土力学与地基基础试题及答案(密题)解析.pdf

第一部分选择题第一部分选择题一、单项选择题（本大题共一、单项选择题（本大题共 1010 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 2020 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1在土中对土颗粒产生浮力作用的是（）A强结合水 B弱结合水C毛细水 D重力水2评价粘性土软硬状态的物理指标是 ()A含水量 B孔隙比C液性指数 D内聚力3淤泥质土是指（)Aw wP,e1.5 的粘性土Bw wL，el.5 的粘性土Cw wP，1。Oe 1.5 的粘性土Dw wL,1Oe1.5 的粘性土4基底附加压力式中 d 表示 ()A室外基底埋深 B室内基底埋深C天然地面下的基底埋深 D室内外埋深平均值5为了方便比较，评价土的压缩性高低的指标是（)Aa1-2Ba2-3Da2-4C。a1-36原状土试样的无侧限抗压强度与重塑土样的无侧限抗压强度之比称为土的（）A液化指标 B强度提高系数C固结系数 D灵敏度7作用在挡土墙上的土压力，当在墙高、填土物理力学指标相同条件下，对于三种土压力的大小关系,下列表述哪项是正确的?()A.EaEPE0 B.EP E0 EaCEaE0 EP DE0 Ea EP8刚性基础台阶允许宽高比的大小除了与基础材料及其强度等级有关外,还与（)A基底压力有关 B地基土的压缩模量有关C基础的底面尺寸有关 D持力层的承载力有关9确定地基承载力的诸方法中，最可靠的方法是 ()A动力触探 B静载荷试验C经验公式计算 D理论公式计算10.砂井预压法处理地基中，砂井的作用是（)A与土形成复合地基一起承载 B加快土层的排水固结C挤密土体 D施工中使土振密第二部分非选择题第二部分非选择题二、填空题（本大题共二、填空题（本大题共 1010 小题，每小题小题，每小题 1 1 分，共分，共 1010 分分)请在每小题的空格中填上正确答请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。案。错填、不填均无分。11.土中各个粒组的相对含量可通过颗粒分析试验得到，对于颗粒较粗大的粒组可用筛分法测定,对于粒径小于_mm 的颗粒，则用比重计法测定.12.粒径大于 2mm 的颗粒质量超过总质量的 50的土，称为_土。13。在达西定律的表达式 v=ki 中,k 为土的_。14.地下水位长时间下降会导致土的自重应力增大,新增加的这部分应力可视为附加应力，在原水位和下降后的新水位之间,这一附加应力呈_形分布。15.采用分层总和法计算地基的最终沉降量时,通常采用基底中心点下的地基附加应力进行计算，结果使计算沉降量_。16。土的粘聚力是土粒间的胶结作用、结合水膜以及分子引力作用等形成，土粒愈粗大,粘聚力愈_。17.对于饱和粘性土，若其无侧限抗压强度为 qu，则土的不固结不排水抗剪强度指标 Cu_。18.设计地下室的外墙时,外墙所受到的侧向压力通常采用三种土压力中的_。19.进行钻探勘察时，场地内布置的钻孔,一般分为鉴别孔和_孔两类。20由于桩、承台、土的相互作用，单根桩与群桩中的桩相比在桩侧阻力、桩端阻力、沉降等方面性状有明显不同,这种现象称为_.三、名词解释题（本大题共三、名词解释题（本大题共 5 5 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 1010 分分)21.残积土22.附加应力23。主动土压力24.软弱土层25换填垫层法四、简答题四、简答题(本大题共本大题共 2 2 小题小题,每小题每小题 5 5 分，共分，共 1010 分）分）26.何谓基础埋置深度？选择基础埋置深度应考虑哪些因素的影响？27简述混凝土预制桩的优点。五、计算题五、计算题(本大题共本大题共 7 7 小题小题,共共 5050 分）分）28.由试验测得某原状土样的天然重度=19kN/m,含水量 w=30,土粒相对密度 ds=2.60 试计算该土样的孔隙比和干重度。（水的重度 w=1OkN/m）（6 分）3329.对某原状土样进行侧限压缩试验,在1OOkPa、200kPa压力作用下稳定后的孔隙比分别为0。744和0.709，试计算该土在此压力段的压缩模量。（5 分）30.有一种土,测得其黏聚力 c=1OkPa，=16。当该土中某面上荷载作用产生的=290kPa，=95kPa，土体在该面上是否已经达到极限平衡状态。(7 分)31.某挡土墙墙高 H=5.2m，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，重度y=18.8kN/m，内摩擦角=30，墙后填土表面有超载 15kN/m。（1)求作用在挡墙上被动土压力分布，并画出分布图；(5 分)（2)计算作用在挡墙上被动土压力 EP。(2 分）32.如图所示的某建筑物柱下单独基础，其基底尺寸=6m，b=2m，作用在0。00 标高（室内地面)处的竖向荷载设计值为 2295 6kN，天然地面标高为-0.45m，其他指标见图。试按持力层承载力的要求,验算基底尺寸是否合适。（8 分）33.对某个砂试样进行直接剪切试验，当垂直压力=200kPa 时，测得其抗剪强度 Tf=116kPa，回答以下问题:（1)该干砂的内摩擦角为多少？（5 分）（2)大主应力作用面与剪切破坏面的夹角为多少？（2 分）(3）如果对该砂样进行三轴压缩试验，施加周围压力 3=1OOkPa，试样破坏时，需施加多大的大主应力 1?（3 分)34。某条形基础，基础宽度 b=4.Om，埋深 d=2.Om，地基土的重度为 7=18。5kN/m，黏聚力 c=15kPa，内摩擦角=200，查表可得 NC=17。7、Nq=7.44、Ny=4o，试按太沙基公式确定地基的极限承载力，如果安全系数 K=2。5,求地基承载力特征值.（7 分）土力学及地基基础答案详解土力学及地基基础答案详解一、单项选择题331D【解析】重力水是指受重力或压力差作用而移动的自由水，其对土颗粒产生浮力作用。2C【解析】液性指数是判断粘性土软硬状态的指标，根据液性指数，可将粘性土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种状态.3D【解析】当天然含水量大于液限，且天然孔隙比小于 1。5 但大于或等于 1O 时的粘性土或粉土称为淤泥质土.4C【解析】基础埋深必须从天然地面算起。5A【解析】为了便于比较,通常采用由 p1=1OOkPa 和 p2=1OOkPa 求出的压缩系数 a12来评价土的压缩性的高低.6D7。C 主动土压力静止土压力被动土压力。8A【解析】从教材表 7-8 可以看出刚性基础台阶允许宽高比的大小除了与基础材料及其强度等级有关外，还与基础底面处的平均压力有关.9B【解析】静载荷试验是评价承载力诸法中可靠性较高的一种。10。B【解析】砂井和排水砂垫层的作用都是加速饱和软土排水固结.二、填空题11 0.075 12。碎石13渗透系数 14.三角形15.大 16小17.qu/2 18。静止土压力19。技术 20.群桩效应三、名词解释题21原岩经风化作用而残留在原地的碎屑物，称为残积土。22由建筑物的荷载或其他外载在地基内所产生的应力称为附加应力.23。在墙后填土作用下,墙发生离开土体方向的位移，当墙后填土达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为主动土压力.24.把处于软塑、流塑状态的粘性土层,处于松散状态的砂土层，以及未经处理的填土和其他高压缩性土层视作软弱土层。25换填垫层法是一种直接置换地基持力层软弱土的处理方法，施工时将基底下一定深度的软弱土层挖除，分成回填砂、碎石、灰土等强度较大的材料，并加以夯实振密。四、简答题26。何谓基础埋置深度？选择基础埋置深度应考虑哪些因素的影响 7答：基础埋置深度是指基础底面至地面(一般指室外地面）的距离。基础埋深的选择关系到地基基础方案的优劣、施工难易和造价的高低。影响基础埋深的因素主要有以下四个方面：（1）与建筑物及场地环境有关的条件；(2)土层的性质和分布;（3)地下水条件；（4)土的冻胀影响。27。简述混凝土预制桩的优点.答：混凝土预制桩的优点是：长度和截面形状、尺寸可在一定范围内根据需要选择，质量较易保证，桩端（桩尖）可达坚硬粘性土或强风化基岩，承载能力高，耐久性好。五、计算题.土力学模拟试题土力学模拟试题一、判断题一、判断题（对打“”，错打“，各 1 分，共 6 分）1、土的三项基本物理指标是指密度、比重、含水量；（)2、由土体自重引起的有效正应力即为土的自重应力；（）3、地下水位的升降不会引起地基中土的自重应力的变化；（）4、地基沉降和原因主要包括建筑物的荷重产生的附加应力引起、欠固结土的自重5、引起、地下水位下降引起和施工中水的渗流引起；（）5、增加地基埋深可提高粘性土的地基极限荷载（)6、地基附加应力是引起地基变形与破坏的主要因素。(）二、填空题二、填空题（共 24 空，每空 1 分，共 24 分。请在下列横线中填入最贴切的相关术语)1颗粒级配曲线越_,不均匀系数越_，颗粒级配越_。为获得较大密实度,应选择级配_的良好的土粒作为填方。2渗透力（即动水压力）是_对_的压力，渗透力的表达式是_，产生流砂大条件是_。3饱和粘土的沉降由_、_、_ 沉降组成。4地基为厚粘土层，施工速度快，应选择_ 抗剪强度指标。5塑性指标 Ip=_，它表明粘性土处于可塑状态时_的变化范围,它综合反映了_、_等因素。因此规范规定：_为粉质粘土，_为粘土。6超固结比 OCR 指的是_和_之比；根据 OCR 的大小可把粘性土分为_、_、_ 三类；OCR1 大粘性土属_土。三、选择题三、选择题(共 10 题，每题 2 分，计 20 分.请在下列选项号中选择正确的结果，每题只有一个正确结果）1、砂土的结构通常是：_絮状结构;B.单粒结构;C。蜂窝结构；D 管状结构。2、下列土性指标中哪一项对粘性土有意义:_A。粒径级配;B。相对密度；C.塑性指数;D。粒径比.3、在下列指标组中全部直接由试验测定的为：_A 天然重度、含水量、干重度;B 土粒密度、天然重度、含水量；C 土粒密度、天然重度、孔隙比。4、在均匀地基中开挖基坑，地基土重度应力为：_A36kPa；B 54kPa；C 72kPa;D 48 kPa.5、采用分层总和法计算地基最终沉降计算时，采用的地基土压缩模量:_ _A与地基应力水平无关；B随地基应力水平增大;C随地基应力水平减小；D有时随地基应力增大，有时随之减小6、土样内摩擦角为 20,粘聚力为 C=15kPa，土中大主应力和小主应力分别为=126kPa，则该土样达到的状态为：_稳定平衡状态；极限平衡状态;破坏状态；饱和状态7、当上部结构荷载的合力不变时，荷载偏心距越大,则基底压力平均值：_.越大;B越小；C。不变；D无关.8、目前地基附加应力计算中对地基土采用的基本假设之一是：_非均质弹性体;B均质线性变形体;C均质塑性体；D均质非线形体。9、理论上弹性模量 E、变形模量 E0 与压缩模量 Es12 的关系为：_E=E0=Es1-2;EE0ES12E0Es1-2；EEs12 E010、库伦公式只适用无粘性土，在工程实际中,对干粘性土,常把粘聚力视为零而将_增大。A：土的内摩擦角 B：填土面的坡度角=300kPa，=18.0kN/m3，基坑开挖深度 2m，则基坑底面以下 2m 处的自重C：墙背倾斜角 D：填土高度四、计算题四、计算题(共 4 题,计 50 分。请用合理的计算步骤表述）1、一干砂试样的密度为 1.66g/cm3，土粒相对密度为 2.70，将此干砂试样置于雨中,若砂样体积不变，饱和度增加到 0。60，试计算此湿砂的密度和含水量。（10 分）2、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。（10 分)3、挡土墙高 5 m，实测墙背后土压力合值为 100KN/m，土的物理力学指标如图所示，试用朗肯土压力公式验证该挡土墙后土体是否已达到极限平衡状态，为什么？(15 分)4、某饱和粘土层厚度 10m，从该层中部取样进行室内压缩试验（试样高度 20mm），试验成果如表 51 所示，并测得当固结度 U=50时相应的固结时间为 3 小时.试问：（1)在大面积堆载 p0=120kPa 作用下，粘土层的最终沉降量是多少？（已知粘土层的平均自重应力为c=90kPa）(2)粘土层在单面排水条件下固结度达到 50时所需的时间是多少?粘土层压缩试验资料 p(kPa）e00.827500.7791000.7502000。7223000.708土力学试卷及标准答案土力学试卷及标准答案一、名词解释一、名词解释（每题（每题 2 2 分，共分，共 1212 分分）1。频率曲线:粒组频率曲线：以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺,以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得.2。塑性指数：液限和塑限之差的百分数（去掉百分数）称为塑限指数，用 Ip 表示,取整数,即：Ip=wLWp。塑性指数是表示处在可塑状态的土的含水率变化的幅度。3。流土：流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起,或土粒同时启动而流失的现象。4.超固结比：把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以 pc表示；而把前期固结应力与现有应力 po之比称为超固结比 OCR，对天然土,OCR1 时，该土是超固结土，当OCR1 时，则为正常固结土。5.容许承载力：地基所能承受的最大的基底压力称为极限承载力，记为 fu将 F 除以安全系数 fs后得到的值称在地基容许承载力值 fa,即 fafufs6.砂土液化：是指砂性土在循环荷载作用或者在动力荷载作用下，孔隙水应力增加有效应力为零，从而导致其抗剪强度丧失的过程。二、简答题二、简答题（共（共 36 36 分分)1.其它条件相同情况下,超固结粘土的沉降一定小于正常固结粘土的沉降吗？为什么？(10 分)答：是的。(2 分)因为和正常固结粘土相比，超固结粘土孔隙比比正常固结土小，如果现有有效应力相同，则在某荷载增量作用下，超固结土是沿再压缩曲线压缩，而正常固结土沿压缩曲线压缩.由于同一土质，再压缩曲线肯定比压缩曲线缓，即再压缩指数比压缩指数小，因此，超固结粘土沉降比正常固结土小。（8 分）2。什么是有效应力原理？图中,地基土湿重度、饱和重度和浮重度分别为、和,水重度，M 点的测压管水柱高如图所示.写出 M 点总应力、孔隙水应力、有效应力、自重应力的计算式。(8 分）答:由外荷在研究平面上引起的法向总应力为，那么它必由该面上的孔隙力 u 和颗粒间的接触面共同分担，即该面上的总法向力等于孔隙力和颗粒间所承担的力之和，即=u。(2 分）M 点总应力：（1 分)M 点孔隙水应力：（1 分）M 点有效应力：（2 分)M 点自重应力:(2 分）3。土坡发生滑动的滑动面有哪几种形式？分别发生在何种情况？没有渗流的情况下的粘性土坡的稳定安全系数可以有哪几种方法计算？（10 分）答:土坡发生滑动的滑动面有:圆弧、平面、复合滑动面.（3 分）圆弧滑动通常发生在较均质的粘性土坡中；平面滑动通常发生在无粘性土坡中；复合滑动面发生在土坡土质很不均匀的土坡中.（4 分)没有渗流的情况下，粘性土坡的稳定安全系数计算方法有：0 分析法、瑞典条分法、简化毕肖普法。（3 分)4.地基破坏的型式有哪几种？未修正的太沙基极限承载力公式适用于哪种破坏型式的地基？利用太沙基极限承载力公式具体说明地下水位的位置对承载力是如何的影响?(8 分）答：有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏。（3 分）未修正的太沙基极限承载力公式适用于整体剪切破坏的条形基础的地基.(2 分）太沙基极限承载力公式。地下水位埋深较大时，式中第 1、2 项中的均不受影响；若地下水位在基底处,则第 1 项中的应用浮容重,承载力降低；若地下水位上升到地面处或以上时，则第 1、2 项中的均应用浮容重，承载力进一步降低。（3 分）三、计算题三、计算题(共共 52 52 分分)1。某一取自地下的试样,用环刀法测定其密度。环刀的体积为 60cm，环刀质量为 50g，环刀加湿土质量为 172.5g，环刀加干土质量为 152。0g，试计算该土样的含水率、天然密度、干密度。（6 分）3解：m=172。5-50=122。5g;ms=152.0-50=102.0g V=60cm g/cm g/cm2.某砂土地基中间夹有一层厚 2m 的正常固结粘土层。地下水位在地面以下 2m 深处。砂土层的饱和重度21kN/m，湿重度 19kN/m。粘土层的天然孔隙比 1.0，饱和重度 20kN/m,压缩指数 Cc=0。4，固结系数 Cv=2。010 层 cm/s。今在地面大面积堆载100kPa。（1）堆载施加瞬时，测压管水头高出地下水位多少米？（2）粘土层压缩稳定后,图中h等于多少米？（3）试计算粘土层的最终压缩量（不必分层）。（4)堆载施加 30天后，粘土层压缩量为多少?（假定土层平均固结度可用确定）（12 分）解：(1）对饱和土，B1加载瞬时，kPa m(2）压缩稳定后，超孔隙水应力完全消散h=0(3）kPakPakPam（4）-4333333St=U*S=0.29*15=4。35cm3。对一完全饱和的正常固结土试样，为了模拟其原位受力状态,先在周围压力=100作用下固结，然后再在3的情况下进行不排水剪试验。若该土的固结不排水强度指标 cu=20,破坏时的大主应力1应为多大?，同时测出破坏时的孔隙水应力 uf=50kPa，试求：（）该试样的不排水强度 C；（)破坏时试样中的有效主应力1及3；（）破坏时的孔隙水应力系数f;(）有效应力强度指标 c,。（14 分)解：（1)3f=100kPa；ccu=0kPa故 Cu=(1-3)/2=（416-100）/2=150 kPa (2 分）(2）11-uf=41650=366 kPa;33uf=100-50=50kPa（2 分）（3)(2 分）（4）正常固结土：Ccu=0；C=049。4 (2 分）4。墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10，两层填土的性质指标如下图所示，上层粘土厚度5m，试求作用在墙背上总的主动土压力大小，并绘出压力分布图（不必求土压力作用点)(12 分）解：对第一层土AmBB 点以上的主动土压力：p2a1=r1H1ka12c=203.43tg 32.5210tg32.5=15.1CkPa (2B 点交界面下:pa2=r1H1 ka22c2=203.43tg230-0=22.87kPaC 点：pa3=（r1H1r2H2）ka22c2 (2=（203.43185）tg2300=52。87kPaPa=0.53。4315。10。55（22.87+52。87)=215。25kN/m (2分)2 分)分）分）（四川大学土力学考试试题四川大学土力学考试试题1。土中水的体积与孔隙体积之比值称为(）.（A)饱和度（B)孔隙比（C）孔隙率2.作用在基底上的荷载合力通过基础形心时，假定线性分布的基底压力为（）。（A）均匀分布（B）三角形分布(C）梯形分布3.考虑基础的埋置深度，计算地基变形时采用基底压力应称之为（).（A）压缩应力（B)附加应力(C）基底附加应力4.极限平衡条件下，土体破坏面与大主应力作用面的夹角呈()。（A)（B）（C）5.土体受到 400kPa 以下压力时，土体体积的压缩主要是由于(）.(A)土粒的破碎和压缩（B)土中水和封闭气体的压缩（C)土中孔隙体积的减小6。土中某点处于极限平衡状态，此时该点应力状态的摩尔圆与土的抗剪强度线的关系是（)。（A)相切（B）相割(C）不相交7。朗肯土压力理论的被动土压力系数 KP为（）。（A）（B）（C）8。挡土墙墙背与填土间的外摩擦角增大，则作用于墙背的主动土压力会（）。（A）增大（B)减小（C)不变9。相邻两单独基础沉降量之差值为（）。（A）倾斜（B)沉降差（C）局部倾斜10。水在土体孔隙中流动时，对土体产生的渗透力为（）。（A）应力（B)体积力(C）集中力二、填空题（每题二、填空题（每题 2 2 分分,共共 1616 分）分）1。土中的水主要有、和三种。2.粘性土的塑性指数表达式为 IP。3.土的渗透系数 K 值越小，表明该土的渗透性越.4.土的直接剪切试验中，根据试样在法向压力作用下的的固结情况和剪切速度不同，剪切试验分为、.5。因土的性质，加荷速度，基础埋深，基础大小等的不同，故地基的破坏有、三种模式.6.影响土的击实特性的因素有：、等。7。砂性土的结构一般都为结构,其松密状态一般用来表示。8.常用的颗粒分析方法中，法用于粗粒土，用于细粒土。三、名词解释（每小题三、名词解释（每小题 2.52.5 分，共分，共 2020 分）分）1.饱和土2.有效应力3。固结度4.极限平衡状态5。管涌6.倾斜7.地基极限承载力8。主动土压力四、简答题（每小题四、简答题（每小题 5 5 分分,共共 1010 分）分）1。简述影响土的渗透性的因素.2。简述振冲置换法的加固原理和适用的土类。六、计算题（共六、计算题（共 3939 分）分）1。环刀体积为 60cm3，重 45.4g，环刀取湿土后称重为 159。4g(包括环刀重），土样孔隙比 e 为 1.12，土粒比重 Gs为 2。68。从土样中取湿土 12。7g,烘干后称重为 10.6g。求土的湿密度，含水量和有效密度.（10 分）本题共3页，本页为第2页教务处试题编号：学号：姓名2。有一高度为 4 米的挡土墙，若墙背垂直光滑，填土面水平并作用有连续均布荷载q=20kPa，地下水位在填土面以下2m。墙后填土为砂土，其容重18 kNm3，20 kNm3，内摩擦角35，绘出作用于墙背的主动土压力强度和水压力分布图，并计算总主动土压力和水压力的大小？（10 分）3.某饱和粘性土土样在三轴压缩仪中进行固结不排水试验。施加周围压力3=200 kPa,土样破坏时主应力差1-3=280kPa。如果破坏面与水平面夹角 57，试求破坏面上的法向应力以及土样中的最大剪应力.(9 分)4。某浅埋条形基础承受中心荷载，底宽 5 米，埋深 1.5 米，地下水位与基底齐平。地基土为粉质粘土，其 c15kPa，28，土的重度19kNm3，饱和重度21kNm3。试确定地基土的承载力值。（承载力系数如下表所列,强度安全系数取 2）（10 分）262830Mb1.101。401.90Md4。374。935.59Mc6.967。407.95本题共3页，本页为第3页。先期固结压力5.静止土压力四、简答题(本大题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分）3.影响抗剪强度大小变化的因素有哪些?4.库伦土压力理论的基本假设是什么？它的适用范围如何？砂土液化：是指砂性土在循环荷载作用或者在动力荷载作用下，孔隙水应力增加有效应力为零，从而导致其抗剪强度丧失的过程.26。设计中，可以采取哪几方面的建筑措施来减小建筑物不均匀沉降所造成的危害？27.土压力分为哪几种？其划分依据是什么?对于同一挡土墙，各种土压力之间的大小关系如何3.压缩模量24。静止土压力