土力學(xué)考試試卷

土力學(xué)試卷及參考答案

一、填空題（每空1分，共10分）

1.在工程中常用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)試驗(yàn)來判別天然砂層的密實(shí)度。

2.在土層中，通過土粒傳遞的粒間應(yīng)力稱為有效應(yīng)力―。

3.土在側(cè)限條件下的壓縮性可以用一孔隙比和應(yīng)力關(guān)系曲線（或e-p曲線）—的關(guān)系曲線來

表示。

4.地基的總沉降為一瞬時(shí)—沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降三者之和。

5.地基沉降計(jì)算深度下限，一般可取地基附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的―0.2—。8

6.土中的液態(tài)水可分為自由水和一結(jié)合水兩大類。

7.砂土和粘性土的工程分類分別按一顆粒的粒徑大小和塑性指數(shù)進(jìn)行。

二、選擇題（每小題1分，共10分）

1.建筑物基礎(chǔ)作用于地基表面的壓力，稱為（A）

A、基底壓力B、基底附加壓力C、基底凈壓力D、附加壓力

2.在土的三相比例指標(biāo)中，直接通過試驗(yàn)測(cè)定的是（B）

A,G.,,vv,eB<Gs,w,pc>Gs,p,eD、e

3.地下水位長(zhǎng)時(shí)間下降，會(huì)使（A）

A,地基中原水位以下的自重應(yīng)力增加B,地基中原水位以上的自重應(yīng)力增加

C、地基土的抗剪強(qiáng)度減小D、土中孔隙水壓力增大

4.室內(nèi)壓縮試驗(yàn)的排水條件為（B）

A、單面排水B、雙面排水C、不排水D、先固結(jié)，后不排水

5.設(shè)條形基礎(chǔ)的寬度B,沉降量S,若基底單位面積平均附加壓力相同，則（A）

A、B大S大B、B大S小C、B對(duì)S無影響D、無法確定

土中一點(diǎn)發(fā)生剪切破壞時(shí)，破裂面與小主應(yīng)力作用方向的夾角為（B）

A、45°+幺B、45°-幺

22

C、45°D、45°+。

7.在外荷載作用下地基中局部剪切破壞時(shí)，基礎(chǔ)底面單位面積上所承受的荷載

為（C）

A、臨塑荷載B、臨界荷載

C、極限荷載D、以上均不是

8.在地面上修建一座梯形土壩，則壩基的壓力分布形狀為何種形式（B）

A、矩形B、梯形C、馬鞍形D、拋物線形

9.基底附加應(yīng)力及埋深相同，但基底面積不同的兩個(gè)基礎(chǔ)，它們的沉降量有何不同（C）

A、面積大的沉降量大B、面積小的沉降量大

C、兩基礎(chǔ)沉降量相同D、面積大的沉降量小

10.下列三個(gè)土樣，液性指數(shù)均為0.25,其卬、吵如下，不屬于粘性土的是（D）

A、w=35%,叩=30%B^w=30%,wp=26Q/oC、vv=25%,叼=22%

D、卬=35%,吵=33%

三、名詞解釋（每小題3分，共15分）

1.壓縮系數(shù)a：指在單位壓力增量作用下土孔隙比的減小值。即。=-空。

△P

2.超固結(jié)土：指該土層歷史上曾經(jīng)受過大于現(xiàn)有覆蓋土重的前期固結(jié)壓力的土。

3.相對(duì)密實(shí)度：是用于判斷級(jí)配不同砂土的密實(shí)程度的指標(biāo)，用天然孔隙比eV一種砂土在最松散

和最密實(shí)狀態(tài)下的孔隙比的相對(duì)大小來描述，即D=0ax-

P—p

maxmin

四、簡(jiǎn)述題（每小題10分，共30分）

1.為什么把土中應(yīng)力分為自重應(yīng)力、附加應(yīng)力、有效應(yīng)力和孔隙水壓力？并由此簡(jiǎn)述土固結(jié)的過程。

答：地基中某?深度處的土體在上覆土體自重應(yīng)力的作用下完成固結(jié)壓縮后處于一種穩(wěn)定狀態(tài)，

當(dāng)?shù)乇硇藿ńㄖ锖?，結(jié)構(gòu)物的重量通過基礎(chǔ)傳遞到地基土體后產(chǎn)生一個(gè)額外的應(yīng)力，稱之為地基土

體的附加應(yīng)力。該附加應(yīng)力由土體顆粒和土體空隙中的水來共同承擔(dān)，其中土顆粒承擔(dān)的部分稱為有

效附加應(yīng)力，空隙水承擔(dān)的則稱為孔隙水壓力。正是由于有效附加應(yīng)力的作用才導(dǎo)致土體的壓縮變形,

結(jié)果使土體孔隙體積減小，孔隙中多余的水被擠壓排除，孔隙水壓力逐漸消散降低。因此土體固結(jié)的

過程就是土體有效應(yīng)力不斷增大而孔隙水壓力不斷消散的過程，只有區(qū)分出土體的自重應(yīng)力、附加應(yīng)

力、有效應(yīng)力和孔隙水壓力，才能真正把握住土體固結(jié)的本質(zhì)。

2.簡(jiǎn)述分層總和法計(jì)算地基沉降的步驟。

答：分層總和法計(jì)算地基沉降的步驟為：

（1）、按比例繪制地基土層分布剖面圖和基礎(chǔ)剖面圖；

（2）、計(jì)算地基土的自重應(yīng)力，并將計(jì)算結(jié)果按比例繪制于基礎(chǔ)中心線的左側(cè)；

（3）、計(jì)算基礎(chǔ)底面的接觸壓力；

（4）、對(duì)地基土體進(jìn)行分層，每層厚度不大于0.4b,同時(shí)地下水面和不同土體的界面必須是分層

面；

（5）、計(jì)算基礎(chǔ)底面的附加應(yīng)力，并將計(jì)算結(jié)果按比例繪制于基礎(chǔ)中心線的右側(cè)：

（6）、確定地基土受壓層深度。一般土體中以附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的0.2倍處的深度為計(jì)算深

度，對(duì)于軟土則為0.1倍處深度為計(jì)算深度；

（7）、計(jì)算各土層的壓縮量；

（8）、計(jì)算地基的最終壓縮量：把地基受壓層范圍內(nèi)各土層壓縮量相加即可。

3.何謂液、塑限含水率？分別說明它們的測(cè)定方法及意義。

答：液限含水率是指粘性土呈塑態(tài)與半固態(tài)之間的分界含水率。測(cè)定方法為：（1）搓條法：取8T0g

試樣，放在毛玻璃板上用手掌滾撮，當(dāng)土條撮成直徑為3mm時(shí)剛好產(chǎn)生裂縫并開始段裂，則此時(shí)土條

的含水率即為塑性含水率。（2）液、塑性聯(lián)合測(cè)定儀：制備3份不同稠度的試樣，試樣的含水率分別

接近液限、塑限和兩者的中間狀態(tài)，用76g質(zhì)量的圓錐式液限儀分別測(cè)定三個(gè)試樣的圓錐下沉深度和

相應(yīng)的含水率，然后以含水率為橫坐標(biāo)，圓錐下沉深度為縱坐標(biāo)，將二者之間的關(guān)系繪制于雙對(duì)數(shù)坐

標(biāo)紙上，并將三點(diǎn)連成一條直線，則圓錐下沉量為2mm所對(duì)應(yīng)的含水率即為塑限含水率。

液限含水率是指粘性土呈液態(tài)與塑態(tài)之間的分界含水率。測(cè)試方法為：（1）錐式液限儀法：如前

所述，得到含水率和圓錐下沉深度的關(guān)系曲線后，查得圓錐下沉深度為10mm時(shí)所對(duì)應(yīng)的含水率即為

液限含水率。（2）碟式液限儀法：將制備好的試樣鋪于銅碟前半部分，用調(diào)土刀刮成水平，試樣厚度

為10mm。用特制的開槽器將試樣劃成V型槽，以每秒兩轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，使銅碟反復(fù)起落，撞擊

底部。當(dāng)擊數(shù)為25次時(shí)，V型槽兩邊的試樣合攏長(zhǎng)度剛好為13mm時(shí)，試樣的含水率就是液限含水率。

測(cè)定液、塑性含水率的意義：（1）粘性土的液、塑性含水率之間的范圍越大，表明該土能吸附結(jié)

合水越多，土中粘粒含量高或礦物成分吸水能力強(qiáng)。（2）液、塑性含水率之間的差值即塑性指數(shù)，是

粘性土與粉土定名的標(biāo)準(zhǔn)。

五、計(jì)算題（共35分）

1.已知某砂土試樣的室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果為：土的密度P=1.82g/a/,土粒比重=2.65,土

的含水率卬=24.3%。求其余六個(gè)物理性質(zhì)指標(biāo)：e,n,Sr,pd,psal,p'?（8分）

解：假設(shè)V=lcn?,則由P=絲=1.82,得到m=L82g..............1分

v

ms=1.46g,

ITl—ITl

由。=j=------^=0.243,得到mw=0.36g.............2分

m,m,,

v..=0.36cm3

憶=區(qū)=2.65

G，匕=0.55

由VsP匕，得到3分

Wv?=0.45

u=匕+匕，=1

v045

所以按照定義則有：e=-^=—=0.824分

匕0.55

%="=0455=%="、100%=80%...............6分

v1'匕0.45

ivjm.+JTI

Pd=~=L46,=—-----=1-91,p=p-p=0.91.......8分

vvsatw

2.某矩形基礎(chǔ)，長(zhǎng)2加，寬1〃？，相關(guān)參數(shù)如圖所示。計(jì)算此矩形基礎(chǔ)底面中心點(diǎn)及長(zhǎng)邊中點(diǎn)下，深

度z=1.0加處的附加應(yīng)力值。（基底水平面處的附加應(yīng)力系數(shù)應(yīng)請(qǐng)查表）（9分）

\1/b

1.02.03.04.05.0

z/b\

1.00.17520.19990.20340.20420.2044

2.00.08400.12020.13140.13500.1363

3.00.04470.07320.08700.09310.0959

4.00.02700.04740.06030.06740.0712

N1440

p=——+加=——+20x1=740。a...............1分

bxI1x2

基底附加應(yīng)力：Po=P-yd=740-16x1=124kpa.........3分

基底中心點(diǎn)1m深處附加應(yīng)力：

cr（.=44〃o=4x./■展,六）'724=4x0.1202x724=348.岫.........6分

基底長(zhǎng)邊中心點(diǎn)下1m深處的附加應(yīng)力:

b,=2%〃0=2xf（；,；）x724=2x0.1752x724=253.7Q%

9分

3.某干砂試樣進(jìn)行直剪試驗(yàn)，當(dāng)b=300ZPa時(shí)，測(cè)得5=200攵尸。。求：①砂的內(nèi)摩擦角。；②破壞

時(shí)的大、小主應(yīng)力；③大主應(yīng)力與剪切面所形成的角度a。（6分）

解：

Tf-crtan。

CF]+CCT1一_

a=------+—----cos2a

22

由題目條件可知：b+0｝解之，得至I

T=r-------sin2of

ff2

a=45。+幺

2J

（/>=33.690.....................................1分

a=61.850........................................1分

a-1=673.5Zpa................................2分

cr3=191.6kpa................................2分

q=\00kPa

4.某擋土墻的墻壁光滑（3=0）,直立。墻高

7.0m,墻后有兩層填土，性質(zhì)如圖所示，地下

水位在填土表面下3.5m處，與第二層填土面平

齊。填土表面作用有q=100APa的連續(xù)均布荷

載。試求作用在墻上的總主動(dòng)土壓力、水壓力及

其作用點(diǎn)位置。（12分）

解：

22

eAa=qKUx=100xzg145-yI=100xzg29=30.72分

eBa[.=30.7+16.5x3.5xfg?29=48.4KPa4分

2

eBaV=(q+/i%)K“2=(100+16.5x3.5)^30=52.58KPa6分

線“=(q+%4+/2為)吆30=(100+16.5x3.5+9.25x3.5)x-

=(100+25.75x3.5)x1=190.125x1=63.4KPa8分

Pa=-(20.7+48.4)x3.5+-(52.58+63.4)x3.5

35

=q(30.7+48.4+52.58+63.4)=341.3KPa10分

M=1x35x3.5=61.25^0

2

35

水壓力合力作用點(diǎn)：—=1.17/n(距墻底)12分

3

土力學(xué)及地基基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)試卷（一）

（考試時(shí)間150分鐘）

第一部分選擇題

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)

是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無分。

1.用粒徑級(jí)配曲線法表示土樣的顆粒組成情況時(shí)，若曲線越陡，則表示土的（）

A.顆粒級(jí)配越好B.顆粒級(jí)配越差

C.顆粒大小越不均勻I）.不均勻系數(shù)越大

2.判別粘性土軟硬狀態(tài)的指標(biāo)是（）

A.塑性指數(shù)B.液性指數(shù)

C.壓縮系數(shù)D.壓縮指數(shù)

3.產(chǎn)生流砂的充分而必要的條件是動(dòng)水力（）

A.方向向下B.等于或大于土的有效重度

C.方向向上D.方向向上且等于或大于土的有效重度

4.在均質(zhì)土層中，土的豎向自重應(yīng)力沿深度的分布規(guī)律是（）

A.均勻的B.曲線的

C.折線的D.直線的

5.在荷載作用下，土體抗剪強(qiáng)度變化的原因是（）

A.附加應(yīng)力的變化B.總應(yīng)力的變化

C.有效應(yīng)力的變化D.自重應(yīng)力的變化

6.采用條形荷載導(dǎo)出的地基界限荷載用于矩形底面基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，其結(jié)果（）

A.偏于安全B.偏于危險(xiǎn)

C.安全度不變D.安全與否無法確定

7.無粘性土坡在穩(wěn)定狀態(tài)下（不含臨界穩(wěn)定）坡角B與土的內(nèi)摩擦角。之間的關(guān)系是（）

A.B<?B.B=4>

C.0>4>D.BW6

8.下列不屬于工程地質(zhì)勘察報(bào)告常用圖表的是（）

A.鉆孔柱狀圖B.工程地質(zhì)剖面圖

C.地下水等水位線圖D.土工試驗(yàn)成果總表

9.對(duì)于軸心受壓或荷載偏心距e較小的基礎(chǔ)，可以根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值6k、Ck按公式

OhuMob+M.d+M/*）確定地基承載力的特征值。偏心距的大小規(guī)定為（注：Z為偏心方向的基

礎(chǔ)邊長(zhǎng)）（）

A.eWi/30B.eWi/10

C.eWb/4D.eWb/2

10.對(duì)于含水量較高的粘性土，堆載預(yù)壓法處理地基的主要作用之一是（）

A.減小液化的可能性B.減小凍脹

C.提高地基承載力D.消除濕陷性

第二部分非選擇題

11.建筑物在地面以下并將上部荷載傳遞至地基的結(jié)構(gòu)稱為—。

12.土的顆粒級(jí)配曲線愈陡，其不均勻系數(shù)C,值愈—。

13.人工填土包括素填土、沖填土、壓實(shí)填土和—。

14.地下水按埋藏條件可分為上層滯水、和承壓水三種類型。

15.在計(jì)算地基附加應(yīng)力時(shí)，一般假定地基為均質(zhì)的、應(yīng)力與應(yīng)變成關(guān)系的半空間。

16.前期固結(jié)壓力大于現(xiàn)有土自重應(yīng)力的土稱為土。

17.土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)在室內(nèi)通過直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)和驗(yàn)測(cè)定。

18.無粘性土土坡的穩(wěn)定性大小除了與土的性質(zhì)有關(guān)外，還與有關(guān)。

19.墻后填土為粘性土的擋土墻，若離填土面某一深度范圍內(nèi)主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為零，則該深度稱為

20.確定鋼筋混凝土基礎(chǔ)的高度和配筋時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)應(yīng)取極限狀態(tài)下荷載效

應(yīng)的基本組合。

三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）

21.潛水

22.正常固結(jié)土

23.抗剪強(qiáng)度

24.鉆探

25.灌注樁

四、簡(jiǎn)答題（本大題共2小題，每小題5分，共10分）

26.什么叫土的壓縮性？土體壓縮變形的原因是什么？

27.哪些情況下樁產(chǎn)生負(fù)摩擦阻力？

五、計(jì)算題（本大題共7小題，共50分）

28.在對(duì)某地基土進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，以環(huán)刀切取土樣。土樣高度2cm,上、下底面積為50cm"稱得原狀土

樣質(zhì)量為190g,烘干后土樣質(zhì)量為150g。試計(jì)算土樣的密度和含水量。若該土樣處于飽和狀態(tài)，試

計(jì)算土樣的孔隙比。（6分）

29.有一柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，其基底面積為2.5x4n）2,埋深d=2m,作用于基礎(chǔ)底面中心的荷載為3000kN,

地基為均質(zhì)粘性土，其重度為Y=18kN/m3,試求基礎(chǔ)底面處的附加壓力P。。（5分）

30.某場(chǎng)地第一層為粘性土層，厚度為4m,其下為基巖，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得粘性土層的平均孔隙比e=0.700,

平均壓縮系數(shù)a=0.5Mpa求該粘性土的平均壓縮模量以?，F(xiàn)在粘性土層表面增加大面積荷載p=

lOOkPa,求在該大面積荷載作用下粘性土層頂面的最終固結(jié)沉降量。（5分）

31.某框架柱采用預(yù)制樁基礎(chǔ)，如圖示，柱作用在承臺(tái)頂面的荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值為Fk=2600kN,Mk=

300kN-m,承臺(tái)埋深d=lm,單樁承載力特征值為R,=700kN。試進(jìn)行單樁豎向承載力驗(yàn)算。（6分）

y

0.5mj

32.某土樣直剪試驗(yàn)結(jié)果為：對(duì)應(yīng)于法向應(yīng)力50kPa、lOOkPa、200kPa時(shí)的抗剪強(qiáng)度分別為27.5kPa、

55.OkPa、110.OkPa;

（1）確定該土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；（5分）

⑵若地基中某點(diǎn)的。3=100kPa,。尸280kPa,該點(diǎn)是否已發(fā)生剪切破壞？（3分）

（3）當(dāng)作用在此土中某平面的法向應(yīng)力為300kPa、剪應(yīng)力為160kPa時(shí)，該面是否會(huì)剪切破壞？（3分）

33.某工業(yè)廠房柱基礎(chǔ)，基底尺寸4X6m2,作用在基礎(chǔ)頂部的豎向荷載F=3000kN,彎矩M=2100kN

地質(zhì)條件及基礎(chǔ)埋深如圖所示，地下水位于基礎(chǔ)底面處，試驗(yàn)算該地基土承載力是否滿足要求。（Yw=

10kN/m3,yG=20kN/m3）（8分）

3

yM=21kN/mJ0k=!60kPa,仍=0.5,加=2.0

34.某擋土墻高7m,墻后填土指標(biāo)如圖示。試采用朗肯土壓力理論求作用于墻背上的主動(dòng)土壓力分布

（不要求計(jì)算土壓力合力及作用點(diǎn)）。（9分）

A入二18kMm?

9產(chǎn)24。

c尸0

B

%=19kN/m，

3mR=16°

c2=10kPa

C

土力學(xué)及地基基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測(cè)試卷（一）答案詳解

一、單項(xiàng)選擇題

1.B【解析】曲線越陡，表示顆粒大小相差不多，土粒較均勻，顆粒級(jí)配越差。

2.B【解析】液性指數(shù)是判別粘性土軟硬狀態(tài)的指標(biāo)，根據(jù)液性指數(shù)可將粘性土劃分為堅(jiān)硬、硬塑、

可塑、軟塑及流塑五種狀態(tài)。

3.D【解析】只有在動(dòng)水力抵消了土的有效重度，即兩者方向向上且等于或大于土的有效重度時(shí)，才

會(huì)產(chǎn)生流砂.

4.D【解析】ocz=yz,對(duì)于均質(zhì)土，丫不變，即土的豎向自重應(yīng)力沿深度成線性分布。

5.C【解析】土中剪力主要由土粒骨架來承擔(dān)，即土的抗剪強(qiáng)度的變化主要與有效應(yīng)力的變化有關(guān)。

6.A【解析】極限荷載公式是按條形基礎(chǔ)受均布荷載的情況推導(dǎo)而得的，如用于矩形基礎(chǔ)時(shí)有一定的

誤差，但結(jié)果偏于安全。

7.A【解析】只要坡角小于內(nèi)摩擦角，土坡就穩(wěn)定，土坡穩(wěn)定性與坡高無關(guān)。

8.C【解析】工程地質(zhì)勘察報(bào)告常用圖表有鉆孔柱狀圖、工程地質(zhì)剖面圖、土工試驗(yàn)成果總表和鉆孔

平面位置圖。

9.A

10.C【解析】預(yù)壓法是通過加速飽和軟土排水固結(jié)，從而提高其地基承載力，減小沉降量。

二、填空題

11.基礎(chǔ)12.小

13雜填土14.潛水

15.線性16.超固結(jié)

17.無側(cè)限抗壓強(qiáng)度18.坡角

19.臨界深度20.承載能力

三、名詞解釋題

21.埋藏在地表以下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上的具有自由水面的地下水稱為潛水。

22.天然土層逐漸沉積到現(xiàn)在地面，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代，在土的自重應(yīng)力作用下已經(jīng)達(dá)到固結(jié)穩(wěn)

定狀態(tài)，則其前期固結(jié)壓力等于現(xiàn)有的土自重應(yīng)力，這類圖稱為正常固結(jié)土。

23.土的抗剪強(qiáng)度是指土體抵抗剪切破壞的極限能力，當(dāng)剪阻力增大到極限值時(shí)，土就處于剪切破F

壞的極限狀態(tài)，此時(shí)的剪應(yīng)力也就達(dá)到極限，這個(gè)極限值就是土的抗剪強(qiáng)度。

24.鉆探是用鉆機(jī)在地層中鉆孔，以鑒別和劃分地層，也可沿孔深取樣，用以測(cè)定巖石和土層的物理

力學(xué)性質(zhì)的一種勘探方法。

25.灌注樁是直接在所設(shè)計(jì)樁位處成孔，然后在孔內(nèi)放置鋼筋籠(也有省去鋼筋的)再澆灌混凝土而

成的樁。

四、簡(jiǎn)答題

26.什么叫土的壓縮性？土體壓縮變形的原因是什么？

答：土在壓力作用下體積縮小的特性稱為土的壓縮性。

土體產(chǎn)生壓縮變形是因?yàn)樵趬嚎s過程中，顆粒間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)、重新排列并互相擠緊，同時(shí)，土中一

部分孔隙水和氣體被擠出導(dǎo)致土中孔隙體積減小，產(chǎn)生壓縮變形。

27.哪些情況下樁產(chǎn)生負(fù)摩擦阻力？

答：產(chǎn)生負(fù)摩阻力的情況有以下幾種：

(1)位于樁周的欠固結(jié)粘土或松散厚填土在重力作用下產(chǎn)生固結(jié)；

(2)大面積堆載或樁側(cè)地面局部較大的長(zhǎng)期荷載使樁周高壓縮性土層壓密；

(3)在正常固結(jié)或弱超固結(jié)的軟粘土地區(qū)，由于地下水位全面降低(例如長(zhǎng)期抽取地下水)，致使有效

應(yīng)力增加，因而引起大面積沉降；

(4)自重濕陷性黃土浸水后產(chǎn)生濕陷；

(5)打樁使已設(shè)置的臨樁抬升.

在上述情況下，土的重力和地面荷載將通過負(fù)摩阻力傳遞給樁。

五、計(jì)算題

28.解:密度。二學(xué)二段1^=L90g/cm3

含水量:初=吃==0.267=26.71%

m,粵1會(huì)50‘°

水的體積匕=m/p*=(190-150)/1=40cm3

孔隙比一看=占=占=康麗=0.667

29.解:po=p-ym<i=-^--ymd

3000to;

=Z574-18X2

=300-36=264kPa

30.解:&=1書=3.4MPa

aU.51°°

大面積荷載作用下,0；=p=lOOkPa

S=-=rh=~~~-Jx400=11.76mm

瓦3.4x103

o.%+G*2600+20x1.8x1.8x1

31.解n：Q*=----=-----------z----------=666.2kN</?D=700kNM

n4

=666.2+^-^r=816.2kN<1.2??=840kN

4xO.5

經(jīng)驗(yàn)算，單樁豎向承載力滿足要求。

32.解：（1）1曲督=黑二繇=0.55

ZUU—1UU

r=c+atan(p

將(T二lOOkPa,T=55kPa代入得c=0

(p=arctanO.55=28.8°

(2)av=<r、tan145。+專)=100xtan[45。+得巧=285.9

S<6八即該點(diǎn)沒發(fā)生剪切破壞。

(3)ry=atanip

當(dāng)。=300kPa時(shí)，77=300x0.55=165kPa

T<T/,即該面不會(huì)剪切破壞。

33.解￡=幾+勾6>(。-3)+?7//胸(4-0-5)

=160+0.5x(21-10)x(4-3)+2x19x(2.5-0.5)

=241.5kPa

G=4x6x2.5x20=1200kN

M2100…/?八

e===5m<r=，0m

F7G3000+1200°-_6

p-F+G/.6x0.5

=T-,±-6-

Pan

262.5<1.2/；=289.8kPa

二175x(1±0.5)=,滿足要求。

87.5>0

34.解:心=lan2^45°-j=tan2^45°=0.42

PA=0

pgl.二*Xi%=18x4xO.42=30.24kPa

心=tan2^45°—空)=tan2(45°-=0.57

pflH=yhiK立-2G7^7=18x4x0.57-2xl0xy0751=25.94kPa

Pc=(?R力心-2C?7^7

=(18x4+19x3)xO.57-2xl0x7537=58.43kPa

主動(dòng)土壓力分布圖

答34題

1、無粘性土的性質(zhì)主要取決于顆粒粒徑的和級(jí)配。

2、用三軸試驗(yàn)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，在其它條件都相同的情況下，測(cè)的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值最大的是

固結(jié)排水實(shí)驗(yàn)驗(yàn),最小的是不排水不固結(jié)試驗(yàn)。

3、評(píng)價(jià)粗顆粒土粒徑級(jí)配的指標(biāo)有不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)。

4、Tf表示土體抵抗剪切破壞的極限能力，當(dāng)土體中某點(diǎn)的剪應(yīng)力丁=一時(shí)，土體處

于極限平衡狀態(tài);T>T,時(shí)，土體處于破壞狀態(tài);時(shí)，土體處于平衡

狀態(tài)。

5、樁按受力分為端和摩擦。

6、用朗肯土壓力理論計(jì)算土壓力時(shí)，擋土墻墻背因—垂直______、光滑，墻后填土表面因

水平。

7、樁的接頭方式有、和。

8、建筑物地基變形的特征有沉降量、沉降差、距不傾斜和傾斜四種類型。

一、選擇題（每小題2分，共10分）

I、采用搓條法測(cè)定塑限時(shí)，土條出現(xiàn)裂紋并開始斷裂時(shí)的直徑應(yīng)為（）B

（A）2mm（B）3mm（C）4mm（D）5mm

2、《地基規(guī)范》劃分砂土的密實(shí)度指標(biāo)是（C）

（A）孔隙比（B）相對(duì)密度（C）標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)（D）野外鑒別

3、建筑物施工速度較快，地基土的透水條件不良，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法宜選用（A）

（A）不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)（B）固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)（C）排水剪切試驗(yàn)（D）直接剪切試驗(yàn)

4、地基發(fā)生整體滑動(dòng)破壞時(shí)，作用在基底的壓力一定大于（C

（A）臨塑荷載（B〉臨界荷載（C）極限荷載（D）地基承載力

5、夯實(shí)深層地基土宜采用的方法是（A）

（A）強(qiáng)夯法（B）分層壓實(shí)法（C）振動(dòng)碾壓法（D）重錘夯實(shí)法

二、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）

1、直剪試驗(yàn)存在哪些缺點(diǎn)？

2、影響邊坡穩(wěn)定的因素有哪些？

1、答：（1）土坡的邊坡坡度。以坡角表示，坡角。越小越安全，但不經(jīng)濟(jì)。

（2）土坡的邊坡高度H,在其它條件都相同的情況下，邊坡高度H越小越安全。

（3）土的物理力學(xué)性質(zhì)。如Y，c,w越大，則土坡越安全

3、產(chǎn)生被動(dòng)土壓力的條件是什么？

4、什么是單樁豎向承載力？確定單樁承載力的方法有哪幾種？

三、計(jì)算題（共50分）

1、某土樣重180g,飽和度Sr=90%,相對(duì)密度為2.7,烘干后重135g。若將該土樣壓密,

使其干密度達(dá)到ITg/cn?。試求此時(shí)土樣的天然重度、含水量、孔隙比和飽和度。（10

分）

2、某獨(dú)立柱基底面尺寸bxl=4.0義4.On?,埋置深度d=l.0m,上部結(jié)構(gòu)荷載條件如圖所示,

地基土為均勻土，天然重度Y=20kN/m3,試求基礎(chǔ)下第二層土的沉降量。（14分）

矩形面積受均布荷載作用時(shí)，角點(diǎn)下應(yīng)力系數(shù)a

^\z/b

0.60.81.01.2

10.22290.19990.17520.1516

側(cè)限壓縮試驗(yàn)e-p關(guān)系

P050kPalOOkPa200kPa

e0.890.860.840.81

1000o187675o0452

3、擋土墻高4m,墻背豎直光滑，填土水平，共有兩層。各層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖。

地下水位距地面以下2m。若填土水平并作用有荷載q=20kN/m2o試求主動(dòng)土壓力Ea,并

繪出主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖。（12分）

q=20kN/m2

一、填空題（每空1分，共20分）

1、粒徑、級(jí)配2、固結(jié)排水剪切、不固結(jié)不排水剪切

3、不均勻系數(shù)、曲率系數(shù)4、極限平衡、破壞、平衡

5、端承樁、摩擦樁6、垂直、光滑、水平

7、角鋼焊接、法蘭盤連接、硫磺膠泥連接

8、沉降量、沉降差、局部?jī)A斜、

二選擇題BCACA

三、簡(jiǎn)答題

2、答：（1）土樣在試驗(yàn)中不能嚴(yán)格控制排水條件，無法量測(cè)孔隙水壓力；

（2）剪切面固定在剪切盒的上下盒之間，該處不一定是土樣的薄弱面；

（3）試樣中應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，有應(yīng)力集中情況，仍按均勻分布計(jì)算；

（4）試樣發(fā)生剪切后，土樣在上下盒之間錯(cuò)位，實(shí)際剪切面積減小，但仍按初始面

積計(jì)算。

3?答：（1）土坡的邊坡坡度。以坡角表示，坡角。越小越安全，但不經(jīng)濟(jì)。

（2）土坡的邊坡高度H,在其它條件都相同的情況下，邊坡高度H越小越安全。

（3）土的物理力學(xué)性質(zhì)。如丫，c,3越大，則土坡越安全

3、答：擋土墻向著填土方向移動(dòng)，當(dāng)達(dá)到某一位移量時(shí)，墻后填土出現(xiàn)滑裂面，作

用在擋土墻上的土壓力達(dá)到最大值，墻后填土處于極限平衡狀態(tài)。此時(shí)作用在擋土墻

的土壓力稱為被動(dòng)土壓力。

4、答:

(1)單樁豎向承載力是指單樁在外荷載作用下，不喪失穩(wěn)定，不產(chǎn)生過大變形

所能承受的最大荷載。

(2)由樁身材料強(qiáng)度和土對(duì)樁支承力綜合確定。其中確定土對(duì)樁支承力方法主

要有：樁的靜載荷試驗(yàn)和按靜力學(xué)公式計(jì)算等。

四、計(jì)算題(共50分)

1、解：由已知條件可得原土樣的三相數(shù)值為：

m=180gms=135gm*，=180—135=45g

：，3：i3

Vs=135/2.7=50cmVw=45cmVv=45/0.9=50cmV=50+50=100cm

33

土樣壓密后的三相數(shù)值為：V=135/l.5=90cm3Vv=90-50=40cmVw=40cm

mw=40gm=135+40=175g

Y=175/90X10=19.4kN/m3

w=40/135X40%=30%

e=40/50=0.8

S,=40/40X100%=100%

2、解：基底接觸壓力：

p=(1536+4X4X20X1.0)/(4X4)=116kN/m2

基底附加壓力：

p=116-16X1.0=100kN/m2

計(jì)算土層自重應(yīng)力：

1點(diǎn)。ezi=16X1.0+20X1.2=40kPa2點(diǎn)。CZ2=40+20X1.2=64kPa

計(jì)算土層附加應(yīng)力：

1點(diǎn)1.2/2=0.6查得a=0.2229。產(chǎn)4X0.2229X100=89.2kPa

2點(diǎn)2.4/2=1.2查得a=0.1752

￡=4X0.1752X100=70.1kPao.=(89.2+70.l)/2=79.7kPa

it要第二層土的沉降量：

由。cz=52kPa可得ei=0.859

由"吃Gz=52+79.7=131.7kPa可得e2=0.830

s=(0.859-0.830)X120/(1+0.859)=1.87cm

3、解：第一層填土表面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：

222

pao=(q+Yz)tg(45°-(pi/2)=(20+0)tg(45°-30°/2)=6.6kN/m

第一層填土底面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：

pai=(q+Y.hi)tg2(45°-cpi/2)=(20+19X2)Xtg2(45°-30°/2)=19.14kN/m2

第二層填土頂面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：

2

pa2=(q+Yihi)tg(45°—(p2/2)—2C2tg(45°—32/2)

=(20+19X2)Xtg2(45°-200/2)-2X10Xtg(45°-20°/2)=14.42kN/m2

第二層填土底面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度:

pa2=[q+Y1hi+(Ysat—10)?h2]tg」(45°—82/2)—2C2tg(45°—@2/2)

=[20+19X2+(20-10)X2]Xtg2(45°-20°/2)-2X10Xtg(45°-20°/2)=kN/m2

主動(dòng)土壓力：

Ea=l/2X2X(6.6+9.14)+1/2X2X(14.42+24,22)=64.38kN/m

pa24.22Pw20

4、解：(1)確定單樁承載力Rk按靜載荷試驗(yàn)：Rk=600/2=300kN

2

按經(jīng)驗(yàn)公式：Rk=qPAP+upSqsilsi=1800X0.3+4X0.3X(1X12+4.9X10+1.6X25+1

X35)=325.2kN所以取小值，Rk=300kN

(2)單樁平均軸向力驗(yàn)算：

每樁受力：Q=(N+G)/n=(2130+2.3X2.6X1.5X20)/8=2309.4/8=288.68kN<

Rk=300kN(滿足)

(3)單樁中受最大軸向力樁的驗(yàn)算：

2

My=M+Q?H=260+40X1.5=320kN?mQmax=(N+G)/n+My-xmax/Exi=288.68+320

X1/(4XP+2X0.52)

=359.79kN<l.2Rk=360kN(滿足)

2005年土力學(xué)模擬試卷及答案

一、填空題（每空1分，共20分）

1、無粘性土的性質(zhì)主要取決于顆粒的—和。

2、用三軸試驗(yàn)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，在其它條件都相同的情況下，測(cè)的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值最大的是

試驗(yàn)，最小的是試驗(yàn)。

3、評(píng)價(jià)粗顆粒土粒徑級(jí)配的指標(biāo)有和.，

4、J表示土體抵抗剪切破壞的極限能力，當(dāng)土體中某點(diǎn)的剪應(yīng)力T=J時(shí)，土體處

于狀態(tài)；T>Tr時(shí)，土體處于狀態(tài)；時(shí)，土體處于狀態(tài)。

5、樁按受力分為和o

6、用朗肯土壓力理論計(jì)算土壓力時(shí)，擋土墻墻背因、,墻后填土表面因______。

7、樁的接頭方式有、和o

8、建筑物地基變形的特征有、、和傾斜四種類型。

二、選擇題（每小題2分，共10分）

1、采用搓條法測(cè)定塑限時(shí)，土條出現(xiàn)裂紋并開始斷裂時(shí)的直徑應(yīng)為（）

（A）2mm（B）3mm（C）4mm（D）5mm

2、《地基規(guī)范》劃分砂土的密實(shí)度指標(biāo)是（）

（A）孔隙比（B）相對(duì)密度（C）標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)（D）野外鑒別

3、建筑物施工速度較快，地基土的透水條件不良，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法宜選用（）

（A）不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)（B）固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)（C）排水剪切試驗(yàn)（D）直接剪切試

驗(yàn)

4、地基發(fā)生整體滑動(dòng)破壞時(shí)，作用在基底的壓力一定大于（）。

（A）臨塑荷載（B）臨界荷載（C）極限荷載（D）地基承載力

5、夯實(shí)深層地基土宜采用的方法是（）

（A）強(qiáng)夯法（B）分層壓實(shí)法（C）振動(dòng)碾壓法（D）重錘夯實(shí)法

三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）

1、直剪試驗(yàn)存在哪些缺點(diǎn)？

2、影響邊坡穩(wěn)定的因素有哪些？

3、產(chǎn)生被動(dòng)土壓力的條件是什么？

4、什么是單樁豎向承載力？確定單樁承載力的方法有哪幾種？

四、計(jì)算題（共50分）

1、某土樣重180g,飽和度Sr=90%,相對(duì)密度為2.7,烘干后重135g。若將該土樣壓密，使其干密度

達(dá)到1.5g/cm）試求此時(shí)土樣的天然重度、含水量、孔隙比和飽和度。（10分）

2、某獨(dú)立柱基底面尺寸bxl=4.0x4.0m2,埋置深度d=1.0m,上部結(jié)構(gòu)荷載條件如圖所示，地基土為均

勻土，天然重度Y=20kN/m3,試求基礎(chǔ)下第二層土的沉降量。（14分）

0.22290.19990.17520.1516

側(cè)限壓縮試驗(yàn)e—p關(guān)系

p050kPalOOkPa200kPa

e0.890.860.840.81

3、擋土墻高4m,墻背豎直光滑，填土水平，共有兩層。各層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖。地下水位距地

面以下2m。若填土水平并作用有荷載q=20kN/m2。試求主動(dòng)土壓力Ea,并繪出主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖。

（12分）

q=20kN/m2

Yi=19kN/m3

2m(PF30°

ci=0

3

ySat=19kN/m—

32=20。一

2

2mc2=10kN/m

《土力學(xué)及基礎(chǔ)工程》期末試卷四答案

一、填空題（每空1分，共20分）

1、粒徑、級(jí)配

2、固結(jié)排水剪切、不固結(jié)不排水剪切

3、不均勻系數(shù)、曲率系數(shù)

4,極限平衡、破壞、平衡

5、端承樁、摩擦樁

6、垂直、光滑、水平

7、角鋼焊接、法蘭盤連接、硫磺膠泥連接

8、沉降量、沉降差、局部?jī)A斜、

二、選擇題（每小題2分，共10分）

BCACA

三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）

1、答：（I）土樣在試驗(yàn)中不能嚴(yán)格控制排水條件，無法量測(cè)孔隙水壓力；

（2）剪切面固定在剪切盒的上下盒之間，該處不一定是土樣的薄弱面：

（3）試樣中應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，有應(yīng)力集中情況，仍按均勻分布計(jì)算；

（4）試樣發(fā)生剪切后，土樣在上下盒之間錯(cuò)位，實(shí)際剪切面積減小，但仍按初始面積計(jì)算。

2、答：（I）土坡的邊坡坡度。以坡角表示，坡角9越小越安全，但不經(jīng)濟(jì)。

（2）土坡的邊坡高度H,在其它條件都相同的情況下，邊坡高度H越小越安全。

（3）土的物理力學(xué)性質(zhì)。如丫，c,?越大，則土坡越安全

3、答：擋土墻向著填土方向移動(dòng)，當(dāng)達(dá)到某一位移量時(shí)，墻后填土出現(xiàn)滑裂面，作用在擋土墻上的土壓力達(dá)到

最大值，墻后填土處于極限平衡狀態(tài)。此時(shí)作用在擋土墻的土壓力稱為被動(dòng)土壓力。

4、答：

（I）單樁豎向承載力是指單樁在外荷載作用下，不喪失穩(wěn)定，不產(chǎn)生過大變形所能承受的最大荷載。

（2）由樁身材料強(qiáng)度和土對(duì)樁支承力綜合確定。其中確定土對(duì)樁支承力方法主要有：樁的靜載荷試驗(yàn)和按

靜力學(xué)公式計(jì)算等。

四、計(jì)算題（共50分）

1、解：由已知條件可得原土樣的三相數(shù)值為：

m=180gms=135gmw=180—135=45g

3333

Vs=135/2.7=50cmVw=45cmVv=45/0.9=50cmV=50+50=100cm

333

土樣壓密后的三相數(shù)值為：V=135/1.5=90cmVv=90-50=40cmVw=40cm

mw=40gm=135+40=175g

y=175/90X10=19.4kN/m3

W=40/I35X40%=30%

e=40/50=0.8

S尸40/40X100%=100%

2、解：基底接觸壓力：

p=(l536+4X4X20X1.0)/(4X4)=ll6kN/m2

基底附加壓力：

p=l16-16X1.0=100kN/m2

計(jì)算土層自重應(yīng)力：

1Ao?>=16X1.0+20x1.2=40kPa

2點(diǎn)。1Z,,=40+20XI.2=64kPa

計(jì)算土層附加應(yīng)力：

1點(diǎn)1.2/2=0.6查得a=0.2229

o,=4X0.2229X1(X)=89.2kPa

2點(diǎn)2.4/2=1.2查得a=0.1752

o,2=4X0.1752Xl(M)=70.1kPa

o,=(89.2+70.l)/2=79.7kPa

計(jì)算第二層土的沉降量:

由?！?52kPa可得ei=0.859

由。。，=52+79.7=131.7kPa可得e2=0.830

s=(0.859-0.830)X120/(1+0.859)=1.87cm

3、解：第一層填土表面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：

22

pao=(q+Yz)tg(45°-<pt/2)=(20+0)tg?(45°-30°/2)=6.6kN/m

第一層填土底面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：

222

pai=(q+Y,h,)tg(45°->/2)=(20+19X2)Xtg(45--30°/2)=19.14kN/m

第二層填土頂面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：

2

Pa2=(q+Y1hi)tg(45°—<pi/2)—2c2tg(45°—(pi/2)

=(20+19X2)Xtg2(45--200/2)-2X10Xtg(45°-20o/2)=14.42kN/m2

第二層填土底面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：

—2

Pa2=[q+Y1hi+(ysai10),h2]tg(45°—()9j/2)—2c2tg(45°—9>i/2)

=[20+19X2+(20-10)X2]Xtg2(45°-20°/2)-2X10Xtg(45°-20°/2)=kN/m2

主動(dòng)土壓力：

Ea=)/2X2X(6.6+19.14)4-1/2X2X(14.42+24.22)=64.38kN/m

pa24.22Pw20

4、解：(1)確定單樁承載力Rk

按靜載荷試驗(yàn)：Rk=600/2=300kN

2

按經(jīng)驗(yàn)公式：Rk=qPAP+upLqsilsi=1800X0.3+4X0.3X(1X12+4.9X10+1.6X25+1X35)=325.2kN

所以取小值，Rk=300kN

(2