土力学习题（按新教材） - 图文

绪论

思考题

1．土是怎样形成的？为何说土是三相体系？ 2．土力学学科需研究和解决工程中的哪两大问题？ 3．地基与持力层有何区别？ 4．何谓基础？

第一章

一．思考题

土的物理性质及工程分类

1．何谓土粒粒组？土粒六大粒组划分标准是什么？

2．粘土颗粒表面哪一层水膜对土的工程性质影响最大，为什么？ 3．土的结构通常分为哪几种？它和矿物成分及成因条件有何关系？ 4．在土的三相比例指标中，哪些指标是直接测定的？

5．液性指数是否会出现IL>1.0和IL<0的情况？相对密度是否会出现Dr>1.0和Dr<0的情况？

6．判断砂土松密程度有几种方法？

7．地基土分几大类？各类土的划分依据是什么？

8．何谓土的级配？土的级配曲线是怎样绘制的？为什么土的级配曲线用半对数坐标？ 9．土的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？ 10．土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？

二．填空题

1．确定各粒组相对含量的方法称为颗粒分析试验，分为 法和 法。 2．砂粒与粉粒的分界粒径是 mm。

3．当砾类土或砂类土同时满足Cu≥ Cc = 两个条件时，视为良好级配。 4．土的结构可分为 、 和 三种基本类型。

5．粘性土随着含水量的增加而分别处于 、 、 及流动状态。

6．土粒的矿物成分取决于母岩的矿物成分及风化作用，可分为 矿物和 矿物。

7．土的物理性质指标中有三个基本指标可直接通过土工试验测定，它们分别是 、 和 。

8．土的物理性质指标中 可描述土体中孔隙被水充满的程度。

9．土中孔隙体积与土的总体积之比称为 。 10．土中孔隙体积与土的土粒体积之比称为 。

11．依相对密度的公式Dr =（emax－e）/(emax－emin)可知，当Dr = 时，表示土处 于最疏松状态。

12．依相对密度的公式Dr =（emax－e）/( emax－emin)可知，当Dr = 时，表示土处

1

于最密实状态。

三．单项选择题

1．某土的液限为40%，塑限为20%，则该土为（ ）。

A．砂土 B．粉土 C．粉质粘土 D．粘土 2．某土的液性指数为2，则该土处于（ ）状态。

A．坚硬 B．可塑 C．流动 3．对粘性土的性质影响最大的水是（ ）。

A．强结合水 B．弱结合水 C．气态水 4．对土体性质影响较大的气体是（ ）

A．非封闭气体 B．封闭气体 5．砂土和碎石土的主要结构形式是（ ）

A．单粒结构 B．蜂窝结构 C．絮状结构

6．下列哪个物理性质指标可直接通过土工试验测定（ ）。 A．孔隙比e B．孔隙率n C．饱和度Sr D．土粒比重ds 7．常用来控制填土工程施工质量的指标是：（ ） A．孔隙比e B．孔隙率n C．饱和度Sr D．干密度?ｄ 8．在土工试验室中，通常用（ ）测定土的密度

A．联合测定法 B．环刀法 C．比重计法 D．击实仪 9．若某砂土的天然孔隙比与其能达到的最大孔隙比相等，则该土（ ）

A．处于最疏松状态 B．处于中等密实状态 C．处于最密实状态 D．无法确定其状态 10．对粘性土进行分类定名的依据是（ ）

A．液限 B．塑性指数 C．液性指数 D．塑限

四．判断题

1．砾与砂的分界粒径是1mm。（ ）

2．颗粒级配曲线的粒径坐标是采用对数坐标。（ ）

3．某砂的不均匀系数为10，曲率系数为5，则该砂为良好级配。（ ）

4．级配良好的土，较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充，因而土的密实度较好。（ ）

5．土的含水量为土中水的质量与土的总质量之比。（ ） 6．孔隙比为土中孔隙体积与土粒体积之比。（ ） 7．粘性土中的粘粒含量越多，其塑性指数就越高。（ ） 8．甲土的饱和度大于乙土，则甲土的含水量一定高于乙土（ ） 9．若土中含有有机质时，其比重会明显地减少。（ ） 10．如果某土的饱和度为100%，则其含水量为100%。（ ）

11．对于同一种土，孔隙比或孔隙率愈大表明土愈疏松，反之愈密实。（ ） 12．土料的最大干密度和最优含水率不是常数。（ ） 13．在同一类土中，土的级配良好的土，易于压实，反之，则不易于压实。（ ） 14．土粒的比重在数值上等于土的密度。（ ） 15．从流动状态转变为可塑状态的界限含水率，称为液限。（ ） 16．从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率，称为塑限。（ ） 17．若土呈固体状态时，其含水率为零。（ ）

2

18．若土的液性指数IL≤0时，土处于坚硬状态。（ ）

19．粘性土土的含水率越高，越容易被压实。（ ）

20．若今有两种土，其性质指标如下表所示。试通过计算判断下列说法是否正确。

土样 性质指标 含水率（%） 土粒比重 饱和度（%） A 15 2.75 B 6 2.68 30 50 （1）.土样A的密度比土样B的大。（ ） （2）.土样A的干密度比土样B的大。（ ） （3）.土样A的孔隙比比土样B的大。（ ）

21．粘性土的含水率越低，越容易被压实。（ ） 22．依《建筑地基基础设计规范》的规定，若土的塑性指数大于10，且粒径大于0.075mm 的颗粒含量不超过总量的50%，则该土属于黏性土。（ ） 23．若土中粒径大于2mm的颗粒含量不超过总重的50%，粒径大于0.075mm的颗粒含 量超过总量50%，则该土属于砂土。（ ）

24．若土中粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%，则该土属于碎石土。（ ） 25．若土的塑性指数小于或等于10，粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总量的50%， 则该土属于粉土。（ ）

五．计算题

1． 已知某土样的体积为100cm3，烘干后质量为144.5g，土粒比重dS =2.70，含水量

??=32.2%，计算图

1－1中括号内的数值。?

图1－1

2．根据颗粒级配曲线，按下表（地基规范）分类法确定该土名称并判断其级配情况。

土的名称 砾砂 粗砂 中砂 细砂 粉砂 粒组含量 粒径大于2mm的颗粒占总质量25%～50% 粒径大于0.5mm的颗粒超过总质量50% 粒径大于0．25mm的颗粒占总质量50% 粒径大于0．075mm的颗粒占总质量85% 粒径大于0．075mm的颗粒占总质量50% 注：分类时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。

3

100小于某粒径的土粒含量（％）90807060504030201001001010.10.010.001土粒粒径d（mm）土的粒径分布曲线

3．全饱和粘性土的含水量为??=40%，土粒的相对密度ds =2. 7，求土的孔隙比e和干密度?d。

4．经勘察，某土料场有土料3×106m3，其天然孔隙比e 1 =1.20，问这些土料可填筑 e 2 =0.70的土堤多少m。

5． 粘性土的含水量? =36.4%，液限?L =48%，塑限?p =25.4%，根据塑性指数IP确定该 土的名称；计算该土的液性指数IL；按液性指数确定土的状态。

6．某土样经试验测得体积为100cm，湿土质量为187g，烘干后，干土质量为167g。若土的相对密度ds为2. 66，试求该土样的含水量?、密度?、孔隙比e、饱和度Sr。 7．某碾压土坝的土方量为20万方，设计填筑干密度为1.65g/cm。料场的含水率为 12.0%，天然密度为1.70g/cm3，液限为32.0%，塑限为20.0%，土粒比重为2.72。问： （1）为满足填筑土坝的需要，料场至少要有多少方土料？

（2）如每日坝体的填筑量为3000m3，该土的最优含水率为塑限的95%，为达到最佳碾压效果，每天共需加水多少？

（3）土坝填筑后的饱和度是多少？

3

3

3

第二章 土的渗透性和渗透问题

一．思考题

1．何谓达西定律，达西定律成立的条件有哪些？

2．实验室内测定渗透系数的方法有几种？它们之间有什么不同？ 3．渗透变形有几种形式？它们各自具有什么特征？

4．根据达西定律计算出的流速和土中水的实际流速是否相同？为什么？ 5．什么叫渗透力，其大小和方向如何确定？

6．土的渗透性与混凝土、透水石等可透水材料的渗透性有何区别？影响土渗透性的因素有哪些？

7．在进行渗透试验时，为什么要求土样充分饱和，如果未充分饱和，在试验中将会出现什么现象？测出的渗透系数是偏大还是偏小，试分析造成这些结果的原因。

8．在实验室做常水头或变水头渗透试验和在现场做抽水或注水试验均可测得土的渗透系数，这几种方法有何区别？各适用于什么条件？

9．渗透力是怎样引起渗透变形的？在工程上会有什么危害？防治渗透破坏的工程措施

4

有哪些？

10．发生管涌和流土的机理与条件是什么？与土的类别和性质有什么关系？在工程上如何判断土可能产生渗透破坏并进行分类的。

二．填空题

1．土渗透变形的基本形式有 、 。

2．影响渗透系数的主要因素有 、 、水温等。

3．渗透力是一种 力。它的大小和 成正比，作用方向与 相一致。

三．判断题

1．土样的渗透系数与流过土样断面的水的流量成正比。（ ） 2．土样中渗透水流的流速与水力坡降成正比。（ ） 3．常水头试验适用于透水性较强的粗粒土。（ ）

4．变水头试验适用于透水性较弱的粘性土。（ ）

5．渗透系数与土的级配、水温、土的密实度及土中封闭气体有关。（ ） 6．成层土水平方向渗流的平均渗透系数取决于最透水层的渗透系数和厚度。（ ） 7．成层土垂直方向渗流的平均渗透系数取决于最不透水层的渗透系数和厚度。（ ） 8．含有细砂夹层的粘性土中垂直渗透系数Ky大于水平渗透系数Kx。（ ） 9．渗透力是一种体积力。（ ）

10．在进行渗透试验时，如未对土样充分饱和，则测出的渗透系数偏大。（ ） 11．管涌常发生在砂砾土中。（ ） 12．流土常发生在粘性土中。（ ）

13．含有细砂夹层的壤土或粘土层中垂直渗透系数Ky大于水平渗透系数Kx 。（ ）

四．选择题

1．在渗流场中某点的渗透力（ ）

A．随水力坡降（水力梯度）增加而增加；

B．随水力坡降（水力梯度）增加而减少； C．与水力坡降无关。

2．在防治渗透变形措施中，那种措施不是控制水力坡降？（ ）

A．上游做垂直防渗帷幕或设水平铺盖；

B．下游挖减压沟；

C．溢出部位铺设反滤层。

3．下列关于影响土的渗透系数的因素中描述正确的：①粒径的大小和级配；②结构与孔隙比；③饱和度；④矿物成分；⑤渗透水的性质（ ）

A．仅①②对渗透系数有影响； B．④⑤对渗透系数无影响；

C．①②③④⑤对渗透系数均有影响。

4．不透水岩基上有水平分布的三层土，厚度为1m，渗透系数分别为k1 =1m/d， k2 =2m/d，k3 =10m/d，则等效土渗透系数kx为多少？（ ）

A．12m/d B．4.33m/d C．1.87m/d 5．下述关于渗透力的描述正确的为：（ ）①其方向与渗透路径方向一致；②其数值与水力坡降成正比；③是一种体积力

5

A．仅①②正确 B．仅①③正确 C．①②③都正确

五．计算题

1．室内做常水头渗透试验，土样截面积为70cm，两测压管间的土样长为10cm，两端作用的水头为7cm，在60s时间内测得渗透水量为100cm3，水温为15oC。试计算渗透系数k20。

2．一原状土样进行变水头试验，如图2－1所示，土样截面积为30㎝2，长度为4㎝，水头管截面积为0.3㎝，观测开始水头为160㎝，终了水头为150㎝，经历时间为5min，

0

试验水温为12.5C，试计算渗透系数k20。

3．如图2－2所示，某挖方工程在12m厚的饱和粘土中进行。粘土层下为砂层，砂层下测压管水位在砂层顶面以上10m，开挖深度为8m，试计算为保持基坑不发生流土（安全系数取2.0）至少需要深h多少米？

2

3

图2－1 图2－2

第三章 土的力学性质

一．思考题

1．为什么说土的压缩变形实际上是土的孔隙体积的减少？ 2．地基土的压缩模量和变形模量在概念上有什么区别？ 3．什么叫土的抗剪强度？

4．砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同？

5．为什么说土的抗剪强度不是一个定值？ 6．何谓土的极限平衡条件？

7．土体中发生剪切破坏的平面是不是剪应力最大的平面？在什么情况下，破坏面与最大剪应力面是一致的？一般情况下，破裂面与大主应力作用面成什么角度？

8．何谓灵敏度？

9．影响土的抗剪强度的因素有哪些？

10．如何从库仑定律和莫尔应力圆原理说明：当??1不变时，?3越小越易破坏；反之?3

不变时，?1越大越易破坏。

11．为什么饱和粘性土的不排水试验得到的强度包线是一条水平线？

二．判断题

1．由侧限压缩试验得出的e－p曲线愈陡，说明土的压缩性愈高。（ ）

6

2．只要土中孔隙水压力大于零，就意味着土的渗透固结尚未完成。（ ） 3．土的压缩系数越大，则其压缩模量就越高。（ ） 4．土体的破坏最先沿具有最大剪应力的平面发生。（ ）

5．对同一种土，剪切试验方法有多种，但测出的c、?值都是一样的。（ ）

6．用总应力法和有效应力法表示土的强度时，其理论剪破面并不发生在同一平面上。（ ）

7．土的灵敏度愈高，其结构性愈强，受扰动后的土的强度降低就愈显著。（ ） 8．十字板剪切试验是一种现场测定饱和土的抗剪强度的原位试验方法。（ ） 9．当土中某点任一方向的剪应力达到土的抗剪强度时，称该点处于极限平衡状态。（ ）

10．依照库仑定律和摩尔应力圆原理可知，当? 1不变时，? 3越小越易破坏。（ ） 11．土的抗剪强度是一个定值。（ ）

12．土体中发生剪切破坏的平面是剪应力最大的平面。（ ）

三．填空题

1．把粘性土地基按历史上曾受过的最大压力与现在所受的土的自重应力相比较，可将其分为 固结土、 固结土与 固结土。

2．土体的压缩系数被认为是由于土体中 减小的结果。

3．压缩曲线的坡度越陡，说明随着压力的增加，土孔隙比的减小愈 ， 4．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 。反之，压缩曲线的坡度越缓，说明随着压力的增加，土孔隙比的减小愈 ，因而土的压缩性愈 。《规范》采用a1—2 时，属低压缩性土；当a1—2 时，属中压缩性土；当a1—2 时，属高压缩性土。

5．由库仑定律可知，对于粘性土，其抗剪强度由 和 两部分构成。

6．组成土的抗剪强度的摩擦力??tan?主要来源于 摩擦和 摩擦。

7．对于粘性土，其粘聚力c一般由土粒之间的 作用和电分子引力等因素所形成。

8．为了模拟土体在现场可能受到的剪切条件，按剪切前的固结程度、剪切时的排水条件及加荷速率，把直接剪切试验分为 、 和 三种试验方法。 9．如果施工进度快，而地基上的透水性低且排水条件不良（例如在饱和软粘土地基上开挖基坑时的基坑稳定验算），可采用 试验或 试验测定土的抗剪强度指标。

10．某无粘性土地基?=30o，若地基中某点的小主应力? 3=100kPa，大主应力? 1=300kPa，则地基中可能产生的最大剪应力为 kPa，最大剪应力面与大主应力作用面的夹角为 。

11．用直接剪切试验测定土的抗剪强度指标时，对同一种土通常取 个土样。

四．选择题

1．太沙基建立了模拟饱和土体中某点的渗透固结过程的弹簧模型。试问该模型活塞中小孔的大小代表了土体的（ ）

A．渗透性大小 B．土颗粒大小 C．土体体积大小 D．作用在活塞上力的大小

2．室内测定土的压缩性指标的试验为（ ）

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

7

3．下列说法正确的是（ ）

A．压缩系数越大，土的压缩性越高 B．压缩指数越大，土的压缩性越低 C．压缩模量越大，土的压缩性越高 D．上述说法都不对

4．下列说法正确的是（ ）

A．土体的压缩是由于土体中孔隙体积减小 B．土体的压缩是由于土体中土颗粒体积减小 C．土体的压缩是由于土体中水和气体体积减小 D．土体的压缩是由于动水压力的作用

5．某场地地表挖去5m，则该场地土成为（ ） A．超固结土 B．欠固结土 C．正常固结土 6．饱和土的渗透固结过程应该是（ ） A．孔隙水压力不断增加的过程 B．有效应力的增加而孔隙水压力减小的过程 C．有效应力不断减小的过程

D．有效应力的减小而孔隙水压力增加的过程

7．土的强度是特指土的（ ）

A．抗剪强度 B．抗压强度 C．抗拉强度

8．某土的抗剪强度指标为c、?，该土受剪时将首先沿与大主应力作用面成（ ）

的面被剪破。

A．45 B．45 +?/2 C．45－?/2 D．45 +?

9．当地基土的透水性和排水条件不良，且建筑物施工速度较快时，应选择（ ）方法测定其抗剪强度指标。

A．不排水剪（快剪） B．固结不排水剪（固结快剪） C．固结排水剪（慢剪） 10．当地基土的透水性好，排水条件较佳，建筑物加荷速率较慢时，应选择（ ）方法测定其抗剪强度指标。

A．不排水剪（快剪） B．固结不排水剪（固结快剪） C．固结排水剪（慢剪） 11．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（ ）

0

0

0

0

的面被剪破。

A．45 B．45 +?/2 C．45－?/2 D．45 +? 12．下列各组试验当，必须使用原状土样的是（ ）。

A．含水率（量）、液限、塑限、和比重 B．含水率、压缩系数、和比重

C．最优含水率、压缩指数、和内摩擦角 D．无侧限抗压强度、压缩模量和粘聚力

13．无侧限抗压强度试验适用于（ ）的抗剪强度指标的测定。

A．砂土 B．粘性土 C．粉土 D．饱和粘性土

0

0

0

0

五．计算题

1．已知原状土样高h =2cm，截面积A =30cm2，重度? =19kN/m3，颗粒比重ds =2.70，含水率? =25%，进行侧限压缩试验，试验结果见表4－1，试绘制压缩曲线，并求土的压缩系数a1—2判别土的压缩性。

8

表3－1

压力（kPa） 稳定后的变形量∑△h（mm） 0 50 100 200 300 400 0 0.480 0.808 1.232 1.526 1.735 2．设砂土地基中某点的大主应力? 1=400kPa，小主应力? 3=200 kPa，砂土的内摩擦角 ?=250，粘聚力c=0，试判断该土是否破坏。

3．地基中某一单元土体上的大主应力? 1=400kPa，小主应力? 3=180 kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标为c=18kPa，? =200。试问(1)土中最大剪应力是多少？(2)土中最大剪应力面是否已剪破？（3）该土处于何种状态？

4．一组3个饱和粘性土试样，做三轴固结不排水剪切试验，试验结果见表3－2，试用作图法求该土样的总应力和有效应力强度指标ccu、?cu和c'、?'。

表3-2 固结压力? 3 （kPa） 100 200 300 剪 破 时 ? 1（kPa） 205 385 570 uf（kPa） 63 110 150

第四章 土中应力计算

一．思考题

1．什么是土的自重应力？地下水位的升降对地基中的自重应力有何影响？ 2．何谓基底压力？影响基底压力分布的因素有哪些？ 3．在集中荷载作用下地基中附加应力的分布有何规律？

4．假设作用于基础底面的总压力不变，若埋置深度增加对土中附加应力有何影响？ 5．什么叫柔性基础？什么叫刚性基础？这两种基础的基底压力分布有何不同？ 6．附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么？

二．填空题

1．地基中的应力一般包括由土体自重引起的 和由新增外荷引起的 。 2．在土中的应力里， 应力引起土体压缩， 应力影响土体的抗剪强度。 3．地下水位升降会引起土中自重应力的变化，地下水位升高则引起土体中的有效自重应力 ，地下水位下降引起土体中的有效自重应力 。

4．在中心荷载作用下，基底压力近似呈 分布；在单向偏心荷载作用下，当偏心距e

5．某均质地基，已知其重度? =17.6kN/m3，则地面下深度为3m处由上部土层所产生的竖直方向自重应力为 kPa。

6． 已知某地基土，重度? =19.3kN/m3，地下水位在地面以下2m处，则2m处由上部土 层所产生的竖向自重应力为 kPa。若地下水位以下土的饱和重度?sat =20.6kN/m,则地面以下4m处由上部土层所产生的竖向自重应力为 kPa。

7．已知某天然地基上的浅基础，基础地面尺寸为3.5m×5.0m，埋深d =2m，由上部结构传下的竖向荷载F =4500kN，则基底压力为 kPa。

8．计算条形基础的基底压力时，在基础的长边方向通常取L = 计算。

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3

三．判断题

1．在任何情况下，土体自重应力都不会引起地基的沉降。（ ） 2．地基土受压时间越长，变形越大，孔隙水压力也越大。（ ） 3．地下水位下降会增加地基中的有效自重应力。（ ）

4．附加应力? z不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积外相当大的面积之下。（ ） 5．在荷载分布范围内任意点沿垂线的附加应力? z值，随深度愈向下愈大。（ ） 6．土体只有竖向自重应力没有水平方向自重应力。（ ）

7．假设作用于基础底面的总压力不变，若埋置深度增加，土中某点的附加应力值将比埋深增加前少。（ ）

8．作用在基础上的水平应力也能在地基中引起附加应力。（ ）

四．选择题

1．由建筑物荷载或其它外载在地基内产生的应力称为（ ）

A．自重应力 B．附加应力 C．基底压力 D．基底附加压力

2．有两个不同的基础，其基础总压力相同，问在同一深度处，哪一个基础产生的附加应力大？（ ）

A．宽度小的基础产生的附加应力大 B．宽度小的基础产生的附加应力小

C．宽度大的基础产生的附加应力大 D．两个基础产生的附加应力相等 3．自重应力在均质土中呈（ ）分布。

A．折线分布 B．曲线分布 C．直线分布 D．均匀分布 4．地基中，地下水位的变化，会引起地基中的自重应力（ ）

A．增大 B．减小 C．不变 D．可能增大，也可能减小

5．某场地自上而下的土层分布为：第一层粉土，厚3m，重度?=18kN/m3；第二层粘土，厚5m，重度? =18.4kN/m3，饱和重度?sat =19kN/m3，地下水位距地表5m，试求地表下6m处土的竖向自重应力。（ ） A．99.8kPa B．109.8kPa C．111kPa D．109.2kPa

6．某柱下方形基础边长2m，埋深d =1.5m，柱传给基础的竖向力F =800kN，地下水位在地表下0.5m处，则基底压力P为（ ）。

A．220kPa B．230kPa C．210kPa D．215kPa

7．在上题中，设地基为粘土，重度? =18kN/m3，饱和重度?sat =19kN/m3，则基底附加压力Po为（ ）。

A．202kPa B．220kPa C．192kpa D．191.5kPa 8．下面有关自重应力的描述不正确的是：（ ）

A．在求地下水位以下的自重应力时，应取其有效重度计算 B．自重应力随深度的增加而增大

C．地下水位以下的同一土的自重应力按直线变化，或按折线变化

D．土的自重应力分布曲线是一条折线，拐点在土层交界处和地下水位处

五．计算题

1．某地基剖面图如图3－1所示，计算各分层处的自重应力，并绘制自重应力

10

沿深度的分布图。

图3－1 图3－2

2．如图3－2所示为一矩形基础，埋深1m，上部结构传至地面标高处的荷载为P =2106kN，荷载为单偏心，偏心距e =0.3m。试求基底中心点O，边点A和B下4m深度处的竖向附加应力。

3．甲乙两个基础，它们的尺寸和相对位置，及每个基底下的基底净压力均示于图3-3中，试求甲基础O点下2m深度处的竖向附加应力。

4．某挡土墙建于图示地基上，埋深2m，尺寸如图3-4中所示。墙受上部竖向荷载和墙身自重为Fv =1000kN/m，其作用位置距墙前趾A点为3.83m；墙背受有总水平推力Fh =kN/m，其作用点距墙底为3.5m。（不计墙后填土的影响）试求： （1）M，N点的竖向自重应力 （2）M，N点处的竖向附加应力

图3－3 图3－4

第五章 地基沉降计算

一．思考题

1．分层总和法计算基础的沉降量时，若土层较厚，为什么一般应将地基分层？如果地基为均质土，且地基中自重应力和附加应力均为（沿高度）均匀分布，是否还有必要将地基

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分层？

2．基础埋深ｄ>0时，沉降计算为什么要用基底附加压力？ 3．地下水位上升或下降对建筑物沉降有没有影响？

4．工程上有一种软土地基处理的方法――堆载预压法。它是在要修建建筑物的地基上 堆载，经过一段时间之后，移去堆载，再在上面修建建筑物。试从沉降控制的角度说明该方法处理地基的作用机理。

4． 超结土与正常固结土的压缩性有何不同？为什么？

二．判断题

1．由侧限压缩试验得出的e－p曲线愈陡，说明土的压缩性愈高。（ ） 2．只要土中孔隙水压力大于零，就意味着土的渗透固结尚未完成。（ ） 3．土的压缩系数越大，则其压缩模量就越高。（ ）

三．填空题

1．根据粘性土地基在荷载作用下的变形特征，可将地基最终沉降量分成三部分： 沉降， 沉降和 沉降。

2．饱和土体中的附加应力由 和 共同分担，前者所承担的应力 为 ，后者所承担的应力为 。

四．选择题

1．有一单面排水的土层在固结度达0.5时所需的时间为4年，若将该土层改为双面排水，其固结度同样为0.5时所需时间为（ ）

A．1年 B．2年 C．4年 D．8年

2．一双面排水的土层在固结度达0.5时所需的时间为1年，若将该土层改为单面排 水，其固结度同样为0.5时所需时间为（ ）

A．1年 B．2年 C．4年 D．8年 3．地基的变形一般是由（ ）引起

A．土的自重应力 B．附加应力 C．孔隙水压力 D．超静水压力 4．土的一维固结微分方程表示了（ ） A．固结度与时间t和深度z之间的关系 B．孔隙水压力与时间t的关系

C．孔隙水压力与时间t和深度z之间的关系

D．土的压缩性大小与固结快慢的关系

5．土层的固结度与施加的荷载大小有什么关系？（ ）

A．荷载越大，固结度越大 B．荷载越大，固结度越小 C．与荷载大小无关

五．计算题

1．某条形基础，宽度b =10m，基础埋深d =2m，受有铅直中心荷载F =1300kN/m，地面10m以下为不可压缩层，土层重度? =18.5kN/m3，压缩试验结果如表5-1所示，求基础中点下的稳定沉降量。

表5－1

压力（kPa） 稳定后的变形量∑△h（mm） 0 50 100 200 300 400 0 0.480 0.808 1.232 1.526 1.735 2．地基土的自重应力与附加应力分布如图5－1所示，试用分层总和法求地基的最终沉

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降量。地基的侧限压缩试验资料如表5－2所示。

表5－2

P（kpa） e

32 1.10 48 1.04 64 0.99 80 0.96 100 0.94 109 0.92 128 0.91 142 0.90 图5－1 图5－2

3．某厂房柱下单独方形基础，已知基础底面尺寸为4ｍ×4ｍ，埋深d =1.0ｍ，地基为粉质粘土，地下水位距天然地面3.4ｍ。上部荷重传至基础顶面F =1440kN，土的天然重度

3? =16.0kN/m3，饱和重度?sat =17.2kN/m，有关分层厚度和计算深度及其它计算资料如图5－2

所示。试用分层总和法计算基础最终沉降量。 e1.381.180.980.78050100150　e-p曲线200250300P(kPa)350

图5－3 图5－4

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4．有一单独基础，柱荷载F =1190kN，基础埋深d =1.5m，基础底面尺寸为4m×2m， 地基土层分布如图5－3所示。已知地基承载力标准值fk =150kPa，试按规范法计算该基础的最终沉降量。

图5－5 图5－6

5．已知某基础中点下的附加应力如图5－4所示，基底下有一薄透水砂层，其下为厚8m的饱和粘土层，粘土层下为密实透水砂层，假定此密实砂层不会发生变形。粘土层在自重应力作用下的孔隙比e1 =0.88，压缩系数av为0.00025kPa－1，渗透系数ｋ=2.0cm/年。试问地基固结度Uｔ=0.75时所需的历时ｔ。

6．某均质土坝及地基的剖面图如图5－5所示，其中粘土层的压缩系数av为2.4×10

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kPａ，初始孔隙比e1 =0.97，渗透系数k =2.0cm/a，坝轴线处附加应力分布如图中阴影部分所示，设坝体是不透水的。试求：

（1）粘土层的最终沉降量；

（2）当粘土层的沉降量达到12cm所需的时间。

7．某场地的地质资料如图5－6所示，地基土处于完全饱和状态，试计算由于地下水位下降4m引起的地表沉降量。（注：水位下降后，地下水位以上的土依然处于完全饱和状态）

第六章 挡土结构物上的土压力

一．思考题

1．影响土压力的因素有哪些？其中最主要的因素是什么？

2．何谓主动土压力、静止土压力、和被动土压力？试举实际工程实例。

3．为什么主动土压力是主动极限平衡时的最大值？而被动土压力是被动极限平衡时的最小值？

4．朗肯土压力理论和库仑土压力理论各采用了什么假定？分别会带来什么样的误差？ 5．朗肯土压力理论和库仑土压力理论在什么条件下具有相同的计算结果？ 6．试比较朗肯土压力理论和库仑土压力理论的优缺点和存在的问题。 7．墙后积水对挡土墙有何危害？

二．填空题

1．作用在墙背上的土压力有三种： 、 和 。

2．朗肯土压力理论适用条件为，挡土墙墙背 、 ，墙后填土表面 。

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3．库仑土压力理论的基本假定为： 、 。 4．静止土压力系数是 与 的比值。

5．挡土墙三种土压力中， 最大， 最小。

三．选择题

1．有下列土料，最宜作为挡土墙墙后填土材料的是：（ ）

A．粘性土 B．淤泥 C．粉土 D．砂砾石

2．重力式挡土墙按墙背的倾斜方向可分为仰斜、直立、和府斜三种形式。如用相同的计算方法和计算指标，其主动土压力以（ ）为最小。

A．仰斜 B．直立 C．府斜

3．重力式挡土墙按墙背的倾斜方向可分为仰斜、直立、和府斜三种形式。如用相同的计算方法和计算指标，其主动土压力以（ ）为最大。

A．仰斜 B．直立 C．府斜

4．对同一挡土墙，在填土的物理力学性质相同的条件下，（ ）最小 A．静止土压力 B．主动土压力 C．被动土压力

5．对同一挡土墙，在填土的物理力学性质相同的条件下，（ ）最大 A．静止土压力 B．主动土压力 C．被动土压力

6．库仑土压力理论比较适合于计算（ ）的主动土压力。 A．粘性土 B．淤泥 C．砂土 D．粉土

7．若产生主动土压力为Ea，被动土压力为Ep，所需的挡土墙位移量分别为△a、△p，则下述（ ）是正确的。

A．Ea﹥Ep，△a﹤△p B．Ea﹤Ep，△a﹥△p C．Ea﹤Ep，△a﹤△p D．Ea﹥Ep，△a﹥△p

8．朗肯土压力理论中，当墙后填土达到主动朗肯状态时，填土破裂面与水平面成（ ）。

A．45o＋?/2 B．45o－?/2 C．45o D．?/2

9．挡土墙墙后的内摩擦角?，对被动土压力的大小有何影响？（ ） A．?越大，被动土压力越大 B．?越大，被动土压力越小 C．?的大小对被动土压力无影响

10．挡土墙的墙背与填土的摩擦角?对被动土压力的大小有何影响？（ ） A．?越大，土压力越小 B．? 越大，被动土压力越大 C．与土压力大小无关，仅影响土压力作用方向。

四．计算题

1．某挡土墙高5m，假定墙背垂直光滑，墙后填土面水平，填土的粘聚力c =11kPa，内摩擦角? =200，重度? =18kN/m3，试求出墙背主动土压力（强度）分布图形。

1．朗肯理论计算如图6-1所示挡土墙上的主动土压力和被动土压力，并绘出压力分布图 3．计算如图6-2所示挡土墙上的主动土压力和被动土压力，并绘出压力分布图，设墙背竖直光滑。

4． 库仑公式和库尔曼图解法，分别求如图6-3所示挡土墙上的主动土压力的大小。 5．如图6-4所示为一重力式挡土墙，填土表面作用有局部荷载，如何考虑局部堆载对土压力的影响，当这些堆载离开墙背多远时，这种影响可以忽略不计？

6．如图6-5所示挡土墙，分别采用朗肯土压力理论和库仑土压力理论计算主动土压力的 大小、方向和作用点。设墙背光滑。

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图6-1 图6-2

图6-3 图6-4

图6-5 图6-6

7．高度为6m的挡土墙，墙背直立和光滑，墙后填土面水平，填土面上有均布荷载 q =30kPa，填土情况见图6-6，试计算墙背主动土压力及其分布图。

8．高度为6m的挡土墙，墙背直立和光滑，墙后填土面水平，填土面上有均布荷载q =30kPa，填土情况见图6－7，试计算墙背静止土压力及其分布图。

9．如图6－8所示挡土墙，填土情况及其性质指标标于图中，试用朗肯土压力理论计算A，B，C各点土压力（压强）的大小及土压力为零点的位置。

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图6－7 图6－8

第七章．土坡稳定分析

一．思考题

1．控制边坡稳定性的主要因素有哪些？

2．为什么说所有计算安全系数的极限平衡分析方法都是近似方法？由它计算的安全系数与实际值相比，假设抗剪强度指标是真值，计算结果是偏高还是偏低？

3．简化毕肖普条分法与瑞典条分法的主要区别是什么？为什么对同一问题毕肖普法计算的安全系数比瑞典法大？

4．为什么不同工程和不同工期容许安全系数不同？

二．选择题

1．无粘性土坡的稳定性主要取决于（ ）

A．坡高 B．坡角 C．坡高和坡角 D．土的性质

2．大堤护岸边坡，当河水高水位骤降到低水位时，边坡稳定性有何影响？（ ） A．边坡稳定性降低 B．边坡稳定性无影响 C．边坡稳定性有提高

三．计算题

1．一砂砾土坡，其饱和重度?sat为19kN/m，内摩擦角?为32，坡比为1:3。试问在干坡或完全浸水时，其稳定安全系数为多少？又问当有顺坡向渗流时土坡还能保持稳定吗？若坡比改成1:4，其稳定性又如何？

2．某工程需开挖基坑，深度H=6m，地基土的天然重度?=18.2kN/m3，?=150，c=12.0kPa，试用泰勒图表法确定安全系数为2时的基坑开挖坡角。

3．某土坡如图7－1所示，已知土坡高度H =6m，坡03

角? =55，土的重度? =18.6kN/m，粘聚力c =16.7kPa，内摩擦角? =120，试分别用瑞典条分法和简化毕肖普法验算土坡的稳定安全系数。

图7－1

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第八章 地基承载力

一．思考题

1．进行地基基础设计时，地基必须满足哪些条件？为什么？

2．地基发生剪切破坏的类型有哪些？其中整体剪切破坏的过程和特征怎样? 3．确定地基承载力的方法有哪几类？

4．确定地基极限承载力时，为什么要假定滑动面？各种公式中，你认为哪些假定较合理？哪些假定可能与实际有较大的差异？

5．临塑荷载Pcr的物理意义是什么？

6．为什么地基的极限荷载有时相差悬殊？什么情况下地基的极限荷载大？什么情况下地基的极限荷载小？极限荷载的大小取决于哪些因素？其中什么因素对极限荷载的影响最大？

二．填空题

1．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。

2．确定地基承载力的方法有 、 和 等几大类。 3．在进行地基极限承载力理论推导时，假定地基的破坏是 。

三．选择题

1．对同一地基，下列指标数值最小的是（ ）

A．P1/4 B．P 1/3 C．Pcr D．Pu

2．当地基土及其它条件相同时，将条形基础极限承载力计算公式用于矩形基础，其结果是（ ）

A．两者一致 B．偏于不安全 C．偏于安全 3．所谓地基极限承载力是指（ ）。

A．地基的变形达到上部结构极限状态时的承载力 B．地基中形成连续滑动面时的承载力 C．地基中开始出现塑性区时的承载力

4．根据载荷试验确定地基承载力时，P－S曲线开始不再保持线性关系时，表示地基土处于何种受力状态？（ ）

A．弹性状态 B．整体破坏状态 C．局部剪切破坏 5．载荷试验的曲线形态上，从线性关系开始变成非线性关系时的界限荷载称为（ ）。 A．容许荷载 B．临界荷载 C．临塑荷载 6．所谓临塑荷载，就是指：（ ）

A．地基持力层将出现塑性区时的荷载

B．持力层中出现连续滑动面时的荷载

C．持力层中出现某一允许大小塑性区时的荷载

7．粘性土（c、?不为零）地基上，有两个宽度不同但埋置深度相同的条形基础，试问：两个基础的临塑荷载哪个大？（ ）

A．宽度大的临塑荷载大 B. 宽度小的临塑荷载大

C．两个基础的临塑荷载一样大

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四．计算题

2．某条形基础，底宽ｂ=1.5ｍ，埋深ｄ=2ｍ，地基土的重度? =19kN/m3，抗剪强度指

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标为c =20kPa，? =20，试求：（1）该地基的Pcr和P1/4值；（2）若地下水位上升至地表下1.5ｍ，承载力有何变化（即P1/4又是多少）

2．有一条形基础，底宽b =3m，基础置于均质粉土地基中，埋深d =1m，地下水位在基底下2m处，粉土地基重度??=18kN/m3，饱和重度?sat =20kN/m3,c=5kPa，? =300，试分别求（并分析这些结果的差异） （1）fP1/4和fP1/3；

（2）按太沙基公式求极限承载力（基底光滑）； （3）按太沙基公式求极限承载力（基底完全粗糙）；

（4）若地下水位上升至基底面，按太沙基公式，极限承载力变化了多少？

3．地基条件如2题，改基础底宽b =4m，基础埋深d =1.5m。另已知粉土地基含水率 ? =25%，孔隙比e =0.85。

（1）按GB5007－2002规范求地基承载力设计值；

（2）若取安全系数Fs =2.5，按太沙基公式（基底完全粗糙）求承载力设计值。

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