土力学与地基基础课程考试试卷

土力学与地基基础资料一 选择题（共 10 题，每题 4 分）1.下列选项中不属于土的物理性质基本指标的是：（ C ）A.土的密度 B.土粒相对密度（土粒比重） C.土的孔隙比 D.土的含水率2.已知某土样的液性指数为 0.2，可判断该土样应处于：（ B ）A.坚硬状态 B.可塑状态 C.流动状态 D.饱和状态3.当基础受竖向中心荷载作用时，基底压力的计算公式是：AA. B. C. D. GFqAFqGAFqdAGFq04.某土层先期固结压力为 ，现有上覆荷重为 ，当 的时候，该土层属于：（ B cp0p0pc）A正常固结土 B. 超固结土 C. 欠固结土 D. 次固结土5.建筑物地基的破坏绝大多数属于：（ B ）A拉裂破坏 B. 剪切破坏 C. 压溃破坏 D. 扭转破坏6对于土坡的长期稳定性分析中，为获得土样的强度指标，宜进行下列哪种实验：（ C ）A 直剪实验 B.不固结不排水剪 C. 固结不排水剪 D.固结排水剪7. 挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时，土压力随之减小，当墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为：（ A ）A主动土压力 B.被动土压力 C. 静止土压力 D.稳定土压力8. 下列选项中那一项不是郎肯土压力理论的假设条件：DA墙背垂直、光滑 B.墙体为刚体 C.填土面为水平面 D.墙后填土是理想的散粒体9下列选项中不属于地质年代划分单位的是：（ C ）A宙 B. 纪 C. 界 D. 期10关于地基基础设计，下列说法错误的是：（ A ）A 所有建筑物的地基计算除应满足承载力计算要求外，还应当满足地基变形要求；B 若持力层下方有软弱土层时，应验算软弱下卧层的承载力；C 在计算地基稳定性问题时，荷载效应应按照承载力极限状态下的荷载效应的基本组合；D当存在相邻建筑物时，新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础。二 名词解释（共 2 题，每题 10 分）1. 基底附加压力:基底附加压力是指导致地基中产生附加应力的那部分基底压力，在数值上等于基底压力减去基底标高处原有的土中自重应力2. 有效应力:有效应力是指有土骨架所传递的压力三 计算题（共 2 题，每题 20 分）1. 某处需压实填土 7200m3，从铲运机卸下松土的重度为 15kN/m3，含水量为 10%，土粒比重为 2.7。1）求松土的孔隙比；2）如压实后含水量为 15%，饱和度为 95%，问共需松土多少立方米？3）并求压实土重度及干重度。答： 1）松土孔隙比为：0.982）共需松土 9997.2 立方米3）压实土重度为 21.77kN/m3，压实土干重度为 18.93kN/m32把半干硬粘土样放在单轴压力仪中进行试验，当垂直压力 =100kPa 时，土样被剪破，1如把同一土样置入三轴仪中，先在压力室中加水压 =150kPa，再加垂直压力，直到3=400kPa，土样才破坏。试求：土样的 和 c 值。1答： =19.470c=35.36kPa一、判断题：下列陈述是否正确，正确打，错误打。1.土的不均匀系数越小，土粒越均匀。（）2.土的饱和度不能大于 100%。（）3.随深度增加，土的附加应力越来越小。（）4.当土中孔隙完全被气体充填时，称为饱和土。（）5.土的质量密度与土的比重为同一概念。()6.附加应力指建筑物荷载通过基础传给地基在接触面上的应力。()7.当 e=0 时，基底应力为三角形分布。（）8.土的压缩变形主要是土中孔隙内的气体和水被挤出而产生的。（）9.在计算地基变形深度时考虑地层情况，需要分层。()10.在荷载作用下，地基中只会产生附加应力，不会产生剪力。（）二、名词解释弱结合水（薄膜水）：紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。它仍然不能传递静水压力，但水膜较厚的弱结合水能向临近的较薄的水膜缓慢移动。饱和度：土中孔隙水的体积与孔隙体积之比，以百分数表示。压缩系数：表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高。土的前期固结压力：是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力，通常用 PC 来表示。前期固结压力也是反映土体压密程度及判别其固结状态的一个指标。有侧限压缩（无侧胀压缩）：指受压土的周围受到限制，受压过程中基本上不能向侧面膨胀，只能发生垂直方向变形。三、简答2、简述软土地基的物质结构、物理力学性质的基本特点。答：软土地基：系指由淤泥、淤泥质土、松软冲填土与杂填土，或其他高压缩性软弱土层构成的地基。、高压缩性：软土由于孔隙比大于 1，含水量大，容重较小，且土中含大量微生物、腐植质和可燃气体，故压缩性高，且长期不易达到国结稳定。在其它相同条件下，软土的塑限值愈大，压缩性亦愈高。二、抗剪强度低：因此软土的抗剪强度最好在现场作原位试验。三、透水性小：软土的透水性能很低，垂直层面几乎是不透水的，对排水固结不利，反映在建筑物沉降延续时间长。同时，在加荷初期，常出现较高的孔隙水压力，影响地基的强度。四、触变性：软土是絮凝状的结构性沉积物，当原状土未受破坏时常具一定的结构强度，但一经扰动，结构破坏，强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以软土地基受振动荷载后，易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。五、流变性：是指在一定的荷载持续作用下，土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。因此，用一般剪切试验求得抗剪强度值，应加适当的安全系数六、不均匀性：软土层中因夹粉细砂透镜体，在平面及垂直方向上呈明显差异性，易产生建筑物地基的不均匀沉降。3、在设计地基基础时，一般要考虑哪些因素？基础设计必须考虑下列因素：建筑物的安全等级及用途、上部结构的条件 、结构基础和场地条件、施工方法及造价；地基基础设计的基本要求是强度要求 、变形要求二、填空题（每空 2 分，共 20 分）1.未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基。第 1 章2.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。第 1 章3.土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。第 2 章4.土的颗粒级配曲线平缓说明土的颗粒不均匀，级配良好。第 2 章5.土的自重应力不引起地基变形，只有作用于地基上的附加压力，才是地基压缩变形的主要原因。第 3 章6.地基中的附加应力是由建筑物荷载引起的应力增量。第 3 章7.土体在外力作用下，压缩随时间增长的过程，称为土的固结。第 4 章8.对于堤坝及其地基，孔隙水主要沿两个方向渗流，属于二维固结问题。第 4 章三、简答题（共 37 分）1.地基与基础设计必须满足哪三个基本条件？第 1 章答：地基与基础设计必须满足三个基本条件：作用于地基上的荷载效应（基底压应力）不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值，保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用，具有足够防止整体破坏的安全储备；基础沉降不得超过地基变形容许值，保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用；挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 3.简述三种粘土矿物的结构特征及其基本的工程特性。第 2 章（1）蒙脱石。结构单元（晶胞）是由两层硅氧晶片之间夹一层铝氢氧晶片所组成，称为 2:1型结构单位层或三层型晶胞。由于晶胞之间是 O-2 对 O-2 的联结，故其键力很弱，很容易被具有氢键的水分子锲入而分开。当土中蒙脱石含量较大时，则该土可塑性和压缩性高，强度低，渗透性小，具有较大的吸水膨胀和脱水收缩的特性。 （2）伊利石。司属 2:1 型结构单位层，晶胞之间同样键力较弱。伊利石在构成时，部分硅片中的 Si4+被低价的 Al3+、Fe3+等所取代，因而在相邻晶胞间将出现若干一正价阳离子（K1+）以补偿晶胞中正电荷的不足。嵌入的 K1+离子，增强了伊利石晶胞间的联结作用。所以伊利石晶胞结构优于蒙脱石。其膨胀性和收缩性都较蒙脱石小。 （3）高岭石。它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞，属于 1:1 型结构单位层或两层型。这种晶胞一面露出氢氧基，另一面则露出氧原子。晶胞之间的联结是氧原子与氢氧基之间的氢键，它具有较强的联结力，因此晶胞之间的距离不易改变，水分子不能进入，晶胞活动性较小，使得高岭石的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石，更小于蒙脱石。 5.简述土的有效应力原理。第 3 章土是一种由三相物质（固体颗粒、孔隙水、气体）构成的碎散材料，受力后存在着外力如何由三种成分来分担、各分担应力如何传递与相互转化，以及它们与材料变形与强度有哪些关系等问题。太沙基早在 1923 年发现并研究了这些问题，并于 1936 年提出了土力学中最重要的有效应力原理，这是土力学成为一门独立学科的重要标志。其主要含义归纳如下：1 饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分。2 土的变形（压缩）与强度的变化只取决于有效应力的变化。6.简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律。第 3 章任何建筑物都要通过一定尺寸的基础把荷载传给地基。基础的形状和基础底面的压力分布各不相同，但都可以利用集中荷载引起的应力计算方法和弹性体中的应力叠加原理，计算地基内各点的附加应力。求矩形荷载下地基附加应力时，可以先求出矩形面积角点下的应力，再利用“角点法”求出任意点下的应力。附加应力 z 自基底起算，随深度呈曲线衰减；z 具有一定的扩散性。它不仅分布在基底范围内，而且分布在基底荷载面积以外相当大的范围之下；基底下任意深度水平面上的 z，在基底中轴线上最大，随距中轴线距离越远而越小。7.分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设？第 4 章计算土中应力时，地基土是均质、各向同性的半无限体；地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀，计算时采用完全侧限条件下的压缩性指标；采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。土力学与地基基础（模拟 3）及答案学号： 学习中心名称： 专业： 层次： 姓名： 题号 一 二 三 四 总分得分 一、不定项选择题（每题 3 分，共 24 分）1. 根据地质作用的能量来源的不同，可分为（AB ） 。A. 内动力地质作用 C. 风化作用 B. 外动力地质作用 D. 沉积作用2. 土样的含水量试验的烘烤温度为( C )A. 8090 度 B. 9095 度 C. 105110 度 D. 100 度左右3. 在工程上，岩石是按什么进行分类（ D ） 。A. 成因和风化程度 C. 成因 B. 坚固性和成因 D. 坚固性和风化程度4.土体具有压缩性的主要原因是( B )。A主要是由土颗粒的压缩引起的； B主要是由孔隙的减少引起的；C主要是因为水被压缩引起的； D土体本身压缩模量较小引起的6. 土的结构性强弱可用（ B ）反映。A. 饱和度 B. 灵敏度 C. 粘聚力 D. 相对密实度 7. 摩擦桩的传力机理为（ C ）A荷载全部通过桩身侧面传到桩周土层 B. 荷载全部传到桩底端下的土层C. 大部分荷载传给桩周土层，小部分传给桩端下的土层 D. 大部分荷载传给桩端下的土层，小部分传给桩周土层8. 渗流的渗透力也称动水力,其数值( A )A. 与水头梯度成正比 B. 与横截面积成正比 C. 与流速成反比 D. 与渗透系数成正一、选择题（每题 3 分，共 24 分）1. 用“环刀法”测定（ A ） 。 A. 土的天然密度 B. 土的浮密度 C. 土的饱和密度 D. 土的干密度2. 风化作用包含着外力对原岩发生的哪两种作用（ C ）A机械破碎和风化作用； B沉积作用和化学变化；C机械破碎和化学变化； D搬运作用和化学变化3. 在基底下深度相同的条件下，条形基础端部中点的附加应力是条形基础中央部位的（ C ） 。A. 一半 B. 一倍 C. 二倍 D. 四倍4. 最宜采用桩基础的地基土质情况为（ A ）A. 地基上部软弱而下部不太深处埋藏有坚实地层时 B. 地基有过大沉降时 C. 软弱地基 D. 淤泥质土5. 设砂土地基中某点的大主应力 1=400kPa，小主应力 3=200kPa，砂土的粘聚力 c=0，试判断该点破坏时砂土的内摩擦角 =（ D ） 。 A. 2228 B. 2128 C. 2028 D. 19286. 根据现场触探试验测定的物理力学指标从规范承载力表直接查得地基承载力为（A ）A 基本值；B标准值；C设计值；D极限值7. 计算竖向固结时间因数，双面排水情况，H 取压缩土层厚度（ B ）A 3 倍；B 0.5 倍；C 1 倍；D 2 倍8. 土力学是研究土与结构物相互作用等规律的一门力学分支，主要研究土的（ABCD）A应力；B变形 ；C强度；D稳定 一、选择题（3 分8=24 分）1. 在长为 10cm，面积 8cm的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的比重为 2.65， e=0.900，筒下端与管相连，管内水位高出筒 5cm(固定不变)，水流自下而上通过试样后可溢流出去。试求，1.动水压力的大小，判断是否会产生流砂现象；2.临界水头梯度值。 （ B ） 。A. 9.6kNm，会，0.80 C. 14.7kNm，不会，0.87 B. 4.9kNm，不会，0.87 D. 9.8kNm，会，0.802. 若建筑物施工速度较快，而地基土的透水性和排水条件不良时，可采用（ A ）或（ B ）的结果。A 三轴仪不固结不排水试验 B 直剪仪快剪试验C 三轴仪固结排水试验 D 直剪仪慢剪试验3. 工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是( D )A. 有效重度 B. 土粒相对密度 C. 饱和重度 D. 干重度4. 朗肯理论使用条件（. ABC ） 。A. 挡土墙的墙背光滑 B. 挡土墙的墙背竖直 C. 挡土墙后填土表面水平 D. 挡土墙的墙背粗糙 E. 挡土墙的墙背倾斜5. 在地基固结过程中，外荷载引起的孔隙水压力逐渐转化为有效应力，土的体积也( B )A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 与之无关 D. 不变6. 地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（ C ）A. 临塑荷载 B. 临界荷载 C. 极限荷载 D. 地基承载力7. 影响土压力大小的最主要因素是（ A ）A 挡土墙的位移方向和位移量的大小 B 挡土墙的形状 C 挡土墙后填土的性质8. 衡量土的粒径级配是否良好，常用（ A ）指标判定。A、不均匀系数 B、含水量 C、标贯击数 D、内摩擦角 二、简答题（第 1 题 14 分，第 2 题 6 分，第 3 题 6 分，共 26 分）1.一般情况下，宜避开工程地质条件恶劣的地区或地段有哪些？答：不良地质现象发育且对建筑物构成直接危害或潜在威胁的场地；设计地震烈度为 8 度或9 度的发震断裂带；受洪水威胁或地下水的不利影响严重的场地；在可开采的地下矿床或矿区的未稳定采空区上的场地。2.简述变形模量与压缩模量的关系。答：试验条件不同：土的 变形模量 E0 是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值；而土的压缩模量 Es 是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标，在理论上是完全可以相互换算的。3. 影响饱和土液化的主要因素有哪些?1. 三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法?工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标?答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时，可选用不固结不排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时，可选用固结排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。2 地基最终沉降量通常是由哪三部分组成？答：瞬时沉降；次固结沉降；固结沉降。3. 土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？答：朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面，滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面所夹的土体所组成，墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙，应用面较广，但只适用于填土为无粘性土的情况1. 请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素？答：确定基础埋置深度应综合考虑以下因素：（1）上部结构情况：如建筑物的用途、结构类型及荷载的大小和性质；（2）工程地质和水文地质条件：如地基土的分布情况和物理力学性质；（3）当地冻结深度及河流的冲刷深度；（4）建筑场地的环境条件。2. 简述影响重锤夯实效果的因素。答： 锤重、落距；锤顶的直径；夯击的遍数；夯实土的种类；夯实土的含水量。3. 固结沉降是指什么？答：地基受荷后产生的附加应力，使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降，通常这部分沉降是地基沉降的主要部分。二、是非题 (每题 1 分)1附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无关。 （）2完全饱和土体，含水量 w=100 （）3固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土的性质和土层几何尺寸，不随时间变化。()4饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干了。 （）5土的固结系数越大，则压缩量亦越大。 （）6击实功能（击数）愈大，土的最优含水率愈大。 （）7当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。 （）8根据达西定律，渗透系数愈高的土，需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。（）9三轴剪切的 CU 试验中，饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力，而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。 （）10不固结不排水剪试验得出的 值为零（饱和粘土） 。 （）三、填空题 (每题 3 分)1 .土的结构一般有_单粒结构_、_蜂窝状结构_和_絮状结构_等三种，其中_絮状结构_结构是以面边接触为主的。2. 常水头渗透试验适用于_透水性强的无粘性土_土，变水头试验适用于_透水性差的粘性土_。3. 在计算矩形基底受竖直三角形分布荷载作用时，角点下的竖向附加应力时，应作用两点，一是计算点落在_角点_的一 点垂线上，二是 B 始终指_宽度_方向基底的长度。4.分析土坡稳定的瑞典条分法与毕肖甫法其共同点是_假设滑动面是圆弧面_、假定滑动体为刚体_，不同点是 瑞典条分法不考虑条间力