土力学习题集答案--第四章
Q2第4章土中应力
一简答题
1．何谓土中应力？它有哪些分类和用途？
2．怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？
3．地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响？
4．基底压力分布的影响因素有哪些？简化直线分布的假设条件是什么？
5．如何计算基底压力和基底附加压力？两者概念有何不同？
6．土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？
7．在工程中，如何考虑土中应力分布规律？
二填空题
1．自重应力、附加应力
2．有效应力、孔隙压力
3．增加
4．天然地面（老天然地面）
5．有效重度（浮重度）
1.土中应力按成因可分为和。
2.土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为和
。
3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力。
4.计算土的自重应力应从算起。
5.计算土的自重应力时，地下水位以下的重度应取。
三选择题
1 .A
2 .B
3 .C
4 .A
5 .A
6 .B
7 .B
8 .C
9 .B 10 .D 11 .C 12 .C 13. A
14. A15 .A 16 .B 17 .A 18 .D 19 .C 20 .D
1．建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（ A ）。
(A)基底压力；(B)基底附加压力；(C)基底净反力；(D)附加应力
2．在隔水层中计算土的自重应力c时，存在如下关系（ B ）。
(A) =静水压力
(B) =总应力，且静水压力为零
(C) =总应力，但静水压力大于零
(D)=总应力—静水压力，且静水压力大于零
3．当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水和承压水时，在潜水位以下的土中自重应力为（ C ）。
(A)静水压力
(B)总应力
(C)有效应力，但不等于总应力
(D)有效应力，但等于总应力
4．地下水位长时间下降，会使（ A ）。
(A)地基中原水位以下的自重应力增加
(B)地基中原水位以上的自重应力增加
(C)地基土的抗剪强度减小
(D)土中孔隙水压力增大
5．通过土粒承受和传递的应力称为（ A ）。
(A)有效应力；(B)总应力；(C)附加应力；(D)孔隙水压力
6．某场地表层为4m厚的粉质黏土，天然重度=18kN/m3，其下为饱和重度sat=19 kN/m3的很厚的黏土层，地下水位在地表下4m处，经计算地表以下2m处土的竖向自重应力为（ B ）。
(A)72kPa ； (B)36kPa ；(C)16kPa ；(D)38kPa
7．同上题，地表以下5m处土的竖向自重应力为（ A ）。
(A)91kPa ； (B)81kPa ；(C)72kPa ；(D)41kPa
8．某柱作用于基础顶面的荷载为800kN，从室外地面算起的基础深度为1.5m，室内地面比室外地面高0.3m，基础底面积为4m2，地基土的重度为17kN/m3，则基底压力为（ C ）。
(A)229.7kPa ； (B)230 kPa ； (C)233 kPa ；(D)236 kPa
9．由建筑物的荷载在地基内产生的应力称为（ B ）。
(A)自重应力； (B)附加应力；(C)有效应力； (D)附加压力
10．已知地基中某点的竖向自重应力为100 kPa，静水压力为20 kPa，土的静止侧压力系数为0.25，则该点的侧向自重应力为（ D ）。
(A)60 kPa ； (B)50 kPa ； (C)30 kPa ； (D)25 kPa
11．由于建筑物的建造而在基础底面处产生的压力增量称为（ C ）。
(A)基底压力； (B)基底反力；(C)基底附加应力；(D)基底净反力
12．计算基础及上回填土的总重量时，其平均重度一般取（ C ）。
(A)17 kN/m3； (B)18 kN/m3；(C)20 kN/m3；(D)22 kN/m3
13．在单向偏心荷载作用下，若基底反力呈梯形分布，则偏心距与矩形基础长度的关系为（ A ）。
(A)； (B)； (C)； (D)
14．设b为基础底面宽度，则条形基础的地基主要受力层深度为（ A ）。
(A)3b ；(B)4b ； (C)5b ； (D)6b ；15．设b为基础底面宽度，则方形基础的地基主要受力层深度为（ A ）。
(A)1.5b ； (B)2b ； (C)2.5b ；(D)3b ；
16．已知两矩形基础，一宽为2m，长为4m，另一宽为4m，长为8m，若两基础的基底附加压力相等，则两基础角点下附加应力之间的关系是（ B ）。
(A)两基础基底下z深度处应力竖向应力分布相同
(B)小尺寸基础角点下z深度处应力与大尺寸基础角点下2z深度处应力相等
(C)大尺寸基础角殿下z深度处应力与小尺寸基础焦点下2z深度处应力相等
17．当地下水位突然从地表下降至基底平面处，对基底附加应力的影响是（ A ）。(A)没有影响； (B)基底附加压力增大； (C)基底附加压力减小
18．当地基中附加应力曲线为矩形时，则地面荷载形式为（ D ）。
(A)圆形均布荷载 (B)矩形均布荷载
(C)条形均布荷载 (D)无穷均布荷载
19．计算土中自重应力时，地下水位以下的土层应采用（ C ）。
(A)湿重度； (B)饱和重度； (C)浮重度； (D)天然重度
20．在基底附加压力的计算公式P0=P—m d，d为（ D ）。
(A)基础平均深度
(B)从室内地面算起的深度
(C)从室外地面算起的深度
(D)从天然地面算起的埋深，对于新填土场地应从老天然地面算起
四、判断改错题
1．×，均呈线性增长。
2．√
3．√
4．×，应从老天然地面算起。
5．×，从计算公式可以看出，由于一般略小于
20，故增大埋深反而会使略有增加。
6．√
7．×，土的自重应力引起的土体变形在建造房屋前已经完成，只有新填土或地下水位下降等才会引起变形。
8．×，应为侧向与竖向有效自重应力之比。
9．√，因为有效应力的增长在弱透水土层中需较长的时间。
10．×，还应包括基础及其上回填土的重量在基底所产生的压力增量。
11．×，改“集中”为“扩散”。
1．在均质地基中，竖向自重应力随深度线性增加，而侧向自重应力则呈非线性增加
2．由于土中自重应力属于有效应力，因而与地下水位的升降无关
3．若地表为一无限大的水平面，则土的重力在土中任一竖直面上产生的剪应力等于零4．在基底附加压力的计算公式中，对于新填土场地，基底处土的自重应力应从填土面算起5．增大柱下独立基础的埋深，可以减小基底的平均附加压力
6．柱下独立基础埋深的大小对基底附加应力影响不大
7．由于土的自重应力属于有效应力，因此在建筑物建造后，自重应力仍会继续使土体产生变形
8．土的静止侧压力系数K0为土的侧向与竖向自重应力之比
9．在弱透水土层中，若地下水位短时间下降，则土的自重应力不会明显增大
10．基底附加压力在数值上等于上部结构荷载在基底所产生的压力增量
11．竖向附加应力的分布范围相当大，它不仅分布在荷载面积之下，而且还分布到荷载面积以外，这就是所谓的附加应力集中现象
五计算题
1．某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m，=17KN/；第二层粉质黏土厚4m,=19KN/,=2.73,w =31%,地下水位在地面下2m深处；第三层淤泥质黏土厚8m，=18.2KN/,=2.74,w=41%;第四层粉土厚3m,=19.2KN/,=2.72,w=27%;第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自重应力，并绘出沿深度分布图。（答案：第
四层底=306.9KPa）
2．某构筑物基础如图4-1所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680KN,偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸为4m2m。试求基底平均压力和边缘最大压力，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。（答案：=301KPa）
图4-1
3．某矩形基础的底面尺寸为4m 2.4m,设计地面下深埋为1.2m(高于天然地面0.2m),设计地面以上的荷载为1200KN,基底标高处原有土的加权平均重度为18KN/。试求基底水平面1点及2点下各3.6m深度点及点处的地基附加应力值（见图4-2）。（答案：
点处=28.3KPa）
图4-2
4．某条形基础的宽度为2m，在梯形分布的条形荷载（基底附加应力）下，边缘（= 200KPa,(=100KPa，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m及6m深度处值的值。（答案：中点下3m及6m处分别为59.4及31.2KPa）
5．某路基的宽度为8m(顶)和16m（底），高度H为2m（图4-3），填土重度为18KN/,试求路基底面中心点和边缘点下深度位m处地基附加应力值。（答案：中心点下2m深处=35.41KPa）
图4-3
6．按图4—4中给出的资料，计算地基中各土层分界处的自重应力。如地下水位因某种原因骤然下降至▽35.0高程，细砂层的重度为=18.2kN/m3，问此时地基中的自重应力有何改变？
图4—4
7．某场地自上而下的土层分布为：杂填土，厚度1m，=16kN/m3；粉质黏土，厚度5m，=19kN/m3，/=10kN/m3，K0=0.32；砂土。地下水位在地表以下2m深处。试求地表下4 m深处土的竖向和侧向有效自重应力，竖向和侧向总应力。
8．某外墙下条形基础底面宽度为b=1.5m，基础底面标高为-1.50m，室内地面标高为±0.0 00，室外地面标高为-0.60m，墙体作用在基础顶面的竖向荷载F=230kN/m，试求基底压力P。9．某场地地表0.5m为新填土，=16kN/m3，填土下为黏土，=18.5kN/m3，w=20％，d s=2.71，地下水位在地表下1m。现设计一柱下独立基础，已知基底面积A=5m2，埋深d=1. 2m，上部结构传给基础的轴心荷载为F=1000kN。试计算基底附加压力P0。
10．某柱下方形基础边长4m，基底压力为300kPa，基础埋深为1.5，地基土重度为18k N/m3，试求基底中心点下4m深处的竖向附加应力。已知边长为2m的均布方形荷载角点和中心殿下4m深处的竖向附加应力系数分别为0.084和0.108。
11．已知条形均布荷载P0=200kPa，荷载面宽度b=2m，试按均布矩形荷载下的附加应力计算公式计算条形荷载面中心殿下2m深处的竖向附加应力。
12．有相邻两荷载面积A和B，其尺寸，相应位置及所受荷载如图4—5所示。若考虑相邻荷载B的影响，试求A荷载中心点以下深度z=2m处的竖向附加应力z。
图4—5
13．某地基地表至4.5m深度为砂土层，4.5~9.0m为黏土层，其下为不透水页岩。地下水位距地表2.0m。已知水位以上砂土的平均孔隙比为0.52，平均饱和度为37％，黏土的含水量为42％，砂土和黏土的相对密度均为2.65。试计算地表至黏土层底面范围内的竖向总应力，有效应力和孔隙水压力，并绘制相应的应力分布图。（取w=9.81kN/m3）
14．图4—6中所示的柱下独立基础底面尺寸为5m×2.5m，试根据图中所给资料计算基底
压力，，及基底中心点下2.7m深处的竖向附加应力。
图4—6
15．已知一条形基础底面尺寸为60m×4m，设基底压力均匀分布，基底中心点下2m深度处
的竖向附加应力为，问基底角点下4m深度处竖向附加应力为多少？
16．图4—7所示为一座平面是L形的建筑物的筏型基础，试按角点法计算地基附加应力的概念分析建筑物上各点A~F中，哪一点的沉降最大？为什么？
图4—7
第四章参考答案
一、简答题
1.【答】
土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生土中应力。一般来说土中应力是指自重应力和附加应力。
土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。自重应力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变形，因而仍将产生土体或地基的变形。附加应力它是地基产生变形的的主要原因，也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。
土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙应力两种。土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力。它是控制土的体积（变形）和强度两者变化的土中应力。土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力。
2.【答】
我们把天然土体简化为线性弹性体。即假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限空间弹性体而采用弹性理论来求解土中应力。
当建筑物荷载应力变化范围比较大，如高层建筑仓库等筒体建筑就不能用割线代替曲线而要考虑土体的非线性问题了。
3.【答】
地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效自重应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量，它使土体的固结沉降加大，故引起地表大面积沉降。
地下水位长期上升（如筑坝蓄水）将减少土中有效自重应力。
1、若地下水位上升至基础底面以上，它对基础形成浮力使地基土的承载力下降。
2、地下水位上升，如遇到湿陷性黄土造成不良后果（塌陷）
3、地下水位上升，粘性土湿化抗剪强度降低。
4.【答】
基底压力的大小和分布状况与荷载的大小和分布、基础的刚度、基础的埋置深度以及地基土的性质等多种因素。
假设条件：刚性基础、基础具有一定的埋深，依据弹性理论中的圣维南原理。
5.【答】
基地压力P计算： (中心荷载作用下)
(偏心荷载作用下)基地压力计算：
基地压力P为接触压力。这里的“接触”，是指基础底面与地基土之间的接触，这接触面上的压力称为基底压力。
基底附加压力为作用在基础底面的净压力。是基底压力与基底处建造前土中自重应力之差，是引起地基附加应力和变形的主要原因。
6.【答】
由外荷载引起的发加压力为主要原因。需要考虑实际引起的地基变形破坏、强度破坏、稳定性破坏。
7.【答】
由于附加应力扩散分布，他不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积相当大的范围之下。所以工程中：
1、考虑相邻建筑物时，新老建筑物要保持一定的净距，其具体值依原有基础荷载和地
基土质而定，一般不宜小于该相邻基础底面高差的1-2倍；
2、同样道理，当建筑物的基础临近边坡即坡肩时，会使土坡的下滑力增加，要考虑和
分析边坡的稳定性。要求基础离开边坡有一个最小的控制距离a.
3、应力和应变时联系在一起的，附加应力大，地基变形也大；反之，地基变形就小，
甚至可以忽略不计。因此我们在计算地基最终沉降量时，“沉降计算深度”用应力比法确定。
二、填空题
1．自重应力、附加应力
2．有效应力、孔隙压力
3．增加
4．天然地面（老天然地面）
5．有效重度（浮重度）
三、选择题
1 .A
2 .B
3 .C
4 .A
5 .A
6 .B
7 .B
8 .C
9 .B 10 .D 11 .C 12 .C 13. A
14. A15 .A 16 .B 17 .A 18 .D 19 .C 20 .D
四、判断改错题
1．×，均呈线性增长。
2．√
3．√
4．×，应从老天然地面算起。
5．×，从计算公式可以看出，由于一般略小于
20，故增大埋深反而会使略有增加。
6．√
7．×，土的自重应力引起的土体变形在建造房屋前已经完成，只有新填土或地下水位下降等才会引起变形。
8．×，应为侧向与竖向有效自重应力之比。
9．√，因为有效应力的增长在弱透水土层中需较长的时间。
10．×，还应包括基础及其上回填土的重量在基底所产生的压力增量。
11．×，改“集中”为“扩散”。
五、计算题
1．解：第一层底：
第二层土：
地下水位处：
层底：
第三层底：
第四层底：
第五层顶：（图略）2．解：荷载因偏心而在基底引起的弯矩为：
基础及回填土自重：
偏心距：
因，说明基底与地基之间部分脱开，故应从新分布计算
（图略）
3．解：基底压力：
基底附加压力:
点:过1点将基底分成相等的两块，每块尺寸为故，，查表4-5得故有：
点：过2点做如下图所示矩形，对矩形ac2d，，
查表4-5得；对矩形bc21 ，查表4-5得，故
a b c
d12
4
．解：图表求解（查找相对应的系数用表）
Z(m) z/b
均布荷载=100kPa 三角形分布荷载=100kPa
总铅直应
力
（kPa）x/b （kPa ）x/b （kPa ）
中点下3 1.5 0 0.396 39.6 0.5 0.2 20 59.6 6 3 0 0.208 20.8 0.5 0.104 10.4 31.2
荷载最小端3 1.5 0.5 0.334 33.4 0 0.145 14.5 47.9 6 3 0.5 0.198 19.8 0 0.096 9.6 29.4
荷载最大端3 1.5 0.5 0.334 33.4 1 0.185 18.5 51.9 6 3 0.5 0.198 19.8 1 0.104 10.4 30.2
5．解：土坝最大自重应力
（1）中心点下2m深处：
f e
a b c d
对于△abf(或者△cde)，，，
查其表，得，故有
对于□bcef，，，
查其表，得，，故有
则
（2）边缘点下2m深处：(以右边缘点为例)
应力系数列表：
载荷面积
abf 4 0.5 0.003
bcef 1 0.25 0.019
cde 0 0.5 0.127
故有：
6．解：地下水位处：
黏土层底：
粉质黏土层底：
细砂层底：
地下水位骤然下降至▽35.0高程时：
黏土和粉质黏土层因渗透性小，土体还来不及排水固结，孔隙水压力没有明显下降，含水量不变，故自重应力没什么变化。
细砂层渗透性大，排水固结块，因水位下降而产生的应力增量很快就转化为有效自量应力，故细砂层底的自重应力为：
7．解：
土的自重应力
静水压力：
竖向总应力：
侧向总应力：
8．解
9．解：
先计算黏土层的有效重度：
基底压力：
基底处土的自重应力（从黏土层算起）：
基底附加压力：
10．解：
11．解因为是中点下所以，故查表4-10得，于是有
12．解：A荷载产生的附加应力：荷载可按均匀布计算，。
由，
B荷载产生的附加应力：（根据角点法）
由
由
由
●由，于是
●
●
13．解：
●砂土层水位以上：
●
●
●砂土层水位以下：
●
●黏土层：
●
●
●地下水位处：
●
●
●
●砂土层底：
●
●
●
●黏土层底：
●
●
●
14．解：
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
15．解：
●采用角点法计算时，对基底中心点下2m深处：应将基底面积分为4块，每块得
16．解：
● D点沉降最大，按角点法划分基础D点处在角上的最多，所以影响最大。
最新《土力学》作业答案
《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和含水量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____。 一、填空题（本大题共5小题，每小题3分，总计15分） 1、土的三相组成是指： 固相 、 液相 、 气相 。 2、土层中的毛细水带分：正常毛细水带、毛细网状水带、毛细悬挂水带三种。 3、土的三轴试验方法分：不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪。 4、均质粘性土圆弧滑动面的形式有：坡脚圆、坡面圆、中点圆。 5、地基剪切破坏的形式有：整体剪切破坏、局部剪切破坏、刺入剪切破坏 二、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在下面表格中） （本大题共5小题，每小题3分，总计15分）） 1、已知土的重度γ，土颗粒重度γS 、土的含水量ω、水的容重γW ，则浮重度r '为 （A ） ω +1r w γ+ （B ） () 11-+r S ωγ （C ） ) 1()(ωγγγ +-S W S r -w γ （D ） w S W S r γωγγγ++-) 1()( 2、已知某粘性土的液限为42%，塑限为22%，含水量为52%，则其液性指数、塑性指数分别为： （A ） 20、1.5 （B ） 20、30 （C ） 1.5、20 （D ） 1.5、30 3、某土层厚度为3m ，重度为193 /m KN ，则该土层深2m 处的自重应力为： （A ） 5.7 KPa （B ） 3.8 KPa （C ） 57 KPa （D ） 38 KPa 4、已知土层的前期固结压力c p 为0.2MPa ，土层自重应力0p （即自重作用下固结稳定的有效竖向应力）为0.3 MPa ，则该土层属于： （A ） 超固结土 （B ） 欠固结土 （C ） 正常固结土 （D ） 不能确定 5已知某土样内摩擦角0 26=φ，粘聚力为KPa c 20=，承受最大主应力和最小主应力分别为 KPa 4501=σ，KPa 1503=σ，则该土体： 土力学第五次作业答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 1.在荷载为100kPa 作用下，非饱和土样孔隙比e=1.0，饱和度为80%，当荷载增加之200kPa 时，饱和度为90%，试问土样的压缩系数a 为多少？并求出土样的压缩模量s E 。 解：由s r G S e ω?= 可知，当w V 、s V 不变（也即 w s V V ω=不变时），r S e 为常数。 12280% 1.00.88990% r r S e e S = =?= 压缩系数61122110.889 1.1110 1.11()200100 e e a Pa MPa p p -----= ==?=-- 压缩模量111 1.801.11 s e E MPa a ++= == 2.一个饱和土样，含水率为40%，重度18kN/m 3，土粒比重G s 为2.70，在压缩试验中，荷 载从0增至150kPa ，土样含水率变为34%，试问土样的压缩量和此时的重度各位多少（ 环刀高度为2cm ） 解：加荷前土体的孔隙比 330(1) 1 2.710/(140%)/18/1 1.10s w G e kN m kN m γωγ += -=?+-= 加荷后土体的孔隙比，饱和土中 e ω 为定值。 00/0.34 1.1/0.400.935e e ωω==?= 压缩量0(1.10.935) 20 1.57(1)1 1.1 e H H mm mm e ?-?= =?=++ 33(1)/(1) 2.710/(10.34)/(10.935)18.7/s w G e kN m kN m γγω=++=?++= 3.从一黏土层中取样做室内压缩试验，试样成果列于表5—9中。试求： （1）该黏土的压缩系数a 1-2及相应的压缩模量E s,1-2，并评价其压缩性； （2）设黏土层厚度为2m ，平均自重应力σc =50kPa ，试计算在大面积堆载p 0=100kPa 的作用下，黏土层的固结压缩量。 表 黏土层压缩试验资料 解：（1）11212120.7100.650 0.60.20.1 e e a MPa p p ----= ==-- 1,1212110.710 2.850.6 s e E MPa a --++= == 该土属高压缩性土。 （2）050,100,p kPa p kPa =?= 《土力学》试卷（A卷） 学号姓名成绩 一、填空题：（每空2分，共20分） 1．确定各粒组相对含量的方法称为颗粒分析试验，分为法和比重计法。 2、当砾类土或砂类土同时满足Cu≥5，Cc = 两个条件时，视为良好级配。 3、渗透系数的测定方法：常水头试验（砂土），（粘土）。 4、土坡分为和人工土坡。 5、地基破坏的形式有整体破坏、冲剪切破坏。 6、土压力的类型有：静止土压力、、被动土压力。 7、土的物理性质指标中可描述土体中孔隙被水充满的程度。 8、土渗透变形的基本形式有管涌和。 9、土体的压缩系数被认为是由于土体中减小的结果。 10、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：瞬时沉降，沉降和次固结沉降。 二、选择题（单选）：（每题2分，共20分） 1．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S r D．土粒比重G s 2．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 3．土的强度是特指土的（） A．抗剪强度B．抗压强度C．抗拉强度 4．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 5．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 6．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 7浅基础的判断标准为（） A．d≤b B．d＝b C．d＞b D．d≥b 8.土坡的稳定计算中其中瑞典圆弧法、瑞典条分法、毕肖普法计算其滑裂面的形状为( ) A．直线 B．折线 C．圆弧 9．粘性土的状态有：（） ①固态②半固态③可塑态④流态⑤气态 A．①②③④ B．①⑤②④ C．①③④D．①②③④⑤ 10.在土体应力计算中，当条形基础的长度和宽度之比L/b ∞时，地基中的应力状态属于平面问题，但是实际工程中不存在这样的条形基础，根据研究当L/b为（）是条形基础。 A．≤10 B．≥10 C．≤ 5 D．≥5 三、判断正误，用“√”或者“×”（每空1分，共10分） 1．粘土与砂土的分界粒径是1mm。（） 2..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。（） 3.．常水头试验适用于透水性较强的粗粒土。（） 4．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。（）5．管涌常发生在砂砾土中。（） 6．从流动状态转变为可塑状态的界限含水率，称为液限。（） 7. 土压力的类型有：静止土压力、水压力、挡土墙压力。（） 8．土粒的比重在数值上等于土的密度。（） 9.孔隙率为空隙体积占颗粒体积的百分比。（） 10.压缩系数是表征土压缩性的重要指标之一。e—p曲线愈陡，压缩系数就愈大，则压缩性就愈高。（） 四、解答题（每题4分，共20分） 1.何谓土的级配？土的级配曲线是怎样绘制的？ 1.某地基的地质剖面图描述如下：（自上而下）耕土，厚度h=1.00m ，316.0/kN m γ=；粉质粘土，厚度h= 2.20m ，317.5/kN m γ=；粉土，厚度h=2.60m ，318.9/kN m γ=，320.0/sat kN m γ=；淤泥，厚度h= 3.20m ，317.0/sat kN m γ=；以下为不透水层。注意，水位线位于地面以下3.20m 处。 （1）计算地面以下深度为1m ，3.2m ，5.8m ，9m 处的自重应力，并绘出分布图。 解： z=1m,cz σ=16.0kN/m 3*1m=16kPa z=3.2m,cz σ=16 kPa +17.5 kN/m 3*2.2m=54.5 kPa z=5.8m,cz σ=54.5 kPa +(20.0-10) kN/m 3*2.6m=80.5 kPa z=9m ： 上部cz σ=80.5kPa +(17.0-10) kN/m 3*3.20m=102.9 kPa 下部cz σ=102.9kPa +10 kN/m 3*(2.60+3.20) m=160.9 kPa 说明：牢记浮重度与饱和重度的关系'sat w γγγ=-。一般情况下，不用根据不同土层查表得到相对土粒密度。 （2）当地下水位降至淤泥顶面时，计算地基中的自重应力，并绘出分布图。 解：z=1m,cz σ =16kPa z=3.2m,cz σ=54.5 kPa z=5.8m,cz σ=54.5 kPa +18.9 kN/m 3*2.60m=103.6 kPa z=9m,上部cz σ=103.6 kPa +(17.0-10) kN/m 3*3.20m=126.0 kPa 下部cz σ =126.0 kPa +10 kN/m 3*3.2m=158.0 kPa 说明：水面高出地面的情况，如果地面土层是透水层，则地面以上的水层不会对土自重应力造成影响 2.某地基如图4-9，地下水位因某种原因骤然下降至▽35.0高程，细砂层的重度为γ =18.2kN/m 3，问此时地基中的自重应力有何改变？ 习题4-9图 解：地下水位处：17351kP c a σ=?=， 黏土层底：51(1910)160kP c a σ=+-?=， 粉质黏土层底：60(18.510)277kP c a σ=+-?=， 细砂层底：77(2010)3107kP c a σ=+-?=， 地下水位骤然下降至▽35.0高程时： 土力学试卷及标准答案 二、是非题(每题 1 分) 1．附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无关。（×）2．完全饱和土体，含水量w=100％（×） 3．固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土的性质和土层几何尺寸，不随时间变化。(×) 4．饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干了。（×）5．土的固结系数越大，则压缩量亦越大。（×） 6．击实功能（击数）愈大，土的最优含水率愈大。（×）7．当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。（√）8．根据达西定律，渗透系数愈高的土，需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。（×） 9．三轴剪切的CU试验中，饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力，而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。（√）10．不固结不排水剪试验得出的值为零（饱和粘土）。（√） 三、填空题(每题 3 分) 1 .土的结构一般有___单粒结构__、__蜂窝状结构__和___絮状结构__等三种，其中__絮状结构____结构是以面～边接触为主的。 2. 常水头渗透试验适用于_透水性强的无粘性土___土，变水头试验适用于__透水性差的粘性土_。 3. 在计算矩形基底受竖直三角形分布荷载作用时，角点下的竖向附加应力时，应作用两点，一是计算点落在___角点___的一点垂线上，二是B始终指___宽度___方向基底的长度。 4.分析土坡稳定的瑞典条分法与毕肖甫法其共同点是__假设滑动面是圆弧面__、假定滑动体为刚体_，不同点是瑞典条分法不考虑条间力。 5. 地基的破坏一般有 整体剪切破坏 、 局部剪切破坏 和__冲剪破坏_等三种型式，而其中 整体剪切破坏 破坏过程将出现三个变形阶段。 四、问答及简述题(共30 分) 1. 为什么说在一般情况下,土的自重应力不会引起土的压缩变形（或沉降），而当地下水位下降时，又会使土产生下沉呢？(10分) 一般情况下，地基是经过了若干万年的沉积，在自重应力作用下已经压缩稳定了。自重应力已经转变为有效应力了，这种情况下，自重应力不会引起土体压缩。但如土体是新近沉积，自重应力还未完全转变未有效应力，则自重应力将产生压缩。 岩土力学作业形成性考核册标准答案 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2 岩土力学 作业一 说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。 一、填空题 （每空1分，共计25分） 1．工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。 2．土是由 固相 、 气相 、和 液相 三部分组成。 3．土体的应力按引起的原因分为 自重应力 和 附加应力 两种。 4．对于天然土，OCR>1时的土是 超固结土 ，OCR=1的土属于 正常固结土 ，而 OCR<1的土是 欠固结土 。 5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有 筛析法 和 比重计法 。 6. 土体的变形可分为由正应力引起的 体积变形 和由剪应力引起的 形状变形 。 7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 8.根据渗透破坏的机理，渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲刷。 9.控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏，保证渗透稳定性。 二、问答题 （每小题5分，共计35分） 1．什么是孔隙比e 、孔隙率n ，二者的关系。 孔隙比为土中孔隙的体积与土粒的体积之比；孔隙率为土中孔隙的体积与土的体积之比；关系为：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n) 。 2．固结度指：在某一固结应力作用下，经某一时间t 后，土体发生固结或孔隙水应力消散 的程度。 3. 在压力作用下，饱和土体固结的力学本质是什么？ 在某一压力作用下，饱和土体的固结过程就是土体中的超孔隙水应力不断消散、附加有效应力不断增加的过程，即超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。 4. 土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示？这两个系数是怎样定义的？ 答：不均匀系数u C 和曲率系数c C 1060d d C u = ， ()60 102 30d d d C c = 10d ，30d ，60d 为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%，30%，60%时所 对应的粒径。 沈阳建筑大学考试评分标准专用纸 2007 年 春 季学期 科目 土力学(B) 适用年级、专业 土木04-9，10 —————————————————————————————————— 一 Fill in the blanks (total 15 points, 1 points per blank) 1. mm d mm 2075.0≤< 2. G s , w 3.一个有效应力园 4. 水 , 孔隙. 5. 2 45? - 6. 水力梯度 7, 沉降， 承载力 8, 主固结， 次固结 9, 4C 10, 40 11, 孔隙体积 二、Judge the following statement right or wrong. Mark with R for the rights and W for the wrongs (total 10 points, 2 points per problem) W R R W W 三、Explain the following concepts or definition(total 15 points, 3points per problem) 1. void ratio 孔隙比：孔隙体积与土粒体积之比， s v v v e /= 2. coefficient of curvature C c 曲率系数定义为（C c ）60 102 30d d d C c =,曲率系数C c 描写累积曲线的分布范围，反映曲线的整体形 状。 3. compression modulus 压缩模量：土体在完全侧限的条件下，竖向应力增量与竖向应变增量的比值 4. overconsolidation 土在应力历史上（固结过程中）所受到的最大有效应力，称之为前期固结应力. 前期固结应力与现有的自重应力之比大于1时，土体处于超固结状态。 1.表述朗肯土压力理论和库仑土压力理论的相同点和不同点，主要分析假设条件，实用土的种类、误差等等。 答：朗肯上压力理论是根据半空间体的应力状态和土单元体（土中一点）的极限平衡理论得出的上压力计算理论。 相同点：都要求挡土墙的移动是以使墙后填土的剪力达到抗剪强度土压力。两种土压力理论都是极限平衡状态下作用在挡土墙上的土压力，都属于极限平衡理论。 不同点： 1）假设条件不同：郎肯假设墙背直立、光滑、填土水平面无限延伸； 库仑假定：填土为均匀，各自同性，无粘土；滑动土体看做滑动土楔，其滑裂面为通过墙踵的平面；滑动土楔视为刚体。 2）求解方法不同：郎肯是从一点的应力状态出发，先求出压力强度，再求出总压力，属于极限应力法，适用于填土表面为水平的无粘土或粘性土的土压力计算；而库仑考虑整个滑动楔体静力平衡，直接求出总土压力，需要时再求解压力强度，属于滑动楔体法，只适用于填土表面为水平的粘性土，对无粘性土只能用图解法计算。 3）适用范围不同：库仑要广。 4）计算精度不同：郎肯主动土压力偏大，被动土压力偏小，墙体粗糙;库仑主动土压力接近实际土压力，被动土压力差距较大，墙体滑动面为平面。 2.某挡土墙高5m ，墙后填土为黏土，重度3 18.6/kN m γ=，饱和重度319.6/sat kN m γ=，粘聚力20c kPa =，内摩擦角0 25?=，地下水2w H m =，试计算该挡土墙后静止土压力 分布图，总静止土压力值及其作用点位置。【本题按照“水土分算”计算】 解： 21.58B kPa σ=38.28C kPa σ=30wC kPa σ=A B C 2m 3m 地下水位以上（下）的静止土压力系数001sin 1sin 250.58 K ?=-=-= B 点土压应力为 300.5818.6/221.58B K z kN m m kPa σγ==??= 水位以下，C 点土压应力()300.5819.610/338.28C B K z kN m m kPa σγσ==+?-?= C 处的水压力 3310/30wc m kN m kPa σ=?=（图中红色所示） 总的整体土压力包括地下水位上下土压力和水压力。 AB BC wBC F F F F =++∑ 0.521.58221.58/AB F kPa m kN m =??= ()21.5830.538.2821.58364.7425.0589.79BC F kPa m kPa m kN kN kN =?+?-?=+= 0.533045/wBC F m kPa kN m =??= 156.37F kN =∑/m 作用点位置距挡墙底部 11 21.58/(32)64.74(0.53)(25.0545)(3) 33 1.58156.37kN m m kN m kN m l m kN ?+?+??++??== 关于水土分算、合算的说明： 一、对于砂土和粉土等无粘性土按水土分算原则进行，即作用于围护结构上的侧压力等于土压力与静水压力之和，地下水位以下的土采用浮重度γ’和有效应力抗剪强度指标值c 和φ计算。 二、粘性土作用在支护结构上的侧压力，在具有工程实践经验时，也可以按水土合算原则计算。水土合算时，地下水位以下的土压力采用饱和重度γsat 和总应力抗剪强度指标值c 和φ计算。一般在粘性土孔隙比e 较大或水平向渗透系数kh 较大时采用水土分算。 1,本阶段学习到的饱和粘土，都是按水土可分考虑，即考虑水对土颗粒的浮力，故本题按水 技术学院考试试卷（B ） 一、填空题（每空1分，共20分） 1、土的结构类型为 、 和 。 2、对无粘性土的工程性质影响最大的是土的 ，工程上用指标 来衡量。 3、粘性土的塑性指标I p ，液性指标I L 。 4、附加应力自 起算，自重应力自 起算。 5、土的抗剪强度指标的常用测定方法有 、 、 和 。 6、荷载试验曲线上，从线性关系开始变成非线性关系时的界限荷载称为 。 7、随荷载增加，地基变形的三个阶段是 、 和 。 8、钢筋混凝土扩展基础指 和 。 二、选择题（每题2分，共30分） 1．天然状态砂土的密实度一般用（ ）来测定。 A 荷载试验 B 轻便触探试验 C 现场剪切板剪切试验 D 标准贯入试验 2．粘土软硬状态的划分依据是（ ）。 A 含水量 B 液限 C 液性指数 D 塑性指数 3．利用角点法及角点下的附加应力系数表仅可求得（ ）。 A 基础投影范围内地基中的附加应力 B 基础投影范围外地基中的附加应力 C 基础中任意点的附加应力 D 基础中心点下地基中的附加应力 4．土中控制体积和强度变化的应力是（ ）。 A 孔隙水压力 B 有效应力 C 自重应力 5．下列说法中，错误的是（ ）。 A 土在压力作用下体积缩小 B 土的压缩主要是土中孔隙体积的减小 C 土的压缩与土的透水性有关 D 饱和土的压缩主要是土中气体被挤出 6．在土的压缩性指标中，（ ）。 A 压缩系数α与压缩模量Es 成正比 B 压缩系数α与压缩模量Es 成反比 C 压缩系数越大，土的压缩性越低 D 压缩模量越小，土的压缩性越低 7．在基底平均压力和其他条件均相同的条件下，条形基础的沉降比矩形基础的沉降（ ）。 A 大 B 小 C 相同 D 无法比较 8．某房屋地基为厚粘土层，施工速度快，则在工程上地基土抗剪强度指标宜用 下列哪种试验确定？（ ） A 固结快剪 B 快剪 C 慢剪 9.下列说法中，错误的是（ ）， A 土的自重应力一般不会引起地基变形 B 地基中附加应力会引起地基变形 C 饱和土中的总应力等于有效应力和附加应力之和 D 孔隙水压力会使土体产生体积变形 10、土的γ、γsat 、γ’和γd 数值大小依次为（ ）， A γd <γ’<γ<γsat B γ’<γd <γ<γsat C γd <γ<γ’<γsat D γ’<γ<γd <γsat 11、当地下水位从地表处下降至基底平面处，对有效应力有何影响？（ ） A 有效应力不变 B 有效应力增加 C 有效应力减小 12、当地基为高压缩土时，分层综合法确定地基沉降计算深度的标准是（ ）。 A σZ ≤0.3σc B σZ ≤0.2σc C σZ ≤0.1σc D σZ ≤0.05σc 13、土越密实，其内摩擦角（ ）。 A 越小 B 越大 C 不变 14．在设计仅起挡土作用的中立式挡土墙时，土压力应按（ ）计算。 A 主动土压力 B 被动土压力 C 静止土压力 D 静止水压力 A 大 B 小 C 大或小 D 两者相同 15．对于桩端阻力极限值，下列说法正确的是（ ）。 A 随深度线性增加 B 随深度线性减小 C 随深度线性增加，达到一临界值后保持不变 三、 判断题（每题1分, 共10分：对√；错×） 1、（ ） 土的结构最主要的特征是成层性。 2、（ ）在填方工程施工中，常用土的干密度来评价填土的压实程度。 3、（ ）粉土的塑性指数I P 小于或等于10 、粒径大于0.075的颗粒含量不超过全重55%的土。 4．（ ）由于土中自重应力属于有效应力，因而与地下水位的升降无关。 5．（ ）达西定律中的渗透速度不是孔隙水的实际流速。 6. （ ）柱下独立基础埋深的大小对基底附加应力影响不大 7. （ ）土的压缩性指标只能通过室内压缩试验求得。 8. （ ）朗肯土压力理论的基本假设是：墙背直立、粗糙且墙后填土面水平。 9. （ ） 地基承载力特征值在数值上与地基极限承载力相差不大。 10. （ ）端承摩擦是以端承力为主，摩擦力为辅。 四、简答题（每空5分，共20分） 1、何为土的颗粒级配，粒径级配曲线的横纵坐标各表示什么？ 2、什么是主动土压力、被动土压力、和静止土压力？三者大小关系为？ 3、何谓地基承载力？地基土的破坏模式有哪几种？地基基础设计的条件？ 4、什么是高承台桩？什么是低承台桩？其适用的范围是什么? 五、计算题（1题8分，2题12分共20分） 东北大学继续教育学院 岩石力学试卷（作业考核线上2） B 卷（共 6 页） 一、 1、岩石与岩体的关系是（ B ）。 （A）岩石就是岩体（B）岩体是由岩石和结构面组成的 （C）岩石是岩体的主要组成部分 2、流变性质指材料的应力应变关系与（ B ）因素有关系的性质。 （A）强度（B）时间（C）载荷大小（D）材料属性 3、比较岩石抗压强度、抗剪强度和抗拉强度的大小为（ C ）。 （A）抗压强度<抗剪强度<抗拉强度（B）抗压强度>抗拉强度>抗剪强度 （C）抗压强度>抗剪强度>抗拉强度 4、影响岩体力学性质各向异性的主要因素为（ B ）。 （A）地下水（B）结构面（C）构造应力场 5、巴西试验是一种间接测定岩石（ B ）强度的试验方法。 （A）抗压（B）抗拉（C）抗剪 6、蠕变是指介质在大小和方向均不改变的外力作用下，介质的（B ）随时间的变化而 增大的现象。 （A）应力（B）应变（C）粘性 7、下列参数不是岩石强度指标的为（ A ）。 （A）弹性模量（B）内聚力（C）摩擦角 8、在地应力测量中以下那种方法不属于直接测量法（D ） （A）扁千斤顶法（B）声发射法（C）水力劈裂法（D）全应力解除法 9、按照库仑—莫尔强度理论，若岩石强度曲线是一条直线，则岩石破坏时破裂面与最大 主应力作用方向的夹角为（ C ）。 （A）45°（B）（C）（D）60° 10、岩石质量指标RQD是（A）以上岩芯累计长度和钻孔长度的百分比。 （A）10cm（B）20cm（C）30cm 11、下列关于岩石长期强度S∞和瞬间强度S0的关系正确的是（D）。 （A）S∞＞S0 （B）S∞≤S0 （C）S∞≥S0 （D）S∞＜S0 12、下列关于库伦强度理论论述不正确的是（B） (A) 库伦准则是摩尔强度理论的一个特例(B)适用于受拉破坏 (C) 适用于岩石压剪破坏(D)适用于结构面压剪破坏 13、关于格里菲斯强度理论论述不正确的是（C） (A)岩石抗压强度为抗拉强度的8倍 土力学及地基基础标准试卷 第一部分选择题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号。错选、多选或未选均无分。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 ( B ) 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 ( B ) 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 ( D ) 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 ( D ) 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 ( C ) 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P1/4用于矩形底面基础设计时，其结果 ( A ) 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与土的摩擦角φ之间的关系是( A ) A．β<φB．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 ( C ) 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。偏心距的大小规定为（注：Z 为偏心方向的基础边长） ( A ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 C．e≤b/4 D．e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是 ( C ) A．减小液化的可能性 B．减小冻胀 C．提高地基承载力 D．消除湿陷性 第二部分非选择题 二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 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__基础__。 12.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数C u值愈__小__。 13.人工填土包括素填土、冲填土、压实填土和_杂填土___。 14.地下水按埋藏条件可分为上层滞水、__潜水______和承压水三种类型。 15.在计算地基附加应力时，一般假定地基为均质的、应力与应变成__线性___关系的半空间。 中央广播电视大学人才培养 模式改革与开放教育试点 岩土力学 形成性考核手册 学生姓名： 学生学号： 分校班级： 中央广播电视大学编制 使用说明 本考核手册是中央广播电视大学水利水电工程专业“岩土力学”课程形成性考核的依据，与《岩土力学》教材（主编刘汉东，中央广播电视大学出版社出版）配套使用。 形成性考核是课程考核的重要组成部分，是强化教学管理，提高教学质量，反馈学习信息，提高学员综合素质和能力的重要保证。 “岩土力学”课程是水利水电工程专业的主要专业基础课，其特点是既具有丰富的理论，又具有很强的实践性，而且基本概念多，公式多，系数多，学员有时感到抓不住重点。通过形成性考核有助于学员理解和掌握本课程的基本概念、基本理论、基本计算方法，明确应掌握的课程重点。同时，形成性考核对于全面测评学员的学习效果，督促和激励学员完成课程学习，培养学员自主学习和掌握知识的能力也具有重要作用。 本课程以计分作业方式进行形成性考核。全部课程要求完成4次计分考核作业，分别对应于文字教材的1~3章、4~6章、7~9章和10~12章。学员应按照教学进度按时完成各次计分作业，教师根据学员完成作业的情况评定成绩，每次作业以100分计，并按4次作业的平均成绩计算学员的形成性考核成绩。 形成性考核成绩占课程总成绩的20%，终结性考试成绩占课程总成绩的80%。课程 总成绩满分为100分，60分为及格。 2004年3月10日 岩土力学作业一 说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。 一、填空题（每空1分，共计25分） 1．工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。 2．土是由固相、气相、和液相三部分组成。 3．土体的应力按引起的原因分为自重应力和附加应力两种。 4．对于天然土，OCR>1时的土是超固结土，OCR=1的土属于正常固结土，而OCR<1的土是欠固结土。 5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有筛析法和比重 计法。 6. 土体的变形可分为由正应力引起的体积变形和由剪应力引起 的形状变形。 7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉 土、粘性土和人工填土。 8.根据渗透破坏的机理，渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲 刷。 9.控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏， 保证渗透稳定性。 二、问答题（每小题5分，共计35分） 1．什么是孔隙比e、孔隙率n，二者的关系。 孔隙比为土中孔隙的体积与土粒的体积之比；孔隙率为土中孔隙的体积与土的体积之比；关系为：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n)。 2．固结度指：在某一固结应力作用下，经某一时间t后，土体发生固结或孔 隙水应力消散的程度。 3. 在压力作用下，饱和土体固结的力学本质是什么？ 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 ( B ) 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 ( B ) 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 ( D ) 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 ( D ) 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 ( C ) 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P1/4用于矩形底面基础设计时，其结果 ( A ) 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 ) A．β<φB．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 ( C ) 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。偏心距的大小规定为（注：Z 为偏心方向的基础边长） ( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 C．e≤b/4 D．e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是 ( C ) A．减小液化的可能性 B．减小冻胀 C．提高地基承载力 D．消除湿陷性 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____。 12.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数C u值愈____。 13.人工填土包括素填土、冲填土、压实填土和____。 14.地下水按埋藏条件可分为上层滞水、________和承压水三种类型。 15.在计算地基附加应力时，一般假定地基为均质的、应力与应变成________关系的半空间。 16.前期固结压力大于现有土自重应力的土称为________土。 17.土的抗剪强度指标在室内通过直接剪切试验、三轴压缩试验和________验测定。 18.无粘性土土坡的稳定性大小除了与土的性质有关外，还与____有关。 19.墙后填土为粘性土的挡土墙，若离填土面某一深度范围内主动土压力强度为零，则该深 岩土力学作业一 说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。 一、填空题（每空1分，共计25分） 1．工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。 2．土是由固相、气相、和液相三部分组成。 3．土体的应力按引起的原因分为自重应力和附加应力两种。 4．对于天然土，OCR>1时的土是超固结土，OCR=1的土属于正常固结土，而OCR<1的土是欠固结土。 5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有筛析法和比重计法。 6. 土体的变形可分为由正应力引起的体积变形和由剪应力引起的形状变形。 7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 8.根据渗透破坏的机理，渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲刷。 9.控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏，保证渗透稳定性。 二、问答题（每小题5分，共计35分） 1．什么是孔隙比e、孔隙率n，二者的关系。 孔隙比为土中孔隙的体积与土粒的体积之比；孔隙率为土中孔隙的体积与土的体积之比；关系为：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n)。 2．固结度指：在某一固结应力作用下，经某一时间t后，土体发生固结或孔隙水应力消散的程度。 3. 在压力作用下，饱和土体固结的力学本质是什么？ 在某一压力作用下，饱和土体的固结过程就是土体中的超孔隙水应力 不断消散、附加有效应力不断增加的过程，即超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。 4. 土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示？这两个系数是怎样定义的？ 答：不均匀系数u C 和曲率系数c C 1060d d C u = ， ()60 102 30d d d C c = 10d ，30d ，60d 为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%， 30%，60%时所对应的粒径。 5. 请写出无侧向变形条件下的压缩量计算公式，并指出各个量的含义。 H e e S 11+?-= 或 PH e a S v ?+=11 或 H E P S s ?= S 为压缩量，H 为试样的高度，a v 为压缩系数，e 为孔隙比，Es 压缩模量。 6.简述渗透变形的产生条件。 根据渗透破坏的机理，可将产生渗透变形的条件分为两种类型，其一是动水压力 和土体结构，它们是产生渗透变形的必要条件；另一类则是地质条件和工程因素，称之为充分条件。只有当土具备充分必要条件时，才发生渗透破坏。 7.简述有效应力的原理。 有效应力原理的研究内容就是研究饱和土中这两种应力的不同性质和它们与全部应力的关系。有效应力原理归纳起来可由下面两个要点表达： 饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分； 土的变形与强度的变化仅决定于有效应力的变化。 六、计算题 （共4题，计40分） 1.一均质无粘性边坡，sat γ为203/m KN ，30=?°，坡角25°，试问干坡或完全浸水时，其安全系数是多少？有顺坡渗流发生时，坡角为多少度边坡将达到极限平衡状态？ 解：在干坡或浸水时，安全系数为： 1.什么叫流网，它是什么样的图象流网两簇曲线的物理意义是什么构成流网的这两簇曲线必须满足的条件是什么在整个渗流场中流网有哪些特点 答：流网指流线和等势线两组相互垂直交织的曲线。其中流线指稳定渗流情况下表示水质点的运动路线；等势线表示势能或水头的等值线。流线和等势线必须满足正交及各个网格的长宽比为常数的条件。流网中，流线越密的部位流速越大，等势线越大的部位水力坡降越大。 2.什么是流砂与管涌现象他们有什么区别和联系如何防治 答： 在向上的渗流力作用下，粒间有效应力为零时，颗粒群发生悬浮、移动的现象称为流砂(土)现象。这种现象多发生在颗粒级配均匀的饱和细、粉砂和粉土层中，一般具有突发性、对工程危害大。 在水流渗透作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。它多发生在砂性土中，且颗粒大小差别大，往往缺少某种粒径，其破坏有个时间发展过程，是一种渐进性质破坏。 流砂现象的防治：①减小或消除水头差，如采取基坑外的井点降水法降低地下水位，或采取水下挖掘；②增长渗流路径，如打板桩；③在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力；④土层加固处理。如冻结法、注浆法等。 管涌现象的防治：①改变水力条件，降低水力梯度，如打板桩；②改变几何条件，在渗流逸出部位铺设反滤层是防止管涌破坏的有效措施。 3.习题图3-1为一板桩打入透土层后形成的流网。已知透水土层深18.0m，渗透系数k=3×10-4mm/s。板桩打入土层表面以下9.0m，板桩前后水深如图3-13所示。试求：(1)图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；(2)地基的单位透水量。 （理解PPT以及讲义中关于流网性质以及流网绘制部分内容；PS：题目中已经画好了等势线和流线，解题时特别要注意边界流线和边界等势线） 不透水层 习题3-1图 （本题中关于孔隙水压力的概念没有明确给出，本题目第一问在评分时会放松要求，但是请大家根据参考解答仔细研究本题） 注意：题目中d点得位置修改过了，与b点在同一水平面，但是在板桩墙的两侧。如果继续按照之前位置，需要按照c点得算法求解，g取10。（本题目批改时，d点得孔隙水压力土力学期末试题及答案
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