河海大学_土力学_习题答案

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习题1

1-1 解:

(1) A 试样

100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =

60100.92811.180.083u d C d === 22

301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===?

(1) B 试样

100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =

60100.0066 4.40.0015u d C d === 22

301060()0.0030.910.00150.0066

c d C d d ===?

1-2 解: 已知:m

=15.3g

S

m

=10.6g

S

G

=2.70

饱和 ∴ r S =1

又知:

w

S

m m m

=-= 15.3-10.6=4.7g

(1) 含水量

w S m m ω==

4.7

10.6

=0.443=44.3%

(2) 孔隙比

0.443 2.7

1.201.0

S

r

e G S

ω?=

=

=

(3) 孔隙率

1.20.54554.5%11 1.2

e e η=

===++

(4) 饱和密度及其重度

32.7 1.2

1.77/11 1.2

S sat w G e g cm e ρρ++=

==++

31.771017.7/sat sat g kN m γρ=?=?=

(5) 浮密度及其重度

3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-=

3

''0.77107.7/g kN m γρ=?=?=

(6) 干密度及其重度

32.7 1.0

1.23/11 1.2

S w d G g cm e γρ?=

==++

31.231012.3/d d g kN m γρ=?=?=

1-3 解:

31.60

1.51/110.06d g cm ρρω=

==++

∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= ∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω=

== 1.60100

150.91110.06

s m V m g ρωω?=

===+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω?=?=-?=

1-4 解:

w S m m ω=

w

S

m m m =-

s

S

m m

m

ω=-

∴ 1000

940110.06

s m m g ω=

==++

0.16ω?= ∴ 0.16940150w

s m m g ω?=?=?= 1-5 解:

(1)

31.77

1.61/110.098d g cm w ρ

ρ=

=

=++

∴ 0 2.7 1.0

1110.681.61s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-=

(2) 00.68

25.2%2.7sat s e G ω===

(3) max 0max min 0.940.68

0.540.940.46

r e e D e e --===--

1/32/3r D << ∴ 该砂土层处于中密状态。

1-6 解: 1.

1S d G e ωρρ=

+ S

r G e S ω=

∴0.15 2.750.8250.5A e ?=

= 0.06 2.68

0.5360.3B e ?== 32.75 1.50/10.825dA g cm ρ=

=+ 32.68

1.74/10.536

dB g cm ρ==+ (1)d ρρω=+

∴ 3(1) 1.50(10.15) 1.74/A dA A g cm ρρω=+=?+=

3(1) 1.74(10.06) 1.84/B dB B g cm ρρω=+=?+=

A B ρρ<

∴ 上述叙述是错误的。

2. 32.75 1.50/10.825dA g cm ρ=

=+ 32.68

1.74/10.536

dB g cm ρ==+ dA dB ρρ<

∴ 上述叙述是错误的。

3. 0.15 2.750.8250.5A e ?=

= 0.06 2.68

0.5360.3

B e ?== A B e e >

∴ 上述叙述是正确的。

1-7

证明: (1)

/1/11s s s s s s w d s V V s m m m V G V V V V V e e

ρρρ=

====++++

1n e n

=-

1

()(1)111s w s w s w G G G n n e n

ρρρ==-++-

(2)

1/111s w w V

w s w s w s

s V s s w w r s r w

s V V s m V V V m m V V V V G S e G S e m V V V V V e e e

ρρρρρρρ+++++======+++++ (3) 1

'1111s

w

s s w s s w s s w s w w s w V s V s

m m V m V V G G V V V V e e e V ρρρρρρρρρ------======+++++

1-8 解:

(1) 对A 土进行分类

① 由粒径分布曲线图,查得粒径大于0.075㎜的粗粒含量大于50%,所以A 土属于粗粒土;

② 粒径大于2㎜的砾粒含量小于50%,所以A 土属于砂类,但小于0.075㎜的细粒含量为27%,在15%~50%之间,因而A 土属于细粒土质

砂; ③ 由于A 土的液限为16.0%,塑性指数

16133p I =-=,在17㎜塑性图上落在ML 区,故A 土最后定名为粉土质砂(SM)。 (2) 对B 土进行分类

① 由粒径分布曲线图,查得粒径大于0.075㎜的粗粒含量大于50%,所以B 土属于粗粒土; ② 粒径大于2㎜的砾粒含量小于50%,所以B 土属于砂类,但小于0.075㎜的细粒含量为28%,在15%~50%之间,因而B 土属于细粒土质砂; ③ 由于B 土的液限为24.0%,塑性指数

241410p I =-=,在17㎜塑性图上落在ML 区,故B 土最后定名为粉土质砂(SC)。

(3) 对C 土进行分类

① 由粒径分布曲线图,查得粒径大于0.075㎜的粗粒含量大于50%,所以C 土属于粗粒土; ② 粒径大于2㎜的砾粒含量大于50%,所以C 土属于砾类土; ③ 细粒含量为2%,少于5%,该土属砾;

④ 从图中曲线查得

10d ,30d 和60d 分别为0.2㎜,0.45㎜和5.6㎜

因此,土的不均匀系数 6010 5.6

280.2

u d C d ===

土的曲率系数 22

301060()0.450.180.2 5.6

c d C d d ===?

⑤ 由于5,1~3u c C C >≠,所以C 土属于级配不良砾(GP)。

1-9 解:

(1)

12s s m m =

即 1122d d V V ρρ=

1

1221

1d V V ρρω=+

∴ 22111(1) 1.6520(112%)

21.741.7

d V V ρωρ+??+=

==万方 (2) 1.6530004950s d m V t ρ==?=

()4950(19%12%)346.5w s op m m ωω?=-=?-=t

(3) 2.72 1.01110.6481.65s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= 20.0%95% 2.72

79.8%0.648

s r G S e

ω??=

=

=

第二章

思考题2 2-1

土体的应力,按引起的原因分为自重应力和附加应力两种;按土体中土骨架和土中孔隙(水、气)的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应(压)力。

有效应力是指由土骨架传递(或承担)的应力。

孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递(或承担)的应力。 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。

附加应力是指由外荷(静的或动的)引起的土中应力。

2-2 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。

由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。

土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算,如果存在地下水,且水位与地表齐平或高于地表,则自重应力计算时应采用浮重度,地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。

2-3 附加应力是指由外荷(静的或动的)引起的土中应力。

空间问题有三个附加应力分量,平面问题有两个附加应力分量。

计算地基附加应力时,假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体,而且在深度和水平方向上都是无限的。 2-4 实际工程中对于柔性较大(刚度较小)能适应地基变形的基础可以视为柔性基础。

对于一些刚度很大不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。

柔性基础底面压力的分布和大小完全与其上的荷载分布于大小相同;刚性基础下的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。

2-5 基地中心下竖向附加应力最大,向边缘处附加应力将减小,在基底面积范围之外某点下依然有附加应力。

如果该基础相邻处有另外的荷载,也会对本基础下的地基产生附加应力。

2-6 在计算地基附加应力时,假定地基土是各向同性的、均质的、线性变形体,而且在深度的水平方向上都是无限的,这些条件不一定同

时满足,因而会产生误差,所以计算结果会经常与地基中实际的附加应力不一致。

2-7 有效应力是指由土骨架传递(或承担)的应力。

孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递(或承担)的应力。

静孔隙水应力:

w

w

u h

r =

习题2

2-1 解:

根据图中所给资料,各土层交界面上的自重应力分别计算如下:

00cz σ=

11118.5237cz h kPa σγ==?= 21122'3718155cz h h kPa σγγ=+=+?= 2112222''55(2010)165cz h h h kPa σγγγ=++=+-?= 311222233'''65(1910)392cz h h h h kPa σγγγγ=+++=+-?= 41122223344''''92(19.510)2111cz h h h h h kPa σγγγγγ=++++=+-?=

土的最大静孔隙水应力为:010660w w u r h kPa ==?=

2-2 解:

2106206312466V G F P G P Ad kN γ=+=+=+???=

基底压力: m a x m i n 178.1

6246660.3(1)(1)95.9636

v p kPa F e p kPa l b l ?=±=±=

? 基底静压力:min 095.917 1.078.9n p p r d kPa =-=-?= max min 178.195.982.2t p p p kPa =-=-=

求O 点处竖向附加应力

由:

321.5l m b === 001.5

z n b === 0.2500S K =

∴ 1440.2578.978.9zo S n K p kPa σ==??=

由: 1.50.53l m b === 001.5z n b === 10t K = 20.2500t K =

∴ 21202t zo t p K σ== 3282.2

220.2520.5522

t zo t p K kPa σ==??

= 由:321.5l m b === 001.5

z n b === 40.2500S K = ∴ 4482.2

220.2520.5522

t zo S p K kPa σ==??

=

∴ 001020304120z z z z z kPa σσσσσ=+++=

求A 点下4m 处竖向附加应力 由:

641.5l m b === 4 2.71.5

z n b === 0.1036S K =

∴ 1220.103678.916.35zA S n K p kPa σ==??=

由: 1.50.256l m b === 40.676

z n b === 0.0695t K =

∴ 2220.069582.211.4258zA t t K p kPa σ==??=

∴ 1216.3511.425827.78zA zA zA kPa σσσ=+=+=

求B 点下4m 处竖向附加应力 由:

313l m b === 4 1.333

z n b === 0.1412S K =

∴ 1220.141278.922.28zB S n K p kPa σ==??=

282.2

0.1412 5.8022

t zB S p K kPa σ==?=

由:313l m b === 4 1.333z n b === 10.0585t K = 20.0826t K = ∴ 3182.2

0.0585 2.3922t zB t p K kPa σ==?

= 2282.2

0.0826 3.3922

t zB t p K kPa σ==?=

∴ 123433.86zB zB zB zB zB kPa σσσσσ=+++=

2-3 解: 2-4 解:

① 求自重应力

1112'194(209.8)186.19zM h h kPa σγγ=+=?+-?=

33'86.19(18.59.8)3112.26zN zM h kPa σσγ=+=+-?=

第三章

思考题3

3-1 水在土中的渗透速度与试样两端水平面间的水位差成正比,而与渗径长度成反比,即:

ki L

h

k

v == 即为达西定律。 达西定律只有当渗流为层流的的时候才能适用,其使用界限可以考虑为:

0.1/≤=ηρ

vd w

e

R

3-2

室内测定土的渗透系数的方法可分为常水头试验和变水头试验两种。

常水头法是在整个试验过程中水头保持不变,适用于透水性强的无粘性土;变水头法在整个试验过程中,水头是随着时间而变化的,适用于透水性弱的粘性土。

3-3 流网具有下列特征:

(1) 流线与等势线彼此正交; (2) 每个网格的长度比为常数,为了方便常取1,这时的网格就为正方形或曲边正方形; (3) 相邻等势线间的水头损失相等; (4) 各溜槽的渗流量相等。

3-4 按照渗透水流所引起的局部破坏的特征,渗透变形可分为流土和管涌两种基本形式。

流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起,或土粒群同时起动而流失的现象,它主要发生在地基或土坝下游渗流出处。 管涌是指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土粒形成的孔隙通道中发生移动并被带出的现象,主要发生在砂砾土中。 3-5 土体抵抗渗透破坏的能力称为抗渗强度,通常已濒临渗透破坏时的水力梯度表示,一般称为临界水力梯度或抗渗梯度。

流土的临界水力梯度:

)1)(1(n G i

s cr

--=, 该式是根据竖向渗流且不考虑周围土体的约束作用情况下推得的,求得的

临界水力梯度偏小,建议按下式估算:[]

)

1()1(79.0)1()

1(2420CD n n n i L cr

+----= ; 管涌土的临界水力梯度:

d

d

G i n s

cr 20

5

2

)1)(1(2.2--=

3-6 在静水条件下,孔隙水应力等于研究平面上单位面积的水柱重量,与水深成正比,呈三角形分布;在稳定渗流作用下,当有向下渗流作用时,孔隙水应力减少了

h

w γ

,当有向上渗流作用时,孔隙水应力增加了h

w

γ

。 一旦流网绘出以后,渗流场中任一点的孔隙水应力即可由该点的测压管中的水柱高度乘以水的重度得到。当计算点位于下游静水位以下时,孔隙水应力由静孔隙水应力和超静孔隙水应力组成。

3-7 不相同。由达西定律求出的渗透速度是一种假想平均流速,因为它假定水在土中的渗透是通过整个土体截面来进行的。而实际上,渗透水不仅仅通过土体中的孔隙流动,因此,水在土体中的实际平均流速要比由达西定律求得的数值大得多。

3-8

一、假定在渗流作用下单元体的体积保持不变,水又是不可压缩的,则单位时间内流入单元体的总水量必等于流出的总水量,即:

)()(y y y x x

x y x d y

q q d x q q q q ??+÷??+

=÷ 二、假定土是各向同性的,即x k 等于y k ,则02222=??+??y

h

x h

土的渗透系数不是各向同性的。 第四章

思考题4 4-1

地基土内各点承受土自重引起的自重应力,一般情况下,地基土在其自重应力下已经压缩稳定,但是,当建筑物通过其基础将荷载传

给地基之后,将在地基中产生附加应力,这种附加应力会导致地基土体的变形。

4-2

压缩系数

v a 是指单位压力增量所引起的空隙比改变量,即e~p 压缩曲线的割线的坡度,p

e

p p e e a v ??-

=--=

1221;

压缩指数c C 是指e~lgp 曲线直线段的坡度,即:)

lg(lg lg 1

11

221p p p e

p p e e C c ?+?-

=--=; 回弹再压缩指数

s C 是指回弹再压缩曲线(在e~lgp 平面内)直线段的坡度;

体积压缩系数v m 定义为土体在单位应力作用下单位体积的体积变化,其大小等于)1(1e a v +;

压缩模量s E 定义为土体在无侧向变形条件下,竖向应力与竖向应变之比,其大小等于v m 1,即;z

z s E σ=。

4-3 在无侧向变形条件下的土层压缩量计算公式要求土层均质,且在土层厚度范围内压力是均匀分布的,因此厚土层一般要求将地基土分层。

没有必要。

4-4 前式更准确些,因为压缩系数常取为100kPa 至200kPa 范围内的值。

4-5 因为地基土的压缩是由外界压力在地基中一起的附加应力所产生的,当基础有埋置深度d 时,应采用基底静压力

d n p p γ-=去

计算地基中的附加应力。 4-6 有

4-7 事先对地基堆载预压,能使地基在荷载作用下完成瞬时沉降和住固结沉降,将减少建筑物修盖之后的最终沉降量。

4-8

在荷载施加的瞬时,由于孔隙水来不及排出,加之水被认为是不可压缩的,因而,附加应力全部由水来承担。经过时间t ,孔隙水应力不断消散,有效应力逐渐增加。当t 趋于无穷大时,超静孔隙水应力全部消散,仅剩静孔隙水应力,附加应力全部转化为有效应力。饱和土的固结过程就是超静孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。

在这种转化过程中,任一时刻任一深度上的应力始终遵循着有效应力原理,即:'σ+=u p 。

4-9 不对

4-10

正常固结土和超固结土虽然有相同的压力增量,但其压缩量是不同的,正常固结土的压缩量要比超固结土的大。 因为超固结土在固结稳定后,因上部岩层被冲蚀或移去,现已回弹稳定。

第五章

思考题5 5-1 土的抗剪强度是指土体对于外荷在所产生的剪应力的极限抵抗能力。 5-2

砂土: ?στtg f =

粘土:

?στtg c f +=

对于无粘性土,其抗剪强度仅由粒间的摩擦分量所构成,此时c=0;而对于粘性土,其抗剪强度由粘聚分量和摩擦分量两部分所构成。

5-3 土的抗剪强度与土的固结程度和排水条件有关,对于同一种土,即使在剪切面上具有相同的法向总应力σ,由于土在剪切前后的固结

程度和排水条件不同,它的抗剪强度也不同。 5-4

把莫尔应力圆与库仑抗剪强度线相切时的应力状态,即

f

ττ=时的极限平衡状态作为土的破坏准则——称为莫尔—库仑破坏准则。

根据莫尔—库仑破坏准则来研究某一土体单元处于极限平衡状态时的应力条件及其大、小主应力之间的关系,该关系称为土的极限平

衡条件。

5-5 不是。由

245?θ+= f ,知当0=?时一致。

5-6 测定土的抗剪强度指标的方法主要有直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验和十字板剪切试验四种。

直接剪切试验的优点是:设备简单,试样的制备和安装方便,且操作容易掌握,至今仍为工程单位广泛采用。缺点是:① 剪切破坏面固定为

上下盒之间的水平面不符合实际情况,因为该面不一定是土得最薄弱的面;②试验中,试样的排水程度靠试验速度的“快”、“慢”来控制的,做不到严格排水或不排水,这一点对透水性强的土来说尤为突出;③由于上下盒的错动,剪切过程中试样的有效面积逐渐减小,使试样中的应力分布不均匀,主应力方向发生变化,当剪切变形较大时,这一变形表现得更为突出。为了克服直接剪切试验存在的问题,对重大工程及一些科学研究,应采用更为完善的三轴压缩试验,三轴压缩仪是目前测定土抗剪强度较为完善的仪器。直接剪切、三轴和无侧限试验是室内试验,试样不可避免地受到扰动,其对土的实际情况反映就会受到影响。十字板剪切试验是现场测定土的抗剪强度的方法,特别适应于均匀的饱和软粘土。 5-7 灵敏度定义为原状试样的无侧限抗压强度与相同含水率下重塑试样的无侧限抗压强度之比,即:

u

u t q q S '=。

在含水率不变的条件下粘土因重塑而软化(强度降低),软化后又随静置时间的延长而硬化(强度增长)的这种性质称为粘土的触变性。 5-8 砂土的抗剪强度将受到其密度、颗粒形状、表面粗糙程度和级配等因素的影响。

5-9 当砂土受到突发的动力荷载时,产生很大的孔隙水应力,使有效应力变为零,砂土将呈现出液体的状态,该过程称为砂土的液化。 5-12

正常固结土:当用总应力强度包线表示时,UU 试验结果是一条水平线,其不排水强度u c 的大小与有效固结应力c σ

有关,CU 和CD 试验个是一条通过坐标原点的直线;当用有效应力表示试验结果时,三种剪切试验将得到基本相同的强度包线及十分接近的有效应力强度指标。

超固结土:当用总应力强度包线表示时,UU 试验结果是一条水平线,其不排水强度u c 的大小与有效固结应力c σ

有关,CU 和CD 试验个是一条不通过坐标原点的直线;当用有效应力表示试验结果时,三种剪切试验将得到基本相同的强度包线及十分接近的有效应力强度指标。

第六章

思考题6 6-1

如果挡土墙背离填土方向转动或移动时,随着位移量的逐渐增加,墙后土压力逐渐减小,当墙后填土达到极限平衡状态时土压力降为最小值,这时作用在挡土墙上的土压力成为主动土压力。

当挡土墙为刚性不动时,土体处于静止状态不产生位移和变形,此时作用在挡土墙上的土压力称为静止土压力。

若墙体向着填土方向转动或移动时,随着位移量的逐渐增加,当墙后填土达到极限平衡状态时增大到最大值,此时作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力。 6-2 静止土压力发生在挡土墙为刚性、墙体不发生任何位移的情况下;

主动土压力发生在挡土墙背离填土方向转动或移动达到极限平衡状态的情况下; 被动土压力发生在墙体向着填土方向转动或移动达到极限平衡状态的情况下。

6-3 可以把主动土压力看作是滑动块体在自重应力下克服滑动面上的摩擦力而向前滑动的力,当E 值越大,块体向下滑动的可能性也越大,

所以产生最大E 值的滑动面就是实际发生的真正滑动面,因此住动土压力是主动极限平衡是的最大值。

当挡土墙向填土方向挤压时,最危险滑动面上的E 值一定是最小的,因为此时滑动土体所受的阻力最小,最容易被向上推出,所以作

用在墙背上的被动土压力

p E 值,应是假定一系列破坏面计算出的土压力中的极小值。

6-4

朗肯理论基于土单元体的应力极限平衡条件来建立,采用的假定是墙背面竖直、光滑、填土面为水平,而实际墙背是不光滑的。所以采用朗肯理论计算出的土压力值与实际情况相比,有一定的误差,但偏于保守,即主动土压力偏大,被动土压力偏小。

库仑理论基于滑动块体的静力平衡条件来建立,采用的假定是破坏面为平面。当墙背与土体间的摩擦角较大时,在土体中产生的滑动面往往不是一个平面而是一个曲面,此时必然产生较大的误差。

6-5

朗肯土压力理论是以土单元体的极限平衡条件来建立主动和被动土压力计算公式的,库仑理论则是以整个整个滑动土体上力的平衡条件来确定土压力。

如果假设填土面水平,墙背竖直、光滑,即

0=ε,0=α,00=?,则无粘土朗肯与库仑土压力公式一致。因此,在某种特定

条件下,朗肯土压力理论是库仑土压力理论的一个特例。 6-6 朗肯理论计算出的土压力值与实际情况相比,有一定的误差,但偏于保守,即主动土压力偏大,被动土压力偏小。库仑理论从假定上

看对墙背要求不如朗肯理论严格,但当墙背与土体间的摩擦角较大时,在土体中产生的滑动面往往不是一个平面而是一个曲面,此时

必然产生较大的误差。如果墙背倾斜角度不大(ε

小于 15),墙背与土体之间的摩擦较小(0?小于

15

),采用库仑理论计算主动土压力产生的误差往往是可以接受的。但挡土墙向挡土挤压使墙后填土达到被动破坏时,破坏面接近于一个对数螺旋面,与平面假设相差很大,不管采用库仑理论还是朗肯理论计算均有较大误差,为了简单起见,被动土压力的计算,常采用朗肯理论。

第七章

思考题7 7-1 天然边坡的稳定性由组成坡体的工程性质、水文地质条件和岩土体力学性质决定;人工边坡的稳定性受土的性质、施工质量、地下水等控制。

7-2 影响安全系数的因素很多,如抗剪强度指标的选用,计算方法和计算条件的选择等。 偏低。

7-3

瑞典条分法不考虑条间力作用,毕肖普条分法考虑了土条侧面的作用力,并假定各土条底部滑动面上的抗滑安全系数均相同。

瑞典条分法由于忽略了条件力的作用,不能满足所有的静力平衡条件,计算的安全系数比毕肖普条分法偏低10%~20%,在滑弧圆心角较大,并且空隙水应力较大时,计算的安全系数可能比毕肖普条分法小一半。

7-4 杨布假定条间力合力作用点的位置为已知,不平衡推力法假定为折线滑动面,且条件力的合力与上一条土条底面平行。 不能。

7-5

在不同的工期,随土的固结,抗剪强度不断增加,土坡稳定的安全系数会不断发生变化。不同工程中,由于抗剪强度指标的选用,计算方法和计算条件的选择,容许安全系数会有所不同。

第八章

思考题8 8-1

在进行地基基础设计时,地基必须满足如下条件:(1)建筑物基础的沉降或沉降差必须在该建筑物所允许的范围之内(变形要求);(2)建筑物的基地压力应该在地基所允许的承载能力之内(稳定要求)。

如果沉降或沉降差过大超过了建筑物的允许范围,则可能导致上部结构开裂、倾斜甚至于毁坏;如果荷载过大,超过地基的承载能力,将使地基产生滑动破坏,即地基的承载能力不足以承受如此大的荷载将导致建筑物倒坍。 8-2

地基发生剪切破坏的形式可分为三种:整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏。 8-3

地基发生整体剪切破坏的过程和特征是:当基础上荷载较小,基地压力p 也较小时,基础沉降S 随基地压力p

的增加近似成线形变

化关系,当p 小于cr p 时,地基土处于线形变形阶段,地基土任何一点均未达到极限平衡状态;当基础上荷载较大使基地压力p

大于

cr p 时,p 与S 的关系成为曲线,当p 大于等于cr p 而小于u f 时,地基土处于弹塑性变形阶段,地基土在cr p 作用下在基础边缘首先达到极限平衡状态开始后,随p 的增大,塑性区的范围逐渐增大,直到p 达到u f 时,地基土塑性区连成一片,基

础急速下沉,侧边地基土向上隆起。地基形成连续滑动面而破坏,地基完全丧失承载能力。 8-4

不严谨。因为在推导过程中,假设静止侧压力系数为1,与实际情况并不完全符合。 8-5

因为首先要确定地基发生破坏的形式和基础的深浅,所以必须假设滑动面。

斯开普顿极限承载力公式比较符合实际破坏面推算的结果。普朗特假设滑动面比较符合实际,但不考虑基础底面以下土的自重,故而是不合理的。

8-6

规范方法中,影响地基承载力的因素为承载力系数

b M ,d M ,

c M 。

理论方法中,影响地基承载力的因素为地基承载力系数r N ,q N ,c N 。

当土的强度较高时地基的实际承载力大于理论公式的计算值,故规范在应用理论公式时作了修正。

8-7 软弱下卧层,在受到荷载作用时将会产生较大变形,影响基础及上部建筑物的稳定,因此必须进行软弱下卧层的承载力计算。

河海大学_土力学_习题答案

习题1 1-1 解: (1) A 试样 100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22 301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===? (1) B 试样 100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.0066 4.40.0015u d C d === 22 301060()0.0030.910.00150.0066 c d C d d ===? 1-2 解: 已知:m =15.3g S m =10.6g S G =2.70 饱和 ∴ r S =1 又知: w S m m m =-= 15.3-10.6=4.7g (1) 含水量 w S m m ω== 4.7 10.6 =0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.7 1.201.0 S r e G S ω?= = = (3) 孔隙率 1.20.54554.5%11 1.2 e e η= ===++ (4) 饱和密度及其重度 32.7 1.2 1.77/11 1.2 S sat w G e g cm e ρρ++= ==++ 31.771017.7/sat sat g kN m γρ=?=?= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3 ''0.77107.7/g kN m γρ=?=?= (6) 干密度及其重度 32.7 1.0 1.23/11 1.2 S w d G g cm e γρ?= ==++ 31.231012.3/d d g kN m γρ=?=?= 1-3 解: 31.60 1.51/110.06d g cm ρρω= ==++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= ∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω= == 1.60100 150.91110.06 s m V m g ρωω?= ===+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω?=?=-?=

(完整版)大学土力学试题及答案

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。

2014-2015结构力学试卷(A卷答案)河海大学

1 2014 — 2015学年第一学期结构力学期末考试试卷( A 卷参考答案) (水工、农水、港航、大禹专业 12级) 学号 _____________ 专业 _____________ 姓名 ______________ 成绩 _____________ 一、判断题(正确的打V,错误的打X )(每小题2分,共6分) 1. 除荷载外,其它因素如温度变化、支座移动等也会使结构产生位移,因而也就有可能使静定 结构产生内力 2. 杆件结构的内力与杆件的弹性常数和截面尺寸有关,即与杆件的刚度有关。在荷载作用下, 内力与各杆的相对刚度有关,而在温度改变和支座移动作用下,其内力与各杆的绝对刚度有关。 (X ) 3. 当三铰拱的轴线为合理拱轴线时,在荷载作用下,各截面的弯矩不一定为零。 (V ) (4 学分土木专业不做) 二、选择题(选择一个正确答案)(每小题3分,共9分) 1. 右图所示平面杆件体系为 A. 无多余约束的几何不变体系 B. 有多余约束的几何不变体系 C. 瞬变体系 D. 常变体系 2. 图示桁架结构中,a 杆的轴力为( 2D B P 2 D 0 3. 已知图a 所示结构(各杆El 相等且为常数)由支座移动 结构1、2处作用 R 时(如图b 所示),引起的支座反力 F R = ( C )。 A P C ,2P 引起1、2处的竖向位移均为 1,则在该

A. 2F1 B. 2 1 C. 2F1 1 D. 2F1 1

1 2 1 2 图(a)图(b) 三、填空题(每小题3分,共9分) 1.图示刚架结构中各杆EI相等且为常数,则在图示荷载作用下支座3处的弯矩支座反力M3 20kN.m(逆时针),竖向支座反力F R3y15kN(向下)。 20kN 6 200 3

土力学期末试题及答案

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____。

大学土力学试卷及答案

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?

河海大学高等土力学试卷教学提纲

河海大学高等土力学 试卷

《2012年河海大学高等土力学》—— 《土工原理》2012-05-16 1.土体在沉淀以后,抗剪强度有什么变化趋势?为什么?(8分) p128 (p116) 答:土体沉淀后,不同的主应力方向下土的抗剪强度不同:竖向抗剪强度高于水平抗剪强度。这是因为天然的土通常在沉积过程中,长宽比大于1的针、片、棒状颗粒在重力作用下倾向于长边沿水平方向排列而处于稳定的状态,近似于水平层的沉淀,由于长期自重的作用,促成土颗粒排列有一定的方向性,这就形成了土层的各向异性结构,土层的各向异性结构导致土的力学性质上的各向异性。 2.土体中有机质对土体有什么影响?(8分) p4 土壤中的有机质存在是土区别于一般固体物质的主要特性之一,有机质是土壤固相物质中最易变化、性质最不稳定的组分。有机质对土体性质影响的一般规律:随着有机质含量的增加,土的分散性加大,天然含水率增高,干密度减小,胀缩性增加,压缩性增加强度减小,承载力降低,对工程极为不利。 3.十字板剪切实验中,竖向剪切强度与两端水平剪切强度哪个大?为什么? (7分)p102 答:(十字板剪切实验是一种利用十字板剪切仪在现场测定土的抗剪强度实验的方法,这种方法适合于现场测定饱和粘性土的原位不排水强度,特别适用于均匀饱和软粘土。对于粘土中夹带薄层细、粉砂或贝壳,用该方法测得强度偏高。) 现场土常常是各向异性的,对于正常固结土,水平面上的抗剪强度一般小于垂直面上的抗剪强度。产生各向异性的原因在于:土的成层性和土中的应力状态不同。 4.三轴实验中的破坏规范主应力之差和主应力之比,有什么不同?有什么区 别?(7分)p124

河海大学硕士复试土力学试题库

土力学试卷必修得分______ 学校_________ 专业 _________________ 班级______学号__________ 姓名 ________ 一、名词解释每题 3 分 1 .离子交换 2 . 粘土矿物 3 . 双电层 4 . 等电pH值 5 . 比表面积 6 . 电渗、电泳7 . 粒组8 . 界限粒径9 . 不均匀系数10. 曲率系数11. 缩限12. 塑限13. 液限14. 塑性指数15. 液性指数16. 土粒比重17. 含水量18. 最优含水量19. 饱和度20. 相对密度21.渗透系数22.渗透力23.渗透变形24.流土25.管涌26.临界水力坡降27.有效应力28.孔隙水应力29.有效应力原理30.静止侧压力系数31.自重应力32.附加应力33.基底净反力34.土的压缩35.压缩系数36.压缩指数37.再压缩指数38.压缩模量39.变形模量40.静止侧压力系数41.前期固结应力42.超固结比43.超固结土44.正常固 结土45.欠固结土46.固结系数47.固结度48.体积压缩系 数49.正常固结试样50.超固结试样51.土的抗剪强度52.快剪53.固结快剪54.慢剪55.不排水剪56.固结不排水剪57.排水剪58.剪胀性59.剪缩性60.应变软化61.应变硬化62.灵敏度63.土的蠕变64.残余强度65.砂土液化66.静止土压力67.主动土压力68.被动土压力69.临界深度70.临塑荷载71.极限承载力72.允许承载力73.塑性开展区74.标准贯入击数二、填空题每题 3 分 1 .当介质水溶液的PH 大于PH等电时粘土矿物离解成_________胶核带

土力学复习题及答案

土力学复习题及参考答案 一、选择题 1. 根据地质作用的能量来源的不同,可分为(AB )。 A. 内动力地质作用C. 风化作用 B. 外动力地质作用D. 沉积作用 2. 在工程上,岩石是按什么进行分类( D )。 A. 成因和风化程度C. 成因 B. 坚固性和成因D. 坚固性和风化程度 3.土体具有压缩性的主要原因是( B )。 A.主要是由土颗粒的压缩引起的; B.主要是由孔隙的减少引起的; C.主要是因为水被压缩引起的; D.土体本身压缩模量较小引起的 4. 土的结构性强弱可用( B )反映。 A. 饱和度 B. 灵敏度 C. 粘聚力 D. 相对密实度 5. 渗流的渗透力也称动水力,其数值( A ) A. 与水头梯度成正比 B. 与横截面积成正比 C. 与流速成反比 D. 与渗透系数成正 6. 用“环刀法”测定( A )。 A. 土的天然密度 B. 土的浮密度 C. 土的饱和密度 D. 土的干密度 7. 风化作用包含着外力对原岩发生的哪两种作用( C ) A.机械破碎和风化作用; B.沉积作用和化学变化; C.机械破碎和化学变化; D.搬运作用和化学变化 8. 设砂土地基中某点的大主应力σ1=400kPa,小主应力σ3=200kPa,砂土的粘聚力c=0,试判断该点破坏时砂土的内摩擦角φ=( D )。 A. 22°28′ B. 21°28′ C. 20°28′ D. 19°28′ 9. 计算竖向固结时间因数,双面排水情况,H取压缩土层厚度( B ) A 3倍; B 0.5倍; C 1倍; D 2倍 10. 土力学是研究土与结构物相互作用等规律的一门力学分支,主要研究土的(ABCD) A.应力;B.变形;C.强度;D.稳定 11. 在长为10cm,面积8cm2的圆筒内装满砂土。经测定,粉砂的比重为2.65, e=0.900,筒下端与管相连,管内水位高出筒5cm(固定不变),水流自下而上通过试样后可溢流出去。试求,1.动水压力的大小,判断是否会产生流砂现象;2.临界水头梯度值。( B )。 A. 9.6kN/m3,会,0.80 C. 14.7kN/m3,不会,0.87 B. 4.9kN/m3,不会,0.87 D. 9.8kN/m3,会, 0.80 12. 若建筑物施工速度较快,而地基土的透水性和排水条件不良时,可采用( A )或( B )的结果。 A 三轴仪不固结不排水试验 B 直剪仪快剪试验 C 三轴仪固结排水试验 D直剪仪慢剪试验 13. 工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是( D ) A. 有效重度 B. 土粒相对密度 C. 饱和重度 D. 干重度 14. 朗肯理论使用条件(. ABC )。

土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案

N 土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案 第一章 土的物理性质指标与工程分类 1-1 解: (1) A 试样 100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22 301060()0.317 1.610.0830.928 c d C d d ===? (1) B 试样 100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.0066 4.40.0015u d C d === 22 301060()0.0030.910.00150.0066 c d C d d ===? 1-2 解: 已知:m =15.3g S m =10.6g S G =2.70 饱和 ∴ r S =1 又知:w S m m m =-= 15.3-10.6=4.7g (1) 含水量 w S m m ω== 4.7 10.6 =0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.7 1.201.0 S r e G S ω?== = (3) 孔隙率 1.20.54554.5%11 1.2 e e η= ===++ (4) 饱和密度及其重度 32.7 1.2 1.77/11 1.2 S sat w G e g cm e ρρ++===++ 31.771017.7/sat sat g kN m γρ=?=?= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g kN m γρ=?=?= (6) 干密度及其重度

土力学_河海大学课后部分思考题答案

1、什么叫土?土是怎样形成的?粗粒土和细粒土的组成有何不同? 土是松散颗粒的堆积物。 地球表层的整体岩石在大气中经受长期风化作用后形成形状不同,大小不一的颗粒,这些颗粒在不同的自然环境条件下堆积(或经搬运沉积),即形成了通常所说的土。 粗粒土中粒径大于0.075㎜的粗粒组质量多于总质量50%,细粒土中粒径小于0.075㎜的细粒组质量多于或等于总质量50%。 2、何谓土的级配?土的粒径分布曲线是怎样绘制的?为什么粒径分布曲线用半对数坐标? 土中各种大小的粒组中土粒的相对含量称为土的级配。 粒径分布曲线是以土粒粒径为横坐标(对数比例尺),小于某粒径土质量占试样总质量的百分数为纵坐标绘制而成的曲线。 由于土的粒径相差悬殊,因此横坐标用对数坐标表示,以突出显示细小颗粒粒径。 3、 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示?它们定义又如何? 粒径分布曲线的特征可用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来表示。 式中:d 10,d 30和d 60为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%,30%和60% 时所对应的粒径。 4、 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏? 土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状来决定,而土粒的 均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量,对于纯净的砾、砂,当u C 大于或等于5,而且c C 等于1~3时,它的级配是良好的;不能同时满足上述条件时, 它的级配是不良的。 5、 何谓粘性土的稠度?粘性土随着含水率的不同可分为几种状态?各有何特性? 稠度是指粘性土的干湿程度或在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力,是粘性土最主要的物理状态指标。 随含水率的不同可分为流态、可塑态、半固态和固态。 流态时含水率很大,不能保持其形状,极易流动;可塑态时土在外力作用下可改变形状但不显著改变其体积,也不开裂,外力卸除后仍能保持已有的形状;半固态时粘性土将丧失其可塑性,在外力作用下不产生较大的变形且容易破碎。固态时含水率进一步减小,体积不再收缩,空气进入土体,使土的颜色变淡。 6、 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种?怎么定义? 土体的应力,按引起的原因分为自重应力和附加应力两种;按土体中土骨架和土中孔隙(水、气)的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应(压)力。 有效应力是指由土骨架传递(或承担)的应力。 孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递(或承担)的应力。 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。 附加应力是指由外荷(静的或动的)引起的土中应力。 7、 何谓自重应力,何谓静孔隙水应力?计算自重应力应注意些什么? 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。 由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。 土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算,如果存在地下水,且水位与地表齐平或高于地表,则自重应力计算时应采用浮重度,地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。 8、何谓附加应力,空间问题和平面问题各有几个附加应力分量?计算附加应力时对地基做了怎样的假定? 附加应力是指由外荷(静的或动的)引起的土中应力。 空间问题有三个附加应力分量,平面问题有两个附加应力分量。 计算地基附加应力时,假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体,而且在深度 和水平方向上都是无限的。 9、 什么是有效应力?什么是孔隙应力?其中静孔隙应力如何计算? 有效应力是指由土骨架传递(或承担)的应力。

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习题 第一章 土的物理性质及工程分类 选择题 1.土颗粒的大小及其级配,通常是用颗粒级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示: A .土颗粒大小较均匀,级配良好 B.土颗粒大小不均匀,级配不良 C. 土颗粒大小不均匀,级配良好 2.作为填土工程的土料,压实效果与不均匀系数u C 的关系: A . u C 大比 u C 小好 B. u C 小比 u C 大好 C. u C 与压实效果无关 3.有三个同一种类土样,它们的含水率w 都相同,但是饱和度r S 不同,饱和度r S 越大的土,其压缩性 有何变化? A.压缩性越大 B. 压缩性越小 C. 压缩性不变 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w 怎样改变? A .γ增加,w 减小 B. γ不变,w 不变 C. γ增加,w 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? 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 判断题 6.甲土的饱和度大与乙土的饱和度,则甲土的含水率一定高于乙土的含水率 7.粘性土的物理状态是用含水率表示的,现有甲、乙两种土,测得它们的含水率乙甲w w ,则可以断定甲土比乙土软 8.土的液性指数L I 会出现L I >0或L I <0的情况 9.土的相对密实度r D 会出现r D >1或r D <1的情况 10.土的天然重度越大,则土的密实性越好 计算题 11.击实试验,击实筒体积1000cm 2 ,测得湿土的质量为1.95kg ,取一质量为17.48kg 的湿土,烘干后质量为15.03kg ,计算含水率w 和干重度 d r 。 12.已知某地基土试样有关数据如下:①天然重度r =18.4 kN/m 3 ,干密度 d r =13.2 kN/m 3 ;②液限试验, 取湿土14.5kg ,烘干后质量为10.3kg ;③搓条试验,取湿土条5.2kg ,烘干后质量为4.1kg ,求(1)土的天然含水率,塑性指数和液性指数;(2)土的名称和状态。 13.从A ,B 两地土层中个取粘性土进行试验,恰好其液塑限相同,液限 l w =45%,塑限 p w =30%,但A 地 的天然含水率为45%,而B 地的天然含水率为25%。试求A ,B 两地的地基土的液性指数,并通过判断土的状态,确定哪个地基土比较好。 14.已知土的试验指标为r =17 kN/m 3 , s G =2.72,和w =10%,求 е和r S 。

土力学第一章习题集及详细解答

《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

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一、 简答与简述题 1 .土的级配不连续是什么含义?其粒径分布曲线和粒组频率曲线各有什么特征?(6分) 答: 土中各种大小的粒组土粒的相对含量称为土的级配(考虑加分) 土的级配不连续是指土中缺乏某种或某几种中间粒径的粒组 (2分) 土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线(半对数坐标系)的形状来决定,而土粒的均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量。 颗粒级配分布曲线:水平段(台阶)——缺乏某些粒径——级配不连续 (2分) 坡度渐变——大小连续——连续级配;曲线形状平缓——粒径变化范围大——不均匀——良好;曲线形状较陡——变化范围小——均匀——不良(考虑加分) 粒组频率曲线为双峰且谷点<3%,级配不连续 (2分) (考虑加分)定量判别:(1)不均匀系数 60 10u d C d = (2)曲率系数 2 30 6010c d C d d = 603010d d d 分别表示级配曲线上纵坐标为60% 30% 10%时对应粒径 2. 粘性土有那几种状态?各状态之间是通过什么来区分的?(6分) 答: 固体、半固体、可塑、流动四种状态。(说三种也可) (3分) 一般用稠度来描述粘性土的干湿程度(状态)反映在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力。

(可考虑加分) 各状态的区分如下: 液限(W L)——从流动状态转变为可塑状态的界限含水率,也就是可塑状态的上限含水率; (1分) 塑限(Wp)——从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率,也就是可塑状态的下限含水率; (1分) 缩限(Ws)——从半固体状态转变为固体状态的界限含水率,亦即粘性土随着含水率的减小 而体积开始不变时的含水率。 (1分) 3. 什么是前期固结压力?什么样的土为欠固结土?欠固结土层中一定存在超静孔隙水应力吗?欠固结土层上如不施加新的压力,土层也会继续压缩吗?为什么?(6分) 答: 前期固结压力为土在历史上受到的最大有效应力,用Pc表示。 (1分) 欠固结土为在自重应力作用下尚未完全固结的土,即现有有效应力小于现有固结应力。 (1分) 欠固结土一定存在超静孔隙水应力。 (1分) 因为欠固结土在自重应力作用下尚未固结稳定附加应力尚未转化为有效应力,仍有一部分被 孔隙水承担。随着孔隙水的排出,孔隙水应力的消散,土的孔隙比进一步减小,所以欠固结 土层上即使不施加新的压力,土层也会继续压缩。 (3分) 4. 分别说明下面渗流情况下两个图中土体ABCDEA上所作用的力,并在图中标出。其中,图(a)以土体为研究对象,图(b)以土颗粒为研究对象(8分)。 D D

大学土力学试题及答案

第1章土得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,应选择级配良好得土料作为填方或砂垫层得土料。 2.粘粒含量越多,颗粒粒径越小,比表面积越大,亲水性越强,可吸附弱结合水得含量越多,粘土得塑性指标越大 3.塑性指标,它表明粘性土处于可塑状态时含水量得变化范围,它综合反映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定:为粉质粘土,为粘土。 4.对无粘性土,工程性质影响最大得就是土得密实度,工程上用指标、来衡量。 5.在粘性土得物理指标中,对粘性土得性质影响较大得指标就是塑性指数。 6.决定无粘性土工程性质得好坏就是无粘性土得相对密度,它就是用指标来衡量。 7.粘性土得液性指标,它得正负、大小表征了粘性土得软硬状态,《规范》按将粘性土得状态划分为坚硬、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.某砂层天然饱与重度kN/m3,土粒比重,并测得该砂土得最大干重度kN/m3,最小干重度kN/m3,则天然孔隙比为0、68,最大孔隙比0、74,最小孔隙比0、57。 11.砂粒粒径范围就是0、075~2mm,砂土就是指大于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.亲水性最强得粘土矿物就是蒙脱石,这就是因为它得晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成,晶胞间露出得就是多余得负电荷,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.概述土得三相比例指标与土得工程性质得关系? 答:三相组成得性质,特别就是固体颗粒得性质,直接影响土得工程特性。但就是,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。这说明土得性质不仅决定于三相组成得性质,而且三相之间量得比例关系也就是一个很重要得影响因素。2.地下水位以下一原状土样,其%,;t/m,计算孔隙比时,用公式,计算得,用公式计算得,试问该用那个公式,e为多少?另一个公式在这里为什么不能用? 答:公式该用,,而另一公式不能用,因为饱与度未给,不能认为,实际上将代入,得。 3.说明三相草图中与得物理概念。 答:代表单元土体中土骨架所占有得体积,代表孔隙在单元土体中所占有得体积。 4.什么就是粘性土得界限含水量?它们与土中那一层水膜相对应,她们又如何确定? 答:土由一种状态转到另一种状态得界限含水量称为阿太堡界限含水量。分别为缩限、塑限与液限。分别与强结合水(吸着水)、弱结合水(薄膜水)与自由水相对应。缩限可用收缩皿法测定,塑限可用滚搓法、液塑限联合测定法,液限可用锥式液限仪或碟式液限仪测定。 四、计算题 1.某地基土样数据如下:环刀体积60cm,湿土质量0、1204kg,土质量0、0992kg,土粒相对密度为2、71,试计算:天然含水量w,天然重度,干重度,孔隙比。

最新土力学试题及答案

一、 二、 十一、填空题1.土体的最大特征是(三相组成) 2.在土的物理性质指标中被称为基本指标的有(含水率,密度,土粒比重) 3.常用的填土夯实控制指标是(压实系数) 4.判定砂土密实度的指标有(相对密实度Dr;标准贯入实验锤击数N63.5 孔隙比e) 5.粘土的分界含水量有(液限wl。塑限wp。缩限ws ) 6.当液性指数为1.5时,该粘土的状态为(流塑) 7.在用累计曲线法表示粒度成分时描述土级配的指标是(曲率系数) 8.动水力的单位是(kn-m3 ) 9.土中水渗流速度V与真实流速V0之间的关系(v大于v0) 10.水头梯度是指(沿渗流途径水头损失与渗流途径长度的比值) 11.流沙产生的条件(渗透梯度大于临界水力梯度) 12.测定渗透系数K的方法有(实验室测定和野外现场测定) 13.土的毛细性是指(土的毛细孔隙能使水产生毛细现象的性质) 14.管涌是指(在渗流的作用下,土体中的细土粒间的孔隙通道中随水流移动并被带走的现象) 十二、单项选择题 1.当土中的孔隙被水充满时,该土体为()。 ①非饱和土②饱和土③干燥土④淤泥 2.土方工程中控制填土质量常用的指标是()。 ①γd②D r③e ④ω 3.已知某砂土的天然孔隙比为e=0.7,e max=1.0,e min=0.4,其物理状态为() ①密实②中密③松散④坚硬固态 4.累计曲线法土分析的粒组,级配良好的土是指()。 ①Cu>5,Cc=2~3 ②Cu<5,Cc=2~3 ③Cu>5,Cc=1~3 ④Cu<5,Cc=1~3 5.《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)规定划分粘土和粉质粘土的指标是()。 ①液限②塑限③液性指数④塑性指数 6.影响粘性土工程性质最大的是土中的()。 ①孔隙水②毛细水③重力水④结合水 7.理论上评价砂性土物理状态最合理的指标是()。 ①γd②D r③e ④ω 8.下列反映土体重度的指标中,最大的是()

河海大学土力学考试题 保密!091208

河海大学土力学期末试卷(答案) 港航专业2007级、基地班2007级 班级 __________ 学号 ___________ 姓名 ___________ 成绩 __________ 一、单项选择题。在每小题列出的四个备选项中只有一个是 最符合题目要求 的, 错选、多选或未选均无分。(本大题共15小题,每小题1分,共15分) 1 ?岩石遭风化剥蚀后残留在原地而未被搬运的土层称为( C ) A. 风积土 B .坡积土 C .残积土 D .运积土 2 ?膨胀土中,引起土体胀缩最主要的成分是( C ) A. 长石 B .伊利石 C .蒙脱石 D .高岭石 3. 土 中水影响土体塑性的是( A A .弱吸着水 B .强吸着水 4. 土中水能够传递静水压力的是( A .弱吸着水 B .强吸着水 5. 在计算地基附加应力中,正方形基础中心点下方的附加应力( B ) A .随深度增加而增加 B. 随深度增加而减小 C. 随深度增加而先增加后减小 D. 随深度增加而先减小后增加 6. 饱和土体的固结过程应该是( B ) A .孔隙水压力不断增加的过程 B. 有效应力的增加而孔隙水压力减小的过程 C. 有效应力不断减小的过程 D. 有效应力的减小而孔隙水压力增加的过程 7. 对密实粘土,当上下游水头差达到一定值时,才出现渗透,这一水头差与渗 径的比称为(C ) A. 临界水力梯度 B .水力梯度 C .起始水力梯度 D .平均水力梯度 8. 在工程中,利用侧限压缩试验确定该土为中等压缩性土,则该土的压缩系数 为(B ) 1 A. a -2<0.1MPa ) C .重力水 D .毛细水 C ) C .重力水 D .毛细水

最新浙江大学土力学题库及答案

第一章绪论 1、土力学的英语是: (A)Soil Mechanics (B)Solid Mechanics (C)Soil Foundation 2、岩土工程的英语是: (A)Rock and Soil Mechanics (B)Geotechnical Engineering (C)Rock and Soil Engineering 3、下列哪位被誉为土力学之父? (A)库仑(Coulomb) (B)朗肯(Rankine) (C)太沙基(Terzaghi) 4、土力学学科正式形成是哪一年? (A)1890 (B)1925 (C)1960 5、土力学主要研究地基那两方面的问题? (A)变形与渗流(B)变形和稳定(C)渗流与稳定 6、浙江大学曾国熙教授倡导的岩土工程学科治学方法是? (A)理论研究与工程实践相结合 (B)试验研究与理论研究相结合 (C)基本理论、试验研究和工程实践相结合 第二章土的物理性质与工程分类 1、土颗粒的大小及其级配,通常是用颗粒累积级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示: (A)土粒大小较不均匀,级配良好 (B)土粒大小均匀,级配良好 (C)土粒大小不均匀,级配不良 2、土的不均匀系数Cu越大,表示土的级配: (A)土粒大小均匀,级配良好 (B)土粒大小不均匀,级配良好 (C)土粒大小不均匀,级配不良 3、土的三相指标包括:土粒比重、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)孔隙比、含水量、土粒比重(B)土粒比重、含水量、重度(C)含水量、重度、孔隙比 4、测定土的液限的标准是把具有30度锥角、质量76克的平衡锥自由沉入土体,沉入多少深度时的含水量为液限?(A)18mm (B)2mm (C)10mm 5、压实能量越小,则 (A)最优含水量越大(B)土越容易压实(C)土的最大干密度越大 6、土的液限和塑限的差值(省去%符号)称为 (A)液性系数(B)塑性系数(C)液性指数(D)塑性指数 7、土的含水量一般用什么测定: (A)比重瓶法(B)烘干法(C)环刀法(D)搓条法 8、某土的天然含水量为42%,液限35%,塑性指数17,孔隙比1.58,则该土应定名为: (A)淤泥(B)粉质粘土(C)淤泥质粘土 9、土的密度一般用什么方法测定: (A)比重瓶法(B)烘干法(C)环刀法(D)搓条法 10、关于土中的结合水,下列说法正确的是: (A)强结合水能传递静水压力 (B)弱结合水能传递静水压力 (C)强结合水和弱结合水能传递静水压力 (D)强结合水和弱结合水都不能传递静水压力 11、一般来说,粗大土粒往往是岩石经过什么作用形成? (A)物理和化学风化作用(B)物理风化作用(C)化学风化作用 12、粘性土的塑限一般用什么方法测定? (A)比重瓶法(B)烘干法(C)环刀法(D)搓条法 13、土的液性指数越大,则: 精品文档

河海大学土力学简答(最终得91分)

第一章 影响压实性的因素? 土压实性的影响因素主要有含水率、击实功能、土的种类和级配以及粗粒含量等对粘性土,含水率的影响主要表现为当含水率较低时,相同击实功能下所获得的干密度较低,随着含水率的增大,所得到的干密度会逐渐提高;当达到某含水率时,对应击实功能下会得到最大干密度,对应含水率称为最优含水率;随着含水率的提高,最大干密度反而会减小 击实功能的影响表现为:击实功能越大,所得到的土体干密度也大;最优含水率随击实功能的增大而减小 土类和级配的影响表现在:粘性土通常较无粘性土压缩性大;粘粒含量大,压缩性大; 级配良好,易于压密,干密度大 粗粒含量对压实性有影响,大于5mm粒径的粗粒含量大于25%-30%时,需对轻型击实试验的结果进行修正。 第二章 渗透系数K的影响因素: (1)土的粒度成分及矿物成分。土颗粒大小、形状及级配,影响土中孔隙,因而影响土的渗透性。土颗粒越粗,越均匀,渗透性大。砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时,渗透系数降低。 (2)结合水膜厚度。粘性土中土粒的结合水膜厚度较厚时,阻塞土的孔隙,降低土的渗透性。 (3)土的结构构造。天然土层不是各向同性的,渗透性也是。 (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,影响到土的渗透性。 防止渗透变形的根本措施: 1.减小水力梯度:增加渗径,减小水头差 2.在渗流溢出处加盖重压,建物下游设置减压井,上堵下疏 流网性质有哪些? 1、流线与等势线正交 2、流线之间的单宽流量相等 3、等势线之间的水头差相等 4、流线越密集,流速越大 5、网格为曲边正方形 第四章 e-p曲线和e-logp曲线的区别? 本质区别:e-logp曲线可以推求现场压缩曲线(即e-logp的优点是考虑了应力历史的影响),真实反映土层压缩情况。 计算沉降量的差异:e-logp曲线假定试样初始孔隙比是原位孔隙比;e-p曲线假设试样在自重应力下再压缩后的孔隙比为原位孔隙比。 分层总和法计算步骤:

河海大学土力学课后习题与答案

第二章思考题2 2-1 土体的应力按引起的原因分为自重应力和附加应力两种按土体中土骨架和土中孔隙水、气的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应压力。有效应力是指由土骨架传递或承担的应力。孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递或承担的应力。自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。附加应力是指由外荷静的或动的引起的土中应力。2-2 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算如果存在地下水且水位与地表齐平或高于地表则自重应力计算时应采用浮重度地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。2-3 附加应力是指由外荷静的或动的引起的土中应力。空间问题有三个附加应力分量平面问题有两个附加应力分量。计算地基附加应力时假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体而且在深度和水平方向上都是无限的。2-4 实际工程中对于柔性较大刚度较小能适应地基变形的基础可以视为柔性基础。对于一些刚度很大不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。柔性基础底面压力的分布和大小完全与其上的荷载分布于大小相同刚性基础下的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。2-5 基地中心下竖向附加应力最大向边缘处附加应力将减小在基底面积围之外某点下依然有附加应力。如

果该基础相邻处有另外的荷载也会对本基础下的地基产生附加应力。2-6 在计算地基附加应力时假定地基土是各向同性的、均质的、线性变形体而且在深度的水平方向上都是无限的这些条件不一定同时满足因而会产生误差所以计算结果会经常与地基中实际的附加应力不一致。2-7 有效应力是指由土骨架传递或承担的应力。孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递或承担的应力。静孔隙水应力0wwuhr 习题2 2-1 解根据图中所给资料各土层交界面上的自重应力分别计算如下00cz 11118.5237czhkPa 5czhhkPa 10165czhhhkPa 2czhhhhkPa 9219.5102111czhhhhhkPa 土的最大静孔隙水应力为010660wwurhkPa 2-2 解 66VGFPGPAdkN 基底压力 maxmin178.16246660.31195.9636vpkPaFepkPalbl 基底静压力min095.9171.078.9npprdkPa maxmin178.195.982.2tpppkPa ①求O点处竖向附加应力由321.5lmb 001.5znb 0.2500SK 1440.2578.978.9zoSnKpkPa 由1.50.53lmb 001.5znb 10tK 20.2500tK 21202tzotpK 3282.2220.2520.5522tzotpKkPa 由321.5lmb 001.5znb 40.2500SK 4482.2220.2520.5522tzoSpKkPa 0zzzzzkPa ②求A点下4m 处竖向附加应力由641.5lmb 42.71.5znb 0.1036SK 1220.103678.916.35zASnKpkPa 由1.50.256lmb 40.676znb 0.0695tK 2220.069582.211.4258zAttKpkPa

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