土力学答案
第一章
1-1.砂类土和粘性土各有那些典型的形成作用？
【答】土在其形成过程中有各种风化作用共同参与，它们同时进行。砂类土主要是由于温度变化、波浪冲击、地震引起的物理力使岩体崩解、破碎形成。粘性土主要是岩体与空气、水和各种水溶液相互作用形成。
1-2.请分析下列几组概念的异同点：①黏土矿物、黏粒、黏性土；②粒径、粒度和粒组。【答】黏土颗粒（黏粒）的矿物成分主要有黏土矿物和其他化学胶结构物或有机质，其中黏土矿物的结晶结构特征对黏性土的工程性质影响较大。黏土矿物实际上是一种铝-硅酸盐晶体，是由两种晶片交互层叠构成的。
黏土矿物颗粒一般为扁平状（或纤维状），与水作用后扁平状颗粒的表面带负电荷，但颗粒的（断裂）边缘，局部却带有正电荷。
黏性土由黏粒与水之间的相互作用产生，黏性土及其土粒本身大多是由硅酸盐矿物组成。
自然界中土一般都是由大小不等的土粒混合而组成的，也就是不同大小的土颗粒按不同的比例搭配关系构成某一类土，比例搭配（级配）不一样，则土的性质各异。土颗粒大小，通常以其直径大小表示，简称粒径，单位为mm。所谓土的颗粒大小组合情况在工程上就是按土颗粒（粒径）大小分组，称为粒组。每个粒组都以土粒直径的两个数值作为其上下限，并给以适当的名称，简言之，粒组就是一定的粒径区段，以毫米表示。土颗粒的大小是以其直径来表示，称为粒径(或粒度)，其单位一般采用毫米。
1-3.简述土中粒度成分与矿物成分的关系。
【答】粗颗粒土往往是岩石经物理分化形成的原岩碎屑，是物理化学性质比较稳定的原生矿物颗粒；细小土粒主要是化学风化作用形成的次生矿物颗粒和生成过程中有机物质的介入，次生矿物的成分、性质及其与水的作用均很复杂，是细粒土具有塑性特征的主要因素之一，对土的工程性质影响很大。
1-4.粒组划分时,界限粒径的物理意义是什么?
【答】界限粒组的物理意义是划分粒组的分界尺寸
1-5.粘土颗粒为什么会带电？
【答】研究表明，片状粘土颗粒的表面，由于下列原因常带有布平衡的负电荷。①离解作用：指粘土矿物颗粒与水作用后离解成更微小的颗粒，离解后的阳离子扩散于水中，阴离子留在颗粒表面；②吸附作用：指溶于水中的微小粘土矿物颗粒把水介质中一些与本身结晶格架中相同或相似的离子选择性地吸附到自己表面；③同晶置换：指矿物晶格中高价的阳离子被低
价的离子置换，常为硅片中的Si4+ 被Al3+置换，铝片中的Al3+被Mg2+
置换，因而产生过剩的未饱和的负电荷。④边缘断裂：理想晶体内部是平衡的，但在颗粒边缘处，产生断裂后，晶体连续性受到破坏，造成电荷不平衡。
1-6.毛细现象对工程有何影响？毛细带内为什么孔隙水压力为负值？
【答】自由水是存在于土粒表面电场影响范围以外的水。按其移动所受作用力的不同，可分为重力水合毛细水。
重力水是存在于地下的透水土层中的地下水，它是在重力或水头压力作用下运动的自由水，对土粒有浮力作用。重力水的渗流特征，是地下工程排水合防水工程的主要控制因素之一，对土的应力状态和开挖基槽、基坑以及修筑地下构筑物有重要影响。毛细水是存在于地下水位以上，受到水与空气交界处表面张力作用的自由水。在工程中，毛细水的上升高度和速度对于建筑物地下部分的防潮措施和地基土的浸湿、冻胀等有重要影响。
在水、气界面上，由于弯液面表面张力的存在，以及水与土粒表面的浸润作用，孔隙水的压力亦将小于孔隙内的大气压力。于是，沿着毛细弯液面的切线方向将产生迫使相邻粒挤紧的压力，这种压力称为毛细压力，毛细压力的存在使水内的压力小于大气压力，即孔隙水压力为负值。1-7.粘土的活动性为什么有很大差异？
【答】粘土颗粒（粘粒）的矿物成分主要有粘土矿物和其他化学胶结物或有机质，而粘土矿物
是很细小的扁平颗粒，颗粒表面具有很强的与水相互作用的能力，表面积（比表面）愈大，这种能力就愈强，由于土粒大小而造成比表面数值上的巨大变化，必然导致土的活动性的极大差异，如蒙脱石颗粒比高岭石颗粒的比表面大几十倍，因而具有极强的活动性。 1-8. 研究土的结构性有何工程意义，如何研究土的微观结构
【答】土的微观结构，简称土的结构，是指土粒的原位集合体特征，是由土粒单元的大小、
矿物成分、形状、相互排列及其联结关系，土中水性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。
首先通过对显微照片信息的提取，采用割补法画出的几何图形来近似代表复杂的结构单元体形态，从简化的图形中找出能够代表土微观结构的每个结构单元体的长轴方向和短轴方向的两个长度量数，运用四个角点的坐标求出长、短轴，用长轴和短轴之积来近似地代替结构单元体的几何面积，然后进行土颗粒的定向研究。
第二章
2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm 3
的环刀内，称得总质量为72.49g ，经105℃烘干至恒重为61.28g ，已知环刀质量为32.54g ，土粒比重为2.74，试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求汇出土的三相比例示意图，按三相比例指标的定义求解）。 解：3/84.17
.2154
.3249.72cm g V m =-==
ρ %3954
.3228.6128
.6149.72=--==
S W m m ω 3/32.17
.2154
.3228.61cm g V m S d =-==
ρ 069.149
.1021.11===
S V V V e 2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm 3
，含水量为34%，土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先推导公式然后求解）。 解：（1）V
V m W
V s sat ρρ?+=
W S m m m += S
W m m =
ω 设1=S m ρω
+=∴1V
W S S S V m d ρ=
W
S W S S S d d m V ρρ?=?=∴1
()()()()()()3
W S S W S S W W sat
cm /87g .1171
.20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+?+-?=++-=
+++???? ?
?-=+-++=+???? ???-++=
∴ρωρωρωρωρρωρρ
ω
ρρρωρW S d 有
（2）()3
'/87.0187.1cm g V
V V V V V V m V V m W sat W V S
sat W
V W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=
ρρρρρρρρρ （3）3
'
'
/7.81087.0cm kN g =?=?=ργ
或
3
'3/7.8107.18/7.181087.1cm
kN cm kN g W sat sat sat =-=-==?=?=γγγργ
2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3
，含水量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Dr ，并评定该砂土的密实度。
解：（1）设1=S V
()e
d e m m e m m V m W
S S S W S +?+=++?=++==
1111ρωωρ 整理上式得 ()()656.0177
.1167.2098.0111=-?+=
-?+=
ρ
ρωW
S d e
（2）595.0461
.0943.0656
.0943.0min max max =--=--=
e e e e D r （中密）
2-5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。 解：819.073.230.0=?=?=?==
S W
S W
S S W S W V d V V d V V e ωρρωρρ
3/50.1819
.011
73.21cm g e d V m W S S d =+?=+==
ρρ ()()3
/95.1819
.011
73.23.01111cm g e d e d d V V m W S W S W S W V s sat =+?+=+?+=+??+=+=
ρωρωρρρ 161733=-=-=P L p I ωω 查表，定名为粉质粘土
81.016
17
30=-=
-=
p
p
L I I ωω 查表，确定为软塑状态 第三章
3-1. 试解释起始水力梯度产生的原因。
【答】起始水力梯度产生的原因是，为了克服薄膜水的抗剪度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。
3-2. 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
【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，（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。
3-3. 拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场？
【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。
3-5.为什么流线与等势线总是正交的？
【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，（式3-22）即dqe=dqo 。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。 3-6.流砂与管涌现象有什么区别和联系？
【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。 3-7. 渗透力都会引起哪些破坏？
【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。
3-8、某渗透试验装置如图3-23所示。砂Ⅰ的渗透系数s cm k /1021
1-?=；砂Ⅱ的渗透系数
s cm k /10112-?=，砂样断面积A=200cm 2，试问：
（1）若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面出安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？
（2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗水量q 多大？ 解：（1）A L h
k A L h k 2
22121
60=- 整理得 2221)60(h k h k =-
cm k k k h 4010
110210260601
11
2112=?+???=+=--- 所以，测压管中水面将升至右端水面以上：60-40=20cm （2）s cm A L h k A i k q /2020040
40
10131222222=???=???
==- 3-9、定水头渗透试验中，已知渗透仪直径D=75mm ，在L=200mm 渗流途径上的水头损失
h=83mm ，在60s 时间内的渗水量Q=71.6cm 3，求土的渗透系数。 解：s cm t h A QL k /105.660
3.85.74
20
6.7122-?=????=???=
π
3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为30cm 2，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145cm ，经时段7分25秒观察水位差为100cm ，试验时的水温为20℃，试求试样的渗透系数。
解：s cm h h t t A aL k /104.1100
145ln 445304
4.04ln )(522112-?=???=-=
π
3-11、图3-24为一板桩打入透水土层后形成的流网。已知透水土层深18.0m ，渗透系数
s mm k /1034-?=，板桩打入土层表面以下9.0m ，板桩前后水深如图中所示。试求：
（1）图中所示a 、b 、c 、d 、e 各点的孔隙水
压力；
（2）地基的单位渗水量。 解：（1）kPa U W a 00=?=γ
kPa U W b 2.880.9=?=γ
kPa
U W c 2.137819418=???? ?
?
-?-=γ
kPa U W d 8.90.1=?=γ
kPa U W e 00=?=γ
（2）()s m A i k q /10129182
98
103377--?=-???
?=??= 第四章
4-1．何谓土中应力？它有哪些分类和用途？
【答】土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生土中应力。一般来说土中应力是指自重应力和附加应力。土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。自重应力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变形，因而仍将产生土体或地基的变形。附加应力它是地基产生变形的的主要原因，也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。 土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙应力两种。土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力。它是控制土的体积（变形）和强度两者变化的土中应力。土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力。
4-2．怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？
【答】我们把天然土体简化为线性弹性体。即假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限空间弹性体而采用弹性理论来求解土中应力。 当建筑物荷载应力变化范围比较大，如高层建筑仓库等筒体建筑就不能用割线代替曲线而要考虑土体的非线性问题了。
4-3．地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响？
【答】地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量 ，它使土体的固结沉降加大，故引起地表大面积沉降。 地下水位长期上升（如筑坝蓄水）将减少土中有效自重应力。
(1)、若地下水位上升至基础底面以上，它对基础形成浮力使地基土的承载力下降。 (2)、地下水位上升，如遇到湿陷性黄土造成不良后果（塌陷） (3)、地下水位上升，粘性土湿化抗剪强度降低。
4-4．基底压力分布的影响因素有哪些？简化直线分布的假设条件是什么？
【答】基底压力的大小和分布状况与荷载的大小和分布、基础的刚度、基础的埋置深度以及地基土的性质等多种因素。假设条件：刚性基础、基础具有一定的埋深，依据弹性理论中的圣维南原理。
4-5．如何计算基底压力和基底附加压力？两者概念有何不同？
【答】基地压力P 计算：P= (中心荷载作用下)，P= (偏心荷载作用下) 基地附加压力计算：Po=P-
基地压力P 为接触压力。这里的“接触”，是指基础底面与地基土之间的接触，这接触面上的压力称为基底压力。基底附加压力为作用在基础底面的净压力。是基底压力与基底处建造前土中自重应力之差，是引起地基附加应力和变形的主要原因。
4-6．土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？
【答】由外荷载引起的附加压力为主要原因。需要考虑实际引起的地基变形破坏、强度破坏、稳定性破坏。
4-7．在工程中，如何考虑土中应力分布规律？
【答】 由于附加应力扩散分布，他不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积相当大的范围之下。所以工程中：
(1)、考虑相邻建筑物时，新老建筑物要保持一定的净距，其具体值依原有基础荷载和地基土质而定，一般不宜小于该相邻基础底面高差的1-2倍；
(2)、同样道理，当建筑物的基础临近边坡即坡肩时，会使土坡的下滑力增加，要考虑和分析边坡的稳定性。要求基础离开边坡有一个最小的控制距离a.
(3)、应力和应变时联系在一起的，附加应力大，地基变形也大；反之，地基变形就小，甚至
可以忽略不计。因此我们在计算地基最终沉降量时，“沉降计算深度Zm ”用应力比法确定。 4-8、某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m ，3
/17m kN =γ；第二层粉质黏土厚
4m ，3
/19m kN =γ，73.2=s G ，%31=ω，地下水位在地面下2m 深处；第三层淤泥质黏土厚8m ，3/2.18m kN =γ，74.2=s G ，%41=ω；第四层粉土厚3m ，3
/5.19m kN =γ，
72.2=s G ，%27=ω；第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自重应力c σ，并绘出
c σ沿深度分布图。
解：（1）求'
γ
()()()()
()
ωγγωγγγγγγγγγγ+-=+-?=+-?=-=-=
111'Gs G G G G W W G W V W V V W S W S W S S W W S W W S W S S W S S
由上式得：3
'
2/19.9m kN =γ，3
'3/20.8m kN =γ，3
'
4/71.9m kN =γ，
（2）求自重应力分布
kPa h c 5.25175.1111=?==γσ
kPa h c 0.355.0195.25h 211=?+=+=‘
水γγσ ()kPa c 17.675.319.90.35h 4'2
c 2=?+=-+=’
水γσσ kPa c 132.7788.2067.17h 33c23=?+=+=’
γσσ kPa c 90.161371.9132.77h 44c34=?+=+=’γσσ
()kPa 9.3063.08.03.5W c44=+++=γσσ不透水层
4-9、某构筑物基础如图4-30所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680kN ，偏心距1.31m ，基础埋深为2m ，底面尺寸为4m ×2m 。试求基底平均压力p 和边缘最大压力p max ，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。 解：（1）全力的偏心距e
()31.1?=?+F e G F ()
m e 891.020*********
31.1=???+?=
（2）??
?
??±+=
l e A G F p 61min
max 因为()337.114891.06161±=??
? ???±=??? ??
±
l e 出现拉应力
故需改用公式()()kPa e l b G F p 301891.0242320246802232max =??
? ??-???+=??? ??-+=
（3）平均基底压力
k P a
A G F 1258
1000
==+（理论上）
k P a b e l A G F 3.150209.131000231000'
=??=??
?
??-=+ 或kPa p 5.15023012max ==（实际上） 4-10、某矩形基础的底面尺寸为4m ×2.4m ，设计地面下埋深为1.2m （高于天然地面0.2m ），设
计地面以上的荷载为1200kN ，基底标高处原有土的加权平均重度为18kN/m 3。试求基底水平面1点及2点下各3.6m 深度M 1点及M 2点处的地基附加应力Z σ值。 解：（1）基底压力 kPa A
G
F p 149202.14.241300=???+=+= （
2
）
基
底
附
加
压
力
kPa d p p m 1311181490=?-=-=γ
（3）附加应力
M 1点 分成大小相等的两块
8.12
6.32.1,2,4.2=====b z b l
m b m l
查表得108.0=C α 则
kPa M z 31.28131108.021=??=?σ
M 2点 作延长线后分成2大块、2小块
大块
8.12
6.33,
2,6=====b z b l
m b m l
查表得143.0=C α
小块
8.12
6
.38.1,
2,6.3=====b z b l
m b m l 查表得
129.0=C α
则 ()kPa p p c c cM M z 7.3131129.0143.02(220022=?-=-==?）小大ααασ 4-11、某条形基础的宽度为2m ，在梯形分布的条形荷载（基底附加压力）下，边缘（p 0）
max =200kPa ，
（p 0）min =100kPa ，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m 及6m 深度处的 Z σ值。
解：kPa p 1502
100
2000=+=
均 中点下 3m 处 5.10,3,0====b
z
b x m z m x ，，查表得 396.0=
c α
kPa z 4.59150396.0=?=σ
6m 处 30,
6,0====b
z
b x m z m x ，，查表得 208.0=
c α kPa z 2.31150208.0=?=σ
边缘，梯形分布的条形荷载看作矩形和三角形的叠加荷载
3m 处 ：
矩形分布的条形荷载
1.5
2
3
b z 5.0x ===，b ，查表343.0=?矩形
c α 4kPa .33100334.0z =?=?矩形σ 三角形分布的条形荷载
1.52
3
b z 10l ===，b ，查表938.0,734.021==t t αα kPa 34.7100*0734.01==?三角形z σ
38kPa .9100*9380.02==?三角形z σ
所以，边缘左右两侧的z σ为
kPa z 74.4034.74.331=+=σ kPa z 78.4238.94.332=+=σ
6m 处 ：
矩形分布的条形荷载
32
6
b z 5.0x ===，b ，查表198.0=?矩形
c α kPa 8.19100981.0z =?=?矩形σ 三角形分布的条形荷载
32
6
b z 10l ===，b ，查表0511.0,0476.021==t t αα kPa 76.4100*0476.01==?三角形z σ
kPa 11.5100*5110.02==?三角形z σ
所以，边缘左右两侧的z σ为
kPa z 56.2476.48.191=+=σ kPa z 91.2411.58.192=+=σ
第五章
5-1．通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标？如何求得？ 【答】 压缩系数， 压缩指数， 压缩模量
压缩系数 压缩指数 压缩模量
5-2．通过现场（静）载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标？ 【答】 可以同时测定地基承载力和土的变形模量。
5-3．室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量，为什么？
【答】土的弹性模量是指土体在侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。他的变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的残余变形两部分。而室内固结实验和现场载荷试验都不能提供瞬时荷载，它们得到的压缩模量和变形模量时包含残余变形在内的。和弹性模量由根本区别。 5-4．试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量，它们与材料力学中杨氏模量有什么区别？
【答】土的压缩模量Es 的定义是土在侧限条件下的竖向附加应力与竖向应变之比值。 土的压缩模量是通过土的室内压缩试验得到的。Es=
土的变形模量Eo 的定义是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值。土的变形模量时现场原位试验得到的。 Eo=
土的压缩模量和变形模量理论上是可以换算的：Eo=β·Es ，但影响因素较多不能准确反 映他们之间的实际关系。
土的弹性模量E 的定义是土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。 土的弹性模量由室内三轴压缩试验确定。
5-5．根据应力历史可将土（层）分为那三类土（层）？试述它们的定义。
【答】正常固结土（层） 在历史上所经受的先期固结压力等于现有覆盖土重。 超固结土（层） 历史上曾经受过大于现有覆盖土重的先期固结压力。 欠固结土（层） 先期固结压力小于现有覆盖土重。 5-6．何谓先期固结压力？实验室如何测定它？ 【答】天然土层在历史上受过最大固结压力（指土体在固结过程中所受的最大竖向有效应力），称为先期固结压力，或称前期固结压力。 先进行高压固结试验得到 e-lg p 曲线，用卡萨格兰德经验作图法求得。
5-7．何谓超固结比？如何按超固结比值确定正常固结土？
【答】在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比（OCR ）。OCR=1为正常固结土。
5-8．何谓现场原始压缩曲线？三类土的原始压缩曲线和压缩性指标由实验室的测定方法有河不同？
【答】现场原始压缩曲线是指现场土层在其沉积过程中由上覆盖土重原本存在的压缩曲线，简称原始压缩曲线。室内压缩试验所采用的土样与原位土样相比，由于经历了卸荷的过程，而且试件在取样、运输、试件制作以及试验过程中不可避免地要受到不同程度的扰动，因此，土 样的室内压缩曲线不能完全代表现场原位处土样的孔隙比与有效应力的关系。施黙特曼提出了根据土的室内压缩试验曲线进行修正得到土现场原始压缩曲线。 5-9.应力历史对土的压缩性有何影响?如何考虑?
【答】历史应力打会使土体压缩，前期压缩大，后期应力平衡后就不会继续产生压缩。工程
中应注意的是当荷载卸除后要考虑土体的回弹。尤其是历史应力较大的地区施工时涉及到土体开挖。
第六章
6-1．成层土地基可否采用弹性力学公式计算基础的最终沉浸量？
【答】不能。利用弹性力学公式估算最终沉降量的方法比较简便，但这种方法计算结果偏大。因为Eo不同。
6-2．在计算基础最终沉降量（地基最终变形量）以及确定地基压缩层深度（地基变形计算深度）时，为什么自重应力要用有效重度进行计算？
【答】固结变形由有效自重应力引起。
6-3．有一个基础埋置在透水的可压缩性土层上，当地下水位上下发生变化时，对基础沉降有什么影响？当基础底面为不透水的可压缩性土层时，地下水位上下变化时，对基础有什么影响？
【答】当基础埋置在透水的可压缩性土层上时：
地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量△σcz ，它使土体的固结沉降加大，基础沉降增加。
地下水位长期上升（如筑坝蓄水）将减少土中有效自重应力。是地基承载力下降，若遇见湿陷性土会引起坍塌。
当基础埋置在不透水的可压缩性土层上时：当地下水位下降，沉降不变。地下水位上升，沉降不变。
6-4．两个基础的底面面积相同，但埋置深度不同，若低级土层为均质各向同性体等其他条件相同，试问哪一个基础的沉降大？为什么？
【答】引起基础沉降的主要原因是基底附加压力，附加压力大，沉降就大。
（γm<20）Po=P－γm·d=F/A+20d－γm·d=F/A+（20－γm）d
因而当基础面积相同时，其他条件也相同时。基础埋置深的时候基底附加压力大，所以沉降大。
当埋置深度相同时，其他条件也相同时，基础面积小的基底附加应力大，所以沉降大。
6-5．何谓超固结比？在实践中，如何按超固结比值确定正常固结土？
【答】在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。
超固结比值等于1时为正常固结土
6-6．正常固结土主固结沉降量相当于分层总和法单向压缩基本公式计算的沉降量，是否相等？【答】不相同，因为压缩性指标不同。
6-7．采用斯肯普顿-比伦法计算基础最终沉降量在什么情况下可以不考虑次压缩沉降？
【答】对于软粘土，尤其是土中含有一些有机质，或是在深处可压缩压缩土层中当压力增量比（指土中附加应力与自重应力之比）较小的情况下，此压缩沉降必须引起注意。其它情况可以不考虑次压缩沉降。
6-8．简述有效应力原理的概念。在地基土的最终变形量计算中，土中附加应力是指有效应力还是总应力？
【答】饱和土中任一点的总应力σ总是等于有效应力加上孔隙水压力；或是有效应力σˊ总是等于总应力减去孔隙水压力。此即饱和土中的有效应力原理。土中的附加应力是指有效应力。6-9．一维固结微分方程的基本假设有哪些？如何得出解析解？
【答】一维固结理论的基本假设如下：
（1）土层是均质、各向同性和完全饱和的；
（2）土粒和孔隙水都是不可压缩的
（3）土中附加应力沿水平面是无限均匀分布的，因此土层的固结和土中水的渗流都是竖向的；（4）土中水的渗流服从于达西定律
（5）在渗透固结中，土的渗透系数 k和压缩系数都是不变的常数
（6）外荷是一次骤然施加的，在固结过程中保持不变
（7）土体变形完全是由土层中超孔隙水压力消散引起的
建立一维固结微分方程（式6-56） 然后根据初始条件和边界条件求解微分方程得出解析解。
6-10何为土层平均固结度？如何确定一次瞬时加载、一级加载和多次加载时的地基平均固结度？
【答】对于竖向排水情况，由于固结变形与有效应力成正比，所以某一时刻有效应力图面积和最终有效应力图面积之比值称为竖向平均固结度Uz 荷载一次瞬时施加情况的平均固结度：（p176） 一级或多级加载时的平均固结度：（式6-71）
6-11、某矩形基础的底面尺寸为4m ×2m ，天然地面下基础埋深为1m ，设计地面高出天然地面0.4m ，计算资料见图6-33（压缩曲线用例题6-1的）。试绘出土中竖向应力分布图（计算精度；
重度（kN/m 3
）和应力（kPa ）均至一位小数），并分别按分层总和法的单向压缩基本公式和规范修正公式计算基础底面中点沉降量（ak f p 75.00<）。
解：1、分层总和法单向压缩基本公式 （1） 求'
γ
()()()()
()
ωγγωγγγγγγγγγγ+-=+-?=+-?=-=-=
111'Gs G G G G W W G W V W V V W S W S W S S W W S W W S W S S W S S
又已知，粉质黏土的3
/1.19m kN =γ，72.2=s G ，
%31=ω和淤泥质黏土的
3/2.18m kN =γ，71.2=s G ，%40=ω
所以 '
γ分别为 3/2.9m kN 和3/2.8m kN
（2） 地基分层
基底面下第一层粉质黏土厚4m ，第二层淤泥质黏土未钻穿，均处于地下水位以下，分层厚度取1m 。
（3）地基竖向自重应力C σ的计算 0点：()kPa C 2.254.0118=+?=σ 1点：kPa C 4.3412.92.25=?+=σ 2点：kPa C 6.4312.94.34=?+=σ 3点：kPa C 8.5212.96.43=?+=σ 4点：kPa C 0.6112.88.52=?+=σ 5点：kPa C 2.6912.80.61=?+=σ 6点：kPa C 4.7712.82.69=?+=σ
（4）地基竖向附加应力z σ的计算
基础及其上回填土的总重 kN Ad G G 2804.15.2420=???==γ 基底平均压力 kPa A G F p 1204
5.2280
920=?+=+=
基底处的土中附加应力 kPa p p C 8.942.2512000=-=-=σ
计算基础中心点下由基础荷载引起的附加应力z σ，基础中心点可看作是四个相等小矩形荷载的公共角点，其长宽比6.125.1/2/==b l ，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m 各计算点的z σ。
点 l/b z/m z/b I c α
z σ
0 1.6 0 0 0.250 94.8 1 1.6 1 0.8 0.215 81.5 2 1.6 2 1.6 0.140 53.1 3 1.6 3 2.4 0.088 33.4 4 1.6 4 3.2 0.058 22.0 5 1.6 5 4.0 0.040 15.2 6
1.6
6
4.8
0.029
11.0
（5）地基分层自重应力平均值和附加应力平均值的计算，见表1。
（6）地基各分层土的孔隙比变化值的确定，见表1。 （7）地基压缩层深度的确定
按C z σσ2.0=确定深度下限：5m 深处k P a C 84.132.692.02.0=?=σ，
不够,84.132.15kPa z >=σ；6m 深处
k
P C 48.154.772.02.0=?=σ，
kPa z 48.150.11〈=σ，可以。
表1 分层总和法单向压缩公式计算的沉降量
点深度自重应力附加应力自重平均附加平均自重+附加曲线压前e 1i 压后e 2i 沉降量
0025.294.81 1.034.481.529.888.2118.00.8210.76133
2 2.043.653.139.067.3106.30.8180.76927
3 3.052.833.448.243.391.50.8080.77419
4 4.061.022.056.927.784.60.8000.782
105 5.069.215.265.118.683.70.7960.78376 6.0
77.411.0
73.313.186.40.7910.7816
土样4-1土样
4-2（8）基础的最终沉降量如下：
mm s s n
i i 10267101927331
=+++++=?=∑=
2、规范修正公式计算（分层厚度取1m ）
（1）计算0p
同分层总和法一样，kPa p p C 8.942.2512000=-=-=σ （2） 分层压缩模量的计算
分层深度自重平均附加平均自重+附加曲线压前e 1i 压后e 2i 压缩模量
01.029.888.2118.00.8210.761 2.682.039.067.3106.30.8180.769 2.503.048.243.391.50.8080.774 2.304.056.927.784.60.8000.782 2.775.065.118.683.70.7960.783
2.576.0
73.313.186.4
0.7910.781
2.35
土样4-1土样
4-2
（3） 计算竖向平均附加应力系数-
α 当z=0时，z -
α=0
计算z=1m 时，基底面积划分为 四个小矩形，即 ()4*25.125.24?=?
6.125.1/2/==b l ，8.025.1/1/==b z ，查表6-5有2395.0=-
α
基底下1m 范围内958.02395.0*4==-
α
详见下表。 Z(m) l/b z/b -
α
z -
α (z -α)i -( z -
α)i-1
Esi i s '?
∑?i
s
'
1 1.6 0.8 0.958 0.958 0.958 2.68 34 34
2 1.6 1.6 0.8316 1.6632 0.705 2.50 27 61
3 1.6 2.
4 0.7028 2.1084 0.44
5 2.30 18 79 4 1.
6 3.2 0.5988 2.3952 0.28
7 2.77 10 89 5 1.6 4.0 0.5176 2.58
8 0.193 2.57 7 96 6
1.6
4.8
0.4544
2.7264
0.138
2.35
6
102
（4） 确定计算深度
由于周围没有相邻荷载，基础中点的变形计算深度可按下列简化公式计算：
()()m b b z n 3.55.2ln 4.05.25.2ln 4.05.2=-=-=
（5） 确定s ?
计算n z 深度范围内压缩模量的当量值：
0011102110102101120//0n n n n s i i si n n n n s s sn
p z E A A E p z p z z p z z E E E αααααααα---
-------=-?? ?-? ???=??=
?????? ? ? ?-?-?-? ? ? ???????
+++∑∑00 2.7264
2.550.9580.70520.44520.28680.19280.13842.68
2.5 2.3 2.77 2.57 2.35p MPa p ?=
=??+++++ ?
??
查表（当ak f p 75.00<时）得：1.1=s ? （6） 计算地基最终沉降量
mm s s s i n
i s s 1121021.1'
1
'
=?=?==∑=??
6-12、由于建筑物传来的荷载，地基中某一饱和黏土层产生梯形分布的竖向附加应力，该层顶面和底面的附加应力分别为
kPa kPa z z 160240'
'==‘和σσ，顶底面透水（见图6-34）
，土层平
均
8
.4E 3
9M
.0a 88.0e ./2.0S 1
====-，，年，cm k 。试求：①该土层的最终沉降量；②当达到最终沉降量之半所需的时间；③当达到120mm 沉降所需的时间；④如果该饱和黏土层下卧不透水层，则达到120mm 沉降所需的时间。 解：①求最终沉降
mm H e a s z 166400216024088.011039.013=???
? ??++?=+=--σ
②%50==
s
s U t
t （双面排水，分布1） 查图6-26得 2.0=V T
()()年/964.0101039.01088.012.012
3
2m a e k c W v =???+=?+=--γ 2H t c T v v = 所以 )(83.0964
.0242.02年=?
??
???=
=v V c H T t
③当120mm s t =时
%72==
s
s U t
t 查图6-26得 42.0=V T )(74.1964
.02442.02
2年=?
?? ???=
=v V c H T t ④当下卧层不透水，120mm s t =时
与③比较，相当于由双面排水改为单面排水，即
年74.14
=t
，所以 年96.6474.1.=?=t 第七章
7-1. 土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？
【答】土的抗剪强度可表达为：τ f=σtan φ+C ；φ，C 称为抗剪强度指标，实质上它就是抗剪强度参数。
7-2. 同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？
【答】对于同一种土，抗剪强度指标与试验方法以及实验条件都有关系，不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指标是不同。
7-3. 何谓土的极限平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？ 【答】（1）土的极限平衡条件： 即（式：7-8，7-9）
土处于极限平衡状态时破坏面与大主应力作用面间的夹角为αf=45°+ φ/2 （2）当为无粘性土（C=0）时，（式：7-10,7-11）
7-4. 为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？
【答】因为在剪应力最大的平面上，虽然剪应力最大τmax ，但是它小于该面上的抗剪强度 τf ，所以该面上不会发生剪切破坏。剪切破坏面与小主应力作用方向夹角αf=45°+ φ/2 7-5. 试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。
【答】直剪试验土样的应力状态：σ3=0，σ1≠0；三轴试验土样的应力状态：σ3≠0，σ1≠0。直剪试验土样的大主应力作用方向与水平面夹角为90°。
7-7. 根据孔隙压力系数A 、B 的物理意义，说明三轴UU 和CU 试验中求A 、B 两系数的区别。 【答】孔隙压力系数A 为在偏应力增量作用下孔隙压力系数，孔隙压力系数B 为在各向应力相等条件下的孔隙压力系数，即土体在等向压缩应力状态时单位围压增量所引起的孔隙压力增量。
三轴试验中，先将土样饱和，此时B=1，在UU 试验中，总孔隙压力增量为△u=Δσ3+A （Δσ1－Δσ3），在CU 试验中，由于试样在Δσ3作用下固结稳定，故Δσ3=0，于是 总孔隙压力增量为：△u=△u1=A （Δσ1－Δσ3）
7-8、某土样进行直剪试验，在法向压力为100、200、300、400kPa 时，测得抗剪强度f τ考分别为52、83、115、145kPa ，试求：（a ）用作图法确定土样的抗剪强度指标c 和?；（b ）如果在土中的某一平面上作用的法向应力为260kPa ，剪应力为92 kPa ，该平面是否会剪切破坏？为什么？
解：
20
（kPa）
抗剪强度法向应力
（kPa）18
（a ）用作图法土样的抗剪强度指标c=20kPa 和0
18=? （b ）kPa tg c tg f 5.10420182600
=+=+?=?στ
f k P a
ττ?=∴92 所以， 为破坏。 7-9、某饱和黏性土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度kPa c u 70=，如果对同一土样进行三轴不固结不排水试验，施加周围压力kPa 1503=σ，试问土样将在多大的轴向压力作用下发生破坏？ 解：
u c =+2
3
1σσ
kPa c u 290150702231=+?=+=∴σσ
7-10、某黏土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，破坏时的孔隙水压力为f u ，两个试件的试验结果为：
试件Ⅰ：kPa u kPa kPa f 140,350,20013===σσ 试件Ⅱ：kPa u kPa kPa f 280,700,40013===σσ
试求：（a ）用作图法确定该黏土试样的'
',,φ?c c cu cu 和；（b ）试件Ⅱ破坏面上的法向有效应力
和剪应力；（c ）剪切破坏时的孔隙水压力系数A 。
解：
（kPa）
600
420
210120
34
400
350200
（kPa）
法向应力0
16700
抗剪强度
（a ）用作图法确定该黏土试样的0
''034,016,0====φ?c c cu cu 和
kPa f 12.186234452cos 212042*********cos 2
2
0'
3
'1'
3
'1'
=???
?
??+-++=-+
+=
ασσσσσkPa f 36.124)622sin(2
120
4202sin 2
0'
3
'1'
=?-=
-=
ασστ （c ）在固结不排水试验中，03=?u ，于是 ()311σσ?-?=?=?A u u ()()()
93.0200400350700140
28031=----=?-??=
σσu A
7-11、某饱和黏性土在三轴仪中进行固结不排水试验，得0
'
'
28,0==φc ，如果这个试件受到
kPa 2001=σ和kPa 1503=σ的作用，测得孔隙水压力kPa u 100=，问该试件是否会破坏？
为什么？ 解：()49kPa .13822845tg 100150002
1=???
?
??+-=‘极限
σ
100kPa
1002001=-=‘实际σ ’
极限‘实际
11σσ?，所以，不会破坏。 7-12、某正常固结饱和黏性土试样进行不固结不排水试验得kPa c u u 20,0==?，对同样的土进行固结不排水试验，得有效抗剪强度指标0
'
'
30,0==φc ，如果试样在不排水条件下破坏，试求剪切破坏时的有效大主应力和小主应力。
解：
（kPa）
法向应力400
2060
300
（kPa）
抗剪强度
40
23045'3'1002
'3
'1
=-????
??+=σσσσtg 解得：kPa kPa 20,60'3
'1==σσ
7-13、在7-12题中的黏土层，如果某一面上的法向应力σ突然增加到200kPa ，法向应力刚增加时沿这个面的抗剪强度是多少？经很长时间后这个面抗剪强度又是多少？ 解：①当kPa 200→σ 时，瞬间相当于不排水条件
这时0'=?σ，任何面的抗剪强度均为kPa c u 20= ②当∞→t 时，kPa 200'=→σσ，相当于排水条件 该面f τ必然满足kPa tg tg f 47.115302000
''=?==?στ
7-14、某黏性土试样由固结不排水试验得出有效抗剪强度指标0
'
'
22,24==φkPa c ，如果该试件在周围压力kPa 2003=σ下进行固结排水试验至破坏，试求破坏时的大主应力1σ。
解：
kPa tg tg tg c tg 76.5102
22452422224520024522450000
2'0'
'02
31=???
?
?
?+??+???? ??+=?
??
? ??+?+???? ??+=??σσ
第八章
8-1. 静止土压力的墙背填土处于哪一种平衡状态？它与主动、被动土压力状态有何不同？ 【答】 静止土压力时墙背填土处于弹性平衡状态，而主动土压力和被动土压力时墙背填土处极限平衡状态。
8-2. 挡土墙的位移及变形对土压力有何影响？
【答】挡土墙在侧向压力作用下，产生离开土体的微小位移或转动产生主动土压力；当挡土墙的位移的移动或转动挤向土体产生被动土压力。
8-3. 分别指出下列变化对主动土压力和被动土压力各有什么影响？（1）内摩擦角φ变大；（2）外摩擦角δ变小；（3）填土面倾角β增大；（4）墙背倾斜（俯斜）角α减小。
8-4. 为什么挡土墙墙后要做好排水设施？地下水对挡土墙的稳定性有何影响？
【答】如果挡土墙墙后没有考虑排水设施或因排水不良，就将使墙后土的抗剪强度降低，导致土压力的增加。此外，由于墙背积水，又增加了水压力。这是造成挡土墙倒塌的主要原因。 8-5、某挡土墙高5m ，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土重度3
/19m kN =γ，0
30=?，kPa c 10=，试确定：
（1）主动土压力强度沿墙高的分布；（2）主动土压力的大小和作用点位置。
解：在墙底处的主动土压力强度按郎肯土压力理论为
kPa c H a 12.2023045tan 10223045tan 519245tan 2245tan 0
002002
=???? ??-??-???? ??-??=?
??
?
?--??? ??-=??γσ 主动土压力为
()
()
()()
m
kN c cH H E a /3297.311910
223045tan 510223045tan 519212245tan 2245tan 212
2
2
20022≈=?+
-??--?=+
??? ??--??? ??-=γ
??γ 临界深度 (
)
m K c z a
82.123045tan 19/102/2000=????
?
????? ??-??==γ
主动土压力E a 作用在离墙底的距离为： ()()m z H 06.13/82.153/0=-=-
8-6、某挡土墙高4m ，墙背倾斜角020=α，填土面倾角0
10=β，填土重度3
/20m kN =γ，
030=?，0=c ，填土与墙背的摩擦角015=δ，如图8-25所示，试按库仑理论求：（1）主
动土压力大小、作用点位置和方向；（2）主动土压力强度沿墙高的分布。 解：根据015=δ、020=α、010=β、0
30=?， 查表得560.0=a K ，
由m kN K H E a a /6.892/560.04202/2
2=??==γ
土压力作用点在离墙底
m H 33.13
4
3==处 土压力强度沿墙高成三角形分布，墙底处 k P a zK a a 8.44560.0420=??==γσ
8-7、某挡土墙高6m ，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土分两层，第一层为砂土，第二层为粘性土，各层土的物理力学性质指标如图8-26所示，试求：主动土压力强度，并绘出土压力沿墙高分布图。
解：计算第一层填土的土压力强度
0245tan 10
210=??
? ??-=?γσz a
()
kPa h a 1223045tan 218245tan 00210
2111=-??=??
? ??-=?γσ
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。
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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。
重庆大学土力学课后习题部分答案
第一章 土的物理性质及工程分类 1.1 解：（1）A 曲线：卵石或碎石 （＞20mm ）占100﹣77=23% 砾粒 （20-2mm ）占 77﹣50=27% 砂粒 （2-0.075mm ）占 50﹣10=40% 粉粒 （＜0.075mm ）占 10% （2）A 曲线较平缓，说明A 土土粒粒度分布范围广，颗粒不均匀，故级配良好；而B 土曲线较A 土曲线陡，说明其粒度分布范围窄，土粒均匀，故级配不良。 （3）A 土 08.0d 10= 6.0d 30= 3.6d 60= 55408./06.3/d d 1060u >===C 25.10.08)/(3.6(0.6))/()(26010230c =?=?=d d d C 在1-3之间，故A 土级配好 B 土 15.0d 10= 35.0d 30= 74.0d 60= 59.474/0.15.0/d d 1060u <===C 1.100.15)/(0.74(0.35))/()(26010230c =?=?=d d d C 只满足一个条件，故级配不良 1.2 解：119g s =m 8g 119-127m m m s w ==-= %7 2.6119/8/m s w ===m w 0.6371-760.0672)/1.(112.71)/(1=+??=-+=ρw ρG e w s 3cm /76g .172/127/===V m ρ 3w s sat cm /04g .2637).0(1/637).07.(2e)(1/)(=++=++=ρe G ρ 3w sat cm /04g .1'=-=ρρρ 3cm /65g .172/119/===V m ρs d 38.9%0.637)0.637/(1)/(1=+=+=e e n 5%.282.7/0.6370.0672=?==/e wG S s r 比较密度：sat ρ>ρ>d ρ>'ρ
(完整版)土力学与地基基础习题集与答案第5章
第5章土的压缩性 一简答题 1．通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标？如何求得？【答】压缩系数压缩指数压缩模量 , 压缩系数压缩指数 压缩模量 2．通过现场（静）载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标？【答】可以同时测定地基承 载力和土的变形模量 3．室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量，为什么？【答】土的弹性模量是指土体在侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。他的变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的残余变形两部分。而室内固结实验和现场载荷试验都不能提供瞬时荷载，它们得到的压缩模量和变形模量时包含残余变形在内的。和弹性模量由根本区别。 4．试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量，它们与材料力学中杨氏模量有什么区别？5．根据应力历史可将土（层）分为那三类土（层）？试述它们的定义。【答】正常固结土（层）在历史上所经受的先期固结压力等于现有覆盖土重。超固结土（层）历史上曾经受过大于现有覆盖土重的先期固结压力。欠固结土（层）先期固结压力小于现有覆盖土重。 6．何谓先期固结压力？实验室如何测定它？【答】天然土层在历史上受过最大固结压力（指土体在固结过程中所受的最大竖向有效应力），称为先期固结压力，或称前期固结压力。先进行高压固结试验得到曲线，在用A.卡萨格兰德的经验作图法求得。 7．何谓超固结比？如何按超固结比值确定正常固结土？【答】在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。 8．何谓现场原始压缩曲线？三类土的原始压缩曲线和压缩性指标由实验室的测定方法有河不同？【答】现场原始压缩曲线是指现场土层在其沉积过程中由上覆盖土重原本存在的压缩曲线，简称原始压缩曲线。室内压缩试验所采用的土样与原位土样相比，由于经历了卸荷的过程，而且试件在取样、运输、试件制作以及试验过程中不可避免地要受到不同程度的扰动，因此，土样的室内压缩曲线不能完全代表现场原位处土样的孔隙比与有效应力的关系。施黙特曼提出了根据土的室内压缩试验曲线进行修正得到土现场原始压缩曲线。 9．应力历史对土的压缩性有何影响？如何考虑？ 二填空题 1．压缩系数= ，表示压力范围=，= 的压缩 系数，工程上常用评价土的压缩性的高低。 2．可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有压缩系数、压缩指数、压缩模量。
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？
土力学地基基础章节计算题及答案
章节习题及答案 第一章 土的物理性质 1 有一块体积为60 cm 3的原状土样，重 N, 烘干后 N 。 已只土粒比重（相对密度）s G =。求土的天然重度、天然含水量w 、干重度d 、饱和重度 sat 、浮 重度 ’、孔隙比e 及饱和度S r 解：分析：由W 和V 可算得，由W s 和V 可算得d ，加上G s ，共已知3个指 标，故题目可解。 36 3kN/m 5.1710601005.1=??==--V W γ 3 6 3s d kN/m 2.1410601085.0=??==--V W γ 3w s w s kN/m 7.261067.2=?===∴γγγγs s G G %5.2385 .085 .005.1s w =-== W W w 884.015 .17) 235.01(7.261)1(s =-+=-+= γγw e (1-12) %71884 .06 .2235.0s =?=?= e G w S r (1-14) 注意：1．使用国际单位制； 2． w 为已知条件， w =10kN/m 3； 3．注意求解顺序，条件具备这先做； 4．注意各的取值范围。 2 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 解：分析：加水前后M s 不变。于是： 加水前： 1000%5s s =?+M M （1） 加水后： w s s 1000%15M M M ?+=?+ （2） 由（1）得：kg 952s =M ，代入（2）得： kg 2.95w =?M 注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，s w M M w = 。 3 用某种土筑堤，土的含水量w ＝15％，土粒比重G s ＝。分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等＝16kN/ m 3，夯实达到饱和度r S ＝85%后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。 解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有： 2 211s 11e h e h h +=+= （1） 由题给关系，求出： 919.0116 ) 15.01(1067.21)1(s 1=-+??=-+= γγw e 471.085 .015.067.2s 2=?== r S w G e 代入（1）式，得： m 383.05.0919 .01471 .011)1(1122=?++=++= e h e h
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____。
土力学课后练习册答案
第一章：土的物理性质及工程分类 名词解释 1、土粒级配：是指土中各粒组的相对百分含量，或土中中各粒组占总质量的百分数。 2、不均匀系数：用来描述土粒的不均匀性大小的指标。用公式表示 10 60 d d C u = 3、曲率系数：用来反映颗分曲线的整体形状和细粒含量多少的指标。用公式表示 10 602 30)(d d d C c = 4、液限：是指土体处于可塑态和流动态的界限含水率，用w l 表示。 5、塑限：是指土体处于可塑态和半固态的界限含水率。用w p 表示。 6、塑性指数：表示粘性土呈可塑状态的含水率的变化围，其大小等于液限与塑限的差值（去百分号）。用公式表示100)(?-=p l p w w I 7、液性指数：表征了粘性土的天然含水率和界限含水率之间的相对关系，用来区分天然土所处的状态。用公式表示p p p l p l I w w w w w w I -= --= 8、最大干密度：在击实曲线中，当土的含水率增加到某一值时，干密度可以达到了最大 值，这一干密度称为最大干密度，用ρdmax 表示。 9、最优含水率：在击实曲线中，当土的含水率增加到某一值时，干密度可以达到了最大值，这一含水率称为最优含水率，用w op 表示。 10、灵敏度：原状土的单轴抗压强度与重塑土的单轴抗压强度之比。用公式表示u u t q q S = 简答 1、A 土样的孔隙比小于B 土样的孔隙比，那么A 土样一定比B 土样密实么？为什么？ 答：不一定；如果对于同一种土来说，孔隙比的大小可以反映出土的密实程度；而对于不同土来说，仅仅用孔隙比是无法判断土的密实程度的，还与土样的物理性质有关。 2、什么是颗分试验？有几种方法？适用围是什么？ 答：测定土体中各粒组的质量占总土重百分数，确定各粒径分布围的试验。常用方法有：筛分法，适用于粒径d ≥0.075mm 且P ≥90%的粗粒土；密度计法，适用于粒径d ≤0.075mm 且P ≥90%的细粒土。对于粗细混合土可采用联合测定法。 3、在土的物理性质指标中，哪些是基本（直接）指标？如何测定？ 答：土的基本指标有密度（湿密度或天然密度）ρ，采用环刀法测定；土粒比重G s ，采用比重瓶法测定；含水率w ，采用烘干法测定。
土力学题库及答案讲解
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 。
土力学部分答案
第4章土中应力 一简答题 1何谓土中应力？它有哪些分类和用途？ 2?怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？ 3?地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响？ 4?基底压力分布的影响因素有哪些？简化直线分布的假设条件是什么？ 5 ?如何计算基底压力门和基底附加压力」■' ?两者概念有何不同？ 6. 土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？ 7. 在工程中，如何考虑土中应力分布规律？ 二填空题 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
(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)91kPa ; (B)81kPa ; (C)72kPa ; (D)41kPa &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 1.5m ，室内地面比 室外地面高0.3m ，基础底面积为 4m 2，地基土的重度为17kN/m 3，则基底压力为( )。 (A)229.7kPa ； (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( )。 (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0.25，则该点的侧向自重应力为( )。 (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( )。 (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( )。 (A)17 kN/m 3 ; (B)18 kN/m 3 ； (C)20 kN/m 3 ; (D)22 kN/m 3 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)…1 ; (B) 「打';(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)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)1.5b ; (B)2b ; (C)2.5b ; (D)3b ; 力相等，则两基础角点下附加应力之间的关系是( (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 (C) 大尺寸基础角殿下 z 深度处应力与小尺寸基础焦点下 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)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( )。 (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( )。 (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 P o =P —' m d , d 为()。 (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 四、判断改错题 1. 在均质地基中，竖向自重应力随深度线性增加，而侧向自重应力则呈非线性增加 2. 由于土中自重应力属于有效应力，因而与地下水位的升降无关 16.已知两矩形基础，一宽为 2m,长为4m,另 宽为4m,长为8m,若两基础的基底附加压 )° 2z 深度处应力相等 2z 深度处应力相等
土力学标准答案.doc
土力学标准答案 1.4.2 1． 根据界限粒径200mm 、20mm 、2mm 、0.075mm 、0.005mm 把土粒分为六大粒組： 漂 石 、 印石 、 圆砾 、沙粒、粉粒和粘粒。 2． 土的饱和度，为土中孔隙被水充满的 体积 与 空隙体积 之比。 3． 粘性土的塑性指数越大，说明土中粘粒含量越 高 ；液性指数是用来判断软硬状态。 4． 地下水位上升时，在被浸湿的粘性土层中， 土粒相对密度 、和 塑性指数 。 5． 衡量天然状态下粘性土结构性强弱的指标是灵敏度，该指标的值越大，表明土的结构性 越强，受扰动后土的强度降低越 多 。 1.5.1 1. 土是由构成土骨架的 固体颗粒 、土骨架空隙中的 水 以及其他组成的三相体系。 2. 粘土矿物的主要代表性矿物为 蒙脱石 ，高岭石、伊利石 。 3. 土粒相对密度用比重瓶法测定。土的含水量一般用 烘干法 测定。土的重度一般用 环刀法 测定。 4. 液性指数I L = ，工程上用I L 来判别土的状态，I L 越大，土越 软 。 5. 土的三个基本指标为天然重度、 含水量 、 土粒相对密度 。 6. 若砂土的相对密度D r =0，则表示砂土处于 最松散 状态；若D r =1，则表示砂土处于 最密实 状态。 7. 砂土密实度按标准贯入实验锤击数可分为 松散 、 稍密 、中密和密实四种。 8. 粘性土由半固态转到 可塑 状态的界限含水量称为塑限，由可塑状态转到 流动 状态的界限含水量称为液限。 9. 土中液态水可分为 结合水 和自由水两大类，自由水又可分为重力水和 毛细水 。 10. 某粘性土经实验测得ω=55%,ωL =50%,ωp =31.5%,则I p = 18.5 ，I L = 1.27 。 11. 不均匀系数越大，颗粒级配越 不均匀 。为了获得较大密实度，应选择级配 良好 的土作为填方或沙垫层的材料。 12. 土中结构一般分为单粒结构、 蜂窝状结构 和 絮凝状结构 三种形式。 13. 土体相对密度D r 的公式是 D r = ,D r 等于 1 时砂土处于最紧密状态。 14. 土的塑限是指土的可塑状态与半固态之间的含水量界限值，用 ωp 符号表示。 15. 影响土的压实性的因素，主要包括土的含水量、击石功能与土的级配等。 16. 砂土的密实度由孔隙比、土体的相对密度和标准锤击数等三个指标确定。 17. 粘性土的塑性指数越大，说明土中粘粒含量越高。当液性指数I L ＞1时，土处于流动状态。 18. 当液性指数I L 的表达式p p I ωω-，它是评价粘性 土软硬状态 的指标。 19. 土的饱和度S r 是孔隙水的体积与孔隙体积之比，土的孔隙比是孔隙体积与土粒体积之比。 20. A 、B 两种土样，A 土样的粒径级配曲线较B 土样的陡，那么粒径级配相对良好的是 B ，颗粒比较均匀的是 A 。 21. 同一种土中，有不同种重度指标，sat γ，'γ，d γ，γ，其数值大小顺序为“sat γ＞γ＞ d γ＞'γ”，其中sat γ与'γ的关系式为“'γ=sat γ-ωγ”
(完整版)土力学简答题答案2..
一、简答题 1.什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？ 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？ 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。 5.什么是土的构造？其主要特征是什么？ 6.试述强、弱结合水对土性的影响。 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？ 8.土颗粒的矿物质按其成分分为哪两类？ 9.简述土中粒度成分与矿物成分的关系。 10.粘土的活动性为什么有很大差异？ 11.粘土颗粒为什么会带电？ 第1章参考答案 一、简答题 1.【答】 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. 【答】 3. 【答】 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. 【答】 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。
土力学试题含答案
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）
土力学习题及答案-第七章
第7章土的抗剪强度 指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？ 定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？ 平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？ 点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？ 验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。 验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。 系数A、B的物理意义，说明三轴UU和CU试验中求A、B两系数的区别。 土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点？同一种土其强度值是否为一个定值？为什么？ 强度的因素有哪些？ 剪应力面是否就是剪切破裂面？二者何时一致？ 同的试验方法会有不同的土的强度，工程上如何选用？ 土的抗剪强度表达式有何不同？同一土样的抗剪强度是不是一个定值？为什么？ 度指标是什么?通常通过哪些室内试验、原位测试测定? 验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法？工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标？ 的优缺点。【三峡大学2006年研究生入学考试试题】 坏的极限能力称为土的___ _ ____。 剪强度来源于____ _______。 力极限平衡状态时，剪裂面与最大主应力作用面的夹角为。 抗剪强度库仑定律的总应力的表达式，有效 。 度指标包括、。 量越大，其内摩擦角越。 ，，该点最大剪应力值为，与主应力的夹角为。 土，若其无侧限抗压强度为，则土的不固结不排水抗剪强度指标。 ，，该点最大剪应力作用面上的法向应力为，剪应力为 某点应力状态的莫尔应力圆处于该土的抗剪强度线下方，则该点处于____________状态。 2005年招收硕士学位研究生试题】
土力学课后习题答案(清华大学出版社)
第一章 1-1： 已知：V=72cm3m=129.1g m s=121.5g G s=2.70 则： 129.1121.5 6.3% 121.5 s s m m w m -- === 3 3 3 3 129.1 *1017.9/ 72 121.5 45 2.7 724527 1.0*27121.5 *1020.6/ 72 s s s V s sat w V s sat sat m g g KN m v m V cm V V V cm m V m g g g KN m V V γρ ρ ρ γρ ==== === =-=-= ++ ===== 3 3 20.61010.6/ 121.5 *1016.9/ 72 sat w s d sat d KN m m g KN m V γγγ γ γγγγ '=-=-= === ' >>> 则 1-2： 已知：G s=2.72 设V s=1cm3 则 3 3 3 3 2.72/ 2.72 2.72 *1016/ 1.7 2.720.7*1 *1020.1/ 1.7 20.11010.1/ 75% 1.0*0.7*75%0.525 0.525 19.3% 2.72 0.525 2.72 1. s s s d d s V w w r w w V r w s w s g cm m g m g g KN m V m V g g KN m V KN m m V S g m w m m m g g V ρ γρ ρ γρ γγγ ρ γρ = = ==== ++ ==== '=-=-= = === === ++ === 当S时， 3 *1019.1/ 7 KN m =
土力学课后习题答案(中国铁道出版社)
第三章 土中应力和地基应力分布 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： x σ＝10kPa ， y σ＝10kPa ，z σ＝40kPa ，xy τ＝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1σ和3σ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？ 3-1 分析：因为0==yz xz ττ，所以z σ为主应力。 解：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： k P a 21))2(40(5.0)(21 31=--?=-=σσR 圆心坐标为： k P a 19))2(40(5.0)(2 1 31=-+?=+σσ 由此可以画出应力圆并表示出各面之间的夹角。易知大主应力面与x 轴的夹角为90?。 注意，因为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。有同学还按材料力学的正负号规定进行计算。 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?1σ—?3σ 压力），同时测得孔隙压为60 kPa ，求算孔隙压力系数 A 和B ？ 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，使管中水面高出容器溢水面 。若砂样孔隙比e ＝0.7，颗粒重度s γ＝26.5 kN/m 3 ，如图3－42所示。求： （1） 当h ＝10cm 时，砂样中切面 a －a 上的有效应力？ （2） 若作用在铜丝网上的有效压力为0.5kPa ，则水头差h 值应为多少？ 图3－42 习题3－3图 3-3 解：（1）当cm 10=h 时，4.025 10 ==?= L h i ，3w s kN/m 70.97.01105.26e 1=+-=+-='γγγ kPa 57.0)4.0107.9(1.0)(w 2a =?-?=-'='i h γγσ
土力学试题与答案 - 副本
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（）。
土力学课后习题答案
第一章 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）=2.67 。求土的天然重度g 、天然含水量、干重度g d 、饱和重度g sat 、 浮重度g ' 、孔隙比 e 及饱和度S r 1-8 解：分析：由W 和V 可算得g ，由W s 和V 可算得g d ，加上G s ，共已知3 个指标，故题目可解。 (1-12) (1-14) 注意： 1 ．使用国际单位制； 2 ．g w 为已知条件，g w =10kN/m 3 ； 3 ．注意求解顺序，条件具备这先做； 4 ．注意各g 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：（ 1 ） 加水后：（ 2 ） 由（ 1 ）得：，代入（ 2 ）得： 注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，。
1 －11 用某种土筑堤，土的含水量＝15 ％，土粒比重G s ＝2.67 。分层夯实，每 层先填0.5m ，其重度等g ＝16kN/ m 3 ，夯实达到饱和度＝85% 后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。 1-11 解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有： （ 1 ） 由题给关系，求出： 代入（ 1 ）式，得： 1-12 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＝75% ，试求土样在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。 1-13 设有悬液1000 cm 3 ，其中含土样0.5 cm 3 ，测得土粒重度＝27 kN/ m 3 。当悬液搅拌均匀，停放2min 后，在液面下20 处测得悬液比重G L ＝ 1.003 ，并测得水的黏滞系数η ＝ 1.14 × 10 － 3 ，试求相应于级配曲线上该点的数据。 1-14 某砂土的重度＝17 kN/ m 3 ，含水量w ＝8.6% ，土粒重度＝26.5 kN/ m 3 。其最大孔隙比和最小孔隙比分别为0.842 和0.562 求该沙土的孔隙比e 及相对密实度Dr ，并按规范定其密实度。 1 1 -14 已知：=17kN/m 3 ，w =8.6% ，g s =26.5kN/m 3 ，故有： 又由给出的最大最小孔隙比求得 D r =0.532 ，所以由桥规确定该砂土为中密。 1 －15 试证明。试中、、分别相应于 e max 、e 、e min 的干容重 证：关键是 e 和g d 之间的对应关系： 由，需要注意的是公式中的 e