土力学期末考题讲课讲稿

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A 西南交通大学2004—2005学年第二学期考试试卷
课程：土力学
自然班教学班姓名学号
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. 自重应力增大，附加应力线性减小
B. 自重应力增大，附加应力非线性减小
C. 自重应力增大，附加应力不变
D. 自重应力不变，附加应力线性减小
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）
9. 取饱和粘土土样进行固结试验，试样厚2cm ，30分钟后固结度达到90％。

若实际饱和粘土层厚5m ，上、下均为粗砂层，则达到同样固结度所需的时间约为 年。

A. 14.27
B. 3.57
C. 1.78
D. 0.89
10. 某粘性土的粘聚力为20kPa ，内摩擦角为25o ，则进行单轴试验时，它所能承受的最大竖向压力为 kPa 。

A. 98.56
B. 62.78
C. 26.48
D.16.23
11. 对砂性土，判断土中一点发生破坏的条件是 。

A. 131311tan 22σσϕσσ≤-（+）（）
B. 131311
tan 22σσϕσσ≥-（+）（）
C. 131311
sin 22
σσϕσσ≤-（+）（）
D. 131311
sin 22
σσϕσσ≥-（+）（）
12. 对同一个基础，下列荷载中数值最小的是 。

A. 临塑荷载a p B. 极限荷载u p C. 临界荷载4
1p D. 临界荷载3
1p
13. 挡土墙后面的填土为中砂，其内摩擦角为28o ，墙背铅垂，土面水平，则按朗肯土压理论，主动土压力时，土中破坏面与墙背面的夹角为 。

A. 0
B. 31o
C. 45o
D. 59o
14. 挡土墙后有三层不同的砂土，其主动土压力的分布形式如下图所示。

由土层1与土层2交界面处的土压变化可知， 。

A. 21γγ>
B. 21γγ<
C. 21ϕϕ>
D. 21ϕϕ<
15. 挡土墙后面的填土为砂土，其内摩擦角为30o ，墙背铅垂光滑，土面与水平面的夹角为10o 。

现按库仑土压力理论计算，当处于主动土压力状态时，滑面与水平面的夹角为45o ，由此可知，滑面上合力的方向与铅垂面的夹角为 。

A. 15o
B. 30o
C. 35o
D. 75o
四、计算选择题（单选）（选择正确答案并写出计算过程，答案不正确、无过程、过程不正确均不得分。

每题4分，共24分）
1. 土样1和土样2的截面相等，长度是土样2的0.5倍。

在恒定的水头作用下，水流过土样1和土样2，若流经土样1时的水头损失占总水头损失的20%，则土样2的渗透系数是土样1的倍。

A. 0.667
B. 0.333
C. 0.5
D.0.25
3. 图示长方形基础上作用一竖向偏心荷载400kN P =，2m 0.e =，为保证基底的最大压应力小于200kPa ，则其另一边的宽度至少应大于 m 。

A. 2.0
B. 1.6
C. 1.5
D. 1.2
4. 测得某粘性土的kPa c 20=，o
14=ϕ。

再取该土进行常规三轴试验，若当前应力状态为kPa 1201=σ，kPa 503=σ，则液压降低 kPa 后，土样发生破坏。

A. 20.54
B. 23.54
C. 24.54
D. 41.08
ϕϕσσϕϕσσσσcos sin )2(2
1
cos sin )(21)(21313131⋅+-+=⋅++=-c p c kPa c p 54.20sin )
(21
cos sin )(213131=--⋅++=ϕ
σσϕϕσσ
5. 某浅埋基础，底面为边长4m 的正方形，埋深2m ，基底以上为细砂，相应的1 1.5k =，
2 3.0k =，0200kPa σ=，重度为173kN/m 。

基底以下为中砂，相应的0.21=k ，2 4.0k =，
0350kPa σ=，重度为18 3kN/m ；则其地基容许承载力为 kPa 。

（提示：01122[](2)(3)k b k H σσγγ=+-+-）
A. 401
B. 404
C. 418
D. 422
6. 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
五、计算题 （共计28分）
1. 用某种土填筑路堤，每层填土的厚度为0.5m 。

已测得土粒的=s G
2.6，夯实前土的容重
3/16m kN =γ，含水量%15=w ；夯实后，要求土的干重度d γ达到3/2.18m kN ，试计算刚
好满足该要求时，每层填土夯实后的厚度。

（计算时水的重度w γ取为103
/m kN ）
（本题10分）
2. 如下图所示，水由底部流经土样后从顶部溢出，土样的饱和重度为193
/m kN 。

在a —a 及c —c 处各引一测压管，现测得c —c 处管内的水柱高cm h 65c =，试问a —a 处的水柱高a h 为多少？ 该截面处的竖向有效应力为多少？（计算时水的重度w γ取为10kN m /3）（本题6分）
3. 图示条形基础，基础底面以上为杂填土，其重度为16kN/m 3；基底以下为粉质粘土，其重度为18kN/m 3，压缩试验结果如下表所示。

现采用分层总和法计算地基沉降：各分层的厚度均为1.2m ，基底净压力所产生的竖向应力z σ如图中所示，试计算第2层的压缩量。

（本题12分）
粉质粘土的e —p 试验结果
带状三角形分布荷载的应力系数k
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B 西南交通大学2004—2005学年第二学期考试试卷
课程：土力学
自然班教学班姓名学号
一、解释或说明（每题2分，共10分）
1. 孔隙率
2. 液性指数
3. 临塑荷载
4. 被动土压力
5. 超固结土
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. 与粒径组成相比，矿物成分对粘性土性质的影响更大。

（ ） 2．灵敏度是反映砂土结构性的重要指标。

（ ） 3．在土体变形计算时，通常假设土粒是不可压缩的。

4．压缩系数越小，土的压缩性越高。

（ ）
5．在固结开始后，饱和粘土层与透水层接触面处的超孔隙水压始终为零。

（ ） 6．饱和粘土不排水剪的强度线（总应力）是一条水平线。

（ ） 7．临塑荷载是指塑性区最大深度等于基础埋深时所对应的荷载。

（ ） 8．若墙背光滑，则无法得到库仑土压理论中的力矢三角形。

（ ）
三、单项选择题（每题2分，共30分）
1．对粒径分布曲线，下列说法中， 是正确的。

A. u C 越大，表示颗粒越均匀
B. c C 越大，表示颗粒越均匀
C. c C 过小，表明中间颗粒偏少
D. u C 越大，中间颗粒越多
2．使粘性土具有可塑性的孔隙水主要是 。

A. 强结合水
B. 弱结合水
C. 毛细水
D. 自由水
3．下列重度中，量值最小的是 。

A. γ'
B.
γ C. d γ D. sat γ
4．某填土的最优含水量为25%，所取松土的含水量为20％，为使其达到最优含水量，每1000kg 松土中应加水 kg 。

A. 60
B. 50.3
C. 41.7
D. 35.2
5. 下列关系式中，不正确的是 。

A. s s w G γγ= B. s r wG S e =
C. 1s w
γ
γ=+ D. (1)s d e γγ=+ 6. 测得某中砂的最大、最小及天然状态的孔隙比分别为0.85、0.62、0.71，其相应的相
对密实度为 。

A. 0.39
B. 0.41
C. 0.51
D. 0.61
7. 地基表面作用着均匀满布荷载，由此可知，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，自重应力减小 C. 附加应力不变，自重应力增大 D. 附加应力线性增大，自重应力增大
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，有效应力最大的位置在粘土层的 。

A. 底部
B. 顶部
C. 正中间
D. 各处（沿高度均匀分布）
9. 取饱和粘土土样进行固结试验，试样厚2cm ，15分钟后固结度达到90％。

若实际饱和粘土层厚5m ，上为粗砂层，下为不透水的基岩，则达到同样固结度所需的时间约为 年。

A. 7.13
B. 3.57
C. 1.78
D. 0.89
10. 取坚硬粘土进行单轴试验，土样破坏时的压力为60kPa ，破裂面与铅垂方向的夹角为40o ，由此可推得该粘土的粘聚力为 kPa 。

A. 21.12
B. 25.17
C. 40.45
D.64.34
11. 砂土直剪试验时，剪切破坏面上的 最大。

A. 正应力 B. 正应力与剪应力之比
C. 剪应力
D. 剪应力与正应力之比 12. 对同一个基础，下列荷载中数值最大的是 。

A. 临塑荷载a p
B. 极限荷载u p
C. 临界荷载4
1p D. 临界荷载3
1p
13. 挡土墙后的填土为中砂，其内摩擦角为28o ，墙背铅垂，土面水平，则按朗肯土压理论，被动土压力时，土中破坏面与墙背面的夹角为 。

A. 0
B. 31o
C. 45o
D. 59o
14. 挡土墙后有三层不同的砂土，其主动土压力的分布形式如图中所示。

由土层2与土层3交界面处的土压变化可知， 。

A. 32γγ>
B. 32γγ<
C. 32ϕϕ>
D. 32ϕϕ<
15. 挡土墙后的填土为砂土，其内摩擦角为30o，墙背铅垂，墙与土之间的摩擦角为15o，土面与水平面的夹角为10o。

现按库仑土压理论计算，当处于被动土压力状态时，滑面与水平面的夹角为25o，由此可知，滑面上合力的方向与铅垂面的夹角为。

A. 15o
B. 35o
C. 45o
D.55o
四、计算选择题（单选）（选择正确答案并写出计算过程，答案不正确、无过程、过程不正确均不得分。

每题4分，共24分）
1. 土样1的长度是土样2的2倍，两土样截面相等。

在恒定的水头作用下，水流过土样1和土样2，若土样1的渗透系数是土样2的2倍，则水流过土样1的水头损失占总水头损失的%。

A. 20
B. 25
C. 50
D.75
4. 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
5. 某浅埋基础，底面为边长4m 的正方形，埋深2m ，基底以上为中砂，相应的0.21=k ，
2 4.0k =，0350kPa σ=，重度为18 3kN/m ；基底以下为细砂，相应的1 1.5k =，2 3.0k =，
0200kPa σ=，重度为173kN/m 。

则地基容许承载力为 kPa 。

（提示：01122[](2)(3)k b k H σσγγ=+-+-）
A. 251
B. 254
C. 268
D. 272
6. 挡土墙后的填土为：上层砂土，其3
118kN/m =γ，o
130=ϕ，厚度2m 1=h ；下层为粘性土，其3
219kN/m =γ，o
220=ϕ，15kPa =c ，厚度4m 2=h 。

则粘性土中裂缝的深
度为 m 。

A. 0.25
B. 0.36
C. 0.62
D. 0.84
五、计算题 （共计28分）
1. 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
/m kN ）（本题10分）
2. 如图所示，水由底部流经土样后从顶部溢出，土样的饱和重度为193
/m kN 。

在a —a 和c —c 截面处各引一测压管，测得两管内水柱的高差cm h 12=，试问若在c —c 处引测压管，相应的水柱高为多少？c —c 截面的竖向有效应力为多少？（计算时水的重度γw 取为10kN m /3） （本题6分）
3. 图示条形基础，基础底面以上为杂填土，其重度为16kN/m 3；基底以下为粉质粘土，其重度为18kN/m 3，压缩试验结果如下表所示。

现采用分层总和法计算地基沉降：各分层的厚度均为1.2m ，基底净压力所产生的竖向应力z σ如图中所示，试计算第3层的压缩量。

（本题12分）
粉质粘土的e —p 试验结果
带状均布荷载的应力系数k
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带状三角形分布荷载的应力系数k
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