大工16秋土力學與地基基礎期末考試復習題

1、僅供個人參考For personal use only in study and research; not for commercial use機密啟用前大連理工大學網絡教育學院2016年秋土力學與地基基礎期末考試復習題注意事項：本復習題滿分共：400分。一、單項選擇題：1、下列說法中正確的是（）。A . 土抗剪強度與該面上總正應力直接相關B. 土抗剪強度與該面上有效正應力成正比C.剪切破裂面發(fā)生在最大剪應力作用面上/2。+D .破裂面與小主應力作用面夾角為452、擋土墻向離開土體方向偏移至土體達到極限平衡狀態(tài)，作用在墻上的土壓力為（）。.主動土壓力A B.被動土壓力C.靜止土壓力 D.靜水

2、壓力，較易發(fā)生沖切剪切破壞。）3、對于（A .低壓縮性土B.中壓縮性土 C.密實砂土D.軟土） 。4、瑞典條分法在分析時忽略了（.土條間作用力 AB. 土條間法向作用力.土條間切向作用力C D. 土條間應力和應變、按地基承載力確定基礎底面積時，傳至基礎底面上的荷載效應（5 ） o不得用于商業(yè)用途.僅供個人參考A .按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應標準組合B .按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的準永久組合C.應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應基本組合，采用相應分項系數D.應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應基本組合，其分項系數均為1.06、墻下條形基礎底寬 1m ,埋?1m,承重墻傳來的豎向荷載為150kN/m

3、,則基底壓力為（A. 100kPaB. 120kPaC. 170kPaD. 150kPa 7、計算土中自重應力時，地下水位以下的土層應采用（A.濕重度B 飽和重度C.浮重度D 天然重度8、若代表土中某點應力狀態(tài)的摩爾應力圓與抗剪強度包線相切，則表明土中該點（ ） 。A 任一平面上的剪應力都小于土的抗剪強度B 某一平面上的剪應力超過了土的抗剪強度C 在相切點代表平面上，剪應力等于抗剪強度在最大剪應力作用面上，剪應力等于抗剪強度D 。9 、當擋土墻后的填土處于主動極限平衡狀態(tài)時，擋土墻（ ）A 在外荷載作用下推擠墻背土體B 被土壓力推動而偏離墻背土體 被土體限制而處于原來的位置 C 受外 力限制而

4、處于原來的位置D ）方法測定。、地基穩(wěn)定性分析中，如果采用 10（）=0分析法，這時土的抗剪強度指標應該采用（三軸固結不排水試驗A 直剪試驗慢剪 BC 現(xiàn)場十字板試驗D 標準貫入試驗 ）試驗。 、當施工進度快、地基土的透水性低且排水條件不良時，宜 選擇（ 11 A 不固結不排水剪不得用于商業(yè)用途僅供個人參考B 固結不排水剪C.固結排水剪D 慢剪12、取自同一土樣的三個飽和試樣進行三軸不固結不排水剪切試驗，其圍壓b分別為50、100、150kPa ， 3最終測得的強度有何區(qū)別？（ ） 。A. b越大，強度越大3B. 越大，孔隙水壓力越大，強度越小3C.與無關，強度相似3D 以上說法都不正確13

5、、當擋土墻向土體方向偏移至土體達到極限平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力稱為（） 。A.被動土壓力B 主動土壓力C.靜止土壓力D 靜止水壓力14 、對于（） ，較易發(fā)生整體剪切破壞。A 高壓縮性土B 中壓縮性土C .低壓縮性土D 軟土15 、計算擋土墻壓力時，荷載效應（） 。A .按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應標準組合B 按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應準永久組合C.按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數D 按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，但其分項系數均為 1.0 二、填空題： 1、如果土層在自重作用下的固結過程尚未完成，即土層中還存在未消散完的超孔隙水壓力，則 稱該土層處在

6、 狀態(tài)。2、粘性土由一種狀態(tài)轉到另一種狀態(tài)的分界含水量稱為 。粘性土由 轉到的界限含水量稱為液限1,則該土屬 3、已知某土樣的壓縮系數土，若該土樣在自重應力作用下的孔隙比為MPa.aO 42 1不得用于商業(yè)用途.僅供個人參考，則該土樣的壓縮模量為 o 806. 0e14、土的抗剪強度需由試驗確定。試驗可分為 和。5、飽和軟粘土的靈敏度可以用 試驗或 試驗求得。答案解析：1、欠固結可塑態(tài) 液態(tài)4.515室內試驗十字板剪切2、界限含水量3、中壓縮性4、現(xiàn)場試驗5、無側限壓縮 6、如果土層在自重作用下的固結過程已經完成，而且歷史上也未承受過比自重應力大的應力, 則稱該土層處在 狀態(tài)。7、士是由 、和

7、 三相所組成的松散顆粒集合體。8、某粘性土經試馬測得3=55%, 3= 50%, 3 = 31.5%,則1=,1 =o LLpp9、土抗剪強度由試驗確定，一般來講室內試驗有 、和 等。10、含水量不變，原狀土不排水強度與徹底擾動后重塑土不排水強度之比稱為飽和軟粘土的答案解析：6、正常固結7、固相液相 氣相8、18.5 1.279、直剪試驗三軸剪切試驗無側限壓縮試驗10、靈敏度11、如果土層過去承受過比現(xiàn)在自重應力大的應力（例如冰川覆蓋），后來應力降低（例如冰川后退）,土層膨脹，則稱該土層處在 狀態(tài)。12、粘性土由一種狀態(tài)轉到另一種狀態(tài)的分界含水量稱為 。粘性土由 轉到 的界限含水量稱為縮限。l

8、時，基底壓 分布，在單向偏心荷載作用下，當偏心距 13、中心荷載作用下，基底壓力 近似呈e 6 時，基底壓力呈三角形分布。 力呈分布；當 和14、地基承受荷載的能力稱為地基承載力，通常區(qū)分為兩種承載力，分別是 。、含水量不變，土經擾動之后強度下降，經過靜置它的強度可隨時間而逐漸得到部分恢復的現(xiàn)象稱為粘15。性土的 答案解析：不得用于商業(yè)用途.僅供個人參考11、超固結12、界限含水量固態(tài) 半固態(tài)l 梯形 13、均勻 e 614、極限承載力容許承載力15、觸變性三、簡答題：1、分層總和法的含義是什么？2、朗肯土壓力理論與庫倫士壓力理論之間的異同點是什么？3、1958年某地搶修鐵路，在一段原來為水塘

9、的地段（塘底為軟粘土） 填筑路基，填筑速度很快， 不久發(fā)現(xiàn)填土面明顯降低，而在路基外的洼地隆起，試說明產生這一現(xiàn)象的原因。4、土的自重應力在任何情況下都不會引起土層的變形嗎？為什么？變大； （ 2）外摩擦角5、分別指出下列變化對主動土壓力及被動土壓力各有什么影響？（1）內摩擦角 變?。唬?3）填土面傾角增大。6 、試根據土中應力理論，闡述均布條形荷載下地基中附加應力的分布規(guī)律。7、某地基土滲透系數很小，若在其上修建建筑物，需驗算不同時期的穩(wěn)定性，試問：（ 1）若采用快速施工， 驗算竣工時地基穩(wěn)定性應采用什么試驗方法確定土的抗剪強度指標？為什么？ （ 2 ）若采用慢速施工， 驗算竣工時地基穩(wěn)定性

10、應采用什么試驗方法確定土的抗剪強度指標？為什么？8、分別指出下列變化對主動土壓力及被動土壓力各有什么影響？（1 ）內摩擦角變大；（ 2）外摩擦角變??；（ 3）填土面傾角增大。9、土骨架包括哪幾部分結構，為什么把結合水劃入土骨架結構中？1、分層總和法，即在地基沉降計算深度范圍內劃分為若干分層，計算各分層的壓縮量，然后求其總和。 地基沉降計算深度是指自基礎底面向下需要計算壓縮變形所達到的深度， 亦稱地基壓縮層深度。通常假定地基土壓縮時不考慮側向變形，采用側限條件下的壓縮性指標。2、（ 1） 兩種理論分別根據不同的假設， 以不同的分析方法計算土壓力， 只有在最簡單的情況下，兩種計算結果才相同， 否則

11、將得出不同的結果。 （ 2 ） 朗肯土壓力理論應用半空間中的應力狀態(tài)和極限平衡理論，為了滿足邊界條件，必須假定墻背是直立的、光滑的，墻后填土是水平的。該理論忽略了墻背與填土之間的摩擦影響，使計算的主動土壓力偏大， 被動土壓力偏小。 （ 3）庫倫理論根據墻后土楔的靜力平衡條件推導出計算公式， 并可用于墻背傾斜， 填土面傾斜的情況。 假定填土是無粘性土， 不能直接計算粘性土和粉土的土壓力。 庫倫理論假定破壞是一平面， 實際上破壞面是一曲面。3 答： 粘性地基強度性狀是很復雜的。 對于同一種土， 強度指標與試驗方法以及試驗條件都有關。路基填筑速度很快， 說明加載速率大， 且軟粘土的透水性不良， 因此

12、填土荷載產生的孔隙水壓力無法消散， 土體中剪應力超過了飽和軟粘土不固結不排水抗剪強度， 形成了一連續(xù)的滑動面， 地 基發(fā)生整體剪切破壞。其特征是填土面下沉，路基外的洼地隆起。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考4、土中自重應力在有些情況下會引起土層的變形。這是因為對于成土年代長久，土體在自重應力作用下已經完成壓縮固結， 土自重應力不會引起土層的變形。 對于欠固結土， 由于沉積后經歷年代時間不久，其自重固結作用尚未完成， 自重應力會引起土層的變形。 地下水位下降，使地基中有效自重應力增加，從而也會引起土層的變形。減小，其所對應的邊也減8G保持不變的情況下，當-增加時，5、（1）根據庫倫士壓力理論，在小，

13、可知主動土壓力減小。同理，被動土壓力增加。 （ 2）外摩擦角變小，主動土壓力減小。被動土壓力 增加。 （ 3）填土面傾角增大，主動土壓力增加。 6 、 （ 1 ）不僅發(fā)生在荷載面積之下，而且分布在荷載面積以外相當大的范圍之下，這就是所謂地基z 附加應力的擴散分布； （ 2）在離基礎底面（地基表面）不同深度z 處各個水平面上，以基底中心點下軸線處的為最大，隨著距離中軸線愈遠愈?。?（ 3）在荷載分布范圍內之下任意點沿垂線的值，隨深度愈zz 向下愈小。7、某地基土的滲透系數很小，則可判定為粘性土。粘性土強度性狀是很復雜的，不同的試驗方法以及試驗條件會導致不同的強度指標。 （ 1 ） 采用快速施工時

14、， 地基土的透水性較差， 故可采用不固結不排水試驗或直剪試驗來確定強度指標。（ 2） 慢速施工時， 地基荷載增長速率較慢， 但地基土透水性較差，故可考慮采用固結不排水或固結快剪試驗來確定強度指標。減小，其所對應的邊也減-增加時，8（1）根據庫倫士壓力理論，在 G保持不變的情況下，當 8、 變小，主動土壓力減小。被動土壓力）外摩擦角（ 2 小，可知主動土壓力減小。同理，被動土壓力增加。 增加。 （ 3 ） 填土面傾角增大， 主動土壓力增加。 9 、 土骨架是指土的固體顆粒、結合水及其他膠結物質的總和。把結合水劃入土骨架，是因為它受土粒表面引力作用而不服從水力學規(guī)律的支配，并且它能在土粒之間傳遞法

15、向力和切向力。因此，從受力角度，可以把它與土顆粒劃在一起。五、計算題3,濕土樣質量為烘干后質量1、從某土層中取原狀土做試驗，測得土樣體積為，98g50cm有效密度飽和密度干密度為，土粒相對密度為計算土的天然密度、2.65。77.5g、dsat enS及飽和度孔隙比孔隙率天然含水量。、3已知，m 77.5g50cm, d 2.65, m 98gV解：s今含水量為9.8%, 土粒相又t密度為1.772.67,烘干后測定 最某砂土土樣的密度為g/cm,、2eD并評定該砂土的和相對密實度，最大孔隙比 為0.943,試求孔隙比0.461小孔隙比為，密實度。)1 d(2.67 (1 0.098) 1 s

16、1 0. e6561 解1.77 不得用于商業(yè)用途.僅供個人參考12 D 0.595 .；33 .所以該砂土的密實度為中密。3土粒相對的原狀土樣，其濕土質量為，烘干后質量為3、一個體積為50cm, 0.07kg0.1kg,塑限密度為，土的液限。30 50%2.7pl 土的塑性指數和液性指數并確定該士的名稱和狀態(tài)。求：(1)11,LP (2)設土粒相對密實度為求土樣壓縮穩(wěn)定后的孔隙比和飽和度。，2.73已知解 50cm m 0.07kg, V0.1kgm , ： (1)sm10000.07 3 s 1.4kg/m 壓密前干密度(2) 一 d50V dws,得： 由 1 e , d17 2.90e

17、 . 1 壓密前孔隙比：.411 2.7 e 0.6 1壓密后孔隙比：.27.1孔隙比減少：3.6 0 0.9 0.ee e 213 ,試驗測得此砂最、有 一砂層，其天然飽和重度土粒相對密度為 420.3kN/m 2.7, sat3。求相對密實度是多 少？松時裝滿最密實狀態(tài)時需要干砂容積需干砂 m 1750g,10001450g)d e(e.7 2s1020.3 解：由，得得 65 0.e,satwe1 e1 m14503mins砂最松時，砂礫體積537cm V mins 2.7 1dsw砂最密時，砂礫體積：K1靜止側壓力系數某工程地基的土層分布、地下水位及各層土的天然重度如圖、50分布圖所示

18、，其 下為透水層，試計算并繪出地基的豎向自重應力及側向自重應力。cxcz地基土層分布圖圖1計算土層不同位置的豎向自重應力解：(1):的分布圖如圖a)所示。3(cz計算土層不同位置的側向自重應力(2):所示的分布圖如圖。3(b)cx K點出現(xiàn)突變點上下 所以值不同分布圖在由于B。，Bcx。頂部位薄砂層，底部為不透水的巖層，：已知 某工程地基為飽和粘土層，厚度為 6, 8.0m粘土地基的，基巖頂面為。所示，如圖2基礎中點。下的附加應力：在基底處為160KPa240KPa 8scm k0.610/88 . e, 083e0. 孔隙比。求地基沉降量與時間的關系。滲透系數12圖2地基示意圖不得用于 商業(yè)

19、用途.僅供個人參考解：1、土層的最終沉降量為：2、附加應力的比值為：3、假定地基平均固結度分別為和90% 75%、25%、50%4、計算時間因子T v查圖書P125)由與曲線橫坐標可得T U0.04, 0.175, 0.45(, 0.84 vt、計算相應的時間5地基土的壓縮系數：滲透系數單位換算：計算周結系數：時間因子：t：計算相應時間列表計算：.時間因子T時間沉降量系數 年t/s/cmV0.04 1.82 1.5 5.32 25 10.64 8 0.175 1.5 50 15.96 0.45 1.5 20.4 75 19.17 0.84 1.5 38.2 90st關系曲線如圖3所示：得到圖3

20、地基沉降與時間關系圖7:不透水非壓縮巖層上面有一層厚10m的正常固結飽和粘土層，由于地面上條 形荷載的作用，在該層中產生的附加應力如圖所示。已知該土層的物理力學性質為：初始孔隙比4i MPa 0.360.92e滲透系數試問加荷一年后，地基的變形壓縮系 數yr/k 3.4cm：,。1為多少厘米？圖地基示意圖 4240 160 200 kPa解：.2不得用于商業(yè)用途.僅供個人參考由于近似作為單向固結計算，把附加應力圖形作為初始超孔隙水壓力圖形，所以：圖豎向自重應力分布圖側向自重應力分布圖)()b 5 (a8、某矩形地基，長度2.0m,寬度為1.0m,作用有均布荷載P=100kPa,如圖6所示。計算

21、此矩形面積的角點 A、邊點E、中心點O,以及矩形面積外F點和G點下，深度z=1.0m處的附加 應力。圖6計算基底壓力圖下的應力、計算角點解：1 Aza12.0z1.0 0 2.：力為所求應查表得應力系數1999 0. 1.0_ cb1.0b1.0 p 0.1999 100 20kPa cza 下的應力、計算邊點E 2 ze作輔助線IE,將原來矩形ABCD劃分為兩個相等的小 矩形EADI和EBCI。在矩形EADI中：11.0Z1.01.0 :為求應力得應力系數所查1752.0 1.0。cb1.0b1.0 p 2 0.1752 100 235kPaczA 下的應力 O 3、計算中心點 z。-JOK

22、和IOE,將原來矩形ABCD作輔助線劃分為四個相等的小矩形 OEAJ、OJDk OICK和 OKBE。在小矩形OEAJ中：I1.0Z1.0 .0 2 0.1202所求應查得應力系數力為，0.2 ：。cb0.5b0.5 p 4 0.1202 100 48.1 2kPaczA 點下的應力、計算矩形面積外 F4zf.JKF、HFG、CH和BG,將原來矩形ABCD劃分為兩個長矩形FGAJ、作輔助線 FJDH和兩個/、矩形FGBK、 FKCH。在長矩形FGAJ中：I2.5Z2.0 0 5.1363. 0 查得應力系數 02. ,。， . cb0.5b1.0 在小矩形FGBK 中：I0.5Z2.01.00

23、.0840查得應力系數 0 2.o,，,一cb0.5b1.0）p 2（0.1363 0.（ 2 0840） 100 10.5kPa所求應力為：點下的應力5、計算矩形面積外Gzg作輔助線BH、HG和CH,將原來矩形ABCD劃分為一 個大矩形GADH和一個小矩形GBCH。不得用于商業(yè)用途.僅供個人參考在大矩形GADH中:cb0.5b1.0 在I2.5Z1.005.,查得應力系數 2016.0 01.小矩形GBCH中：I1.0Z1.02.0 查得應力系數 0.120202 .o, , cb0.5b0.5所求應力為：）p （0.2016 0.1202） 100 8. （ 1kPa2cczA1200kP

24、aa700kp 的作用，試求：9、已知地基中某點受到大主應力（1）最大剪應力值、小主應力31及最大剪應力作用面與大主應力面的夾角；（2）作用在與小主應力面成30°角的面上的法向應力和剪應力。解（1）摩爾應力圓定點所代表的平面上的剪應力為最大剪應力，其值為：45該平面與大主應力作用面的夾角為（2）若某平面與小主應力面成30°則該平面與大主應力面的夾角為：計算如下：和剪應力該面上的法向應力-1 , c kPa30 20。若作用在土樣上的大小主應力分別0.l6MPa,強度指標10、某土壓縮系數為kPakPakPai00350i50 ,該土樣能經受的最大）該土樣是否破壞？（和2）若

25、小主應力為，問：為（1主應力為多少？3060 4545 解（1）破裂角，22由上面的計算，可以得到該土樣不會發(fā)生破壞。100kPa,則該土樣經受的最大主應力為：）若最小主應力為（2, c3010kPa。求：當地基中某、已知：地基土的抗剪強度指標10400kPa為多少時，該點剛好發(fā)生剪切破壞？，而小主應力點的最大主應力 31解根據題意得到：200600kPakPa。繪制：已知地基土中某點的最大主應力為，最小主應力為1131及作用面的方向，并計算與最大主應力面呈夾該點應力狀態(tài)的莫爾圓。求最大前應力值max的斜面上的正應力和剪應力。角15|200 600 kPa 200 600kPa以和在橫坐標上按

26、比例確定位置，（1）解：取直角坐標系，212200 600所示。作為圓心，以作為半徑，可以繪出摩爾應力圓，如圖 72圖7600 20031200kPa最大剪應力計算（2） :,-x22最大剪應力的作用方向，在莫爾應力圓上位于圓的頂點，與最大主應力面和最小主應不得用于商業(yè)用途. 僅供個人參考,在單元體上為力面的夾角為4590。時，帶入前面的公式：（3）當1512已知某住宅區(qū)擋土墻高墻背垂直光滑，填土面水平，填土物理力學指標為m 6H：、，3試求主動土壓力大小及各合力方向，作用位置，并繪出kPac 1218/m 18.5kN,h土壓力強度分布圖。解計算主動土壓力系數：確定土壓力強度分布（2己m0z p 2c4K 2 12 0.727 1k7.Pa 處，AaaJmz 64K 18.5 6 0.52 8p HK 2c 2 120. 727kPa1.2 處，B aaaB繪出分布圖如圖所示。82c2 12受拉區(qū)深度z 1.78m : =一。18.5 0.727 Ka求總主動土壓力：上部土壓力負值忽略不計。1 41.2 (6 1.78) 86.9kN/m E 大小為：a2H z6 1.780 1.41m 作用點距墻踵：_一 33 土壓力強度分布及合力大小、方向、位置如圖所示。8圖土壓力強度分 布圖83基所示已知