土力学试题及答案

1、 - 土力学试题及答案 土的物理性质与工程分类1第章 一填空题颗颗粒级配曲线越平缓，1 不均匀系数越大， 粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级配 良好的土料作为填方或砂垫层的土料。比表面积越颗粒粒径越小， 粘粒含量越多，2可吸附弱结合水的含量越多，大，亲水性越强， 粘土的塑性指标越大，它表明粘性土处于可塑塑性指标3 w?wI?ppL状态时含水量的变化范围，它综合反映了粘规定：因此规范性、可塑性等因素。I?1710p 为粉质粘土，为粘土17?I工程性质影响最大的是土的密4 对无粘性土， 来衡量。、实度，工程上用指标Der对粘性土的性质影在粘性土的物理指标中，5 。响较大的指标是塑性指数Ip决定

2、无粘性土工程性质的好坏是无粘性土6 的相对密度，它是用指标来衡量。Drww?大， 7粘性土的液性指标 它的正负、p?ILw?wpL将粘小表征了粘性土的软硬状态，规范IL性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、2 流塑。3土粒比重，kN/m10某砂层天然饱和重度?20?sat度重大干得，并测该砂土的最68?G2.s 33，则天kN/m，最小干重度kN/m?1?15?17.4maxdmind，最大孔隙比0.68，最小孔0.74然孔隙比为?eemax 0.57。隙比e?min砂土是指大于砂粒粒径范围是110.0752mm，而大于50%2mm粒径累计含量不超过全重 50%。0.075mm粒径累计含量超

3、过全重这是因为12亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，因而晶胞单元间晶胞间露出的是多余的负电荷，而发生膨联接很弱，水分子容易进入晶胞之间， 胀。 二 问答题e1 和说明三相草图中的物理概念。e?1?e1 1代表单元土体中土骨架所占有的体积，答：e?1e 代表孔隙在单元土体中所占有的体积。e1? 液限仪测定。3 浮重度，饱和重度，1 说明土的天然重度?sat的物理概念和相互关系，并比较同和干重度?d 、的数值大小。一土中的、?dsat ?mVVm?m?m。，答：，ssssVww?g?g?g?dsatVVVV 。?dsat 四、计算题, 某地基土样数据如下：环刀

4、体积60cm13，土粒0.0992kg湿土质量0.1204kg，土质量，w相对密度为2.71，试计算：天然含水量 ，孔隙比天然重度，干重度。?edm09920.1204m0. 3s3?cm?10?0?/0165N.g?cmN/.?g?10?0020d60V60V m09920.1024?0.w%.3?100%w?11?09920.m s 3m100.0992? 3scm6?36V?.s712.GsVV?V636.60? sv639.?e?06.VV36ss，若原状土样的天然密度，含水量23?m?2.1t/%15w?e. ，试计算孔隙比土颗粒相对密度=2.71Gst 答：设 ，3?m?V171G

5、?m2?.swss4 t 407.0.71m?w?m?0.15*2swmm?34070.2.71? mws484?V?1.?12.V?VV1?1.484 sv 484?.e?01VVss，3测得沙土的天然重度，含水量3?m/17?.6kN%68.w?，最大土粒相对密度，最小孔隙比66.G?2462.e?0smin ，试求沙土的相对密度。孔隙比710.?eDmaxr 设答： 3cm?V1sg 则?66?VmG?2.wsssg 2290.?wm?0086?2.66?mswm?m229.66?0m2. 3wscm.641?1V?76g1./VVV?11.641? sv641e.?0?1VVsse?e

6、6410.071? max2780.D?r462.0?e.71?0eminmax土粒相对密度,4某干沙土样重度为16.6KN/m3，置于雨中，若砂样体积不变，饱和度增69G?2.s 加到40%，求砂样在雨中的孔隙比。m369.2 cm 答：设 3s?62V?.?1gmG2?V.69V1?cmsssws?661.dVV?V 5.某工地进行基础施工时，需sv620?e?.VVss5 ，测在土中加水以便将土夯实，现取土样1000g，根据施工要求，将土的含水其含水量为20%答： 量增加20%，问应在土样内加多少水？ m 得 由 w%w?100g833.1?02)?m?m/(1?w)?1000/(sms

7、为 需量 加水g?m?m?m167sw g166?167?0.4*833?m?0.4m?mwsw重原状土60cm,6. 某工程地质勘察中，取3，求此土的孔，99.15g，烘干后重78.05g672.?Gs 答：隙比和饱和度。 g65?m?m?99.15?78.0520.mswm05.78 33s?cm23?29.V?cm?6520./?Vmswww?672G.wsVVV?V65.202960?.23 wsv671S?e?.053?1.?0?r23?29.VV29.23V60vss，7某土样的干重度，含水量3?m/.4kN?15%3w?19.d，设，求饱和度土粒相对密度。答：3cm?V173?d

8、2.Sssr 则 ?g0.527.193?2.73?m?GV?2.73gmwm?0sswsswmm732. 3sscm773?V?1.?54./g1ddm5270. 3wV?0?.527cmw?1wVV527.0 第三章 地ww?100?S268?.%?%100?%rVV1773.1?V?sv 基土的应力与变形14什么是基底压力？ 6 答：建筑物的荷载是通过自身基础传给地基的。它与基底压力是作用于基础底面上的荷载效应，基础的埋深以荷载的大小和分布、基础的刚度、 及地基土的性质等多种因素有关。地基变形按其特征分为哪几种？其定义是什16 么？ 答：分为瞬时沉降、固结沉降和次压缩沉降。 四、计算题并

9、绘计算土层的自重应力，1 土层分布如图， 制自重应力的分布图。 砂土：解：（1） ，则 设1V?1s g ?65m?V.G?21s1sws1 g 2m 2652.65?0.m?wm?01*%S?37.9w?10%,d2.65,rs1111s1w219.42kN/ 3 mcm 1w265.?V?01w? w3?m.4kN.d?270,/?18?2%,4m 113 V2650.cm1w6990.?V?1v3790.Sr2 58.06kN/m3 Vm?1?.65KN/m?ws1s1?719.g?g?1699.V1?0?V1vs1（2）黏土 设 1?V2s则 g ?702.m?VG?w2s2s2sg

10、54070220?mw?m.*.?.22w2s7 m?m3 54.?02.7cm 2ws276?1.?V?2?104/18.?V?m3 2.7?1kN/m w2ss2?g?9?.662V1.76 2.某粉土地基如图，测得天然含水量，干密%?24w度，土粒比重，地面及地下水位3?m.54t/?1732.G?ds高程分别为35.00及30.00m，汛期水位将上升到35.5m高程。试求25.00高程处现在及汛期时的土的自重应力。当汛期后地下水下降到30.00高程（此时土层全以饱和状态计）、25.00m处的自重应力是多少？ 解：，t ?732G.?m?V1V?wsssst m?wm?0.24*2.73

11、?0.655swm2.73m 3s7721V?.? ?54.1d汛期水位35.50 35.00 ?V?m2.73?1kN/m 3ssw?8.?g?9g772.V1现在水位 30.00 粉土m?m2.73?0.655kN/m 3ws?1?19.g?g?772V1.25.00 细砂 kN/m 3?8.?19?wsat现在的自重应力kPa, ?5144.8*5?1?19.*5?9.c汛期时的自重应力 ?kPa98*10?9.8c 地下水下降后?19.8*5?9.8*5?148kPa1 图所示基础基底尺寸为，试求基底平m?24m0.35m ?F?680kN8 G2m 绘出沿偏心方向的基及，面平均压力和

12、pppmaxmin 底压力分布图。?20*F*42*2G680? 解：基底平面平均压力为?p?4*A2 2mkN/?125 ?kN?840?4?2?680N?G?20F? ?mkN?0.35M?(?238?F)?0.356802238M 33?0e.28m?0.6840N3NM840238149.63 kN/m ?105?44.P?63?max14?2AW60.37min24?268有一矩形基础，底面尺寸，埋深2m，m8m4?受4000kN中心荷载（包括基础自重）的作用，地基为粉砂层，压缩资料如表所示，3?mkN/?19试用分层总和法计算地基最终陈降量。 解：略。 9如图，已知基础长42.5m

13、，宽13.3m，基础底面附加压力基础底面铺有 水砂层，地kPa?240p0基为粉质黏土层，压缩模量，渗透系数Mpa5?E7.s，土层厚8m，底部基岩处附加应力6?s?k010cm/?.60为160Pa，试计算：（1）地基的最终沉降量，（2）计算地基的固结系数。 9 pp?160p?240? 解：10mm213?.33s?H?8?H3EE2105*2*7.结固的竖向系数土 cm/s 263?2?10?7.5?10/100.6?10?4.5?c?kE/? wvs作，受大面积荷载10.饱和黏土层厚8mkPap?120数，比压缩系该用，土层初始孔隙0e?1.，在单面排水条件下问加荷一年1?MPa3a?

14、0.acm/k?18 的沉降量为多少？0.?1?e11 解： 粘土层的压缩模量为 ?E67?6.MPas6?a10?.30 为粘土层的量沉降最终?1000?120 zmm93s?8000?H?143.?6E10?.676s2?)(110?11k(?e)18?竖向固结系数 2a/?120m?c?v6?a10?0.310000?w 对于单面排水条件下：tc1120?，查表 竖向固结时间因数v875.?1T?v228H，所以加荷一年的沉得固结度接近100% 。降量为143.93mmkPa，受大面积荷载11.某饱和粘土层厚8m120?p-1，MPa，作用，该土层初始孔隙比为3?a0.?e10所需的cm

15、/a，单面排水，问沉降达140mm81?k.10 时间。0.?e1?11 粘土层的压缩模量为 解：MPa?6.67Es6?a103?0.为最终沉降量粘土层的 ?1000120? zmms?143H?.93?80006E106.67?s2?)(101?1k(1?e)1.8?竖向固结系数 2a?12m/cv6?a103?0.10000ws140 平均固结度将为t973U.?0z93143.s：条件下水，在单向排得根据查93.0T?Uvz22HT8?0.93 年。v964.t?12cv 四、计算题力应点的础下地基土体中某1 某条形基，已知土的，0?30?kPa?100kPa40?kPa?250xzx

16、z ，问该点是否剪损。0?c 2?kPa260? = 解： = 12xxzz?xz?22kPa90?3 破坏可能性判断 ? ?020?45tan?2tan?45?c?mf1322?11 0?30 20?0tan?45?90?2?kPa kPa ?260?270?m1 所以该点未剪损。 测2 某饱和土样做三轴固结不排水剪切试验，和超孔得剪切破坏时大主应力、小主应力?31，如下表所示，试用有效应力法和隙水压力u 、。总应力法确定、及?cc 代入粘性土的极限平衡条件、解：(1)将?31?程得方?020?45tan?2tan45c?3122? 组(kPa)223145 (kPa)10060 145=6

17、?002?)?2/(tan45?2/2)?ctan(435941 223=100002?)2/?2/)?2c?tan(4545tan( c=9.99kPa. ，解得0?79.?18代入极限平衡条件将有效应力、(2)?u?u?3311 104=19002?)452)tan(45?/2?ctan(?2/164=4112 020?)?2c/tantan(45?452/2)解得，。 0?6127.?kPa15?.c803 对某饱和土试样进行无侧限抗压试验，得无 侧限抗压强度为160kPa，如果对同种土进行不固结不排水三轴试验，周围压力为180kPa，问总竖向压应力为多少，试样将发生破坏？ 解：总竖向压

18、应力为时，试?kPa?340?180?160?113 样发生破坏。kPa 地基容许承载力?125.?p290.25/2/k?580u而地基承受的均布荷载kPakPa，所以地基处于稳定状?250p?125.?290?k态。 挡土墙的土压力计算及稳定性分析5章 第2某挡土墙，墙背垂直光滑，墙高6m，墙后填土面水平，其上作用着连续均布荷载q=25kPa，填土分两层，第一层土为粗砂，天然重度，内摩擦角，厚度 ，第二层03?m2h?30m5kN/?.?18111土为细砂，天然重度，内摩擦角，03?20?kN/m?1922。地下水位距挡土墙基底厚度2m，饱和重m?4h2，试求： 度3?mkN20/?sata） 绘出主动土压力和水压力分布图； b） 总的侧压力（土压力和水压力之和）的13 大小； 解：第一层填土顶面和底面的土压力强度为8.83kPa 002?kPa33?8?30./2?qK?25?tan)(4520.67kPa 10aa30.40kPa 200?/2?)tan30(45)(h)K?25?18.5?2?(q?11a1a149.03kPa =20.67kPa 第二层填土顶面的土压力强度为 200?)?(