土力學(xué)考試題目

1、1.將某粘土試樣置于滲透儀中進行變水頭滲透試驗，當(dāng)試驗經(jīng)過的時間Dt為1小時時，測壓管的水頭高度從h1=310.8cm降至h2=305.6cm。已知試樣的橫斷面積A為32.2cm2，高度l為3.0cm，變水頭測壓管的橫段面積A'為1.1cm2，求此土樣的滲透系數(shù)k值。參考答案 k4.8×107 cm/s2. 基坑開挖剖面如下圖所示。其中粉質(zhì)粘土夾粉砂層的孔隙比e1 1.10，土粒密度rs12.75g/cm3，滲透系數(shù)k11.8×10-5 cm/s；砂土層的孔隙比e2 0.68，土粒密度rs22.68g/cm3，滲透系數(shù)k23.6×10-2 cm/s。設(shè)砂土

2、層層底的測壓管水頭位于地表下1.5m處且保持不變，基坑開挖過程中坑內(nèi)水位與坑底齊平。   （1）若將基坑底面以下土層內(nèi)的滲流視為垂直單向滲流，試證明坑底下粉質(zhì)粘土夾粉砂層與砂土層的平均等效滲透系數(shù)kz為：    （2） 當(dāng)開挖深度H5.0m時,求每晝夜基坑內(nèi)單位面積的滲流量Q；   （3）求不發(fā)生流土破壞的最大開挖深度Hmax。     參考答案 Q0.027m3/d×m2，Hmax5.36m 3. 某基坑施工中采用地下連續(xù)墻圍護結(jié)構(gòu)，其滲流流網(wǎng)如圖220所示。已知土層的孔隙比 e0.

3、96，土粒密度rs2.70g/cm3，坑外地下水位距離地表1.2m，基坑開挖深度為8.0m，a、b點所在流網(wǎng)網(wǎng)格長度l1.8m，評判基坑中ab區(qū)段的滲流穩(wěn)定性。    iab0.34，ic0.87，滲流安全1. 將某砂土試樣置于滲透儀中進行常水頭滲透試驗，已知試樣的橫斷面積A為55.2cm2，高度l為10.0cm，水頭高差為1.6m，達到滲流穩(wěn)定后，量得10分鐘內(nèi)流經(jīng)試樣的水量為636cm，求此土樣的滲透系數(shù)k值。參考答案 k1.2×10-3 cm/s2. 如下圖所示的基坑，坑外水位h1 =1.8m,坑內(nèi)水位h2 =0.6m，滲流流網(wǎng)如圖中所示。已知土層

4、滲透系數(shù)k1.2×10-2 cm/s，a點、b點和c點分別位于地表以下3.5m、3.0m和2.0m。試求:(1) 整個滲流區(qū)的單寬流量q；(2) ab段的平均滲透速度vab ；       參考答案 q4.98m3/d×m，vab1.44×10-3cm/s  1.某地基為粉土，層厚4.80m。地下水位埋深1.10m，地下水位以上粉土呈毛細管飽和狀態(tài)。粉土的飽和重度sat=20.1kNm3。計算粉土層底面處土的自重應(yīng)力。參考答案 59. 48kPa2.已知矩形基礎(chǔ)底面尺寸b=4m，l=10m，作用

5、在基礎(chǔ)底面中心的荷載N=400kN， M=240kN·m（偏心方向在短邊上），求基底壓力最大值與最小值。參考答案 19.00kPa、1.00kPa3.有一矩形均布荷載p0=250kPa，受荷面積為2.0m×6.0m的矩形面積，分別求角點下深度為0m、2m處的附加應(yīng)力值以及中心點下深度為0m、2m處的附加應(yīng)力值。參考答案 125kPa、8.4kPa、250kPa、131.4kPa 1. 已知矩形基礎(chǔ)底面尺寸b=4m，l=10m，作用在基礎(chǔ)底面中心的荷載N=400kN， M=320kN·m（偏心方向在短邊上），求基底壓力分布。 參考答案 22.22kPa,0

6、2.某矩形基礎(chǔ)底面尺寸為2.00m×6.00m。在基底均布荷載作用下，基礎(chǔ)角點下10.00m深度處的豎向附加應(yīng)力為4.30kPa，求該基礎(chǔ)中心點下5.00m深度處的附加應(yīng)力值。參考答案 17.20kPa3. 有一個環(huán)形煙囪基礎(chǔ)，外徑 R=8m，內(nèi)徑 r= 4m。在環(huán)基上作用著均布荷載100kPa，計算環(huán)基中心點O下16m處的豎向附加應(yīng)力值。參考答案 19.8kPa1.某地基的地表為素填土，1=18.0kNm3，厚度h1=1.50m；第二層為粉土，2=19.4kNm3，厚度h2= 3.60m；第三層為中砂，3=19.8kNm3。厚度h3= 1.80m；第四層為堅硬整體巖石。地下水位埋深

7、1. 50m。計算地基土的自重應(yīng)力分布。若第四層為強風(fēng)化巖石，基巖頂面處土的自重應(yīng)力有無變化？參考答案 基巖頂面132.5kPa，有變化，78.5 kPa2.已知某工程為條形基礎(chǔ)，長度為l，寬度為b。在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面邊緣處附加應(yīng)力pmax=150kPa，pmin=50kPa。計算此條形基礎(chǔ)中心點下深度為：0，0.25b，0.50b，l.0 b，2.0 b，3.0 b處地基中的附加應(yīng)力。參考答案 100kPa，96kPa，82kPa，55. 2kPa，30. 6kPa，20. 8kPa3.某條形基礎(chǔ)寬度為6.0m，承受集中荷載P=2400kNm，偏心距e=0.25m。計算基礎(chǔ)外相距3.

8、0m的A點下深度9.0m處的附加應(yīng)力。參考答案 81.3kPa 1.某原狀土壓縮試驗結(jié)果如下表所示，計算土的壓縮系數(shù) a1-2、壓縮指數(shù)cc和相應(yīng)側(cè)限壓縮模量Es1-2 ，并評價此土的壓縮性。壓應(yīng)力p(kPa)50100200300孔隙比e0.9620.9500.9360924參考答案 0.14MPa-1，0.047,13.9MPa；中壓縮性 2.某工程矩形基礎(chǔ)長度3.60m，寬度2.00m，埋深d=1.00m。地面以上上部荷重N=900kN。地基為粉質(zhì)粘土，=16.0kNm3，孔隙比e0=1.0，壓縮系數(shù)a=0.4Mpa-1。試用應(yīng)力面積法計算基礎(chǔ)中心O點的最終沉降量。參考答案 6

9、8.4mm3. 厚度為8m的粘土層，上下層面均為排水砂層，已知粘土層孔隙比e0=0.8，壓縮系數(shù)a=0.25Mpa-1，滲透系數(shù)k=0.000000063cm/s，地表瞬時施加一無限分布均布荷載p=180kPa。分別求出加荷半年后地基的沉降和粘土層達到50%固結(jié)度所需的時間。參考答案 14.7cm，0.22年1. 一飽和粘土試樣在壓縮儀中進行壓縮試驗，該土樣原始高度為20mm，面積為30cm2，土樣與環(huán)刀總重為1.756N，環(huán)刀重0.586N。當(dāng)荷載由p1=100kPa增加至p2=200kPa時，在24小時內(nèi)土樣的高度由19.31mm減少至18.76mm。試驗結(jié)束后烘干土樣，稱得干土重為0.9

10、10N。求土樣的初始孔隙比e0。參考答案 0.7652. 某土樣的壓縮試驗結(jié)果如下表所示，計算其壓縮系數(shù) a1-2、壓縮指數(shù)cc和相應(yīng)側(cè)限壓縮模量Es1-2 ，并評價此土的壓縮性。壓應(yīng)力p(kPa)50100200300孔隙比e0.8600.8520.8360825參考答案 0.16MPa-1，0.053,11.6MPa；中壓縮性 3. 某柱基底面尺寸為4.00m ×4.00m，基礎(chǔ)埋深d=2.00m。上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面中心荷載N=4720kN。地基分層情況如下：表層為細砂，1=17.5kNm3，Es1=8.0MPa，厚度h1=6.00m；第二層為粉質(zhì)粘土，Es2=3.33MPa，

11、厚度h2=3.00m；第三層為碎石，厚度h3=4.50m，Es3=22MPa。用分層總和法計算粉質(zhì)粘土層的沉降量。參考答案 60mm4. 厚度為6m的飽和粘土層，其下為不可壓縮的不透水層。已知粘土層的豎向固結(jié)系數(shù)Cv=0.0045cm2/s，=16.8kN/m3。粘土層上為薄透水砂層，地表瞬時施加無窮均布荷載p=120kPa。（1） 若粘土層已經(jīng)在自重作用下完成固結(jié)，然后施加p，求達到50%固結(jié)度所需的時間。（2） 若粘土層尚未在自重作用下固結(jié)，自重固結(jié)同時施加p，求達到50%固結(jié)度所需的時間。參考答案 0.51年，0.57年1. 已知一矩形基礎(chǔ)底面尺寸為5.6m×4.0m，基礎(chǔ)埋深

12、d=2.0m。上部結(jié)構(gòu)總荷重P=6600kN，基礎(chǔ)及其上填土平均重度取20kNm3。地基土第一層為填土，1=17.5kNm3，厚度h1=6.0m；第二層為粘土，2=16.0kNm3，e0=1.0，a=0.6MPa-1，厚度h2=1.60m；第三層為卵石，Es3=25MPa。試用簡化方法求粘土層的最終沉降量。參考答案 48mm2. 某柱基底面積為2.00m×2.00m，基礎(chǔ)埋深d=l.50m。上部結(jié)構(gòu)中心荷載作用在基礎(chǔ)頂面N=576kN。地基土分層為：第一層雜填土，1=17.0kNm3，厚度h1=1.50m；第二層為粉土，2=18.0kNm3，Es2=3MPa，厚度h2=4.40m；第

13、三層為卵石，Es3=20MPa，厚度h3=6.5m。用應(yīng)力面積法計算柱基最終沉降量。參考答案 123.5mm3. 地基為正常飽和粘土，其厚度為12m，在外荷作用下產(chǎn)生的附加應(yīng)力沿土層深度分布可簡化為梯形。上為透水層，下為不透水層，透水面附加應(yīng)力為180kPa，不透水面附加應(yīng)力為120kPa。設(shè)e0=0.82，a=0.0002m2/kN，k=2.1cm/年。求地基受荷1年時的沉降量和地基完成沉降90%所需要的時間。參考答案 19.78cm，6.52年 1.某高層建筑地基取原狀土進行直剪試驗，4個試樣的法向壓力p分別為100，200，300，400kPa，測得試樣破壞時相應(yīng)的抗剪強度為t

14、f分別為67，119，162，216kPa。試用作圖法，求此土的抗剪強度指標(biāo)c、j值。若作用在此地基中某平面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為225kPa和105kPa，試問該處是否會發(fā)生剪切破壞？參考答案 c=18kPa，j= 26°20,不會發(fā)生剪切破壞 2. 已知某土樣粘聚力c=8kPa、內(nèi)摩擦角為32°。若將此土樣置于三軸儀中進行三軸剪切試驗，當(dāng)小主應(yīng)力為40kPa時，大主應(yīng)力為多少才使土樣達到極限平衡狀態(tài)？參考答案 159kPa3. 已知地基中某一點所受的最大主應(yīng)力為1=600kPa，最小主應(yīng)力3=100kPa。繪制摩爾應(yīng)力圓；求最大剪應(yīng)力值和最大剪應(yīng)力作用面與大主應(yīng)力面的

15、夾角；計算作用在與小主應(yīng)力面成30°的面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。參考答案 250kPa,45°,225kPa,217kPa4. 某地基為飽和粘土，進行三軸固結(jié)不排水剪切試驗，測得4個試樣剪損時的最大主應(yīng)力1、最小主應(yīng)力3和孔隙水壓力u的數(shù)值如下表。試用總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法，確定抗剪強度指標(biāo)。1(kPa)1452183104013(kPa)60100150200u(kPa)315792126參考答案 j=17°6，c=13kPa；j= 34°12，c=3kPa 1. 已知某土樣粘聚力c=8kPa、內(nèi)摩擦角為32度。若將此土樣置于直剪儀中作直剪試驗，當(dāng)

16、豎向應(yīng)力為100kPa時，要使土樣達到極限平衡狀態(tài)，需加多少水平剪應(yīng)力？參考答案 70.5kPa2. 某干砂試樣進行直剪試驗，當(dāng)法向壓力=300kPa時，測得砂樣破壞的抗剪強度f=200kPa。求：(1)此砂土的內(nèi)摩擦角j；(2)破壞時的最大主應(yīng)力1與最小主應(yīng)力3；(3)最大主應(yīng)力與剪切面所成的角度。參考答案 33°42；673kPa，193kPa；28°93. 某粘性土試樣由固結(jié)不排水試驗得有效抗剪強度指標(biāo):有效內(nèi)聚力24kPa,有效內(nèi)摩擦角22°,如果該試樣在周圍壓力200kPa下進行固結(jié)排水試驗至破壞,試求破壞時的大主應(yīng)力。參考答案 510kPa 4. 條形

17、基礎(chǔ)下地基土體中一點的應(yīng)力為：z=250kPa，x=100kPa，=40kPa。已知地基為砂土，土的內(nèi)摩擦角j=30°。問該點是否發(fā)生剪剪切破壞？若z和x不變，值增大為60kPa，該點是否安全？參考答案 未破壞；剪切破壞 1. 取砂土試樣進行直剪試驗，試樣水平面積為25cm2，豎向荷載p=375N，試驗結(jié)果如下表。剪切位移(mm/100)040100140180240320剪力(N)06.156.0110.3169.5233.0125.0(1) 繪制剪應(yīng)力(kPa)與剪切位移(mm)的關(guān)系曲線并確定砂土的抗剪強度f ；(2) 計算此砂土的內(nèi)摩擦角j?？即鸢?93kPa；31

18、°482. 已知地基中某點處兩個相互垂直平面上的正應(yīng)力分別為800kPa和300kPa，剪應(yīng)力均為200kPa。求：(1) 最大主應(yīng)力1和最小主應(yīng)力3；(2) 若地基土的粘聚力c=55.0kPa，內(nèi)摩擦角j=30°判斷該點的平衡狀態(tài)。參考答案 870kPa，230kPa；穩(wěn)定平衡3. 飽和土樣進行無側(cè)限抗壓試驗，得無側(cè)限抗壓強度為152kPa，如果對同種土進行不固結(jié)不排水三軸試驗，周圍壓力為172kPa，問總豎向壓應(yīng)力為多少時，試樣將發(fā)生破壞？參考答案 324kPa 1. 擋土墻高6m,墻背垂直,光滑,墻后填土面水平,填土重度18kN/m3,飽和重度為19kN/m

19、3，內(nèi)聚力c=0,內(nèi)摩擦角j=30°,求:(1) 墻后無地下水時的主動土壓力分布與合力；(2) 擋土墻地下水位離墻底2m時，作用在擋土墻上的土壓力土壓力和水壓力。參考答案 (1)土壓力合力為108kN/m；(2)土壓力合力為122kN/m2. 擋土墻高4.5m，墻背垂直、光滑，墻后土體表面水平，土體重度g=18.5kNm3， c=10kPa，j =25°，求主動土壓力沿墻高的分布及主動土壓力合力的大小和作用點位置。參考答案 Z0=1.7m,墻底sa=21kPa，合力Ea=29.4kN/m3. 擋土墻高6m，墻背垂直、光滑，墻后土體表面水平，第一層土為砂土，厚度2m，土層物理

20、力學(xué)指標(biāo)為：g1 =19.0kNm3，j1=25°，第二層為粘性土，厚度4m，土層物理力學(xué)指標(biāo)為：g2 =18.0kNm3，c2=10kPa，j2=20°，求主動土壓力強度，并繪出主動上壓力沿墻高的分布。參考答案 0,15.4kPa,4.6kPa,39.9kPa4. 擋土墻高5m，墻背傾斜角（俯斜）e =20°，填土傾角b=20°，填土重度g =19.0kN/ m3，  c=0kPa，j=25°，填土與墻背的摩擦角d=15°，用庫侖土壓力理論計算：（1）主動土壓力的大小、作用點位置和方向；（2）主動土壓力沿墻高的分布。參考答

21、案 Ka=0.862,Ea=204.7kN/m   1. 擋土墻高5m,墻背豎直,光滑,墻后填土面水平,填土重度19kN/m3,c=10kPa,內(nèi)摩擦角j=30°,求墻后主動土壓力分布和主動土壓力的合力。參考答案 合力為32kN/m2. 某擋土墻高4.0m，墻背豎直、光滑。墻后填土表面水平。墻后填土為砂土，填土中的地下水位位于離墻頂2.0m處。砂土的重度=18.0kN/m3，飽和重度為sat=21.0kNm3，內(nèi)摩擦角j=36°。求擋土墻的靜止土壓力E0、主動土壓力Ea和水壓力Ew。參考答案 52.0kN/m；33.8kNm； 20.0kN/m3. 已知

22、某擋土墻高H=5.0m，墻頂寬b=1.5m，墻底寬B=2.5m。墻面豎直，墻背傾斜，填土表面傾斜=12°，墻背摩擦角=20°。墻后填土為中砂，重度=17.0kNm3，內(nèi)摩擦角j=30°。求作用在此擋土墻背上的主動土壓力 Ea和Ea的水平分力與豎直分力。參考答案 106kNm； 90.5kNm； 55.0kNm   1. 已知某擋土墻高度4.0m，墻背豎直、光滑。墻后填土表面水平。填土為干砂，重度=18.0kN/m3，內(nèi)摩擦角j=36°。計算作用在此擋土墻上的靜止土壓力E0；若墻向前移動后產(chǎn)生主動上壓力Ea，計算主動上壓力Ea的大小。參

23、考答案 57.6kN/m；37.4kN/m 2. 擋土墻高10m，墻背垂直、光滑，墻后填土面水平，第一層土為粘性土，厚度5m，重度=20.0kN/m3，粘聚力c=10kPa，內(nèi)摩擦角j=20°；第二層土為砂土，厚度5m，重度=20.0kN/m3，粘聚力c=10kPa，內(nèi)摩擦角j=30°。作出主動土壓力強度分布圖。參考答案 0.0，35.0kPa，33.3kPa，66.7kPa3. 某擋土墻高4m,墻背傾斜角20度,填土面傾角10度,填土重度20kN/m3,內(nèi)聚力0,內(nèi)摩擦角30度,填土與墻背摩擦角15度,則主動土壓力大小為多少? 參考答案 89.6kN/m4. 某擋土墻高度

24、10.0m，墻背豎直、光滑，墻后填土表面水平。填土上作用均布荷載q=20kPa。墻后填土分兩層：上層為中砂，重度1=18.5kNm3，內(nèi)摩擦角j1=30°，層厚h1=3.0m；下層為粗砂，2=19. 0kNm3，j2=35°。地下水位在離墻頂6.0m位置。水下粗砂的飽和重度為sat=20.0kNm3。計算作用在此擋土墻上的總主動土壓力和水壓力。參考答案 298kN/m，80.0kN/m1. 已知一均勻土坡，坡角b=30°，土的重度=16.0kNm3，內(nèi)摩擦角j=20°，粘聚力c=5kPa。計算此粘性土坡的安全高度H 。參考答案 12.5m2. 某簡單粘土

25、土坡高8m，邊坡坡度為1:2，土的重度=17.2kNm3，粘聚力c=5kPa，內(nèi)摩擦角j=19°，先按費倫紐斯近似法確定最危險滑動面圓心位置，再用條分法計算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)K。參考答案 K1.72  1. 已知某路基填筑高度H=10.0m，填土的重度=18.0kNm3，內(nèi)摩擦角j=20°，粘聚力c=7kPa求此路基的穩(wěn)定坡角b。參考答案 35°2. 某高層住宅基坑開挖深度H=6.0m，土坡坡度為1:1。地基土分兩層：第一層為粉質(zhì)粘土，天然重度1=18.0kNm3，內(nèi)摩擦角j1=20°，粘聚力c1=5.4kPa，層厚h1=3.0m；第二層為粘土，重度1=19.0kNm3，j2=16°，c2=10kPa，h2=10.0m。試用圓弧法計算此土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。參考答案 K1.0 1. 某條形基礎(chǔ)基底寬度b=3.00m，基礎(chǔ)埋深d=2.00m，地下水位接近地面。地基為砂土，飽和重度sat=21.1kN/m3，內(nèi)摩擦角j=30°，荷載為中心荷載。求：(1) 地基的臨界荷載；(2) 若基礎(chǔ)埋深