土力學試題(無答案)

土力學試題01A

一、名詞解釋與填空：（20分）

1、形成土的三種風化作用是，，。（3分）

2、砂與粉粒的粒徑分界線是。（1分）

3、Ic=0.70,該土處于。（1分）

12

4、側(cè)限壓縮模量——

分)

5、欠固結(jié)土——（2

分)

6、抗剪強度——（2)

分

7、應力路徑——（2

1

8、觸變性——（24

9、朗肯土壓力理論的主要假定有：（3分）

10、樁的負摩擦力——（2分）

二、簡述（共20分）

1、土中水及其性質(zhì)。

2、擊實曲線與擊實原理。

3、砂井預壓法的施工步驟與原理

4、影響基底壓力（接觸壓力）分布的因素。

5、抗剪強度指標C、＜p的影響因素。

三、推證：（任選4題，共16分）

1、繪圖并寫出粘性土的極限平衡表達式。

2、成層土滲流時的豎向滲透系數(shù)ky。

3、飽和土體太沙基單向滲透固結(jié)微分方程式。

4、單向壓縮最終沉降量計算公式。

5、繪出三相圖，推證

CD

y

y

n

2

四、計算題：（任選4題，共44分）

1、某土樣：y-18.8A7V/m3,G=2.65,co=12%,試計算該土樣的dy、n、

e、ySo

2、某矩形基礎(chǔ)L=10m,B=5m,角點5m深的附加應力系數(shù)Kc=O.1999,基

底壓力150KPa,求基底中心點下2.5皿深的附加應力,。。

3、某擋土墻如圖示，求墻背主動土壓力分布，繪圖于墻背上。

4、計算圖示中總應力。，孔隙水

壓力〃及有效應力。'，并繪分布圖。

第二、三層承受承壓水頭。

5、某超固結(jié)粘土層厚6m,先期

固結(jié)壓力Pc=300KPa,現(xiàn)存上覆壓力

Po=100KPa,建筑物附加壓力4

P=400KPa,壓縮指數(shù)Cc=O.4,膨脹指

數(shù)Cs=O.1,eo=0.70,求S=?

B=5m

10m

Pc=150kPa

Mz=5m

N

5m

題2圖

4m3m

Y=21.OkN/m

Op=34°c=15kPa

3

2m

2

22

(p=30°c=20kPa

y=19.OkN/m

1

i

i

3

Qp=38°c=0

y=20.OkN/m

3

3

3

3

題3圖

3m3m1.5m1.5m3m

saty=18.5kN/m

saty=18.8kN/m

satY=17.5kN/m

y=16.5kN/m

3

砂土

砂土

粉質(zhì)粘土

3

土力學試題01B

一、名詞解釋：（每題2分，共30分）

1、基礎(chǔ)——2、飽和度——3、塑性指數(shù)——

4、最優(yōu)含水量——5、管涌——6、地基中的附加應力——

7、壓縮模量——8、超固結(jié)土——9、固結(jié)度——

10、土的抗剪強度——11、靈敏度——

12、主動土壓力----

13、地基允許承載力一一

14、基礎(chǔ)的沉降差——

15、樁的負摩擦力——

二、判斷與填空（共23分）

1、土體二相系由組成。（2分）

2、據(jù)不均勻系數(shù)Cu>5可判為級配良好的土嗎？（2分）

3、兩種飽和土的孔隙比e相同，甲土的比重G大于乙土，哪一種土的含水

量更大？（2分）

4、流動土的液性指數(shù)II。（2分）

5、土中水流的滲透速度超過臨界流速以后，達西定律是否適用？（2分）

6、土體的任何部分都可以發(fā)生流土破壞，對嗎？（2分）

7、飽和土的滲透固結(jié)過程是向轉(zhuǎn)化的過程。（2分）

8、請寫出地基承載力普通表達式。（2分）

9、標出圖1中曲線的形式名稱，圖2中曲線發(fā)生在什么樣固結(jié)的土？（4分）

b

軸向應變￡a%

主應力差a-o3

b

Sa

體變

+

圖1圖2

4

10、下圖中土壓力的方向、作用點是否正確？（3分）

三、計算題：（共47分）

1、兩種飽和土的含水量相同，甲土體的孔隙體積占一半，比重是乙土體的

1.2倍，求乙土體的孔隙比。（9分）

2、畫出下圖中土的自重應力分布圖。（9分）

3、圖6中土體的初始孔隙比ei=0.8,壓縮系數(shù)=0.2X10-4-1vaaKP,求土體

的沉降量。（10分）

Pa

H

Y1hiKai

iiY,

Y2,qp2

Y1=Y2

<

h2hl

Pp

朗肯理論庫倫理論

hah2hi

Yi

2Y

3Y

10m

200kPa

lOOkPa

az

不透水地基

題2圖題3圖

5

4、砂土排水剪破時試樣的oi/=5QQKN,KNflQQ3a=,求＜p'角？（10

分）

5、右圖為相同地基

土上的兩個基礎(chǔ)，若曾

使兩基礎(chǔ)的極限承載力

相同，求B2?假定

Ng=Nro（10分）

2m

4m

B=5m

B

i

2

P

6

土力學試題02A

一、填空：（20分，每空1分）

1、土粒分析方法中，法適用于粒徑大于0.1mm的土，法

適用于粒徑小于0.1mm的土。

2、土中的水可分為、、三類。

3、某土樣的含水量為25%,液、塑限分別為51.2%,30.6%,則其液性指

數(shù)IL=,此土樣處于狀態(tài)。

4、粘性土受拉時的強度和變形特性決定于土的、、和

等因素。

5、滲透破壞通常包括、、和等四種形式。

6、對于飽和土、孔隙水壓力系數(shù)8=o

7、在粘性土均質(zhì)土坡中，滑動面形狀呈；而在無粘性土坡中，

滑動面近于。

8、地震強度通常用和兩種形式來表示。

二、名詞解釋：（20分，每小題2分）

1、飽和土2、塑性指數(shù)3、附加應力4、接觸流失

5、固結(jié)6、應力路徑7、被動主壓力8、容許承載力

9、液化10、端承樁

三、推證：（16分，每題8分）

1、由廣義虎克定律，推導出變形模量與側(cè)限壓縮模量之間的關(guān)系式。（土

體泊松比”已知）

2、根據(jù)極限應力圓與強度包線相切的幾何關(guān)系，推導極限平衡條件的表達

式。

四、計算題：（44分）

1、某原狀土樣，經(jīng)試驗測得土的容重為〉=18.5KN/m3,土粒比重G=2.67,

含水量卬=20.5幅求土的孔隙比e和飽和密度.“p（利用三相圖進行推導求解）。

（10分）

7

2、如圖所示地基上作用

q=120kPa的無限均布荷載，其在

自重作用下已完全固結(jié)，粉質(zhì)粘

土的室內(nèi)壓縮試驗數(shù)據(jù)見下表，

求由于q的作用粉質(zhì)粘土層的沉

降量。（14分）

荷載（kPa）6080100120150200250

孔隙比e0.9040.8860.8670.8600.8500.8320.820

3、如圖，垂直光滑擋土墻，墻高為5m,墻后填土表面水平，填土為砂，

其容重y=17KN/im,飽和容

重20A7V/儂sary=,地下水位在

填土表面以下2m,水位上、下

的有效內(nèi)摩擦角分別為

Qp'=35o和33o。墻后填土表面

有超載q=50kN/m,試求作用在

墻背上的主動土壓力Pa及水壓

力Pw,并給出土壓力pa及水壓

力pw的分布圖（12分）

4、試求右圖所示土的動剪應力

與動剪應變組成的滯回環(huán)上的剪切

模量G和阻尼比人（滯回環(huán)面積

AL=860mm2）（8分）

q=50kN/m

H=5m

地下水位

3m2m

剪應變Y

剪應力T

2Omni

20mm

Y=0.1

T=1OOkPa

8m4m

砂土

Y=19.OkN/m

粉質(zhì)粘土

Y=18.6kN/m

Y=20.5kN/ma

3

3

地下水位

q=120kPa

sat

8

土力學試題02B

一、填空：（20分，每空1分）

1、某土樣的有效粒徑為0.012,對應小于30%含量的粒徑d3o=O.54,控制

粒徑為0.82,則其不均勻系數(shù)Cu=,曲率系數(shù)Cc=o

2、粘性土的結(jié)構(gòu)有三種基本類型、、。

3、是影響濕化變形及其發(fā)展的一個重要因素。、及

是影響粗粒料（堆石、墊層）濕化變形的主要因素。

4、某試樣高度為4cm,試樣面積A=10cm2,在3m的水頭差作用下測其滲

透系數(shù)k,若經(jīng)過2分鐘測得滲透水量為12亳升，則1<=o

5、按照試樣的固結(jié)和排水情況，三軸剪切試驗可分為、

和三類。

6、在有水平荷載作用時，地基的失穩(wěn)形式大致可分為、

和

三種。

7、產(chǎn)生液化的必要條件是、及。

8、其一矩形基礎(chǔ)角點以下距地面4m深處的附加應力o-=150kpa,則其形

心以下距地面2m處地基的附加應力工a=o

二、名詞解釋：（20分，每題2分）

1、孔隙比2、基底壓力3、流土4、土的壓縮性

5、超固結(jié)土6、臨界狀態(tài)線7、主動土壓力8、地基承載力

9、液化10、摩擦樁

三、推證：（16分,每題8分）

1、推證水平成層土的豎向滲透系數(shù)ky的計算式（各土層厚度Hi和滲透系

數(shù)ki已知）。

2、推導計算土坡穩(wěn)定的太沙基方法的表達式并寫出各符號意義。

9

四、計算題（44分）

1＞從某一地下水位以下的粘土層中取出一飽和土樣，其含水量卬=40%土

粒比重G=2.73,試求該土樣的飽和容重皿y和孔隙比e。（10分）

2、某砂土地基中砂的c=0,cp=3Oo,若地基中某點應力4003aia=,

IQQkpa3a=,問該點是否已剪破？如已剪破，設剪破面上的lOOZpa3a=,

求破

壞面上的正應力和剪應力大小及破壞面與大主應力夾角/ao（用數(shù)值求解并繪

出

圖形）。（12分）

3、計算圖示情況的有效

應力o'，總應力a，孔隙水

壓力u,并作出分布圖（地b

水位在地面以下1m處）。（14

分）

4、一邊長為20cm的正方形截面樁，

地基土層的單位摩阻力,/和樁端處極限

端阻力如圖所示。試求該樁的軸向承載

力。（8分）

4m3m3mIm

8m

Y=18.4kN/nu

Y=20.4kN/nu

Y=19.5kN/msat

Y=19.8kN/msat

3

砂

不透水層

砂

雜填土fi=10kPa

粉土

f2=26kPa

f=30kPa

粉質(zhì)粘土

3

R=1800kPa

4m6m2m

10

土力學試題03A

一、解釋下列名詞（15分）

1、顆粒級配2、滲透力、滲透變形3、正常固結(jié)土、先期固結(jié)壓力

4、最大擊實干容重5、極限荷載、地基承載力

二、簡要回答下列各題（25分）

1、無粘性土的相對密度表達式為何？相對密度為1或0的含義是什么？

2、土體發(fā)生剪切破壞的平面，是不是剪應力最大的面？一般情況下，剪切

破壞面與最大主應力作用面呈什么角度？

3、分別指出下列各項變化時，對主動土壓力的大小各有什么影響？

（1）填土與墻背的外摩擦角8減小。（2）填土內(nèi)摩擦角中增大。

（3）填土面傾角8增大。（4）墻背傾角￡減小。

4、目前工程中考慮滲流對土坡穩(wěn)定影響的常用方法為何？太沙基公式簡化

式的近似法其適用條件又為何？

5、試提出提高地基承載力的若干工程措施？

三、有一飽和粘土樣，通過三軸試驗測得排水剪切強度指標cd=0.15t/M2,cp

d=32°,固結(jié)不排水剪強度指標為C=0.lT/m2,cp=26°。若對該土樣進行固

結(jié)

不排水三軸試驗，當周圍壓力2

a3=25T/M，破壞時的主應力差13a~o=

14T/m2o問破壞面上的正應力為若干？破壞時的孔隙水壓力又為何？（20分）

四、擋土墻高7.5米，墻背光滑

垂直，填土面水平。填土內(nèi)無地下水，

填土為兩層不同的砂土，上層厚3米，

其V1=1.9噸/米3,1

甲=26°,下層

厚4.5米，其Y2=2.1噸/米3,2叩=

30°o試用朗肯土壓力理論繪出墻背

的主動土壓力強度分布圖。并確定出作用于墻背上的總主動土壓力值的大小、方

hi=3m

Y,(P

h=4.5m

ii

Y,2qp2

ii

向、作用點？（20分）

五、置于粘土地基上的條形基礎(chǔ)承受鉛直中心荷載尸=135T/M，地下水位

與基底齊平，土性指標如圖：

（1）求地基穩(wěn)定安全系數(shù)Ff=2時，相應基礎(chǔ)的埋置深度Dr?（可不考慮基

礎(chǔ)埋置深度對P““的影響）

（2）用規(guī)范查表法確定此地基的允許承載力？（MB=0.4,MO=1.5）（20分）

4）NcNqNr

18°13.15.262.49

20°14.86.403.54

22°16.97.824.96

24°19.39.606.90

[R]（T/m2）

IPW10>10

e

IL00.51.000.250.500.75

0.6tg8=030262338343128

0.7tg8=025211931282523

0.8tg5=020171526232119

回填土

粘土層5m

Dr

Y=1.8T/m

(p=24°

3

c=0.8T/m2

垂直中心荷載P=135T/m

6=20°c=l.5T/m2Y=2.1T/mse=0.70

WL=46%VVP=18%VV=32%

地下水

12

土力學試題03B

一、下列各題你認為正確的在括號里打"J",錯誤的打“X”o（每

小

題2分，共18分）

1、若土中所含粒組越不均勻，就表明土的組成越好。（）

2、計算土的自重應力，水下土的容重采用飽和容重。（）

3、兩種砂土的孔隙比相同，表明其緊密程度一定相同。（）

4、滲流區(qū)的實際滲透坡降（i）只要小于臨界坡降（icr）就表明一定不會產(chǎn)

生滲透變形。（）

5、同一種土的壓縮系數(shù)a,在不同壓力范圍內(nèi)皆為常數(shù)。（）

6、對有排水夾層的成層土地基，整個壓縮土層某時刻土的固結(jié)度Ut為該

時刻土層各壓縮分層固結(jié)度Utl,Ut2……之和。（）

7、粘土樣的含水量越低，擊實功能越大，擊實干容重愈大。（）

8、土樣相同時，若擊實功能愈大，則“皿y越大，卯W愈高。（）

9、在地基上修造建筑物后，只要設計荷載小于地基承載力時一，即滿足地基

設計要求。（）

二、在下列各題的括號里選出正確答案，并記上。（每小題3

分，共21分）

1、土的塑性指數(shù)IP較大，表明土中粘粒含量較（多，少），土的塑性亦較

（高，低）。

2、甲土的含水量比乙士大，表明甲土的飽和度一定比乙土高（正確，不一

定，錯誤）。

3、土的壓縮模量Es比變形模量E（大，小，相等）。

4、基礎(chǔ)有埋置深度，計算地基變形的基底壓力應稱（壓縮應力，附加應力，

自重應力，沉降計算壓力）。

5、土的固結(jié)系數(shù)G，值愈大，表明土層排水愈（快，慢），固結(jié)愈（快，慢）。

6、極限平衡條件下，土樣破壞面與大主應力作用面的夾角呈（

2

45oCp

13

2

45ocp

+,45o+cp,45o-（p）o

7、土坡穩(wěn)定分析中，穩(wěn)定安全系數(shù)的定義是（滑動因素/抗滑因素，抗滑

因素/滑動因素，抗滑力/承載力）。

三、填空（每小題3分，共21分）

1、不均勻系數(shù)Cu、曲率系數(shù)Cc的表達式為Cu=、Cc==

2、按單向壓縮分層總和法計算地基土的變形時，對S計算與S'觀測的大小

關(guān)系是，一般對超固結(jié)土與硬土，S計算S'觀測。對軟土，正常固結(jié)土，

S計算S'觀測。

3、總應力分析法中，不同剪切試驗方法的選用原則，主要根據(jù)

、、。

4、只有擋土墻為墻，墻背，填土面，回填土

為時，按庫倫土壓力理論與按朗肯理論的計算結(jié)果才是一致的。

5、水工建筑物地基的二種破壞情況是、。

6、地基穩(wěn)定分析中，計算垂直向極限荷載的一般式為Puv=。

7、軟土地基的處理方法可任列出其中三種為、、。

四、某工程的地基土層剖面如圖所示。地下水位在地面以下2米深處。試

計算深度為7.5米處A點的豎向自重應力a。（10分）

五、用砂土試樣作直剪試驗，當垂直應力等于3kg/cm2,剪應力等于2.Ikg/cm2

時試樣破壞，求土樣的內(nèi)摩擦角及破壞時的最大和最小主應力值？（10分）

3m2.5m2m

地下水位

Y=l.85T/m

粗砂

3

G=2.65

e=0.434

粘土

Y=l.92T/m

n=38.2%

G=2.70

3

地面

A

q=2T/m

4m

2

題四圖題六圖

14

六、有一高度為4米，墻背垂直的擋土庫，填土表面為水平，其上作用有

強度為q=2.0噸/米2的均布荷載，填土為砂土，其天然容重y=1.8噸/米3,

內(nèi)摩擦角3=35°,如庫背與填土間的摩擦力忽略不計，試繪出作用于坤背的

主

動土壓力強度分布圖？（10分）

七、某不同土層構(gòu)成的粘性土坡如圖所示，。已知土條2的b=3m,hi=2m,i

cp=

20°,Ci=0.5T/m2,iy=1.95T/m3oh2=4m,2cp=18°,C2=0.8T/m2,

2y=

1.8T/m3oR=30米，Sina=0.2,若不考慮土條間的相互作用力，試計算該

土

條對滑動園心0點的滑動力矩和抗滑力矩。（10分）

h2hi

0-1-2

1

2

3

4

5

0

a

R

b

Yi,ici,（p

QPY2,C2,2

15

士力學試題04A

一、填空題（2x10=20分）

1、在天然狀態(tài)下，土一般為三相系，即由、、組成。

二相系的土稱為和。

2、土中的水分為三類，分別為、、。

3、土中和之比稱為孔隙比。土中和

之比稱為土的飽和度。

4、影響土的滲透性的因素有：、、、

等。

5、土體在壓力作用下，其壓縮量隨時間增長的過程，稱為。

6、土的極限平衡條件式為：。

7、無粘性土坡滑動面近似，粘性土坡滑動面呈。

8、確定地基極限承載力的方法有：、、

等。

9、按傳遞荷載方式，樁基礎(chǔ)分為、。

10、地基穩(wěn)定性險算包

4舌、、。

二、選擇題（2x10=20分）

1、土的物理指標中，可由試驗直接測定的三個指標是。

（①孔隙比、密度（容重）、含水量；②密度（容重）、含水量、比重；

③比重、含水量、飽和度；④孔隙比、比重、干容重）

2、計算土體自重應力時，地下水位以下應該采用指標。

（①飽和容重，②浮容重，③濕容重）

3、滲透力為，滲透壓力為，總土壓力為，靜止水壓力為。

（①線力，②面力，③體積力）

4、尺寸相同的兩矩形基礎(chǔ)A、B受均布鉛直荷載作用，A基礎(chǔ)荷載強度為p,B基

礎(chǔ)

為2p;B基礎(chǔ)中心點下深度Z處的附加應力應該是A基礎(chǔ)角點下相同深度Z處的

附加應力的倍。（①2,②4,③8）

5、粘性土可塑態(tài)與半固態(tài)的界限含水量稱為，可塑態(tài)與液態(tài)的界限含水量稱

為。（①塑限，②液限，③塑性指數(shù)，④液性指數(shù)）

6、成層土中的附加應力，當上層土可壓縮，下層不可壓縮時會出現(xiàn)。

（①應力集中，②應力擴散）

7、邊坡穩(wěn)定分析中，滲流作用引起增加，減小。

（①抗滑力，②滑動力，③水平力）

16

8、根據(jù)摩爾-庫倫強度理論，土剪切破壞面與大主應力方向成。

（①45°+。/2,②45。-4）/2,③45°+。，@45°一。）

9、靜止土壓力（P。）、主動土壓力（PJ、被動土壓力（R）之間的大小關(guān)系

為：。（①Pa〉Po〉Pp；②Pp〉Po〉Pa；③PoAPQP”；④Pp〉Po>P.）

10、土的幾個容重指標之間的相互關(guān)系為：。（①Ysat〉Y>Yd〉Y，；

②Y〉Yd〉Y'>Ysat；③Ysg〉Yd〉Y'>Y；@Y>Yd>ysat>Y）

三、名詞解釋（4x6=24分）

1、滲透變形（管涌、流土）

2、先期固結(jié)壓力

3、砂土的液化

4、允許承載力

5、被動土壓力

6、擋土墻第二滑動面

四、計算題（36分）

1、某種砂土天然狀態(tài)的含水量、天然容重分別為9.43%、16.62鄴/01”把砂土放

入擊實筒內(nèi)（擊實筒的容積為1000厘米力，擊實時的土樣重量為1720克，

松散時的重量為1630克。試求砂土在天然狀態(tài)下的相對密度？（砂的比重

為2.73）（6分）

2、在深度H=6m,寬度B=4m的基坑中用千斤頂做水平頂管作業(yè)，千斤頂推力為

5760kN時，求地面至少加多大的超載p,才能保證工程的順利進行（計算被

動土壓力時，仍按平面問題考慮）（6分）

3、某條形基礎(chǔ)寬12m,埋深為2m,基土為均質(zhì)粘性土，C=15.OKpa,。=15。，

地下水位與基礎(chǔ)底面同高，該面以上土的濕容重為18.OKN/m”以下為浮容

重9.OKN/ms,計算在受到均布荷載作用下，地基的臨塑荷載及P平值。（7分）

（已知:。=12°,Nv=0.23,Nq=l.94,Nc=4.42;。=16°,Nv=0.36,Nq=2.43,

Nc=5.00）

4、用兩個相同的土樣進行三軸壓縮試驗，?一個在cn=40kPa和cn=160kPa下剪

破，

17

另一個在c=120kPa和cn=400kPa下剪破，試求c及剪破方向。（5分）

5、某飽和粘土層，下部為不可壓縮層，不透水層，上面作用有大面積連續(xù)均布

荷載，p=120KN/m2,如圖所示，以知軟粘土層的天然重度丫=16KN/m〃自重應

力作用下固結(jié)前的E，=1600KN/m、固結(jié)后E，=4000KN/mz,02xlfhcnh/年。計

算：（1）軟粘土在自重應力作用下，已經(jīng)固結(jié)，經(jīng)過0.5

年，沉降量是多少？固結(jié)度是多少？

（2）如果軟粘土層在自重作用下尚未固結(jié)又加荷載p,當U=0.7時，需多長

時間，最終沉降量是多少？（12分）

（a=l,T,=0.03,U.=0.2;L=0.12,U.=0.4;T,=0.2,U,=0.5;T,=0.4,

U,=0.7;Tv=O.6,U.=0,8）（應力比a=0.6時，T、=0.025,U,=0.15;L=0.2,U,=0.47;

K=0.41,U,=0.69;L=0.6,U,=0.78）（應力比a=0.8時，L=0.025,U,=0.17;T,=0.2,

U.=0.49;T,=0.41,U.=0.71;K=0.6,U,=0.79）

18

土力學試題04B

一、填空題（2x10=20分）

10、在天然狀態(tài)下，土一般為三相系，即由、、組成。

二相系的土稱為和。

11、土樣級配曲線能同時滿足及的士才能稱為級配良好

的土。

12、土的物理性質(zhì)指標很多，其中三個基本指標是直接測定指標，它們

是、、。

13、在滲流作用下，土粒間的有效應力傳遞與滲流作用的方向有關(guān)，滲流作用鉛

直向下，能使土的有效應力；反之，滲流方向鉛直向上，可使土的

有效應力。

14、土體在壓力作用下，其壓縮量隨時間增長的過程，稱為。

15、超固結(jié)土的壓縮量計算公式為：。

16、土的極限平衡條件式為：。

17、根據(jù)太沙基公式，邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Fs=。

9、地基破壞（失穩(wěn)）的三種型

:、、。

10、按傳遞荷載方式，樁基礎(chǔ)分為、O

二、名詞解釋（3x5=15分）

7、最大干密度

8、固結(jié)度

9、允許承載力

10、擋土墻第二滑動面

11、換土墊層法

三、簡單題（5x5=25分）

1、粘性土的幾個特征含水量與其狀態(tài)的關(guān)系

2、達西定律及其適用范圍

3、計算地基最終沉降量的步驟

4、極限平衡條件

5、土壓力產(chǎn)生的條件及與相對位移的關(guān)系

19

四、計算題（40分）

1、已知土樣體積V=38.40cm”濕土重量W=0.672N,在烘箱中經(jīng)過24小時烘干

后，重量為肌=0.4935N,試求土樣容重丫、含水量3、干容重丫八孔隙比e、孔

隙率n、飽和度Sr。（試驗測得土粒比重G=2.69）（6分）

2、某地基為成層土，（第一層，粘土，Yi=18KN/m〃厚2m;第二層，砂土，丫

2=19KN/m3,

厚2m;第三層；砂土（地下水位以下），Y3=20KN/m”厚3m。）容重如圖所示。

計算并繪出沿著深度分布圖。（6分）

3、某柱基礎(chǔ)，底面尺寸1xb=4x2m2,埋置深度d=1.5m。

上部荷載傳至基礎(chǔ)頂面N=1192KN,地基土土層情況如圖所示，各層土計算指標

見下表。計算柱基礎(chǔ)最終沉降量。（10分）

計算指標側(cè)限壓縮試臉e~P關(guān)系

P（KN/m?

土層

Y

KN/ms

a

im/KN

Es

KN/m2050100200

①粘土19.53.9x10-445000.8200.7800.7600.740

②粉質(zhì)砂土19.83.9x10-451000.7400.7200.7000.670

③粉砂19.03.9x10-450000.8900.8600.8400.810

④粉土19.23.9x10-434000.8500.8100.7800.740

4、某條形基礎(chǔ)寬12m,埋深為2m,基土為均質(zhì)粘性土，C=15.OKpa,巾=15。,

地下水位與基礎(chǔ)底面同高，該面以上土的濕容重為18.OKN/叱，以下為浮容

重9.0KN/ni3,計算在受到均布荷載作用下，地基的臨塑荷載及Pm值。（6分）

（已知:6=12°,Ny=0.23,Nq=l.94,Nc=4.42;4）=16°,Nv=0.36,NQ=2.43,

20

Nc=5.00）

5、某飽和粘性土土樣在三軸壓縮儀中進行固結(jié)不排水試驗。施加周圍壓力。

3=200kPa,土樣破壞時主應力差OLO3=280kPa。如果破壞面與水平面夾角57

°,試求破壞面上的法向應力以及土樣中的最大剪應力。（6分）

6、擋土墻高5nb墻后由兩層組成，地表作用q=32KPa;求墻上的主動土壓力。

（一層：2nl厚，Y】=16KN/ni3,m=10。，Ci=10KPa;二層：3nl厚，y2=18KN/ni3,

巾2=12。,C2=12KPa）（6分）

21

土力學試題05（A）

一、名詞解釋：（10X2=20分）

1.先期固結(jié)壓力

2.流土與管涌

3.有效應力分析法

4.應力路徑

5.擋土墻第二滑動面

6.瑞典圓弧法

7.樁的負摩阻力

8.級配良好的土

9.極限承載力、承載力、容許承載力

10.土體的主動極限平衡狀態(tài)

二、回答問題（3X10=30分）

1.闡述振沖法處理松砂地基及軟粘土地基的原理？

2.庫侖土壓力理論與朗肯理論的假設分別是什么？

3.什么是分層總和法？簡述按此法計算基礎(chǔ)最終沉降量的主要步驟？

三、計算分析題（共50分）

1.某完全飽和砂層（Sr=100%）,容重Ysat=20kN/m3,G=2.67,試驗測得該

砂最松狀態(tài)時，裝滿1000cm3的容器需干砂重15.5N,最密狀態(tài)時需干砂17N。

試按三相圖推導丫sat及Yd與G和e的關(guān)系式，并求該飽和砂的相對密度Dr。（10

分）（提示：

Dr

()

()

maxmin

minmax

=）

2.某土石壩見圖1。已知粘土心墻的允許滲透水力坡降[i]=6.0,壩殼為透水

堆石料，正常蓄水期的浸潤線見圖所示。假定心墻的滲透性由心墻底部控制，且

底部滲流方向近乎水平。計算心墻底部所需的最小厚度d。（6分）

3.若摩擦樁的樁身極限摩阻力f隨深度而線性增加，樁端阻力為零。試繪出

不具樁重的樁側(cè)摩阻力F與軸力N沿樁身的分布示意圖。（14分）

22

4.某種土的三軸剪切試驗中，兩個土樣剪壞時的有效應力分別為：

A樣：3fo'=40kPa,i（a'=160kPao

B樣：'=120kPa,!za'=400kPa。

①求該土的有效應力指標c，,3'。（6分）

②若C樣的應力狀態(tài)為：3a'=80kPa,】a'=280kPa,試問C樣是否

發(fā)生

破壞？（4分）

5.如圖2,某重力式擋土墻高5米，墻背垂直光滑，墻后回填砂土，填土面

水平，作用于填土面上的均布荷載q=20kPa,地卜水距墻底高2米，墻身砌體重

度Yk=22kN/m3,與基土的摩擦系數(shù)為0.3。試繪出作用于墻背的主動土壓力強度

分布圖，并計算該擋土墻的抗滑安全系數(shù)Ks和抗傾覆安全系數(shù)Kt值。（10分）

心墻

壩殼

地下水位

圖1

圖2

Yk=22kN/nb

Y=18kN/ni3

ci二0

qpi=32°

￥sat=19kN/m3

C2=0,qp2=30°

m

m

23

土力學試題05（B）

一、名詞解釋：（3X5=15分）

1.先期固結(jié)壓力

2.土體的附加應力與自重應力

3.臨塑荷載

4.換土墊層法

5.土體的極限平衡狀態(tài)

二、回答問題（5X5=25分）

1.固結(jié)度的含義是什么？寫出它與孔隙水壓力的關(guān)系表達式。

2.確定基礎(chǔ)埋置深度應考慮哪些因素？

3.地基設計工作的主要步驟有哪些？

4.什么是瑞典圓弧法？

5.采用分層總和法計算地基最終沉降量的主要步驟是什么？

三、計算分析題（共60分）

1.某土壩工程，現(xiàn)場取土進行土工試驗，結(jié)果得出：0=2.70,含水量w=15%,

e=0.60,用此土完成了4000m3土方量的填土工程。施工是以鐵鍬與4m3容量的

卡車共同進行，卡車的凈載重量為6噸。填土施工是由卡車卸土到濕地用推土機

推平。灑水機按17%的含水量進行加水，以振動滾壓機碾壓到Y(jié)d=17.6kN/m3。

此時，回答以下的問題：

①求取土場土的天然容重Y,干容重Yd和飽和度Sr。（3分）

②卡車按限定載重量裝土，全部填土需多少輛卡車？（3分）

③在取土場應開采的土方量為多少？（3分）

④碾壓時應灑的總水量和碾壓后的飽和度為多少？（3分）

2.如圖1所示甲、乙兩條形基礎(chǔ)，已知出=比,B2=2BI,P2=2PI,問：兩基

礎(chǔ)的最終沉降量是否相同？為什么？如果需減少兩基礎(chǔ)之間的沉降差，可采取哪

些措施？（10分）

3.在平面問題中，砂土中一點的大小主應力分別為500kPa和180kPa,其內(nèi)

24

摩擦角叩=36°,求：

①該點的最大剪應力為若干？（3分）

②此點是否達到極限平衡？為什么？（3分）

③若此點大主應力不變，而改變小主應力使其達到極限平衡，這時的小主

應力值為若干？（3分）

④該點發(fā)生剪切破壞時.，其破裂面與小主應力作用面的夾角為何值？（3

分）

4.某水閘如圖2所示。設基礎(chǔ)底面的揚壓力呈線性分布，試求：

①該水閘的平面滑動穩(wěn)定安全系數(shù)。（不考慮上游擋水面的主動土壓力）（4

分）

②若地基為超固結(jié)粘土，厚7m,以下為基巖。粘土層Nc=15.0,Ng=6.0,

Nr=1.5,用太沙基公式驗算地基垂直承載力是否滿足Fs=2.0的要求。（6分）

③該超固結(jié)土層Cc=0.4,Cs=0.1,eo=O.7,先期固結(jié)壓力Pc=100kPa,求水

閘中心點以下地基的最終沉降量。（地基附加應力可認為沿深度均勻分布）（6分）

5.如圖3所示，擋土墻高12.5m,墻背直立光滑，填土面水平，其上作用均

布荷載，地下水位位于填土面以下2米，求墻上的主動土壓力強度分布及土壓力

合力大小及作用點。（10分）

25

W=1400kN/m

Y'=10kN/m3

（p=26°,c=0

Y=20kN/ni3,c=0

圖3=30°

甲乙

PlP2

HlIl2

BiB2

粘土Yi,ai

淤泥質(zhì)土Y2?Yi,a2?ai

圖1

26

3=14°

基巖，不可壓縮

c=10kPa

op=20°

Y$at=19kN/ni：j

圖2

27

土力學試題06A

一、名詞解釋及簡述。（每題4分，共52分）

1、土力學——地基一基礎(chǔ)一一

2、液性指數(shù)II及其對土的劃分。

3、土中應力有——

4、變形模量——彈形模量一一壓縮模量——

5、太沙基飽和土體單向滲透固結(jié)理論的假定：

6、土的極限平衡——

7、地基失穩(wěn)破壞的類型、地基土特征，P-S曲線型式。

8、擋土墻土壓力有：

主動土壓力---

9、地基承載力---

基本值f。，標準值魚，設計值f：

10、基礎(chǔ)沉降特征有：

局部傾斜——

11、樁的負摩擦力及成因：

12、振沖水沖法加固地基機理及施工步驟：

13、黃土地基分類及濕陷原因：

二、計算題。（任選4題，每題12分）

1、某土樣天然密度p=1.85g/cm,,含水量co=34%,相對密度ds=2.71,

試求飽和密度刈p,有效密度p',孔隙比e,飽和度Sr。

2、某場地第一層為雜填土，厚度1m,第二層淤泥厚6.5m,qKPa,52=,

第三層粉質(zhì)粘土403=,qKPap150。3=。柱底荷載F=1700kN,彎矩

M=180kN-m?試選求鋼筋混凝土預制樁的截面尺寸，樁長，樁數(shù)。

28

3、計算圖示擋土墻的土壓力并繪

圖。

4、某土樣進行三軸剪切試驗，試件I：G1/=350KPa,KPa/2003a=；

試件11：KPa/4003o'=,KPa/70010=。試求C、9及a。

5、某新填地基土厚6m,y=18.4KN/儂表面有無限荷載作用面及q=100KPa。

地基土試驗結(jié)果：壓縮系數(shù)a0.005C/M2/N

1020=-,初始孔隙比ei=0.8。試求壓縮

模量ES10-20及最終沉降量S。

Y=19.OkN/m

3=20°

Y=18.OkN/m

q=30°

2

3

c=0

3

C2=10kPa

i

4m2m

29

土力學試題06B

一、解釋：（共15分）

1、地基——

2、管涌——

3、極限平衡狀態(tài)——

4、被動土壓力----

5、局部傾斜——

6、變形模量——

7、先期固結(jié)壓力一一

8、地基承載力----

9、固結(jié)度——

10>應力路徑—

二、簡述：（共20分）

1、土的形成、土的結(jié)構(gòu)分類及性質(zhì)

2、基礎(chǔ)底部（地基頂面）壓力分布的影響因素

3、單樁受力狀態(tài)，群樁基礎(chǔ)的地基承載力和變形計算方法

4、振沖法加固地基的原理、施工步驟及適用范圍。

三、推證：（共20分）

1>P~P-Pwsat

2、臨界水力坡降i/（G,e）“=,或（，）

3、壓縮系數(shù)辿與壓縮指數(shù)cC的關(guān)系。

4、粘性土坡穩(wěn)定性的太沙基公式

四、計算題（共45分）

1、某飽和土體比重G=2.72,面積A=20cm2,體積V=100cm3,質(zhì)量m=0.19kg。

側(cè)限壓縮沉降量S=5廊后干密度1.6g/c根3,p=,（a）試求壓縮前后孔隙比e和

壓縮前干密度“p，（b）壓縮固結(jié)完成后土體是否仍然飽和？

30

2、砂性土地基中某點達到極限平衡狀態(tài)時o*二120KPa,KPaza=380,

KPaa=80o求內(nèi)摩擦角q）,及剪破面上的正應力〃a，抗剪強度/一。

3、圖示擋墻置于均質(zhì)土中，墻體容重—24MV/儂，與地基摩擦角3=24o,

求抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Fs=?（12分）

4、某垂直方樁截面40X40cm,自上而下8nl為軟粘土，負摩擦力/lOKPa1二，

以下為砂性力，摩擦力/100KP〃2二,端承力q/Rzp=5,樁頂荷載100T。當安

全系數(shù)Fs=2時，樁號/=?

qp=30°

Y=17kN/m

4m

lm

4m3m

c=0

3

lm6m

P=100T

軟土

砂土

G=2.71

fi=10kPa

y=18kN/m3

18m

e=l.2

e=0.65

Y=19kN/m

G=2.67

f2=100kPa

i

2

題3圖題4圖

31

土力學試題07A

一、名詞解釋：（20分，每題2.5分）

1、土力學2、飽和度3、有效應力4、管涌

5、先期固結(jié)壓力6、臨塑荷載7、地震烈度8、負摩擦力

二、判斷題（16分，每小題2分）

1、土的濕密度一定大小它的浮密度。（）

2、當土層是上層可壓縮，下層不可壓縮時，會產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象。（）

3、當?shù)鼗言谧灾貞ψ饔孟峦耆探Y(jié)，在計算地基變形量時，壓縮應力

中不計入自重應力。（）

4、砂土在剪切過程中，體積只發(fā)生膨脹，不發(fā)生收縮。（）

5、對擊實細粒土，一般偏干土的極限抗拉強度比偏濕土的大。（）

6、用于粘性土坡穩(wěn)定分析的畢肖甫方法沒有考慮條間力作用。（）

7、非飽和砂土也可能產(chǎn)生液化。（）

8、增加基礎(chǔ)寬度B可以提高地基承載力。（）

三、簡答題：（16分，每題4分）

1、簡述影響土的滲透性的因素。

2、當填土中存在地下水時，將對土壓力產(chǎn)生哪些影響？

3、反映土的動力性能的兩個重要指標是什么？各自如何定義？

4、重錘夯實法和強夯法有何區(qū)別？

四、計算題：（48分）

1、一體積為50cm3的原狀土樣，濕土質(zhì)量為0.09kg,烘干后質(zhì)量為0.068kg,

比重G=2.69,土的液限WL=37%,塑限WP=22%,試求：

（1）土的塑性指數(shù)IP,液性指數(shù)II,并確定該土的軟硬狀態(tài)。（4分）

（2）若將土樣壓密,使其干密度達到16.lkN/m3,此時土樣的孔隙比減小

多少？（8分）

32

2、某基礎(chǔ)、基底中點下的附加應

力分布如圖所示。地基系飽和粘土層，

厚度H=5m,其底面為不透水層。該

土層在自重應力下未固結(jié)。其容重為

y=19.8KN/儂，比重G=2.67,含水

量W=20%。壓縮系數(shù)a=0.4MPar,

滲透系數(shù)k=l.4X10-6cm/s,求：

（1）地基的最終沉降量。（10分）

（2）地基的固結(jié)系數(shù)Cv。（2分）

3、有一組4個同一種粘土試樣，通過三軸固結(jié)不排水試驗分別測得試件破

壞時的圍壓50kpa3a=,iOOkpa,150kpa,20Qkpa,ia與3o之差為130kpa,

22Qkpa,310Zpa,382kpa,試繪莫爾應力圓求出該土的抗剪強度指標c,甲值，

并求出破壞面上100攵pa3a=的正應力和剪應力。（12分）

4、某閘室如圖所示，閘室長

L=8m,自重W=450kN/m,當閘

門關(guān)閉時，取ABCD為脫離體，計

入被動土壓力的30%,求沿淤泥層

水平滑動的安全系數(shù)。（12分）

5m

120kPa

lOOkPa

Im6m

lm2m

AB

W

CD

saty=19.6kN/m

Y=17.8kN/ms

3

（p=20。

淤泥層

c=10kPa

qp=12°

8m

33

土力學試題07B

一、名詞解釋：（20分，每題2分）

1、干土2、曲率系數(shù)3、界限含水量4、滲透力

5、側(cè)膨脹系數(shù)6、正常固結(jié)土7、最優(yōu)含水量8、容許承載力

9、負摩擦力10、先期固結(jié)壓力

二、判斷題（16分，每小題2分）

1、土的液限小于土的塑限。（）

2、達西定律對于所有的粗粒土都適用。（）

3、管涌可能發(fā)生于粘性土體中。（）

4、在同等條件下，土體的固結(jié)時間與最大排水距離成正比。（）

5、對細粒土，當試樣密度相同時，偏濕擊實土的壓縮性比偏干的大。（）

6、增大基礎(chǔ)埋深Dr可以提高地基承載力。（）

7、在抗震設計中，縱坡的影響必須考慮。（）

8、對任何一根樁，正摩擦力和負摩擦力都存在。（）

三、簡述題：（20分，每題5分）

1、分析線性彈性模型和非線性彈性模型的異同。

2、流網(wǎng)有哪些用途？

3、影響地基承載力的因素有哪些？

4、樁的負摩擦力是如何產(chǎn)生的？

四、計算題：（44分）

1、某土樣變形前后的干容重分別為3

116.5KN/mdy=,3

218A7V/mdy=，土

樣比重G=2.7,土樣壓縮前厚度由=100cm,求壓縮變形量。（10分）

2、某土樣進行三軸壓縮試驗，剪破時500kpai。,100kpa3a=,剪破面

與大主應力作用面交角為60°,求土的C,tp值，并計算剪破面上的法向應力和

剪應力。（10分）

34

3、某三軸試樣在圍壓100043O=下固結(jié)，施加圍壓時測得孔隙水壓力

u=50kPa,剪切破壞時軸壓300kpaia=,孔隙水壓力u=100kPa,假設在剪切過

程中孔壓系數(shù)A、B保持不變，試求試樣破壞時的有效應力狀態(tài)和孔隙水壓力系

數(shù)A、Bo（10分）

4、某擋土墻砌體容重為

y=25攵N/儂，基底摩擦系數(shù)f=0.8,

墻背豎直光滑，墻后填土水平，并作

用均勻荷載q=20kPa,填土分兩層，

其強度指標及墻體尺寸如圖，試求墻

背總土壓力及作用點位置。并求墻的

抗滑和抗傾覆安全系數(shù)。（14分）

q=20kPa

4m3m

Y=19.2kN/m

y=18.OkN/m

qp=20°

c=12kPa

qp=26°c=6.OkPa

Im

3m

35

土力學試題08A

一、解釋下列名詞（20分）

1、最優(yōu)含水量、最大干容重2、壓縮模量

3、土體主動極限平衡狀態(tài)4、陡墻、坦墻5、換土墊層法

二、問答（30分）

1、達西定律的適用條件是什么？并用圖表示。

2、固結(jié)度的含義是什么？寫出它與孔隙水壓力有關(guān)的表達式。

3、試推導出計算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的太沙基公式？

4、分別指出下列各項變化時，對主動土壓力的大小各有什么影響？

（1）填土與墻背的外摩擦角8減小。（2）填土內(nèi)摩擦角中增大。

（3）填土面傾角8增大。（4）墻背傾角￡減小。

5、確定基礎(chǔ)埋置深度應考慮哪些因素？

三、計算

1、某飽粘土層的初始孔隙比為0.98,在荷載增量為200kPa下，壓縮完成

后的孔隙比變?yōu)?.86。如粘土層原厚度為3米，向它在壓縮完成后的厚度將是多

少？如該粘土層為非飽和土，但其所受荷載與孔隙比變化情況都不改變，回答土

層的最終壓縮量是否和上述計算結(jié)果相同？（10分）

2、某土樣進行三軸剪切試驗，剪破時大主應力1a=400kPa,小主應力3a=

lOOkPa,剪破面與大主應力作用面呈60°,試計算確定該土樣的C、甲值。并計

算剪破面上的法向應力和剪應力。（10分）

3、有一墻背垂直的擋土墻，墻高H=7.5米，墻后填土的w=30°,C'=0,

G=2.65,y=18.5kN/m3,n=28.5%o（20分）

求：（1）當墻后無地下水時的總靜止土壓力和總被動土壓力。

（2）當墻后地下水位距墻頂為3.5米時，求主動土壓力和水壓力的分布

圖形及總主動土壓力值。

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4、一條形基礎(chǔ)位于粘土地基上，地下水位與基礎(chǔ)底面齊平，基礎(chǔ)寬度8=

5m,承受鉛直均布荷載為870kPa,粘土的甲=20°,C=105kPa,sa,y=

19.5kN/m：?,

y=17kN/m3o求地基穩(wěn)定安全系數(shù)Fs=2時基礎(chǔ)的埋置深度。（10分）

NcNqNY

18°13.15.262.49

20°14.86.403.54

22°16.97.824.96

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土力學試題08B

一、單項選擇題（在每小題的三個備選答案中選出一個正確的答案,

并將其號碼填在該題后的括號內(nèi)，每小題L5分，共15分）

1、砂土的相對密度Dr值為0.55,表明該砂土的密實狀態(tài)為（）。

（A）密實（B）中密（C）松散

2、計算土的自重應力時，地下水位以下土的重度應?。ǎ?。

（A）飽和重度（B）天然重度（C）有效重度

3、土體受力后，作用在土粒骨架上的力稱為（）。

（A）有效應力（B）孔隙水壓力（C）總應力

4、基底上部荷載一定時.，基礎(chǔ)埋置深度愈大，則地基中的附加應力（）。

（A）愈?。˙）愈大（C）不變

5、土的直接剪切試驗中，在土樣上、下兩面與透水石間用蠟紙隔開，豎向

應力施加后立即施加水平剪力進行剪切，且剪切速度快。該剪切試驗稱為（）。

（A）固結(jié)快剪（B）慢剪（C）快剪

6、擋土墻背填土的內(nèi)摩擦角中值越高，則作用在墻背的被動土壓力（）。

（A）越?。˙）不影響（C）越大

7、側(cè)限壓縮條件下的壓縮曲線上，由Pi=100kPa和P2=