的 增大而減小。土的壓縮性與土在形成和存在過程中所受應力歷史有關。30、壓縮系數(shù)ai-2與土的壓縮性的關系答：ai-2v時，屬于低壓縮性土。w ai-2v時，屬于中等壓縮性土。ai-2時，屬于高壓縮性土。31、單向壓縮分層總和法計算步驟答：首先應根據(jù)基礎形狀，確定基礎地面的尺寸、地基土質(zhì)條件及荷載分布情況，在基底范圍內(nèi)選定必要數(shù)量的沉 降計算斷面和計算點。將地基分層。計算地基中土的自重應力分布。計算地基中豎向附加應力的分布。確定 地基的沉降計算深度。計算各分層沉降量。總和分層的沉降量。沉降計算經(jīng)驗修正系數(shù)ms的問題。32、什么叫固結(jié)度答：地基在固結(jié)過程中任一時

14、刻t的固結(jié)變形量Set與地基最終的固結(jié)變形量 Q之比。33、什么叫固結(jié)沉降答：固結(jié)沉降是在荷載作用下，孔隙水被逐漸擠出，孔隙體積逐漸減小，從而土體壓密產(chǎn)生體積變形而引起的沉降， 是粘性土地基沉降最主要的組成部分。34、決定地基或土工建筑物穩(wěn)定性的關鍵因素是什么答：土的抗剪強度。35、無粘性土的抗剪強度取決于什么 答：土顆粒間的摩擦阻力，其抗剪強度與作用在剪切面上的法向應力成正比。36、粘性土的抗剪強度取決于什么 答：除與摩擦分量有關外，還取決于顆粒間的粘聚力。37、分析摩爾 -庫倫理論可得出那些結(jié)論答：土的抗剪強度不是定值，它隨剪切面上法向應力的大小而變。土的剪切破壞面成對出現(xiàn)，同時發(fā)生?？辜?/p>

15、 強度包線只決定于大主應力b 1和小主應力b 3，與中主應力b 2無關。38、飽和軟粘性土靈敏度 St 的定義 答：在含水量不變的條件下，原狀土不排水強度與徹底擾動后土的不排水強度之比。39、土壓力分類 答：靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力。40、郎肯理論假定答：墻背豎直。墻背填土表面是水平的。墻背光滑與填土之間沒有摩擦力。41、影響土壓力計算的因素答：墻背的影響（粗糙程度、傾斜程度）。填土條件影響（填土的性質(zhì)指標、填土材料的選擇）。42. 什么叫地基承載力答：指地基土單位面積上承受荷載的能力。43. 什么叫極限承載力答：把地基土單位面積上所能承受的最大荷載。44. 什么叫地基容許承載力答：

16、考慮一定安全儲備后的地基承載力。45. 地基破壞過程的三個階段答：壓密階段；剪切階段；破壞階段。46. 臨塑荷載pa答：指地基土將要岀現(xiàn)但尚未岀現(xiàn)塑性區(qū)時所對應的荷載。47. 臨界荷載答：塑性區(qū)的最大開展深度可以限制在（1/41/3） b范圍內(nèi)，此時對應的荷載。48. 由地基破壞過程中的荷載沉降 p-s曲線可知地基的破壞過程分哪幾個階段答：由地基破壞過程中的荷載沉降 p-s曲線可知，對于整體剪切破壞，其破壞的過程一般應經(jīng)歷3個階段，即壓密階段（彈性變形階段）、剪切階段（彈塑性混合變形階段）和破壞階段（完全塑性變形階段）49. 寫岀液性指數(shù)和相對密實度的公式表達式答：液性指數(shù)：I L_， W 、

17、WP、 WL分別為含水量、塑限、液限。WL Wp相對密實度：Dremax ，其中e為砂土的天然孔隙比，emax及emin分別為其最大及最小孔隙比。emax emin50. 簡述變形模量與壓縮模量的關系。答：試驗條件不同：土的 變形模量E0是土體在無側(cè)限條件下的應力與應變的比值；而土的壓縮模量Es是土體在完全側(cè)限條件下的應力與應變的比值。二者同為土的壓縮性指標，在理論上是完全可以相互換算的。51. 三軸壓縮試驗按排水條件的不同，可分為哪幾種試驗方法工程應用時，如何根據(jù)地基土排水條件的不同，選擇土 的抗剪強度指標答：三軸壓縮試驗按排水條件的不同，可分為不固結(jié)不排水剪、固結(jié)不排水剪和固結(jié)排水剪三種試

18、驗方法。工程應用 時，當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件不良而施工速度較快時，可選用不固結(jié)不排水剪切試驗指標；當?shù)鼗恋耐杆院?排水條件較好而施工速度較慢時，可選用固結(jié)排水剪切試驗指標；當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件及施工速度界于兩者 之間時，可選用固結(jié)不排水剪切試驗指標。52. 土壓力計算中，朗肯理論和庫侖理論的假設及適用條件有何不同答：朗肯理論假定擋土墻的墻背豎直、光滑，墻后填土表面水平且延伸到無限遠處，適用于粘性土和無粘性土。庫侖 理論假定滑裂面為一通過墻踵的平面，滑動土楔體是由墻背和滑裂面兩個平面所夾的土體所組成，墻后填土為砂土。適用于各類工程形成的不同的擋土墻，應用面較廣，但只適用于填土為無粘

19、性土的情況53. 壓縮系數(shù)：表示土的壓縮性大小的主要指標，壓縮系數(shù)大，表明在某壓力變化范圍內(nèi)孔隙比減少得越多，壓縮性就 越高。54. 土的前期固結(jié)壓力：是指土層在過去歷史上曾經(jīng)受過的最大固結(jié)壓力，通常用PC來表示。前期固結(jié)壓力也是反映土體壓密程度及判別其固結(jié)狀態(tài)的一個指標。55. 有側(cè)限壓縮（無側(cè)脹壓縮）：指受壓土的周圍受到限制，受壓過程中基本上不能向側(cè)面膨脹，只能發(fā)生垂直方向變 形。56. 液性指數(shù)：液性指數(shù)是指粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比。13.壓縮模量：土在完全側(cè)限條件下的豎向附加應力與相應的豎向應變的比值即為土的壓縮模量。57.三軸壓縮試驗按排水條件的不同，可分為哪幾種

20、試驗方法工程應用時，如何根據(jù)地基土排水條件的不同，選擇土 的抗剪強度指標答：三軸壓縮試驗按排水條件的不同，可分為不固結(jié)不排水剪、固結(jié)不排水剪、和固結(jié)排水剪三種試驗方法。工程應 用時，如果施工進度快，而地基土的透水性低且排水條件不良，可采用不固結(jié)不排水試驗的結(jié)果，如果加荷速率較慢,地基土的透水性較大，以及排水條件又較佳，則可采用固結(jié)排水試驗的結(jié)果，對于一般排水條件下的土，則應采用固 結(jié)不排水試驗的結(jié)果。五、計算題1 .在某土層中用體積為 72cm3的環(huán)刀取樣。經(jīng)測定，土樣質(zhì)量為，烘干后土樣質(zhì)量為，土粒比重為，求該土樣的含 水量、濕容重、飽和容重、干容重和浮容重，并比較該土在各種情況下的容重值大小

21、。31.解：已知 v 72cm , m 129.1g,m3110.5g,G32.7則求得 mw 129.1110.518.6gVw18.6cm3w33V3一 40.926cmG3 w3vV v vs 31.704cm根據(jù)定義可計算rmwm3mgv100%16.84%17.93kN/m319.66kN /m3rd啞 15.35kN /m3v各種土的重度間有rsatr rd r2、已知粘性土有關試驗數(shù)據(jù)：天然重度m3,干重度kN/m 3;液限試驗，取濕土重，烘干重；塑限試驗，取土重，烘干重。計算：1) 土的天然含水量，塑限和液限；2)確定土的名稱和狀態(tài)；3)若土粒的相對密度為，計算該土的空隙比。答

22、案：1) 土的天然含水量d 1 w得39.4%rd13.2Wp0.052 0.0410.041100% 26.8%n axc n a no液限 wL100% 40.8%L 0.1032)IpWl Wp 100 40.8% 26.8% 100 14Ilw Wp 39.4% 26.8% wL wp 40.8% 26.8%10 I p 17為粉質(zhì)粘土;0.75I L 1為軟塑3)e13.21.03、粘性土的抗剪強度指標分別為C=,= 28,問當某土樣所受小主應力b3 =，要保證土樣不被剪壞，大主應力b 1應滿足何種條件解：若使土體達到極限平衡狀態(tài)，根據(jù)極限平衡條件可得岀b1為：b 1= b 3tg2

23、 (45 + /2) + 2c tg (45 + / 2)= tg2 (45 +28 / 2)+2 t g (45 +28 / 2)=因此，要保證土樣不被剪壞，大主應力b1應小于。4、 地基內(nèi)某點的大主應力為550kPa，小主應力為300kPa，孔隙水應力為1OOkPa。土的有效凝聚力為 c=20kPa，有效 內(nèi)摩擦角 =24。判斷該點是否達到破壞狀態(tài)。答案：6 1，=6 1-u=550-100=450kpa 6 3/ = 6 3-u=300-100=200kpa令 6 1f = 6 1Z =450 kpa6 3f= tg2(45_/ 2)-2cX tg(45- / 2) =450 X tg2

24、(45-24/ 2)-2 X 20 X tg(45-24/2)=450X- 40X=6 3/所以該點穩(wěn)定.5、 某砂土地基中砂的 =30，c=0,若地基中某一點的應力b 1=100kPa，b 3=30kPa。問該點是否已剪破。5解：b 3f= b 1tan2(45 - /2)=100X tan230 =33kPab 1f= b 3tan2(45 - /2)=30X tan260 =90kPab 3b 1f，也可判斷該點已剪破。6、 已知土中某點應力處于極限狀態(tài)，最小主應力3=200Kpa,作用面主法線方向為水平方向，土的抗剪強度指標=24,C=50Kpa1)、該點最大主應力1的大小2）、該點最

25、大剪應力值T max3）、該點剪切破壞面上的正應力與剪應力4）、說明最大剪應力面不是剪切破壞面。答案：（1）根據(jù)應力極限平衡條件求岀最大主應力為:13tg2(4502 0200 tg (45-)2c?tg (450240T) 2tg(450240T)628kpa(2)、最大剪應力為max12(113)嚴8200)214Kpa(3)、剪切破壞面應力狀態(tài)相當于T點坐標00才那240327Kpa3cos240195Kpa（4）最大剪應力面上抗剪強度（Dtg c1 2 3 tg 24050628 2002234 Kpa max0.45 50因此不是剪切破壞面。7、 某地基飽和粘土層厚度為 10m，壓縮

26、模量Es=5Mpa，底面以下為不透水硬土層（不可壓縮層）。在粘土層表面施加無限均勻分布的豎向荷載為100 kPa,求地基的最終沉降量。答案：PH100 10000S 0200 mmEs50008、一擋土墻高5m，墻背豎直光滑，其表面水平與墻齊高。墻后填土為粘性填土，物理力學性質(zhì)指標如下：丫= 18KN/m3, = 20，c= 10Kpa。在填土表面上還作用有連續(xù)均布超載 q= 10kPa。試求作用在擋土墻上的主動土壓力 Ea及作用 點位置。答案：墻背豎直光滑，填土面水平，滿足朗肯條件,Ka tan2 (45號)0.49在填土表面處的主動土壓力強度ba0為:a0 ( z q)Ka 2c Ka=(

27、18X 0+10) X- 2X 10X在墻底處的主動土壓力強度b al為:al ( z q)Ka 2c. Ka=(18X 5+10) X- 2X 10X=35Kpa主動土壓力等于0處的深度Z0可從b a= 0這一條件求出：b a= (18X Z0+10) X- 2X 10X =0得到：Z0=土壓力強度分布圖形如圖所示。故主動土壓力Ea等于圖形中陰影部分的面積，即Ea=X (5 X 35= m它的作用點在墻底以上 1/3 X=處。9. 對某砂土進行常水頭滲透試驗，該砂土的滲透系數(shù)k=s，試樣長度1 =15cm，試樣兩端的水頭差 h =45cm。求水在土 中的滲透速度。解 * i = - = =

28、3冊.I 15v = 0* 02 x 3 = 0. 06cnt/s10. 某擋土墻墻高H=5m，墻背垂直光滑，墻后填土水平，填土為干砂，容重為19kN/m3,內(nèi)摩擦角為30，墻后填土表面有超載15kN/m，試計算作用在擋墻上主動土壓力Ea和被動土壓力Ep，解：(1 ) Ka=t g2(45 / 2)=p a0=Ka X q = X 15 =p a1 = Ka X ( Y h +q )= X ( 1 9 X 5 + 15) =Ea =( p a 0+ p a1 )/ 2 X h = +/2 X 5 =m(2 )K p=t g2(45 + / 2) =3 p po=Kp X q = 3 X 1 5 = 45kPap p 1 =Kp X ( y h+q)