土力学复习题及答案

1、第八讲土中应力一、填空题1 .由土筑成的梯形断面路堤,因自重引起的基底压力分布图形是梯形形,桥梁墩台等刚性根底在中央荷载作用下,基底的沉降是 相同 的.2 .地基中附加应力分布随深度增加呈 曲线 减小,同一深度处,在基底中央 点下,附加应力最大.3 .单向偏心荷载作用下的矩形根底,当偏心距e l/6时,基底与地基局部脱开,产生应力重分布.4 .超量开采地下水会造成地下水位 下降,其直接后果是导致地面 沉陷.5 .在地基中同一深度处,水平向自重应力数值 小 于竖向自重应力,随着深度增大,水平向自重应力数值 增大.6 .在地基中,矩形荷载所引起的附加应力,其影响深度比相同宽度的条形根底浅,比相同宽

2、度的方形根底深.7 .上层坚硬、下层软弱的双层地基,在荷载作用下,将发生应力 扩散 现象,反之,将发生应力 集中 现象.二、单项选择题1 .成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为：(A)折线减小(B)折线增大(C)斜线减小(D)斜线增大您的选项(B)2 .宽度均为b,基底附加应力均为3的根底,同一深度处,附加应力数值最大的 是：(A)方形根底(B)矩形根底(C) 条形根底(D)圆形根底(b为直径)您的选项(C )3 .可按平面问题求解地基中附加应力的根底是：(A 柱下独立根底(B)墙下条形根底(C)片筏根底(D)箱形根底您的选项(B )4 .基底附加应力p0作用下,地基中附加应力随深度

3、Z增大而减小,Z的起算点为:(A 根底底面(B)天然地面(C)室内设计地面(D)室外设计地面您的选项(A )5 .土中自重应力起算点位置为：(A) 根底底面(B)天然地面(C)室内设计地面(D)室外设计地面您的选项(B )6 .地下水位下降,土中有效自重应力发生的变化是：(A)原水位以上不变,原水位以下增大(B)原水位以上不变,原水位以下减小(C)变动后水位以上不变,变动后水位以下减小(D)变动后水位以上不变,变动后水位以下增大您的选项(A )7 .深度相同时,随着离根底中央点距离的增大,地基中竖向附加应力：(A)斜线增大(B)斜线减小(C)曲线增大(D)曲线减小您的选项(D )8 .单向偏心

4、的矩形根底,当偏心距 e l/6 (l为偏心一侧基底边长)时,基底压 应力分布图简化为：(A)矩形(B)梯形(C)三角形(D)抛物线形您的选项(B)9 .宽度为3m的条形根底,作用在根底底面的竖向荷载N= 1000kN/m ,偏心距e= 0.7m,基底最大压应力为：(A) 800 kPa(B) 417 kPa(C) 833 kPa(D) 400 kPa您的选项(C )10 .埋深为d的浅根底,基底压应力p与基底附加应力p0大小存在的关系为：(A) p p 0您的选项(D)(E) 矩形面积上作用三角形分布荷载时,地基中竖向附加应力系数K是l/b、z/b的函数,b指的是：(A)矩形的长边(B)矩形

5、的短边(C)矩形的短边与长边的平均值(D)三角形分布荷载方向根底底面的边长您的选项(D)12 .某砂土地基,天然重度7= 18 kN/m3,饱和重度.=20 kN/m3,地下水位距地 表2m地表下深度为4m处的竖向自重应力为：(A) 56kPa(B) 76kPa(C) 72kPa(D) 80kPa您的选项(A )13 .均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数当l/b =1、Z/b = 1时,KC=0.1752 ;当l/b = 1、Z/b =2时,KC= 0.084.假设基底附加应力 p=100kPa,基底边长l = b = 2m基底中央点下Z= 2m处的竖向附加应力为：(A) 8.4kPa(B)

6、 17.52kPa(C 33.6kPa(D) 70.08kPa您的选项(C )14 .某中央受压条形根底,宽2m,埋深1m室内外高差0.6m,埋深范围内土的 重度7=17 kN/m3,假设上部结才传来荷载F=400kN/m,基底附加应力为:(A) 203.9kPa(B) 205.1kPa(C 209kPa(D) 215kPa您的选项(C )第九讲地基变形计算、填空题1 .饱和土的渗透固结过程是土中孔隙水压力逐渐减小 ,而有效应力相应 增大 的过程.2 .在计算土体变形时,通常假设土颗粒 体积是不变的,因此土体变形量为 孔隙体积的减小值.3 .利用时间 因数与 固结度的关系曲线,可以计算地基任意

7、时刻的沉降量.4 .压缩系数a.2数值越大,土的压缩性越 大 ,ai 20.5M Pa-1时 的士为高压缩性土.5 .压缩系数越小,土的压缩性越 小 ,压缩模量越小,土的压缩性越6 .计算地基最终沉降量有几种方法分层总和法 、标准法、弹性理论法 、应力路径法7 .固结理论的意义8、太沙基一维渗透固结理论的微分方程表达式是 它表达的意思是二、单项选择题1 .引起土体变形的力主要是：(A)总应力(B) 有效应力(C)自重应力(D)孔隙水压力您的选项(B)2 .某厚度为10m的饱和粘土层,初始孔隙比eo=1,压缩系数a=0.2MPa1,在大面积荷载p0=100kPa作用下,该土层的最终沉降量为：(A

8、) 10mm(B) 20mm(C) 100mm(D) 200mm您的选项(C )3 .分层总和法计算地基最终沉降量的分层厚度一般为：(A) 0.4m(B) 0.4 l (l为根底底面长度)(C) 0.4b (b为根底底面宽度)(D)天然土层厚度您的选项(B )4 .以下关系式中,(7CZ为自重应力,(7Z为附加应力,当采用分层总和法计算高压 缩性地基最终沉降量时,粘性土压缩层下限确定的根据是：(A) C cz/ (TZ00.1(B) (T cz/ (T Z0 0.2(C) (T z/ C CZ0 0.1(D) (T z/ C CZ0 0.2您的选项(A )5 .用标准法计算地基最终沉降量时,考

9、虑相邻荷载影响时,压缩层厚度Zn确定的根据是:(A) (T Z / C CZ0 0.1(B) (T Z / C CZ0 0.2(C) ASn P1/3 P u(B) Pu P 1/3 P cr(C) Pu P cr P 1/3(D) p1/3 pu p cr 您的选项(B )10 .考虑荷载偏心及倾斜影响的极限承载力计算公式为：(A)太沙基公式(B)魏锡克公式(C)赖斯纳公式(D)普朗特尔公式您的选项(B)11 .粘性土地基上的条形根底,假设埋深相同,地基的极限荷载与根底宽度、地基破坏类型之间存在的关系为：(A)根底宽度大、发生整体剪切破坏的地基极限荷载大(B)根底宽度小、发生整体剪切破坏的地

10、基极限荷载大(C)根底宽度大、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大(D)根底宽度小、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大您的选项(B )12 .当摩尔应力圆与抗剪强度线相离时,土体处于的状态是：(A) 破坏状态(B)平安状态(C)极限平衡状态(D)主动极限平衡状态您的选项(cC )13 .某土样的粘聚力为10KPa内摩擦角为30,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) 88.45KPa(B) 111.54KPa(C) 865.35KPa(D) 934.64KPa您的选项()相关计算题：1、有一矩形根底4mM8m,埋深为2m ,受4000kN中央荷载包括根底自重

11、的作用.地基为细砂层,其=19kN/m3,压缩资料示于表所示.试用分层总和法 计算根底的总沉降.表细砂的e-p曲线资料p/kP a50100150200e0.6800.6540.6350.620解：1分层：b=4m, 0.4b = 1.6m ,地基为单一土层,所以地基分层和编号如图.014000kNmA4mm11 f11m2m 12-1-3?m3_ 14m42自重应力：qz0 =19父2 =38kPa , qzi =38 +19父1.6 =68.4kPaqz2 =68.4 19 1.6 =98.8kPa, qz3 = 98.8 19 1.6 = 129.2kPaqz4 =129.2 19 1.

12、6 =159.6kPa, qz1 =159.6 19 1.6 =190kPa3附加应力：P 4000p125kPa, p0 = p - H =125-19 2 =87kPa, 二0 二87kPaA 4 8为计算方便,将荷载图形分为4块,那么有：a=4m, b=2m, a/b = 2分层面 1:马=1.6m, 5az4 ,所以压缩层底选在第层底.4计算各层的平均应力:第层:qz1 =53.2kPaczi =81.43kPaqz1 Fzi =134.63kPa第层:qz2 =83.6kPaCz2 =63.68kPaqz2 0 z2 =147.28kPa第层:q73 =114.0kPa z3cz3

13、=42.8kPaq 八 二 z3 =156.8kPa z3第层:qz4 =144.4kPaCz4 =28.71kPaqz4 ,二 z4 =173.11kPa5计算S：第层:e01 =0.678,e11 =0.641,.-：e1 =0.037S1 -亡1二0.0371 0.678160 = 3.54cm第层：e02 =0.662,e12 =0.636,e2 0.026八e20.026S2 = h2 = 160 = 2.50cm1 e02 21 0.662第层：e03 = 0.649,e13 = 0.633,. ：e3 =0.016八 e0.016S3 =h3 =1601.56cm1 e031 0

14、.649第层:e04 = 0.637,04 = 0.628,. ：e4 =0.0089S4 =七41e04h4 =0.00891 0.637160 = 0.87cm6计算S:S = Si =3.54 2.50 1.56 0.87 = 8.47cm2、设土样样厚3 cm,在100200kPa压力段内的压缩系数av = 2X10 4 ,当压力为100 kPa时,e= 0.7.求：a 土样的无侧向膨胀变形模量 ；b 土样压力 由100kPa加至I 200kPa时,土样的压缩量 S.解：a e0 =0.7, av =2x10“m2/kN ,所以：11 e01 0.73Es =0=r =8.5 103k

15、Pa =8.5MPas4mvav2 10av2 1.(b)S=J . ：p h=(200 -100) 3 = 0.035cm1 e01 0.73、设有一含水量较低的黏性土样作单轴压缩试验,当压力加到 90kPa时,黏性 土样开始破坏,并呈现破裂面,此面与竖直线呈350角,如下列图.试求其内摩擦角中及黏聚力Cogokpa土样4、有一条形根底,宽度 b=3m,埋深h=1m,地基土内摩擦角平=30 ,黏聚力c=20kPa,天然重度 =18kN/m3.试求:a地基临塑荷载；b当极限平衡区最大深度到达 0.3b时的均布荷载数值.解：a由公式6-5, 得jiPa二(c cot : H) H二(20cot

16、18 1)6 18 1 = 259.5kPan n ncot一 一一 ,一626(b)由公式(6-4),当p 一 H .二 . cZmax = (cot -一 ) - - H = 0.3bmax 二、 2tan :时,有:20 -1 = 0.3 3 =0.918tan(二 /6)p 18 1 ,二 二 二(cot-一)一18 二 626p0.3b=333.8kPa5、标准法确定承载力时,对深度和宽度修正的实质是什么6、用某种土筑堤,土的含水量 w = 15%, 土粒比重Gs = 2.67.分层夯实,每层 先填0.5m,其重度等修16kN/ m3,夯实到达饱和度Sr=85%后再填下一层,如 夯实

17、时水没有流失,求每层夯实后的厚度.解：设夯实前的孔隙比跳、厚度儿：夯实后的孔隙比仍、厚度h】L67xl0x(l + (Ll5)_1=olft 15x167-85= tt471eQ hg A0.5 hy A 0.471 - hyft4710,919x0,5 =例题补充根底沉降过程：1、某饱和土层厚3m,上下两面透水,在其中部取一土样,于室内进行固结试验试样厚2cm,在20 min后固结度达50%.求：a固结系数b该土层在满布压力作用下p ,到达90%固结度所需的时间.解：a U =50%,由公式4-45,有:8 二 2U = 1 - - exp(-Tv )=0.5二4解得：Tv =0196 ,当

18、然,也可直接用近似公式4-46求解:U =50% 二 60%,Tv = U2 = 0.52 =0.19644Tv22vr cv = =- = 0.000163cm2/s = 0.588cm2 / hH 220 60(b) U =90%,TvH 20.848 1502tgo = = = 32449h = 1352d = 3.70ycv0.588注意H的取法和各变量单位的一致性.2、如下列图饱和黏土层 A和B的性质与 上题所述的黏土性质完全相同,厚4 m,厚6m,两层土上均覆有砂层.B 土层下为不透水岩层.求：(a) 设在土层上作用满布压力200kPa,经过600天后,土层 A和B的最大超静水压力

19、各多少(b)当土层A的固结度达50% , 土层B的固结度是多少p=200kN2m川川川I川川砂饱和黏土 A砂饱和黏土 B不透水层2 一解：(a)由刖：cv=0.588cm /h,所以:对于土层A,有：兀=运粤0=0.212H 22002cvt0.588 600 24对于土层 B,有：Tv=2= 0.0235H6004p .设H ) 厂小小UAmax =Sin exp Tv1取 1 项n 12HI 4 J4 M 200冗冗2=sin exp 父 0.212江214)= 150.9kPa1 1fMz、,2uBmax=2p sin 一 exp-M Tv )一 ;H )2 二=2 200 sinexpTv +sinJ 3n29二1 25二Tv +sin24252=400 2 ex 1m 0.0235 ex,39二25 二252c1m 0.0235 +x 0.0235 十-254.6 0.9437-0.1978 0.0469-0.0083所以,取1项时,UBmax也240.3kPa ,