土力學(xué)與基礎(chǔ)工程分章習題及答案(總)(匯編)

1、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程分章習題及答案(總)(匯編)第1章土的物理性質(zhì)與工程分類一填空題1 顆粒級配曲線越平緩，不均勻系數(shù)越大，顆粒級配越好。為獲得較大密實度，應(yīng)選擇級配良好的土料作為填方或砂墊層的土料。2 粘粒含量越多，顆粒粒徑越小，比表面積越大，親水性越強，可吸附弱結(jié)合水的含量越多，粘土的塑性指標越大3 塑性指標Ip=wLwpIp=wLwp，它表明粘性土處于可塑狀態(tài)時含水量的變化范圍，它綜合反映了粘性、可塑性等因素。因此規(guī)范規(guī)定：10Ip171017Ip17為粘土。4 對無粘性土，工程性質(zhì)影響最大的是土的密實度，工程上用指標ee、DrDr來衡量。5 在粘性土的物理指標中，對粘性土的性質(zhì)影響較大的指

2、標是塑性指數(shù)IpIp。6 決定無粘性土工程性質(zhì)的好壞是無粘性土的相對密度，它是用指標DrDr來衡量。7 粘性土的液性指標IL=wwpwLwpIL=wLwpwwp ，它的正負、大小表征了粘性土的軟硬狀態(tài)，規(guī)范按ILIL將粘性土的狀態(tài)劃分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑。8 巖石按風化程度劃分為微風化、中等風化、強風化。9 巖石按堅固程度劃分為硬質(zhì)巖石，包括花崗巖、石灰?guī)r等；軟質(zhì)巖石，包括頁巖、泥巖等。10某砂層天然飽和重度sat=20sat=20kN/m3，土粒比重Gs=2.68Gs=2.68，并測得該砂土的最大干重度dmax=17.1dmax=17.1kN/m3，最小干重度dmin=15.4dm

3、in=15.4kN/m3，則天然孔隙比ee為0.68，最大孔隙比emax=emax=0.74，最小孔隙比emin=emin=0.57。11砂粒粒徑范圍是0.0752mm，砂土是指大于2mm粒徑累計含量不超過全重50%，而大于0.075mm粒徑累計含量超過全重50%。12親水性最強的粘土礦物是蒙脫石，這是因為它的晶體單元由兩個硅片中間夾一個鋁片組成，晶胞間露出的是多余的負電荷，因而晶胞單元間聯(lián)接很弱，水分子容易進入晶胞之間，而發(fā)生膨脹。二問答題1 概述土的三相比例指標與土的工程性質(zhì)的關(guān)系？答：三相組成的性質(zhì)，特別是固體顆粒的性質(zhì)，直接影響土的工程特性。但是，同樣一種土，密實時強度高，松散時強度低

4、。對于細粒土，水含量少則硬，水含量多時則軟。這說明土的性質(zhì)不僅決定于三相組成的性質(zhì)，而且三相之間量的比例關(guān)系也是一個很重要的影響因素。2 常見的黏土礦物有哪些？試述黏土礦物顆粒與粗顆粒土比較有那些特點及特性？答：常見的粘土礦物有蒙脫石，伊利石和高齡石。黏土的顆粒很細，粘粒粒徑d0.005d450f0450Pa，逐漸降低為f045f01Dr1和Dr1Dr1010, Ip0.63(wL20)=0.6312=7.56Ip0.63(wL20)=0.6312=7.56，wL=32%40wL=32%10Cu10的土才會發(fā)生管涌；2水力條件：滲流力能夠帶動細顆粒在孔隙間滾動或移動是管涌發(fā)生的水力條件，可用管

5、涌的水力梯度來表示。三、判斷題1 土的滲透系數(shù)k越大，土的滲透性也越大，土中的水頭梯度I也越大。（ ）2 含有細砂夾層的粘土層中垂直滲透系數(shù)KzKz大于水平滲透系數(shù)KxKx。 （ ）3 土中一點的滲透力大小取決于該點孔隙水總水頭的大小。 （ ）四、計算題1如圖所示的常水頭滲透試驗，若土樣（2）的滲透系數(shù)是土樣（1）的2倍，試繪出試樣的孔隙水壓力（即滲透壓力）分布圖，并求土樣（1）所受的滲透力，判斷其滲透穩(wěn)定性。解：1.設(shè)試樣（1）和試樣（2）的水頭損失分別為h1和h2，總水頭損失為h,則5w h1+h2=h=40-25=15cm （1）根據(jù)滲流連續(xù)原理，流經(jīng)兩砂樣的滲透速度v20w應(yīng)相等，即v

6、1=v2，按達西定律v=ki，則30w k1i1=k2i2又k2=2k1，i1=h1/L1=h1/5，i2=h2/L2=h2/5，所以h1=2h2 （2）由（1）（2）兩式得h1=10cm，h 2=5cm2.由i1=h1/L1=10/5=2 得土樣（1）所受的滲流力J=wi=2w2.如圖所示的滲透試驗裝置，在圓形截面容器內(nèi)裝有兩種土樣，下面為粉土，土樣長度分別為L1，L2，在砂層頂面引出一測壓管，管內(nèi)水面與水源容器內(nèi)水面高度差為h1，若試驗裝置總水頭差為h，則砂土的滲透k1與粉土的滲透系數(shù)k2之比值k1/k2為多少？解：設(shè)粉土的水頭損失h1h1，砂土的水頭損失為h2h2，則h1=h1h1=h1

7、h2=hh1h2=hh1 （1）根據(jù)滲流連續(xù)原理，流經(jīng)兩砂樣的滲透速度v20w應(yīng)相等，即v1=v2，按達西定律v=ki，則k1i1=k2i2k1i1=k2i2即k1h1L1=k2h2L2k1L1h1=k2L2h2 （2）綜合（1）、（2）可得k1/k2=(hh1)L1hL2k1/k2=hL2(hh1)L14 地層由三層土構(gòu)成，表層為砂，飽和重度為19.2kN/m319.2kN/m3，天然重度為16.8kN/m316.8kN/m3，滲透系數(shù)1103cm/s1103cm/s；中層為黏土，飽和重度為17.6kN/m317.6kN/m3，天然重度為16.0kN/m316.0kN/m3，滲透系數(shù)1106

8、cm/s1106cm/s，最下層為砂層，地下水位位于表層砂中，下層砂中含承壓水，地層剖面如圖，試計算：（1） 每日通過每平方米黏土層面積上的滲透量。（2） 黏土層頂部與底部的孔隙水壓力u，有效應(yīng)力和總應(yīng)力值。解：（1）設(shè)粘土的水頭損失為h1h1，黏土以上砂土的水頭損失為h2h2，總水頭損失為hh，則h1+h2=h=4.5mh1+h2=h=4.5m （a）根據(jù)滲流連續(xù)原理，k1h1L1=k2h2L2k1L1h1=k2L2h2，即2000h2=h1h2=h1 （b）由（a）、（b）得h2=0.0022h2=0.002200，h14.5mh14.5m每日通過每平方米黏土層面積上的滲透量為Q=v864

9、00=1105864004.5/3=1.296m3Q=v86400=1105864004.5/3=1.296m3（2） 土層頂部孔隙水壓力uA=1.5w=15kN/m2uA=1.5w=15kN/m2總應(yīng)力為A=1.516.8+19.21.5=54kN/m2A=1.516.8+19.21.5=54kN/m2有效應(yīng)力粘土層底部孔隙水壓力為uB=9w=90kN/m3uB=9w=90kN/m3總應(yīng)力為B=1.516.8+1.519.2+17.63=106.8kN/m2B=1.516.8+1.519.2+17.63=106.8kN/m2有效應(yīng)力為第三章地基土的應(yīng)力與變形一 填空題1。附加應(yīng)力引起土體壓縮

10、，有效應(yīng)力影響土體的抗剪強度。2一般情況下，自重應(yīng)力不會引起地基沉降，附加應(yīng)力引起地基的沉降，在成土年代不久，地下水位升降等情況自重應(yīng)力也會引起地面沉降。3土中豎向附加應(yīng)力zz的影響深度與xzxz相比，zz的影響深度要大，xzxz在荷載兩側(cè)最大。4應(yīng)力自基礎(chǔ)底面起算，隨深度呈非線性變化，自重應(yīng)力自地基表面起算，隨深度呈線性變化。5壓縮系數(shù)a=de/dpa=de/dp，壓縮模量Es=1+e1aEs=a1+e1，則土的壓縮性愈高，這兩個指標通過固結(jié)試驗，繪制壓縮曲線得到。6超固結(jié)比OCR指的是土層歷史上所經(jīng)受的先期固結(jié)壓力pcpc與現(xiàn)有覆蓋土重p1p1之比，根據(jù)OCR的大小可把粘性土分為正常固結(jié)土

11、，超固結(jié)土和欠固結(jié)土三大類。OCR1的黏土屬欠固結(jié)土。7土的壓縮實驗是在側(cè)限條件下完成的。壓縮定律是a=de/dpa=de/dp，其中aa稱為壓縮系數(shù)，它反映了單位壓力增量作用下土的孔隙比的減小。9 壓縮系數(shù)a=a=e1e2p2p2p2p2e1e2，a12a12表示壓力范圍，p1p1=地基某深度處土中自重應(yīng)力，p2p2=地基某深度處土中自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和的壓縮系數(shù)，工程上常用a12a12來評價土的壓縮性的高低，當a120.1MPa1a120.1MPa1時屬于低壓縮性土，當0.1a120.1MPa10.5MPa10.1a120.1MPa10.5MPa1時屬中等壓縮性土，當a120.5MPa1

12、a120.5MPa1時屬中等壓縮性土。10 用分層總和法計算沉降時，采用壓縮系數(shù)指標使沉降計算值偏小，采用基礎(chǔ)中點下附加應(yīng)力指標又使計算值偏大，相互有所補償。10飽和黏土的沉降由瞬時沉降，固結(jié)沉降，次壓縮沉降組成。11壓縮試驗中，環(huán)刀土樣置于剛性護環(huán)中，所以稱此試驗為側(cè)限壓縮試驗，用該實驗測的壓縮指標aa、EsEs稱為壓縮性指標，壓縮試驗每級荷載下壓至變形穩(wěn)定，所以由此試驗測出的指標可用來計算地基的沉降。二問答題1簡述太沙基的有效應(yīng)力原理。答：，飽和土中任意點的總應(yīng)力總是等于有效應(yīng)力加上孔隙水壓力uu。2 用彈性理論求解土中附加應(yīng)力的基本假設(shè)是什么？答：計算地基中的附加應(yīng)力時，一般假定地基土是

13、各向同性的、均質(zhì)的線性變形體，而且在深度和水平方向上都是無限延伸的，即把地基看成是均質(zhì)的線性變形空間（半無限體），這樣就可以直接采用彈性力學(xué)中關(guān)于彈性半空間的理論解答。計算基底附加應(yīng)力時，通常將基底看成是柔性荷載，而不考慮基礎(chǔ)剛度的影響。3 何謂土的附加應(yīng)力？計算附加應(yīng)力有何工程意義？答：對一般天然土層來說，自重應(yīng)力引起的壓縮變形在地質(zhì)歷史上早已完成，不會再引起地基的沉降，附加應(yīng)力則是由于修建建筑物以后在地基內(nèi)新增加的應(yīng)力，因此它是使地基發(fā)生變形，引起建筑物沉降的主要原因。4試列舉出土中自重應(yīng)力也能引起地面沉降的幾種情況。答：通常土的自重應(yīng)力不會引起地基變形，因為正常固結(jié)土的形成年代很久，早已

14、固結(jié)穩(wěn)定。只有新近沉積的欠固結(jié)土或人工填土，在自重作用下尚未固結(jié)，需要考慮土的自重引起的地基變形。此外，地下水的升降，將會引起土中自重應(yīng)力大小的變化，使土體發(fā)生變形（如壓縮、膨脹或濕陷等）。5 試述EsEs、E0E0的物理意義？如何確定？主要用途？答：壓縮模量EsEs是在完全側(cè)限的條件下得到的，為豎向正應(yīng)力與相應(yīng)的正應(yīng)變的比值，該參數(shù)將用于地基最終沉降計算的分層總和法。變形模量E0E0是根據(jù)現(xiàn)場載荷試驗得到的，是指土在側(cè)向自由膨脹條件下正應(yīng)力與相應(yīng)的正應(yīng)變的比值。該參數(shù)將用于彈性理論法最終沉降計算中，但載荷實驗中所規(guī)定的沉降穩(wěn)定標準帶有很大的近似性。6 說明分層總和法利用公式s=a(p1p2)

15、1+e1h1s=1+e1a(p1p2)h1，計算hh厚土層的沉降量時，公式中p1p1、p2p2、ee、aa的物理意義？答：p1p1：土層上下表面自重應(yīng)力的平均值，(c1+c0)/2(c1+c0)/2。p2p2土層上下表面自重應(yīng)力的平均值(c1+c0)/2(c1+c0)/2與附加應(yīng)力平均值(z1+z0)/2(z1+z0)/2之和。e為根據(jù)土層的自重應(yīng)力平均值即p1p1，從壓縮曲線上得到相應(yīng)的孔隙比。a為土層的壓縮系數(shù)，a=e1e2p2p1a=p2p1e1e2，e2e2與p2p2對應(yīng)。7 何為地基的固結(jié)度？寫出其表達式（分別用沉降量和有效應(yīng)力表示）。答：土的固結(jié)度是指地基土在某一壓力作用下，經(jīng)歷時

16、間tt所產(chǎn)生的固結(jié)變形（沉降）量與最終固結(jié)變形（沉降）量之比。用沉降量表示為 U=sct/scU=sct/sc用有效應(yīng)力表示為 。8 試說明壓縮系數(shù)aa的意義及其工程應(yīng)用。答：壓縮系數(shù)是土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與豎向有效應(yīng)力增量的比值，即epep曲線中某一壓力段的割線斜率。為了便于比較，通常采用壓力段由p1=0.1MPap1=0.1MPa增加到p2=0.2MPap2=0.2MPa時的壓縮系數(shù)a12a12來評定土的壓縮性如下：當 a120.1MPa1a120.1MPa1時，為低壓縮性土；0.1MPa_1a120.5MPa10.1MPa_1a120.5MPa1 時，為中壓縮性土；a120.5M

17、Pa1a120.5MPa1時，為高壓縮性土。9 試說明壓縮模量EsEs的意義答：壓縮模量EsEs是在完全側(cè)限的條件下得到的，為豎向正應(yīng)力與相應(yīng)的正應(yīng)變的比值，該參數(shù)將用于地基最終沉降計算的分層總和法。10 簡述“分層總和法”確定計算深度znzn的方法。答：地基沉降計算深度znzn的新標準應(yīng)滿足下列條件：由該深度處向上取按表規(guī)定的計算厚度zz所得的計算沉降量應(yīng)滿足下述要求（包括考慮相臨荷載的影響）：按上式所確定的沉降計算深度下如有較軟弱土層時，尚應(yīng)向下繼續(xù)計算，至軟弱土層中所取規(guī)定厚度zz的計算沉降量滿足上式為止。11。列舉出影響基底壓力分布規(guī)律的因素。答：有基礎(chǔ)剛度、荷載及土性等。12什么是基

18、底附加壓力？計算基底附加壓力有何工程意義？答：建筑物建造前，土中早已存在自重應(yīng)力，基底附加壓力是作用在基礎(chǔ)底面的壓力與基底處建前土中自重應(yīng)力之差，是引起地基附加應(yīng)力和變形的主要因素。13何為有效應(yīng)力？研究有效應(yīng)力有何工程意義？答：飽和土是由固體顆粒構(gòu)成的骨架和充滿其間的水組成的兩相體，當外力作用于土體后，一部分由土骨架承擔，并通過顆粒之間的接觸面進行應(yīng)力的傳遞，稱為有效應(yīng)力。另一部分則由孔隙中的水來承擔，水雖然不能承擔剪應(yīng)力，但卻能承受法向應(yīng)力，并且可以通過連通的孔隙水傳遞，這部分水壓力稱為孔隙水壓力。土的變形（壓縮）和強度的變化都只取決于有效應(yīng)力的變化。引起土的體積壓縮和抗剪強度發(fā)生變化的原

19、因，并不是作用在土體上的總應(yīng)力，而是總應(yīng)力與孔隙水壓力之間的差值有效應(yīng)力?？紫端畨毫Ρ旧聿荒苁雇涟l(fā)生變形和強度的變化。這是因為水壓力各方向相等，均衡的作用于每個土顆粒周圍，因而不會使土顆粒移動，導(dǎo)致孔隙體積的變化。它除了使土顆粒受到浮力外，只能使土顆粒本身受到靜水壓力，而固體顆粒的壓縮模量很大，本身壓縮可忽略不計。另外，水不能承受剪應(yīng)力，因此孔隙水壓力自身的變化也不會引起土的抗剪強度的變化，正因為如此，孔隙水壓力也被稱為中性壓力。14什么是基底壓力？答：建筑物的荷載是通過自身基礎(chǔ)傳給地基的?；讐毫κ亲饔糜诨A(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)，它與荷載的大小和分布、基礎(chǔ)的剛度、基礎(chǔ)的埋深以及地基土的性質(zhì)等多種

20、因素有關(guān)。15何為飽和粘性土的滲透固結(jié)？試說明固結(jié)過程中土中應(yīng)力的轉(zhuǎn)換過程（即滲透固結(jié)過程與有效應(yīng)力原理的關(guān)系）。答：飽和土在壓力作用下隨土中水體積減小的全過程，稱為土的固結(jié)。在飽和土的固結(jié)過程中任意時間t，根據(jù)平衡條件，有效應(yīng)力與超孔隙水壓力uu之和總是等于總應(yīng)力通常是指作用在土中的附加應(yīng)力zz，即由上式可知，當在加壓的那一瞬間，由于u=u=u=zu=z，所以，而當固結(jié)變形完全穩(wěn)定時，則，u=0u=0。因此，只要土中孔隙水壓力還存在，就意味著土的滲透固結(jié)變形尚未完成。換而言之，飽和土的固結(jié)就是孔隙水壓力的消散和有效應(yīng)力相應(yīng)增長的過程。16地基變形按其特征分為哪幾種？其定義是什么？答：分為瞬時

21、沉降、固結(jié)沉降和次壓縮沉降。瞬時沉降是緊隨著加壓后地基即時發(fā)生的沉降，地基土在外荷載作用下其體積還來不及發(fā)生變化，主要是地基土的畸曲變形，也稱畸變沉降、初始沉降或不排水沉降。固結(jié)沉降是由于在荷載作用下隨著土中超孔隙水壓力的消散，有效應(yīng)力的增長而完成的。次壓縮被認為與土的骨架蠕變有關(guān)；它是在超孔隙水壓力已經(jīng)消散、有效應(yīng)力增長基本不變之后仍隨時間而緩慢增長的壓縮。17地下水位的變化對土的自重應(yīng)力有何影響？當?shù)叵滤煌蝗唤德浜途徛德鋾r，對土的自重應(yīng)力影響是否相同？為什么？答：當?shù)叵滤辉诘鼗至又猩仙?，使土的有效自重?yīng)力減小，反之，當?shù)叵滤辉诘鼗至又邢陆担瑒t土中有效自重應(yīng)力增大。地下水位突

22、然降落時，由于土還未來得及反應(yīng)，地基的附加沉降不會發(fā)生，而當?shù)叵滤徛德鋾r，地基土會由于有效自重應(yīng)力增大而出現(xiàn)附加沉降。18有兩相鄰剛性建筑物，建于均質(zhì)地基上，基底壓力均勻分布，若兩建筑物同時興建，試問兩建筑物是否會同時沉降，為什么？各向什么方向傾斜？若其中一個建筑物先建，經(jīng)很多年后再建第二個建筑物，兩建筑物的傾斜方向有無改變，為什么？ 答：兩建筑物同時修建時，兩基礎(chǔ)底部各自的附加壓力會使地基產(chǎn)生變形，所以，兩建筑物會同時發(fā)生沉降。由于兩基底中心間產(chǎn)生的附加應(yīng)力之和要大于在兩基底中心以外部分的附加應(yīng)力之和，因此兩建筑物向兩者中間即內(nèi)側(cè)傾斜。若其中一個建筑物先建，經(jīng)很多年后，再建第二個建筑物時

23、，后建的一個建筑物會向中心以外即外側(cè)傾斜，因為第一個建筑物沉降時使其基底中心處以下的土密實，而周圍的土的密實度逐漸減小，所以第二個建筑物沉降時會產(chǎn)生不均勻沉降，傾斜于土質(zhì)較軟的一側(cè)。19高層建筑物經(jīng)常由主樓和裙房組成，如從沉降的角度考慮，應(yīng)先施工哪一部分比較合理，為什么？答：從沉降的角度考慮，應(yīng)先施工主樓，后建裙房。若先建裙房，然后使主樓和裙房結(jié)為一體，則由于主樓的沉降較裙房要大，必然會在兩者之間產(chǎn)生不均勻沉降裂縫，這是建筑物的應(yīng)該避免的。20為了減少建筑物不均勻沉降的危害，常采取那些工程措施，這些措施都有什么特點？答：1.采用樁基礎(chǔ)或深基礎(chǔ)。2.人工加固地基。3.采用建筑、施工措施，是最簡單

24、且省錢的辦法。三、判斷題1土中附加應(yīng)力計算公式為z=kp0z=kp0，因此建筑在同樣的地基上，基礎(chǔ)附加應(yīng)力p0p0相同的兩個建筑物，其沉降值應(yīng)相同。（）2在任何情況下，土體自重應(yīng)力都不會引起地基沉降。（）3地基土受壓時間愈長，變形愈大，孔隙水壓力也愈大。（）4地下水位下降會增加土層的自重應(yīng)力，引起地基沉降。（）5絕對剛性基礎(chǔ)不能彎曲，在中心荷載作用下各點的沉降量一樣，所以基礎(chǔ)地面的實際壓力分布是均勻分布的。（）6密砂在剪應(yīng)力作用下體積要膨脹，因此在不排水條件下測得的孔隙水壓力系數(shù)A1/3A1/3。（）7在固結(jié)理論中土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是非線性彈性模型。（）四、計算題1 土層分布如圖，計算土層的自重應(yīng)

25、力，并繪制自重應(yīng)力的分布圖。解：（1）砂土：設(shè)Vs1=1Vs1=1，則ms1=Vs1wGs1=2.65ms1=Vs1wGs1=2.65g19.42kN/m22mmw1=w1ms1=0.12.65=0.265mw1=w1ms1=0.12.65=0.265g4mVw1=mw1w=0.265Vw1=wmw1=0.265cm358.06kN/m2Vv1=Vw1Sr=0.2650.379=0.699Vv1=SrVw1=0.3790.265=0.699cm3KN/m3（2）黏土設(shè)Vs2=1Vs2=1則ms2=Vs2Gs2w=2.70ms2=Vs2Gs2w=2.70g mw2=w2ms2=0.22.70=0

26、.54mw2=w2ms2=0.22.70=0.54gV2=ms2+mw2=2.7+0.5418.4/10=1.76V2=ms2+mw2=18.4/102.7+0.54=1.76cm3kN/m32.某粉土地基如圖，測得天然含水量w=24%w=24%，干密度d=1.54t/m3d=1.54t/m3，土粒比重Gs=2.73Gs=2.73，地面及地下水位高程分別為35.00及30.00m，汛期水位將上升到35.5m高程。試求25.00高程處現(xiàn)在及汛期時的土的自重應(yīng)力。當汛期后地下水下降到30.00高程（此時土層全以飽和狀態(tài)計）、25.00m處的自重應(yīng)力是多少？解：Vs=1Vs=1，ms=VsGsw=2

27、.73ms=VsGsw=2.73tmw=wms=0.242.73=0.655mw=wms=0.242.73=0.655t汛期水位35.0035.50V=msd=2.731.54=1.772V=dms=1.542.73=1.772m33粉土現(xiàn)在水位30.00kN/m33細砂25.00=ms+mwVg=2.73+0.6551.772g=19.1=Vms+mwg=1.7722.73+0.655g=19.1kN/m33kN/m33現(xiàn)在的自重應(yīng)力c=19.15+9.85=144.5c=19.15+9.85=144.5kPa,汛期時的自重應(yīng)力c=9.810=98kPac=9.810=98kPa地下水下降后

28、=19.85+9.85=148kPa=19.85+9.85=148kPa4m0.35m2m3 圖所示基礎(chǔ)基底尺寸為4m2m4m2m，試求基底平面平均壓力pp和pmaxpmax及pminpmin，繪出沿偏心方向的基底壓力分布圖。解：基底平面平均壓力為p=F+GA=680+2022424p=AF+G=24680+20224=125kN/m2=125kN/m2N=G+F=2042+680=840kNN=G+F=2042+680=840kNM=(F)0.35=6800.35=238kNmM=(F)0.35=6800.35=238kNme=MN=238840=0.28m26=0.33e=NM=84023

29、8=0.28m 1m=2601m=260kPa所以該點未剪損。3 某飽和土樣做三軸固結(jié)不排水剪切試驗，測得剪切破壞時大主應(yīng)力11、小主應(yīng)力33和超孔隙水壓力u，如下表所示，試用有效應(yīng)力法和總應(yīng)力法確定、及cc、。解：(1)將11、33代入粘性土的極限平衡條件1=3tan2(450+2)+2ctan(450+2)1=3tan2(450+2)+2ctan(450+2)得方程組145=60tan2(450+/2)+2ctan(450+/2)tan2(450+/2)+2ctan(450+/2)223=100tan2(450+/2)+2ctan(450+/2)tan2(450+/2)+2ctan(450

30、+/2)解得=18.790=18.790，c=9.99kPa.(2)將有效應(yīng)力、代入極限平衡條件得104=19164=41解得，。4 對某飽和土試樣進行無側(cè)限抗壓試驗，得無側(cè)限抗壓強度為160kPa，如果對同種土進行不固結(jié)不排水三軸試驗，周圍壓力為180kPa，問總豎向壓應(yīng)力為多少，試樣將發(fā)生破壞？解：總豎向壓應(yīng)力為1=3+1=180+160=340kPa1=3+1=180+160=340kPa時，試樣發(fā)生破壞。5 某中砂試樣，經(jīng)試驗測得其內(nèi)摩擦角=300=300，周圍壓力3=150kPa3=150kPa，若垂直壓力11達到200kPa時，試問該土樣是否破壞。解：由于1=2003tan2(45

31、0+2)=150tan2600=450kPa1=2003tan2(450+2)=150tan2600=450kPa，此試樣不破壞。6 已知某土樣的，3=200kPa3=200kPa，Af=0.2Af=0.2求11等于多少時正好達到極限平衡？解：u=Af(13)=0.2(1200)u=Af(13)=0.2(1200)將，代入極限平衡條件解得11=535.14Mpa7某條形基礎(chǔ)，底寬2.0m，埋深d=1.0m，承受鉛直均布荷載250kPa，基底以上土的重度為18.5kN/m33,地下水齊平基底，飽和重度為20kN/m33,地基土強度指標c=10kPac=10kPa，試用太沙基極限承載力公式（安全系

32、數(shù)K=2）來判斷是否穩(wěn)定。解：根據(jù)題意 c=10c=10kPa，=250=250，kN/m3，b=2.0b=2.0m，d=1.0d=1.0m，q=d=18.51=18.5q=d=18.51=18.5kPa查得Nc=24.9Nc=24.9，Nq=12.5Nq=12.5，N=10N=10=1024.9+18.512.5+(1/2)10210=1024.9+18.512.5+(1/2)10210=580.25=580.25kPa地基容許承載力=pu/k=580.25/2=290.125=pu/k=580.25/2=290.125kPa而地基承受的均布荷載pk=250pk=250kPa=290.125

33、0或1或 B.= C. 1 B.=0 C.74.有一飽和粘土試樣，進行三軸固結(jié)不排水試驗，并測得孔隙水壓力，可以得到一個總應(yīng)力圓和有效應(yīng)力圓，試問兩個應(yīng)力圓的大小有何不同？A.總應(yīng)力圓大 B.有效應(yīng)力圓大 C. 兩個應(yīng)力圓一樣大5.直剪試驗土樣的破壞面在上下剪切盒之間，三軸試驗土樣的破壞面在什么位置上？A.與試樣頂面成45度角 B. 與試樣頂面成45+度角C.與試樣頂面成45-度角判斷題6.地基土中孔隙水壓力越大，土的抗剪強度越高7.條形均布荷載中心點下，剪應(yīng)力總等于零8.當土中某點時該點不會發(fā)生剪切破壞9.正常固結(jié)土的不固結(jié)不排水試驗的破壞應(yīng)力圓的包線是一條水平線，它說明土樣的破壞面與最大剪

34、應(yīng)力面是一致的。10.同一固結(jié)土樣（正常固結(jié)）排水剪和固結(jié)不排水剪，它們所得到的有效應(yīng)力強度指標相同。計算題11.一個砂樣進行直接剪切試驗，豎向應(yīng)力p=100kpa，破壞時=57.7kpa，試問這時的大小主應(yīng)力，為多少？12.一個飽和粘土試樣，在=70kpa應(yīng)力下固結(jié)，然后早三軸不排水條件下增加軸力至50kpa是土樣破壞。另一相同土樣也在相同圍壓下固結(jié)，然后在不排水條件下增加室壓至140kpa，試求該土樣破壞時的軸力和總應(yīng)力。13.土樣內(nèi)摩擦角=260，粘聚力為c=20kpa，承受大主應(yīng)力和小主應(yīng)力分別為=450kpa，=150kpa，試判斷該土樣是否達到極限平衡狀態(tài)。14.對一組土樣進行直接

35、剪切試驗，對應(yīng)于各豎向荷載p，土樣在破壞狀態(tài)時的水平剪力T如下表所示，若剪力盒的平面面積等于30cm2，試求該土的強度指標。直剪試驗數(shù)據(jù)豎向荷載水平剪力5078.210084.215092.015.對一組3個飽和粘土試樣，進行三軸固結(jié)不排水剪切試驗，3個土樣分別在=100，200，300kpa下進行固結(jié)，而剪破時的大主應(yīng)力分別為=205，385，570kpa，同時測得剪破時的孔隙水壓力依次為u=63，110，150kpa，試用作兔法求得該飽和粘土的總應(yīng)力強度指標和有效應(yīng)力強度指標。16.一組砂土的直剪試驗，當=250kpa，=100kpa，試用應(yīng)力圓求土樣剪切面處大小主應(yīng)力的方向。17.三軸試

36、驗數(shù)據(jù)如下表，試繪制pq關(guān)系線并換算出c ，值。三軸試驗數(shù)據(jù)土樣1230902550190390030018.一條形基礎(chǔ)下地基土體中某點的應(yīng)力=250kpa ，=100kpa，=40kpa，已知土的=300，c=0，問該點是否剪損？19.對某干砂試樣進行直剪試驗，當=300kpa時，測得=200kpa，求：（1）干砂的內(nèi)摩擦角；（2）大主應(yīng)力與剪破面的夾角。20.某條基中某點應(yīng)力為=250kpa ，=100kpa，=40kpa，已知土的=300，c=0，問該點是否剪破？若和不變，值增至60kpa，則該點又如何？第六章土壓力計算選擇題1.在擋土墻設(shè)計時，是否允許墻體有位移？A.不允許 B.允許

37、C.允許有較大位移2.地下室外墻面上的土壓力應(yīng)按何種土壓力進行計算？A.靜止土壓力 B.主動土壓力 C.被動土壓力3.按朗金土壓力理論計算擋墻背面的主動土壓力時，墻背是何種應(yīng)力平面？A.大主應(yīng)力平面 B.小主應(yīng)力平面 C.滑動面4.擋土墻背面的粗糙程度，對朗金土壓力計算結(jié)果有何直接影響？target n. 目標；靶；受批評的對象 A.使土壓力變大 B.使土壓力變小 C.對土壓力無影響vi. & vt. 剎（車）；用制動器減速5.符合朗金條件，擋土墻后填土發(fā)生主動破壞時，滑動面的方向如何確定？A.與水平面成45+度 B.與水平面成45-度C.與水平面成45度permission n. 許可；允許

38、6.按庫侖理論計算土壓力時，可把墻背當作什么平面？handy adj. 方便的；有用的 A.大主應(yīng)力平面 B.小主應(yīng)力平面 C.滑動面n. 滿足7.若擋土墻的墻背豎直且光滑，墻后填土水平，粘聚力c=0，采用朗金解和庫侖解，得到的主動土壓力有何差別？sweat n. 汗 A.朗金解大 B.庫侖解大 C.相同8.擋土墻后的填土應(yīng)該密實好還是疏松好？capsule n. 太空艙；膠囊 A. 填土應(yīng)該疏松好，因為松土的重度小，土壓力就小distance n. 距離；遠方 B.填土應(yīng)該密實些好，因為土的大，土壓力就小academy n. 學(xué)院；學(xué)會；學(xué)術(shù)團體；院校 C.填土密度與土壓力的大小無關(guān)vest

39、 n. 背心；內(nèi)衣9.庫侖土壓力理論通常適用于哪些土類？A.粘性土 B.砂性土 C.各類土10.擋土墻的墻背與填土的摩擦角對按庫侖主動壓力計算的結(jié)果有何影響？A.越大，土壓力越小 B.越大，土壓力越大C.與土壓力大小無關(guān)，僅影響土壓力作用方向判斷題11.庫侖土壓力理論假定土體的滑動面是平面，計算結(jié)果對主動土壓力偏差較小而被動土壓力偏差偏較大. 12.墻后填土的固結(jié)程度越高，作用在墻上的總推力就越大。13.庫侖土壓力理論的計算公式是根據(jù)滑動土體各點的應(yīng)力均處于平衡狀態(tài)而導(dǎo)出的。計算題14.用朗金土壓力公式計算如圖所示擋土墻的主動土壓力分布及合力。已知填土為砂土，填土面作用均布荷載q=20kpa。

40、15.用水土分算計算如圖所示擋土墻上的主動土壓力及水壓力的分布圖及合力。已知填土為砂土，土的物理力學(xué)性質(zhì)指標如下圖所示。16.按朗金土壓力理論計算如圖所示擋土墻的主動土壓力Ea及分布圖。17.用朗金土壓力理論計算如圖所示拱橋橋臺墻背上的靜止土壓力及被動土壓力，并繪制其分布圖。已知橋臺臺背寬度B=5m，橋臺高度H=6m。填土性質(zhì)為：=18kN/m3，=200，c=13kpa；地基土為粘土，=17.5kN/m3，=150，c=15kpa；土的側(cè)壓力系數(shù)K0=0.5。18.用庫侖土壓力理論計算擋土墻上的主動土壓力值及滑動面方向。已知墻高H=6m，墻背傾角=100，墻背摩擦角=；填土面水平=0，=19

41、.7 kN/m3，=350c=0。19.計算如圖所示U型橋臺的主動土壓力值?？紤]臺后填土上有汽車荷載作用。已知：1.橋面凈寬為凈-7，兩側(cè)各設(shè)0.75m人行道，臺背寬度B=9m；2.荷載等級為汽車-15級；3.臺后填土性質(zhì)：=18 kN/m3，=350，c=0；4.橋臺構(gòu)造見圖，臺背摩擦角=15020.用庫侖土壓力理論計算圖示擋土墻的主動土壓力。已知填土=20 kN/m3，=300，c=0；擋土墻高度H=5m，墻背傾角=100，墻背摩擦角=。第七章土坡穩(wěn)定性分析.選擇題1.在地基穩(wěn)定分析中，如果采用=0圓弧法，這時土的抗剪強度指標應(yīng)該采用下列哪種方法測定？A.三軸固結(jié)不排水實驗 B.直剪試驗慢

42、剪C.靜止土壓力 D.標準貫入試驗2.在填土坡面上做擋墻護坡，作用在擋墻上的土壓力的性質(zhì)。A.土壓力為0 B.主動土壓力 C.靜止土壓力 D.被動土壓力判斷題3.當土坡內(nèi)某一滑動面上作用的滑動力達到土的抗剪強度時，土坡即發(fā)生滑動破壞。4.邊坡的安全系數(shù)在施工剛結(jié)束時最小，并隨著時間的增長而增大。5.摩擦圓法、費倫紐斯法、泰勒分析方法都是土坡圓弧滑動面的整體穩(wěn)定性分析方法。6.泰勒分析簡單土坡的穩(wěn)定性時，假定滑動面上的粘聚力首先得到充分發(fā)揮，以后才有土的摩擦力補充。計算題7.有一土坡高H=5m，已知土的重度=18 kN/m3，=100，c=12.5kpa，要求土坡穩(wěn)定安全系數(shù)K1.25，試用泰勒

43、圖表法確定土坡的容許坡角值及最危險滑動面圓心的位置。8.已知某土坡坡角=60o，提的內(nèi)摩擦角=00，。試按費倫紐斯法及泰勒法確定其最危險滑動面圓心的位置，并比較兩者得到的結(jié)果是否相同。9.設(shè)土坡高度H=5m，坡角=30o ；土的重度=189kN/m3，=00，c=18kpa。試用泰勒方法分別計算：在坡腳下2.5m、0.75m、0.255m處有硬層時土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)，及滑動面的形式。10.用條分法計算如圖所示土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)（按有效應(yīng)力法計算）10. 已知土坡高度H=5m，邊坡坡度為1：1.6，土的性質(zhì)及試算滑動面圓心位置如圖所示。11.用畢肖普法（考慮水壓力作用時）計算上題土坡穩(wěn)定性安全系

44、數(shù)。（第一次試算時假定安全系數(shù)K=1.5）第八章地基承載力選擇題1.所謂臨界荷載，是指：A.持力層將出現(xiàn)塑性區(qū)時的荷載B.持力層中將出現(xiàn)連續(xù)滑動面時的荷載C.斥力層中出現(xiàn)某一允許大小塑性區(qū)時的荷載2.荷載試驗的中心曲線形態(tài)上，從線性關(guān)系開始變成非線性關(guān)系的界限荷載稱為：A.允許荷載 B.臨界荷載 C.臨塑荷載3.一般情況下，地基的承載力應(yīng)取在破壞過程中的哪一個位置上？（臨塑荷載；容許承載力；極限承載力）A.p C. p4.在相同的地基上，有兩個寬度不同，埋深相同的條形基礎(chǔ)，試問兩基礎(chǔ)的穩(wěn)定安全度有何不同？A.安全度相同 B.寬度大的安全度大 C.寬度小的安全度大5.所謂地積的極限承載力是指：A

45、.地基的變形達到上部結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)時的承載力B.地基中連成連續(xù)滑動面時的承載力C.地基中開始出現(xiàn)塑性區(qū)時的承載力6.在=0的粘土地基上，有兩個埋置深度相同，寬度不同的條形基礎(chǔ)，哪個基礎(chǔ)的極限荷載大？A.基礎(chǔ)寬度大的極限荷載大 B.基礎(chǔ)寬度小的極限荷載大 C.兩基礎(chǔ)極限荷載一樣大7.根據(jù)荷載試驗確定地基承載力時，ps曲線開始不再保持線性關(guān)系時，表示地基土處于何種受力狀態(tài)？A.彈性狀態(tài) B.整體破壞狀態(tài) C. 局部剪切狀態(tài)判斷題8.局部剪切破壞過程的特征是，隨著的荷載的增加，基礎(chǔ)下的塑性區(qū)僅僅發(fā)生到某一范圍。9.刺入剪切破壞的特征是，隨著荷載的增加，基礎(chǔ)周圍附近土體發(fā)生豎向剪切破壞，且基礎(chǔ)兩邊土體有

46、擾動。10.太沙基提出了確定矩形淺基的荷載公式，并假定基礎(chǔ)底部是粗糙的。11.太沙基承載力公式適用于地基土整體和局部剪切破壞的情況。12.設(shè)計的基礎(chǔ)寬度或埋置深度超過一定范圍時，地基容許承載力值予以修正提高。. 計算題13.在=0，c=25kpa的粘性土地基表面快速堆一土堤，若填土重度=17kN/m3，并要求控制穩(wěn)定性安全系數(shù)K=1.25，試問填土能堆高多少？14.某條形基礎(chǔ)如圖所示，試求臨塑荷載、臨界荷載及用普朗特爾公式求極限荷載。并問其地基承載力是否滿足（取用安全系數(shù)K=3）。已知粉質(zhì)粘土的重度=18kN/m3，粘土層=19.8kN/m3，=250，c=15kpa。作用在基礎(chǔ)地面的荷載p=

47、250kpa。15.如圖所示路堤，已知路堤填土=18.8.kN/m3，地基土的=16.0kN/m3，=100，c=8.7kpa。試求：（1）用太沙基公式驗算路堤下地基承載力是否滿足（取用安全系數(shù)K=3）。（2）若在路堤兩側(cè)采用填土壓重的方法，以提高地基承載力，試問填土厚度需要多少才能滿足要求（填土重度與路堤填土相同），填土范圍L應(yīng)有多少寬？16.某矩形基礎(chǔ)如圖所示。已知基礎(chǔ)寬度B=4m，長度L=12m，埋置深度D=2m；作用在基礎(chǔ)深度中心荷載N=5000kN，M=1500kNM，偏心距el=0；地下水位在地面下4m處；土的性質(zhì)sat=19.8kN/m3，=100，c=25kpa。試用漢森公式驗算地基承載力是否滿足（采用安全系數(shù)K=3）習題答案：第一章1.C 2.A 3.B 4.A 5.C 6.F 7.F 8.T 9.F 10.F11=16.3%，=16.8kN/m312. =39.4%，=26.8%，=40.8% ，=14 ，=0.