(完整版)工程地质与土力学试题库(计算题)02404

1、工程地质与土力学试题库（计算题）1、用体积为72cm3的环刀取得某原状土样重132g,烘干后土重122g, ds=2.72, d,并比较各重度的大小。8.2% , e 0.61, Sr16.89 KN/m3, sat试计算该土样的sat、（答案:KN/m3,解: (1)土的密度（2）含水量(3)天然孔隙比(5)(6)36.6% ,18.33 KN/m3,sat20.68 KN/m3,10.68132=1.83 g/cm3,重度 =10X1.83=18.3 KN/m372132 122= =8.2%122ds(1) we2.72 (10.082)1 = 一18.3101 =0.6118.32、0

2、.86;d 1 1ds e1=16.9 KN/m30.082satsat=20.68 KN/m3we=10.68 KN/m3 wds饱和度sr = se各重度之间大小关系为：某土样处于完全饱和状态,=19kN/m3）(7).82 =36.6%0.61sat土粒比重为某完全饱和的土样，经测得其含水率解：（1）根据土样饱和Sr空=1.0,e（2）由 eds(1) w 1,1.95d2.68，含水量为32.0%，试求该土样的孔隙比e和重度（答案：e30%, 土粒比重ds = 2.72。试求该土的孔隙比e、密度 和干密度得孔隙比 e= ds=0.3X 2.72=0.816ds(1) w_2.72 (1

3、0.3)11 e1 0.8161.95 g/ cm3（3）干密度 d110.31.66g/cm3, 土粒比重ds = 2.69,置于雨中，若砂样体积不变，饱和度增至40%时，此为多少？= 9.2%）=1.5 g/ cm34、某干砂试样密度 砂在雨中的含水量解：（答案：5、某原状土,=32%,L =30%,P =18%，确定土的名称与物理状态。解：（1）定名:L P =30-18=12,大于10小于17,故该土样为粉质黏土。（2）确定状态：土的液性指数I L3218=1.171，属于流塑状态。30 186、某砂土的颗粒级配曲线，d10 =0.07mm,d30 =0.2mm,d60 =0.45mm

4、，求不均匀系数和曲率系数，并进行土的级配判别。deo0.45d300.20.2解：不均匀系数Cu=6.4,曲率系数Cc=1.27,满足 Cu 5d100.07d60d100.070.45LP且Cc=13时，故属于级配良好。7、某土样土工试验成果如下：大于 0.075mm累加含量为40%, L =27% ,p=19%,=22%, Gs=2.7,3=18 KN /m，确定土的名称及状态。解：（1）定名：大于0.075mm累加含量为40%，不超过50%，属于细粒土。 | p L p =27-19=810，故该土样为粉土。（2）确定状态：土的液性指数|L2219=0.35，属于可塑状态27198、某土

5、样湿土重120g，烘干至恒重为100g，土的比重ds=2.74，天然重度=18 KN /m3，求天然孔隙比。解：（1）含水量120 100=20.0%100（2）天然孔隙比edsU )w 1=2.74 (10.2) 10 1 =0.83189、在击实筒（其体积为1000cm3）内装有击实过的湿土 1870g,当把这些土烘干后得干土重为1677g,已知土粒相对密度为2.66，试求其含水量、重度、干重度d、孔隙比e、孔隙率n、饱和重度sat、有效重度 和饱和度sr。解：已知 V =1000cm3, m=1870g,ms=1677g,mw=1870-1677=193g，所以含水率重度孔隙比mw193

6、-=11.5%,ms 16773g =18.7KN /m ,ds(1) w 仁 2.66密度回0=1.87 g /cm3V 1000(1115)110.5861.87孔隙率干重度饱和重度1=dssat =10.586=36.9%0.58618.73=16.8 KN / m0.115有效重度sat -1 0.5863w=20.5-10=10.5KN /m10=20.5KN/m3ds饱和度sr =-e0.115 2.66=52.2%0.586310、某土样测得重量为1.87N,体积为100cm，烘干后重量为1.67N,已直土的相对密度为2.66。求土的sat、sr311、 某土的体积为72 cm，

7、土样质量为129g，干土质量为120g，土的相对密度为2.70,求含水量、重度、饱和 重度、浮重度、干重度。12、某饱和粘土的含水量为35%，相对密度为2.72,求孔隙比和干重度。13、某土的液限为36%，塑限为20%，含水量为35%,求土样的塑性指数、液性支书，并确定土样名称和状态。314、例某砂土天然状态下的密度为1.8 g/cm ，含水率为20%，颗粒比重为2.65，最大干密度d max =1.7g / cm3，最小干密度d min=1.42 g /cm3，求相对密度并判别密实度。解：（1）砂土的天然孔隙比e1=0.767Gs W(1) 1 = 2.65 1 (10.20)18(3)最大

8、孔隙比emax最小孔隙比eminwGSd minwGSd max1=士 1 =0.8661.421=L2亘 1 =0.5591.7emaxe计算p、p max、 p min、p0，并画出基底压力的分布图解d12 2.62.3 m2G321.2 201.1 10210 kNFG1000210p201.7 kPaA32M180le0.149(m)0.5(m)卜G12106粘土-许粋歼-ylSkN/m1堀砂y皇內设汁胞IffiM相对密度Dr08660 767 =0. 3220.33,可知该砂样处于松散状态。emax emin 0.8660.55915、某砂土样，其颗粒分析结果如表，确定土样名称。粒径

9、mm0.520.250.50.0750.250.050.0750.010.050.01粒组含量%5.617.527.424.015.510.016、柱下单独基础底面尺寸为 3X 2m2，柱传给基础的竖向力F=1000kN,弯矩M=180 kN m，试按图中所给资料6e60.149pmaxp 1201.713261.8(kPa)6e60.149Pminp 1-201.71 3141.6(kPa) 6e“ 60.149pminp 1201.71 141.6(kPa)l3P0cd201.718 0.919 10 1.1175.6 kPa217、某原状土的室内侧限压缩试验见表，求土的压缩系数a1 2、

10、压缩模量Es1 2并判别土的压缩性大小。P(kpa)50100200400e0.9640.9520.9360.914土的压缩试验解:ai 2 =0.9520.9360.2 0.10.16 MPa1 e 10 952Es1 2= 112.2MPa，为中等压缩性。a1 20.16118、某土层压缩系数为0.50MPa ，天然孔隙比为0.8, 土层厚1m,已知该土层受到的平均附加应力 一z=60Kpa, 求该土层的沉降量。ai _0.5 60 10 3解： si = zih| =1000mm 16.7mm，也可以先求出该土层的压缩模量1 內10.8Es 1 竺 3.6MPa，计算 si= zL hi

11、 = -60 116.7mm。a 0.5Esi3.619、设粘性土地基中某点的主应力1300KPa , 3123.75KPa，土的抗剪强度指标 c 20KPa，26，试问该点处于什么状态?解：由式:21tg (45-)2ctg(45-)2 2可得土体 处于极限平衡状态而最大主应力为1时所对应的最小主应力为21tg (45-)2c tg(452) 90KPa故：可判定该点处于稳定状态。或：由3tg2(45 / 2ctg(45 2)得1 f 320 KPa ， 仃 1 ，稳定20、已知地基中某点的应力状态,1280KPa ，373.5 KPa，土的抗剪强度指标c 42.1KPa，24 。试判断该点

12、是否产生剪切破坏?解：由式:为：23tg2(452)2c tg (45）可得土体处于极限平衡状态时的最大主应力21f1f3tg (45?)2C 19(45 2)=73.5X tg2 (452424)+2x 42.1 X tg(45)2 2=303kPa,则 1 1f，故该点没有产生剪切破坏。21、某土样进行三轴剪切试验，剪切破坏时，测得1 500KPa , 3 100KPa，剪切破坏面与水平面夹角为60，求：（1） 土的C、; （2）计算剪切面上的正应力和剪应力。22、某土的内摩擦角和凝聚力分别为 =25 , C=15Kpa,3 100KPa，求：（1）达到极限平衡时的大主应力1 ；（2）极限

13、平衡面与大主应力面的夹角；（3）当1 280KPa，土体是否发生剪切破坏?23、某多层砖混结构住宅建筑，筏板基础底面宽度b=9.0m，长度l=54.0m，基础埋深d=0.6m，埋深范围内土的平均重度m=17.0kN/m3,地基为粉质粘土，饱和重度sat=19.5kN/m3,内摩擦角标准值k =18，内聚力标准值q =16.0kPa,58000地下水位深0.6m，所受竖向荷载设计值F=58000.0kN,计算地基的承载力。承载力系数：Mb=0.43, Md =2.72, Mc =5.31。 解：1）计算基底压力Gd20 0.6131.3kPa9.0 54.02)计算地基承载力特征值fak基础底面

14、宽度b=9.0m,大于6.0m时按6.0m考虑，持力层在地下水位以下取浮重度，=9.5kN/m3a Mb b M d md M cCk0.43 9.5 6.0 2.72 17.0 0.6 5.31 16.0 137.2kPa。24、已知某承重墙下钢筋混凝土条形基础宽度 b=2.2m,埋置深度为1.5m,埋置深度范围内土的重度 m=17.0kN/m3,基础下为黏土层，重度=18.2 KN / m3，内摩擦角 =22 ，C=25Kpa，地基承载力特征值fak。承载力系数:Mb=0.61，Md =3.44，Mc =6.04。解：fa M b b M d md McCk=0.61x 18.2X2.2+

15、3.44X 17X 1.5+1.5 X 6.04 X 25=263.14 kPa。25、挡土墙符合朗肯土压力条件，H 10m，C=18Kpa，=15= 17.0KN /m3，求主动土压力Ea及作用点位置。2解：主动土压力系数ka tg2 （452)=tg2(45鸟 0.592z=o. Fazka2c.ka=02 18. 0.5927.6kpaZ=H， FaHka 2c. ka=1710 0.59 218. 0.5972.7kpa，故存在土压力零点，土压力零点位置Zo2C ka2 180.59ka17 0.592.76m ,主动土压力大小：由公式（6.7）得：Ea=1(HZ)2ka1 17 (1

16、0 2.76)20.59263KN / m,作用点位置,离墙底H Z02.41m26、挡土墙符合朗肯土压力条件,6m，C=20Kpa,=30=18.0 KN /m3，填土面作用有均布荷载21Kpa，求主动土压力。解：主动土压力系数kaatg2(452)=tg2(45在墙顶处Z =0：Pa12c. ka2116.1kpa 0故存在力零点Z02c ka qka2 20Ea2(hkaY 3118 -321 1=2.68m27、挡土墙高H3sat =20 KN / m ，Z)2ka = 118 (5 2.68)2 -316.1KN/m。8m，墙背垂直、光滑、填土水平，墙后填土为中砂，重度=18.0 K

17、N3/m ，饱和重度=30，地下水位为4m,求主动土压力和水压力。解：主动土压力系数katg2(452)=tg2(4530、1)23土压力强度分布：地下水位处:Pa1 = 1 h1 ka = 18 4墙底处：Pa2=（柑h2)ka(18 410 4)24kpa，37.3kpa。1总土压力Ea =a 21总水压力Ew 224 437.3)170.6KN /mh|=110 4280KN /m28、某挡土墙H 5m，墙背倾斜角10 (俯斜)，填土面水平，墙背外摩擦角15，填土为砂性土,3C=0，=30 ，=19.0 KN / m ，求作用于墙上主动土压力 Ea、土压力分力，主动土压力系数 ka =0

18、.378。1 2 12解：主动土压力系数 ka =0.378，Ea- H2ka = 19 52 0.378 89.78KN/m2 2Eax = EaCOS( ) = 89.78 cos(10 15 )81.36KN /mEay = Ea sin() =89.78 sin(1015 ) 37.94KN /mH 5Ea的作用点位置距墙底面为1.67m3329、有一挡土墙高5m,墙背垂直光滑，填土水平，填土为黏土，C=10 Kpa, =20，重度为 =17.2KN/m，求主动土压力，绘制主动土压力强度分布图。2 2 20 解：主动土压力系数 ka tg2 (45 -)=tg2(45) 0.49Z=0，Pazka 2c.ka=0 2 10 ,0.49 14kpaZ=H，PaHka2c. . ka =17.2 5 0.492 10 、0.4928.14kpa，故存在土压力零点，土压力零点位置 z02c “ =1.66m， ka主动土压力大小Ea28.14 (5 1.66)47KN / m，H 751