土力学复习材料题及其答案解析
土力学复习题及参考答案
一、选择题
1. 根据地质作用的能量来源的不同，可分为（AB ）。
A. 内动力地质作用C. 风化作用
B. 外动力地质作用D. 沉积作用
2. 在工程上，岩石是按什么进行分类（ D ）。
A. 成因和风化程度C. 成因
B. 坚固性和成因D. 坚固性和风化程度
3.土体具有压缩性的主要原因是( B )。
A．主要是由土颗粒的压缩引起的； B．主要是由孔隙的减少引起的；
C．主要是因为水被压缩引起的； D．土体本身压缩模量较小引起的
4. 土的结构性强弱可用（ B ）反映。
A. 饱和度
B. 灵敏度
C. 粘聚力
D. 相对密实度
5. 渗流的渗透力也称动水力,其数值( A )
A. 与水头梯度成正比
B. 与横截面积成正比
C. 与流速成反比
D. 与渗透系数成正
6. 用“环刀法”测定（ A ）。
A. 土的天然密度
B. 土的浮密度
C. 土的饱和密度
D. 土的干密度
7. 风化作用包含着外力对原岩发生的哪两种作用（ C ）
A．机械破碎和风化作用； B．沉积作用和化学变化；
C．机械破碎和化学变化； D．搬运作用和化学变化
8. 设砂土地基中某点的大主应力σ1=400kPa，小主应力σ3=200kPa，砂土的粘聚力c=0，试判断该点破坏时砂土的内摩擦角φ=（ D ）。
A. 22°28′
B. 21°28′
C. 20°28′
D. 19°28′
9. 计算竖向固结时间因数，双面排水情况，H取压缩土层厚度（ B ）
A 3倍；
B 0.5倍；
C 1倍；
D 2倍
10. 土力学是研究土与结构物相互作用等规律的一门力学分支，主要研究土的（ABCD）
A．应力；B．变形；C．强度；D．稳定
11. 在长为10cm，面积8cm2的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的比重为2.65， e=0.900，筒下端与管相连，管内水位高出筒5cm(固定不变)，水流自下而上通过试样后可溢流出去。试求，1.动水压力的大小，判断是否会产生流砂现象；2.临界水头梯度值。（ B ）。
A. 9.6kN／m3，会，0.80 C. 14.7kN／m3，不会，0.87
B. 4.9kN／m3，不会，0.87 D. 9.8kN／m3，会，
0.80
12. 若建筑物施工速度较快，而地基土的透水性和排水条件不良时，可采用（ A ）或（ B ）的结果。
A 三轴仪不固结不排水试验
B 直剪仪快剪试验
C 三轴仪固结排水试验 D直剪仪慢剪试验
13. 工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是( D )
A. 有效重度
B. 土粒相对密度
C. 饱和重度
D. 干重度
14. 朗肯理论使用条件（. ABC ）。
A. 挡土墙的墙背光滑
B. 挡土墙的墙背竖直
C. 挡土墙后填土表面水平
D. 挡土墙的墙背粗糙
E. 挡土墙的墙背倾斜
15. 在地基固结过程中，外荷载引起的孔隙水压力逐渐转化为有效应力，土的体积也( B )
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 与之无关
D. 不变
16. 地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（ C ）
A. 临塑荷载
B. 临界荷载
C. 极限荷载
D. 地基承载力
17. 影响土压力大小的最主要因素是（ A ）
A 挡土墙的位移方向和位移量的大小
B 挡土墙的形状
C 挡土墙后填土的性质
18. 衡量土的粒径级配是否良好，常用（ A ）指标判定。
A、不均匀系数
B、含水量
C、标贯击数
D、内摩擦角
19．用以衡量土透水性大小的指标是 ( B )
A．水头梯度 B．渗透系数 C．动水力 D．相对密实度
20．关于自重应力，下列说法错误的是 ( D )
A．由土体自重引起 B．一般不引起地基沉降
C．沿任一水平面上均匀地无限分布 D．大小仅与土的天然重度相关
21．土体的总应力抗剪强度指标为c、φ，有效应力抗剪强度指标为c＇、φ＇则其剪切破坏时实际破裂面与大主应力作用面的夹角为 ( C )
22．太沙基的地基极限承载力理论假设基础底面是 ( A )
A．粗糙的条形面积 B．光滑的条形面积C．粗糙的矩形面积 D．光滑的矩形面积
23．当挡土墙后填土中有地下水时，墙背所受的总压力将 ( A )
A．增大 B．减小C．不变 D．无法确定
24．对同一地基，下列指标数值最小的是（ C ）
A．P1/4 B．P 1/3 C．P cr D．P u
25．所谓地基极限承载力是指（ B ）
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
26．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？（ C ）A．弹性状态 B．整体破坏状态 C．局部剪切破坏
27．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（ C ）。
A．容许荷载 B．临界荷载 C．临塑荷载
28．所谓临塑荷载，就是指：（ A ）
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
29．土层的固结度与施加的荷载大小有什么关系？（ C ）
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
30．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 ）
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
31．下列说法正确的是（ A ）
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
32．土的强度是特指土的（ A ）
A．抗剪强度 B．抗压强度 C．抗拉强度
33．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（ B ）的面被剪破。
A．450 B．450 +?/2 C．450－?/2 D．450 +?
34．库仑土压力理论比较适合于计算（ C ）的主动土压力。
A．粘性土B．淤泥C．砂土D．粉土
35．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 ）。
A．45o＋?/2 B．45o－?/2 C．45o D．?/2
36．某土的液性指数为2，则该土处于（ C ）状态。
A．坚硬 B．可塑 C．流动
37．下列哪个物理性质指标可直接通过土工试验测定（ D ）。
A．孔隙比e B．孔隙率n C．饱和度S r D．土粒比重d s
38．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 ）
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
39．对粘性土进行分类定名的依据是（ C ）
A．液限 B．塑性指数 C．液性指数 D．塑限
40．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（ C ）
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。
41．下列说法正确的是（ A ）
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
42．（D）的主要因素是气温变化。它只引起岩石的机械破坏，其产物如砂、砾石等矿物成分与母岩相同。
A．剥蚀作用 B．搬运 C．地质作用 D．物理风化
43．如土的粒径分布曲线符合Cu≥5和Cc：1～3，则该土的（B）。
A．粒径分布均匀，级配良好 B．粒径分布不均匀，级配不良
C．粒径分布不均匀，适合作为工程填料 D．粒径偏多，级配不良
44．（A）可传递静水压力，在有振动情况下，可能引起砂土液化。
A．重力水B．毛细水C．强结合水D．弱结合水
45．填土工程中常以（C）作为，填土压实的质检标准。
A．天然容重B．有效容重C．干容重D．孔隙比
46．（B）可综合反映各种因素对粘性土的影响作用，可用于粘性土的分类定名。
A．塑限B．塑性指数C．液限D．液性指数
47．按桥规，7 A．粉质粘土 B．粘质粉土 C．砂粘土 D．粘砂土 48．砂土是根据颗粒的大小及（C）分类定名的。 A．形状B．容重C。粒径级配D．密实度 二、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．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。 3．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 4．作用在墙背上的土压力有三种：、和。 5．朗肯土压力理论适用条件为，挡土墙墙背、墙后填土表面。6．挡土墙三种土压力中，最大，最小。 7．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。 8．混合土的性质不仅取决于，更取决于，即土中各粒组的含量占土样总重量 的。这个百分数习惯上称为土的颗粒级配。 9. 颗粒级配曲线的纵坐标表示，横坐标则用表示，即。 10．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。 11．土的（粒径组成（））是指土中不同大小的颗粒的相对含量。 12．粒径在0.075mm～600mm之间的粗粒土，可采用（）法来进行颗粒分析。 13．工程上常用（）系数来评价土的粒径级配情况。 14．在寒冷地区，（）上升可能加剧冻胀现象。 15．粘性土结构的联结主要表现在（）的粘着和聚和作用。 16．土的容重可在试验室用（）法测定。 17．填土的压实效果与土的（）密切相关。 18．无粘性土的物理状态主要是指其（）。 19．测定塑限的传统试验方法是（）。 20.粘性土按塑性指数分为粉质粘土和粘土，粉质粘土的塑性指数为____。 21.布辛涅斯克解是弹性解，竖向集中荷载作用点处的应力将趋于____。 22.在局部荷载作用下，地基中的竖向附加应力分布范围相当大，它不仅分布在荷载面积之内，而且分布在荷载面积以外，这种现象称为附加应力的____现象。 23.土的压缩模量E是土在____条件下应力与应变的比值。 24.饱和土的渗透固结过程是有效应力逐渐增加，孔隙水压力逐渐____的过程。 25.按剪切前的固结程度、剪切时的排水条件以及加荷速率，直剪试验可划分为快剪、________和慢剪三种试验方法。 26.土的结构分为单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。 27.土的各粒组的相对含量称为颗粒级配，土的不均匀系数Cu的公式表达式为 Cu＝d60/d10。 28.塑性指数Ip＞10的土为粘性土，Ip＞17的粘性土为粘土，10＜Ip≤17的粘性土为粉质粘土。 29.一基础埋深为d，基底接触压力为p，基底以上天然土层为2层，重度和厚度分别为γ1，h1、γ2，h2，则基底以上天然土层加权平均重度γ0=（γ1h1+γ2h2）/（h1+ h2）。基底附加压力p0=p-（γ1h1+γ2h2）。 30.三轴试验根据排水条件可分为三种试验类型：不固结不排水、固结不排水、固结不排水。 31.按土的有效应力原理，饱和土的渗透固结是超孔隙水压力消散，而有效应力相应增加的过程。 32.已知饱和粘性土的不固结不排水试验的所得的大小主应力为σ1=400Kpa,σ3=200Kpa，则该粘性土的不固结不排水剪切强度为 __100 Kpa__，内摩擦角为___0o _。 33.当地面荷载形式为无穷均布荷载，则地基中附加应力曲线为矩形分布形式。 34.库仑土压力理论的假设条件为墙后填土为散体、破裂面为通过墙踵的平面。 35.根据液性指数的大小，可将粘性土划分为五种状态：坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 36.由于承载力不足而产生剪切破坏，其破坏型式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲切剪切破坏。 37.土的液限的标准是把具有30O锥角、质量为76克的平衡锥自由沉入土体，5秒钟沉入深度为 10mm 时，土样的含水量为液限。 38.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，则基础底面边缘最小压应力为 0 。 39.饱和粘性土，在同一竖向荷载P作用下进行快剪、固结快剪和慢剪试验，慢剪试验试验方法所得的强度最大。40. 墙土压力可分为静止土压力，主动土压力，主动土压力。 填空题答案 1．正常、超、欠 2．自重应力、附加应力 3．矩形、梯形、三角形 4．静止土压力、主动土压力、被动土压力 5．直立、光滑、水平并无限延伸 6．被动土压力、主动土压力 7．整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲切破坏 8.所含颗粒的大小程度、不同粒组的相对含量、百分数。 9．小于某粒径的土颗粒含量占土样总量的百分数、土粒径的常用对数值、lgd。 10．筛分、密度计 11或颗粒级配 12筛分 13 不均匀 14 毛细水 15 粘粒 16 环刀 17含水量 18密实程度 19搓条法 20. 10 21.无穷大 22.扩散 23.完全侧限 24.消散 25.固结快剪 四、问答题 1. 孔隙率：土中孔隙体积与土总体积之比。 2．地基极限承载力：当地基土体中的塑性变形去充分发展并形成连续贯通的滑移面时，地基所能承受的最大荷载，p也称为地基极限承载力。 称为极限荷载 u 3. 临塑荷载：地基中刚刚出现塑性破坏区时所对应的土压力。 4. 静止土压力：刚性挡土墙保持原来位置静止不动，则作用在挡土墙上的土压力。 5. 颗粒级配：混合土的性质不仅取决与所含颗粒的大小程度，更取决于不同粒组的相对含量，即土中各粒组的含量占土样总重量的百分数。这个百分数习惯上称为土的颗粒级配。 6．表面结合水：细小土粒因表面的静电引力吸附周围的水分子而形成的一层水膜。密度较大，不能传递静水压力。7．土粒比重：土颗粒与同体积4℃纯水的质量之比。 8．灵敏度：评价粘性土结构性强弱的指标，是指同一粘性土的原状土与重塑土的无侧限抗压强度之比。 9．最优含水量：土的压实效果与含水量有关，当土的含水量达到某一特定值时，土最容易被压实，获得最大干密度，这个特定的含水量值就是最优含水量。 10．粘性土可塑性：在外力作用下，粘性土可任意改变形状而不裂、不断。当外力拆除后，土仍能保持已改变的形状，这就是可塑性。 11．孔隙比：土中孔隙体积与土粒体积之比。 12．风化作用：是指由于气温变化、大气、水分及生物活动等自然条件使岩石破坏的地质作用。 13、什么叫土的渗透性？ 答：土体被水透过的性能。 14、水的渗透会引起哪方面问题？ 答：一是渗漏问题，二是渗透稳定问题。 15、什么叫达西定律？ 答：渗透速度与水力坡度成正比关系。 16、影响渗透系数的因素？ 答：①土粒的大小和级配。②土的孔隙比。③水的温度。④土中封闭气体含量。 17、什么叫有效应力？ 答：由土粒传递的应力。 18、什么叫流土？ 答：流土是指在渗流作用下，粘性土或无粘性土体中某一范围内的颗粒或颗粒群同时发生移动的现象。 19、什么叫管涌？ 答：管涌是指在渗流作用下，无粘性土体中的细小颗粒，通过粗大颗粒的孔隙，发生移动或被水流带出的现象。20、为防止渗流破坏，工程中常采用哪些方法？ 答：①延长渗流途径。②隔断渗流。③布置排水和反滤层。 21、土中应力产生的原因？ 答：由土体本身重量引起的自重应力和由外荷载引起的附加应力。 22、什么叫基底压力？ 答：外加荷载与上部建筑和基础的全部重量，都是通过基础传给地基的。在地基表面处的压力称为基底压力。 23、基底应力分布图与e的关系？ 答：当e＜l/6时，基底压力分布图呈梯形；当e=l/6时，则呈三角形；当e＞l/6时，计算，距偏心荷载较远的基底边缘反力为负值。 24、什么叫地基中的附加应力？ 答：是基底以下地基中任一点处，由基底附加压力所引起的应力。 25、均布条形荷载下地基中附加应力σz的分布规律？ 答：①σz不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积以外相对大的范围之下，这就是所谓地基附加应力的扩散分布。②在离基础底面不同深度z处各个水平面上，以基底中心点下轴线处的σz为最大，随着距离中轴愈远愈小。 ③在荷载分布范围内任意点沿垂线的σz值，随深度愈向下愈小。 26、什么叫土的压缩性？ 答：在外力作用下土体积缩小的特性。 27、什么叫土的固结？ 答：饱和土在附加应力作用下土的压缩量随时间增长的过程。 28、什么叫地基土的沉降？ 答：在建筑物荷载作用下，地基土主要由于压缩而引起的竖直方向的位移。 29、土的变形特点： 答：①土的压缩过程需经历一定时间才能完成。②土的压缩变形包括弹性和塑性的两部分。③土的压缩性随着压力的增大而减小。④土的压缩性与土在形成和存在过程中所受应力历史有关。 30、压缩系数a1-2与土的压缩性的关系？ 答：a1-2＜0.1MPa-1时，属于低压缩性土。0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1时，属于中等压缩性土。a1-2≥0.5MPa-1时，属于高压缩性土。 31、单向压缩分层总和法计算步骤？ 答：①首先应根据基础形状，确定基础地面的尺寸、地基土质条件及荷载分布情况，在基底范围内选定必要数量的沉降计算断面和计算点。②将地基分层。③计算地基中土的自重应力分布。④计算地基中竖向附加应力的分布。⑤确定地基的沉降计算深度。⑥计算各分层沉降量。⑦总和分层的沉降量。⑧沉降计算经验修正系数m s的问题。 32、什么叫固结度？ 答：地基在固结过程中任一时刻t的固结变形量s ct与地基最终的固结变形量s c之比。 33、什么叫固结沉降？ 答：固结沉降是在荷载作用下，孔隙水被逐渐挤出，孔隙体积逐渐减小，从而土体压密产生体积变形而引起的沉降，是粘性土地基沉降最主要的组成部分。 34、决定地基或土工建筑物稳定性的关键因素是什么？ 答：土的抗剪强度。 35、无粘性土的抗剪强度取决于什么？ 答：土颗粒间的摩擦阻力，其抗剪强度与作用在剪切面上的法向应力成正比。 36、粘性土的抗剪强度取决于什么？ 答：除与摩擦分量有关外，还取决于颗粒间的粘聚力。 37、分析摩尔-库伦理论可得出那些结论？ 答：①土的抗剪强度不是定值，它随剪切面上法向应力的大小而变。②土的剪切破坏面成对出现，同时发生。③抗剪强度包线只决定于大主应力σ1和小主应力σ3，与中主应力σ2无关。 38、饱和软粘性土灵敏度S t的定义？ 答：在含水量不变的条件下，原状土不排水强度与彻底扰动后土的不排水强度之比。 39、土压力分类？ 答：静止土压力、主动土压力、被动土压力。 40、郎肯理论假定？ 答：①墙背竖直。②墙背填土表面是水平的。③墙背光滑与填土之间没有摩擦力。 41、影响土压力计算的因素？ 答：①墙背的影响（粗糙程度、倾斜程度）。②填土条件影响（填土的性质指标、填土材料的选择）。 42、什么叫地基承载力？ 答：指地基土单位面积上承受荷载的能力。 43、什么叫极限承载力？ 答：把地基土单位面积上所能承受的最大荷载。 44、什么叫地基容许承载力？ 答：考虑一定安全储备后的地基承载力。 45、地基破坏过程的三个阶段？ 答：压密阶段；剪切阶段；破坏阶段。 46、临塑荷载p a ? 答：指地基土将要出现但尚未出现塑性区时所对应的荷载。 47、临界荷载？ 答：塑性区的最大开展深度可以限制在（1/4~1/3）b 范围内，此时对应的荷载。 48．由地基破坏过程中的荷载沉降p-s 曲线可知地基的破坏过程分哪几个阶段？ 答：由地基破坏过程中的荷载沉降p-s 曲线可知，对于整体剪切破坏，其破坏的过程一般应经历3个阶段，即压密阶段（弹性变形阶段）、剪切阶段（弹塑性混合变形阶段）和破坏阶段（完全塑性变形阶段） 49．写出液性指数和相对密实度的公式表达式 答：液性指数：P L P L w w w w I --= ，w 、P w 、 L w 分别为含水量、塑限、液限。 相对密实度：max max min r e e D e e -=-，其中e 为砂土的天然孔隙比，max e 及 min e 分别为其最大及最小孔隙比。 50.简述变形模量与压缩模量的关系。 答：试验条件不同：土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值；而土的压缩模量Es 是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标，在理论上是完全可以相互换算的。 51. 三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法?工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标? 答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时，可选用不固结不排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时，可选用固结排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。 52. 土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？ 答：朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面，滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面所夹的土体所组成，墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙，应用面较广，但只适用于填土为无粘性土的情况 53.压缩系数：表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高。 54.土的前期固结压力： 是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力，通常用PC 来表示。前期固结压力也是反映土体压密程度及判别其固结状态的一个指标。 55.有侧限压缩（无侧胀压缩）：指受压土的周围受到限制，受压过程中基本上不能向侧面膨胀，只能发生垂直方向变形。 56.液性指数：液性指数是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。 13.压缩模量：土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的竖向应变的比值即为土的压缩模量。 57..三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法？工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标？ 答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪、和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，如果施工进度快，而地基土的透水性低且排水条件不良，可采用不固结不排水试验的结果，如果加荷速率较慢，地基土的透水性较大，以及排水条件又较佳，则可采用固结排水试验的结果，对于一般排水条件下的土，则应采用固结不排水试验的结果。 五、计算题 1．在某土层中用体积为72cm 3 的环刀取样。经测定，土样质量为129.1g ，烘干后土样质量为110.5g ，土粒比重为2.7，求该土样的含水量、湿容重、饱和容重、干容重和浮容重，并比较该土在各种情况下的容重值大小。 1．解: 已知 7.2,5.110,1.129,72333====G g m g m cm v 则求得g m w 6.185.1101.129=-= 36.18cm m v w w w == ρ 333 3926.40cm G m v w == ρ 3704.31cm v v v s v =-= 根据定义可计算 3 33 333 /35.15/66.19/93.17%84.16%100m kN v g m r m kN v r v g m r m kN v mg r m m w d w v sat w ===+=== =?= 各种土的重度间有\r r r r d sat >>> 。 2、已知粘性土有关试验数据：天然重度18.4kN/m 3 ,干重度13.2 kN/m 3 ；液限试验，取湿土重0.145N ，烘干重0.103N ；塑限试验，取土重0.052N ，烘干重0.041N 。计算：1）土的天然含水量，塑限和液限；2）确定土的名称和状态；3）若土粒的相对密度为2.7，计算该土的空隙比。 答案：1）土的天然含水量()w d +?=1ρρ 得 %4.3912.134 .181=-=-= d r r w 塑限%8.26%100041.0041 .0052.0=?-= p w ) 液限%8.40%100103 .0103 .0145.0=?-= L w 2）()()14100%8.26%8.40100=?-=?-=p L p w w I 9.0%8.26%8.40% 8.26%4.39=--=--=p L p L w w w w I 1710≤ 175.0≤< L I 为软塑。 3）0.112 .1310 7.21=-?=-?= d w s r r G e ……………答……………题……………不……………要……………超… 3. 粘性土的抗剪强度指标分别为C＝11.5kPa，φ＝28°，问当某土样所受小主应力σ3＝4 4.3kPa，要保证土样不被剪坏，大主应力σ1应满足何种条件？ 解：若使土体达到极限平衡状态，根据极限平衡条件可得出σ1为： σ1=σ3t g2(45°+φ/2)+2c·t g(45°+φ/2) =44.3t g2(45°+28°/2)+2·11.5·t g(45°+28°/2)=160.98k p a 因此，要保证土样不被剪坏，大主应力σ1应小于160.98kpa。 4、地基内某点的大主应力为550kPa，小主应力为300kPa，孔隙水应力为100kPa。土的有效凝聚力为c'=20kPa，有效内摩擦角φ'=24°。判断该点是否达到破坏状态。 答案： б1＇＝б1-u=550-100=450kpa б3＇=б3-u=300-100=200kpa 令б1f’=б1＇=450 kpa б3f’＝tg2(45-?＇／2)-2c×tg(45-?＇2) ＝450×tg2(45-24／2)-2×20×tg(45-24／2) ＝450×0.422－40×0.649＝163.9kPa＜б3＇ 所以该点稳定． 5、某砂土地基中砂的φ=30°，c=0，若地基中某一点的应力σ1=100kPa，σ3=30kPa。问该点是否已剪破。 5.解： σ3f=σ1tan2(45°-φ/2)=100×tan230°=33kPa σ1f=σ3tan2(45°-φ/2)=30×tan260°=90kPa σ3＜σ3f，故可判断该点已剪破。 σ1＞σ1f，也可判断该点已剪破。 6、已知土中某点应力处于极限状态，最小主应力σ3=200Kpa，作用面主法线方向为水平方向，土的抗剪强度指标φ=24O，C=50Kpa。 1）、该点最大主应力σ1的大小？ 2）、该点最大剪应力值τmax ？ 3）、该点剪切破坏面上的正应力与剪应力？ 4）、说明最大剪应力面不是剪切破坏面。 答案：(1)根据应力极限平衡条件求出最大主应力为： kpa tg tg tg c tg 628 ) 2 24 45 ( 2 ) 2 24 45 ( 200 ) 2 45 ( 2 ) 2 45 ( 2 2 3 1 = + ? + + ? = + ? + + = φ φ σ σ （2）、最大剪应力为D点 Kpa 214)200628(2 1)(21 31max =-=-=σστ （3）、剪切破坏面应力状态相当于T 点坐标T σ、T τ Kpa SIN F O O O T 327242 20 3 131''=-- +=-=σσσσσ Kpa t 19524cos 2 3 1=-= σστ （4）最大剪应力面上抗剪强度（f τ）D max 03 12345045.02 200 62850 242)(τσσφστ?+?+++= +=Kpa tg c tg D D f 因此不是剪切破坏面。 7、某地基饱和粘土层厚度为10m ，压缩模量Es=5Mpa ，底面以下为不透水硬土层（不可压缩层）。在粘土层表面施加无限均匀分布的竖向荷载为100 kPa ，求地基的最终沉降量。 答案： mm 2005000 10000 1000=?== s E H p S 8、一挡土墙高5m ，墙背竖直光滑，其表面水平与墙齐高。墙后填土为粘性填土，物理力学性质指标如下：γ＝18KN/m 3 ，φ＝20°，c ＝10Kpa 。在填土表面上还作用有连续均布超载q ＝10kPa 。试求作用在挡土墙上的主动土压力E a 及作用点位置。 答案：墙背竖直光滑，填土面水平，满足朗肯条件， 49.0)2 2045(tan 2 =-= a K 在填土表面处的主动土压力强度σa0为： a a a K c K q z 2)(0-+=γσ ＝(18×0+10) ×0.49－2×10×0.7 ＝－9.1Kpa 在墙底处的主动土压力强度σa1为： a a a K c K q z 2)(1-+=γσ ＝(18×5+10) ×0.49－2×10×0.7 ＝35Kpa 主动土压力等于0处的深度Z 0可从σa ＝0这一条件求出： σa ＝(18×Z 0+10) ×0.49－2×10×0.7=0 得到：Z 0＝1.03m 土压力强度分布图形如图所示。 故主动土压力Ea 等于图形中阴影部分的面积，即 Ea ＝0.5×(5－1.03) ×35＝69.5KN/m 它的作用点在墙底以上1/3×3.97＝1.32m 处。 9.对某砂土进行常水头渗透试验，该砂土的渗透系数k=0.02cm/s ，试样长度ι=15cm ，试样两端的水头差h =45cm 。求水在土中的渗透速度。 10. 某挡土墙墙高H=5m ，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，容重为19kN/m3,内摩擦角为30°，墙后填土表面有超载15kN/m ，试计算作用在挡墙上主动土压力Ea 和被动土压力Ep ， 解：（1）K a =t g 2 (45°—φ/2)=0.33 p a 0=K a ×q =0.33×15=4.95k P a p a 1=K a ×(γh +q )=0.33×(19×5+15)=36.3k P a E a =(p a 0+p a 1)/2×h =(4.95+36.3)/2×5=103.1k N /m (2)K p =t g 2 (45°+φ/2)=3 p p 0=K p ×q =3×15=45k P a p p 1=K p ×(γh +q )=3×(19×5+15)=330k P a E p =(p p 0+p p 1)/2×h =(45+330)/2×5=937.5k N /m 10.某挡土墙高4m ，墙后填土的物理力学指标如图示。现实测得作用在挡土墙背上的水平向土压力合力值为70kN/m 。试用朗肯土压力理论验算墙后土体是否已达到主动极限平衡状态。 11、挡土墙高5m ，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，共分两层。上层土厚2m ，土性指标为:φ1=32°,C 1=0，r 1=17kN/m 3 ；下层土厚3m ，土性指标为:φ2=16°，C 2=10kPa ，r 2=19kN/m 3 ，试求主动土压力Ea ，并绘出土压力的分布图。 答案： 计算第一层填土的土压力强度 0245tan 1210=?? ? ? ?-=?γσo a z () kPa h o o o a 4.1023245tan 217245tan 212111=-??=?? ? ??-=?γσ 第二层填土顶面和底面的土压力强度分别为 ( )() kPa c h o o o o o o a 2.42 1645tan 10221645tan 217245tan 2245tan 2 2222111=- ??--??=? ?? ??--??? ? ?-='??γσ ()()()() kPa c h h h o o o o o o a 6.362 16 45tan 10221645tan 319217245tan 2245tan 2 22222211112=-??--??+?=? ?? ??--??? ??-+=??γγγσ 主动土压力为 ()m kN E a /6.7136.362.421 24.1021?++??= 主动土压力分布如图： 1. 关于土的抗剪强度指标的选用，下列说法正确的是( ) A. 采用总应力分析法时，用不排水或固结不排水强度指标 B. 采用有效应力分析法时，用有效应力强度指标 C. 分析挖方土坡的长期稳定性，采用有效应力分析法 D. 分析稳定渗流条件下的稳定性时，采用总应力分析法 满分：4 分 2. 淤泥类土的特点有( ) A. 高孔隙比，饱水 B. 透水性极弱 C. 高压缩性 D. 抗剪强度低 满分：4 分 3. 关于土中应力说法正确的是( ) A. 土中应力按产生的原因分为自重应力和附加应力 B. 土的自重应力不引起土的变形 C. 土的自重应力会引起土的变形 D. 附加应力是使地基失去稳定和产生变形的主要原因 满分：4 分 4. 渗透系数的测定方法有( ) A. 常水头渗透试验 B. 变水头渗透试验 C. 现场抽水试验 D. 经验公式法 满分：4 分 5. 地基在极限荷载作用下发生剪切破坏的形式有( ) A. 整体剪切破坏 B. 局部剪切破坏 C. 压缩变形 D. 冲剪破坏 满分：4 分 第1章 土的物理性质与工程分类 一．填空题 1． 颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大，颗粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。 2． 粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越多，粘土的塑性指标越大 3． 塑性指标p L p w w I -=，它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围，它综合反映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定：1710≤ p I 为粘土。 4． 对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，工程上用指标e 、r D 来衡量。 5． 在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数p I 。 6． 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标r D 来衡量。 7． 粘性土的液性指标p L p L w w w w I --= ，它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态，《规范》 按L I 将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 8． 岩石按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化。 9． 岩石按坚固程度划分为硬质岩石，包括花岗岩、石灰岩等；软质岩石，包括页岩、泥岩等。 10．某砂层天然饱和重度20=sat γkN/m 3，土粒比重68.2=s G ，并测得该砂土的最大干重度1.17max =d γkN/m 3，最小干重度4.15min =d γkN/m 3，则天然孔隙比e 为0.68，最大孔隙比=max e 0.74，最小孔隙比=min e 0.57。 11．砂粒粒径范围是0.075~2mm ，砂土是指大于2mm 粒径累计含量不超过全重50%，而大于0.075mm 粒径累计含量超过全重50%。 12．亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间，而发生膨胀。 二 问答题 1． 概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系？ 答：三相组成的性质，特别是固体颗粒的性质，直接影响土的工程特性。但是，同样一种土，密实时强度高，松散时强度低。对于细粒土，水含量少则硬，水含量多时则软。这说明土的性质不仅决定于三相组成的性质，而且三相之间量的比例关系也是一个很重要的影响因素。 土力学课后习题与答案 第一章 1-1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？ 1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？ 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 1-7 什么是吸着水？具有哪些特征？ 1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？ 1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？ 1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？ 1-11 什么叫的物理性质指标 是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？ 1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？ 1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？ 1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？ 1-16 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？ 1-17 土的工程分类的目的是什么？ 1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 习题1 1-1有A 、B 两个图样，通过室内实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示，试绘出它们的粒径分布曲线并求出u C 和c C 值。 A 土样实验资料（总质量500g ） 粒径d （mm ） 5 2 1 0.5 0.25 0.1 0.075 小于该粒径的质量（g ） 500 460 310 185 125 75 30 B 土样实验资料（总质量30g ） 粒径d （mm ） 0.075 0.05 0.02 0.01 0.005 0.002 0.001 小于该粒径的质量（g ） 30 28.8 26.7 23.1 15.9 5.7 2.1 1-2 从地下水位以下某粘土层取出一土样做实验，测得其质量为15.3g ，烘干后质量为10.6g ，土粒比重为2.70，求试样的含水率、 孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。 1-3 某土样的含水率为6.0%密度为1.60 3 g/cm ，土粒比重为2.70，若设孔隙比不变，为使土样完全饱和，问100 3 cm 土 样中应该加多少水？ 1-4 有土料1000g,它的含水率为6.0%，若使它的含水率增加到16.0%，问需要加多少水？ 1-5 有一砂土层，测得其天然密度为1.773 g/cm ，天然含水率为9.8%，土的比重为2.70，烘干后测得最小孔隙比为0.46，最大孔隙比为0.94，试求天然孔隙比e 、饱和含水率和相对密实度D ，并判别该砂土层处于何种密实状态。 1-6 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？ 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； 性质指标 土样 A B 含水率（%） 15 6 土粒比重 2.75 2.68 饱和度（%） 50 30 1-7 试从定义证明： ⑴干密度 s w d s w G G (1n ) 1E ρρρ= =-+ ⑵湿密度s r w G S e 1e ρ ρ+= + ⑶浮密度' s w (G -1) 1e ρρ= + 1-8 在图中，A 土的液限为16.0%，塑限为13.0%；B 土的液限为24.0%，塑限为14.0%，C 土为无粘性土。图中实线为粒径分 布曲线，虚线为C 土的粗粒频率曲线。试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。 土力学复习题及参考答案 一、选择题 1. 根据地质作用的能量来源的不同，可分为（AB ）。 A. 内动力地质作用C. 风化作用 B. 外动力地质作用D. 沉积作用 2. 在工程上，岩石是按什么进行分类（ D ）。 A. 成因和风化程度C. 成因 B. 坚固性和成因D. 坚固性和风化程度 3.土体具有压缩性的主要原因是( B )。 A．主要是由土颗粒的压缩引起的； B．主要是由孔隙的减少引起的； C．主要是因为水被压缩引起的； D．土体本身压缩模量较小引起的 4. 土的结构性强弱可用（ B ）反映。 A. 饱和度 B. 灵敏度 C. 粘聚力 D. 相对密实度 5. 渗流的渗透力也称动水力,其数值( A ) A. 与水头梯度成正比 B. 与横截面积成正比 C. 与流速成反比 D. 与渗透系数成正 6. 用“环刀法”测定（ A ）。 A. 土的天然密度 B. 土的浮密度 C. 土的饱和密度 D. 土的干密度 7. 风化作用包含着外力对原岩发生的哪两种作用（ C ） A．机械破碎和风化作用； B．沉积作用和化学变化； C．机械破碎和化学变化； D．搬运作用和化学变化 8. 设砂土地基中某点的大主应力σ1=400kPa，小主应力σ3=200kPa，砂土的粘聚力c=0，试判断该点破坏时砂土的内摩擦角φ=（ D ）。 A. 22°28′ B. 21°28′ C. 20°28′ D. 19°28′ 9. 计算竖向固结时间因数，双面排水情况，H取压缩土层厚度（ B ） A 3倍； B 倍； C 1倍； D 2倍 10. 土力学是研究土与结构物相互作用等规律的一门力学分支，主要研究土的（ABCD） A．应力；B．变形；C．强度；D．稳定 11. 在长为10cm，面积8cm2的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的比重为， e=，筒下端与管相连，管内水位高出筒5cm(固定不变)，水流自下而上通过试样后可溢流出去。试求，1.动水压力的大小，判断是否会产生流砂现象；2.临界水头梯度值。（ B ）。 A. ／m3，会， C. ／m3，不会， B. ／m3，不会， D. ／m3，会， 12. 若建筑物施工速度较快，而地基土的透水性和排水条件不良时，可采用（ A ）或（ B ）的结果。 A 三轴仪不固结不排水试验 B 直剪仪快剪试验 C 三轴仪固结排水试验 D直剪仪慢剪试验 13. 工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是( D ) 1-8 有一块体积为60 cm 3的原状土样，重1.05 N, 烘干后0.85 N 。 已只土粒比重（相对密度）s G =2.67。求土的天然重度γ、天然含水量w 、干重度γd 、饱和重度γsat 、浮重度γ’、孔隙比e 及饱和度S r 解：分析：由W 和V 可算得γ，由W s 和V 可算得γd ，加上G s ，共已知3个指标，故题目可解。 36 3kN/m 5.1710601005.1=??==--V W γ 3 6 3s d kN/m 2.1410601085.0=??==--V W γ 3w s w s kN/m 7.261067.2=?=== ∴γγγγs s G G Θ %5.2385 .085 .005.1s w =-== W W w 884.015 .17) 235.01(7.261)1(s =-+=-+= γγw e (1-12) %71884 .06.2235.0s =?=?=e G w S r (1-14) 注意：1．使用国际单位制； 2．γw 为已知条件，γw =10kN/m 3； 3．注意求解顺序，条件具备这先做； 4．注意各γ的取值范围。 1-10 某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%，为便于夯实需在土料中加水，使其含水量增至15%，试问每1000 kg 质量的土料应加多少水 解：分析：加水前后M s 不变。于是： 加水前： 1000%5s s =?+M M （1） 加水后： w s s 1000%15M M M ?+=?+ （2） 由（1）得：kg 952s =M ，代入（2）得： kg 2.95w =?M 注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，s w M M w = 。 1－11 用某种土筑堤，土的含水量w ＝15％，土粒比重G s ＝2.67。分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等γ＝16kN/ m 3，夯实达到饱和度r S ＝85%后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。 解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有： 2 211s 11e h e h h +=+= （1） 由题给关系，求出： 第二章 习题与思考题 17、在邓肯-张的非线性双曲线模型中，参数a 、b 、i E 、t E 、13-ult σσ（）以及f R 各 代表什么意思？ 答：参数i E 代表三轴试验中的起始变形模量，a 代表i E 的倒数；ult )(31σσ-代表双曲 线的渐近线对应的极限偏差应力，b 代表ult )(31σσ-的倒数；t E 为切线变形模量；f R 为破 坏比。 18、饱和粘土的常规三轴固结不排水实验的应力应变关系可以用双曲线模拟，是 否可以用这种实验确定邓肯-张模型的参数？这时泊松比ν为多少？这种模型用 于什么情况的土工数值分析？ 答：可以，这时ν=0.49，,用以确定总应力分析时候的邓肯-张模型的参数。 19、是否可以用饱和粘土的常规三轴固结不排水试验来直接确定用有效应力表示 的邓肯-张模型的参数？对于有效应力，上述的131()/d d σσε-是否就是土的切线 模量t E ？用有效应力的广义胡克定律来推导131()/d d σσε-的表达式。 答：不能用饱和粘土的常规三轴固结不排水试验来直接确定用有效应力表示 的邓肯-张模型的参数；在有效应力分析时，邓肯-张模型中的131()/d d σσε-不 再是土的切线模量，而需做以下修正： 131()/=1-(1-2) t t E d d A σσευ- 具体推导如下： ' ' ' 11231231231231=[-(d +d )]1=[(-du)-(d +d -2du)]1=[(-du)-(d +d )-2du)]1=[-(d +d )-(1-2)du)]d d E d E d E d E εσυσσσυσσσυσσυσυσσυ 又由于23=d =0d σσ；且B=1.0时，13=(-)u A σσ?，则：13=(-)du Ad σσ，代入 上式，可得： 土力学期末试题及答案． 一、单项选择题 1．用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成 情况时，若曲线越陡，则表示土的 ( ) A．颗粒级配越好 B．颗粒级配越差C．颗粒大小越不均匀 D．不均匀系数越大 2．判别粘性土软硬状态的指标是 ( ) A．塑性指数 B．液性指数 C．压缩系数 D．压缩指数 3．产生流砂的充分而必要的条件是动水力( ) 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．在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是 ( ) A．均匀的 B．曲线的 C．折线的 D．直线的 5．在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是 ( ) A．附加应力的变化 B．总应力的变化C．有效应力的变化 D．自重应力的变化6．采用条形荷载导出的地基界限荷载P用于矩1/4． 形底面基础设计时，其结果 ( ) A．偏于安全 B．偏于危险 C．安全度不变 D．安全与否无法确定 7．无粘性土坡在稳定状态下（不含临界稳定）坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( ) A．β<φ B．β=φ C．β>φ D．β≤φ 8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是 ( ) A．钻孔柱状图 B．工程地质剖面图 C．地下水等水位线图 D．土工试验成果总表 9．对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck按公式确定地基承载力的特征值。偏心 为偏心方向的基础边长）Z（注：距的大小规定为( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 ．e≤b/2 DC．e≤b/4 对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理10. ( ) 地基的主要作用之一 是．减小液化的可能性A B．减小冻胀．消除湿陷性 D ．提高地基承载力C． 第二部分非选择题 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为____。 习题 第一章 土的物理性质及工程分类 选择题 1.土颗粒的大小及其级配，通常是用颗粒级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示： A ．土颗粒大小较均匀，级配良好 B.土颗粒大小不均匀，级配不良 C. 土颗粒大小不均匀，级配良好 2.作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数u C 的关系： A ． u C 大比 u C 小好 B. u C 小比 u C 大好 C. u C 与压实效果无关 3.有三个同一种类土样，它们的含水率w 都相同，但是饱和度r S 不同，饱和度r S 越大的土，其压缩性 有何变化？ A.压缩性越大 B. 压缩性越小 C. 压缩性不变 4.有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率w 怎样改变？ A ．γ增加，w 减小 B. γ不变，w 不变 C. γ增加，w 增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？ A ．天然土的含水率最大不超过液限 B. 液限一定是天然土的饱和含水率 C. 天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 判断题 6.甲土的饱和度大与乙土的饱和度，则甲土的含水率一定高于乙土的含水率 7.粘性土的物理状态是用含水率表示的，现有甲、乙两种土，测得它们的含水率乙甲w w ，则可以断定甲土比乙土软 8.土的液性指数L I 会出现L I >0或L I <0的情况 9.土的相对密实度r D 会出现r D >1或r D <1的情况 10.土的天然重度越大，则土的密实性越好 计算题 11.击实试验，击实筒体积1000cm 2 ，测得湿土的质量为1.95kg ，取一质量为17.48kg 的湿土，烘干后质量为15.03kg ，计算含水率w 和干重度 d r 。 12.已知某地基土试样有关数据如下：①天然重度r =18.4 kN/m 3 ，干密度 d r =13.2 kN/m 3 ；②液限试验， 取湿土14.5kg ，烘干后质量为10.3kg ；③搓条试验，取湿土条5.2kg ，烘干后质量为4.1kg ，求（1）土的天然含水率，塑性指数和液性指数；（2）土的名称和状态。 13.从A ，B 两地土层中个取粘性土进行试验，恰好其液塑限相同，液限 l w =45%，塑限 p w =30%，但A 地 的天然含水率为45%，而B 地的天然含水率为25%。试求A ，B 两地的地基土的液性指数，并通过判断土的状态，确定哪个地基土比较好。 14.已知土的试验指标为r =17 kN/m 3 ， s G =2.72，和w =10%，求 е和r S 。 【最新整理，下载后即可编辑】 2-8单元 1-1 、砂类土和粘性土各有那些典型的形成作用？ 【答】 土在其形成过程中有各种风化作用共同参与，它们同时进行。砂类土主要是由于温度变化、波浪冲击、地震引起的物理力使岩体崩解、破碎形成。粘性土主要是岩体与空气、水和各种水溶液相互作用形成。 2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm 3的环刀内，称得总质量为72.49g ，经105℃烘干至恒重为61.28g ，已知环刀质量为32.54g ，土粒比重为2.74，试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求汇出土的三相比例示意图，按三相比例指标的定义求解）。 解：3/84.17 .2154.3249.72cm g V m =-==ρ %3954 .3228.6128.6149.72=--==S W m m ω 3/32.17.2154 .3228.61cm g V m S d =-== ρ 069.149 .1021.11===S V V V e 2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm 3，含水量为34%，土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先推导公式然后求解）。 解：（1）V V m W V s sat ρρ?+= W S m m m += S W m m =ω 设1=S m ρω += ∴1V W S S S V m d ρ= W S W S S S d d m V ρρ?=?=∴1 ()()()()()()3 W S S W S S W W sat cm /87g .1171 .20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+?+-?=++-= +++???? ? ?-=+-++=+???? ???-++= ∴ρωρω ρωρωρρωρρ ω ρρρωρW S d 有 （2）()3 '/87.0187.1cm g V V V V V V V m V V m W sat W V S sat W V W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ （3）3''/7.81087.0cm kN g =?=?=ργ 或 3 ' 3/7.8107.18/7.181087.1cm kN cm kN g W sat sat sat =-=-==?=?=γγγργ 2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3，含水量9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比e 和相对密实度Dr ，并评定该砂土的密实度。 解：（1）设1=S V ()e d e m m e m m V m W S S S W S +?+=++?=++== 1111ρωωρ 整理上式得 ()()656.0177 .1167.2098.0111=-?+=-?+= ρρωW S d e （2）595.0461 .0943.0656 .0943.0min max max =--=--=e e e e D r （中密） 2-5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。 解：819.073.230.0=?=?=?== S W S W S S W S W V d V V d V V e ωρρωρρ 3/50.1819 .011 73.21cm g e d V m W S S d =+?=+== ρρ ()()3 /95.1819 .01173.23.01111cm g e d e d d V V m W S W S W S W V s sat =+?+=+?+=+??+=+=ρωρωρρρ 161733=-=-=P L p I ωω 查表，定名为粉质粘土 81.016 17 30=-= -= p p L I I ωω 查表，确定为软塑状态 3-1. 试解释起始水力梯度产生的原因。 【答】起始水力梯度产生的原因是为了克服薄膜水的抗剪强度τ0(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力)使之发生流动所必须具有 思考题 第一章： 1． 对于砂土，在以下三轴排水试验中，哪些试验在量测试样体变时应考虑膜嵌入 (membrane penetration)的影响？HC, CTC, CTE, RTC, RTE, 以及平均主应力为常数的TC TE 试验。 2．对于砂土，在常规三轴固结不排水(CU)压缩试验中，围压σ3为常数，其膜嵌入 (membrane penetration)效应对于试验量侧的孔隙水压力有没有影响，为什么？对于常规三轴固结排水试验对于试验有无影响？ 3．对于砂土，在常规三轴固结不排水(CU)压缩试验中，围压σ3为常数，其膜嵌入 (membrane penetration)效应对于试验的不排水强度有没有影响， 4．在周期荷载作用下饱和砂土的动强度τd (或σd )如何表示？定性绘出在同样围压σ3，不同初始固结比σ1/σ3下的动强度曲线。 5．在一定围压下，对小于、等于和大于临界孔隙比e cr 密度条件下的砂土试样进行固结不排水三轴试验时，破坏时的膜嵌入对于量侧的孔隙水压力有何影响？对其固结不排水强度有什么影响（无影响、偏大还是偏小）？ 6．在土工离心模型试验中进行固结试验，如果模型比尺为100，达到同样固结度，模型与原型相比，固结时间为多少？ 7．举出三种土工原位测试的方法，说明其工作原理、得到的指标和用途。 8．对于粗颗粒土料，在室内三轴试验中常用哪些方法模拟？各有什么优缺点？ 9．真三轴试验仪器有什么问题影响试验结果？用改制的真三轴试验仪进行试验，其应力范围有何限制？ 10． 在饱和土三轴试验中，孔压系数A 和B 反映土的什么性质？如何提高孔压系数B ？ 11． 在p, q 坐标、?σ,?τ坐标和在π平面坐标下画出下面几种三轴试验的应力路径（标出应力路径的斜率）。 （1） CTC （常规三轴压缩试验） （2） p ＝常数，b=0.5＝常数，真三轴试验； （3） RTE （减压的三轴伸长试验）。其中： 2 2 )()()(2 13 /)(3 13 12 132********σστσσσσσσσσσσσσ－＝ ＋＝ -+-+-= ++=q p 《土力学》作业答案 第一章 1—1根据下列颗粒分析试验结果，作出级配曲线，算出Cu 及Cv 值，并判断其级配情况是否良好。 解： 级配曲线见附图。 小于某直径之土重百分数% 土粒直径以毫米计 习题1-1 颗粒大小级配曲线 由级配曲线查得：d 60=0.45，d 10=0.055，d 30=0.2； 18.8055 .045 .01060=== d d C u 62.1055 .045.02.02 6010230=?==d d d C c C u >5，1 故，为级配良好的土。 （2）确定不均匀系数Cu 及曲率系数Cv ，并由Cu 、Cv 判断级配情况。 解： 土粒直径以毫米计 小于某直径之土重百分数%习题1-2 颗粒大小级配曲线 1—3某土样孔隙体积等于颗粒体积，求孔隙比e 为若干？ 若Gs=2.66，求ρd =? 若孔隙为水所充满求其密度ρ?含水量W 。 解： 11 1 === s v V V e ； /33.12 66 .2g V M s d === ρ.121 66.2V M M w s =+=+= ρ%6.3766 .21=== s w M M ω。 1—4在某一层土中，用容积为72cm 3的环刀取样，经测定，土样质量129.1g ，烘干后质量121.5g ，土粒比重为2.70，问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密度、干密度各是多少？ 解： 3457 .25 .121cm G M V s s s === ； 3274572cm V V V s V =-=-=； %26.60626.05 .1215 .1211.129==-== s w M M ω； 3/79.172 1.129cm g V M === ρ； 3/06.272 27 15.121cm g V V M v w s sat =?+=+= ρρ； 土力学课后题答案 土力学课后习题与答案 思考题1 1-1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？ 1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？ 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 1-7 什么是吸着水？具有哪些特征？ 1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？ 1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？ 1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？ 1-11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？ 1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？ 1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？ 1-16 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？1-17 土的工程分类的目的是什么？ 1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 思考题2 2-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种？怎么定义？ 2-2 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力？计算自重应力应注意些什么？2-3 何谓附加应力，空间问题和平面问题各有几个附加应力分量？计算附加应力时对地基做了怎样的假定？ 2-4 什么叫柔性基础？什么叫刚性基础？这两种基础的基底压力有何不同？ 2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律？相邻两基础下附加应力是否会彼此影响？ 2-6 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？2-7 什么是有效应力？什么是孔隙应力？其中静孔隙应力如何计算？ 2-1.什么叫材料的本构关系？在上述的本构关系中，土的强度和应力-应变有什么联系？ 答：材料的本构关系是反映材料的力学性质的数学表达式，表现形式一般为应力-应变-强度-时间的关系，也成为本构定律，本构方程。 土的强度是土受力变形发展的一个阶段，即在微小的应力增量作用下，土单元会发生无限大或不可控制的应变增量，它实际上是土的本构关系的一个组成部分。 2-7什么是加工硬化？什么是加工软化？请绘出他们的典型 的应力应变关系曲线。 答：加工硬化也称应变硬化，是指材料的应力随应变增加而 增加，弹增加速率越来越慢，最后趋于稳定。 加工软化也称应变软化，指材料的应力在开始时随着应变增 加而增加，达到一个峰值后，应力随应变增加而下降，最后 也趋于稳定。 加工硬化与加工软化的应力应变关系曲线如右图。 2-8什么的是土的压硬性？什么是土的剪胀性？ 答：土的变形模量随着围压提高而提高的现象，称为土的压硬性。 土的剪胀性指土体在剪切时产生体积膨胀或收缩的特性。 2-9简述土的应力应变关系的特性及其影响因素。 答：土是岩石风化形成的碎散矿物颗粒的集合体，通常是固、液、气三相体。其应力应变关系十分复杂，主要特性有非线性，弹塑性，剪胀性及各向异性。主要的影响因素是应力水平，应力路径和应力历史。 2-10定性画出在高围压（MPa 303<σ）和低围压 （KPa 1003=σ）下密砂三轴试验的v εεσσ--)(131-应力应 变关系曲线。 答：如右图。横坐标为1ε，竖坐标正半轴为)(31σσ-，竖坐 标负半轴为v ε。 2-13粘土和砂土的各向异性是由于什么原因？什么是诱发各向异性？ 答：粘土和砂土的各向异性是由于其在沉积过程中，长宽比大于1的针、片、棒状颗粒在重力作用下倾向于长边沿水平方向排列而处于稳定的状态。同时在随后的固结过程中，上覆土体重力产生的竖向应力与水平土压力大小不等，这种不等向固结也造成了土的各向异性。 诱发各向异性是指土颗粒受到一定的应力发生应变后，其空间位置将发生变化，从而造成土的空间结构的改变，这种结构的改变将影响土进一步加载的应力应变关系，并且使之不同于初始加载时的应力应变关系。 2-17在邓肯-张的非线性双曲线模型中，参数a 、b 、i E 、t E 、ult )(31σσ-以及f R 各代表什么意义？ 答：参数i E 代表三轴试验中的起始变形模量，a 代表i E 的倒数；ult )(31σσ-代表双曲线的渐近线对应的极限偏差应力，b 代表ult )(31σσ-的倒数；t E 为切线变形模量；f R 为破坏比。 第五章. 土的压缩与固结 概念与思考题 1．比奥（Biot）固结理论与太沙基－伦杜立克（Terzaghi-Randulic）扩散方程之间主要区别是什么？后者不满足什么条件？二者在固结计算结果有什么主要不同？ 答：主要区别：在太沙基-伦扩散方程推导过程中，假设正应力之和在固结与变形过程中是常数，太-伦扩散方程不满足变形协调条件。 固结计算结果：从固结理论来看，比奥固结理论可解得土体受力后的应力、应变和孔压的生成和消散过程，理论上是完整严密的，计算结果是精确地，太-伦法的应力应变计算结果和孔压计算结果精确。比奥固结理论能够反映比奥戴尔-克雷效应，而太沙-伦扩散方程不能。 但是，实际上，由于图的参数，本构模型等有在不确定性。无论采用哪种方法计算都很难说结果是精确的。 2．对于一个宽度为a的条形基础，地基压缩层厚度为H，在什么条件下，用比奥固结理论计算的时间－沉降(t-s)关系与用太沙基一维固结理论计算的结果接近？ 答案：a/H很大时 3．在是砂井预压固结中，什么是砂井的井阻和涂抹？它们对于砂井排水有什么影响？ 答：在地基中设置砂井时，施工操作将不可避免地扰动井壁周围土体，引起“涂抹”作用，使其渗透性降低；另外砂井中的材料对水的垂直渗流有阻力，是砂井内不同深度的孔不全等于大气压（或等于0），这被称为“井阻”。涂抹和井阻使地基的固结速率减慢。 4．发生曼德尔－克雷尔效应的机理是什么？为什么拟三维固结理论（扩散方程）不能描述这一效应？ 答：曼戴尔-克雷尔效应机理：在表面透水的地基面上施加荷重，经过短暂的时间，靠近排水面的土体由于排水发生体积收缩，总应力与有效应力均由增加。土的泊松比也随之改变。但是内部土体还来不及排水，为了保持变形协调，表层土的压缩必然挤压土体内部，使那里的应力有所增大。因此某个区域内的总应力分量将超过他们的起始值，而内部孔隙水由于收缩力的压迫，其压力将上升，水平总应力分量的相对增长（与起始值相比）比垂直分量的相对增长要大。 5．在堆载预压中，匀速线性加载40天施加100kPa均布荷载。问在40天时的固结度U1,与瞬时一次加载100kPa均布荷载以后20天的固结度U2相比，那个大？ 6．有两个多层地基土如图所示，都是上下双面排水。如果按照化引当量层法，它们的固结应当是完全相同的。你认为哪一个在相同时段的固结度大？哪一个比较适合用化引当量层法计算？解释为什么？ ①层土：粘土，k=2?10-8cm/s, Es=3MPa, ②层土：砂质粉土，k=5?10-5cm/s, Es=6MPa, 某岩石主要矿物成分为方解石、白云石，由石灰岩或白云岩变质而成。呈白色、浅红。块状构造，等粒状变晶结构。该岩石可初步确定为 A. 石灰岩 B. 大理岩 C. 花岗岩 D. 片麻岩 回答错误!正确答案： B 对于浅基础，一般发生整体剪切破坏的地基是 A. 中等密实的砂土地基 B. 松砂地基 C. 软土地基 D. 硬粘性土地基 回答错误!正确答案： D 下列有关侵入接触的叙述，哪项正确？ A. 侵入接触一定是岩浆岩体与岩浆岩体之间的一种接触关系 B. 侵入接触是沉积岩与变质岩之间的一种接触关系 C. 侵入接触是沉积岩与岩浆岩之间的一种接触关系 D. 沉积岩形成时间较晚，岩浆岩形成时间较早 回答错误!正确答案： C 某直径7cm的土样进行直剪试验，已知其抗剪强度指标c=10kPa，φ=20°，当固结压力为200kPa时，破坏时的最大推力为 A. 0.318kN B. 318kPa C. 0.318kPa D. 回答错误!正确答案： A 粘性土坡滑动面的形状一般为 A. 垂直平面 B. 水平面 C. 近似圆弧面 D. 斜面 回答错误!正确答案： C 列地质作用中，属于内动力地质作用的是 A. 沉积作用 B. 风化作用 C. 搬运作用 变质作用 回答错误!正确答案： D 下列风化作用中，属于物理风化的是 A. 植物腐蚀作用 B. 冰冻风化 C. 水解作用 D. 碳酸化作用 回答错误!正确答案： B 现场十字板剪切试验得到土的抗剪强度为τf，则可认为是 A. CD试验的指标cd B. 不排水强度cu C. 有效强度指标c’ D. CU试验的指标ccu 回答错误!正确答案： B 原状土试样的无侧限抗压强度与重塑土样的无侧限抗压强度之比称为土 A. 灵敏度 B. 不排水强度 C. 强度提高系数 D. 固结系数 回答错误!正确答案： A 已知土样试验数据为：含水量33%，液限33%，塑限18%，则该土的液性指数为： A. 0.5 B. 河海土力学课后习题答案 第一章 思考题1 1-1 土是松散颗粒的堆积物。 地球表层的整体岩石在大气中经受长期风化作用后形成形状不同，大小不一的颗粒，这些颗粒在不同的自然环境条件下堆积（或经搬运沉积），即形成了通常所说的土。 粗粒土中粒径大于㎜的粗粒组质量多于总质量50%，细粒土中粒径小于㎜的细粒组质量多于或等于总质量50%。 1-2 残积土是指岩石经风化后仍留在原地未经搬运的堆积物。残积土的明显特征是，颗粒多为角粒且母岩的种类对残积土的性质有显著影响。母岩质地优良，由物理风化生成的残疾土，通常是坚固和稳定的。母岩质地不良或经严重化学风化的残积土，则大多松软，性质易变。 运积土是指岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等动力搬运离开生成地点后的堆积物。由于搬运的动力不同，分为坡积土、冲积土、风积土、冰碛土和沼泽土等。坡积土一般位于坡腰或坡脚，上部与残积土相连，颗粒分选现象明显，坡顶粗坡下细；冲积土具有一定程度的颗粒分选和不均匀性；风积土随风向有一定的分选性，没有明显层里，颗粒以带角的细砂粒和粉粒为主，同一地区颗粒较均匀，黄土具有湿陷性；冰碛土特征是不成层，所含颗粒粒径的范围很宽，小至粘粒和粉粒，大至巨大的漂石，粗颗粒的形状是次圆或次棱角的有时还有磨光面；沼泽土分为腐植土和泥炭土，泥炭土通常呈海绵状，干密度很小，含水率极高，土质十分疏松，因而其压缩性高、强度很低而灵敏度很高。 1-3 土中各种大小的粒组中土粒的相对含量称为土的级配。 粒径分布曲线是以土粒粒径为横坐标（对数比例尺），小于某粒径土质量占试样总质量的百分数为纵坐标绘制而成的曲线。 由于土的粒径相差悬殊，因此横坐标用对数坐标表示，以突出显示细小颗粒粒径。 1-4 土的结构是指土的物质组成（主要指土里，也包括孔隙）在空 间上的相互排列及土粒间联结特征的总和。 土的结构通常包括单粒、分散、絮状三种结构。 单粒结构比较稳定，孔隙所占的比例较小。对于疏松情况下的砂土，特别是饱和的粉细砂，当受到地震等动力荷载作用时，极易产生液化而丧失其承载能力；分散结构的片状土粒间相互接近于平行排列，粒间以面-面接触为主；絮状结构的特征是土粒之间以角、边与面的接触或变与边的搭接形式为主，这种结构的土粒呈任意排列，具有较大的孔隙，因此其强度低，压缩性高，对扰动比较敏感，但土粒间的联结强度会由于压密和胶结作用逐渐得到增强。 1-5 粒径分布曲线的特征可用不均匀系数 u C 和曲率系数c C 来表示。 定义为： d d u C 10 60= d d d c C 60 10 2 )(30= 式中： d 10 ， d 30 和d 60 为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%，30%和60%时所对应的粒径。 1-6 土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状来决定，而土粒的均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量，对于纯净的砾、砂，当 u C 大于或等于5，而且c C 等于1~3时，它的级配是良好的；不能同时满足上述条件时，它的级配是 不良的。 1-7 吸着水是由土颗粒表面电分子力作用吸附在土粒表面的一层水。 吸着水比普通水有较大的粘滞性，较小的能动性和不同的密度。距土颗粒表面愈近电分子引力愈强，愈远，引力愈弱。又可分为强吸着水和弱吸着水。 1-8 离开土颗粒表面较远，不受土颗粒电分子引力作用，且可自由移动的水成为自由水。 自由水又可分为毛细管水和重力水两种。 1-9 在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称为重力水。 重力水与普通水一样，具有溶解能力，能传递静水和动水压力，对土颗粒有浮力作用。它能溶蚀或析出土中的水溶盐，改变土的工程性质。 1-10 存在于土中的气体可分为两种基本类型：一种是与大气连通的气体；另一种是与大气不通的以气泡形式存在的封闭气体。 土的饱和度较低时，土中气体与大气相连通，当土受到外力作用时，气体很快就会从孔隙中排出，土的压缩稳定和强度提高都较快，对土的性质影响不大。但若土的饱和度较高，土中出现封闭气泡时，封闭气泡无法溢出，在外力作用下，气泡被压缩或溶解于水中，而一旦外力除去后，气泡就又膨胀复原，所以封闭的气泡对土的性质有较大的影响。土中封闭气泡的存在将增加土的弹性，它能阻塞土内的渗流通道使土的渗透性减小，并能延长土体受力后变形达到稳定的历时。 1-11 土的一些物理性质主要决定于组成土的固体颗粒、孔隙中的水和气体这三相所占的体积和质（重）量的比例关系，反映这种关系的指标称为土的物理性质指标。 土的物理性质指标是根据组成土的固体颗粒、孔隙中的水和气体这三相所占的体积和质（重）量的比例关系来定义的。 含水率、密度和土粒比重是基本指标。 1-12 相对密实度是以无粘性土自身最松和最密两种极限状态作为判别的基准，定义为： e e e e D r min max max --= 相对密实度常用来衡量无粘性土的松紧程度。 1-13 稠度是指粘性土的干湿程度或在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力，是粘性土最主要的物理状态指标。 随含水率的不同可分为流态、可塑态、半固态和固态。 流态时含水率很大，不能保持其形状，极易流动；可塑态时土在外力作用下可改变形状但不显著改变其体积，也不开裂，外力卸除后仍能保持已有的形状；半固态时粘性土将丧失其可塑性，在外力作用下不产生较大的变形且容易破碎。固态时含水率进一步减小，体积不再收缩，空气进入土体，使土的颜色变淡。 1-14 液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）称为塑性指数，用I P 表示，取整数，即： w w I P L P -= 粘性土的状态可用液性指数来判别，其定义为： I w w w w w w I P P P L P L -= - -= 塑性指数是反映粘性土性质的一个综合性指标。一般地，塑性指数越高，土的粘粒含量越高，所以常用作粘性土的分类指标。液 模拟考题1 一. 解释名词或回答问题:（每题4分，共40分） 1.何谓曼代尔－克雷尔效应 2.何谓非饱和土的基质吸力。 3.饱和砂土的振动液化与砂土的哪些性质有关 4.举出影响饱和粘性土的渗透性的主要因素。 5.绘出剑桥模型(Cam-Clay)的物态边界面，并标出临界状态线。 6.剑桥模型(Cam-Clay)和修正的剑桥模型在p-q平面是的屈服方程分布为： f=-M ln(p/p 0)=0 f= p/p -M2/M2+其中：q/p 绘制它们在p-q平面上的屈服轨迹的形状。 7.定性绘制密砂在高围压（Mpa）和低围压下(=100kpa)的应力、应变、体应变间的关系曲线。 8.写出弗雷德伦德(Fredlund)的关于非饱和土的强度公式。 9.如何表示土在周期荷载下的动强度对饱和砂土，其在周期荷载下的动强度与哪些因素有关 10.比奥（Biot）固结理论和太沙基(Terzaghi-)－伦杜立克(Rendulic)的拟三维固结理论（扩散方程）的主要假设条件的区别是什么 二．解答下面各题：（共5题，每题5分，总计25分） 1．两厚度相等的相邻粘土层的土的参数和固结系数不同（分别为 k 1 ＝310－6cm/s、 k 2=210-7cm/s m v1 =, m v2 =，可将其按均质土进行近似的一 维固结计算，计算其平均固结系数C v ： k （C v =_____ ） m v 2．绘制一2的均匀无粘性土无限长、无限深土坡在有沿坡渗流情况下的流网。 20 3．一种松砂的固结不排水试验的有效应力路径如图所示，绘出其应力应变关系曲线和孔压曲线。 q 0 p u 4．用砂雨向大砂池中均匀撒砂，然后在不同方向取试样，进行了以下不同的三轴试验：（Z为竖直方向） (1) z = 1 , x = y = 3 与 y = 1 , z = x = 3 (2) z = 1 , x = y = 3 与 z = y = 1 , x = 3 (3) x = y = 1 ， z = 3 与 y = 1 , z = x = 3 (4) y = 1 , z = x = 3 与 z = y = 1 , x = 3 根据土强度的各向异性和中主应力对土的强度的影响，判断在四种试验中哪一种试验得到的的强度指标大（可表示为前>后,前<后。） 5．简略绘制下面两种闸基情况下的流网，哪一种情况下闸底板上的浮托力大些 ． 砂土 不透水基岩 三．有人企图用粘土的固结不排水三轴试验试验（即 r σ 3 =常数, z = σ 1 逐渐增加，直到试样破坏）来确定Duncan-Chang模型的参数编制有限元程序 进行堤坝的有效应力分析。试验结果表明（σ 1-σ 3 )--ε 1 之间呈良好的双曲线关 系，测得的孔压系数B＝，A t 是个变量。问是否可以用这组双曲线直接确定模型 有效应力的切线模量E t 中的参数根据有效应力原理和虎克定律写出 （σ 1-σ 3 )--ε 1 曲线之切线斜率的数学表达式。（10分） 四．．在一个高2米的铁皮槽中装满饱和的均匀松细砂，其初始孔隙比e=,砂的比重Gs=,内摩擦角。然后在振动时砂土发生了完全液化。液化后，砂土变密实，孔隙比变成e＝，内摩擦角7。试计算砂土液化前、(完整版)大学土力学试题及答案
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