土力学与地基基础作业 参考

土力学与地基基础课程作业

第一章土的物理性质

作业题：

一、填空题

1、土的稠度状态依次可分为固态、半固态、可塑态、以及流动态其界限含水量依次是缩限、塑限、液限。

2、天然含水量大于液限 ,天然孔隙比大于或等于 1.5 的粘性上称为淤泥。

3、土的结构分为以下三种: 单粒结构、蜂窝状结构、絮状结构。

4、土中的水主要有固态水、气态水和液态水三种。

5的土称为级配良好的土，其中的评价指标叫不均匀系数。

6、粘性土的塑性指数表达式为IP＝WL-Wp 。

7、粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土，称为碎石土。

二、选择题

8、土的不均匀系数Cu越大,表示土的级配 ( B )

A．土粒大小均匀,级配良好 B．土粒大小不均匀,级配良好

C．土粒大小均匀,级配不好 D．土粒大小不均匀,级配不好

9、有一完全饱和土样切满环刀内,称得总重量为72.49克,经105℃烘至恒重为61.28

克,已知环刀质量为32.54克,土的相对密度为2.74。其天然孔隙

比为 ( A )

A．1.069 B．1.000 C．1.058 D．1.088

10、土的结构性强弱可用 ( B )

A．保护度 B．灵敏度 C．粘聚力 D．相对密实度

11、空隙比的定义表达式是（A ）

A． e=Vv/Vs B． e=Vv/V； C． e=Vw/Vv； D． e=Vs/Vv

12、若土的粒径级配曲线很陡，则表示（ C ）。

A. 粒径大小较均匀

B. 不均匀系数较大

C. 级配良好

D. 填土易于夯实

三、名词解释

13、塑性指数:塑性是表征细粒土物理性能一个重要特征，一般用塑性指数来表示；

液限与塑限的差值称为塑性指数IP，即IP=WL-WP

14、砂土液化:是指饱水的疏松粉、细砂土在振动作用下突然破坏而呈现液态的现象，

由于孔隙水压力上升，有效应力减小所导致的砂土从固态到液态的变化现象。

15、压缩模量:指土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的应变增量之比，也就

是指土体在侧向完全不能变形的情况下受到的竖向压应力与竖向总应变的比值

16、饱和度

S:表明土中孔隙被水充满的程度.

r

四、简答题

17、管涌发生的条件是什么？防治措施有哪些？

答：（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。

18、什么是土的冻胀性？产生机理是什么？

答：在寒冷地区，铺筑高级路面的道路或砂石路面及其附属构造物、隧道、挡土墙、人行道和坡面等，由于土或岩石中产生的冻胀作用，常常使这些构造遭受较大的

破坏。土所产生的冻胀引起道路的冻害造成道路破损，因而影响车辆的通行，降

低道路的使用寿命，称之为冻胀土现象。

产生的机理：所谓的道路冻胀，主要是冬季在路基土中沿着温度的降低方向生成

了冰晶体形状的霜柱，使路面产生隆起的一种现象。隧道侧墙的破坏主要由于土

中霜柱的作用使土体沿冷却方向的横向产生冻胀，从而使隧道的侧壁，向冷空气

侵入的隧道中心轴方向推移，因而沿着侧墙部分的水平方向产生了作用力。坡面

上的冻胀作用是沿着垂直方向发生的。冻胀作用使道路产生的破坏状态在中央部

分冻胀量最大，因而沿路面中心线的纵断方向上产生纵向裂缝。这种冻胀破坏与

冬季期间道路除雪情况以及路面施工接缝情况有密切关系。施工时在路面中心如

果有接缝，则接缝处水平方向的抗拉强度比路面其他部分要小

五、计算题

19、某砂土土样的密度为1.77g/cm3，含水量为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r D ，并评定该砂土的密实度。

20、一饱和粘性土3cm g

84.1=ρ，土粒比重为2.75，求土的含水量、孔隙比和干重度。

答：39.4%，0.84g/cm 3 ，1.32g/cm 3 ，1.08

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第二章 土中应力

作业题：

一、填空题

1 2、在饱和土中，总应力等于 有效应力 和有效应力之和。

3,自重应力自 基础反力 起算。

4、通过基底传递到地基表面的压力称为 基底压力 ，由建筑物荷载在基底处产生的压力增量称为 地基反力 。

5

6、中心荷载作用下，基底压力近似呈 直线 分布。

7、在基底宽度b 相同、附加压力p 0相同时，条形荷载的影响深度比矩形荷载 影响深

度大 ，z σ=0.1p 0的影响深度分别为 32 和 18 。

二、选择题

8、一种土的γ、γsat 、γ′和γd 数值大小依次为 (C )

A ．γ′<γd<γ<γsat

B ．γd<γ′<γ<γsat

C ．γ′<γ<γd<γsat

D ．γd<γ<γ′<γsat

9、计算土中自重应力时，地下水位以下的土层应采用 （ B ）

A ．湿重度

B ．浮重度

C ．饱和重度

D ．天然重度

10、条形基础的地基主要受力层深度为（ D ）。

A ．l b （b 为基础宽度）

B ．2b

C ．3b

D ．6b

11、一矩形基础，短边b ＝3m ，长边l ＝5m ，在长边方向作用一偏心荷载F ＋G ＝1000kN 。偏心距为多少时，基底不会出现拉压力（ A ）？

A ．0.83m

B ．1m

C ．1.2m

D ．1.5m

12、在基底平均附加压力计算公式d p p m k γ-=0中，d 为（ A ）。

A ．基础平均埋深 B.从室内地面算起的埋深 C ．从室外地面算起的埋深

13、利用角点法及角点下的附加应力系数表仅可求得（ D ）。

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.地基中任意点的附加应力

D.基础中心点下地基中的附加应力

三、名词解释

14、自重应力 自重应力是物体自己本身产生的应力，若是土力学它的自重应力等于容重乘以深度，

如是呈层土这应该各自的容重乘以土层厚度再相加。

四、简答题

15、地下水位下降时，对地基沉降有什么影响？

答： 一般情况下地下水位上升,会使得土中附加应力减小,地基承载力大幅度下降,但

还要考虑水中浮力等诸多因素上升承载力降低（非粘性土尤为显著）,最大下降率为50%左右,砂土最大降低率约70%,下降,承载力增加.

16、以条形基础作用均布荷载为例，说明土中竖向附加应力分布的规律？

答：（1）、σz不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积之外相当大的范围之下，这就是所谓地基附加应力的扩散分布。（2）、在距离基础底面不同深度z处的各个水平面上，以基底中心点下轴线处的为σz最大，随着距离中轴线越远越小。

（3）、在荷载分布范围内任意点垂线的σz值，随深度愈向下愈小，在荷载边缘以外任意点沿垂线的σz值，随深度从零开始向下先加大后减小。

17、试比较分层总和法和规范法计算原理的异同点。

答： 1、传统的单行压缩分层总和法按附加应力计算，规范推荐的单向压缩分层总和法则按附加应力图面积计算；

2、规范推荐的单向压缩分层总和法采用变形比法确定地基沉降计算深度，传统的单向

压缩分层总和法则以应力比法确定地基沉降计算深度；

3、相对于传统方法，规范法的重要特点在于引入沉降计算经验系数，以校正计算相对

实测值的偏差。如所取的沉降计算深度相同且未加经验修正，这两法的繁简程度和计算结果并无差别。

五、计算题

18、地质条件见下图，请你画出土的自重应力分布图。

1

答：

19、已知作用于基础上部的荷载F=1250kN，基础底面尺寸为3.8×3.2(m2)，地基土为

均质粘性土，其重度γ= 19kN/m3，基础底面埋深2m，试求基底附加压力P0。（已知基础及其上的土的平均重度γG= 20kN/m3）

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第三章土的压缩性与地基变形的计算

作业题：

一、填空题

1、如果土层在自重作用下的固结过程已经完成，而且历史上也未承受过比自重应力大的应力，则称该土层处在欠固结状态。

2、前期固结压力大于现有土自重应力的土称为超固结土。

3、压缩系数弹性模量，压缩模量沉降量，则土的压缩性越高，这两个指标通过室内试验，绘出曲线得到。

4、超固结比OCR指的是先期固结压力和土的自重应力之比，根据OCR大

OCR<1的黏性土属于欠固结土。

5

6

7、时间因素T v H是指时间。

二、选择题

8、在土的压缩性指标中 ( D )

A．压缩系数a与压缩模量E s成正比

B．压缩系数a与压缩模量E s成反比

D．压缩系数越大,土的压缩性越低

C. 压缩模量越小,土的压缩性越低

9、某场地地表挖去1m，则该场地土成为 ( B )

A．正常固结土 B．超固结土

C．欠固结土 D．弱欠固结土

10、土的含水量越大土质越是松软，（ A ）

A．压缩性高，强度高 B. 压缩性低，强度高

C. 压缩性高，强度低

D. 压缩性低，强度低

11、室内侧限压缩试验得e-P曲线愈陡，表示该土的压缩性（ B ）。

A. 越高

B. 越低

C. 越均匀

D. 越不均匀

12、某饱和黏土层厚度为l0m，竖向固结系数Cv＝12m2 /年，排水条件为双面排水，

则在大面积荷载作用下，一年后地基的平均固结度为（B ）。

A. 39.7%

B. 75.2%

C. 50％

D. 80％

三、简答题

13、变形模量和压缩模量有何关系和区别？

答：变形模量的定义在表达式上和弹性模量是一样的E=ζ/ε，对于变形模量的ε包括弹性应变εe和塑性应变εp，对于弹性模量而言，ε就是指εe。在弹性阶段，E=Eo ＝Es（1-2μ^2/(1-μ)）。

14、说明固结度的物理意义？

答：地基固结度是指地基土层在某一压力作用下,经历时间t 所产生的固结变形量与

最终固结变形量之比值

15、试述用规范法和分层总和法计算沉降量的区别？

相对实测值的偏差。如所取的沉降计算深度相同且未加经验修正，这两法的繁简程度和计算结果并无差别。

16、简述太沙基的有效应力原理，土中有效应力的含义是什么？ 答：

17、什么是先期固结压力？依据先期固结压力划分几类沉积土层 答：答：天然土层在沉积历史上曾经受到的最大固结压力，即土体在固结过程中所受

的最大有效应力，称为先期固结压力。

分为：正常固结土、超固结土、欠固结土三类

四、计算题

18、如图：粘土层上新填土5m ，3m KN 16=γ，MPa E s 2=，填土面上又作用大面积均布荷载P=24Kpa ，若粘土层在自重作用下已固结完成，求填土面下降了多少？

19、绘出下图中填土前、刚填完土（假定一次将土填上）、填土后土层固结时，三

种情况下地基中的总应力、有效应力、孔隙水压力分布图。

20、画出下图中自重应力、竖向附加应力沿竖线位置方向分布曲线（①、②画附加应

力，③、④画自重应力）。

21、如下图所示，基础尺寸4m ×5m ，求基底平均压力p k 、基底最大压力p kmax 、基底

附加压力p 0。

22、某土样高l0cm ，底面积 50cm 2。在侧限条件下垂直应力z σ＝100kPa 时，==y x σσ50kPa ，已知E 0＝15MPa 。求：

（1)土的压缩模量；

(2)压力从100kPa 增至200kPa 时，土样的垂直变形？

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第四章土的抗剪强度

作业题：

一、填空题

1、土的内摩擦角和内聚力，统称为工程设计的重要参数。

2、某点处于极限平衡状态时，莫尔应力圆将与土的抗剪强度线弹性平衡。

3、土的直接剪切试验中，根据试样在法向压力作用下的的固结情况和剪切速度不同，

4

5、土发生剪切破坏时，破坏面与最大主应力面夹角为

6、直剪试验的优点是构造简单，操作方便，缺点是剪切面限定，剪应力分布

不均匀。

二、选择题

7、建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法宜选用

( A )

A．固结不排水剪切试验 B．排水剪切试验

C．直接剪切试验 D．不固结不排水剪切试验

8、粘性土中某点的大主应力为σ1=400kpa时,其内摩擦角ψ=20°,c=10kpa,问该点发

生破坏时小主应力的大小为 ( A )

A．182kpa B．294kpa C．266kpa D．210kpa

9、载荷试验的Q-S曲线上,从线性关系开始变成非线性关系的界限荷载称为 ( A ) A．临塑荷载 B．允许荷载 C．临界荷载 D．极限荷载

10、土中某点处于极限平衡状态时,其破坏面与最大主应力σ1的作用面的夹角为(ψ

为土的内摩擦角) ( C )

A．45°+ψ/2 B．45° C．45°-ψ/2 D．45°+ψ

11、软粘土的灵敏度可用（ B ）测定。

A. 直接剪切试验

B. 室内压缩试验

B. 标准贯入试验 D. 无侧限抗压强度试验

12、基底宽b ，则临塑荷载是指基底下塑性变形区的深度=max Z （ D ）时的基底压力。 A. b 31 B. b 31> C. b 4

1 D. 0，但塑性区将出现

13、地基临塑荷载的大小与（ B ）无关。

A. 基础埋深

B. 基础宽度

C. 地下水位

D. 地基土软硬

14、黏性土的内摩擦角?＝20°，c ＝10kPa,当土中某点的大主应力1σ＝400kPa 时，该点发生破坏时的小主应力内为（D ）。

A. 294kPa

B. 266kPa

C. 210kPa

D. 182kPa

15、浅基础的极限承载力是指（D ）。

A. 地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载

B. 地基中塑性区开展的最大深度为基底宽度1/4时的荷载

C. 地基中塑性区开展的最大深度为基底宽度1/3时的荷载

D. 地基土达到整体剪切破坏时的荷载

三、名词解释

16、地基临界荷载41P 答：当地基中的塑性变形区最大深度为：中心荷载或偏心荷载作用时，与此相对应的基础底面的压力，称为地基的临界荷载。

17、地基临塑荷载

答：地基即将产生塑性变形区基底单位面积上所承担的荷载

四、简答题

18、土体剪切破坏面是不是发生在最大剪应力面上？为什么？

答：

19、用库仑定律和摩尔应力圆原理说明：当1σ不变时，3σ减小可能破坏；当3σ不变时，1σ增大可能破坏？

答： 将库化定律反映抗剪强度包线与摩尔应力圆画在同一张坐标图上，它们

五、计算题

20、土中一点，KPa 4001=σ，KPa 10=C ，?=30φ，此点达到极限平衡状态时，小主应力应是多少？ 答：

21、饱和粘土在三轴上进行固结不排水剪，KPa 3003=σ试样破坏时，KPa 45531=-σσ，已知土的KPa 50=C ，?=20φ，试说明破坏面为什么不是最大剪应力面？

答：

第五章工程地质勘查

作业题：无

第六章土坡稳定及挡土墙

作业题：

一、填空题

1、无粘性土坡的安全系数与土坡的坡角和内摩擦角有关，而与土坡的坡高无关。

2、砂土土坡在自然稳定状态下的极限坡角称为自然休止角。

3、根据挡土墙位移和墙后填土应力状态土压力分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种。

4、如果挡土墙在填土作用在墙背上，则墙背上土压力称为静止土压力。

5

6

度等。

二、选择题

7、地下室外墙所受的土压力可视为 ( A )

A．静止土压力 B．静止水压力

C．主动土压力 D．被动土压力

8、作用在挡土墙上的主动土压力Ea,静止土压力E0,被动土压力Ep的大小依次为

( B )

A．Ep

C．E0

9、在影响挡土墙土压力的诸多因素中（ D ）

A. 墙高度

B. 挡土墙的刚度

C. 墙后填土类型

D. 挡墙位移方向及大小

10、采用库伦土压力理论计算土压力时适用条件之一是（ C ）

A. 墙后填土干燥

B. 填土为无粘性土

C. 墙背直立

D. 墙背光滑

11、提高挡土墙后填土质量，使土的抗剪强度增大，将使作用于墙背的（ A ）。

A. 主动土压力减小

B. 主动土压力增大

C. 被动土压力减小

D. 被动土压力不变

三、名词解释

12、主动土压力

主动土压力挡土结构在土压力作用下向离开土体的方向位移，当土体达到主动极限平衡状态时，作用在挡土结构上的土压力。

13、静止土压力

静止土压力：挡土墙的刚度很大，在土压力作用下不产生移动或转动，墙后土体处于静止状态，此时作用在墙背上的土压力。

14、被动土压力

挡土墙在外力作用下向后移动或转动，挤压填土，使土体向后位移，当挡土墙向后达到一定位移时(一般为墙高的0.1%~0.5%)，墙后土体达到极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力叫被动土压力。

15、滑坡

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。

四、简答题

16、朗肯土压力理论与库伦土压力理论之间的异同点是什么？

答：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（极限状态下）土压力．都利用莫尔－库仑强度理论；

不同点：朗垦理论是根据土体中各点处于平衡状态的应力条件直接求墙背上各点的土压力．要求墙背光滑，填土表面水平，计算结果偏大．而库仑理论是根据墙背与滑动面间的楔块型处于极限平衡状态的静力平衡条件求总土压力．墙背可以倾斜，粗糙填土表面可倾斜，计算结果主动压力满足要求，而被动压力误差较大．朗肯

理论是考虑墙后填土每点破坏，达极限状态；库仑理论则考虑滑动土体的刚体的极限平衡；

17、采用哪些措施可提高挡土墙的稳定性？

答：1.设置倾斜基底；2.采用凸榫基础

18、地基整体剪切破坏分哪几个阶段？

答：1.整体剪切破坏；2. 局部剪切破坏；3. 冲剪破坏

19、土坡失稳的实质是什么？

答：根本原因在于土体内部某个滑动面上的剪应力达到了它的抗剪强度，使稳定平衡遭到破坏。

五、计算题

20、背直立的光滑挡土墙，墙高为10ｍ，两层填土的性质指标如下图所示，上层粘土

厚度5m，试求作用在墙背上总的主动土压力大小，并绘出压力分布图（不必求土压力作用点）

答：

r=20kN/m3

φ=25o,c=10kPa

r=18kN/m3

φ=30o,c=0kPa A

B

C

21、某挡土墙高10m,墙厚填土分两层，第一层土厚5m ，1γ=18kN/m 。c1=10kPa ， 1?=18?；第二层土厚5m, 2γ=19kN/m3，c2=12kPa ，2?=16?填土面水平，墙背垂直光滑，试计算作用在挡土墙上的总主动土压力并画出土压力分布图。

5.0m

5.0m

答：

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第七章天然地基上的浅基础

作业题：

一、填空题

1、从地基角度出发，减小不均匀沉降的措施有采用桩基础或其他桩基础、采用CFG 等地基处理形式对地基进行处理、在建筑、结构和施工中采取措施。

2

3

4、浅基础按刚度可分为刚性基础和扩展基础；按构造可分为扩展基础、联合基础、

二、选择题

5、某墙下条形基础，顶面的中心荷载F k＝180kN/m，基础埋深d＝1.0m，地基承载力

特征值f a=180kPa，确定基础的最小底面宽度是（ C ）。

A. 1.0m

B. 0.8m

C. 1.13m

D. 1.2m

6、软弱下卧层的承载力特征值应进行（ A ）。

A. 仅深度修正

B. 仅宽度修正

C. 宽度和深度修正

D. 仅当基础宽度大于3m时才需做宽度修正

7、进行地基土载荷试验时，同一土层参加统计的试验点不应小于 ( B )

A．二点 B．三点 C．四点 D．六点

8、在进行软弱下卧层地基承载力特征值的修正计算时，埋深d通常取（ C ）

A．室外地面至基底 B．基底至下卧层顶面

C．室外地面至下卧层顶面 D．室外地面至下卧层底面

9、下列说法中，哪一条是正确的（ D ）

A．增大基础埋深可以提高地基承载力特征值，因而可以有效减小基底面积

B．增大基础埋深可以提高地基承载力特征值，因而可以降低工程造价

C．增大基础埋深可以提高地基承载力特征值，因而对抗震有利

D．增大基础埋深虽然可以提高地基承载力特征值，但一般不能有效地减小基底面积

10、通常情况下，确定基础底面尺寸时，基础宽度增加，地基承载力将（ D ）

A．提高 B．减小 C．不变 D．有限度地提高

11、下列说法中，错误的是（ D ）

A．沉降缝宜设置在地基土的压缩性有显著变化处

B．沉降缝宜设置在分期建造房屋的交界处

C．沉降缝宜设置在建筑物结构类型截然不同处

D．伸缩缝可兼作沉降缝

三、简答题

12、什么是地基承载力的特征值？

答：是指由载荷试验确定的地基土压力变形曲线的线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。

13、地基与基础设计必须满足哪三个基本条件？

答：1、作用于地基上的荷载效应（基底压应力）不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值，保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用，具有足够防止整体破坏的安全储备； 2、基础沉降不得超过地基变形容许值，保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用； 3、挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。

14、容许承载力

答：许承载力是指在保证地基稳定（不破坏）的条件下，地基的变形沉降量不超过其容许值时的地基承载力，通常用满足强度和变形（沉降）两方面的要求并留有一定安全储备时所允许的最大基底压力表示。

15、地基变形特征分为几种？并写出定义。

答：

16、从建筑、结构或施工方面，试述防止不均匀沉降的措施。

答：

四、计算题

17、如下图所示柱基，基础尺寸为3m×3.6m。试验算持力层和下卧层的极限承载力。

18、如下图所示柱基础，地基承载力特征值fa=190kPa。试设计矩形基础底面尺寸。

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第八章桩基础及其他深基础

作业题：

一、填空题

1、按照制作方法分类，桩基础有预制桩、灌注桩、两种类型。

2、桩的静载试验装置主要有加载装置、部分和反力装置、及量测装置部分。

3、桩按受力分为摩擦桩和端承桩。

4、桩端以下坚实土层厚度，一般不宜小于 1-3倍的桩径。

5、一般情况下，由端承桩组成的群桩，其承载力等于各单桩承载力之和，而由摩

擦桩组成的群桩承载力小于各单桩承载力之和。