土力學計算題

1、第一部分 土的物理性質(zhì)1、一粘土試樣，體積為 29cm3,濕土重力為 0.5N, 3= 40%, $= 27X 10-3N/ cm3求土樣飽和度；Sr,孔隙比e,孔隙率n。2、某飽和土樣，其含水量3=40%，液限泌=42%,塑限咖=20%，土體容重Y=18.2kN/m3,求II、|p、e與土粒比重Gs各為多少?dSrs 。1 es(1 n) wn3、試證明以下關(guān)系式:4、試證明以下關(guān)系式:5、某飽和土體積為97cm3，土的重力為1.98N, 土烘干后重力為1.64N,求3Y、e 及 Y。& 一擊實試驗土樣為1000cm3，測得其密度p= 1.95g/cm3，含水量3=18%，如拌制3=20%的

2、土樣，需加多少水？7、有一塊體積為60 cm3的原狀土樣，重1.05 N,烘干后0.85 N。已知土粒比重（相對密度）Gs=2.67。求土的天然重度、天然含水量、孔隙比e及飽和度S。8、 已知某粘性土的液限為42%,塑限為22%, 土粒密度s為27.5,飽和度為0.9, 孔隙比為1.6,試計算塑性指數(shù)、液性指數(shù)并確定粘性土的狀態(tài)。9、一體積為50cm3的土樣，濕土質(zhì)量為90g,烘干后質(zhì)量為68g, 土粒比重（相對密度）Gs = 2.69,求其孔隙比？若將土樣壓密，使其干密度達到1.61g/cm3,土樣孔隙比將減少多少？10、 用土粒比重Gs = 2.7,天然孔隙比為0.9的某原狀土開挖后運到另

3、處作路基 填料，填筑干密度要求達到1.65 g/cm3,試求填筑1m3的土需要挖方多少體 積？11、 已知某地基土試樣有關(guān)數(shù)據(jù)如下：天然重度=18.4kN/m3，干重度d = 13.2kN/m3;液限試驗，取濕土 14.5g，烘干后重10.3g:搓條試驗：取 濕土條5.2g,烘干后重4.1g，試確定土的天然含水量，塑性指數(shù)和液性指 數(shù)？12、某一取自地下的試樣，用環(huán)刀法測定其密度。環(huán)刀的體積為60cm3,環(huán)刀質(zhì) 量為50g,環(huán)刀加濕土質(zhì)量為182.5g,環(huán)刀加干土質(zhì)量為162.0g,試計算該 土樣的含水量、天然密度、干密度。13、 用某種土筑堤，土的含水量=15%，土粒比重 Gs= 2.67。

4、分層夯實，每 層先填0.5m,其重度=16kN/ m3,夯實達到飽和度= 85%后再填下一層， 如夯實時水沒有流失,求每層夯實后的厚度。14、 已知一土樣天然重度=17kN/ m3，干重度d= 13kN/ m3,飽和重度sa=18.2kN/ m3,求該土樣的飽和度 S、孔隙比e及天然含水量？15、 已知一土樣，土粒比重 Gs = 2.7,含水量 =35%，飽和度 Sr=0.9,試求該 土樣的天然重度、干重度各為多少？并求在100m3的天然土中的干土重量。16、 用干土（土粒比重 Gs = 2.67）和水制備一個直徑 50mm,長100mm的圓柱 形壓實土樣,要求土樣的含水量為 16%,空氣占總

5、體積含量 18%。試求制 備土樣所需干土和水的體積、土樣的重度、孔隙比和飽和度？17、 已知土樣的土粒比重 Gs = 2.70,含水量 =30%，貝U 10kN的土重中干土和 水的重量各為多少？若土樣的孔隙率 n= 50%,則此時孔隙的體積為多少？18、 某飽和砂土，測得其含水量=25%，土粒比重Gs = 2.65。試求其容重、 干容重d及孔隙比e。19、 有一原狀土樣經(jīng)實驗測得：容重=18.9kN/m3,含水量 =18.4%，土粒容 重s= 27kN/m3。試求土的孔隙率n、孔隙比e和飽和度Sr。20、 測得砂土的天然重度 =17.6kN/m3，含水量 =8.6%，土粒比重Gs = 2.66

6、, 最小孔隙比emin = 0.462,最大孔隙比emax= 0.710,求砂土的相對密實度 Dr。第二部分：土的滲透性、應力及沉降量計算（共10題）1. 一種粘性土的土粒密度ps=2.7，孔隙比e=0.58，試求該土的臨界水頭梯度。2. 如下圖所示，在長為10cm面積8cm2的圓筒內(nèi)裝滿砂土。經(jīng)測定，粉砂的ds=2.65 ,e=0.9，筒下端與管相連，管內(nèi)水位高出筒5cm（固定不變），水流自下而上通過試樣后可溢流出去。求動水力的大小并判斷是否會產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。3. 透水粘土層厚4米，位于厚各4米的兩層砂之間，水位在地面下2米，位于粉砂層內(nèi),已知各土層的密度如下圖所示，求細砂層底面的有效自重應力

7、，并繪制分布圖。14m1IF粉砂=1.68g/cm3 sat=1.94g/cm314mIF粘土sat=2.04g/cm34m1L細砂3sat=1.98g/cm4. 某工程地基為粉土，層厚4.80m。地下水位位于地表面下1.0m處，地下水位以上粉土呈毛細飽和狀態(tài)，粉土的飽和重度丫sat=20KN/m3，計算粉土層底面處土的有效自重應力。5. 地基為細砂，丫 =17KN/m3, 丫 sat=20KN/m3，層厚5.0m。地下水位位于地表面下 2.0m處, 地下水位以上1.0m范圍內(nèi)的細砂呈毛細飽和狀態(tài)，計算細砂層底面處土的有效自重應力。6. 某土層剖面為：1.5m厚的粉砂表土層丫 =18kN/m3

8、;其下是3m厚的粘土層，丫 sat =20kN/m3, 為透水層；再下面是 4m厚的礫砂層，丫 sat=18.5kN/m3。地下水位在粘土層頂面處。試計算 并繪出有效自重應力沿深度的分布圖。7. 某建筑物的基礎(chǔ)平面尺寸如右下圖，基礎(chǔ)埋深d=2.0m,已知基底壓力p=200kpa,基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)土的重度r=20KN/m3,計算基底A點以下4m處的豎向附加應力。、-L. /bZ /b1.61.82.03.01.00.1950.1980.20.2032.00.1100.1160.120.1313.00.0640.0690.0730.083附表：均布荷載角點下的附加應力系數(shù)-13A2544m*4mn

9、4m處的地基中豎向附加應力8. 某矩形基礎(chǔ)底面處的附加壓力為p，已知在其角點以下z1 5kpa，求基礎(chǔ)中心點下 z=2m的豎向附加應力 z。9.某矩形基礎(chǔ)底面中點下地基中自重應力與附加應力分布如下圖所示，已知此地基土的p-e曲線如下表，試用分層總和法求基底中點下層厚為1.0米的第二層土的最終沉降量。P(kpa)3646567088116e1.101.060.980.900.880.8610. 已知如下圖所示某方形基礎(chǔ)底面尺寸為4m*4m地基土的壓縮模量為 3Mpa基底附加應力為100kpa，矩形面積角點下的平均附加應力系數(shù)值如下表所示，試用應力面積法計算基 底中點下第三層土的最終沉降量。L/b

10、z/ba1.01.20.21491.01.40.20431.01.60.19391.01.80.18401.02.00.1746第三部分 土的抗剪強度(共 20 題)1. 在地基中取出飽和的粘土試樣作三軸固結(jié)排水試驗，結(jié)果如下：100kPa, 破壞時235kPa；50kPa, 破壞時135kPa；計算：有效應力強度指標c ,；試樣實際發(fā)生的破壞面的方向與大主應力面的夾角是多少？2. 進 行 一 種 粘 土 的 三 軸 固 結(jié) 不 排 水 試 驗 。 在 圍 壓 3 200kPa 時 ， 測 得 破 壞 時13 2kPa ；在圍壓3 50kPa時，測得破壞時13 100kPa。求其固結(jié)不排水強度

11、指標 ccu 和 cu 。100kPa 的圍壓下固結(jié)，讓孔壓完全消散后，再進行不排水試驗，1? 時，試樣開始破壞？3.某一粘土 Ccu=10kpa,cu=30，試樣飽和進行三軸試驗，先在4. 已知某土體的粘聚力 C =20kpa , $ =30 ,當土體某點承受i=300kpa ,(T 3=l00kpa時其應 力狀態(tài)如何？=280KPa時，測得此砂樣破壞時的=300KPa時，測得此砂樣破壞時的=150KPa時，測得此砂樣破壞時的5. 已知某土體的粘聚力 C =10kpa , $ =30 ,當土體承受i=400kpa, (T 3=150kpa時其應力狀 態(tài)如何？6. 某工程取干砂試樣進行剪切實驗

12、，當施加的法向應力b t f=196KPa,求此砂樣的內(nèi)摩擦角。7. 某工程取干砂試樣進行剪切實驗，當施加的法向應力b t f=173KPa,求破壞時的大主應力和小主應力值。8. 某工程取干砂試樣進行剪切實驗，當施加的法向應力b t f=87KPa求大主應力作用面與剪切破壞面所成角度。9. 某砂土地基中一點的大小主應力分別為500KPa和180KPa,其內(nèi)摩擦角為 36,求該點最大剪應力為多少？最大剪應力面上的法向應力為多少？10. 某工程砂土地基中一點的大小主應力分別為500KPa和150KPa,其內(nèi)摩擦角為36，問 此點是否已達極限平衡狀態(tài)，為什么？11. 某工程砂土地基中一點的大主應力分

13、別為600KPa,其內(nèi)摩擦角為30,若要使該點達到極限平衡狀態(tài)，這時小主應力應為多少？12. 一種土，測得其 C= 9.8kPa ,$ 15，當該土某點 b= 280kPa,T = 80kPa 時，該點土 體是否已達極限平衡狀態(tài)。13. 已知某工廠地基土的抗剪強度指標粘聚力c=20kPa,內(nèi)摩擦角$ =28,在此地基中某平面上作用有總應力為 170 KPa,該應力與平面法線的夾角為 30。試問該處會不會發(fā)生剪切14. 地基內(nèi)某點的大主應力為550kpa，小主應力為 300kpa，超孔隙水壓力為 100kpa。土的有效粘聚力c=2 0 kPa，有效內(nèi)摩擦角$=24 ，判斷該點是否達到破壞狀態(tài)。1

14、5. 一粘土樣進行固結(jié)不排水試驗，施加圍壓b3=200 kPa,試件破壞時主應力差b 1- b 3=280kPa。如果破壞面與水平面夾角為57,求內(nèi)摩擦角及破壞面上的法向應力和剪應力。16. 某完全飽和土樣,已知土的抗剪強度指標為cu=35 kPa,$ u=0； ccu=12 kPa, $ cu=12；cx =3 kPa,$/ =28，若該土樣在b 3= 200 kPa作用下進行三軸固結(jié)不排水試驗，則破壞時的b 3約為多少？17. 某完全飽和土樣，已知土的抗剪強度指標為c /=3 kPa,$/ =28,若該土樣在小主應 力 250kPa, 大主應力為 400kpa, 超孔隙水壓力為 160 k

15、pa 時土樣可能破裂面上的剪應力是多 少？土樣是否會被破壞？請計算說明。18. 已知地基中一點的大主應力為400kpa，地基上的粘聚力和內(nèi)摩擦角分別為0和30,求該點的抗剪強度。19. 某飽和軟土地基，丫 sat=16 kN/m3 , cu=10 kPa , u=0, cz =2 kPa , / =20。，側(cè) 壓力系數(shù)為Ko=0.5，今在地基上大面積堆載 50kPa,當土的固結(jié)度達到 100%時，試求地基 中距地面5m深處、與水平面成 55角的平面上土的抗剪強度是多少？20. 地基內(nèi)某點的大主應力為550kpa，小主應力為 300kpa，孔隙水壓力為100kpa。土的有效粘聚力為c=20kpa，有效內(nèi)摩擦角$=24 。判斷該點是否達到破壞狀態(tài)。=20kPa第四部分土壓力1、 已知擋土墻高 H = 10m,墻后填土為中砂，=18kN/m , sat= 20kN/m ,二30 ;墻背垂直、光滑、填土面水平。試計算總靜止土壓力Eo;當?shù)叵滤簧仙岭x墻頂6m時，計算墻所受的Ea與水壓力Wo2、計算并繪制作用在圖1所示擋土墻上的被動土壓力分布圖及其合力（墻背垂直、光滑，墻后填土面水平）9kPaylSkN/m3 tp=20 clSkPav2 = 20kN/m3(p=25 c2= 15kPa3、用