西南交大土力学习题课
习题课
一、物理性质
1. 用体积为100cm 3
的环刀对某土取样试验，测得环刀加土的质量为225.0g ，环刀质量为55.0g ，土样烘干后的质量为150.0g （不包括环刀），土粒比重为2.65。试确定该土样的天然含水量w 、孔隙比e 、天然重度γ、干重度d γ、饱和重度sat γ、饱和度r S 。（说明：计算时水的重度γw 取为10kN m /3
，重力加速度g 取为2
10m/s ，土重度的单位应采用国际单位制） （本题12分）
3
3
3
22555170/170/10017kN/m /(170150)/15013.33%
(1)/1(113.33%) 2.6510/1710.767
/(1)26.5/(10.767)15kN/m ()/(1)(26.50.76710)/(10.767)19.34kN/m w s s d s sat s w r M g
M V w M M e w e e e wG S γγγγγγγγ=-======-==+-=+⨯⨯-==+=+==++=+⨯+==
13.33%2.65
0.7670.46s e
⨯==
2. 某填筑工程中，需填筑的面积2000m 2，填土夯实后的厚度为2m ，并要求相应的干重度达到3
/2.18m kN 。现测得填土的=s G 2.6，松土的重度3/15m kN =γ，含水量%15=w ，试计算共需松土多少m 3。（计算时水的重度w γ取为103
kN/m ）（本题10分）
松土
993.0115
26
%)151(1)1(11=-⨯+=
-+=
γ
γs
w e
实土
429.012
.1826122=-=-=d s e γγ 31212m 7.557820002429
.01993
.01V 11V =⨯⨯++=++=
e e
二、渗流
1. 如图所示，基坑底部以下承压水层的孔隙水压为50kPa ，粉质粘土层1及粉质粘土层2的渗透系数分别为6×10-4cm/s 、8×10-4cm/s ，通过降水，使地下水位保持在坑底以下0.3m ，试计算土层1、2的水力梯度及A 点（土层分界处）的孔隙水压。（本题12分）
粉质粘土1
粉质粘土2
粗 砂
m
1122
1122
v k i k i l i l i h ==⎧⎨
+=∆⎩ → 1212681.0 1.2 2.8i i i i =⎧⎨+=⎩ 1 1.474i = 2 1.106i = （7分） A 222()(5 1.2 1.106 1.2)1024.73kPa w u h l i l γ=--=--⨯⨯= （5分）
2. 图示板桩结构，已知粉质粘土的饱和重度为19.5 kN/m 3，试计算渗流作用下地面以
下1m 处A 、B 两点的竖向有效应力。（水的重度取为10 kN/m 3）（本题12分）
3.6m
3.6 1.1
0.41723
i -=
=⨯ （4分）
(9.5100.417) 1.0 5.33kPa A σ'=-⨯⨯= （4分）
(9.5100.417) 1.013.67kPa B
σ'=+⨯⨯= （4分）
三、压缩及沉降
1．图示条形基础，基岩以上为同一土层，其重度为18kN/m 3，压缩特性如下表所示，基底净压力（对应于基础传来的荷载）所产生的竖向应力z σ如图中所示。除此之外，上部
结构施工完成后，在原地表面填土，相当于施加了20kPa 的均匀满布荷载，试用分层总和法计算地基的沉降。（本题14分）
基 岩
1 2.51845kPa q =⨯= 245 1.21866.6kPa q =+⨯=
10.5(4566.6)55.8kPa 0.828q e =⨯+=→=
200.5(120106)133kPa σ=+⨯+=
55.8133188.8kPa q σ+=+=20.769e →=
1210.8280.769
1.20.039m=39mm 110.828
e e S h e --=
=⨯=++ 2． 地层情况为：最上层为粗砂，其下为3m 厚的饱和粘土层，底部为卵石层。在均匀满布荷载作用下地基最终沉降量为150mm ，其中粗砂层的压缩量为20mm ，卵石层的变形可忽略不计。已知饱和粘土的固结系数为1.5×10-7 m2/s ，求地基沉降达到80mm 所需的时间。
802046.2%15020U -==- → 0.167v T = → 227
1.50.16729d 1.510
v v H T t c -⨯===⨯
四、抗剪强度
1. 取粘性土试样进行直剪试验。当竖向压力为100kPa 时，其抗剪强度为54.49kPa ；竖向压力150kPa 时，抗剪强度为70.74kPa 。试确定该粘土的c 、ϕ 并计算第2次加载破坏时最大剪应力面．．．．．．
上的剪应力及正应力。（本题12分） 根据Coulomb 定律，得：
54.49=100tan 70.74=150tan c c ϕϕ+⎧⎨
+⎩ → 18ϕ= 22k P a c = （6分）
f
max 70.74
74.38kPa cos cos18ττϕ
==
= （3分）
max
f f tan 15070.74tan18172.98kPa
τ
σστϕ=+=+⨯= （3分）
2．取砂土进行直剪试验，当剪切面上的正应力为300kPa ，剪应力为100 kPa 发生破坏，
此时相应的大主应力应为 kPa 。
A. 228
B. 300
C. 439
D. 461
1tan =/=100/300=1/3=18.435
tan /cos 3001001/3100/cos18.435=438.7kPa
φτσφσστφτφ→=+⋅+=+⨯+
3. 已知某种土的o
03=ϕ。取该土进行三轴试验，若当前应力状态为kPa 1801=σ，
kPa 503=σ，则液压p 减小30 kPa 时土样发生破坏，由此可确定该种土的粘聚力c 为
kPa 。
A.24.6
B. 26.0
C. 30.2
D. 34.6
ϕϕσσϕϕσσσσcos sin )2(2
1
cos sin )(21)(21313131⋅+-+=⋅++=-c p c 6kPa 2cos sin )2(21
)(213131=-+--=ϕ
ϕ
σσσσp p
五、地基承载力
1. 某建筑物的箱形基础宽8.5m ，长20m ，埋深4m ，土层情况见下表所示，由荷载试验确定的粘土持力层承载力特征值f ak =189kPa ，已知地下水位线位于地表下2m 处。求该
粘土持力层深宽修正后的承载力特征值f a 。
地基土土层分布情况
解：（1）先确定计算参数
因箱基宽度b=8.5m>6.0m ，故按6m 考虑；箱基埋深d=4m 。
由于持力层为粘性土，根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）表5.2.4，确定修正系数ηb ，ηd 的指标为孔隙比e 和液性指数I L ，它们可以根据土层条件分别求得：
83.00.12
.198
.9)32.01(72.21)1(0=-⨯+⨯=
-+=
γ
γωw
s d e
73.03
.175.373.170.32=--=--=p L p L I ωωωω
由于I L =0.73<0.85，e=0.83<0.85，从规范表5.2.4查得ηb =0.3，ηd =1.6 因基础埋在地下水位以下，故持力层的γ取有效容重为： γ’=19.2-10=9.2kN/m 3
而基底以上土层的加权平均容重为：
33
1
3
1
i
i /6.134
22
.5422.08.10.2)102.19(2.09.188.18.17h
m kN h
i
m ==++⨯-+⨯+⨯=
=
∑∑γγ
（2）计算地基承载力特征值：
a
m d b ak a kP d b f f 4.27316.7628.8189)
5.04(
6.136.1)36(2.93.0189)
5.0()3('=++=-⨯⨯+-⨯⨯+=-+-+=γηγη
本算例中容易出现如下错误：
（1）对持力层土层判定错误，采用了地下水位以上的容重计算；
（2）γ未用有效容重计算，γ
m 采用了持力层的容重计算；
（3）取宽度b=8.5m ，未按6m 考虑。
2．某浅埋基础，底面为边长3m 的正方形，埋深4m ，基底以上为粘土，相应的0.01=k ，
2 1.5k =，0220kPa σ=，重度为17 3
kN/m ；基底以下为中砂，相应的1 2.0k =，2 4.0k =，
0350kPa σ=，重度为183kN/m 。则由公式 01122[](2)(3)k b k H σσγγ=+-+-
可求得地基容许承载力为 kPa 。
A. 292
B. 417
C. 422
D. 454
（4）
[]01122(2)(3)
350218(32)417(43)454kPa
k b k H σσγγ=+-+-=+⨯⨯-+⨯⨯-=
六、土压力
1. 挡土墙后的填土为：上层砂土，其3
118kN/m =γ，o 130=ϕ；下层为粘性土，其
3219kN/m =γ，o 220=ϕ，10kPa =c 。则砂土的高度至少达到 m 时，才能保证下
层粘土中不出现裂缝。
A. 1.20
B.1.33
C. 1.59
D. 1.92
m 59.1)2/2045tan(1810
22o o =-⨯==
a
K c h γ 2. 挡土墙墙背铅垂（直立）、光滑，墙后砂土处于极限状态（主动）时，滑面与水平面的夹角为61o ，砂土的内摩擦角为32 o 。设此时滑体的重量为G ，则按Coulomb 土压理论，相应的主动土压力．．．．．
为 G 。（要求画出受力分析图） A. 0.484 B. 0.554 C. 0.625 D. 0.875
a tan()tan(6132)0.554E G G G θϕ=⋅-=⋅-=
3. 挡土墙高5m ，墙后粘性土的重度为18 kN/m 3，粘聚力为5kPa ，内摩擦角25 o ，填土表面作用有均匀满布荷载20kPa ，则按Rankine 土压理论，作用在挡墙上的主动土压力（合力）为 kN 。
A.79.8
B. 100.1
C. 120.5
D. 145.8
22a22tan (45/2)tan (4525/2)0.406K ϕ=-=-=
a12200.40625 1.748kPa a p qK =-=⨯-⨯=上
a1()2(20185)0.4062538.288kPa a p q h K γ=+-=+⨯⨯-⨯=上
a21
(1.74838.288)5100.1kN 2
E =
+⨯= 4. 挡土墙高5 m ，墙背直立、光滑，墙后土体表面水平，共分二层，各层土的物理力学指标如图所示，求主动土压力并绘出土压力分布图。
解：
第一层的土压力强度
层顶面处：p a0=0 层底面处：
222111130
tan ()182tan (45)12/422
a p h kN m ϕπγ=-=⨯⨯-=
第二层的土压力强度
层顶面处：
22221122
tan ()2tan()2222
1515
182tan (45)210tan(45)22
5.85/a p h c kN m ϕϕ
ππγ=---=⨯⨯--⨯⨯-=
层底面处：
2222112222
()tan ()2tan()
2222
1515
(18219.53)tan (45)210tan(45)22
40.32/a p h h c kN m ϕϕ
ππγγ=+---=⨯+⨯⨯--⨯⨯-=
主动土压力合力为
1112211
()2211
122(5.8540.32)32281.26/a a a a E p h p p h kN m
=
++=⨯⨯+⨯+⨯= 主动土压力分布图如图所示。
土力学第一章课后习题1-11~1-17
《土力学》部分习题解答 （第一章）西南交大土木学业中心 习题1 1-2 根据图1-5上四根粒径分布曲线，列表写出各土的各级粒组含量，估算②、③、④土的C u 及 C c 并评价其级配情况。 对土样②： 11.218.0/38.0/1060u ===d d C 25.1)18.038.0/(3.0)/(210602 30c =⨯=⋅=d d d C 因为C u <5，所以该土级配不良。 对土样③： 8.15095.0/5.1/1060u ===d d C 28.0)095.05.1/(2.0)/(210602 30c =⨯=⋅=d d d C 因为C c <1，所以该土级配不良。 对土样④： 1503.0/45.0/1060u ===d d C 67.1)03.045.0/(15.0)/(210602 30c =⨯=⋅=d d d C 因为C u >5、C c 介于1和3之间，所以该土级配良好。 注意图1-5中0.25mm 的横坐标位置和数字的估读。 1-11 某饱和土样重0.40N ，体积为21.5 cm 3，将其烘过一段时间后重为0.33 N ，体积缩至15.7 cm 3，饱和度r S ＝75%，试求土样在烘烤前和烘烤后的含水量及孔隙比和干重 度。 解：烘烤前： %100cm 5.21N 4.0r1311===S V W ，， 36 3 111sat 1kN/m 6.1810 5.21104.0=⨯⨯===--∴V W γγ 烘烤后： %75cm 7.15N 33.0r2322===S V W ，， 36 3 222kN/m 0.2110 7.151033.0=⨯⨯==--∴ V W γ 烘后减少水重： N 07.033.04.021w =-=-=∆W W W 相应水体体积： 363w w w m 1014.781.9/1007.0/--⨯=⨯=∆=∆γW V 减小的土体积： 36321m 108.5cm 8.57.155.21-⨯==-=-=∆V V V 烘后气体体积： 3w a2cm 34.18.514.7=-=∆-∆=V V V
15秋西南交大《土力学及地基基础》在线作业一 答案
西南交《土力学及地基基础》在线作业一 一、单选题（共 25 道试题，共 100 分。） 1. 下列钢筋混凝土基础中，抗弯刚度最大的基础形式是（） . 柱下条形基础 . 十字交叉基础 . 箱形基础 . 筏板基础 正确答案： 2. 库仑土压理论中，假定() . 墙背为铅垂的 . 墙背为光滑的 . 滑动面为光滑的 . 均不是 正确答案： 3. 下列因素中，（）对端承桩的承载力影响最大。 . 桩的长度 . 桩周土的强度 . 桩周土的刚度 . 桩底端土（岩）的性质 正确答案： 4. 湿陷性黄土具有下列哪种性质（） . 在一定压力作用下浸湿湿陷 . 在一定压力作用下浸湿不湿陷 . 在土自重应力下浸湿不湿陷 . 在土自重应力下不浸湿湿陷 正确答案： 5. 土的压缩主要是其()的结果。 . 土粒发生压缩 . 孔隙水发生压缩 . 孔隙减小 . 强度降低 正确答案： 6. 饱和软黏土性土的抗剪强度及其灵敏度原位测试方法易采用（）. 静力触探试验 . 动力触探 . 十字板剪力试验 . 旁压试验 正确答案： 7. 下列粒组中，粒径范围最小的为() . 粉粒 . 砂粒 . 粘粒 . 角砾
正确答案： 8. 下列术语中何者指的是群桩基础中的单桩？（） . 基桩 . 单桩基础 . 桩基 . 复合桩基 正确答案： 9. 以下不属于土的三相体系的是（） . 颗粒 . 水 . 矿物 . 气体 正确答案： 10. ()是土的重要力学性能指标之一 . 剪切面上荷载产生的法向应力 . 土的抗剪强度指标 . 剪切试验土样 . 试验的排水条件 正确答案： 11. 影响黏性土性质的土中水主是（） . 弱结合水 . 强结合水 . 重力水 . 毛细水 正确答案： 12. 土样产生剪切破坏的标准是（） . 剪切面上荷载产生的剪应力大 . 剪切面上抗剪强度小 . 剪切面上荷载产生的剪应力大于等于抗剪强度 . 剪切面上荷载产生的剪应力达到最大 正确答案： 13. 天然状态砂土的密实度一般用（）来测定 . 载荷试验 . 轻便触探试验 . 现场十字板剪切试验 . 标准贯入试验 正确答案： 14. 对粒径分布曲线来说，当某一段曲线很陡时，说明该范围粒径的颗粒（）. 含量很低 . 含量很高 . 含量比较适中 . 不能反映其含量 正确答案：
考研土力学习题
习题库 [1]. 某原状土样经试验测得天然密度 ρ=1.7t/m 3 ，含水量 w=25.2％，土粒比重 Gs=2.72。 试求该土的孔隙比 e 、孔隙率 n 、饱和度 Sr 、干重度γd 、饱和重度 γsat 和有效重度γ′ [2]. 某粘性土的天然含水量 w=35.2％，液限 wL=40％，塑限 wP=25％，试求该 土的塑性指数 IP 和液性指数 IL ，并确定该土的状态。 [3]. 从某天然砂土层中取得的试样通过试验测得其含水率 w=11％，天然密度ρ =1.70g/cm3最小干密度为 1.41g/cm3，最大干密度为 1.75g/cm3，试判断该砂土的密实程度。 [4]. 塑性指数的物理意义及其影响因素。 [5]. 概念解释 土的结构性： 土的灵敏度 [6]. 组成粘性土的主要矿物成分是什么。 [7]. 设做变水头渗透试验的粘土试样的截面积为 30cm2，厚度为 4cm ，渗透仪 细玻璃管的内径为 0.4cm ，试验开始时的水位差为 145cm ，经时段 7分 25秒观察得水位差为 130cm ，试验时的水温为 20°C ，试求试样的渗透系数。 [8]. 简要回答影响土的渗透性的因素主要有那些。 [9]. 何谓土的渗透性。达西渗透定律及其影响因素。 [10]. 何谓土的渗透系数。回答土的渗透系数及其影响因素。
[11].什么叫毛细水。毛细水有何特性。 [12].设有如图所示的多层地基，各土层的厚度及重度示于图中，试求各土层交 界面上的自重应力并绘出自重应力沿深度的分布图。 习题12计算图 [13].某基础底面尺寸为20m×l0m，其上作用有24000kN竖向荷载，计算：（1） 若为轴心荷载，求基底压力；（2）若合力偏心距ey＝0，ex=0.5m，如图所示，再求基底压力；（3）若偏心距ex≥1.8m时，基底压力又为多少。 习题13计算图 [14].有一均布荷载p =l00kPa，荷载面积为2m ×1m，如图所示。求荷载面上角 点A、边点E、中心点O、以及荷载面外F点和G点各点下z =1m深度处的附加应力。利用计算结果说明附加应力的扩散规律。
《岩土工程》课件(西南交大 考试必用 )
西南交通大学本科课程《岩土工程》 教案简稿 土木工程学院：邓荣贵 2011年
1. 前言 1.1岩土工程概念 （1）岩土工程的概念包含的意义： 1）土木工程的一个分支，一门技术性边缘学科； 2）以水文地质学、工程地质学、岩体力学、土力学、材料力学、弹行力学、塑性力学、断裂力学、结构力学、建筑材料、钢筋混凝土结构学、地基基础工程学和力学试验分析等为理论与技术基础； 3）解决与岩土体有关的工程技术问题，服务于工程建设和使用过程中的勘察与论证、设计与施工（监理）、监测与检测、营运维护与病害处理、加固与更新等。 （2）岩土工程的服务领域 1）工业与民用建筑和市政工程； 2）交通运输工程； 3）水利水电与能源工程； 4）环境保护与地质灾害防治； 5）其它。 1.2岩土工程工作的特点 1）工作对象的复杂性； 2）工作成果的不可预见性； 3）工作失误的难以弥补性； 4）工作失误的严重性。 1.3岩土工程涉及的具体工程问题 1）土地利用的可行性研究； 2）工程勘察设计； 3）地基基础方案经济技术比较； 4）地基、边坡与隧道围岩的利用与处理； 5）海岸场地评价及方案设计； 6）环境工程； 7）地基土改良； 8）监测和检测；
9）工程抗震及地震工程等。 1.4岩土工程建立的背景 （1）国际背景 （2）国内背景 1）人口增加、耕地减少； 2）各种工程规模越来越大； 3）可选择场地地质条件变得复杂； 4）因岩土工程工作不到位造成的工程事故占总事故的70％以上； 5）技术经济发展的需要。 1.5岩土工程专业（学科）在土木工程中的地位与作用 （1）是土木工程的基础 （2）是地质类学科与上部结构类学科的“桥梁” （3）不懂得岩土工程，不可能成为一名优秀的土木工程师 （4）岩土工程典型事例。 参考书 1、参考教材：《岩土工程》，汤康民主编，武汉工业出版社； 2、参考书： （1）《岩土工程勘察设计手册》； （2）《岩土工程试验监测手册》； （3）《岩土工程治理手册》； （4）《岩土工程监理手册》； （5）《国内外岩土工程案例分析》。
西南交大2014-2015基础工程B离线作业
基础工程B 第1次作业 二、主观题(共12道小题) 21.某原状土样测得土的密度ρ＝1.9g/cm3，土粒比重G S=2.65，土的含水率w＝20.0％。求孔隙比、孔隙率、饱和度、干密度、饱和密度、有效重度？ 解：（1） ，（3分） （2） 40.2%，（1分） （3） 0.788，（1分） （4） 1.583g/cm3，（1分） （5） 1.986 g/cm3，（1分） （6） 9.86kN/m3 （1分） 22.某土样内摩擦角 ，黏聚力 问：（）作单轴压力试验时，垂直压力加到多大土样将被剪破？ （）液压为的三轴压力试验时，垂直压力加到多大（三轴试验的垂直压力包括液压）土样将被剪破？ 解：（a）由M-C准则 （2分） 单轴破坏时 （3分） (b)三轴破坏时 （3分） 23.图示浅埋基础的底面尺寸为4ｍ×3ｍ，作用在基础上的主要荷载为：竖向力Ｎ=3.5×103kN，弯矩M=1.5×102kNm，持力层的容许承载力[ ]=420kPa。试计算：
（1）基底最大及最小压应力各为多少？能否满足承载力要求？ （2）其偏心距是否满足 的要求？ （3）最大压应力达到容许承载力时对应的弯距为对少？ 解： （1）（3分） 代入后，解得： 满足要求（1分） （1分） （2） 满足要求（2分） （3） （3分） ,（2分） 24.直径为1.2m的人工挖孔桩穿过砂粘土、细砂进入深厚的密实中砂层，各土层的桩周极限摩阻力如下表所列（单位：kPa），桩底中砂的容许承载力取为1230kPa，试按土阻力确定单桩轴向容许承载力。 砂粘土细 砂中砂 506580（提示：）
解： （2分） （2分） （3分） （3分） （2分） 25.什么是库仑抗剪强度定律?简述莫尔库仑强度准则? 答：库仑抗剪强度定律：库仑认为土的抗剪强度由两部分组成，一部分是滑动面上的黏聚力，另一部分是土的摩擦阻力，用式子表示即为S=c+σtanφ； 在各种复杂应力状态作用下, 莫尔库仑强度准则认为:一点的应力状态,在通过这点的各个面上的应力状态组合达到这点的抗剪强度,即发生破坏. 26.何谓软弱下卧层？简述软卧下卧层验算的要点。 答：如果地基持力层下面存在有承载力更低的软弱土，称为软弱下卧层。当应力超过软弱下卧层的承载力后，基础会因软弱下卧层的破坏而产生过大沉降，从而影响到建筑物的使用。 对软弱下卧层进行强度验算，要求作用在下卧层顶面的全部压力不超过下卧层的承载力，即： pz+pcz≤fz, pz为软弱下卧层顶面处的附加压力设计值； pcz为软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值； fz为软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力设计值。 27.单桩承载力和群桩中一根桩的承载力是否相同？并说明其理由。 答：不同，一般群桩中一根桩的承载力小于单桩承载力。 造成这种现象的原因即所谓群桩效应。群桩中每根桩的承载力由桩端阻力与桩周摩擦力共同承担，但因桩的间距小，桩间摩擦力无法充分发挥作用；同时，在桩端产生应力叠加。因此，群桩中单桩承载力常小于单桩承载力。 28.产生负摩阻力的情况及原因主要有哪些？
西南交大土力学习题课
习题课 一、物理性质 1. 用体积为100cm 3 的环刀对某土取样试验，测得环刀加土的质量为225.0g ，环刀质量为55.0g ，土样烘干后的质量为150.0g （不包括环刀），土粒比重为2.65。试确定该土样的天然含水量w 、孔隙比e 、天然重度γ、干重度d γ、饱和重度sat γ、饱和度r S 。（说明：计算时水的重度γw 取为10kN m /3 ，重力加速度g 取为2 10m/s ，土重度的单位应采用国际单位制） （本题12分） 3 3 3 22555170/170/10017kN/m /(170150)/15013.33% (1)/1(113.33%) 2.6510/1710.767 /(1)26.5/(10.767)15kN/m ()/(1)(26.50.76710)/(10.767)19.34kN/m w s s d s sat s w r M g M V w M M e w e e e wG S γγγγγγγγ=-======-==+-=+⨯⨯-==+=+==++=+⨯+== 13.33%2.65 0.7670.46s e ⨯== 2. 某填筑工程中，需填筑的面积2000m 2，填土夯实后的厚度为2m ，并要求相应的干重度达到3 /2.18m kN 。现测得填土的=s G 2.6，松土的重度3/15m kN =γ，含水量%15=w ，试计算共需松土多少m 3。（计算时水的重度w γ取为103 kN/m ）（本题10分） 松土 993.0115 26 %)151(1)1(11=-⨯+= -+= γ γs w e 实土 429.012 .1826122=-=-=d s e γγ 31212m 7.557820002429 .01993 .01V 11V =⨯⨯++=++= e e 二、渗流 1. 如图所示，基坑底部以下承压水层的孔隙水压为50kPa ，粉质粘土层1及粉质粘土层2的渗透系数分别为6×10-4cm/s 、8×10-4cm/s ，通过降水，使地下水位保持在坑底以下0.3m ，试计算土层1、2的水力梯度及A 点（土层分界处）的孔隙水压。（本题12分）
刘西南交通大学《土力学》2版部分习题解答
《土力学》部分习题解答 第一章 1-7. 触变现象的特征是什么？有什么工程意义？ 答：触变现象是指含有细粘粒的粘性土受到外来扰动因素（如振动、搅拌、超声波、电流等）影响时，其强度显著降低；当外界因素消失并静置一段时间后，其强度得到不定程度恢复的现象。触变过程可分为胶溶和再凝聚两个阶段。 工程意义： ①． 可以根据具体情况的触变强度的可能恢复来提高设计参数。如在堤坝、路基和建筑物填土地基 等工程中，压实黏性土的强度也会在压实结束后逐渐提高。 ②． 用触变性强的黏土（蒙脱石含量大）制的泥浆在钻井工程（用于钻孔桩施工和采矿钻井等）中 可以保护井孔侧壁、浮起钻渣，保证钻井的质量和进度。 ③． 在沉井基础施工中可以形成沉井周壁的润滑保护层，起到减小井壁摩擦，有利于沉井下沉和保 护井周土体的稳定。 1-8. 有一块体积为60cm 3的原状土样，重1.05N ，烘干后重0.85N 。已知土粒比重（相对密度）67.2=s G 。求土的天然重度γ、天然含水量ω、干重度d γ、饱和重度sat γ、浮重度 'γ、孔隙比e 及饱和度r S 。 解： 33393/105.1710601005.1m kN m kN V W ⨯=⨯⨯==--γ %53.23%10085.085 .005.1%100=⨯-=⨯== s w s w W W m m ω 3 393/17.1410601085.0m kN m kN V W s d =⨯⨯==--γ 3 384.3110167.21085 .0cm gG W G m V w s s w s s s =⨯⨯⨯=== ρρ 33933/1086.18106010]1010)84.3160(185.0[m kN V g V W w w s sat ⨯=⨯⨯⨯⨯-⨯+=+=---ργ 3333/1086.810101086.18'm kN w sat ⨯=⨯-⨯=-=γγγ 8844.084.3184.3160=-== s V V V e 71.084.316020 =-== v w r V V S 1-9．根据式（1-12）的推导方法用土的单元三相简图证明式（1-14）、（1-15）、（1-17）。 解： e G g e V g V G g e V V S s w s w s s w s v w r ωρωρρωγ====
西南交通大学土木工程考研试题土力学习题集及答案[1]
第一章 土的物理性质 1-2 根据图 1－5上四根粒径分布曲线, 列表写出各土的各级粒组含量, 估算②、 ③、 ④、 土的 Cu 及 Cc 并评价其级配情况。 1-8 有一块体积为 60 cm 3的原状土样, 重 1.05 N, 烘干后 0.85 N 。已只土粒比重( 相 对密度) G s =2.67。求土的天然重度γ、 天然含水量 w 、 干重度γd 、 饱和重度γsat 、 浮重度γ’、 错误! 未定义书签。孔隙比e 及饱和度S r 1-8 解: 分析: 由W 和V 可算得γ, 由W s 和V 可算得γd , 加上G s , 共已知 3个指标, 故 题目可解。 W V = 1.05⨯10- 3 = 17.5kN/m 60⨯10- 6 γ = 3 W s V 0.85⨯10-3 = 14.2kN/m 3 60⨯10-6 γ d = = γ s ∴γ s = G s γ w = 2.67⨯10 = 26.7kN/m G = γ w 3 s w = W = 1.05- 0.85 = 23.5% w W s 0.85 e = γ s (1+ w) -1= 26.7(1+ 0.235) -1= 0.884 (1-12) (1-14) γ 17.5 w ⋅G s = 0.235⨯ 2.6 = 71% S r = e 0.884 注意: 1．使用国际单位制; 2．γw 为已知条件, γw =10kN/m 3; 3．注意求解顺序, 条件具备这先做; 4．注意各 γ的取值范围。 1-9 根据式( 1—12) 的推导方法用土的单元三相简图证明式( 1－14) 、 ( 1－15) 、 ( 1－17) 。 1-10 某工地在填土施工中所用土料的含水量为 5%, 为便于夯实需在土料中加水, 使其含水量增至 15%, 试问每 1000 kg 质量的土料应加多少水 1-10 解: 分析: 加水前后M s 不变。于是: 加水前: M s + 5%⨯ M s = 1000 ( 1) ( 2) 加水后: M s +15%⨯ M s = 1000 + ∆M w 由( 1) 得: M s = 952kg , 代入( 2) 得: ∆M w = 95.2kg 注意: 土料中包含了水和土颗粒, 共为 1000kg , 另外, w = M 。 w s M 1－11 用某种土筑堤, 土的含水量 w ＝15％, 土粒比重G s ＝2.67。分层夯实, 每层 先填 0.5m , 其重度等γ＝16kN/ m 3, 夯实达到饱和度 S r ＝85%后再填下一层, 如夯实时
西南交大高等土力学读书报告
高等土力学读书报告 专业班级：14级隧道1班姓名：*** 学号：*** 指导老师：于志强2014年12月成都 --
目录 1概述 (1) 2德鲁克公设与屈服面外凸性 (1) 2.1德鲁克公设 (1) 2.2屈服面的外凸性 (5) 2.3塑性应变增量向量与屈服面法向平行 (5) 2.4结语 (6) 3土的试验本构关系模型－DUNCAN-CHANG模型 (6) 3.1概述 (6) 3.2邓肯-张双曲线模型 (7) 3.2.1邓肯-张双曲线模型的本质 (7) 3.2.2切线变形模量t E邓肯—张计算公式 (8) 3.2.3切线泊松比i v邓肯—张计算公式 (11) 3.3三轴试验确定邓肯-张双模型８大参数的方法 (13) 3.3.1固结排水剪切试验 (13) 3.3.2试验数据整理 (14) 3.4结语 (16) 参考文献： (16)
1概述 与相对成熟和系统的土力学本科教材相比，多年来国内一直缺少比较系统的、适用于岩土工程专业研究生用的高等土力学教材。我国在20世纪70年代末开始恢复研究生制度，随后实行学位制，当时岩土工程的研究生数量很少，都是直接由老教授们面授，有时是“一生多师”，使学生们有幸亲聆老一代专家们讲授本学科的发展和前沿知识。80年代初，先生预见到大量培养研究生的形势即将来临，同时他感到由于十年浩劫，国内的岩土工程专业人员对于国外的土力学发展相当生疏，亟需补课，于是，黄文熙先生带领他的弟子们遍读在此期间国外书刊发表的重要文献，针对学科中的几个主要课题，编写了《土的工程性质》一书。 该书系在国内最早开展土力学领域研究的学者们十几年的教学积累的基础上编写而成的，是目前国内内容比较全面的土力学教材。该书作为研究生教材，力图以更开阔的视角向读者全方位地展示土力学研究的领域，同时还介绍了近年来引起人们关注和争论的问题，此外还较全面地介绍了国内学者的研究成果，希望读者不仅仅能系统地学习和领会书中的内容与成果，而且能够了解和体会土力学科研究的基本途径和方法，并逐步形成自己的研究理念和模式。该书内容是在本科土力学教材的基础上的进一步延伸，共分七章，包括：土工试验与测试，土的本构关系，土的强度，土中水与土中渗流及其计算，土的压缩与固结，土工数值计算（包括土体稳定的极限平衡计算，土的渗流与固结的有限元计算）。各章均附有相应的习题、思考题或者计算程序。部分章节可以作为课外的参考内容。本书被评为北京市精品教材，可作为土建、水利、铁道、交通、地质、冶金、农业业、林业等有关专业的老师、硕士生等相关人员的教材和参考用书，同时还可作为对岩土工程有兴趣的相关专业的本科生、科研人员和工程技术人员的进修读物和参考书。 本报告为学习该书后对其中两个要点的一点总结。 2德鲁克公设与屈服面外凸性 2.1德鲁克公设 在塑性加工力学研究中表征材料强化特性的重要假设，也是判断材料稳定的准则。根据该公设不仅可以导出材料加载曲面(包括屈服曲面)外凸的重要性质，而且可以建立塑性状态下的本构方程，即塑性变形的物性方程。 德鲁克公设是20世纪50年代初，德鲁克(D．C．Drucker)根据强化材料单向拉伸进入塑性变形状态后，在加载—卸载的应力循环过程中，附加外力恒做正功的性质及有关热力学的规律提出来的弹塑性材料强化假设。它是传统塑性力学的基础，并把塑性势函数与屈服函数紧密联系在一起。德鲁克公设只适用于稳定材料（伊留辛公设即适用于稳定材料也适用于不稳定材料）。稳定材料和非稳定
土力学习题及答案解读
第一章 第二节 1． 土颗粒的大小及其级配，通常是用颗粒累计级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示： C A ．土粒大小较均匀，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 2． 土的颗粒级配，也可用不均匀系数表示，不均匀系数C u 是用小于某粒径的土粒质量累 计百分数的两个限定粒径之比来表示的，即：A A ．6010/u C d d = B ．5010/u C d d = C. 6515/u C d d = 3． 土的不均匀系数C u 越大，（曲率系数13C C =-）表示土的级配：C A ．土粒大小不均匀，级配不良 B. 土粒大小均匀,级配良好 C. 土粒大小不均匀,级配良好 33.判断: 颗粒级配曲线的曲率系数越大, 说明土中所含粘粒越多,土越不均匀* 错 第一章 第三节 6. 土的三相指标包括:土的比重、含水量、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度，其中哪些为直接试验指标？A A ．含水量、孔隙比、饱和度 B 。重度、含水量、孔隙比 C ．土粒比重、含水量、重度 7．所谓土的含水量，主要是指：C A ．水的质量与土全总质量之比 B 。水的体积与孔隙的体积之比 C ．水的质量与土体中固体部分质量之比 8．已知一土样，土粒比重为2.7，含水量为30%，干重度为133 /kN m ,天然重度为173 /kN m ,饱和重度为18.23 /kN m ，求该土样的孔隙比e 。 18．已知一饱和粘性土试样，土粒比重 2.7s G =，孔隙比 1.2e =，重度3 18/r kN m =，试求经烘干法测得含水率。(习题课) 35．判断：土的液性指数L I 会出现大于零或小于零的情况。对 第一章 第五节
西南交通大学-基础工程课程设计指导书
西南交通大学-基础工程课程设计指导书 西南交通大学 - 基础工程课程设计指导书 一、设计背景 基础工程是一门重要的工程学科，它在各种工程领域都扮演着关键作用。通过这门课程的学习，学生将学习到土力学、基础设计、地基加固等方面的知识，从而确保 工程建设的安全、稳定和可靠性。本课程设计旨在通过实际案例演练和理论融合，培 养学生的工程实践和创新能力，提高其工程实际操作技能和综合素质。 二、设计目标 本课程设计的目标是通过理论和实践相结合的方式，帮助学生深入了解土力学和基础工程的知识，并能够熟练掌握其实际应用。同时，本课程还将重点培养学生的实 验能力、分析问题的能力以及解决问题的能力。具体的目标如下： 1. 帮助学生全面了解基础工程领域的相关知识，包括土力学、基础设计、地基加固等方面的知识。 2. 通过案例演练，帮助学生掌握实际操作技能，提高其实践能力和工程实践经验。 3. 培养学生独立分析和解决基础工程问题的能力。 4. 提高学生的创新意识和创新能力。 5. 培养学生的团队合作精神和交流能力。 三、基础工程课程设计内容 本课程设计包括理论和实践两个方面的内容。课程设计将分为三个阶段进行： 1. 理论阶段：该阶段的主要内容是讲授基础工程的相关理论知识，包括土力学的基本理论、基础设计的基本方法、地基加固的技术要点等方面的内容。同时，还将通 过实例分析和案例讲解，帮助学生深入掌握理论知识。
2. 实验阶段：该阶段的主要内容是基础工程实验，包括基础设计实验、地基加固实验等。学生将亲手操作实验设备，通过实践加深对理论知识的理解，并掌握相关操 作和技能。 3. 案例演练阶段：该阶段的主要内容是案例研究和演练，通过讲解实际工程案例，深入掌握基础工程领域的实际应用和解决问题的方法。学生将组成小组，分别负责不 同部分的研究，并结合理论和实践，独立解决实际工程中的问题。 四、基础工程课程设计要求 1. 学生应该认真学习理论知识，理解基础工程的基本原理和方法。 2. 学生应该认真参加实验，掌握基础工程实验操作技能，并能够熟练操作实验设备。 3. 学生应该积极参与案例演练，分析和解决案例中的工程问题，提高其独立思考和解决问题的能力。 4. 学生应该注重团队合作和交流，尊重他人的意见和观点，并能够与小组成员配合以达成统一的目标。 5. 学生应该积极发现问题和创新思维，提高其创新能力和解决问题的能力。 五、基础工程课程设计评价标准 基础工程课程设计的评价标准主要有以下几个方面： 1. 理论知识掌握情况。学生是否掌握基础工程领域的基本理论知识，包括土力学、基础设计、地基加固等方面的知识。 2. 实验操作能力。学生是否能够熟练操作基础工程实验设备，能否正确解释和分析实验结果。
清华土力学习题及答案
清华土力学习题及答案 清华土力学习题及答案 土力学是土木工程中重要的一门学科，它研究土壤的力学性质和变形特性，为 工程设计和施工提供理论依据。清华大学作为中国顶尖的高等学府，其土力学 课程内容丰富，涵盖了许多重要的学习题。本文将介绍一些典型的清华土力学 学习题，并给出相应的答案。 1. 问题：什么是土力学中的有效应力和孔隙水压力？ 答案：土力学中的有效应力是指土体中的实际应力，它等于总应力减去孔隙水 压力。有效应力对土体的强度和变形起着重要作用。孔隙水压力是指土体中孔 隙水所产生的压力，它可以通过孔隙水的流动和渗透来传递。 2. 问题：什么是土体的内摩擦角和剪切强度？ 答案：土体的内摩擦角是指土体在剪切过程中内部颗粒间相对滑动的阻力大小。它是土体抗剪强度的重要参数之一。剪切强度是指土体在受到外力作用下抵抗 破坏的能力，它与土体的内摩擦角密切相关。 3. 问题：什么是地基沉降？如何计算地基沉降？ 答案：地基沉降是指地基在受到荷载作用后下沉的现象。地基沉降的计算可以 通过弹性沉降和塑性沉降两个部分来进行。弹性沉降是指地基在荷载作用下由 于土体的弹性变形而引起的沉降，可以通过弹性沉降计算公式进行估算。塑性 沉降是指地基在荷载作用下由于土体的塑性变形而引起的沉降，可以通过试验 和经验公式进行估算。 4. 问题：什么是土的压缩性和膨胀性？ 答案：土的压缩性是指土体在受到荷载作用后发生的体积收缩现象。土的膨胀
性是指土体在受到水分作用后发生的体积膨胀现象。土的压缩性和膨胀性对工程设计和施工有重要影响，需要进行相应的土体力学试验和分析。 5. 问题：什么是土的剪切强度参数和压缩指数？ 答案：土的剪切强度参数是指土体在受到剪切力作用下的抗剪强度。常见的土的剪切强度参数有内摩擦角和剪切强度。压缩指数是指土体在受到荷载作用后发生的体积压缩变形，它是衡量土体压缩性的重要参数之一。 总结：清华土力学学习题涵盖了土力学的基本概念和理论，包括有效应力、孔隙水压力、内摩擦角、剪切强度、地基沉降、土的压缩性和膨胀性等内容。通过对这些学习题的研究和掌握，可以更好地理解土力学的原理和应用，为工程设计和施工提供理论支持。
15秋西南交大《土力学及地基基础B》在线作业二 答案
西南交《土力学及地基基础》在线作业二 一、单选题（共25 道试题，共50 分。） 1. 单桩桩顶作用轴向力时，桩身上轴力分布规律为（） . 由上而下直线增大 . 由上而下曲线增大 . 由上而下直线减小 . 由上而下曲线减小 正确答案： 2. 下列哪种土受水浸湿后，土的结构迅速破坏，强度迅速降低？（） . 膨胀土 . 冻土 . 红粘土 . 湿陷性黄土 正确答案： 3. 若土的级配曲线很平缓,则表示() . 不均匀系数小 . 粒径分布不均匀 . 粒径分布较均匀 . 级配良好 正确答案： 4. 桩产生负摩阻力时,关于中性点深度以下说法正确的是()中性点深度越大。. 持力层越硬,桩的截面刚度越大
. 持力层越硬,桩的截面刚度越小 . 持力层越软,桩的截面刚度越大 . 持力层越软,桩的截面刚度越小 正确答案： 5. 下列哪种地基不属于人工地基（） . 第四纪沉积土地基 . 换填碎石土地基 . 强夯粘土地基 正确答案： 6. 设地基（完全饱和）中某点的附加应力为100kP, 在荷载作用一段时间后，测得该点的孔隙水压力为30kP,则此时由附加应力引起的有效应力为（） . 30kP . 50kP . 70kP . 100kP 正确答案： 7. 应用强夯法处理地基，夯击沉降量过大时，处置办法是（） . 放弃夯击 . 加填砂土 . 减小夯点距离 . 降低夯击能量 正确答案：
8. 土的抗剪强度的影响因素中,最重要的是() . 剪切速率 . 应力历史 . 排水条件 . 应力状态 正确答案： 9. 为了保护基础不受人类和生物活动的影响，基础应埋置在地表以下，其最小埋深为（）. 0.3m . 0.5m . 0.8m . 1.0m 正确答案： 10. 浅基础的极限承载力是指（） . 地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载 . 地基中塑性区开展的最大深度为基底宽度1/4时的荷载 . 地基中塑性区开展的最大深度为基底宽度1/3时的荷载 . 地基土达到整体剪切破坏时的荷载 正确答案： 11. 在饱和土的排水固结过程中，随着有效应力的增加，（） . 孔隙水压力相应增加 . 孔隙水压力相应减少 . 总应力相应增加
土力学习题课
土力学习题课 土力学习题课 一、单项选择题 1. 原岩经风化作用而残留在原地的碎屑物称为 A 坡积土 B 残积土 C 洪积土 D 冲积土 2. 下列矿物成分中， A 石英 B 云母 C 蒙脱石 D 长石3. 下列土中， ① 卵石② 粗砂③ 碎石④ 粘土 4. 下列粒组中，粒径范围最小的为 ① 粉粒② 砂粒③ 粘粒④ 角砾 5. 由某种土的粒径分布曲线得其d30 0.1，由此可知 ① 该土中粒径小于0.1mm的颗粒的质量占总质量的30％ ② 该土中粒径大于0.1mm的颗粒的质量占总质量的30％③ 该土中粒径等于0.1mm的颗粒的质量占总质量的30％④ 上述说法均不对 6. 粒径分布曲线所反映的是某种土的 ① 颗粒的矿物成分 ② 不同粒径的颗粒所占的比例 ③ 颗粒的矿物成分及不同粒径的颗粒所占的比例④ 上述说法均不是
7. 在粒径级配分析中，若d60 0.1mm，则说明该土中粒径 0.1mm的土粒质量占总质量的60%。 A 等于 B 小于 C 约等于 D 大于 8. 对粒径分布曲线来说，当某一段曲线很缓时，说明该范围粒径的颗粒① 含量很低② 含量很高③ 含量比较适中④ 不能反映其含量9. 指标 A 相对密实度Dr B 塑性指数IP C 液性指数IL D 标贯数N 10. 由搓条法，可测得粘性土的 ① 液限② 塑限③ 液限和塑限④ 缩限 11. 下列指标中， ① 灵敏度② 相对密实度③ 标准贯入数④ 均不是12. 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13. 标准贯入数N63.5的63.5是指 A 落距 B 锤重 C 贯入深度 D 其它 14. 若某种粘土，其含水量w介于wP、（wP w wL），则该粘土处于。wL之间 ① 半固态② 流动态③ 可塑态④ 固态15．粘性土受到扰动时，其强度通常将。 ① 降低② 提高③ 基本不变④ 不一定 16. 相对密实度Dr可用于描述的物理状态。
软土地基加固计算
设计与计算依据 ⑴《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ 017-96），中华人民共和国行业标准，人民交通出版社，1997年10月第一版，第一次印刷； ⑵《公路设计手册－路基》第二版，交通部第二公路勘察设计院主编，人民交通出版社； ⑶《铁路工程设计技术手册-路基》铁道部第一勘测设计院主编，中国铁道出版社； ⑷《土力学》陈仲颐等，清华大学出版社，1997.10； ⑸《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）中华人民共和国交通部部标准； ⑹《堤防工程技术标准汇编》中华人民共和国水利部国际合作与科技司编，中国水利水电出版社； ⑺《水工（上册）》电力工业标准汇编水电卷，水力电力出版社； ⑻西南交大土力学； ⑼《地基处理概论》； ⑽福建标准、浙江标准。
5.1 软土地基路堤设计编制原理 软土地基路基处理包括：天然地基、浅层处置、砂垫层、粉煤灰路堤、反压护道、加筋路堤、超载预压、竖向排水体预压、粒料桩、加固土桩。 软土地基处理的验算包括：路基的稳定验算；地基的沉降验算。 路基的稳定验算过程中，已考虑路基沉降所需追加路堤高度的荷载。 5.1.1 天然地基 5.1.1.1 整体稳定验算 路基的稳定验算方法有下列几种（见表5.1.1-1）： 稳 定 验 算 方 法 表5.1.1-1 t W i W t σA B C o 图5.1.1-1 稳定计算 5.1.1.1.1 φ=0法（采用十字板剪切强度的总应力法，稳定计算安全系数取F =1.20） 稳定计算安全系数F ： T j j i P P S S F ∑∑++=) ( （5.1.1-1） 抗滑力计算： i i i L S τ= （5.1.1-2）