土力学第三章习题集及详细解答
《土力学》第三章习题集及详细解答
第3章土的渗透性及渗流
一、填空题
1.土体具有被液体透过的性质称为土的。
2.影响渗透系数的主要因素有：、、、、、
。
3.一般来讲，室内渗透试验有两种，即和。
4.渗流破坏主要有和两种基本形式。
5.达西定律只适用于的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的。
二选择题
1.反应土透水性质的指标是（）。
A.不均匀系数
B.相对密实度
C.压缩系数
D.渗透系数
2.下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（）。
A．发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流
B.流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中
C.流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏
D.流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏
3.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？（）
A.压缩系数
B.固结系数
C.压缩模量
D.渗透系数
4.发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？（）
A.坑底隆起
B.流土
C.砂沸
D.流砂
5.下属关于渗流力的描述不正确的是（）。
A.其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致
B.是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同
C.流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大
D.渗流力的存在对土体稳定总是不利的
6.下列哪一种土样更容易发生流砂？（）
A.砂砾或粗砂
B.细砂或粉砂
C.粉质黏土
D.黏土
7.成层土水平方向的等效渗透系数与垂直方向的等效渗透系数的关系是（）。
A.>
B.=
C.<
8. 在渗流场中某点的渗流力（）。
A.随水力梯度增加而增加
B.随水利力梯度增加而减少
C.与水力梯度无关
9.评价下列说法的正误。（）
①土的渗透系数越大，土的透水性也越大，土的水力梯度也越大；
②任何一种土，只要水力梯度足够大，就有可能发生流土和管涌；
③土中任一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小；
④渗流力的大小不仅取决于水力梯度，还与其方向有关。
A.①对
B.②对
C.③和④对
D.全不对
10.下列描述正确的是（）。
A.流网中网格越密处，其水力梯度越小
B.位于同一条等势线上的两点，其孔隙水压力总是相同的
C.同一流网中，任意两相邻等势线间的势能差相等
D.渗透流速的方向为流线的法线方向
11.土体渗流研究的主要问题不包括（）。
A.渗流量问题
B.渗透变形问题
C.渗流控制问题
D.地基承载力问题
12.某岸边工程场地细砂含水层的流线上A、B两点，A点的水位标高米，B点的水位标高米，两点间流线长为10米，计算两点间的平均渗透力最接近下列（）个值。
(A)m3； (B) kN/m3； (C) kN/m3； (D) kN/m3。
13. 四个坝基土样的孔隙率和细粒含量（以质量百分率计）如下，试按《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）计算判别下列（）选项的土的渗透变形的破坏形式属于管涌。
(A) ； (B) ；
(C) ； (D) 。
三判断改错题
1.绘制流网时必须满足的基本条件之一是流线和等势线必须正交。
2.达西定律中的渗透速度不是孔隙水的实际流速。
3.土的孔隙比愈大，其渗透系数也愈大。
4.在流网图中，流线愈密集的地方，水力坡降愈小。
5.发生流砂时，渗流力方向与重力方向相同。
6.细粒土的渗透系数测定通常采用“常水头”试验进行。
7.绘制流网时，每个网格的长宽比没有要求。
8.在流网中，任意两相邻流线间的渗流量相等。
9.管涌发生在渗流溢出处，而流土发生的部位可以在渗流溢出处，也可以在土体内部。
四、简答题
1.试解释起始水力梯度产生的原因。
2.简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。
3.为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别？
4.拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场？
5.为什么流线与等势线总是正交的？
6.流砂与管涌现象有什么区别和联系？
7.渗透力都会引起哪些破坏？
五、计算题
1.如图3－1所示，在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样，从土样1顶面溢出。（1）已土样2底面c－c 为基准面，求该面的总水头和静水头；
（2）已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%，求 b－b面的总水头和静水头；（3）已知土样2的渗透系数为s ，求单位时间内土样横截面单位面积的流量；
（4）求土样1的渗透系数。
图3－1 （单位：cm ） 图3－3 （单位：cm ）
2.如图3－2所示，在 厚的黏土层下有一砂土层厚 m ，其下为基岩（不透水）。为测定该沙土的渗透系数，打一钻孔到基岩顶面并以10-2m 3/s 的速率从孔
中抽水。在距抽水孔15m 和30m 处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层，测得孔内稳定水位分别在地面以下 和 ，试求该砂土的渗透系数。
图3－2 （单位：m）
3. 某渗透装置如图3-3所示。砂Ⅰ的渗透系数；砂Ⅱ的渗透系数；砂样断面积A=200，试问：
(1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面处安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？
（2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗流量q多大？
4. 定水头渗透试验中，已知渗透仪直径，在渗流直径上的水头损失，在60s时间内的渗水量，求土的渗透系数。
5.设做变水头渗透试验的粘土式样的截面积为,厚度为渗透仪细玻璃管的内径为，实验开始时的水位差为，经过观察的水位差为，实验室的水温为20℃，试求式样的渗透系数。
6. 图3-4为一板桩打入透土层后形成的流网。已知透水土层深，渗透系数板桩打入土层表面以下，板桩前后水深如图3-4
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。
图3－4 板桩墙下的渗流图
7.如图3-5所示，在长为10cm，面积的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的，筒下端与管相连，管内水位高出筒5cm(固定不变)，流水自下而上通过试样后可溢流出去。试求(1)渗流力的大小，判断是否会产生流砂现象；(2)临界水利梯度值。
图3－5
第3章参考答案
一填空题
1.渗透性或透水性
2.土的粒度成分及矿物成分、土的密实度、土的饱和度、土的结构、土的构造、水的温度
3.常水头法、变水头法
4.流砂(土)、管涌
5.层流、渗透系数
二选择题
10. C 11. D 12. C (注：按规范当时发生管涌)
三判断改错题
1.√
2.√
3.，对黏性土不成正比。
4.，改“愈小”为“愈大”。
5.，改“相同”为“相反”。
6.，改“常水”头为“降水头”或“变水头”。
7.，每个网格的长宽比必须为定值。
8.√
9.，应将管涌与流土对调。
四简答题
1.【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的临界水力梯度度。也就是说，只要有水力坡度，薄膜水就会发生运动，只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时，薄膜水的渗透速度V非常小，只有凭借精密仪器才能观测到。因此严格的讲，起始水力梯度I0是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度τ0的水力梯度。
2. 【答】
（1）土的粒度成分及矿物成分。土的颗粒大小、形状及级配，影响土中孔隙大小及其形状，因而影响土的渗透性。土颗粒越粗，越浑圆、越均匀时，渗透性就大。砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时，其渗透系数就大大降低。（2）结合水膜厚度。粘性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时，会阻塞土的孔隙，降低土的渗透性。（3）土的结构构造。天然土层通常不是各向同性的，在渗透性方面往往也是如此。如黄土具有竖直方向的大孔隙，所以竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。层状粘土常夹有薄的粉砂层，它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。（4）水的粘滞度。水在土中的渗流速度与水的容重及粘滞度有关，从而也影响到土的渗透性。
3. 【答】
室内试验和现场试验渗透系数有较大差别，主要在于试验装置和试验条件等有关，即就是和渗透系数的影响因素有关，详见上一题。
4. 【答】
当渗流场中水头及流速等渗流要素不随时间改变时，这种渗流称为稳定渗流，而拉普拉斯方程是指适用于平面稳定渗流的基本方程。
5. 【答】
在稳定渗流场中，取一微单元体，并假定水体不可压缩，则根据水流连续原理，单位时间内流入和流出微元体的水量应相等，即dq e=dq0。从而得到：
即为二维渗流连续方程，从中由数学知识，可知流线和等势线正交。
6. 【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。
具体地再说，管涌和流砂的区别是：（1）流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度，而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下；（2）流砂发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部；（3）流砂发生在水流方向向上，而管涌没有限制。
7. 【答】
渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类：一是由于渗流力的作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳；二是由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体和结构物失稳。前者主要表现为流砂和管涌，后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。
五、计算题
1.解：
如图3-1，本题为定水头实验，水自下而上流过两个土样，相关几何参数列于图中。
（1）以c-c为基准面，则有：z c=0，h wc=90cm，h c=90cm
（2）已知h bc=30%h ac，而h ac由图2-16知，为30cm，所以
h bc=30%h ac=30=9cm
∴ h b=h c-h bc=90-9=81cm
又∵z b=30cm，故h wb=h b- z b=81-30=51cm
（3）已知k2=s，q/A=k2i2= k2h bc/L2=9/30=s/cm2=s
（4）∵ i1=h ab/L1=（h ac-h bc）/L1=（30-9）/30=，而且由连续性条件，q/A=k1i1=k2i2
∴ k1=k2i2/i1==s
2. 解：
分析：如图3-2，砂土为透水土层，厚6m，上覆粘土为不透水土层，厚5m，因为粘土层不透水，所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度，即6m。题目又给出了r1=15m，r2=30m，h1=8m，h2=。
由达西定律的公式知，，可改写为：
带入已知条件，得到：
本题的要点在于对过水断面的理解。另外，还有个别同学将ln当作了lg。
3. 解：
(1)设所求值为，砂样Ⅰ和砂样Ⅱ的高度分别为和。因各断面的渗流速度相等，故有
即
(2)砂与砂界面处的单位渗流量q为：
4. 解：
5. 解：
因为试验时的温度为标准温度，故不作温度修正。
6. 解：
(1)a、e点位于水面，故 b、d位于土层表面，其孔隙压力分别为：
C点位于板桩底部，该点的水头损失为：
该点的孔压为：
(2)地基的单位渗水量：
7. 解：
(1)
因为，所以不会发生流砂。
(2)
土力学第三章习题集及详细解答
《土力学》第三章习题集及详细解答 第3章土的渗透性及渗流 一、填空题 1.土体具有被液体透过的性质称为土的。 2.影响渗透系数的主要因素有：、、、、、 。 3.一般来讲，室内渗透试验有两种，即和。 4.渗流破坏主要有和两种基本形式。 5.达西定律只适用于的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的。 二选择题 1.反应土透水性质的指标是（）。 A.不均匀系数 B.相对密实度 C.压缩系数 D.渗透系数 2.下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（）。 A．发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流 B.流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中 C.流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏 D.流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏 3.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？（）
A.压缩系数 B.固结系数 C.压缩模量 D.渗透系数 4.发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？（） A.坑底隆起 B.流土 C.砂沸 D.流砂 5.下属关于渗流力的描述不正确的是（）。 A.其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致 B.是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同 C.流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大 D.渗流力的存在对土体稳定总是不利的 6.下列哪一种土样更容易发生流砂？（） A.砂砾或粗砂 B.细砂或粉砂 C.粉质黏土 D.黏土 7.成层土水平方向的等效渗透系数与垂直方向的等效渗透系数的关系是（）。 A.> B.= C.< 8. 在渗流场中某点的渗流力（）。 A.随水力梯度增加而增加 B.随水利力梯度增加而减少 C.与水力梯度无关 9.评价下列说法的正误。（） ①土的渗透系数越大，土的透水性也越大，土的水力梯度也越大； ②任何一种土，只要水力梯度足够大，就有可能发生流土和管涌； ③土中任一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小； ④渗流力的大小不仅取决于水力梯度，还与其方向有关。 A.①对 B.②对 C.③和④对 D.全不对 10.下列描述正确的是（）。
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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。
土力学作业
第一次作业 1. ( 单选题) 反映土结构性强弱的指标是（）。(本题8.0分) A、饱和度 B、灵敏度 C、重度 D、相对密实度 学生答案：B 标准答案：B 解析： 得分：8 2. ( 单选题) 无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、物理状态等方面有重要区别。(本题8.0分) A、正确 B、错误 学生答案：A 标准答案：A 解析： 得分：8 3. ( 单选题) 某无粘性土样的颗粒分析结果如下表所示，该土的名称是（）。
(本题 8.0分) A、中砂 B、粉砂 C、粗砂 D、碎石土 学生答案：A 标准答案：A 解析： 得分：8 4. ( 单选题) 组成土体的土粒很细时，对该土体不正确的描述是（）。(本题8.0分) A、弱结合水含量较高 B、强结合水含量较高 C、液性指数较大 D、塑性指数较大 学生答案：C 标准答案：C 解析： 得分：8 5. ( 单选题) 采用临界孔隙比能够判断砂土液化现象。(本题8.0分)
A、正确 B、错误 学生答案：A 标准答案：A 解析： 得分：8 6. ( 多选题) 影响土抗剪强度的因素主要有（）。(本题12.0分) A、土粒的矿物成分、颗粒形状与级配 B、土的原始密度 C、土的含水量 D、土的结构 E、试验方法和加荷速率 学生答案：A,B,C,D,E 标准答案：ABCDE 解析： 得分：12 7. ( 多选题) 影响土坡稳定的因素有（）。(本题12.0分) A、土坡作用力发生变化 B、土体抗剪强度的降低 C、静水压力的作用
D、地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流 E、因坡脚挖方而导致土坡高度或坡角增大 学生答案：A,B,C,D,E 标准答案：ABCDE 解析： 得分：12 8. ( 多选题) 影响土压力的因素有（）。(本题12.0分) A、墙的位移方向和位移量 B、墙后土体所处的应力状态 C、墙体材料、高度及结构形式 D、墙后填土的性质；填土表面的形状 E、墙和地基之间的摩擦特性 F、地基的变形 学生答案：A,B,C,D,E,F 标准答案：ABCDEF 解析： 得分：12 9. ( 多选题) 土的三项比例指标包括（）。(本题12.0分) A、土粒比重 B、含水量 C、密度
最新土力学试题与答案
1.什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？ 土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配（粒度成分）。根据颗分试验成果绘制的曲线（采用对数坐标表示，横坐标为粒径，纵坐标为小于（或大于）某粒径的土重（累计百分）含量）称为颗粒级配曲线，它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。 2.土中水按性质可以分为哪几类？ 3. 土是怎样生成的？有何工程特点？ 土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。与一般建筑材料相比，土具有三个重要特点：散粒性、多相性、自然变异性。 4. 什么是土的结构？其基本类型是什么？简述每种结构土体的特点。 土的结构是指由土粒单元大小、矿物成分、形状、相互排列及其关联关系，土中水的性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。基本类型一般分为单粒结构、蜂窝结（粒径0.075~0. 005mm）、絮状结构（粒径<0.005mm）。 单粒结构：土的粒径较大，彼此之间无连结力或只有微弱的连结力，土粒呈棱角状、表面粗糙。 蜂窝结构：土的粒径较小、颗粒间的连接力强，吸引力大于其重力，土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。 絮状结构：土粒较长时间在水中悬浮，单靠自身中重力不能下沉，而是由胶体颗粒结成棉絮状，以粒团的形式集体下沉。 5. 什么是土的构造？其主要特征是什么？ 土的宏观结构，常称之为土的构造。是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。其主要特征是层理性、裂隙性及大孔隙等宏观特征。 6. 试述强、弱结合水对土性的影响 强结合水影响土的粘滞度、弹性和抗剪强度，弱结合水影响土的可塑性。 7. 试述毛细水的性质和对工程的影响。在那些土中毛细现象最显著？ 毛细水是存在于地下水位以上，受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。土中自由水从地下水位通过土的细小通道逐渐上升。它不仅受重力作用而且还受到表面张力的支配。毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸湿及冻胀等有重要影响；在干旱地区，地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发，盐分积聚于靠近地表处而形成盐渍土。在粉土和砂土中毛细现象最显著。
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》第三章练习题及答案 第3章土的渗透性和渗流 一、填空题 1.当渗流方向，且水头梯度大于水头梯度时，会发生流砂现象。 2.渗透系数的数值等于水力梯度为1时，地下水的渗透，颗粒越粗的土，渗透系数数值越。 二、名词解释 1.渗流力 2.流砂 3.水力梯度 4.临界水力梯度 三、简答题 1.影响渗透系数大小的主要因素有哪些 2.流砂现象防治的方法有哪些 3.管涌发生的条件是什么防治措施有哪些 四、单项选择题 1.流砂产生的条件为： （A）渗流由上而下，动水力小于土的有效重度 （B）渗流由上而下，动水力大于土的有效重度 （C）渗流由下而上，动水力小于土的有效重度 （D）渗流由下而上，动水力大于土的有效重度 您的选项（） 2.流砂发生的土层为： （A）颗粒级配均匀的饱和砂土 （B）颗粒级配不均匀的饱和砂土 （C）颗粒级配均匀的不饱和砂土 （D）颗粒级配不均匀的不饱和砂土 您的选项（） 3.饱和重度为20kN/m3的砂土，在临界水头梯度I Cr时，动水力G D大小为： （A） 1 kN/m3 （B） 2 kN/m3 （C）10 kN/m3 （D）20 kN/m3 您的选项（） 第3章土的渗透性和渗流 一、填空题 1.向上、临界 2.速度、大 二、名词解释 1.渗流力：水在土中流动时，单位体积土颗粒受到的渗流作用力。 2.流砂：土体在向上动水力作用下，有效应力为零时，颗粒发生悬浮、移动的现象。 3.水力梯度：土中两点的水头差与水流过的距离之比。为单位长度上的水头损失。 4.临界水力梯度：使土开始发生流砂现象的水力梯度。 三、简答题 1.影响渗透系数大小的主要因素有哪些 (1)土的粒度成分和矿物成分(2)土的密实度(3)土的饱和度(4)土的结构(5)水的温度(6)土的构造 2.流砂现象防治的方法有哪些 （1）减小或消除水头差：采用坑外降低地下水位或采用水下挖掘。（2）增长渗流路径：打板桩。（3）在向上渗流出口处地表压重。（4）加固土层：冻结法、注浆法。 3.管涌发生的条件是什么防治措施有哪些 发生条件:（1）必要条件：土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。通常发生在Cｕ>10的土中。（2）水力条件：动水力能带动细颗粒在孔隙间滚动或移动。 防治原则：（1）改变几何条件，在渗流逸出部位铺设反滤层。（2）改变水力条件，降低水力梯度，如打板桩。 四、单项选择题 1. 正确答案：（D） 提示：流砂（土）产生的条件为渗流方向由下而上，动水力大于土的有效重度或水头梯度大于临界水头梯度。 2. 正确答案：（A） 提示：流砂常发生在颗粒级配均匀的饱和砂土地基中。 3. 正确答案：（C） 提示：动水力也称渗流力，其计算公式为：G D=I w，式中：I为水头梯度，w为水的重度。临界水头梯度I Cr= ′/ w =（sat－w）/ w，式中：′为土的有效重度；sat为土的饱和重度。 《土力学》第一章习题集及详细解答 第1章土的组成习题及答案 一．填空题 1.根据土的颗粒级配曲线，当颗粒级配曲线较时表示土的级配良好。 2.工程中常把的土称为级配良好的土，把的土称为级配均匀的土，其中评价指标叫。 3.不同风化作用产生不同的土，风化作用有、、。 4. 粘土矿物基本上是由两种原子层(称为晶片)构成的，一种是，它的基本单元是Si —0四面体，另一种是，它的基本单元是A1—OH八面体。 5. 不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cu＝、Cc＝。 6. 砂类土样级配曲线能同时满足及的土才能称为级配良好的土。 7. 土是的产物，是各种矿物颗粒的集合体。土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的和。 8. 土力学是利用一般原理和技术来研究土的物理性质以及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其规律一门科学。 9.最常用的颗粒分析方法有法和法。 10. 著名土力学家的《土力学》专著问世，标志着现代土力学的开始。 二，选择题 1．在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力。这种附加应力性质主要表现为( c ) (A)浮力； (B)张力； (C)压力。 2．对粘性土性质影响最大的是土中的( c )。 (A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。 3．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( d )。 (A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。 4．下列粘土矿物中，亲水性最强的是(c )。（2005年注册土木工程师（岩土）职业资格考试题，三峡大学2006年研究生入学考试试题） (A)高岭石； (B)伊里石；(C)蒙脱石； (D)方解石。 5.毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？( c ) (A)粘土颗粒电场引力作用； (B)孔隙水压力差的作用 (C)水与空气交界面处的表面张力作用。 6.土的可塑性范围与比表面大小有关，下列说法正确的是（a ） (A)粘土的比表面比砂土大，所以可塑性范围大 (B)粘土的比表面比砂土小，所以可塑性范围大 土力学试卷及答案 一．名词解释(每小题2分，共16分) 1.塑性指数 液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）称为塑性指数，用表示，取整数，即： —液限，从流动状态转变为可塑状态的界限含水率。 —塑限，从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率。 2.临界水力坡降 土体抵抗渗透破坏的能力，称为抗渗强度。通常以濒临渗透破坏时的水力梯度表示，称为临界水力梯度。 3.不均匀系数 不均匀系数的表达式： 式中：和为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为60%和10%时所对应的粒径。 4. 渗透系数：当水力梯度i等于1时的渗透速度（cm/s或m/s）。 5. 砂土液化：液化被定义为任何物质转化为液体的行为或过程。对于饱和疏松的粉细砂， 当受到突发的动力荷载时，一方面由于动剪应力的作用有使体积缩小的趋势，另一方面由于时间短来不及向外排水，因此产生很大的孔隙水压力，当孔隙水压力等于总应力时，其有效应力为零。根据太沙基有效应力原理，只有土体骨架才能承受剪应力，当土体的有效应力为零时，土的抗剪强度也为零，土体将丧失承载力，砂土就象液体一样发生流动，即砂土液化。 6. 被动土压力 当挡土墙向着填土挤压移动，墙后填土达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。 7.残余强度 紧砂或超固结土的应力—应变曲线为应变软化型，应力应变曲线有一个明显的峰值，过此峰值以后剪应力便随着剪应变的增加而降低，最后趋于某一恒定值，这一恒定的强度通常 称为残余强度或最终强度，以表示。 8.临塑荷载 将地基土开始出现剪切破坏（即弹性变形阶段转变为弹塑性变形阶段）时，地基所承受的基底压力称为临塑荷载。 四、问答题（每小题5分，共25分） 1．粘性土的塑性指数与液性指数是怎样确定的？举例说明其用途？ 塑性指数的确定：，用液塑限联合测定仪测出液限w L、塑限w p后按以上公式计算。 液性指数的确定：，w为土的天然含水率，其余符号同前。 塑性指数越高，土的粘粒含量越高，所以塑性指数常用作粘性土的分类指标。根据该粘性土在塑性图中的位置确定该土的名称。 液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系，可用来判别粘性土所处的状 态。当，土处于坚硬状态；当，土处于可塑状态；当，土处于流动状态。 2．流土与管涌有什么不同？它们是怎样发生的？ 16.名词解释：压缩模量--- 土在完全侧限时受压变形，其竖向应力与竖向应变之比称为压缩模量 17.名词解释：前期固结压力--- 土体在历史上所受过的最大固结压力 18.什么是水的渗透力和临界水力梯度？ 答：水是具有一定粘滞度的液体，当其在土中渗流时，对土颗粒有推动、摩擦和拖拽作用，它们综合形成的作用于土骨架的力，即为渗透力。当向上的渗透力使土颗粒处于失重或悬浮状态，此时的水力梯度称之为临界水力梯度。 19.请简述高桩承台和底桩承台的特点和区别。 高承台桩基础由于承台位置较高或设在施工水位以上，可避免或减少墩台的水下作业，施工较为方便，且更经济。但高承台桩基础刚度较小，在水平力作用下，由于承台及基桩露出地面的一段自由长度周围无土来共同承受水平外力，基桩的受力情况较为不利，桩身内力和位移都将大于同样条件外力作用下的低承台桩基础；在稳定性方面低承台桩基础也比高承台桩基础好。 20.某挡土墙高10m，墙背垂直，光滑，墙后填土面水平，填土上作用均布荷载 q=20KPa, 墙后填土分两层：上层为中砂，重度γ 1=18.5KN/m3, 内摩擦角φ 1 =30°， 层厚h 1=3.0m；下层为粗砂，γ 2 =19.0KN/m3,φ 2 =35°,地下水位在离墙顶6.0m位置， 水下粗砂的饱和重度为γ sat =20.0KN/m3。计算作用在此挡土墙上的总主动土压力和水压力。（14分） 21.某挡土墙墙高5m，墙背铅垂、光滑，墙后填土面水平，填土表面作用有 的均匀满布荷载。填土为粗砂，其，。试用 郎肯土压力理论确定挡墙上的主动土压分布，画出土压力分布曲线。（说明：不需计算总土压力） 土力学习题集答案第三章 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 第3章土的渗透性及渗流 一、简答题 1.试解释起始水力梯度产生的原因。 2.简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。 3.为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别？ 4.拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场？ 5.为什么流线与等势线总是正交的？ 6.流砂与管涌现象有什么区别和联系？ 7.渗透力都会引起哪些破坏？ 二、填空题 1.土体具有被液体透过的性质称为土的。 2.影响渗透系数的主要因素有：、、、、、 。 3.一般来讲，室内渗透试验有两种，即和。 4.渗流破坏主要有和两种基本形式。 5.达西定律只适用于的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的。 三、选择题 1.反应土透水性质的指标是（）。 A.不均匀系数 B.相对密实度 C.压缩系数 D.渗透系数 2.下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（）。 A．发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流 B.流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中 C.流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏 D.流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏 3.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？（） A.压缩系数 B.固结系数 C.压缩模量 D.渗透系数 4.发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？（） A.坑底隆起 B.流土 C.砂沸 D.流砂 5.下属关于渗流力的描述不正确的是（）。 A.其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致 B.是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同 C.流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大 D.渗流力的存在对土体稳定总是不利的 6.下列哪一种土样更容易发生流砂？（） A.砂砾或粗砂 B.细砂或粉砂 C.粉质黏土 D.黏土 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____。 《土力学》 第一次、简答题 1、挡土墙设计中需要进行哪些验算？要求稳定安全系数多大？采取什么措施可以提高抗倾覆稳定安全系数。 答：1) 需要进行抗滑稳定验算、抗倾覆稳定验算、地基承载力验算。 2) 抗滑稳定系数大于1.3，抗倾覆稳定系数大于1.5。 3) 修改挡土墙尺寸；伸长墙前趾；将墙背做成仰斜；做卸荷台。 2、集中力作用下，土中附加应力的分布有何规律？ 答：1）在集中力作用线上，附加应力随深度的增加逐渐减小。 2）在集中力作用线以外的竖直线上，附加应力随深度的增加逐渐增大，超过一定深度后，随深度逐渐减小。 3）在地面下任意深度的水平面上，附加应力在集中力作用线上最大，向四周逐渐减小。 3、分层总和法计算地基最终沉降量分为哪几个步骤？ 答：分层总和法具体的计算步骤如下 1）按比例绘制地基和基础剖面图。 2）划分计算薄层。计算薄层厚度为基础宽度的0．4倍；土层的界面和地下水面是计算薄层层面。 3）计算基底中心点下各薄层界面处的自重应力和附加应力。按比例分别绘于基础中心线的左右两侧。 4)确定地基沉降计算深度。 5）计算各薄层土在侧限条件下的压缩量。 6）计算地基的最终沉降量。 4、地基变形按其变形特征分为哪几种？每种的基本定义是什么？ 答：地基变形按其变形特征划分为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜，其基本定义是： 1）沉降量――一般指基础中点的沉降量 2）沉降差――相邻两基础的沉降量之差 3）倾斜――基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比 4）局部倾斜――承重砌体沿纵墙6～10m内基础两点的沉降差与其距离之比 5、土力学中的土中水包括哪几种？结合水有何特性？ 答： 1) 土中的水包括强结合水、弱结合水、重力水和毛细水。 2) 强结合水的特性接近固体，不传递静水压力，100度不蒸发；弱结合水是紧靠于强结合水的一层结合水膜，也不传递静水压力 6、集中力作用下，土中附加应力的分布有何规律？ 答： 1）在集中力作用线上，附加应力随深度的增加逐渐减小。 2）在集中力作用线以外的竖直线上，附加应力随深度的增加逐渐增大，超过一定深度后，随深度逐渐减小。 3）在地面下任意深度的水平面上，附加应力在集中力作用线上最大，向四周逐渐减小。7、地基破坏有哪三个阶段？各阶段有何特征？ 答：地基破坏分为压密阶段、剪切阶段和破坏阶段。 《土力学》第四章习题集及详细解答 第4章土中应力 一填空题 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 。 二选择题 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，室内地面比室外地面高，基础底面积为4m2，地基土的重度为17kN/m3，则基底压力为（ C ）。 (A) ；(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，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) ； (B)2b ； (C) ；(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 三、判断改错题 1．×，均呈线性增长。 2．√ 第 3 章土的渗透性及渗流 一、简答题 1. 试解释起始水力梯度产生的原因。 2. 简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。 3. 为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别？ 4. 拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场？ 5. 为什么流线与等势线总是正交的？ 6. 流砂与管涌现象有什么区别和联系？ 7. 渗透力都会引起哪些破坏？ 二、填空题 1. 土体具有被液体透过的性质称为土的。 2. 影响渗透系数的主要因素有：、、 3. 一般来讲，室内渗透试验有两种，即和。 4. 渗流破坏主要有和两种基本形式。 5. 达西定律只适用于的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的 三、选择题 1. 反应土透水性质的指标是（）。 A. 不均匀系数 B. 相对密实度 C.压缩系数 D. 渗透系数 2. 下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（）。A．发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流 B. 流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中 C. 流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏 D. 流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏 3. 土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？（） A. 压缩系数 B. 固结系数 C.压缩模量 D. 渗透系数 4. 发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？（） A. 坑底隆起 B. 流土 C. 砂沸 D. 流砂 5. 下属关于渗流力的描述不正确的是（）。 A.其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致 B. 是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同 C. 流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大 D.渗流力的存在对土体稳定总是不利的 6. 下列哪一种土样更容易发生流砂？（） A. 砂砾或粗砂 B. 细砂或粉砂 C. 粉质黏土 D. 黏土 7. 成层土水平方向的等效渗透系数与垂直方向的等效渗透系数的关系是（）。 A. > B. = C. < 8. 在渗流场中某点的渗流力（）。 试卷1 一、解释或说明 （每题2分，共10分） 1. 孔隙比 2. 相对密实度 3. 附加应力 4. 主动土压力 5. 前期固结压力 二、判断题（正确者在题后的括号中打“√”，错误者打“×”且不需改正。每题1分，共计8分） 1．粘土矿物是化学风化的产物。 （ ） 2．粉土通常是单粒结构形式。 （ ） 3．土的压缩通常是土中孔隙减小及土颗粒压缩的结果。 （ ） 4．压缩模量是土在无侧限压缩时的竖向应力与应变之比。 （ ） 5．按太沙基一维固结理论，固结度与地表荷载大小无关。 （ ） 6．在直剪试验时，剪切破坏面上的剪应力并不是土样所受的最大剪应力。（ ） 7．地基的局部剪切破坏通常会形成延伸到地表的滑动面。 （ ） 8．墙背光滑是朗肯土压力理论的基本假设。 （ ） 三、单项选择题（每题2分，共30分） 1．当 时，粗粒土具有良好的级配。 A. 5u C ≥且13c C ≤≤ B. 5u C ≤且13c C ≤≤ C. 5c C ≥且13u C ≤≤ D. 5u C ≤或13c C ≤≤ 2．下列矿物质中，亲水性最强的是 。 A. 伊利石 B. 蒙脱石 C. 高岭石 D. 石英 3．对填土，我们可通过控制 来保证其具有足够的密实度。 A. s γ B. γ C. d γ D. sat γ 4．一块1kg 的土样，置放一段时间后，含水量由25%下降到20％，则土中的水减少了 kg 。 A. 0.06 B. 0.05 C. 0.04 D. 0.03 5. 在下列指标中，不可能大于1的指标是 。 A. 含水量 B. 孔隙比 C. 液性指数 D. 饱和度 6. 测得某粘性土的液限为40％，塑性指数为17，含水量为30%，则其相应的液性指数为 。 A. 0.59 B. 0.50 C. 0.41 D. 0.35 7. 地基表面作用着均布的矩形荷载，由此可知，在矩形的中心点以下，随着深度的增加，地基中的 。 A. 附加应力线性减小，自重应力增大 B. 附加应力非线性减小，自重应力增大 C. 附加应力不变，自重应力增大 D. 附加应力线性增大，自重应力减小 8. 饱和粘土层上为粗砂层，下为不透水的基岩，则在固结过程中，有效应力最小的位置在粘土层的 。 A. 底部 B. 顶部 C. 正中间 D. 各处（沿高度均匀分布） 土力学与基础工程作业 2015-2016学年度第一学期 一、选择题 1.对土骨架产生浮力作用的水是（A） (A)重力水(B) 毛细水 (C) 强结合水(D)弱结合水 2.土粒大小及级配，通常用颗粒级配曲线表示，土的颗粒级配曲线越平缓，则表示（C）。 (A)土粒大小均匀，级配良好；(B) 土粒大小不均匀，级配不良；(C) 土粒大小 不均匀，级配良好。 3.毛细水上升高度决定于土粒粒度，下列哪种土毛细水上升高度最大（B ）。 (A)粘性土； (B)粉土； (C)砂土。 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和含水率怎样改变？( A) (A)γ增加，减小 (B) γ不变，不变(C)γ增加，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？( C) (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 6. 粘性土的塑性指数越大，表示土的（C ）。 (A)含水量w越大； (B)粘粒含量越高； (C) 粉粒含量越高； (D) 塑限Wp越高。 7.下列哪一种土样更容易发生流砂？（B ） A.砂砾或粗砂 B.细砂或粉砂 C.粉质黏土 D.黏土 8. 下列因素中，与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是（D ） (A)滑动圆弧的圆心位置 (B)滑动圆弧的半径 (C)土坡的高度（D）土坡的坡角 9．评价地基土压缩性高低的指标是（A） (A)压缩系数；(B)固节系数；(C)沉降影响系数； (D)参透系数10．所谓临界荷载，就是指：（ C ） （A）地基持力层将出现塑性区的荷载； （B）地基持力层中出现连续滑动面时的荷载； （C）地基持力层中出现某一允许大小塑性区时的荷载 二、简答题 1.土是由哪几个部分组成的？各相变化对土的性质有什么影响？ 答：土是由固体矿物、液体水和气体三部分组成的三相系。固相物质分无机 《土力学》部分习题解答 习题3 3-1 取一均匀土样，置于 x 、y 、z 直角坐标中，在外力作用下测得应力为：σx ＝10kPa ，σy ＝10kPa ，σz ＝40kPa ， xy ＝12kPa 。试求算：① 最大主应力，最小主应力，以及最大剪应力τmax ② 求 最大主应力作用面与x 轴的夹角θ ③根据σ1和σ3 绘出相应的摩尔应力圆，并在圆上标出大小主应力及最大剪应力作用面的相对位置 补充：三维问题，有xz = yz =0 解：分析：因为 xz = yz =0，所以σz 为主应力。 由公式（3-3），在xoy 平面内，有： kPa 2 22121012)21010()1010(5.0)2()(215 .0222 /12231-= ±=? ? ? ???+-±+?=?? ????+-±+='xy y x y x τσσσσσσ 比较知，kPa 2kPa 22kPa 403121-=='===σσσσσz ，于是： 应力圆的半径： kPa 21))2(40(5.0)(2 1 31=--?=-= σσR 圆心坐标为： kPa 19))2(40(5.0)(2 131=-+?=+σσ 由此可以画出相应的应力圆。由题给条件易知大主应力面的法线与x 轴的夹角为90。 σ τ o 1940 -2 21 注意： 1．x 轴不是主应力轴，故除大主应力面的方位可直接判断外，其余各面的方位须经计算确定。 2．注意应力轴，应力面，方位，夹角等术语的含义。 3．注意应力坐标系与几何坐标系的概念、区别。 3-2 抽取一饱和黏土样，置于密封压力室中，不排水施加围压30kPa （相当于球形压力），并测得孔隙压为30 kPa ，另在土样的垂直中心轴线上施加轴压Δ1σ＝70 kPa （相当于土样受到Δ1σ-Δ3σ 压力），同时测得孔隙压为60 kPa ，求算孔隙压力系数 A 和B 解：略 3-3 砂样置于一容器中的铜丝网上，砂样厚25cm ，由容器底导出一水压管，使管中水面高出容 3.1土的抗剪强度构成因素：土的种类，土的密度，含水率，初始应力状态，应力历史以及实验的排 水条件。 3.2砂土的抗剪强度：剪应力是正应力乘以内摩擦角的真切值。粘土的抗剪强度表达式比砂土的抗剪 强度多了一个颗粒之间的凝聚力。 3.3因为决定抗剪强度的因素很多，不仅仅包括土的种类和密度含水量等，还与实验中排水条件的不 同而不同，随着时间的变化，土也变化，故土的抗剪强度不死一个定值。 3.4莫尔一库伦破坏原理是库伦公式表示莫尔包线的土体的抗剪强度理论。极限平衡状态是指当土体 中某点任意点平面上的剪应力等于抗剪强度时，将该点即处于被破坏的临界状态叫做极限平衡状态。 3.5土体中发生剪切破坏的面并不一定是剪应力最大的面，当土体的内摩擦角为零时，破坏面与最大 剪力面试一致的。 3.6实验室常用的测定抗剪强度的方法有：直接剪切试验，三轴压缩试验。直剪仪构造简单操作方便，并符合某些特定的条件，缺点是剪切面缺点的，剪力分布不均，试验室不能严格控制试样的排水条件，无法测量孔隙水压力。而三轴压缩试验可以控制试验时的排水条件，量测试验前后及实验过程中的孔孔隙水压力。相比之下，三轴压缩试验应力比较明确和均匀。 3.7在土体中任意一点截取以水平面，其面积是A，截面上作业应力是由它上面的土体的重力，静水 压力和外荷载所产生的应力，陈为总应力，这应力一部分上由土颗粒间的接触面承担，陈伟有效应力。 3.8影响砂土抗剪强度的因素有：土颗粒的形状和连接方式。 3.9砂土液化是指饱和状态的砂土或粉土在一定的动荷载作用下表现出类似液体性质而完全丧失承载 能力的现象。 3.10正常固结土在cu试验中试样在施加周围压力后打卡排水阀门固结完成后关闭阀门，在uu试验 中阀门一直都闭着，在cd试验中排水阀门一直都开着。三种不同的试验方法结果是不同的，此时cu条件下得到的抗剪强度更合理一点。 3.11uu试验适用于土层厚度大，渗透系数小，施工快速破坏的试验，而cu试验适用于一般建筑地基 的稳定性验算已经预计建筑物施工期间能够排水固结，淡在竣工后能施加大量的活荷载等情况；cd试验 与有效力相当，其强度指标适用一土层厚度较小，渗透系数较大及施工慢的工程。 3.12十字板测得的抗剪强度与室内无测压抗压强度试验一样，十字板剪切试验所得成果即为不排水 抗剪强度，因为由十字板测定的土的强度是2M/(H D/3)(3.14D）所以十字测定的抗剪强度一般岁深度而增加。 第1章土的组成 第1章土的组成 三、选择题 1．在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力。这种附加应力性质主要表现为( ) (A)浮力； (B)张力； (C)压力。 2．对粘性土性质影响最大的是土中的( )。 (A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。 3．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。 (A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。 4．下列粘土矿物中，亲水性最强的是( )。（2005年注册土木工程师（岩土）职业资格考试题，三峡大学2006年研究生入学考试试题） (A)高岭石； (B)伊里石； (C)蒙脱石； (D)方解石。 5.毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？( ) (A)粘土颗粒电场引力作用； (B)孔隙水压力差的作用 (C)水与空气交界面处的表面张力作用。 6.土的可塑性范围与比表面大小有关，下列说法正确的是（） (A)粘土的比表面比砂土大，所以可塑性范围大 (B)粘土的比表面比砂土小，所以可塑性范围大 (C)粘土的比表面与砂土相似，颗粒细，故可塑性范围大 7.图粒大小及级配，通常用颗粒级配曲线表示，土的颗粒级配曲线越平缓，则表示（）。 (A)土粒大小均匀，级配良好；(B) 土粒大小不均匀，级配不良；(C) 土粒大小不均匀，级配良好。 8.由某土颗粒级配曲线获得d 60=12.5mm，d 10 =0.03mm，则该土的不均匀系数C u 为（）。 (A)416.7； (B)4167； (C)2.4×10-3； (D)12.53。 9．若甲、乙两种土的不均匀系数相同，则两种土的（）。 (A)颗粒级配累计曲线相同； (B)有效粒径相同； (C)限定粒径相同； (D) 限定粒径与有效粒径之比相同。 10.在工程上，对于粒径分别大于0.075mm及小于0.075mm的土，采用的颗粒级配试验方法为（）。 (A)均为筛分法；(B)均为水分法；(C)前者为筛分法后者为水分法。 11.毛细水上升高度决定于土粒粒度，下列哪种土毛细水上升高度最大（）。 (A)粘性土； (B)粉土； (C)砂土。 12．若将1cm3立方体颗粒分割为棱边0.001mm的许多立方体颗粒，则比表面变为（）。 (A)6×102cm2； (B) 6×104cm-1； (C) 6×104。 13.稍湿状态的砂堆，能保持垂直陡壁达几十厘米高不塌落，因为存在（）。土力学第三章练习题及答案
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