土力學(xué)復(fù)習(xí)題

一．填空題（共30分，2分／空）1.工程上常以土中顆粒直徑大于0.075mm的質(zhì)量占全部土粒質(zhì)量的50％作為第一個(gè)分類的界限，大于50％的稱為粗粒土，按其粒徑級(jí)配再分成細(xì)類；小于50％的稱為細(xì)粒土按其塑性指數(shù)再分成細(xì)類。2．作為一種松散介質(zhì)，土體具有不同于一般理想剛體和連續(xù)固體的特性——＿＿＿＿、＿＿＿＿和孔隙性。松散性多相性5．飽和土體中的附加應(yīng)力由孔隙水和土體骨架共同分擔(dān)，前者所承擔(dān)的應(yīng)力為＿＿＿＿＿，后者所承擔(dān)的應(yīng)力為＿＿＿＿＿?？紫端畨毫τ行?yīng)力6．在荷載作用下，建筑物地基的破壞通常是由于承載力不足而引起的剪切破壞，地基剪切破壞的形式可分為＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿三種。局部剪切破壞整體剪切破壞沖剪破壞7．壓縮曲線的坡度越陡，說(shuō)明隨著壓力的增加，土的孔隙比的減小愈＿＿＿＿＿，因而土的壓縮性愈＿＿＿＿＿?？欤ǘ啵┐螅ǜ撸?．作用在墻背上的土壓力有三種：靜止土壓力、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力9.土的三個(gè)實(shí)測(cè)指標(biāo)是（密度）、（比重）及（含水量）。10.土的級(jí)配是否良好，常用（不均勻系數(shù)Cu）和（曲率系數(shù)Cc）兩個(gè)指標(biāo)綜合確定。11.比較土中前期最大固結(jié)壓力與土中現(xiàn)有覆蓋土重的大小，土可處在（超固結(jié)土）、（正常固結(jié)土）和（欠固結(jié)土）三種狀態(tài)。12.土的壓縮指標(biāo)有（壓縮系數(shù)）、（壓縮指數(shù)）和（壓縮模量）三種。土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)有（粘聚力）和（內(nèi)摩擦角）兩種。三、單項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1．下列容重中，量值最小的是A。A.B.C.D.2.測(cè)得某中砂的最大、最小及天然狀態(tài)的孔隙比分別為0.85、0.62、0.71，其相應(yīng)的相對(duì)密實(shí)度為D。A.0.39B.0.41C.0.51D.0.614.對(duì)同一個(gè)基礎(chǔ)，下列荷載中數(shù)值最小的是A。A.臨塑荷載B.極限荷載C.臨界荷載D.臨界荷載5.擋土墻后有三層不同的砂土，其主動(dòng)土壓力的分布形式如下圖所示。由土層1與土層2交界面處的土壓變化可知，。DA.B.C.D.φ15φ15°20°25°Nr1.804.011.0Nq4.457.4212.7Nc12.917.625.1附表1：太沙基承載力系數(shù)表6.對(duì)填土，我們可通過(guò)控制B來(lái)保證其具有足夠的密實(shí)度。A.B.C.D.7.測(cè)得某粘性土的液限為40％，塑性指數(shù)為17，含水量為30%，則其相應(yīng)的液性指數(shù)為C。A.0.59B.0.50C.0.41D.0.358.某原狀土的液限=46%,塑限=24%,天然含水量ω=40%,則該土的塑性指數(shù)為(A

)

A.22

B.22%

C.16

D.16%9.擋土墻后的填土為中砂，其內(nèi)摩擦角為28o，墻背鉛垂，土面水平，則按朗肯土壓理論，被動(dòng)土壓力時(shí)，土中破壞面與墻背面的夾角為B。A.0B.31oC.45oD.59o10.土的最優(yōu)含水量是指（

D）

A.飽和時(shí)所具備的含水量

B.堅(jiān)硬土塊所對(duì)應(yīng)的含水量

C.最干燥狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的含水量

D.最大密實(shí)度所對(duì)應(yīng)的含水量11.三角形分布的短形荷載角點(diǎn)下附加應(yīng)力系數(shù)是L／b、Z／b的函數(shù)，其中b是（C）

A．矩形面積的短邊B．矩形面積的長(zhǎng)邊

C．三角形荷載分布方向的邊長(zhǎng)

D．三角形荷載最大值所對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)12．下列三種粘土礦物中，遇水膨脹性最大的是：____C_____A、高嶺石B、伊利石C、蒙脫石13．受土粒表面靜電引力作用而被吸附的水是：___B______A、毛細(xì)水B、結(jié)合水C、固態(tài)水14．當(dāng)液性指數(shù)在0.75-1.0之間時(shí)，土的稠度狀態(tài)為：___C______A、可塑B、硬塑C、軟塑15．自重應(yīng)力在均質(zhì)土中呈______C___分布。A、折線分布B、曲線分布C、直線分布D、均勻分布16．某土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為c、，該土受剪時(shí)將首先沿與小主應(yīng)力作用面成____C___的面被剪破。A、450B、450+/2C、450－/2D、450+17．下面對(duì)于被動(dòng)土壓力的描述錯(cuò)誤的是：__B_______A、擋土墻向填土方向移動(dòng)B、墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)C、墻后土體處于極限平衡狀態(tài)18．室內(nèi)測(cè)定土的壓縮性指標(biāo)的試驗(yàn)為_(kāi)____B____A、剪切試驗(yàn)B、側(cè)限壓縮試驗(yàn)C、無(wú)側(cè)限壓縮試驗(yàn)D、靜載試驗(yàn)19．土體中發(fā)生剪切破壞的面一般為：______B___A、剪應(yīng)力最大的面B、與最大主平面成45°+φ/2的面C、與最大主平面成45°-φ/2的面D、與最大主平面成45°的面20．地基承載力系數(shù)大小取決于：___A______A、內(nèi)摩擦角B、內(nèi)聚力C、基礎(chǔ)寬度與埋深21.某原狀土的液限=46%，塑限=24%，天然含水量w=40%。此土的稠度狀態(tài)為：（C）

（A）流塑；（B）軟塑；（C）可塑；（D）硬塑；（E）堅(jiān)硬。29．對(duì)于粘性土坡穩(wěn)定性分析中瑞典條分法、畢肖甫法及簡(jiǎn)布法三種條分法，下列哪一個(gè)說(shuō)法是正確的？（C）（A）瑞典條分法考慮條塊間作用力或認(rèn)為條塊間作用力對(duì)整體土坡的穩(wěn)定性影響比較大；它不滿足各條塊的靜力平衡條件，只滿足整體土體力矩平衡條件。（B）畢肖甫法考慮了條塊間側(cè)向力作用，滿足整體力矩平衡條件，各條塊滿足力的多邊形閉和條件，滿足條塊力矩平衡條件，它即考慮條塊間法向力又考慮切向力。（C）簡(jiǎn)布法考慮條塊間的作用力，并假定水平作用力位置；它滿足整體力矩平衡條件和各條塊力、力矩平衡條件。9．在同一地基上，下面哪種情況的承載力設(shè)計(jì)值一般會(huì)有所提高？（B）（A）基礎(chǔ)寬度從5米減小到4米（B）基礎(chǔ)寬度從4米增加到5米（C）基礎(chǔ)埋深從1.5米（D）地下水位上升3.已知一寬度為3m的條形基礎(chǔ)，在基底平面上作用著中心荷載F=240kN及力矩M＝100kN·m，側(cè)基礎(chǔ)底面邊緣最小壓應(yīng)力為：（A）ABC三．簡(jiǎn)答題（共20分，10分／題）1．按排水條件，三軸試驗(yàn)可分為哪三種類型？它們有何差別？答案：按剪切前的固結(jié)程度和剪切過(guò)程中的排水條件，三軸試驗(yàn)可分為不固結(jié)不排水剪，固結(jié)不排水剪及固結(jié)排水剪三種類型。1）不固結(jié)不排水試驗(yàn)（UU）：試驗(yàn)過(guò)程由始至終關(guān)閉排水閥門，土樣在加壓和剪切過(guò)程中，含水量始終保持不變，得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)用cu、φu表示。2）固結(jié)不排水試驗(yàn)（CU）：先對(duì)土樣施加周圍壓力，開(kāi)啟排水閥門排水至土樣完全固結(jié)，然后關(guān)閉排水閥門，施加豎向壓力Δσ，使土樣在不排水條件下剪切破壞，得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)用ccu、φcu表示。3）固結(jié)排水試驗(yàn)（CD）：在固結(jié)過(guò)程和Δσ的施加過(guò)程中，都讓土樣充分排水，不產(chǎn)生孔隙水壓力。故施加的應(yīng)力就是作用于土樣上的有效應(yīng)力，得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)用ccd、φcd表示。2．朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論的異同點(diǎn)是什么？答案：相同點(diǎn)：兩種土壓力理論都是極限平衡狀態(tài)下作用在擋土墻是的土壓力，都屬于極限平衡理論。不同點(diǎn)：朗肯是從一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)出發(fā)，先求出土壓力強(qiáng)度，再求總土壓力，屬于極限應(yīng)力法；庫(kù)侖考慮整個(gè)滑動(dòng)楔體靜力平衡，直接求出總土壓力，需要時(shí)在求解土壓力強(qiáng)度，屬于滑動(dòng)楔體法。3.簡(jiǎn)述直接剪切實(shí)驗(yàn)的主要步驟；說(shuō)明試驗(yàn)過(guò)程中需要測(cè)量哪些數(shù)據(jù)；由量測(cè)到的數(shù)據(jù)可以整理出土的哪些力學(xué)參數(shù)。（1）直接剪切試驗(yàn)的主要步驟為：切取土樣、檢查儀器、安裝試樣、垂直加載、水平剪切及儀器拆除六個(gè)步驟。（2）試驗(yàn)過(guò)程中需要測(cè)量如下一些數(shù)據(jù)：手輪轉(zhuǎn)數(shù)、量力環(huán)表讀數(shù)、剪切位移、剪應(yīng)力及垂直位移等。（3）由量測(cè)到的數(shù)據(jù)可以整理出土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)c與值。4.簡(jiǎn)述采用分層總和法求地基最終沉降量的原理與步驟。（1）分層總和法求地基最終沉降量的原理為：分別計(jì)算基礎(chǔ)中心點(diǎn)下地基中各個(gè)分層土的壓縮變形量Si，認(rèn)為基礎(chǔ)的平均沉降量S等于Si的總和；計(jì)算Si時(shí)，假設(shè)土層只發(fā)生豎向壓縮變形，沒(méi)用側(cè)向變形，計(jì)算參數(shù)采用室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗(yàn)確定的參數(shù)。（2）計(jì)算步驟如下：①在地質(zhì)剖面上繪制基礎(chǔ)中心下地基的自重應(yīng)力分布曲線與附加應(yīng)力分布曲線；②確定沉降計(jì)算深度；③確定沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)的分界面；④計(jì)算各分層土的沉降量；⑤計(jì)算基礎(chǔ)的平均沉降。5．粘性土坡穩(wěn)定性分析中條分法的基本原理？答案：條分法的基本原理為：將滑動(dòng)土體劃分為一條條的小塊體，分別以各小塊體為研究對(duì)象，考慮它們自身重力，條塊間作用力，反土體對(duì)條塊的作用力等等，這些力必須使各條塊同時(shí)處于極限平衡狀態(tài)，根據(jù)力的大小和方向列出方程組求解未知量，但要真正求出各未知量須作一定假設(shè)，對(duì)不同條分法有不同的假設(shè)。1、粘性土坡穩(wěn)定性分析中三種條分法的主要區(qū)別。瑞典條分法不考慮條塊間作用力或認(rèn)為條塊間作用力對(duì)整體土坡的穩(wěn)定性無(wú)多大影響，它不滿足各條塊的靜力平衡條件，只滿足整體土體力矩平衡條件。比肖普法考慮了條塊間側(cè)向力作用，滿足整體力矩平衡條件，各條塊滿足力的多邊形閉和條件，但不滿足條塊力矩平衡條件，它只考慮條塊間法向力不考慮切向力。簡(jiǎn)布法考慮條塊間的作用力，并規(guī)定水平作用力位置，它滿足整體力矩平衡條件和各條塊力、力矩平衡條件。1.在某一地下水位以下的土層中，用體積為90cm3的環(huán)刀取樣，經(jīng)測(cè)定，土樣質(zhì)量160g，烘干質(zhì)量151.9g，土粒密度2.60g/cm3，求該土的含水量、天然密度、飽和密度、干密度、浮重度，試比較該土樣在各種情況下的重度值有何區(qū)別？解答：（1）含水量：（2）天然密度：（3）干密度：（4）飽和密度：（5）浮重度：工程上常采用天然容重、飽和容重sat、干容重d來(lái)表示該土樣在不同含水狀態(tài)下單位體積的重量。在數(shù)值上等于相應(yīng)的密度乘以重力加速度g，在數(shù)值上，這幾種重度的關(guān)系為：2.某地基土的φ=35°，C=17KPa，其中某點(diǎn)的σ1=150KPa，σ3=40KPa，試問(wèn)該點(diǎn)是否剪壞？解：已知最小主應(yīng)力=40kpa，現(xiàn)將已知的數(shù)據(jù)代入公式，得最小主應(yīng)力的計(jì)算值為：=………φ15°20°25°Nr1.804.011.0Nq4.457.4212.7Nc12.9φ15°20°25°Nr1.804.011.0Nq4.457.4212.7Nc12.917.625.1附表1：太沙基承載力系數(shù)表解：按太沙基極限荷載公式計(jì)算，用查附表1，得：、、………3’由公式求得極限荷載為：………3’………1’………3’取安全系數(shù)K=3，得地基承載力為359.40kpa>p=280kpa?！?所以地基承載力滿足要求?！?3．設(shè)粘性土地基中某點(diǎn)的大主應(yīng)力1=260kPa，小主應(yīng)力3=90kPa，粘性土的內(nèi)摩擦角=300，粘聚力c=40kPa，試?yán)L制應(yīng)力園，并判斷該土是否破壞。答案：（1）莫爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度曲線如下：（2）因?yàn)闃O限平衡狀態(tài)要求的大主應(yīng)力大于實(shí)際的大主應(yīng)力，所以該點(diǎn)沒(méi)有破壞。4．已知某粘性土樣的土粒密度s=2.70g/cm3，天然密度=2.00g/cm3，含水量w=25%，求：干密度、孔隙度、孔隙比、飽和度。答案：解：干密度：孔隙度：孔隙比：飽和度：5．一條形基礎(chǔ)受中心豎直荷載作用，基礎(chǔ)寬3m，埋深2m，地面以下的土體為均質(zhì)粘性土層，其重度=20KN/m3，內(nèi)摩擦角=20，內(nèi)聚力C=50KN/m2（1）試用太沙基公式求地基產(chǎn)生整體剪切破壞時(shí)的極限承載力（已知承載力系數(shù)Nr=6,Nc=18,Nq=8）（2）求地基容許承載力（穩(wěn)定安全系數(shù)取3），若地面作用著豎直均布荷載P=300KN/m2，問(wèn)地基的承載力是否滿足上部荷載的要求？答案：（1）（2）6、在圖A-3所示形狀的基礎(chǔ)上作用均布荷載p，試用角點(diǎn)法求A點(diǎn)和B點(diǎn)下z深度處的附加應(yīng)力σz，(只需寫出計(jì)算公式)。(10分)解：如下圖劃分，可得，如上圖作輔助線，有：………1………2’………2’3．某中砂試樣，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得其內(nèi)摩擦角，試驗(yàn)時(shí)圍壓，若垂直壓力達(dá)到200時(shí)，試問(wèn)該土樣是否被剪切？3．某中砂試樣，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得其內(nèi)摩擦角，試驗(yàn)時(shí)圍壓，若垂直壓力達(dá)到200時(shí)，試問(wèn)該土樣是否被剪切？（10）解：破裂角破裂面上的正應(yīng)力：剪應(yīng)力：抗剪強(qiáng)度：根據(jù)計(jì)算可知：