土力学复习题

一．填空题（共30分，2分／空）1.工程上常以土中颗粒直径大于0.075mm的质量占全部土粒质量的50％作为第一个分类的界限，大于50％的称为粗粒土，按其粒径级配再分成细类；小于50％的称为细粒土按其塑性指数再分成细类。2．作为一种松散介质，土体具有不同于一般理想刚体和连续固体的特性——＿＿＿＿、＿＿＿＿和孔隙性。松散性多相性5．饱和土体中的附加应力由孔隙水和土体骨架共同分担，前者所承担的应力为＿＿＿＿＿，后者所承担的应力为＿＿＿＿＿。孔隙水压力有效应力6．在荷载作用下，建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏，地基剪切破坏的形式可分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿三种。局部剪切破坏整体剪切破坏冲剪破坏7．压缩曲线的坡度越陡，说明随着压力的增加，土的孔隙比的减小愈＿＿＿＿＿，因而土的压缩性愈＿＿＿＿＿。快（多）大（高）8．作用在墙背上的土压力有三种：静止土压力、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。主动土压力被动土压力9.土的三个实测指标是（密度）、（比重）及（含水量）。10.土的级配是否良好，常用（不均匀系数Cu）和（曲率系数Cc）两个指标综合确定。11.比较土中前期最大固结压力与土中现有覆盖土重的大小，土可处在（超固结土）、（正常固结土）和（欠固结土）三种状态。12.土的压缩指标有（压缩系数）、（压缩指数）和（压缩模量）三种。土的抗剪强度指标有（粘聚力）和（内摩擦角）两种。三、单项选择题（每题3分，共15分）1．下列容重中，量值最小的是A。A.B.C.D.2.测得某中砂的最大、最小及天然状态的孔隙比分别为0.85、0.62、0.71，其相应的相对密实度为D。A.0.39B.0.41C.0.51D.0.614.对同一个基础，下列荷载中数值最小的是A。A.临塑荷载B.极限荷载C.临界荷载D.临界荷载5.挡土墙后有三层不同的砂土，其主动土压力的分布形式如下图所示。由土层1与土层2交界面处的土压变化可知，。DA.B.C.D.φ15φ15°20°25°Nr1.804.011.0Nq4.457.4212.7Nc12.917.625.1附表1：太沙基承载力系数表6.对填土，我们可通过控制B来保证其具有足够的密实度。A.B.C.D.7.测得某粘性土的液限为40％，塑性指数为17，含水量为30%，则其相应的液性指数为C。A.0.59B.0.50C.0.41D.0.358.某原状土的液限=46%,塑限=24%,天然含水量ω=40%,则该土的塑性指数为(A

)

A.22

B.22%

C.16

D.16%9.挡土墙后的填土为中砂，其内摩擦角为28o，墙背铅垂，土面水平，则按朗肯土压理论，被动土压力时，土中破坏面与墙背面的夹角为B。A.0B.31oC.45oD.59o10.土的最优含水量是指（

D）

A.饱和时所具备的含水量

B.坚硬土块所对应的含水量

C.最干燥状态所对应的含水量

D.最大密实度所对应的含水量11.三角形分布的短形荷载角点下附加应力系数是L／b、Z／b的函数，其中b是（C）

A．矩形面积的短边B．矩形面积的长边

C．三角形荷载分布方向的边长

D．三角形荷载最大值所对应的边长12．下列三种粘土矿物中，遇水膨胀性最大的是：____C_____A、高岭石B、伊利石C、蒙脱石13．受土粒表面静电引力作用而被吸附的水是：___B______A、毛细水B、结合水C、固态水14．当液性指数在0.75-1.0之间时，土的稠度状态为：___C______A、可塑B、硬塑C、软塑15．自重应力在均质土中呈______C___分布。A、折线分布B、曲线分布C、直线分布D、均匀分布16．某土的抗剪强度指标为c、，该土受剪时将首先沿与小主应力作用面成____C___的面被剪破。A、450B、450+/2C、450－/2D、450+17．下面对于被动土压力的描述错误的是：__B_______A、挡土墙向填土方向移动B、墙后土体处于弹性平衡状态C、墙后土体处于极限平衡状态18．室内测定土的压缩性指标的试验为_____B____A、剪切试验B、侧限压缩试验C、无侧限压缩试验D、静载试验19．土体中发生剪切破坏的面一般为：______B___A、剪应力最大的面B、与最大主平面成45°+φ/2的面C、与最大主平面成45°-φ/2的面D、与最大主平面成45°的面20．地基承载力系数大小取决于：___A______A、内摩擦角B、内聚力C、基础宽度与埋深21.某原状土的液限=46%，塑限=24%，天然含水量w=40%。此土的稠度状态为：（C）

（A）流塑；（B）软塑；（C）可塑；（D）硬塑；（E）坚硬。29．对于粘性土坡稳定性分析中瑞典条分法、毕肖甫法及简布法三种条分法，下列哪一个说法是正确的？（C）（A）瑞典条分法考虑条块间作用力或认为条块间作用力对整体土坡的稳定性影响比较大；它不满足各条块的静力平衡条件，只满足整体土体力矩平衡条件。（B）毕肖甫法考虑了条块间侧向力作用，满足整体力矩平衡条件，各条块满足力的多边形闭和条件，满足条块力矩平衡条件，它即考虑条块间法向力又考虑切向力。（C）简布法考虑条块间的作用力，并假定水平作用力位置；它满足整体力矩平衡条件和各条块力、力矩平衡条件。9．在同一地基上，下面哪种情况的承载力设计值一般会有所提高？（B）（A）基础宽度从5米减小到4米（B）基础宽度从4米增加到5米（C）基础埋深从1.5米（D）地下水位上升3.已知一宽度为3m的条形基础，在基底平面上作用着中心荷载F=240kN及力矩M＝100kN·m，侧基础底面边缘最小压应力为：（A）ABC三．简答题（共20分，10分／题）1．按排水条件，三轴试验可分为哪三种类型？它们有何差别？答案：按剪切前的固结程度和剪切过程中的排水条件，三轴试验可分为不固结不排水剪，固结不排水剪及固结排水剪三种类型。1）不固结不排水试验（UU）：试验过程由始至终关闭排水阀门，土样在加压和剪切过程中，含水量始终保持不变，得到的抗剪强度指标用cu、φu表示。2）固结不排水试验（CU）：先对土样施加周围压力，开启排水阀门排水至土样完全固结，然后关闭排水阀门，施加竖向压力Δσ，使土样在不排水条件下剪切破坏，得到的抗剪强度指标用ccu、φcu表示。3）固结排水试验（CD）：在固结过程和Δσ的施加过程中，都让土样充分排水，不产生孔隙水压力。故施加的应力就是作用于土样上的有效应力，得到的抗剪强度指标用ccd、φcd表示。2．朗肯土压力理论和库仑土压力理论的异同点是什么？答案：相同点：两种土压力理论都是极限平衡状态下作用在挡土墙是的土压力，都属于极限平衡理论。不同点：朗肯是从一点的应力状态出发，先求出土压力强度，再求总土压力，属于极限应力法；库仑考虑整个滑动楔体静力平衡，直接求出总土压力，需要时在求解土压力强度，属于滑动楔体法。3.简述直接剪切实验的主要步骤；说明试验过程中需要测量哪些数据；由量测到的数据可以整理出土的哪些力学参数。（1）直接剪切试验的主要步骤为：切取土样、检查仪器、安装试样、垂直加载、水平剪切及仪器拆除六个步骤。（2）试验过程中需要测量如下一些数据：手轮转数、量力环表读数、剪切位移、剪应力及垂直位移等。（3）由量测到的数据可以整理出土的抗剪强度参数c与值。4.简述采用分层总和法求地基最终沉降量的原理与步骤。（1）分层总和法求地基最终沉降量的原理为：分别计算基础中心点下地基中各个分层土的压缩变形量Si，认为基础的平均沉降量S等于Si的总和；计算Si时，假设土层只发生竖向压缩变形，没用侧向变形，计算参数采用室内侧限压缩试验确定的参数。（2）计算步骤如下：①在地质剖面上绘制基础中心下地基的自重应力分布曲线与附加应力分布曲线；②确定沉降计算深度；③确定沉降计算深度范围内的分界面；④计算各分层土的沉降量；⑤计算基础的平均沉降。5．粘性土坡稳定性分析中条分法的基本原理？答案：条分法的基本原理为：将滑动土体划分为一条条的小块体，分别以各小块体为研究对象，考虑它们自身重力，条块间作用力，反土体对条块的作用力等等，这些力必须使各条块同时处于极限平衡状态，根据力的大小和方向列出方程组求解未知量，但要真正求出各未知量须作一定假设，对不同条分法有不同的假设。1、粘性土坡稳定性分析中三种条分法的主要区别。瑞典条分法不考虑条块间作用力或认为条块间作用力对整体土坡的稳定性无多大影响，它不满足各条块的静力平衡条件，只满足整体土体力矩平衡条件。比肖普法考虑了条块间侧向力作用，满足整体力矩平衡条件，各条块满足力的多边形闭和条件，但不满足条块力矩平衡条件，它只考虑条块间法向力不考虑切向力。简布法考虑条块间的作用力，并规定水平作用力位置，它满足整体力矩平衡条件和各条块力、力矩平衡条件。1.在某一地下水位以下的土层中，用体积为90cm3的环刀取样，经测定，土样质量160g，烘干质量151.9g，土粒密度2.60g/cm3，求该土的含水量、天然密度、饱和密度、干密度、浮重度，试比较该土样在各种情况下的重度值有何区别？解答：（1）含水量：（2）天然密度：（3）干密度：（4）饱和密度：（5）浮重度：工程上常采用天然容重、饱和容重sat、干容重d来表示该土样在不同含水状态下单位体积的重量。在数值上等于相应的密度乘以重力加速度g，在数值上，这几种重度的关系为：2.某地基土的φ=35°，C=17KPa，其中某点的σ1=150KPa，σ3=40KPa，试问该点是否剪坏？解：已知最小主应力=40kpa，现将已知的数据代入公式，得最小主应力的计算值为：=………φ15°20°25°Nr1.804.011.0Nq4.457.4212.7Nc12.9φ15°20°25°Nr1.804.011.0Nq4.457.4212.7Nc12.917.625.1附表1：太沙基承载力系数表解：按太沙基极限荷载公式计算，用查附表1，得：、、………3’由公式求得极限荷载为：………3’………1’………3’取安全系数K=3，得地基承载力为359.40kpa>p=280kpa。………4所以地基承载力满足要求。………13．设粘性土地基中某点的大主应力1=260kPa，小主应力3=90kPa，粘性土的内摩擦角=300，粘聚力c=40kPa，试绘制应力园，并判断该土是否破坏。答案：（1）莫尔应力圆与抗剪强度曲线如下：（2）因为极限平衡状态要求的大主应力大于实际的大主应力，所以该点没有破坏。4．已知某粘性土样的土粒密度s=2.70g/cm3，天然密度=2.00g/cm3，含水量w=25%，求：干密度、孔隙度、孔隙比、饱和度。答案：解：干密度：孔隙度：孔隙比：饱和度：5．一条形基础受中心竖直荷载作用，基础宽3m，埋深2m，地面以下的土体为均质粘性土层，其重度=20KN/m3，内摩擦角=20，内聚力C=50KN/m2（1）试用太沙基公式求地基产生整体剪切破坏时的极限承载力（已知承载力系数Nr=6,Nc=18,Nq=8）（2）求地基容许承载力（稳定安全系数取3），若地面作用着竖直均布荷载P=300KN/m2，问地基的承载力是否满足上部荷载的要求？答案：（1）（2）6、在图A-3所示形状的基础上作用均布荷载p，试用角点法求A点和B点下z深度处的附加应力σz，(只需写出计算公式)。(10分)解：如下图划分，可得，如上图作辅助线，有：………1………2’………2’3．某中砂试样，经试验测得其内摩擦角，试验时围压，若垂直压力达到200时，试问该土样是否被剪切？3．某中砂试样，经试验测得其内摩擦角，试验时围压，若垂直压力达到200时，试问该土样是否被剪切？（10）解：破裂角破裂面上的正应力：剪应力：抗剪强度：根据计算可知：