土力学知识复习考试题库

有效应力：由土颗粒间的接触面来承担的应力。压缩系数：空隙比e与压应力的比值。干容重：土被完全烘干时的容重，在忽略气体的质量时，它在数值等于单位体积中土粒的质量。固结度：在某一深度Z处，有效应力对总应力P的比值（也即超静孔隙水压力的消散部分u--u对孔隙水压力的比值）附加应力：由建筑物等外荷载而产生的应力。地基容许承载力：它是指地基稳定有足够的安全毒并且变形控制在建筑物的容许范围内时的承载力。灵敏度：原状土样的单轴抗压强度（或称无侧限抗压强度）与重塑土样的单轴抗压强度的比值。土的触变性：在土的含水量和密度不变的情况下，土因重塑而软化，又因静置而逐渐硬化，强度有所恢复的性质。1.最优含水率:对于一种土，分别在不同的含水率下，用同一击数将他们分层击实，测定含水率和密度然后计算出干密度，以含水率为横坐标，以干密度为纵坐标，得到的压实曲线中，干密度的随着含水率的增加先增大后减小．在干密度最大时候相应的含水率称为最优含水率．2.管涌：管涌是渗透变形的一种形式．指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土颗粒形成的空隙中发生移动并被带出的现象．3.前期固结应力：土在历史上曾受到的最大有效应力称为前期固结应力4.被动土压力：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。5.粘土的残余强度：粘性土在剪应力作用下，随着位移增大，超固结土是剪应力首先逐渐增大，而后回降低，并维持不变；而正常固结土则随位移增大，剪应力逐渐增大，并维持不变，这一不变的数值即为土的残余强度。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）。

（√）渗透性塑限液性指数4、试说明饱和土的固结（压缩）的含义5．什么是地基承载力?7.静止侧压力系数土体在无侧向变形条件下，侧向有效应力与竖向有效应力之比值。8.抗剪强度土体抵抗剪切变形的最大能力或土体频临剪切破坏时所能承受的最大剪应力称为土的抗剪强度。9.主动土压力当挡土墙离开填土移动，墙后填土达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力。10.允许承载力地基频临破坏时所能的基底压力称为地基的极限承载力，将土中的剪切破坏区限制在某一区域范围内，视地基土能承受多大的基底压力，此压力即为允许承载力。容许承载力等于极限承载力除以安全系数。11.渗流力渗透水流施加于单位土体内土粒上的拖曳力称为渗流力。12.什么叫前期固结应力？什么叫超固结比？讨论它们有什么意义？把土在历史上曾受到过的最大有效应力称为前期固结应力；把前期固结应力与现有有效应力之比定义为超固结比。超固结比可以反映土体经历不同的应力历史问题，用于讨论应力历史对土体压缩性的影响。13.洪积土14.被动土压力15.基底压力16.地基临塑荷载17.孔隙比e

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

。5.地基的破坏一般有

整体剪切破坏

、

局部剪切破坏

和__冲剪破坏_等三种型式，而其中

整体剪切破坏

破坏过程将出现三个变形阶段。1、压缩模量Es是在完全____________条件下，_______________与______________的比值。2、地基的破坏形式主要有______________、______________、_______________。3．用分层总和法计算沉降时，压缩层厚度是根据与的比值限制在范围内确定的。4．已知土中某点的们=30kPa，=l0kPa，该点的最大剪应力值为，其作用面与主应力作用面成夹角。5、无粘性土的性质主要取决于颗粒的和。6、评价粗颗粒土粒径级配的指标有和。7、地基设计时，必须满足的两个条件是和。8、建筑物地基变形的特征有、、和倾斜四种类型。9．土的构造一般分为、和三种形式。10．室内压缩试验应取土样，在完全条件下分级加荷，在压缩后测定变形量。11.颗粒级配曲线越______，不均匀系数越______，颗粒级配越______。为获得较大密实度，应选择级配______的土料作为填方的土料。12.设砂土地基中某点的大主应力为300kPa，小主应力为150kPa，砂土的内摩擦角为，则该土处于____________状态。13.塑性指标IP=______，它表明粘性土处于可塑状态时______的变化范围。《规范》规定：______为粉质粘土，______为粘土。14、无粘性土的性质主要取决于颗粒的粒径和级配。15、用三轴试验测定土的抗剪强度指标，在其它条件都相同的情况下，测的抗剪强度指标值最大的是固结排水剪切、试验，最小的是不固结不排水剪切试验。16、评价粗颗粒土粒径级配的指标有不均匀系数和曲率系数。17、τf表示土体抵抗剪切破坏的极限能力，当土体中某点的剪应力τ=τf时，土体处于极限平衡状态；τ>τf时，土体处于破坏状态；τ<τf时，土体处于平衡状态。18、用朗肯土压力理论计算土压力时，挡土墙墙背因垂直、光滑，墙后填土表面因水平。19、塑性指数为15的粘性土为（），塑性指数为20的则是（）。

20、常用的勘探方法有坑探、（）和（）。

21、土的灵敏度St愈低，表示土的结构性（），受扰动后土的强度（）。

22、粘性土的塑性指数IP是由（）与（）之差去掉百分号的值。

23、挡土墙的稳定验算包括（）和（）。

24、粘性土的抗剪强度指标是（）和（）。

25、饱和土的固结，是一个经历孔隙水排出，孔隙体积（）和孔隙水压力转为（）的过程。

26、土的压缩性指标有（）、（）和变形模量。27．土颗粒级配不好，颗粒表面光滑，则土的内摩擦角______________。28．在荷载作用下，地基剪切破坏的形式可分为整体剪切破坏、刺入剪切破坏和______________三种。29.颗粒分析试验对于粒径大于0.075mm的粒组可用__________测定。30.塑性指数小于或等于10、粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量50%的土称为__________。31.当动水力等于或大于土的有效重度时，土粒处于悬浮状态，土粒随水流动，这种现象称为__________。32.地基剪切破坏的型式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和__________三种。33.三轴压缩试验可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和__________三种试验方式。34.地基最终沉降量由__________、固结沉降和次固结降三部分组成。35.土的颗粒级配曲线愈平缓，表示土的颗粒级配___________。36.粘性土的液性指数IL愈大，其抗剪强度___________。37.粘性土主要按___________分类。38.粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土，称为___________土。39.土的压缩模量Es是土在___________条件下应力与应变的比值。40.地基的压缩变形是由___________应力引起的。41.土的含水量指标定义为。42.粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土称为土。43.在土的三相比例指标中，土的密度、土的含水量和是通过试验测定的。44.无粘性土按分类。45.粘性土中含有强结合水和弱结合水，其中对粘性土物理性质影响较大的是。46.表示粘性土粘性大小的指标是。47.产生流砂现象的充分、必要条件是动水力方向向上，且。48.粘性土抗剪强度的库伦定律表达式为。49.粘性土土坡稳定性分析的瑞典条分法，其基本原理是：假定土坡的滑动面为面。50.朗肯土压力理论假设：墙背垂直于填土面，墙背光滑，。51.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数Cu值愈___________。52.在达西定律的表达式v=ki中，k为土的___________。55.土的抗剪强度是指___________的极限能力。56.根据挡土墙可能的___________和墙后土体所处的应力状态，土压力可以分为三种。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）。

（√）简答题（第1题14分，第2题6分，第3题6分，共26分）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。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?答：影响饱和土液化的主要因素有：土的类别、排水条件、土的密实度、土的初始固结压力及振动作用强度和持续时间。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。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。问答及简述题(共30分)

1.试简述分层总和法的假设及其计算步骤。2.

地基的容许承载力什么情况下需要修正？试写出修正公式及其每个物理量的含义。3.

何谓先期固结压力？如何根据先期固结压力来判断天然土层固结状态？4.

试简述完成的土力学四个实验分别用来测定的内容。5.

有两个埋深相同而宽度不同的基础，其基底压力相同，则在同一深度处哪个沉降大？为什么？1.其基本假设：（1）一般基底中心下的地基附加应力来计算各分层土的竖向压缩量，认为基础的平均沉降量S为个分层土的竖向压缩量S之和，即，式中：n为沉降计算范围内的分层数；（1）计算时，假设地基土只在竖向发生压缩变形、，没有侧向变形。计算步骤：（1）地基土的分层；（2）计算各分层界面处土的自重应力；（3）计算各分层界面处基底中心下竖向附加应力；（4）确定地基沉降的计算深度：（5）计算各分层的压缩量；（6）按计算基础的平均沉降量。2．当基础的宽度小于3米，埋深大于0.5时需要修正。宽度和深度的修正公式为：f=f+(B-3)+(D-0.5)式中，f——地基沉载力设计值；f——地基沉载力标准值；——基底以上土的加权平均容重，地下水以下用浮容重；B——基础宽度；D——基础的埋深；、——相应于基础宽度和埋深的沉载力修正系数。3.先期固结压力：上层土在历史上曾经受过的最大应力。土层目前承受的上覆自重压力等于，这种土称为正常固结土；如果大于则称为超固结土；如果小于，则称为欠固结土。4.侧限压缩试验，也称固结试验，是目前最常用的测定土的压缩性的室内试验方法；三轴压缩试验，也称三轴剪切试验，是测定土的应力——应变关系和强度的一种常用的室内试验方法；直接剪切试验是一种测定土的抗煎强度的方法；无侧限压缩试验，是一种测定土的抗剪强度的方法。5.宽度小的那个基础沉降量大。因为用角点法计算时,当宽度B小时,J就大,其对应的值就大,其附加应力值就大,所以其沉降量就大.1.

为什么说在一般情况下,土的自重应力不会引起土的压缩变形（或沉降），而当地下水位下降时，又会使土产生下沉呢？(10分)一般情况下，地基是经过了若干万年的沉积，在自重应力作用下已经压缩稳定了。自重应力已经转变为有效应力了，这种情况下，自重应力不会引起土体压缩。但如土体是新近沉积，自重应力还未完全转变未有效应力，则自重应力将产生压缩。（5分）当地下水位下降时，部分土层从水下变为水上，该土层原来受到浮托力作用，现该浮托力因水位下降而消失，相当于在该土层施加了一个向下的体积力，其大小等于浮托力。该力必然引起土体压缩。（5分）2.简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤。(10分)1

根据作用在基础上的荷载的性质，计算基底压力和分布(2分)2

将地基分层．(1分)3

计算地基中土的自重应力分布(1分)4

计算地基中垂向附加应力分布(1分)5

按算术平均求各分层平均自重应力和平均附加应力(1分)6

求第I层的压缩量，(2分)7

将各个分层的压缩量累加，得到地基的总的沉降量.(2分)3.土的粒径分布曲线和粒组频率曲线如何测得，有何用途？对级配不连续的土，这两个曲线各有什么特征？（10分）1.土的粒径分布曲线：以土颗粒粒径为横坐标（对数比例尺）小于某粒径的土质量占试样的总质量的百分数为纵坐标绘制的曲线。(2分)根据土的粒径分布曲线可以求得土中各粒组的含量，用于评估土的分类和大致评估的工程性质．某些特征粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。(3分)2.粒组频率曲线：以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺，以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得。(2分)土的粒径分配曲线不仅可以确定粒组的相对含量，还可以根据曲线的坡度判断土的级配的好坏．(3分)1、挡土墙高4m，墙背竖直光滑，填土水平，共有两层。各层物理力学性质指标如图。地下水位距地面以下2m。若填土水平并作用有荷载q=20kN/m2。试求主动土压力Ea,并绘出主动土压力强度分布图。（14分）解：第一层填土表面处主动土压力强度：pa0=(q＋γz)tg2(45º－φ1/2)=(20＋0)tg2(45º－30º/2)=6.6kN/m2第一层填土底面处主动土压力强度：pa1=(q＋γ1h1)tg2(45º－φ1/2)=(20＋19×2)×tg2(45º－30º/2)=19.14kN/m2第二层填土顶面处主动土压力强度：pa2=(q＋γ1h1)tg2(45º－φ2/2)－2c2tg(45º－φ2/2)=(20＋19×2)×tg2(45º－20º/2)－2×10×tg(45º－20º/2)=14.42kN/m2第二层填土底面处主动土压力强度：pa2=[q＋γ1h1＋(γsat－10)·h2]tg2(45º－φ2/2)－2c2tg(45º－φ2/2)=[20＋19×2＋(20－10)×2]×tg2(45º－20º/2)－2×10×tg(45º－20º/2)=kN/m2主动土压力：Ea=1/2×2×(6.6＋19.14)＋1/2×2×(14.42＋24.22)=64.38kN/m6.619.1414.42pa24.22PW209.从甲、乙两地土层中各取出土样进行试验，液限ωL=40%，塑限ωp=25%，但甲地的天然含水量ω=45%，而乙地的ω=20%,是求甲、乙两地的地基土的液性指数IL各是多少?判断其状态，哪一个地基的土较好?答：液性指数：粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，用符号表示，即：所以甲地的地基土的液性指数IL为1.33>1流动乙地的地基土的液性指数IL为-0.33<0坚硬相比之下乙地的地基土较好10.粘性土的抗剪强度指标分别为C＝11.5kPa，φ＝28°，问当某土样所受小主应力σ3＝44.3kPa，要保证土样不被剪坏，大主应力σ1应满足何种条件？答：若使土体达到极限平衡状态，根据极限平衡条件可得出σ1为：σ1=σ3tg2(45°+φ/2)+2c·tg(45°+φ/2)=44.3tg2(45°+28°/2)+2·11.5·tg(45°+28°/2)=160.98kpa因此，要保证土样不被剪坏，大主应力σ1应小于160.98kpa。11.已知一挡土墙，墙背竖直光滑，墙后填土面水平，土的C＝0，φ＝25°，K0=1-sinφ，土的重度γ=18kN/m3（1）若挡土墙的位移为0：（2）若挡土墙被土推动，发生一微小位移；（3）若挡土墙向着填土发生一微小位移；试求上述三种情况下距填土面4m处的土压力为多少？答：（1）p0=K0γh=（1-sin25°）×18×4=41.6kP(2)pa=γhtan2(45°－φ/2)－2Ctan(45°－φ/2)=18×4×tan232.5°=29.2kP(3)pP=γhtan2(45°+φ/2)+2Ctan(45°+φ/2)=18×4×tan257.5°=177.4kP12.某一施工现场需要填土，基坑的体积为2000m³，土方来源是从附近土丘开挖，经勘察，土粒比重为2.70,含水量为15%，孔隙比为0.60，要求填土的含水量为17%，干密度为13.6KN/m³，问取土场土的重度、干重度和饱和度是多少？答：干重度KN/m³重度KN/m³饱和度14.某挡土墙墙高H=5m，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，容重为19kN/m3,内摩擦角为30°，墙后填土表面有超载15kN/m，试计算作用在挡墙上主动土压力Ea和被动土压力Ep，并分别画出墙后土压力强度分布图解：（1）Ka=tg2(45°—φ/2)=0.33