土力學考試必備的計算題及土力學考題與答案

第第頁一、

簡答題1.

什么是土的顆粒級配？什么是土的顆粒級配曲線？2.

土中水按性質可以分為哪幾類？3.

土是怎樣生成的？有何工程特點？4.

什么是土的結構？其基本類型是什么？簡述每種結構土體的特點。5.

什么是土的構造？其主要特征是什么？6.

試述強、弱結合水對土性的影響。7.

試述毛細水的性質和對工程的影響。在那些土中毛細現(xiàn)象最顯著？8.

土顆粒的礦物質按其成分分為哪兩類？9.

簡述土中粒度成分與礦物成分的關系。10.

粘土的活動性為什么有很大差異？11.

粘土顆粒為什么會帶電？第1章

參考答案一、

簡答題1.【答】土粒的大小及其組成情況，通常以土中各個粒組的相對含量（各粒組占土粒總量的百分數(shù)）來表示，稱為土的顆粒級配（粒度成分）。根據(jù)顆分試驗成果繪制的曲線（采用對數(shù)坐標表示，橫坐標為粒徑，縱坐標為小于（或大于）某粒徑的土重（累計百分）含量）稱為顆粒級配曲線，它的坡度可以大致判斷土的均勻程度或級配是否良好。3.【答】土是連續(xù)、堅固的巖石在風化作用下形成的大小懸殊的顆粒，經(jīng)過不同的搬運方式，在各種自然環(huán)境中生成的沉積物。與一般建筑材料相比，土具有三個重要特點：散粒性、多相性、自然變異性。4.【答】土的結構是指由土粒單元大小、礦物成分、形狀、相互排列及其關聯(lián)關系，土中水的性質及孔隙特征等因素形成的綜合特征?；绢愋鸵话惴譃閱瘟＝Y構、蜂窩結（粒徑0.075~0.005mm）、絮狀結構（粒徑<0.005mm）。單粒結構：土的粒徑較大，彼此之間無連結力或只有微弱的連結力，土粒呈棱角狀、表面粗糙。蜂窩結構：土的粒徑較小、顆粒間的連接力強，吸引力大于其重力，土粒停留在最初的接觸位置上不再下沉。絮狀結構：土粒較長時間在水中懸浮，單靠自身中重力不能下沉，而是由膠體顆粒結成棉絮狀，以粒團的形式集體下沉。5.【答】土的宏觀結構，常稱之為土的構造。是同一土層中的物質成分和顆粒大小等都相近的各部分之間的相互關系的特征。其主要特征是層理性、裂隙性及大孔隙等宏觀特征。6.【答】強結合水影響土的粘滯度、彈性和抗剪強度，弱結合水影響土的可塑性。7.【答】毛細水是存在于地下水位以上，受到水與空氣交界面處表面張力作用的自由水。土中自由水從地下水位通過土的細小通道逐漸上升。它不僅受重力作用而且還受到表面張力的支配。毛細水的上升對建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸濕及凍脹等有重要影響；在干旱地區(qū)，地下水中的可溶鹽隨毛細水上升后不斷蒸發(fā)，鹽分積聚于靠近地表處而形成鹽漬土。在粉土和砂土中毛細現(xiàn)象最顯著。8.【答】（1）一類是原生礦物:母巖經(jīng)物理風化而成，如石英、云母、長石；（2）另一類是次生礦物：母巖經(jīng)化學風化而成，土中次生礦物主要是粘土礦物，此外還有鋁鐵氧化物、氫氧化物和可溶鹽類等。常見的粘土礦物有蒙脫石、伊里石、高嶺石；由于粘土礦物顆粒很細，比表面積很大，所以顆粒表面具有很強的與水作用的能力，因此，土中含粘土礦物愈多，則土的粘性、塑性和脹縮性也愈大。9.【答】粗顆粒土往往是巖石經(jīng)物理分化形成的原巖碎屑，是物理化學性質比較穩(wěn)定的原生礦物顆粒；細小土粒主要是化學風化作用形成的次生礦物顆粒和生成過程中有機物質的介入，次生礦物的成分、性質及其與水的作用均很復雜，是細粒土具有塑性特征的主要因素之一，對土的工程性質影響很大。10.【答】粘土顆粒（粘粒）的礦物成分主要有粘土礦物和其他化學膠結物或有機質，而粘土礦物是很細小的扁平顆粒，顆粒表面具有很強的與水相互作用的能力，表面積（比表面）愈大，這種能力就愈強，由于土粒大小而造成比表面數(shù)值上的巨大變化，必然導致土的活動性的極大差異，如蒙脫石顆粒比高嶺石顆粒的比表面大幾十倍，因而具有極強的活動性。11.【答】研究表明，片狀粘土顆粒的表面，由于下列原因常帶有布平衡的負電荷。①離解作用：指粘土礦物顆粒與水作用后離解成更微小的顆粒，離解后的陽離子擴散于水中，陰離子留在顆粒表面；②吸附作用：指溶于水中的微小粘土礦物顆粒把水介質中一些與本身結晶格架中相同或相似的離子選擇性地吸附到自己表面；③同晶置換：指礦物晶格中高價的陽離子被低價的離子置換，常為硅片中的Si4+被Al3+置換，鋁片中的Al3+被Mg2+置換，因而產(chǎn)生過剩的未飽和的負電荷。④邊緣斷裂：理想晶體內(nèi)部是平衡的，但在顆粒邊緣處，產(chǎn)生斷裂后，晶體連續(xù)性受到破壞，造成電荷不平衡。第三章一、

簡答題1.

試解釋起始水力梯度產(chǎn)生的原因。6.

流砂與管涌現(xiàn)象有什么區(qū)別和聯(lián)系？7.

滲透力都會引起哪些破壞？

第3章

參考答案一、

簡答題1.【答】起始水力梯度產(chǎn)生的原因是，為了克服薄膜水的抗剪強度τ0(或者說為了克服吸著水的粘滯阻力)，使之發(fā)生流動所必須具有的臨界水力梯度度。也就是說，只要有水力坡度，薄膜水就會發(fā)生運動，只是當實際的水力坡度小于起始水力梯度時，薄膜水的滲透速度V非常小，只有憑借精密儀器才能觀測到。因此嚴格的講，起始水力梯度I0是指薄膜水發(fā)生明顯滲流時用以克服其抗剪強度τ0的水力梯度。6.【答】在向上的滲流力作用下，粒間有效應力為零時，顆粒群發(fā)生懸浮、移動的現(xiàn)象稱為流砂(土)現(xiàn)象。這種現(xiàn)象多發(fā)生在顆粒級配均勻的飽和細、粉砂和粉土層中，一般具有突發(fā)性、對工程危害大。在水流滲透作用下，土中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動，以至流失；隨著土的孔隙不斷擴大，滲流速度不斷增加，較粗的顆粒也相繼被水逐漸帶走，最終導致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道，造成土體塌陷，這種現(xiàn)象稱為管涌。它多發(fā)生在砂性土中，且顆粒大小差別大，往往缺少某種粒徑，其破壞有個時間發(fā)展過程，是一種漸進性質破壞。具體地再說，管涌和流砂的區(qū)別是：（1）流砂發(fā)生在水力梯度大于臨界水力梯度，而管涌發(fā)生在水力梯度小于臨界水力梯度情況下；（2）流砂發(fā)生的部位在滲流逸出處，而管涌發(fā)生的部位可在滲流逸出處，也可在土體內(nèi)部；（3）流砂發(fā)生在水流方向向上，而管涌沒有限制。7.【答】滲流引起的滲透破壞問題主要有兩大類：一是由于滲流力的作用，使土體顆粒流失或局部土體產(chǎn)生移動，導致土體變形甚至失穩(wěn)；二是由于滲流作用，使水壓力或浮力發(fā)生變化，導致土體和結構物失穩(wěn)。前者主要表現(xiàn)為流砂和管涌，后者主要則表現(xiàn)為岸坡滑動或擋土墻等構造物整體失穩(wěn)。

第四章一簡答題1．何謂土中應力？它有哪些分類和用途？2．怎樣簡化土中應力計算模型？在工程中應注意哪些問題？3．地下水位的升降對土中自重應力有何影響？在工程實踐中，有哪些問題應充分考慮其影響？4．基底壓力分布的影響因素有哪些？簡化直線分布的假設條件是什么？5．如何計算基底壓力和基底附加壓力？兩者概念有何不同？6．土中附加應力的產(chǎn)生原因有哪些？在工程實用中應如何考慮？7．在工程中，如何考慮土中應力分布規(guī)律？第四章參考答案一、簡答題1.【答】

土體在自重、建筑物荷載及其它因素的作用下均可產(chǎn)生土中應力。一般來說土中應力是指自重應力和附加應力。

土中應力按其起因可分為自重應力和附加應力兩種。自重應力是指土體在自身重力作用下產(chǎn)生的尚未完成的壓縮變形，因而仍將產(chǎn)生土體或地基的變形。附加應力它是地基產(chǎn)生變形的的主要原因，也是導致地基土的強度破壞和失穩(wěn)的重要原因。

土中應力安土骨架和土中孔隙的分擔作用可分為有效應力和孔隙應力兩種。土中有效應力是指土粒所傳遞的粒間應力。它是控制土的體積（變形）和強度兩者變化的土中應力。土中孔隙應力是指土中水和土中氣所傳遞的應力。2.【答】

我們把天然土體簡化為線性彈性體。即假設地基土是均勻、連續(xù)、各向同性的半無限空間彈性體而采用彈性理論來求解土中應力。

當建筑物荷載應力變化范圍比較大，如高層建筑倉庫等筒體建筑就不能用割線代替曲線而要考慮土體的非線性問題了。3.【答】

地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效自重應力增加與降水前比較猶如產(chǎn)生了一個由于降水引起的應力增量，它使土體的固結沉降加大，故引起地表大面積沉降。

地下水位長期上升（如筑壩蓄水）將減少土中有效自重應力。1、

若地下水位上升至基礎底面以上，它對基礎形成浮力使地基土的承載力下降。2、

地下水位上升，如遇到濕陷性黃土造成不良后果（塌陷）3、

地下水位上升，粘性土濕化抗剪強度降低。4.【答】

基底壓力的大小和分布狀況與荷載的大小和分布、基礎的剛度、基礎的埋置深度以及地基土的性質等多種因素。

假設條件：剛性基礎、基礎具有一定的埋深，依據(jù)彈性理論中的圣維南原理。5.【答】

基地壓力P計算：

(中心荷載作用下)

(偏心荷載作用下)

基地壓力計算：

基地壓力P為接觸壓力。這里的“接觸”，是指基礎底面與地基土之間的接觸，這接觸面上的壓力稱為基底壓力。

基底附加壓力為作用在基礎底面的凈壓力。是基底壓力與基底處建造前土中自重應力之差，是引起地基附加應力和變形的主要原因。6.【答】

由外荷載引起的發(fā)加壓力為主要原因。需要考慮實際引起的地基變形破壞、強度破壞、穩(wěn)定性破壞。7.【答】

由于附加應力擴散分布，他不僅發(fā)生在荷載面積之下，而且分布在荷載面積相當大的范圍之下。所以工程中：1、

考慮相鄰建筑物時，新老建筑物要保持一定的凈距，其具體值依原有基礎荷載和地基土質而定，一般不宜小于該相鄰基礎底面高差的1-2倍；2、

同樣道理，當建筑物的基礎臨近邊坡即坡肩時，會使土坡的下滑力增加，要考慮和分析邊坡的穩(wěn)定性。要求基礎離開邊坡有一個最小的控制距離a.3、

應力和應變時聯(lián)系在一起的，附加應力大，地基變形也大；反之，地基變形就小，甚至可以忽略不計。因此我們在計算地基最終沉降量時，“沉降計算深度”用應力比法確定。第五章1．通過固結試驗可以得到哪些土的壓縮性指標？如何求得？2．通過現(xiàn)場（靜）載荷試驗可以得到哪些土的力學性質指標？3．室內(nèi)固結試驗和現(xiàn)場載荷試驗都不能測定土的彈性模量，為什么？4．試從基本概念、計算公式及適用條件等方面比較壓縮模量、變形模量與彈性模量，它們與材料力學中楊氏模量有什么區(qū)別？5．根據(jù)應力歷史可將土（層）分為那三類土（層）？試述它們的定義。6．何謂先期固結壓力？實驗室如何測定它？7．何謂超固結比？如何按超固結比值確定正常固結土？8．何謂現(xiàn)場原始壓縮曲線？三類土的原始壓縮曲線和壓縮性指標由實驗室的測定方法有河不同？9．應力歷史對土的壓縮性有何影響？如何考慮？第五章參考答案一簡答題1.【答】

壓縮系數(shù)壓縮指數(shù)壓縮模量

壓縮系數(shù)

壓縮指數(shù)

壓縮模量2.【答】

可以同時測定地基承載力和土的變形模量。3.【答】土的彈性模量是指土體在側限條件下瞬時壓縮的應力應變模量。他的變形包括了可恢復的彈性變形和不可恢復的殘余變形兩部分。而室內(nèi)固結實驗和現(xiàn)場載荷試驗都不能提供瞬時荷載，它們得到的壓縮模量和變形模量時包含殘余變形在內(nèi)的。和彈性模量由根本區(qū)別。4.【答】

土的壓縮模量的定義是土在側限條件下的豎向附加應力與豎向應變之比值。

土的壓縮模量是通過土的室內(nèi)壓縮試驗得到的，。

土的變形模量的定義是土體在無側限條件下的應力與應變的比值。

土的變形模量時現(xiàn)場原位試驗得到的，

土的壓縮模量和變形模量理論上是可以換算的：。但影響因素較多不能準確反映他們之間的實際關系。

土的彈性模量的定義是土體在無側限條件下瞬時壓縮的應力應變模量。

土的彈性模量由室內(nèi)三軸壓縮試驗確定。5.【答】

正常固結土（層）在歷史上所經(jīng)受的先期固結壓力等于現(xiàn)有覆蓋土重。

超固結土（層）

歷史上曾經(jīng)受過大于現(xiàn)有覆蓋土重的先期固結壓力。

欠固結土（層）

先期固結壓力小于現(xiàn)有覆蓋土重。6.【答】

天然土層在歷史上受過最大固結壓力（指土體在固結過程中所受的最大豎向有效應力），稱為先期固結壓力，或稱前期固結壓力。

先進行高壓固結試驗得到曲線，在用A.卡薩格蘭德的經(jīng)驗作圖法求得。7.【答】在研究沉積土層的應力歷史時，通常將先期固結壓力與現(xiàn)有覆蓋土重之比值定義為超固結比。8.【答】現(xiàn)場原始壓縮曲線是指現(xiàn)場土層在其沉積過程中由上覆蓋土重原本存在的壓縮曲線，簡稱原始壓縮曲線。室內(nèi)壓縮試驗所采用的土樣與原位土樣相比，由于經(jīng)歷了卸荷的過程，而且試件在取樣、運輸、試件制作以及試驗過程中不可避免地要受到不同程度的擾動，因此，土樣的室內(nèi)壓縮曲線不能完全代表現(xiàn)場原位處土樣的孔隙比與有效應力的關系。施黙特曼提出了根據(jù)土的室內(nèi)壓縮試驗曲線進行修正得到土現(xiàn)場原始壓縮曲線。

第六章一簡答題1．成層土地基可否采用彈性力學公式計算基礎的最終沉浸量？2．在計算基礎最終沉降量（地基最終變形量）以及確定地基壓縮層深度（地基變形計算深度）時，為什么自重應力要用有效重度進行計算？3．有一個基礎埋置在透水的可壓縮性土層上，當?shù)叵滤簧舷掳l(fā)生變化時，對基礎沉降有什么影響？當基礎底面為不透水的可壓縮性土層時，地下水位上下變化時，對基礎有什么影響？4．兩個基礎的底面面積相同，但埋置深度不同，若低級土層為均質各向同性體等其他條件相同，試問哪一個基礎的沉降大？為什么？5．何謂超固結比？在實踐中，如何按超固結比值確定正常固結土？6．正常固結土主固結沉降量相當于分層總和法單向壓縮基本公式計算的沉降量，是否相等？9．一維固結微分方程的基本假設有哪些？如何得出解析解一簡答題1.【答】

不能。利用彈性力學公式估算最終沉降量的方法比較簡便，但這種方法計算結果偏大。因為的不同。2.【答】

固結變形有效自重應力引起。3.【答】

當基礎埋置在透水的可壓縮性土層上時：

地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效資中應力增加與降水前比較猶如產(chǎn)生了一個由于降水引起的應力增量，它使土體的固結沉降加大，基礎沉降增加。

地下水位長期上升（如筑壩蓄水）將減少土中有效自重應力。是地基承載力下降，若遇見濕陷性土會引起坍塌。當基礎埋置在不透水的可壓縮性土層上時：當?shù)叵滤幌陆担两挡蛔?。地下水位上升，沉降不變?.【答】

引起基礎沉降的主要原因是基底附加壓力，附加壓力大，沉降就大。

（<20）

因而當基礎面積相同時，其他條件也相同時。基礎埋置深的時候基底附加壓力大，所以沉降大。當埋置深度相同時，其他條件也相同時，基礎面積小的基底附加應力大，所以沉降大。5.【答】在研究沉積土層的應力歷史時，通常將先期固結壓力與現(xiàn)有覆蓋土重之比值定義為超固結比。超固結比值等于1時為正常固結土6.【答】

不相同，因為壓縮性指標不同。等于總應力減去孔隙水壓力。此即飽和土中的有效應力原理。土中的附加應力是指有效應力。9.【答】

一維固結理論的基本假設如下：

（1）土層是均質、各向同性和完全飽和的；

（2）土粒和孔隙水都是不可壓縮的（3）土中附加應力沿水平面是無限均勻分布的，因此土層的固結和土中水的滲流都是豎向的；（4）土中水的滲流服從于達西定律（5）在滲透固結中，土的滲透系數(shù)k和壓縮系數(shù)

都是不變的常數(shù)（6）外荷是一次驟然施加的，在固結過程中保持不變（7）土體變形完全是由土層中超孔隙水壓力消散引起的建立一維固結微分方程

然后、然后根據(jù)初始條件和邊界條件求解微分方程得出解析解。第七章1.土的抗剪強度指標實質上是抗剪強度參數(shù)，也就是土的強度指標，為什么？2.同一種土所測定的抗剪強度指標是有變化的，為什么？3.何謂土的極限平衡條件？粘性土和粉土與無粘性土的表達式有何不同？4.為什么土中某點剪應力最大的平面不是剪切破壞面？如何確定剪切破壞面與小主應力作用方向夾角？5.試比較直剪試驗和三軸壓縮試驗的土樣的應力狀態(tài)有什么不同？并指出直剪試驗土樣的大主應力方向。6.試比較直剪試驗三種方法和三軸壓縮試驗三種方法的異同點和適用性。7.根據(jù)孔隙壓力系數(shù)A、B的物理意義，說明三軸UU和CU試驗中求A、B兩系數(shù)的區(qū)別。一、簡答題1.【答】土的抗剪強度可表達為，稱為抗剪強度指標，抗剪強度指標實質上就是抗剪強度參數(shù)。2.【答】對于同一種土，抗剪強度指標與試驗方法以及實驗條件都有關系，不同的試驗方法以及實驗條件所測得的抗剪強度指標是不同。3.【答】（1）土的極限平衡條件：即或土處于極限平衡狀態(tài)時破壞面與大主應力作用面間的夾角為，且（2）當為無粘性土（）時，或4.【答】因為在剪應力最大的平面上，雖然剪應力最大，但是它小于該面上的抗剪強度，所以該面上不會發(fā)生剪切破壞。剪切破壞面與小主應力作用方向夾角5.【答】直剪試驗土樣的應力狀態(tài)：；三軸試驗土樣的應力狀態(tài)：。直剪試驗土樣的大主應力作用方向與水平面夾角為900。6.【答】直剪試驗三軸壓縮試驗試驗方法試驗過程成果表達試驗方法試驗過程成果表達快剪(Q-test,quicksheartest)試樣施加豎向壓力后，立即快速（0.02mm/min）施加水平剪應力使試樣剪切，不固結不排水三軸試驗，簡稱不排水試驗(UU-test,unsolidationundrainedtest)試樣在施加圍壓和隨后施加豎向壓力直至剪切破壞的整個過程中都不允許排水，試驗自始至終關閉排水閥門，固結快剪(consolidatedquicksheartest)允許試樣在豎向壓力下排水，待固結穩(wěn)定后，再快速施加水平剪應力使試樣剪切破壞，固結不排水三軸試驗，簡稱固結不排水試驗(CU-test,consolidationundrainedtest)試樣在施加圍壓時打開排水閥門，允許排水固結，待固結穩(wěn)定后關閉排水閥門，再施加豎向壓力，使試樣在不排水的條件下剪切破壞，慢剪(S-test,slowsheartest)允許試樣在豎向壓力下排水，待固結穩(wěn)定后，則以緩慢的速率施加水平剪應力使試樣剪切，固結排水三軸試驗，簡稱排水試驗(CD-test,consolidationdrainedtest)試樣在施加圍壓時允許排水固結，待固結穩(wěn)定后，再在排水條件下施加豎向壓力至試件剪切破壞，目前，室內(nèi)測定土的抗剪強度指標的常用手段一般是三軸壓縮試驗與直接剪切試驗，在試驗方法上按照排水條件又各自分為不固結不排水剪、固結不排水剪、固結排水剪與快剪、固結快剪、慢剪三種方法。但直剪試驗方法中的“快”和“慢”，并不是考慮剪切速率對土的抗剪強度的影響，而是因為直剪儀不能嚴格控制排水條件，只好通過控制剪切速率的快、慢來近似模擬土樣的排水條件。由于試驗時的排水條件是影響粘性土抗剪強度的最主要因素，而三軸儀能嚴格控制排水條件，并能通過量測試樣的孔隙水壓力來求得土的有效應力強度指標。如有可能，宜盡量采用三軸試驗方法來測定粘性土的抗剪強度指標。各種試驗方法的實用性：抗剪強度指標的取值恰當與否，對建筑物的工程造價乃至安全使用都有很大的影響，因此，在實際工程中，正確測定并合理取用土的抗剪強度指標是非常重要的。對于具體的工程問題，如何合理確定土的抗剪強度指標取決于工程問題的性質。一般認為，地基的長期穩(wěn)定性或長期承載力問題，宜采用三軸固結不排水試驗確定的有效應力強度指標，以有效應力法進行分析；而飽和軟粘土地基的短期穩(wěn)定性或短期承載力問題，宜采用三軸不固結不排水試驗的強度指標，以總應力法進行分析。對于一般工程問題，如果對實際工程土體中的孔隙水壓力的估計把握不大或缺乏這方面的數(shù)據(jù)，則可采用總應力強度指標以總應力法進行分析，分析時所需的總應力強度指標，應根據(jù)實際工程的具體情況，選擇與現(xiàn)場土體受剪時的固結和排水條件最接近的試驗方法進行測定。例如，若建筑物施工速度較快，而地基土土層較厚、透水性低且排水條件不良時，可采用三軸不固結不排水試驗(或直剪儀快剪試驗)的結果；如果施工速度較慢，地基土土層較薄、透水性較大且排水條件良好時，可采用三軸固結排水試驗(或直剪儀慢剪試驗)的結果；如果介于以上兩種情況之間，可采用三軸固結不排水試驗(或直剪儀固結快剪)的結果。由于三軸試驗和直剪試驗各自的三種試驗方法，都只能考慮三種特定的固結情況，但實際工程的地基所處的環(huán)境比較復雜，而且在建筑物的施工和使用過程中都要經(jīng)歷不同的固結狀態(tài)，要想在室內(nèi)完全真實地模擬實際工程條件是困難的。所以，在根據(jù)實驗資料確定抗剪強度指標的取值時，還應結合工程經(jīng)驗。7.【答】孔隙壓力系數(shù)A為在偏應力增量作用下孔隙壓力系數(shù)，孔隙壓力系數(shù)B為在各向應力相等條件下的孔隙壓力系數(shù)，即土體在等向壓縮應力狀態(tài)時單位圍壓增量所引起的孔隙壓力增量。

三軸試驗中，先將土樣飽和，此時B=1，在UU試驗中，總孔隙壓力增量為：；在CU試驗中，由于試樣在作用下固結穩(wěn)定，故，于是總孔隙壓力增量為：第八章一、簡答題1.靜止土壓力的墻背填土處于哪一種平衡狀態(tài)？它與主動、被動土壓力狀態(tài)有何不同？2.擋土墻的位移及變形對土壓力有何影響？3.分別指出下列變化對主動土壓力和被動土壓力各有什么影響？（1）內(nèi)摩擦角變大；（2）外摩擦角變?。唬?）填土面傾角增大；（4）墻背傾斜（俯斜）角減小。8.比較朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論的基本假定及適用條件。一、簡答題1.【答】靜止土壓力時墻背填土處于彈性平衡狀態(tài)，而主動土壓力和被動土壓力時墻背填土處于極限平衡狀態(tài)。2.【答】擋土墻在側向壓力作用下，產(chǎn)生離開土體的微小位移或轉動產(chǎn)生主動土壓力；當擋土墻的位移的移動或轉動擠向土體產(chǎn)生被動土壓力。3.【答】序號影響因素主動土壓力被動土壓力1內(nèi)摩擦角變大減小增大2外摩擦角變小增大減小3填土面傾角增大增大減小4墻背傾斜（俯斜）角減小減小增大

8.【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性土的情況。第九章一、

簡答題1.

地基破壞模式有幾種？發(fā)生整體剪切破壞時p-s曲線的特征如何？2.

何為地基塑性變形區(qū)？3.

何為地基極限承載力(或稱地基極限荷載)？第9章

參考答案一、

簡答題1.【答】在荷載作用下地基因承載力不足引起的破壞，一般都由地基土的剪切破壞引起。試驗表明，淺基礎的地基破壞模式有三種：整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖切剪切破壞。地基整體剪切破壞的主要特征是能夠形成延伸至地面的連續(xù)滑動面。在形成連續(xù)滑動面的過程中，隨著荷載(或基底壓力)的增加將出現(xiàn)三個變形階段：即彈性變形階段、彈塑性變形階段以及破壞(或塑性流動)階段。即地基在荷載作用下產(chǎn)生近似線彈性(p-s曲線首段呈線性)變形；當荷載達到一定數(shù)值時，剪切破壞區(qū)(或稱塑性變形區(qū))逐漸擴大，p-s曲線由線性開始彎曲；當剪切破壞區(qū)連成一片形成連續(xù)滑動面時，地基基礎失去了繼續(xù)承載能力，這時p-s曲線具有明顯的轉折點。2.【答】地基土中應力狀態(tài)在剪切階段，又稱塑性變性階段。在這一階段，從基礎兩側底邊緣開始，局部區(qū)域土中剪應力等于該處土的抗剪強度，土體處于塑性極限平衡狀態(tài)，宏觀上p-s曲線呈現(xiàn)非線性的變化，這個區(qū)域就稱為塑性變形區(qū)。隨著荷載增大，基礎下土的塑性變形區(qū)擴大，但塑性變形區(qū)并未在基礎中連成一片。3.【答】地基極限承載力是指地基剪切破壞發(fā)展即將失穩(wěn)時所能承受的極限荷載，亦稱地基極限荷載。它相當于地基土中應力狀態(tài)從剪切破壞階段過渡到隆起階段時的界限荷載。或者說是指地基中將要出現(xiàn)但尚未出現(xiàn)完全破壞時，地基所能承受的極限基底壓力(或地基從彈塑性變形階段轉變?yōu)樗苄云茐碾A段的臨界壓力)，以pu表示。第十章1.簡答題1.

土坡穩(wěn)定有何實際意義？影響土坡穩(wěn)定的因素有哪些?2.

何為無黏性土坡的自然休止角？無黏性土坡的穩(wěn)定性與哪些因素有關？6.

地基的穩(wěn)定性包括哪些內(nèi)容？地基的整體滑動有哪些情況？應如何考慮？第9章

參考答案1

簡答題1.【答】山區(qū)的天然山坡，江河的岸坡以及建筑工程中因平整場地、開挖基坑而形成的人工斜坡，由于某些外界不利因素的影響，造成邊坡局部土體滑動而喪失穩(wěn)定性，邊坡的坍塌常造成嚴重的工程事故，并危及人身安全，因此，應選擇適當?shù)倪吰陆孛?，采取合理的施工方法，必要時還應驗算邊坡的穩(wěn)定性以及采取適當?shù)墓こ檀胧赃_到保證邊坡穩(wěn)定。減少填挖土方量、縮短工期和安全節(jié)約的目的。影響邊坡穩(wěn)定的因素一般有一下幾個方面：

（1）土坡作用力發(fā)生變化。例如由于在坡頂堆放材料或建造建筑物使坡頂受荷，或由于打樁、車輛行駛、爆破、地震等引起的震動改變了原來的平衡狀態(tài)。

（2）土體抗剪的強度的降低。例如土體中含水量或孔隙水壓力的增加。

（3）靜水壓力的作用。例如雨水或地面水流入土坡中的豎向裂縫，對土坡產(chǎn)生側向壓力，從而促進捅破的滑動。

（4）地下水在土壩或基坑等邊坡中的滲流常是邊坡失穩(wěn)的重要因素，這是因為滲流會引起動水力，同時土中的細小顆粒會穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流挾帶而去，使土體的密實度下降。

（5）因坡腳挖方而導致土坡高度或坡腳增大。2.【答】砂土的自然休止角：砂土堆積成的土坡，在自然穩(wěn)定狀態(tài)下的極限坡腳，稱為自然休止角，砂土的自然休止角數(shù)值等于或接近其內(nèi)摩擦角，人工臨時堆放的砂土，常比較疏松，其自然休止角略小于同一級配砂土的內(nèi)摩擦角。一般來講，無黏土土坡的穩(wěn)定性與坡高無關，只和坡角、土的內(nèi)摩擦角有關，且只要坡角小于土的內(nèi)摩擦角就穩(wěn)定；當無黏土土坡有滲流時，除以上因素，還和土體本身的重度有關。6.【答】地基的穩(wěn)定性包括以下主要內(nèi)容:

①承受很大水平力或傾覆力矩的建(構)筑物；②位于斜坡或坡頂上的建(構)筑物；

③地基中存在軟弱土層，土層下面有傾斜的巖層面、隱伏的破碎或斷裂帶，地下水滲流等。地基的整體性滑動有以下三種情況：

①擋墻連同地基一起滑動。可用抗滑力矩和滑動力矩的比值作為安全系數(shù)計算，也可用類似土坡的條分法計算，一般要求Kmin大于1.2；②當擋土墻周圍土體及地基土都比較軟弱時，地基失穩(wěn)時可能出現(xiàn)貫入軟土層深處的圓弧滑動面。同樣可采用類似于土坡穩(wěn)定分析的條分法計算穩(wěn)定安全系數(shù)，通過試算求得最危險的圓弧滑動面和相應的穩(wěn)定安全系數(shù)Kmin，一般要求Kmin≥1.2；③當擋墻位于超固結堅硬黏性土層中時，其滑動面可沿著近似水平面的軟弱結構面發(fā)生非圓弧滑動面。計算是采用主(被)動擋墻的壓力公式，以抗滑力和滑動力的比值計算，一般要求Kmin≥1.3。土力學復習題及參考答案一、選擇題1.根據(jù)地質作用的能量來源的不同，可分為（AB

）。A.內(nèi)動力地質作用C.風化作用B.外動力地質作用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.土的結構性強弱可用（

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

)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σ1=400kPa，小主應力σ3=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φ=（D

）。

A.22°28′

B.21°28′

C.20°28′

D.19°28′9.計算豎向固結時間因數(shù)，雙面排水情況，H取壓縮土層厚度（

B

）A3倍；B0.5倍；C1倍；D2倍10.土力學是研究土與結構物相互作用等規(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2.65，e=0.900，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

）。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（A

）或（B

）的結果。A三軸儀不固結不排水試驗

B直剪儀快剪試驗

C三軸儀固結排水試驗

D直剪儀慢剪試驗13.工程上控制填土的施工質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.在地基固結過程中，外荷載引起的孔隙水壓力逐漸轉化為有效應力，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、φ，有效應力抗剪強度指標為c＇、φ＇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)22．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．P1/4B．P1/3C．PcrD．Pu25．所謂地基極限承載力是指（B）A．地基的變形達到上部結構極限狀態(tài)時的承載力B．地基中形成連續(xù)滑動面時的承載力C．地基中開始出現(xiàn)塑性區(qū)時的承載力26．根據(jù)載荷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）。A．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．地基持力層將出現(xiàn)塑性區(qū)時的荷載B．持力層中出現(xiàn)連續(xù)滑動面時的荷載C．持力層中出現(xiàn)某一允許大小塑性區(qū)時的荷載29．土層的固結度與施加的荷載大小有什么關系？（C）A．荷載越大，固結度越大B．荷載越大，固結度越小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過程的彈簧模型。試問該模型活塞中小孔的大小代表了土體的（A）A．滲透性大小B．土顆粒大小C土體體積大小D作用在活塞上力的大小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B．壓縮指數(shù)越大，土的壓縮性越低C．壓縮模量越大，土的壓縮性越高D．上述說法都不對32．土的強度是特指土的（A）A．抗剪強度B．抗壓強度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，當墻后填土達到主動朗肯狀態(tài)時，填土破裂面與水平面成（A）。A．45o＋/2B．45o－/2C．45oD．/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．下列哪個物理性質指標可直接通過土工試驗測定（D）。A．孔隙比eB．孔隙率nC．飽和度SrD．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：①粒徑的大小和級配；②結構與孔隙比；③飽和度；④礦物成分；⑤滲透水的性質（C）A．僅①②對滲透系數(shù)有影響；B．④⑤對滲透系數(shù)無影響；C．①②③④⑤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B．壓縮指數(shù)越大，土的壓縮性越低C．壓縮模量越大，土的壓縮性越高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．地質作用D．物理風化43．如土的粒徑分布曲線符合Cu≥5和Cc：1～3，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．強結合水D．弱結合水45．填土工程中常以（C）作為，填土壓實的質檢標準。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．液性指數(shù)47．按橋規(guī)，7<Ip≤17的土稱為（C）。3<Ip≤7的土稱為（C）土。A．粉質粘土B．粘質粉土C．砂粘土D．粘砂土48．砂土是根據(jù)顆粒的大小及（C）分類定名的。A．形狀B．容重C。粒徑級配D．密實度二、填空題1．把粘性土地基按歷史上曾受過的最大壓力與現(xiàn)在所受的土的自重應力相比較，可將其分為固結土、固結土與固結土。2．地基中的應力一般包括由土體自重引起的和由新增外荷引起的。3．在中心荷載作用下，基底壓力近似呈分布；在單向偏心荷載作用下，當偏心距e<l/6時，基底壓力呈分布；當e=l/6時，基底壓力呈分布。4．作用在墻背上的土壓力有三種：、和。5．朗肯土壓力理論適用條件為，擋土墻墻背、墻后填土表面。6．擋土墻三種土壓力中，最大，最小。7．在荷載作用下，建筑物地基的破壞通常是由于承載力不足而引起的剪切破壞，地基剪切破壞的形式可分為、和三種。8．混合土的性質不僅取決于，更取決于，即土中各粒組的含量占土樣總重量的。這個百分數(shù)習慣上稱為土的顆粒級配。9.顆粒級配曲線的縱坐標表示，橫坐標則用表示，即。10．確定各粒組相對含量的方法稱為顆粒分析試驗，分為法和法。11．土的（粒徑組成（））是指土中不同大小的顆粒的相對含量。12．粒徑在0.075mm～600mm之間的粗粒土，可采用（）法來進行顆粒分析。13．工程上常用（）系數(shù)來評價土的粒徑級配情況。14．在寒冷地區(qū)，（）上升可能加劇凍脹現(xiàn)象。15．粘性土結構的聯(lián)結主要表現(xiàn)在（）的粘著和聚和作用。16．土的容重可在試驗室用（）法測定。17．填土的壓實效果與土的（）密切相關。18．無粘性土的物理狀態(tài)主要是指其（）。19．測定塑限的傳統(tǒng)試驗方法是（）。20.粘性土按塑性指數(shù)分為粉質粘土和粘土，粉質粘土的塑性指數(shù)為____。21.布辛涅斯克解是彈性解，豎向集中荷載作用點處的應力將趨于____。22.在局部荷載作用下，地基中的豎向附加應力分布范圍相當大，它不僅分布在荷載面積之內(nèi)，而且分布在荷載面積以外，這種現(xiàn)象稱為附加應力的____現(xiàn)象。23.土的壓縮模量E是土在____條件下應力與應變的比值。24.飽和土的滲透固結過程是有效應力逐漸增加，孔隙水壓力逐漸____的過程。25.按剪切前的固結程度、剪切時的排水條件以及加荷速率，直剪試驗可劃分為快剪、________和慢剪三種試驗方法。26.土的結構分為單粒結構、蜂窩結構、絮狀結構。27.土的各粒組的相對含量稱為顆粒級配，土的不均勻系數(shù)Cu的公式表達式為Cu＝d60/d10。28.塑性指數(shù)Ip＞10的土為粘性土，Ip＞17的粘性土為粘土，10＜Ip≤17的粘性土為粉質粘土。29.一基礎埋深為d，基底接觸壓力為p，基底以上天然土層為2層，重度和厚度分別為γ1，h1、γ2，h2，則基底以上天然土層加權平均重度γ0=（γ1h1+γ2h2）/（h1+h2）?；赘郊訅毫0=p-（γ1h1+γ2h2）。30.三軸試驗根據(jù)排水條件可分為三種試驗類型：不固結不排水、固結不排水、固結不排水。31.按土的有效應力原理，飽和土的滲透固結是超孔隙水壓力消散，而有效應力相應增加的過程。32.已知飽和粘性土的不固結不排水試驗的所得的大小主應力為σ1=400Kpa,σ3=200Kpa，則該粘性土的不固結不排水剪切強度為__100Kpa__，內(nèi)摩擦角為___0o_。33.當?shù)孛婧奢d形式為無窮均布荷載，則地基中附加應力曲線為矩形分布形式。34.庫侖土壓力理論的假設條件為墻后填土為散體、破裂面為通過墻踵的平面。35.根據(jù)液性指數(shù)的大小，可將粘性土劃分為五種狀態(tài)：堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑。36.由于承載力不足而產(chǎn)生剪切破壞，其破壞型式可分為整體剪切破壞、局部剪切破壞、沖切剪切破壞。37.土的液限的標準是把具有30O錐角、質量為76克的平衡錐自由沉入土體，5秒鐘沉入深度為10mm時，土樣的含水量為液限。38.知一寬度為3m的條形基礎，在基底平面上作用著中心荷載F＝240kN及力矩M＝100kN·m，則基礎底面邊緣最小壓應力為0。39.飽和粘性土，在同一豎向荷載P作用下進行快剪、固結快剪和慢剪試驗，慢剪試驗試驗方法所得的強度最大。40.墻土壓力可分為靜止土壓力，主動土壓力，主動土壓力。填空題答案1．正常、超、欠2．自重應力、附加應力3．矩形、梯形、三角形4．靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力5．直立、光滑、水平并無限延伸6．被動土壓力、主動土壓力7．整體剪切破壞、局部剪切破壞、沖切破壞8.所含顆粒的大小程度、不同粒組的相對含量、百分數(shù)。9．小于某粒徑的土顆粒含量占土樣總量的百分數(shù)、土粒徑的常用對數(shù)值、lgd。10．篩分、密度計11或顆粒級配12篩分13不均勻14毛細水15粘粒16環(huán)刀17含水量18密實程度19搓條法20.10<IP≤1721.無窮大22.擴散23.完全側限24.消散25.固結快剪四、問答題1.孔隙率：土中孔隙體積與土總體積之比。2．地基極限承載力：當?shù)鼗馏w中的塑性變形去充分發(fā)展并形成連續(xù)貫通的滑移面時，地基所能承受的最大荷載，稱為極限荷載也稱為地基極限承載力。3.臨塑荷載：地基中剛剛出現(xiàn)塑性破壞區(qū)時所對應的土壓力。4.靜止土壓力：剛性擋土墻保持原來位置靜止不動，則作用在擋土墻上的土壓力。5.顆粒級配：混合土的性質不僅取決與所含顆粒的大小程度，更取決于不同粒組的相對含量，即土中各粒組的含量占土樣總重量的百分數(shù)。這個百分數(shù)習慣上稱為土的顆粒級配。6．表面結合水：細小土粒因表面的靜電引力吸附周圍的水分子而形成的一層水膜。密度較大，不能傳遞靜水壓力。7．土粒比重：土顆粒與同體積4℃純水的質量之比。8．靈敏度：評價粘性土結構性強弱的指標，是指同一粘性土的原狀土與重塑土的無側限抗壓強度之比。9．最優(yōu)含水量：土的壓實效果與含水量有關，當土的含水量達到某一特定值時，土最容易被壓實，獲得最大干密度，這個特定的含水量值就是最優(yōu)含水量。10．粘性土可塑性：在外力作用下，粘性土可任意改變形狀而不裂、不斷。當外力拆除后，土仍能保持已改變的形狀，這就是可塑性。11．孔隙比：土中孔隙體積與土粒體積之比。12．風化作用：是指由于氣溫變化、大氣、水分及生物活動等自然條件使巖石破壞的地質作用。13、什么叫土的滲透性？答：土體被水透過的性能。14、水的滲透會引起哪方面問題？答：一是滲漏問題，二是滲透穩(wěn)定問題。15、什么叫達西定律？答：滲透速度與水力坡度成正比關系。16、影響滲透系數(shù)的因素？答：①土粒的大小和級配。②土的孔隙比。③水的溫度。④土中封閉氣體含量。17、什么叫有效應力？答：由土粒傳遞的應力。18、什么叫流土？答：流土是指在滲流作用下，粘性土或無粘性土體中某一范圍內(nèi)的顆?；蝾w粒群同時發(fā)生移動的現(xiàn)象。19、什么叫管涌？答：管涌是指在滲流作用下，無粘性土體中的細小顆粒，通過粗大顆粒的孔隙，發(fā)生移動或被水流帶出的現(xiàn)象。20、為防止?jié)B流破壞，工程中常采用哪些方法？答：①延長滲流途徑。②隔斷滲流。③布置排水和反濾層。21、土中應力產(chǎn)生的原因？答：由土體本身重量引起的自重應力和由外荷載引起的附加應力。22、什么叫基底壓力？答：外加荷載與上部建筑和基礎的全部重量，都是通過基礎傳給地基的。在地基表面處的壓力稱為基底壓力。23、基底應力分布圖與e的關系？答：當e＜l/6時，基底壓力分布圖呈梯形；當e=l/6時，則呈三角形；當e＞l/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、均布條形荷載下地基中附加應力σz的分布規(guī)律？答：①σz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。②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σz為最大，隨著距離中軸愈遠愈小。③在荷載分布范圍內(nèi)任意點沿垂線的σz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？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：①土的壓縮過程需經(jīng)歷一定時間才能完成。②土的壓縮變形包括彈性和塑性的兩部分。③土的壓縮性隨著壓力的增大而減小。④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)a1-2與土的壓縮性的關系？答：a1-2＜0.1MPa-1時，屬于低壓縮性土。0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1時，屬于中等壓縮性土。a1-2≥0.5MPa-1時，屬于高壓縮性土。31、單向壓縮分層總和法計算步驟？答：①首先應根據(jù)基礎形狀，確定基礎地面的尺寸、地基土質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。②將地基分層。③計算地基中土的自重應力分布。④計算地基中豎向附加應力的分布。⑤確定地基的沉降計算深度。⑥計算各分層沉降量。⑦總和分層的沉降量。⑧沉降計算經(jīng)驗修正系數(shù)ms的問題。32、什么叫固結度？答：地基在固結過程中任一時刻t的固結變形量sct與地基最終的固結變形量sc之比。33、什么叫固結沉降？答：固結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論？答：①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。②土的剪切破壞面成對出現(xiàn)，同時發(fā)生。③抗剪強度包線只決定于大主應力σ1和小主應力σ3，與中主應力σ2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：①墻背豎直。②墻背填土表面是水平的。③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：①墻背的影響（粗糙程度、傾斜程度）。②填土條件影響（填土的性質指標、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：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：指地基土將要出現(xiàn)但尚未出現(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（1/4~1/3）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．寫出液性指數(shù)和相對密實度的公式表達式答：液性指數(shù)：，、、分別為含水量、塑限、液限。相對密實度：，其中為砂土的天然孔隙比，及分別為其最大及最小孔隙比。50.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，可分為不固結不排水剪、固結不排水剪和固結排水剪三種試驗方法。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，可選用不固結不排水剪切試驗指標；當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件較好而施工速度較慢時，可選用固結排水剪切試驗指標；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.土的前期固結壓力：

是指土層在過去歷史上曾經(jīng)受過的最大固結壓力，通常用PC來表示。前期固結壓力也是反映土體壓密程度及判別其固結狀態(tài)的一個指標。55.有側限壓縮（無側脹壓縮）：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，可分為不固結不排水剪、固結不排水剪、和固結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，可采用不固結不排水試驗的結果，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，則可采用固結排水試驗的結果，對于一般排水條件下的土，則應采用固結不排水試驗的結果。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，土樣質量為129.1g，烘干后土樣質量為110.5g，土粒比重為2.7，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。1．解:已知

則求得根據(jù)定義可計算各種土的重度間有。2、已知粘性土有關試驗數(shù)據(jù)：天然重度18.4kN/m3,干重度13.2kN/m3；液限試驗，取濕土重0.145N，烘干重0.103N；塑限試驗，取土重0.052N，烘干重0.041N。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2.7，計算該土的空隙比。答案：1）土的天然含水量得……………答……………題…………答……………題……………不……………要……………超……………過……………此……………線………………液限2）為粉質粘土；為軟塑。3）3.粘性土的抗剪強度指標分別為C＝11.5kPa，φ＝28°，問當某土樣所受小主應力σ3＝44.3kPa，要保證土樣不被剪壞，大主應力σ1應滿足何種條件？

解：若使土體達到極限平衡狀態(tài)，根據(jù)極限平衡條件可得出σ1為：

σ1=σ3tg2(45°+φ/2)+2c·tg(45°+φ/2)=44.3tg2(45°+28°/2)+2·11.5·tg(45°+28°/2)=160.98kpa因此，要保證土樣不被剪壞，大主應力σ1應小于160.98kpa。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100kPa。土的有效凝聚力為c'=20kPa，有效內(nèi)摩擦角φ'=24°。判斷該點是否達到破壞狀態(tài)。答案：б1＇＝б1-u=550-100=450kpa

б3＇=б3-u=300-100=200kpa

令б1f’=б1＇=450kpaб3f’＝tg2(45-?＇／2)-2c×tg(45-?＇2)＝450×tg2(45-24／2)-2×20×tg(45-24／2)＝450×0.422－40×0.649＝163.9kPa＜б3＇

所以該點穩(wěn)定．

5、某砂土地基中砂的φ=30°，c=0，若地基中某一點的應力σ1=100kPa，σ3=30kPa。問該點是否已剪破。5.解：σ3f=σ1tan2(45°-φ/2)=100×tan230°=33kPaσ1f=σ3tan2(45°-φ/2)=30×tan260°=90kPaσ3＜σ3f，故可判斷該點已剪破。σ1＞σ1f，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=24O，C=50Kpa。1）、該點最大主應力1的大?。?）、該點最大剪應力值τmax？3）、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出最大主應力為：（2）、最大剪應力為D點（3）、剪切破壞面應力狀態(tài)相當于T點坐標、（4）最大剪應力面上抗剪強度（）D因此不是剪切破壞面。7、某地基飽和粘土層厚度為10m，壓縮模量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100kPa，求地基的最終沉降量。答案：8、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，物理力學性質指標如下：γ＝18KN/m3，φ＝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，在填土表面處的主動土壓力強度σa0為：

＝(18×0+10)×0.49－2×10×0.7

＝－9.1Kpa

在墻底處的主動土壓力強度σa1為：

＝(18×5+10)×0.49－2×10×0.7

＝35Kpa

主動土壓力等于0處的深度Z0可從σa＝0這一條件求出：

σa＝(18×Z0+10)×0.49－2×10×0.7=0

得到：Z0＝1.03m……………答……………題……………不……………要……………答……………題……………不……………要……………超……………過……………此……………線………………9.對某砂土進行常水頭滲透試驗，該砂土的滲透系數(shù)k=0.02cm/s，試樣長度ι=15cm，試樣兩端的水頭差h=45cm。求水在土中的滲透速度。10.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=tg2(45°—φ/2)=0.33

pa0=Ka×q=0.33×15=4.95kPapa1=Ka×(γh+q)=0.33×(19×5+15)=36.3kPaEa=(pa0+pa1)/2×h=(4.95+36.3)/2×5=103.1kN/m(2)Kp=tg2(45°+φ/2)=3pp0=Kp×q=3×15=45kPapp1=Kp×(γh+q)=3×(19×5+15)=330kPaEp=(pp0+pp1)/2×h=(45+330)/2×5=937.5kN/m10.某擋土墻高4m，墻后填土的物理力學指標如圖示。現(xiàn)實測得作用在擋土墻背上的水平向土壓力合力值為70kN/m。試用朗肯土壓力理論驗算墻后土體是否已達到主動極限平衡狀態(tài)。11、擋土墻高5m，墻背直立、光滑，墻后填土面水平，共分兩層。上層土厚2m，土性指標為:φ1=32°,C1=0，r1=17kN/m3；下層土厚3m，土性指標為:φ2=16°，C2=10kPa，r2=19kN/m3，試求主動土壓力Ea，并繪出土壓力的分布圖。答案：計算第一層填土的土壓力強度第二層填土頂面和底面的土壓力強度分別為主動土壓力為10.4kPa4.2kPa36.6kPa10.4kPa4.2kPa36.6kPa2m3m主動土壓力分布如圖：1.

關于土的抗剪強度指標的選用，下列說法正確的是()A.采用總應力分析法時，用不排水或固結不排水強度指標B.采用有效應力分析法時，用有效應力強度指標C.分析挖方土坡的長期穩(wěn)定性，采用有效應力分析法D.分析穩(wěn)定滲流條件下的穩(wěn)定性時，采用總應力分析法

滿分：4

分2.

淤泥類土的特點有()A.高孔隙比，飽水B.透水性極弱C.高壓縮性D.抗剪強度低

滿分：4

分3.

關于土中應力說法正確的是()A.土中應力按產(chǎn)生的原因分為自重應力和附加應力B.土的自重應力不引起土的變形C.土的自重應力會引起土的變形D.附加應力是使地基失去穩(wěn)定和產(chǎn)生變形的主要原因

滿分：4

分4.

滲透系數(shù)的測定方法有()A.常水頭滲透試驗B.變水頭滲透試驗C.現(xiàn)場抽水試驗D.經(jīng)驗公式法

滿分：4

分5.

地基在極限荷載作用下發(fā)生剪切破壞的形式有()A.整體剪切破壞B.局部剪切破壞C.壓縮變形D.沖剪破壞

滿分：4

分1、在自然狀態(tài)下，土是由固體顆粒、和組成；2、若土的粒徑級配曲線較陡，則表示土的顆粒級配；反之，粒徑級配曲線平緩，則表示土的顆粒級配；3、土的三個基本指標、、；4、粘性土的液性指數(shù)的表達式為；5﹑土中應力按產(chǎn)生的原因可分為和；6、土的壓縮系數(shù)a越大，土的壓縮性越