河海土力學習題

1、第一章思考題11-1 什么叫土？土是怎樣形成的？粗粒土和細粒土的組成有何不同？1-2 什么叫殘積土？什么叫運積土？他們各有什么特征？1-3 何謂土的級配？土的粒徑分布曲線是怎樣繪制的？為什么粒徑分布曲線用半對數(shù)坐標？1-4 何謂土的結(jié)構(gòu)？土的結(jié)構(gòu)有哪幾種類型？它們各有什么特征？1-5 土的粒徑分布曲線的特征可以用哪兩個系數(shù)來表示？它們定義又如何？ 1-6 如何利用土的粒徑分布曲線來判斷土的級配的好壞？1-7 什么是吸著水？具有哪些特征？1-8 什么叫自由水？自由水可以分為哪兩種？1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？1-10 土中的氣體以哪幾種形式存在？它們對土的工程性質(zhì)有何影響？1-11 什么

2、叫的物理性質(zhì)指標 是怎樣定義的？其中哪三個是基本指標？1-12 什么叫砂土的相對密實度？有何用途？1-13 何謂粘性土的稠度？粘性土隨著含水率的不同可分為幾種狀態(tài)？各有何特性？1-14 何謂塑性指數(shù)和液性指數(shù)？有何用途？1-15 何謂土的壓實性？土壓實的目的是什么？1-16 土的壓實性與哪些因素有關？何謂土的最大干密度和最優(yōu)含水率？1-17 土的工程分類的目的是什么？1-18 什么是粗粒土？什么叫細粒土？1-19 孔隙比與孔隙率是否是一回事？ 說明理由，并導出兩者之間的關系式。1-20 試述粘性土液性指數(shù)的定義、簡要的測定方法，以及如何根據(jù)其大小來確定粘性土所處的物理狀態(tài)？ 習題11-1有A、

3、B兩個圖樣，通過室內(nèi)實驗測得其粒徑與小于該粒徑的土粒質(zhì)量如下表所示，試繪出它們的粒徑分布曲線并求出和值。 A土樣實驗資料（總質(zhì)量500g）粒徑d（mm）5210.50.250.10.075小于該粒徑的質(zhì)量（g）5004603101851257530B土樣實驗資料（總質(zhì)量30g）粒徑d（mm）0.0750.050.020.010.0050.0020.001小于該粒徑的質(zhì)量（g）3028.826.723.115.95.72.11-2 從地下水位以下某粘土層取出一土樣做實驗，測得其質(zhì)量為15.3g，烘干后質(zhì)量為10.6g，土粒比重為2.70，求試樣的含水率、孔隙比、孔隙率、飽和密度、浮密度、干密度及

4、其相應的重度。1-3 某土樣的含水率為6.0%密度為1.60 ，土粒比重為2.70，若設孔隙比不變，為使土樣完全飽和，問100 土樣中應該加多少水？1-4 有土料1000g,它的含水率為6.0%，若使它的含水率增加到16.0%，問需要加多少水？1-5 有一砂土層，測得其天然密度為1.77，天然含水率為9.8%，土的比重為2.70，烘干后測得最小孔隙比為0.46，最大孔隙比為0.94，試求天然孔隙比e、飽和含水率和相對密實度D，并判別該砂土層處于何種密實狀態(tài)。1-6 今有兩種土，其性質(zhì)指標如下表所示。試通過計算判斷下列說法是否正確？ 1.土樣A的密度比土樣B的大； 2.土樣A的干密度比土樣B的大

5、； 3. 土樣A的孔隙比比土樣B的大；性質(zhì)指標 土樣 A B含水率（%） 15 6 土粒比重 2.75 2.68 飽和度（%） 50 301-7 試從定義證明： 干密度 濕密度 浮密度1-8 在圖中，A土的液限為16.0%，塑限為13.0%；B土的液限為24.0%，塑限為14.0%，C土為無粘性土。圖中實線為粒徑分布曲線，虛線為C土的粗粒頻率曲線。試按土的分類標準對這三種土進行分類。1-9 某碾壓土壩的土方量為20萬方，設計填筑干密度為1.65 。料的含水率為12.0%，天然密度為1.70 ，液限為32.0%，塑限為20.0%，土粒比重為2.72。問： 為滿足填筑土壩需要，料場至少要有多少方土

6、料？ 如每日壩體的填筑量為3000 ，該土的最優(yōu)含水率為塑限的95%，為達到最佳碾壓效果，每天共需要加多少水？ 土壩填筑的飽和度是多少？1-10 某飽和粘性土的土粒比重為2.70，其最大干密度為1.75g/cm3，相應的最優(yōu)含水率為15.2，由于長期降雨，該粘土實測含水率為30%，如用此過濕土來填筑路堤，可能壓實到的最大干密度是多少？最大濕密度是多少？ 第二章思考題22-1 土中的應力按照其起因和傳遞方式分哪幾種？怎么定義？2-2 何謂自重應力，何謂靜孔隙水應力？計算自重應力應注意些什么？2-3 何謂附加應力，空間問題和平面問題各有幾個附加應力分量？計算附加應力時對地基做了怎樣的假定？2-4

7、什么叫柔性基礎？什么叫剛性基礎？這兩種基礎的基底壓力有何不同？2-5 地基中豎向附加應力的分布有什么規(guī)律？相鄰兩基礎下附加應力是否會彼此影響？2-6 附加應力的計算結(jié)果與地基中實際的附加應力能否一致，為什么？2-7 什么是有效應力？什么是孔隙應力？其中靜孔隙應力如何計算？2-8 你能熟練掌握角度法和疊加原理的應用嗎？會計算各種荷載條件下地基中任意點的豎向附加應力嗎？2-9 在工程中一般將基礎埋入地面以下某一深度 D,為什么？為何所得基底壓力應減去D，即P=P-D, 才可用于附加應力的計算中？ 2-10 地基中垂直附加應力的計算，以鮑辛耐斯克彈性理論解為基礎的，其大小與土的彈性性質(zhì)有關嗎？習題2

8、2-1 如圖所示為某地基剖面圖，各土層的重度及地下水位如圖，試求土的自重應力和靜孔隙水應力，并繪出它們的分布圖。2-2 如圖所示為一矩形基礎，埋深1m,上部結(jié)構(gòu)傳至設計地面標高處的荷載為P=2106，荷載為單偏心，偏心矩為e=0.3m,試求基底中心O，邊點A和B下4m深處的豎向附加應力。2-3 甲乙兩個基礎，它們的尺寸和相應位置及每個基底下的基底凈壓力如圖所示，試求甲基礎O點下2m深處的豎向附加應力（圖中尺寸以米計）。2-4 某擋土墻建于如圖所示的地基上，埋深2m，尺寸如圖所示（圖中的尺寸以米計）。墻受上部豎向荷載和墻身自重為=1000，其作用位置距墻前趾A點為3.83m，墻背受有總水平推力=

9、350，其作用點距墻底為3.5m。（不計墻后填土的影響）試求：M，N點處的豎向自重應力；M，N點處的豎向附加應力2-5 某矩形基礎長寬分別為3m和2m，基礎剖面和地基條件如圖所示，試求基礎中點O及其以下點M和N的自重應力、豎向附加應力以及靜孔隙水應力（圖中尺寸以米計） 2-6 某條形基礎寬b=5m，埋深2m，基底壓力如圖所示，地基土濕重度19kN/m3，飽和重度20kN/m3。求基礎邊點下M點的自重應力和附加應力。 第三章思考題3 3-1 何謂達西定律，達西定律成立的條件有哪些？3-2 實驗室內(nèi)測定滲透系數(shù)的方法有幾種？它們之間又什么不同？3-3 流網(wǎng)有什么特征？3-4 滲透變形有幾種形式？各

10、有什么特征？3-5 什么是臨界水力梯度？如何對其進行計算？3-6 孔隙水應力在靜水條件下和在穩(wěn)定滲流作用下有什么不同？如何利用流網(wǎng)確定滲流作用的孔隙水壓力。3-7 根據(jù)達西定律計算出的流速和土水中的實際流速是否相同？為什么？3-8 拉普拉斯方程是由哪兩個基本定律推導出的？你認為土的透水系數(shù)是各向同性的嗎？ 3-9 何謂流土？何謂管涌？產(chǎn)生流土和管涌的必要條件是什么？3-10 試草繪一個常水頭的試驗裝置來說明達西定律。3-11 滲透速度就是水在孔隙中流動的實際速度嗎？習題33-1 圖為一簡單的常水頭滲透試驗裝置，試樣的截面積為120，若經(jīng)過10秒。由量筒測得流經(jīng)試樣的水量為150，求試樣的滲透系

11、數(shù)。3-2 某無粘性土的粒徑分布曲線如1-28曲線所示，若該土的孔隙率n=30%，土粒比重=2.65，試問當發(fā)生滲透變形時，該土應屬何種類型的土？其臨界水力梯度為多少（用細粒含量法判別）？3-3 如圖1-29中的曲線C為一無粘性土的粒徑分布圖和粒組頻率曲線（虛線所示）。試判別該土的發(fā)生滲透變形時是屬何種類型的土？若土的孔隙率為36%，土粒的比重為2.65，則該土的臨界水力梯度多大？3-4 資料同3-3，試求： 圖3-27中b點的孔隙水應力（包括靜止孔隙水應力和超孔隙水應力）和有效應力； 地表面5-6處會不會發(fā)生流土現(xiàn)象？3-5 有一粘土層位于兩沙層之間，其中沙層的濕重度=17.6，飽和重度，粘

12、土層的飽和重度，土層的厚度如圖所示。地下水位保持在地面以下1.5m處，若下層砂層中有承壓水，其測壓管水位高出地面3m，試計算： 粘土層內(nèi)的孔隙水應力及有效應力隨深度的變化并繪出分布圖（假定承壓水頭全部損失在粘土層中）； 要使粘土層發(fā)生流土，則下層砂中的承壓水引起的測壓管水位應當高出地面多少米？ 3-6 某試驗裝置及各種尺寸如圖中所示。若土樣上下兩端的水位保持不變，土的飽和容重satkN/m3，試問 （）土面下處點測壓管中的水柱高度為多少？（）點處的有效應力為多少？（3）單位滲流力為多少？ 3-7 在某細砂地基上開挖基坑時采用不透水的鋼板樁支護，設開挖后基坑中的水位與基坑底面齊平，已知細砂的比重

13、2.65,孔隙比=0.85， 地下水位位置如圖所示，試驗算該基坑底面的細砂是否可能發(fā)生流砂（流土的一種現(xiàn)象）？ 第四章思考題44-1 引起土體壓縮的主要原因是什么？4-2 試述土的各壓縮性指標的意義和確定方法。4-3 分層總和法計算基礎的沉降量時，若土層較厚，為什么一般應將地基土分層？如果地基土為均質(zhì)，且地基中自重應力和附加應力均為（沿高度）均勻分布，是否還有必要將地基分層？4-4 分層總和法中，對一軟土層較厚的地基，用或計算各分層的沉降時，用哪個公式的計算結(jié)果更準確？為什么？4-5 基礎埋深d0時，沉降計算為什么要用基底凈壓力？4-6 地下水位上升或下降對建筑物沉降有沒有影響？4-7 工程上

14、有一種地基處理方法堆載預壓法。它是在要修建建筑物的地基上堆載，經(jīng)過一段時間之后，移去堆載，再在該地基上修建筑物。試從沉降控制的角度說明該方法處理地基的作用機理。4-8 土層固結(jié)過程中，孔隙水壓力和有效應力是如何轉(zhuǎn)換的？他們間有何關系？4-9 固結(jié)系數(shù)的大小反映了土體的壓縮性有何不同？為什么？4-10 超固結(jié)土與正常固結(jié)土的壓縮性有何不同？為什么？ 4-11 若在正常固結(jié)和超固結(jié)粘土地基上，分別施加相同壓力增量，試問：它們所引起的壓縮量相同嗎？為什么？ 4-12 試評述e-p曲線和Lg曲線法計算基礎沉降時的異同點。習題44-1 某涵閘基礎寬6m，長（沿水流方向）18m，受中心豎直荷載P=1080

15、0kN的作用，地基為均質(zhì)無粘性土，地下水位在地面以下3m處，地下水位以上的濕重度=19.1，地下水位以下土的飽和重度，基礎的埋置深度為1.5m，圖的壓縮曲線如圖所示，試求基礎中心點的沉降量。4-2 某條形基礎寬15m，受2250的豎直偏心線荷載的作用，偏心距為1m,地下水位距地面6m，地基由兩層粘性土組成，上層厚9m，濕重度=19，飽和重度。下層厚度很大，飽和重度. 基礎的埋置深度為3m，上層和下層土的壓縮曲線如圖A，B線所示，試求基礎兩側(cè)的沉降量和沉降差。 4-3 某建筑物下有6m厚的粘土層，其上下均為不可壓縮的排水層。粘土的壓縮試驗結(jié)果表明，壓縮系數(shù)，初始孔隙比為=0.8。試求在平均附加應

16、力=150作用下，該土的壓縮模量，又設該土的伯松比=0.4，則其變形模量E為多少？4-4 某均質(zhì)土壩及地基的剖面圖如圖所示，其中粘土層的平均壓縮系數(shù)，初始孔隙比0.97，滲透系數(shù)k=2.0cm/a，壩軸線處粘土層內(nèi)的附加應力分布如圖中陰影部分所示，設壩體是不遠水的。試求： 粘土層的最終沉降量； 當粘土層的沉降雖達到12cm時所需的時間； 4-5 有一粘土層位于兩沙層之間，厚度為5m，現(xiàn)從粘土層中心取出一試樣做固結(jié)試驗（試樣厚度為2cm，上下均放置了透水石），測得當固結(jié)度達到60%時需要8min，試問當天然粘土層的固結(jié)度達到80%時需要多少時間（假定粘土層內(nèi)附加應力為直線分布）？4-6 某一粘土

17、試樣取自地表以下8m處，該處受到的有效應力為100，試樣的初始孔隙比為1. 05，經(jīng)壓縮試驗得出的壓力與穩(wěn)定孔隙比關系如下：加荷P() e 50 0.95 100 0.922 200 0.888 400 0.835 退荷p() e 2000.840 1000.856 再加荷P() e 2000.845 400 0.830 800 0.757 1600 0.675試在半對數(shù)坐標上繪出壓縮、回彈及再壓縮曲線,并推求前期固結(jié)壓力及現(xiàn)場壓縮曲線的、值，判斷該土層屬于何種類型的固結(jié)土。4-7一地基剖面圖如圖示，A為原地面，在近代的人工建筑活動中已被挖去2m，即現(xiàn)在的地面為B。設在開挖以后地面以下的土體允

18、許發(fā)生充分回彈的情況下，再在現(xiàn)地面上大面積堆載，其強度為150。試問粘土層將產(chǎn)生多少壓縮量(粘土層的初始孔隙比為1.00，=0.36，=0.06)？4-8 今有厚的軟粘土，軟土性質(zhì)如圖示，擬進行大面積堆載預壓，試計算預壓后固結(jié)度時的沉降量？以及所需預壓加固時間？ 第五章思考題55-1 什么叫土的抗剪強度？5-2 庫侖的抗剪強度定律是怎樣表示的,砂土和粘性土的抗剪強度表達式有何不同？5-3 為什么說土的抗剪強度不是一個定值？5-4 何謂摩爾庫侖破壞準則？何為極限平衡條件？5-5 土體中發(fā)生剪切破壞的平面是不是剪應力最大的平面？在什么情況下，破壞面與最大剪應力面是一致的？5-6 測定土的抗剪強度指

19、標主要有哪幾種方法？試比較它們的優(yōu)缺點？5-7 何謂靈敏度和觸變性？5-8 影響砂土抗剪強度的因素有哪些？5-9 何謂砂土液化？5-10 試述正常固結(jié)粘土在UU，CU，CD三種實驗中的應力應變、孔隙水應力應變（或體變應變）和強度特性。5-11 試述超固結(jié)粘土在UU，CU，CD三種實驗中的應力應變、孔隙水應力應變（或體變應變）和強度特性。5-12 試述正常固結(jié)粘土和超固結(jié)粘土的總應力強度包線與有效強度包線的關系。5-13 在進行抗剪強度試驗時，為什么要提出不固結(jié)不排水剪（或快剪），固結(jié)不排水剪（或固結(jié)快剪）和固結(jié)排水剪（或慢剪）等三種方法？對于同一種飽和粘土，當采用三種方法試驗時，其強度指標相同

20、嗎？為什么？5-14十字板測得的抗剪強度相當于在實驗室用什么方法測得的抗剪強度？同一土層現(xiàn)場十字板測得的抗剪強度一般隨深度而增加，試說明其原因。習題55-1 已知某無粘性土的c=0, ,若對該土取樣做實驗，如果對該樣施加大小主應力分別為200和120，該試樣會破壞嗎？為什么？若使小主應力保持原質(zhì)不變，而將大主應力不斷加大，你認為能否將大主應力增加到400，為什么？5-2 設地基內(nèi)某點的大主應力為450，小主應力為200，土的摩擦角為20，粘聚力為50，問該點處于什么狀態(tài)？5-3 設地基內(nèi)某點的大主應力為450，小主應力為150，孔隙應力為50，問該點處于什么狀態(tài)？5-4 某土的固結(jié)不排水剪實驗

21、結(jié)果如下表，圖解求總應力強度指標和、有效應力強度指標和。（）（-）（） （） 100 200 35 200 320 70 300 460 755-5 對某一飽和正常固結(jié)粘土進行三軸固結(jié)排水剪切實驗，測得其內(nèi)摩擦角，現(xiàn)又對該土進行了固結(jié)不排水剪切實驗，其破壞時的。軸向應力增量，試計算出在固結(jié)不排水剪切時的破壞孔隙水應力值。5-6 在某地基土的不同深度進行十字板剪切實驗，測得的最大扭力矩如下表。求不同深度上的抗剪強度，設十字板的高度為10cm，寬為5cm。深度（m） 扭力矩（） 5 120 10 160 15 1905-7 某飽和正常固結(jié)試樣，在周圍壓力=150下固結(jié)穩(wěn)定，然后在不排水條件下施加軸

22、向壓力至剪破，測得其不排水強度=60，剪破面與大主應力面的實測夾角=57，求內(nèi)摩擦角和剪破時的孔隙水壓力系數(shù)。5-8 設某飽和正常固結(jié)粘土的，試計算固結(jié)壓力時的不排水強度和內(nèi)摩擦角（假定=1）5-9 設一圓形基礎，承受中心荷載，如圖所示。地基為深厚的粘土層，濕重重為180，飽和容重為21.0，地下水位在地面以下3m處。在加荷前，基礎中心以下離地面5m處M點的測壓管中心水位與地下水位齊平；在加荷瞬時，即t為零時，測壓管中的水位高出地面7m，設M點的豎向附加應力=150，水平向附加應力=70。試求：(1)加荷瞬時M點的豎向有效應力和孔隙應力系數(shù)A，B；(2)若加荷前地基土為正常固結(jié)土，有效內(nèi)摩擦角

23、中=30，靜止側(cè)壓力系數(shù)=0.7，問加荷后M點是否會發(fā)生剪切破壞?5-10 土壩中的某一點，通過計算已得出其總應力y250kPa、x150kPa、xy33kPa,孔隙水壓力50kPa，如該土壩填筑土的強度指標=30°，kPa（）計算出該點的大小主應力1,3并判斷該點能否產(chǎn)生剪切破壞？（2）如不會產(chǎn)生破壞，問大主應力應增大到多少才會產(chǎn)生破壞？ 第六章思考題66-1 何謂主動土壓力、靜止土壓力和被動土壓力？試舉實際工程實例。6-2 試述三種典型土壓力發(fā)生的條件。6-3 為什么主動土壓力是主動極限平衡時的最大值？而被動土壓力是被動極限平衡時的最小值？6-4 朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論各

24、采用了什么假定？分別會帶來什么樣的誤差？6-5 朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論是如何建立土壓力計算公式的？它們在什么樣的條件下具有相同的計算結(jié)果？6-6 試比較說明朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論的優(yōu)缺點和存在的問題？6-7 降低作用于擋土墻上的土壓力有哪些措施？6-8 如何計算地震時的土壓力？6-9 如何選擇擋土墻后填土的指標？習題56-1 下圖所示擋土墻，高5m，墻背豎直，墻后地下水位距地表2m。已知砂土的濕重度，飽和重度，內(nèi)摩擦角，試求作用在墻上的靜止土壓力和水壓力的大小和分布及其合力。6-2 圖示一擋土墻，墻背垂立而且光滑，墻高10m，墻后填土表面水平，其上作用著連續(xù)均布的超載q20，填

25、土由二層無粘性土所組成，土的性質(zhì)指標和地下水位如圖所示，試求： 主動土壓力和水壓力分布； 總壓力(土壓力和水壓力之和)的大?。?總壓力的作用點。6-3 用朗肯理論計算下圖所示擋土墻的主動土壓力和被動土壓力，并繪出壓力分布圖。 6-4 計算下圖所示擋土墻的主動土壓力和被動土壓力，并繪出壓力分布圖，設墻背豎直光滑。6-5 用庫侖公式和庫爾曼圖解法，分別求下圖所示擋土墻上的主動吐壓力的大小。6-6 下圖所示為一重力式擋土墻，填土表面作用有局部堆載，如何考慮局部堆載對土壓力的影響，當這些堆載離開墻背多遠時這種影響就可以忽略不計？6-7 下圖所示擋土墻，分別采用朗肯理論和庫侖土壓力理論計算主動土壓力的大

26、小、方向和作用點。設墻背光滑。6-8 如圖所示的擋土墻，填土情況及其性質(zhì)指標于圖中，試用朗肯理論計算A，B，C各點土壓力（壓強）的大小及土壓力為零點的位置6-9 某一擋土墻高，墻后填砂土，=30°,=18kN/m3, 飽和容重sat 20kN3 ，問：墻后水位從填土面下3深處上升到填土表面時，墻上所受總的水平力變化多少？ 第七章思考題77-1 控制邊坡穩(wěn)定性的因素有哪些？7-2 為什么說所有計算安全系數(shù)的極限平衡分析方法都是近似的方法？由它計算的安全系數(shù)與實際值相比，假設抗剪強度指標是真值，計算結(jié)果是偏高還是偏低？7-3 簡化畢肖普條分法與瑞典條分法的主要差別是什么? 為什么對同一問

27、題畢肖普法計算的安全系數(shù)比瑞典法大?7-4 不平衡推力法與楊布法有什么區(qū)別？他們可以用于圓弧滑動分析嗎？7-5 為什么不同工程和不同工期容許安全系數(shù)不同？7-6 當砂性土坡有滲流作用時，怎樣對其進行穩(wěn)定分析？ 7-7 在對均質(zhì)土壩壩坡進行穩(wěn)定性驗算時，應分別考慮哪些工況？為什么？-8 試配合圖示和公式來說明有滲流作用時，土坡穩(wěn)定分析代替法的實質(zhì)習題77-1 一砂礫土坡，其飽和重度，內(nèi)摩擦角，坡比為1：3試問在干坡或完全浸水時，其穩(wěn)定安全系數(shù)為多少？又問當有順坡向滲流時土坡還能保持穩(wěn)定嗎？若坡比改為1：4，其穩(wěn)定性又如何？ 7-2 一均質(zhì)粘土坡，高20m，坡比為1：3，填土的粘聚力C=10，內(nèi)摩擦角，重度。假定圓弧通過坡腳，半徑R=55m,.圓心位置可用圖7-5的方法確定，試用瑞典法（總應力）計算土坡在該滑弧時的安全系數(shù)。7-3 土坡剖面同題7-2，若土料的有效強度指標=5，并設孔隙應力系數(shù)為0.55，滑弧假定同上題。試用簡化畢肖普法計算土坡施工期該滑弧的安全系數(shù)。7-4 某擋土墻高7m，墻背豎直、光滑，墻后填土面水平，