土力学与基础工程期末复习资料

1、天津学院 土木1005班 土力学与基础工程期末复习资料 一、选择题（每题 2分，共15题，共30分） 1. 土粒均匀，级配不良的砂土应满足的条件是（Cu为不均匀系数，Cc为曲率系数）（C） A. Cuv 5B.Cu10 C.Cu 5 且 Cc= 13D.Cu 5 且 Cc= 13 2. 用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情况时，若曲线越陡，则表示土的（B ） A 颗粒级配越好B 颗粒级配越差 C .颗粒大小越不均匀D .不均匀系数越大 3. 不同状态下同一种土的重度由大到小排列顺序是（A ） A.扁rrdrB. S 5rr C.Qtrr冷d. rQt5r 4. 下列哪一种土样更容易发生流砂（

2、B ） A. 砂砾或粗砂B.细砂或粉砂 C.粉质黏土 D.黏土 5.下列描述错误的是（ A) A.孔隙率在一定程度上反应土的松密程度 B. 只有土的饱和度是水体积和孔隙体积之比 C. 孔隙比和孔隙率反应孔隙体积和固体颗粒体积之比 D.105 C能将土中得水完全蒸发出来 6. 根据超固结比 OCR，可将沉积土层分类，当OCR V 1 A.超固结土B.欠固结土 C.正常固结土D.无法判断 7. 下列描述错误的是（ A ） A. 达西定律只适合粘性土 B. 常水头适用于粗粒土，变水头适用于粘性土 C. 等势线上各点测管水头高度相等 D. 相邻等势线间的水头损失相等 8. 如图所示渗流图，其中（C A

3、.等势线9条，流线5条 C.等势线5条，流线5条 9. 单向偏心的矩形基础，当偏心距 简化为（B ） A.矩形B.梯形 10. 下列不是影响土渗透性因素的是（ A.颗粒大小、级配、密度 时，土层属于（B ） 9条 B.等势线6条，流线 D.等势线5条，流线 e Ea Ep 20.下列几种试验方法中, A.不固结不排水剪 B.EpE0EaC.EpEaE0 不属于三轴压缩试验的是（D ） B.固结不排水剪C.固结排水剪 D.EoEpEa D.不固结排水剪 21. 下列说法正确的是（ A.天然地基土的自重应力会引起土的变形 B. 饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力、孔隙水压力和静水压力

4、C. 土的变形与强度都只取决于有效应力 D.地下水位下降自重应力减小 22. 侧限压缩试验所得的压缩曲线 （e p） 愈平缓，表示该试样土的压缩性（ A.愈均匀B.愈不均匀C.愈大 D.愈小 23. 已知某两点间土层的最终沉降量 SBC 0.038m ， 当地基平均固结度达到 60%时，该 沉降量为（ A ） A. 0.023B.0.063C.0.638D.0.526 24.下面说法中，正确的是 （ C ）。 A. 当抗剪强度包线与摩尔应力圆相离时，土体处于极限平衡状态 B .当抗剪强度包线与摩尔应力圆相切时，土体处于弹性平衡状态 C. 当抗剪强度包线与摩尔应力圆相割时，说明土体中某些平面上的

5、剪应力超过了相应面 的抗剪强度 D. 当抗剪强度包线与摩尔应力圆相离时，土体处于剪坏状态 25某条形基础，基础宽度 b=4.0m，埋深d=2.0m，地基土的重度为 丫= 18.5KN/m 3，粘聚力 c=15KPa，承载力因数 Nc, =17.7, Nq=7.44, Nr= 4.0，贝U FU为(A ) A.688.78 KFa B.688.87 KFa C.678.78 KFa D.677.78 KFa 26. 某土样的粘聚力为 10KPa，内摩擦角为 300,当最大主应力为 300KPa，土样处于极限平 衡状态时,最小主应力大小为（A ） A.88.45KFaB.111.54KFa C.8

6、65.35KFa D.934.64KFa 27. 下列土中,不适宜于采用强夯法加固的是（ D) A. 杂填土 B. 黄土 C.松砂 D. 饱和软粘土 二、简答与计算题（共 70分） 1根据资料描述回答问题 资料一：地下水在土体中流动时，由于受到土粒的阻力，而引起水头损失，从作用力与 反作用力的原理可知， 水流经过时必定对土颗粒施加一种渗流作用力。在向上的渗流力作用 下，粒间有效应力为零时，颗粒群发生悬浮、移动。 资料二：在渗透水流作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流失；随 着土的孔隙不断扩大， 渗透速度不断增加， 较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走，最终导致土 体内形成贯通的渗流管

7、道，造成土体塌陷。 试回答： （1）资料一和资料二分别描述的是什么现象； （2）出现这两种种现象的防治措施是什么； （3）试对这两种现象进行比较。 答： （1）流砂和管涌； （2 ）防治流砂：减小或消除水头差。例如采用井点降水法；增加透水材料负重以平衡渗流 力；增长渗流路径。例如打板桩；土层加固处理。例如注浆法和冻结法。 防治管涌：改善几何条件：设置反滤层等；改善水力条件：降低水力坡度。例如打板桩 (3) 流砂 管涌 现象 土体局部范围的颗粒同时发生移动 土体内细颗粒通过粗粒形成的孔隙通道移动 位置 只发生在水流渗出的表层 可发生于土体内部和渗流溢出处 土类 渗透力足够大，可发生在任何土中 一

8、般发生在特定级配的无粘性土或分散性粘土 历时 破坏过程短 破坏过程相对较长 后果 导致下游坡面产生局部滑动等 导致结构发生塌陷或溃口 2、（A卷）图示挡土墙，墙背光滑、垂直，填土面水平，其它指标见图。 解: (1) (2) (3) (1) (2) m1 m2 土压力包括哪些类型； 根据朗金土压力理论求作用在墙上的主动土压力; 试对库伦土压力理论和朗金土压力理论进行比较。 静止土压力、主动土压力、被动土压力 tan tan 45 45 tan 45 tan 45 q=20kPa 200.70 300.577 CplOkPaf 19kN/tf 4 叶2$ 1 (12kPaf 30 F Ea1 Ea

9、2 1 -33.04 2 1 -17.89 2 4 0.45158.63 38.683.5 99.00 KN / m Pa1 0 q 2小 m12 C1 m1 20 0.49 2 10 0.70 4.20 kpa Pa 2上 1 h1 2 q m1 2 C1 m1 19 4.0200.49 2 10 0.7033.04 kpa pa 2下 1 h1 2 q m2 2 c2 m2 19 4.0200.33 2 12 0.57717.89 kpa Pa3 1 h1 2 h2q m； 2 C2 m2 19 4.0 18 3.5 20 0.33 2 12 0.577 38.68 kpa Z0- 4.0

10、 4.2 0.451 朗金土压力理论 库伦土压力理论 依据 极限平衡条件 楔体的静力平衡条件 假设条件 1. 挡土墙背垂直、光滑 2. 填土表面水平 3. 墙体为刚性体 1. 墙后的填土为均匀的各向同性的理 想散粒体 2. 土体滑动破坏面为通过墙踵的平面 3. 墙背与滑裂面间的滑动土楔为一刚 性体，本身无变形 土类 适用于粘性土和无粘性土 适用于无粘性土 计算结果 主动土压力偏大，被动土压力偏小 计算出主动土压力结果在误差范围之 内，被动土压力结果偏大。 Ea Ea1 Ea2 (3) 58.63 99.00 157.63 KN/m （B卷）图示挡土墙，水的重度为9.8KN /m3，墙背垂直光滑

11、，填土面水平，其它指标见图。 （1 ）土压力包括哪些类型； （2 ）根据朗金土压力理论求作用在墙上的主动土压力; （3 ）试对库伦土压力理论和朗金土压力理论进行比较。 解：（1）静止土压力、主动土压力、被动土压力 （2） 2 由朗金理论 Pahta n 45 2 因为是砂性土： Paa 0 Pab上 19 2 13 12.67KNm Pab下 19 2 0.217 8.25 K% Pac 19 2 10.2 30.21714.89 Ea 12.67 2 12 8.25 14.893 1 1 砂土 皿1 r 地下水位 =3(? h 二加 j f - 4 i 1 ?= 40 f c=O h二如 1

12、 l KNm 1247.38KN m 距底面的距离: 1 2 1 1 x12.67 3 8.25 3 1.514.89 8.253 - 3 - 47.38 3 2 3 1.974m (3) 朗金土压力理论 库伦土压力理论 依据 极限平衡条件 楔体的静力平衡条件 假设条件 1挡土墙背垂直、光滑 2.填土表面水平 3墙体为刚性体 1. 墙后的填土为均匀的各向同性的理 想散粒体 2. 土体滑动破坏面为通过墙踵的平面 3. 墙背与滑裂面间的滑动土楔为一刚 性体，本身无变形 土类 适用于粘性土和无粘性土 适用于无粘性土 计算结果 主动土压力偏大，被动土压力偏小 计算出主动土压力结果在误差范围之 内，被动

13、土压力结果偏大。 3、如图所示的矩形基础的底面尺寸为4m x 4m,基础埋深1m，地下水位位于基底标咼，地 基土的物理指标见图，室内压缩试验结果如表所示 (1) 试用分层总和法计算基础中点的沉降量； (2) 若发现基础出现不均匀沉降，在设计时应注意哪些方面？ 室内压缩试验e-p关系 、e 土层 F (kpa) 0 50 100 200 300 粉质粘土 0.942 0.889 0.855 0.807 0.733 淤泥质粘土 1.045 0.925 0.891 0.848 0.823 F=920kN 粘土 IMkT曲 心曲2 営=31% 谶泥质牯土 rf!=X7l 解： (1) a自重应力czi

14、 = Enhi，分别计算自重应力，见表。 G+F 920+r GAd b基底平均压力：P =-一 = 77.5kpa A4X4l c基地附加压力：Fb = P - rd = 59.5kpa 。 d由基地附加压力得出基底附加应力 baFo，分别计算每一层的基底附加应力，见表。 e按hi 0.4b分层，在粉质粘土层时取= 0.5m，在淤泥质粘土层时取 h2 = 1m。 分层点 编号 深度 z(m) 分层 厚度 hi (m) 自重 应力 czi ( KPa) 深宽比 b z / ( 2) 应力 系数 a 附加 应力 切(KPa ) 平均自 重应力 碇zi (KPa ) 平均附 加应力 缶(KPa )

15、 ?)czi + ?zi 孔隙比 分层沉 降量 e1i e2i 0 0 18 0 1 59.5 0.5 0.5 22.55 0.25 0.971 57.77 20.27 58.63 78.90 0.920 0.869 13.28 1 0.5 27.10 0.5 0.954 56.76 24.82 57.26 82.08 0.916 0.867 12.78 1.5 0.5 31.65 0.75 0.887 52.78 29.37 54.77 84.14 0.910 0.866 11.52 2 0.5 36.20 1 0.800 47.60 33.92 50.19 84.11 0.906 0.86

16、6 10.49 2.5 0.5 40.75 1.25 0.710 42.24 38.47 44.92 83.39 0.901 0.866 9.21 3 0.5 45.30 1.5 0.624 37.13 43.02 39.68 82.70 0.896 0.867 7.65 4 1 53.50 2 0.480 28.56 49.4 32.84 82.24 0.926 0.903 11.94 5 1 61.70 2.5 0.374 22.25 57.6 25.41 83.01 0.920 0.902 9.37 6 1 69.90 3 0.292 17.37 65.8 19.81 85.61 0.914 0.900 7.31 7 1 78.10 3.5 0.234 13.92 74 15.64 89.64 0.908 0.898 5.24 f计算深度为oc=( 0.10.2 ) ocz时的深度，由平均自重应力和平均应力与平均附加应力 的值加和分别查出eii、e2i，根据？$=于2?0分别计算出每一层的沉降量，见表。 1+e ii 1 g 土层的最终沉降量S = ?Si =