2023年工程地質(zhì)及土力學(xué)計算題

工程地質(zhì)及土力學(xué)

計算題庫

姓名：_______________________

學(xué)院：_________理學(xué)院

班級：建筑工程（一）班

2023年10月

41.某基礎(chǔ)，其基底寬度A=2m,埋深d=1.5m.地基土的重度y=ZOkN/rr/,土的粘聚力。=

3

12kPa,內(nèi)摩擦角0=15。，埋深范圍內(nèi)土的重度y。=19kN/mo

（1）太沙基極限承載力理論的適用條件；（2分）

（2）巳知N,=1.5,Nq=4.5,乂=12.5,應(yīng)用太沙基公式計算地基極限承裁力九。（3分）

42.某粘性土，其粘聚力c=lOkPa,內(nèi)摩擦角（p=30。,假設(shè)該土試樣承受的大、小主應(yīng)力分別

是6=620kPa,6=200kPa,試判斷該土樣是否破壞。（5分）

43.某地基中第i薄層，其厚度氏=1.6m,薄層頂面的自重應(yīng)力=92kPa,附加應(yīng)力

<7*=64kPa；薄層底面的自重應(yīng)力by=108kPa,附加應(yīng)力s=36kPa,該土的壓縮試驗成

果如下表。求薄層的壓縮量。（10分）

p(kPa)050100150200

e0.7300.6770.6250.5890.553

44.用朗內(nèi)土壓力理論計算作用于圖示擋土墻上的主動土壓力沿墻高的分布.并求其合力乙

的大小。（10分）

2023年4月

41.某條形基礎(chǔ)，其基底寬度b=4m,埋深d=L5m,地基土的重度y=20kN/n?,土的粘聚力c=12kPa,內(nèi)摩擦角

0=15°,埋深范圍內(nèi)土的重度7（）=19kN/m'。

（1）寫出《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中地基承載力修正公式；（2分）

（2）已知N?=1.5,Nq=4.5,乂,=11.5,應(yīng)用太沙基公式計算地基極限承載力幾。（3分）

42.某粘性土，其粘聚力c=18kPa,內(nèi)摩擦角。=20°,假如該土試樣承受的小主應(yīng)力q=180kPa,試計算該土樣能

承受的最大大主應(yīng)力2。（5分）

43.某地基中第i薄層，其厚度”,=2.0m,薄層頂面的自重應(yīng)力=86kPa,附加應(yīng)力er,=72kPa,薄層底面的自重

應(yīng)力（7?=114kPa,附加應(yīng)力嘰=28kPa,該土的壓縮實(shí)驗成果如下表。求該薄層的壓縮量。（10分）

p(kPa)050100150200

e0.7850.7670.7290.6860.642

44.用朗肯土壓力理論計算作用于圖示擋土墻上的積極土壓力沿墻高的分布，并求其合力瓦，大小。（10分）

2023年10月

40.某土樣受到水的自下向上的滲流作用，已知土樣高度為/=0.4m,土樣頂面和底面的水頭差〃=0.2m。計算作用

在土樣上的滲透力的大小并擬定滲透力方向。（5分）

41.某場地地基土第一層為粘土，厚度2m,壓縮模量瓦i=5MPa,第二層為粉質(zhì)粘土，厚度1m,壓縮模量E,2=4MPa,

其下為不可壓縮泥巖。若在該場地表面作用大面積均布荷載p=100kPa,求該土層表面的最終沉降量。（6分）

42.已知作用于基礎(chǔ)頂面的荷載F=1000kN,基礎(chǔ)底面尺寸為4mx2m,地基土為均質(zhì)粘性土，其重度尸18.0kN/nA

試求基礎(chǔ)埋深多少時基底附加壓力Po=131kPa。（5分）

43.某條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度6=5m,基礎(chǔ)埋置深度d=3m,地基土的重度為產(chǎn)EOkN/n?,粘聚力c=15kPa,內(nèi)摩擦

角＜p=10。，其承載力系數(shù)Nk3.5,%=6.0,M=15,基礎(chǔ)底面作用的中心荷載N=1000kN/m,假如安全系數(shù)K=3.0,用太

沙基承載力公式驗算地基土能否滿足強(qiáng)度規(guī)定。（6分）

44.某地基土的內(nèi)摩擦角（p=20。，粘聚力c=25kPa,已知某點(diǎn)的小主應(yīng)力（73=100kPa,假如該點(diǎn)處在彈性平衡狀態(tài),

則大主應(yīng)力仍不得超過多少？（6分）

45.用朗肯土壓力理論計算圖示擋土墻上的積極土壓力強(qiáng)度，畫出土壓力的分布圖并計算其合力。（12分）

2023年1月

40.對某細(xì)砂進(jìn)行常水頭滲透實(shí)驗，土樣高度為10cm,直徑為5.0cm,水頭差為50cm,經(jīng)測試在8.0s內(nèi)滲透水質(zhì)量

3

為450g,試求此條件下該細(xì)砂的滲透系數(shù)ko（PM.=lg/cm）（5分）

41.某地基中粘土層的壓縮實(shí)驗資料如下表所示，試計算壓縮系數(shù)濟(jì)2及相應(yīng)的壓縮模量E"一2。（5分）

p(kPa)050100200400

e0.8450.7960.7630.7260.682

42.某粘性土，其粘聚力c=25kPa,內(nèi)摩擦角（p=30°,當(dāng)該土試樣受到的大、小主應(yīng)力分別是。i=400kPa,。3=150kPa

時，試判斷該土處在什么狀態(tài)?（5分）

43.有一條形基礎(chǔ)寬6=2.0m,埋深地基為粉質(zhì)粘土，天然重度^=16.9kN/m3,抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=6kPa,<p=20°,

試用太沙基公式計算地基的極限承載力和允許承載力。（安全系數(shù)K=3.0）（5分）

太沙基公式承載力系數(shù)

<pMNc

20°47.4217.6

44.地基中某一土層，其厚度〃j=1.6m,該土層頂面處土自重應(yīng)力。ci=92kPa,附加應(yīng)力

“zi=64kPa,該層底面處的自重應(yīng)力。c2=108kPa,附加應(yīng)力。z2=36kPa,該土的壓縮實(shí)驗成果如下表所示，試計算

該土層的最終壓縮量。（注：僅分一層計算即可）（8分）

p(kPa)050100150200

e0.7300.6770.6250.5800.547

45.圖示擋土墻，墻后填土性質(zhì)如圖所示，已知：第一層土：/i=18kN/m\@=35°,°=0,/?i=6m；第二層土：丫

2=20kN/m3,。2=30°,C2=10kPa,%2=6m；表面作用無限均布荷載:q=20kPa。

（1）用朗肯土壓力理論計算圖示中a、b、c三點(diǎn)的積極土壓力強(qiáng)度，并繪出積極土壓力沿墻高的分布圖。（8分）

（2）計算積極土壓力合力口值。（4分）

2023年10月

40.對某砂土土樣進(jìn)行滲透實(shí)驗，滲流方向自下向上。土樣高度/=0.4m,砂土的飽和重度Ysai=18.89kN/m3,若土樣

發(fā)生流土現(xiàn)象，則其水頭差應(yīng)當(dāng)滿足什么條件？（5分）

41.已知作用于基礎(chǔ)上部的荷載F=500kN,基礎(chǔ)底面尺寸為lmx2m,地基土為均質(zhì)粘性土，其重度y=18.5kN/m3,

基礎(chǔ)底面埋深2m,試求基底附加壓力P。。（5分）

題41圖

42.某地基中有一土層，其厚度為/?=2m,其頂面的自重應(yīng)力區(qū)|=92kPa,底面的自重應(yīng)力［2=108kPa,已知該土

層在外荷載作用下頂面受到的附加應(yīng)力Ji=64kPa,底面受到的附加應(yīng)力42=36kPa。求：該土層的最終壓縮量大

小。（注：計算時僅分一層即可）（6分）

壓力和孔隙比e的相應(yīng)關(guān)系

P(kPa)050100150200

e0.7300.6770.6250.5860.553

43.某條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度6=2m,基礎(chǔ)埋置深度為J=3.0m,埋深范圍內(nèi)土的重度為丫i=19.0kN/m3,粘聚力ci=10kPa；

基礎(chǔ)底面持力層土的重度為Y2=18.0kN/m3,粘聚力Q=15kPa,內(nèi)摩擦角的=15°。

（1）按太沙基公式擬定地基的極限承載力。（3分）

太沙基公式承載力系數(shù)

(pNr2N,

15°1.804.4512.9

（2）假如安全系數(shù)K=3.0,當(dāng)基底壓力p=120kPa時，驗算地基土能否滿足強(qiáng)度規(guī)定。（3分）

44.某粘性土，其粘聚力c=20kPa,內(nèi)摩擦角0=30°,該土試樣承受的大、小主應(yīng)力分別是2=450kPa,

%=150kPa。

（1）試用數(shù)解法判斷該土樣所處的應(yīng)力狀態(tài)。（4分）（2）計算破裂面與最大主應(yīng)力作用面所夾的角度。（2分）

45.圖示擋土墻，墻后填土的性質(zhì)指標(biāo)如圖示，試用朗肯理論計算并畫出圖示擋土墻上的積極土壓力分布圖，并計

算其合力大小。（12分）

2023年10月

40.已知基坑底部有一層厚1.25m的細(xì)砂層，其飽和重度K*=20.5kN/n?,假定該細(xì)砂層受到1.85m高的滲流水頭

的影響，如下圖所示，問是否也許發(fā)生流砂現(xiàn)象？（5分）

題40圖

41.對某土樣進(jìn)行室內(nèi)壓縮實(shí)驗，該土樣的初始孔隙比eo=O.73,環(huán)刀高度為20mm。當(dāng)pi=100kPa時，穩(wěn)定壓縮量

Si=0.8mm；當(dāng)p2=200kPa時，穩(wěn)定壓縮量S2=1.0mm。

（1）求pi、P2相應(yīng)的孔隙比e1、e2；（2）求壓縮系數(shù)0一2和壓縮模量&1-2。（5分）

42.某飽和粘性土的有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為°'=201<?n9'=20。。假如該土的試樣受到大主應(yīng)力力=2001^^和小主應(yīng)力

b3=120kPa的作用，并測得孔隙水壓力為〃=100kPa,問該試樣是否會破壞？（5分）

43.某條形基礎(chǔ)，寬度b=4m,埋深d=1.2m,地基土的重度/=19.6kN/m3,內(nèi)聚力c=12kPa,內(nèi)摩擦角夕=15。，埋

深范圍內(nèi)土的重度/?,=19kN/m3o

⑴應(yīng)用太沙基公式求地基極限承載力K（Nr=1.80,Nq=4.45,Nc=12.9）；（3分）

（2）本地下水位上升至基礎(chǔ)底面時，極限荷載發(fā)生了什么變化？（2分）

44.在如圖所示厚度為9m的飽和粘土層表面瞬時施加了大面積均布荷載po=15OkPa,經(jīng)一定期間后，用測壓管測

量并計算得到土層中A、B、C、D四點(diǎn)的超孔隙水壓力分別為OkPa、32kPa、55kPa和75kPa（注：以上水壓力

52

已不涉及靜水壓力）。已知土層的豎向固結(jié)系數(shù)Cv=0.89X10cm/?o假設(shè)土層中應(yīng)力分布規(guī)律為相鄰兩點(diǎn)間是

線性分布。試計算此時粘土層的平均固結(jié)度，并計算此粘土層已固結(jié)了幾年？（10分）

Q*7

v

（己知，U（=\--e^,其中e=2.72）

71

PQ

題44圖

45.如圖所示，某擋土墻高7m,填土表面作用均布荷載q=20kPao填土分兩層，第一層土：h,=3m,

%=18kN/m）例=26。,C|=0；第二層土：h2=4m,y2=19.2kN/m\（p2=20°,c2=6kPa?按朗肯壓力理論計算作用

在擋土墻背上的積極土壓力分布及合力Ea的大小，并繪出積極土壓力強(qiáng)度分布圖。（10分）

題45圖

浙江省2023年7月

39.用體積為72cm的環(huán)刀取得某原狀土樣重132g,烘干后土重122g,ds=2.72,試計算該土樣的co、e、Sr、「at、

Y'、W，并比較各重度的大小。（6分）

40.對某土樣進(jìn)行滲透實(shí)驗，土樣的長度為30cm,實(shí)驗水頭差為40cm,試樣的土粒比重為2.65,孔隙率為0.45,試

求：

（1）通過土樣的單位體積滲透力；（3分）

（2）判別土樣是否發(fā)生流土，并計算土體將要產(chǎn)生流土所需要的臨界水頭差。（7分）

41.有一粘性土坡，在坡頂出現(xiàn)一條深為1.68m的張拉裂縫。若最危險滑動圓心距坡頂垂直距離為3m,抗滑力矩為

4278.56kN-m,滑動力矩為3526kN.m,若裂縫沒有水和被水充滿時，邊坡的安全系數(shù)分別為多少?（4分）

42.某土樣置于壓縮儀中，兩面排水，在壓力p作用下壓縮，經(jīng)lOmin后，固結(jié)度達(dá)50%,試樣厚2cm。試求:

（I）加載8min后的超靜水壓分布曲線；（4分）

（2）20min后試樣的固結(jié)度；（3分）

（3）若使土樣厚度變成4cm（其他條件不變），要達(dá)成同樣的50%的固結(jié)度需要多少時間?（3分）

43.某擋土墻高度H=10m,填土為砂土，墻后有地下水位存在，填土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見圖1示。試計算擋土墻

上的積極土壓力及水壓力的分布及其合力。（10分）

浙江省2023年4月

39.對土樣進(jìn)行常水頭滲透實(shí)驗，土樣的長度為25cm,橫截面積為100cm2,作用在土樣兩端的水頭差為75cm,通

過土樣滲流出的水量為100cm3/min。計算該土樣的滲透系數(shù)k和水力坡降i。（5分）

40.某場地采用預(yù)壓固結(jié)法進(jìn)行地基解決，預(yù)壓荷載采用大面積填土（透水），填土層的厚度％=2m,需要解決的軟土

層厚度h2=4m,軟土層下為不透水層。各層土的指標(biāo)如圖中所示。求：

（1）軟土層的最終固結(jié)沉降是多少？

（2）完畢固結(jié)度78%時所需的時間是多少?（已知固結(jié)度達(dá)78%時時間因數(shù)Tv=0.53）?（10分）

W大面積填七%-l7kN/nr'??25%

軟土層

▼G=1.2X10scmJ/y￡>=3MPa

不透水展

41.某飽和粘性土，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗測得不排水抗剪強(qiáng)度Cu=60kPa,若用同樣的土樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排

水實(shí)驗，施加側(cè)壓力6=200kPa,問土樣在多大的軸向壓力下發(fā)生破壞?（5分）

42.某宿舍樓采用條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深初定d=1.50m,基底以上土的加權(quán)平均重度yo=18kN/m3,地基土的天然重度

y=19kN/m3,內(nèi)聚力C=25kPa,內(nèi)摩擦角（p=20。，預(yù)估一般基寬b=l.20m,計算地基的臨塑荷載p1；r和臨界荷載pi/4。

（5分）

43.有一混凝土擋土墻，墻背垂直，墻高6m,墻后填土表面水平，填土為粘性土，其重度為Y=19kN/m3,內(nèi)摩擦角

9=20。，c=19kPa。試計算作用在擋土墻上積極土壓力和被動土壓力，并繪出土壓力分布圖。（10分）

2023年1月

40.對某砂土進(jìn)行常水頭滲透實(shí)驗，已知該砂土的滲透系數(shù)k=0.03cm/s,試樣長度l=15cm,試樣上下兩端的水頭差

h=45cm,求水在土中的滲透速度。（5分）

41.某地基土第一層為粘土層，其厚度為2.0m,其下面為基巖。已知該土層的壓縮模量Es=4MPa,在外荷載作用下

該土層頂面受到的附加應(yīng)力3=50kPa,底面受到的附加應(yīng)力?z=30kPa。

求：該土層表面的沉降量。（5分）

S41圖

42.己知作用于基礎(chǔ)頂部的荷載F=300（）kN,基礎(chǔ)底面尺寸為2X4（0?）,地基土為均質(zhì)粘性土，其重度丫=18kN/n?,

基礎(chǔ)底面埋深2m,試求基底附加壓力。（5分）

43.某一條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度b=4.0m,基礎(chǔ)埋置深度d=2.0m,基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)土的重度丫i=18.0kN/rrP,粘聚力

Ci=10kPa；基礎(chǔ)底面持力層土的重度y2=19.0kN/n?,粘聚力C2=15kPa,內(nèi)摩擦角隼=10°。

⑴按太沙基承載力公式擬定地基的極限承載力。（太沙基承載力系數(shù)Nr=1.20,Nq=2.69,Nc=9.58）（3分）

⑵假如安全系數(shù)K=2.5,在地基土上作用p=100kPa的壓力時，地基土能否滿足強(qiáng)度規(guī)定。（3分）

44.對某砂土試樣進(jìn)行直接剪切實(shí)驗，當(dāng)垂直壓力。=100kPa時，測得其抗剪強(qiáng)度Tf=57.7kPa。

試求：（1）該砂土的內(nèi)摩擦角為多少?（3分）

（2）假如對相同的砂土取試樣進(jìn)行三軸壓縮實(shí)驗，施加周邊壓力b3=80kPa,試樣破壞時，需施加的大主應(yīng)力。1應(yīng)為

多少?（4分）

45.按朗肯土壓力理論，擬定圖示擋土墻上的積極土壓力沿墻高的分布，并計算其合力。（12分）

3

已知:力=19.OkN/ra=30°,c1=8kPa,/it=4.0m

=18.OkN/n?例=35°,c2=15kPa,/4=6.0m

q=35kPu

2023年10月

40.對某砂土進(jìn)行常水頭滲透實(shí)驗，土樣高度為10cm,直徑為6.0cm,水頭差為40cm,經(jīng)測試在8.0s內(nèi)滲透水量

重為500g,試求此條件下該砂土的滲透系數(shù)k。（o“,=lg/cm3）（5分）

41.某地基中粘土層的壓縮實(shí)驗資料如下表所示，試計算壓縮系數(shù)am及相應(yīng)的壓縮模量E‘L2,并評價土的壓縮性。

（5分）

P(kPa)050100200400

e0.8200.7740.7320.7160.682

42.某土樣粘聚力c=22kPa,內(nèi)摩擦角*=26°,承受的大、小主應(yīng)力分別是。im=500kPa,。3m=180kPa,試判斷該

土處在什么狀態(tài)?（5分）

43.有一條形基礎(chǔ)寬b=1.6m,埋深d=1.0m,地基為粉質(zhì)粘土，天然重度y=16.9kN/n^,抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=6.0kPa,

6=15°,試用太沙基公式計算地基的極限承載力和允許承載力。（安全系數(shù)K=3.0,N產(chǎn)1.80,乂=4.45,M=12.9）（5

分）

44.地基中某一薄層，其厚度％=2.0m,薄層頂面處自重應(yīng)力。（j=82kPa,底面處的自重應(yīng)力。c2=118kPa,在荷載

作用下，薄層頂面處的附加應(yīng)力。zi=62kPa,底面處的附加應(yīng)力。4=381^2,試計算薄層的壓縮變形量。（10分）

該土的壓縮實(shí)驗成果

產(chǎn)(kPa)050100150200

e0.7850.7670.7290.6820.647

45.用朗肯土壓力理論計算圖示擋土墻上的積極土壓力合力EA的大小。（10分）

已知：上層土/?/=6m,7"i=19.7kN/m\@=35°,ci=0；下層土/!2=6m,/2=18.0kN/n?,%=30°，C2=10kPa；

表面作用無限均布荷載q=30kPa。

浙江省2023年7月

37.圖1所示的實(shí)驗裝置中土樣的長度為20cm,土顆粒比重Gs=2.72,孔隙比e=0.63。⑴若水頭差為20cm,土樣單

位體積上的滲透力是多少？（2）判斷土樣是否發(fā)生流土。（3）土樣發(fā)生流土?xí)r的水頭差。

^3

o

o

1

I

—r

38.厚度H=IOm粘土層，上覆透水層，下臥不透水層，其壓縮應(yīng)力如圖2所示。粘土層的初始孔隙比由=0.8,壓縮

系數(shù)a=0.00025kPa”,滲透系數(shù)k=0.02m/年。試求:

①加荷一年后的沉降量St；②地基固結(jié)度達(dá)Uz=0.75時所需要的歷時t；

不透水層一

圖2

③若將此粘土層下部改為透水層，則Uz=0.75時所需歷時t。

0=20°。試問①該單元土體處在何種狀態(tài)？②單元土體最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在哪個面上，是否會沿剪應(yīng)力最大的面

發(fā)生剪破?

40.某條形基礎(chǔ)寬度b=3m,埋深d=2m,地下水位位于地表下2m?；A(chǔ)底面以上為粉質(zhì)砂土，重度為18kN/m3；基

礎(chǔ)底面以下為透水粘土層，Y=19.8kN/m3,c=15kPa,夕=24°。試求：

（1）地基的臨塑荷載per及臨界荷載P1；（2）采用普朗特爾公式計算極限荷載Pu；

4

（3）若作用于基礎(chǔ)底面荷載p=210kPa,試問地基承載力是否滿足規(guī)定？（取安全系數(shù)K=3）

浙江省2023年4月

1.地基中粉質(zhì)粘土層厚5.4m,取土作壓縮實(shí)驗結(jié)果如下表所示，土自重壓力平均值為75kPa,今考慮在該土層地面

上填筑大面積填土，估計會增長荷載85kPa。

（1）求粉質(zhì)粘土層的壓縮系數(shù)a「2,并評價土的壓縮性；（2）求粉質(zhì)粘土層的壓縮變形量。

（提醒：可線性內(nèi)插）

p(kPa)050100200300400

e0.8660.7980.7700.7360.7020.668

2.某粘性土在固結(jié)不排水實(shí)驗中測得C，=20kPa,?=32。。求解：

（1）若試件在圍壓s=140kPa下進(jìn)行固結(jié)排水實(shí)驗，求破壞時的大主應(yīng)力6、破壞面上的剪應(yīng)力T。

（2）若試件某平面上的法向應(yīng)力為250kPa、剪應(yīng)力170kPa,問該面是否會剪切破壞？

3.粘性土地基上條形基礎(chǔ)寬b=2.0m,埋深d=2.0m,地下水位在基礎(chǔ)埋置高程處。自地表起的土質(zhì)均勻，地基土的

密度p=L8g/cm3,含水量3=32%,土粒比重Gs=2.7,4=10。，C=14kPa,應(yīng)用太沙基承載力公式求地基的極限荷載。

2

（Nc=9.0,Nq=3.0,N7=1.0,g=10m/s）

4.一擋土墻高度為4.8m,墻背垂直光滑，墻后填土面水平，填土面上作用有均布荷載20kPa,墻后填土重度為17.8kN

/m3,內(nèi)摩擦角為18。，粘聚力為6kPa,試計算作用在墻背上的積極土壓力及其合力大小。

2023年1月

40.某工程基坑中，由于抽水引起水流由下往上流動，若水流途徑50cm,水頭差為60cm,土的飽和重度Xat=202kN

/m3,問是否會產(chǎn)生流砂（流土）？（4分）

41.某地基中粘土層的壓縮實(shí)驗資料如下表所示，試計算壓縮系數(shù)a"及相應(yīng)的壓縮模量Es“⑵，并評價土的壓縮性。

（5分）

42.某土樣粘聚力c=20kPa、內(nèi)摩擦角（p=26。，承受大主應(yīng)力叫=430kPa、小主應(yīng)力s=150kPa的作用，試判斷該土

樣是否達(dá)成極限平衡狀態(tài)？（5分）

43.有一條形基礎(chǔ)寬b=2.5m,埋深d=1.0m,粘土天然重度y=18kN/m3,飽和重度丫詢=20kN/m3,抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=10kPa,

<p=26°,安全系數(shù)K=2.5,試用太沙基公式分別計算下列條件下地基的極限荷載和允許承載力。（已知

3

pu=lNryb+NqYd+Ncc;Nr=12.54,Nq=11.85,Nc=22.25,yw=lOkN/m）

①地下水位較深；（3分）②地下水位在基底平面。（3分）

44.某地基軟土層厚10m,其下為不透水硬層，軟土的固結(jié)系數(shù)為O.O15cm2/s,平均壓縮模量Es=3000kPa。擬用堆

載預(yù)壓法解決，荷載為瞬時施加，可視為大面積均布，大小為70kPa,求：

①地基平均超靜孔隙水壓力消散50%時需要多少天？（5分）

兀2

②此時地基的固結(jié)沉降量是多少？（5分）（提醒：U，=l-2—/，TV=H）

n2H2

45.下圖示為一高度為6.0m的拱橋橋臺。橋臺后第一層填土為粉質(zhì)粘土，厚度為4.0m,天然重度r=18kN/n?,內(nèi)

摩擦角（p=20。，內(nèi)聚力c=13kPa：第二層填土為粘土，厚度為2.0m,天然重度r=17.5kN/n?,內(nèi)摩擦角（p=15。，

內(nèi)聚力c=15kPa。試用朗肯土壓力理論計算橋臺墻背上的被動土壓力，繪出其分布圖。

題45圖

2023年10月

40.某一土體的土粒比重Gs=2.71,孔隙比為e=0.82。若該土層受到自下而上的滲流作用，試求該土層的臨界水力

梯度。（4分）

41.某土層厚2.0m,頂面埋深2.0m,底面埋深4.0m,該土層平均自重應(yīng)力為51kPa。在房屋荷載作用下，土層的

平均附加應(yīng)力為50kPa,在該附加應(yīng)力作用下，該土層已經(jīng)沉降穩(wěn)定。由于建筑物增層改造，該土層附加應(yīng)力

又增長了10kPa?若已知土的孔隙比e與壓力p（kPa）的關(guān)系為e=1.15-0.0014p,問由于增層改造引起的該土層壓

縮量是多少?（5分）

42.某飽和粘土的有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c'=0,（p'=30°,如該土樣受到大主應(yīng)力b|=360kPa,小主應(yīng)力方=200kPa

作用時，測得孔隙水壓力為lOOkPa,問該土樣是否破壞?（6分）

43.某條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深d=1.5m,基礎(chǔ)寬度b=2.5m,基礎(chǔ)底面以上為粉質(zhì)粘土，天然重度y=17.5kN/n?,基礎(chǔ)

底面以下為粘土層，天然重度y=19.5kN/m3,內(nèi)聚力c=iOkPa,內(nèi)摩擦角s=25°,作用于基礎(chǔ)底面的壓力

p=250kPa,運(yùn)用太沙基公式驗算地基承載力是否滿足。（5分）（提醒：pu=gNy?+N,/W+cN,,取安全系數(shù)K=3）

太沙基公式承載力系數(shù)

天然地面

粉質(zhì)粘土

r,=17.5kN/m5

粘土

=19.5kN/m3

題43圖

七、綜合計算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）

44.某擋土墻，其高度為5.0m,墻后填土由兩層土組成，填土表面作用q=30kPa均布荷載，第一層土為粉質(zhì)粘土,

33

厚度Ai=2.0m,=15.68kN/m,q=9.8kPa,仍=10°。第二層土為粘土，厚度/?2=3.0m,y2=17.64kN/m,

Q=14.7kPa,92=20°?試運(yùn)用朗肯土壓力理論，求作用在擋土墻墻背上的積極土壓力及其合力。

朗肯積極土壓力系數(shù)

q=30kPa

,山川門山一

2

n=tan(45°音)Ka=tan(45°-?)粉質(zhì)粘土

2/,=15.68kN/m3?/=10°

q=9.8kPa

,2=17.64kN/n?,%=20°

c2=14.7kPa

題44圖

45.如下圖所示，厚度為10m的飽和粘性土層，地下水位與天然地面齊平，在其表面瞬時大面積施加均布荷載

p（）=150kPa,若干時間后，通過觀測孔隙水壓力得知，土層沿深度方向附加的有效應(yīng)力分布近似為梯形（如圖示）,

土的平均固結(jié)系數(shù)Cv=2.88xlO-3cm2/s?

①試計算此時粘性土層的平均固結(jié)度。（5分）

②估算此粘性土層已固結(jié)了多少年?（提醒：U』*—,祟，每年按36。天計就（5分）

題45圖

浙江省2023年7月

1.某土層厚4.0m,取土作壓縮實(shí)驗結(jié)果如下表所示，土自重壓力平均值為70kPa,今考慮在該土層建造建筑物，估計

會增長荷載150kPa。（提醒：可線性內(nèi)插）

（1）求壓縮系數(shù)a卜2,并評價土的壓縮性:

p(kPa)050100200300400

（2）求該土層的壓縮變形量。e1.0280.9120.8620.8220.7930.770

2.一飽和粘性土試樣在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水實(shí)驗，施加圍壓。3=100kPa,試件破壞時的主應(yīng)力差。。3=160kPa,

假如破壞面與水平面的夾角為55°,試求：

（1）固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；（2）破壞面上的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力。

3.粘性土地基上條形基礎(chǔ)寬b=2.5m,埋深d=1.5m,地下水位在基礎(chǔ)埋置高程處。地基土為飽和土，天然含水量

vv=48.0%,土粒比重Gs=2.70,土的強(qiáng)度指標(biāo)。=20。，C=20kPa,應(yīng)用太沙基承載力公式求地基的極限荷載

2

（Nc=17.7,Nq=7.44,N.,=4.0,g=10m/s）?

4.一擋土墻高度為4.5m,墻背垂直光滑，墻后填土面水平，填土面上作用有均布荷載8kPa,墻后填土重度為

18.0kN/m\內(nèi)摩擦角為20°,粘聚力為12kPa,試計算作用在墻背的積極土壓力及其合力。

浙江省2023年4月

37.在不透水巖基上有10m厚的土層，地下水位在地面下2m處，做抽水實(shí)驗，以6.5m3/min的流量從井中抽水，在

抽水井徑向距離分別為5m和35m處的觀測井記錄井水位分別在地面以下5.8m和3.4m,求該土層的滲透系數(shù)。

38.有一砂質(zhì)土坡，其浸水飽和重度Ysat為18.8kN/n?,土的內(nèi)摩擦角q＞為28°,坡角。為25°24'。試問在干坡或

完全浸水的條件下，土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)為多少？當(dāng)有順坡方向的滲流時土坡還能保持穩(wěn)定嗎？若規(guī)定這個土坡的

穩(wěn)定安全系數(shù)為1.2,計算保持穩(wěn)定的安全坡角是多少？

39.已知某飽和砂土試樣的有效內(nèi)摩擦角為25°,進(jìn)行三軸固結(jié)排水實(shí)驗。一方面施加。3=200kPa的圍壓，然后使

大主應(yīng)力和小主應(yīng)力按一定的比例增長。假如△。尸3△。3,試求該試樣破壞時的。I值。

40.如圖1所示，己知擋土墻高度H=5m,墻背傾角￡=10°,已知填土重度Y=20kN/m3,粘聚力c=0,內(nèi)摩擦角（p=30°,

墻背與填土間的摩擦角6=15。。試用庫侖土壓力理論計算擋土墻上的積極土壓力大小、作用點(diǎn)位置及與水平方向

的夾角。

COS2(<p-￡)

2八、八/sin(8+(p)-sin((p-p)

cosscos(8+￡)[1+J--———---Y12

\COS(8+￡)-COS(￡-p)

/=19.7kN/m3

c=0

P=35°

圖1

2023年1月

40.在下圖所示容器中的土樣，受到水的滲流作用。已知土樣高度/-0.4m,土樣橫截面面積A=25cm2,水頭差A(yù)h=0.2m,

土樣的土粒密度（比重）Gs=2.6,孔隙比e=0.80。

（1）計算作用在土樣上的動水力（滲透力）大小及其方向；（2分）

（2）若土樣發(fā)生流砂（流土）現(xiàn)象，其水頭差A(yù)h至少應(yīng)為多少？（2分）

題40圖

41.某土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=20kPa,<p=30°,若作用在土樣上的大、小主應(yīng)力分別為350kPa和150kPa,試問該土樣

是否破壞？（5分）

42.某土層厚5m,取土作壓縮實(shí)驗結(jié)果如下表所示，土

的自重壓力平均值為lOOkPa,今考慮在該土層上建p(kPa)050100200300400

e1.4061.2501.1200.9900.9100.850

造建筑物，新增長的附加應(yīng)力平均值為150kPa?

（1）求壓縮系數(shù)an，并評價土的壓縮性；（2分）

（2）求該土層的壓縮變形量。（2分）

43.有一條形基礎(chǔ)寬b=l.8m,埋深d=l.5m,地基為粉質(zhì)粘土，天然重度y=18.8kN/m3,抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=6kPa,<p=20°,

安全系數(shù)K=3.0。

（1）用太沙基公式計算地基的極限承載力和允許承載力；（已知N,=17.6,Nq=7.42,N「=5.0）（5分）

（2）若該基礎(chǔ)一側(cè)埋深仍為1.5m,另一側(cè)埋深為1.8m,則在太沙基承載力公式中d應(yīng)取何值？（2分）

44.某地基軟土層厚20m,滲透系數(shù)為lxl0q；m/s,固結(jié)系數(shù)為0.03cm2/s,其表面透水，下臥層為砂層。地表作用有

98.1kPa的均布荷載，設(shè)荷載瞬時施加。

求：（1）一年后地基的固結(jié)沉降量；（8分）

（2）若軟土層的側(cè)限壓縮模量增大一倍，滲透系數(shù)縮小一倍，一年后地基的固結(jié)度有何變化？（2分）

45.按朗肯土壓力理論計算下圖所示擋土墻上的積極土壓力合力Ea，繪出積極土壓力強(qiáng)度分布圖。已知土的性質(zhì)：

第一層為粉質(zhì)粘土，厚度3m,y=18kN/m3,（p=30°,c=10kPa；第二層為中砂，厚度2m,YsaNOkN/rrr3,（p=35°,

c=0,地下水位于第一層土底面。（10分）

7X\V/A\V/Aw/XW/AW/XW

r=18kN/m3

20kN/3

Cr*°m

??*?,

題45圖

2023年10月

40.某--粗砂試樣高15cm,直徑5.5cm,在常水頭滲透實(shí)驗儀中進(jìn)行實(shí)驗，在水頭差40cm下通過歷時6.0s,流過

水量重為400g,試求在此條件下試樣的滲透系數(shù)h（5分）

41.某土層壓縮系數(shù)為0.50Mpa“，天然孔隙比為0.8,土層厚1.0m,已知在某荷載作用下該土層受到的平均附加應(yīng)

力c=60kPa,求該土層表面的沉降量。（5分）

42.一飽和試樣在三軸實(shí)驗儀中進(jìn)行固結(jié)排水剪實(shí)驗，施加圍壓b3=200kPa,破壞時主應(yīng)力差6-b3=280kPa,破

壞面與水平面夾角為57。，試求破壞面上的剪應(yīng)力八試樣中的最大剪應(yīng)力"ax及土的內(nèi)摩擦角9分別為多少?（5

分）

43.某墻下條形基礎(chǔ)，由于條件所限，取基礎(chǔ)寬度為2m。地基土/=18.8kN/mlc=110kPa,夕=4。，試用太沙基公

式計算至少需要多大埋深才干安全承受p=300kPa的壓力?（取安全系數(shù)K=3）（5分）

太沙基公式承載力系數(shù)

0N,NqNc

4°0511.647.32

44.擋土墻高5m,墻后填土由兩層土組成，填土表面作用q=32kPa均布荷載，第一層土厚你=2m,=18kN/m3

3

cplOkPa,（py=10°；第二層土厚/?2=3m,/2=20kN/m,C2=12kPa,%=12。。運(yùn)用朗肯土壓力理論，求作用在擋土

墻背上的積極土壓力合力E“。（10分）朗肯積極土壓力系數(shù)

=32kPa

;；=18kN/m\W^=W10on=tg（45°_§熊』屋（45°-9

G=】OkPa

n,=20kN/mM的=12°10°0.8390.704

c2=12kPa12°0.8100.656

跑44圖

45.如下圖所示，厚度為10m的粘性土，上下層面均為排水砂層，已知粘土層孔隙比4=0.8,壓縮系數(shù)所0.25MPaL

滲透系數(shù)仁6.3xl0*cm/s,地表瞬時施加一無限分布均布荷載p=200kPa。

（1）試求粘性土表面的最終沉降量；（4分）

2

（2）加載半年后粘性土表面的沉降量。（提醒：固結(jié)度按公式計算，每年按365天計算）（6分）

n

8-一-J||||I,I--8P=200kPa

???.??:「???、?一二、：、

,排水砂層

B粘性土

'排水砂層

題45圖

浙江省2023年7月

37.某粘性土的顆粒比重G,=2.70,孔隙比e=0.85。若該土層受到自下而上的滲流水作用，求該土層的臨界水力梯度

為多少？

38.某飽和粘土層厚8m,受大面積荷載p=120kPa作用，該土層初始孔隙比e=1.0,壓縮系數(shù)a=0.3MPaLk=1.8cm/a,

單面排水。求：（1）該飽和軟粘土層最終沉降值；（2