土力学试题

土力学试题(总8页)

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1.土是由固体颗粒（固相）、水（液相）和气体（气相）三部分组成。

2.按照土中水与土的相互作用程度的强弱，可将土中水分为结合水和自由水两大类。 土的气相是指填充在土孔隙中的气体，包括与大气连通和不连通两类。

3. 3.不均匀系数Cu反映大小不同粒组的分布情况，Cu越大，表示土粒大小分布范围越广。曲率系数Cc则是描述累计曲线的分布范围，反映累计曲线的整体形状。当同时满足不均匀系数

Cu5和曲率系数

Cc1~3这两个条件时，土才是级配良好的土。如

不能同时满足，土为级配不良的土。为了获得较大的密实度，应选择级配良好的土作为填方或砂垫层的材料。

4.土的三项比例指标可分为两类，一类是试验指标，另一类是换算指标。

5.土的三相比例指标中，通过试验测定的指标称为试验指标，包括土的密度、土粒比重和土的含水率。

6.土的三相比例指标中，通过计算求得的指标称为换算指标，包括土的干密度（干重度）、饱和密度（饱和重度）、有效重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。

7.黏性土从一种状态转到另一种状态的分界含水率称为界限含水率，流动状态与可塑状态间的界限含水率称为液限（L），可塑状态与半固体状态间的界限含水率称为塑限（P）；半固体状态与固体状态间的界限含水率称为缩限（s）。

8.塑性指数是用来衡量土的可塑性的指标。塑性指数越大，表明土的可塑性也越大。 9.液性指数是用来衡量土的软硬程度的指标。液性指数越大，表明土越软。液性指数大于1的土处于流动状态，小于0的土处于固体状态或半固体状态。

10.砂土的相对密度Dr是指砂土处于最疏松状态的孔隙比与天然孔隙比之差和最疏松状态的孔隙比与最紧密状态的孔隙比之差的比值。相对密度Dr接近于1时，砂土处于最密状态。相对密度Dr接近于0时，砂土最松散。

11.土的毛细性是指能够产生毛细现象的性质。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。

12.渗透力又称动水力，是一种体积力，它的大小与水头压力成正比，方向与水流方向相一致。

13.水在砂性土中渗流时，土中的一些细小颗粒在动水压力作用下，可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走，这种现象称为管涌。管涌可以发生在局部范围，也可能逐步扩大，最后导致土体失稳破坏。

14.流砂现象主要发生在细砂、粉砂及粉土等土层中。对饱和的低塑性黏性土，当受到扰动，也会发生流砂；而在粗颗粒上及黏土中则不易产生。

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15.土发生冻胀的原因是因为冻结时土中的水向冻结区迁移和积聚的结果。影响冻胀的因素主要三个方面：土的因素，水的因素和温度的因素。

16.冻胀现象通常发生在细粒土中，特别是在粉土、粉质黏土中，冻结时水分迁移积聚最为强烈，冻胀现象严重。而黏土虽有较厚的结合水膜，但毛细孔隙较小，对水分迁移的阻力很大，没有畅通的水源补给通道，所以其冻胀性较粉质土小。

17.影响土的渗透性的因素包括土的粒度成分及矿物成分；结合水膜的厚度；土的结构构造；水的黏滞度以及土中的气体。

18.土中应力是指土体在自身重力、构筑物荷载以及其他因素作用下，土中所产生的应力。土中应力包括自重应力与附加应力，自重应力又称常驻应力，是因土受到重力作用而产生，附加应力是因受到建筑物等外荷载作用而产生。 19.只有地基附加压力才能引起地基的附加应力和变形。 20.体压缩性e~p曲线是在有侧限条件下试验得到的。

21. 对于某一种特定的粘性土，压缩系数a与土所受的荷载大小有关，为便于比较，一般采用压力间隔P1100kPa至P2200kPa时对应的压缩系数a12来评价土的压缩性。

22.压缩模量和变形模量的应变为总的应变，既包括可恢复的弹性应变，有包括不可恢复的塑性应变；而弹性模量的应变只包含弹性应变。

23.土的压缩模量越小，其压缩性越大；土的压缩系数越小，其压缩性越小。 24.地基土在荷载作用下发生变形，可以认为其总沉降量通常由三部分组成，即瞬时沉降、固结沉降及次固结沉降。

25.剪切破坏时土体破坏的重要特点，土的强度问题实质上就是土的抗剪强度问题。 26.土体剪切破坏时的破裂面不是发生在最大剪应力的作用面上，而是发生在与大主应力的作用面成45227.土的三轴压缩试验按剪切前的固结程度和剪切时的排水程度分为三种试验方法，

的平面上。

即不固结不排水剪试验、固结不排水剪试验、固结排水剪试验。

28.挡土墙上的土压力根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，可分为主动土压力、被动土压力和静止土压力。

29.朗金土压力理论适用条件为，挡土墙背直立、光滑 ，墙后填土表面水平且无限延伸。

30.挡土墙压力被动土压力最大，主动土压力最小。

31.土坡分为天然土坡和人工土坡两种形式。当土坡内某一滑动面上作用的滑动力达到土的抗剪强度时，土坡及发生滑动破坏。

32.土坡稳定安全度用稳定安全系数K表示，它是指土的抗剪强度与土坡中可能滑动面上产生的剪应力之间的比值，即Kf。

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33.土坡圆弧滑动按整体稳定分析法，主要适用均质简单土坡；用条分法分析土坡稳定，主要适用于非均值土坡、土坡外形复杂、土坡部分在水下的情况。 34. 12.分析土坡稳定的目的是要检验所设计的土坡断面是否安全合理。

35.采用圆弧滑动面进行土坡稳定分析的方法有两种，一种是土坡滑动按整体稳定分析法，主要适用均质简单土坡，一种是用条分法分析土坡稳定，主要用于非均质土坡、土坡外形复杂、土坡部分在水下的情况。

36.基地土受到荷载作用后，地基中有可能出现一定的塑性变形区。当地基土中将要出现尚未出现塑性区时，地基所承受的相应荷载称为临塑荷载；当地基中的塑性区发展到某一深度时，其相应荷载称为临界荷载；当地基土中的塑性区充分发展并形成连续滑动面时，其相应荷载为极限荷载。

37.地基的剪切破坏形式，除了与地基土的性质有关外，还与基础埋置深度、加荷速度等因素相关。

地基的破坏形式有整体剪切破坏、局部剪切破坏、刺入剪切破坏三种。

38.确定地基承载力方法有根据载荷试验的p~s曲线来确定、根据设计规范确定、根据地基承载力理式来确定等三种方法。

39.当地基土及其他条件相同时，将条形基础极限承载力计算公式用于矩形基础，其结果是偏于安全的。

40.临塑荷载pcr及临界荷载p14的计算式是在条形均布荷载作用下导出的，对于矩形和圆形基础，其结果是偏于安全的。

二、选择题（本题总计20分，每小题2分）

1．已知土样试验数据为：含水量10%，液限38%，塑限20%，则该土的状态为（ ）。

A 可塑 B 硬塑 C 坚硬 D 软塑

2.下列选项中能引起地基的附加应力和变形的为（ ）。

A 基地压力 B 基地附加压力 C 有效应力 D 有效自重应力

3.前期固结压力小于现有覆盖土层自重应力的土称为（ ）。

A 欠固结土 B 次固结土 C 正常固结土 D 超固结土

4.下列各组土工试验，必须使用原状土样的是（ ）。

A 含水量、塑限、液限和比重； B 含水量、压缩系数和比重； C 最优含水量、压缩模量和内聚力； D 无侧限抗压强度、压缩模量和内聚力。

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5.朗金土压力理论中，当墙后填土达到主动朗金状态时，填土破裂面与水平面成（ ）。

A 452 B 452 C 45 D 2

6.现场十字板试验得到的强度与室内哪一种方式测得的强度相当（ ）

A 慢剪 B 固结快剪 C 快剪 D 不确定 7.砂土基地的最终沉降量在建筑物施工期间已（ ）。

A 基本完成 B 完成50%80% C 完成20%50% D 完成5%20% 8.一个土样含水量15%，干重度d土样的饱和度为多少？

A 70.2% B 68.6% C 65.3% D 75.3% 9.饱和土的组成为（ ）。

A 固相 B 固相+液相 C 固相+液相+气相 D 液相 10.土的不均匀系数越大，说明土的级配（ ）。

A 越差 B 不一定 C 越好 D 两者无关系 11.下列何种土层最容易发生管涌（ ）。

A 一般黏土层 B 均匀粗砂层 C 粗砂与粉砂互层

12.观测孔a、b的水位标高分别为和，两孔的水平距离为20m。则ab段的平均水头梯度为（ ）。

B C D

13.地基土的塑性指数越大，则地基土的渗透系数（ ）。

A 越大 B 越小 C 不变 D 无关

14. 已知土样试验数据为：含水量10%，液限38%，塑限20%，则该土的塑性指数为（ ）。

A 8 B 13 C 18 D 23 15.何种土中最容易发生流土（ ）。

A 粉质粘土 B 粘质粉土 C 砂质粉土 D 粘土 16.筛分法适用的土粒直径为（ ）。

A d0.075 B d0.075 C d0.005 D d0.005 17.土的自重应力计算中假定的应力状态为（ ）。

18.地下水位下降，则土中附加应力（ ）。

A 不变 B 减少 C 增大

16kNm2，空隙率n0.35，w10kNm3，试问该

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19.某土样进行直剪试验，在法向应力为100kPa，200kPa，300kPa，400kPa时，测得抗剪强度f分别为52kPa，83kPa，115kPa，145kPa，若在土中的某一平面上作用的法向应力为260kPa，剪应力为92kPa，该平面是否会剪切破坏（ ）

A破坏 B 不破坏 C 处于极限平衡状态

20.基坑开挖排水时，若采用表面直接排水，坑底土将受到向上的动水力作用，将（ ）发生流砂现象。

A 不会 B 可能 C 不能确定能否

21. 有一基础，在允许荷载作用下，基底各点的沉降都相等，则作用在基底的反力分布应该是（ ）。

A各点应力相等的矩形分布 B中间小、边缘大的马鞍分布 C中间大、边缘小的钟形分布

22. 地下水位突然从基础底面处下降3m，试问对土中的应力有何影响？（ ）

A没有影响 B应力减小 C应力增加

23. 计算自重应力时，对地下水位以下的土层一般采用（ ）。

A天然重度 B饱和重度 C有效重度 24. 只有（ ）才能引起地基的附加应力和变形。

A基底压力 B ?基底附加压力 C ?有效自重应力 25. 对于某一种特定的粘性土，压缩系数a是不是一个常数？

A是常数 B不是常数，随竖向压力p增大而减小 C不是常数，随竖向压力p增大而增大 26.

26. 如果土推墙而使挡土墙发生一定的位移，使土体达到极限平衡状态，这时作用在墙背上的土压力为（ ）。

A静止土压力 B被动土压力 C主动土压力 27.前期固结压力小于现有覆盖土层自重应力的土称为（ ）。

A欠固结 B 次固结 C 正常固结 D 超固结

28.室内侧限压缩试验测得的ep曲线越陡，表面土样的压缩性（ ）

A 愈搞 B 愈低 C 愈均匀 D 愈不均匀 29.饱和黏土层的瞬时沉降是由于（ ）

A 地基土体积减少 B 地基土中孔隙水排出 C 地基土结构破坏 D 地基土形状变化

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30.若产生主动土压力为Ea，被动土压力为Ep，所需的挡土墙位移量分别为a、

p，则下述（ ）是正确的。

A EaEp，ap； B EaEp，ap C EaEp，ap; D EaEp，ap 31.对同一地基下列指标数值最小的是（ C ）。

A P14 B P13 C Pcr D Pu

三、简答题（每小题6分，总计30分）

1．土的毛细现象对工程有哪些影响？

（1）毛细水的上升是引起路基冻害的因素之一；

（2）对于房屋建筑，毛细水的上升会引起地下室过分潮湿；

（3）毛细水的上升可能引起土的沼泽化和盐渍化，对建筑工程及农业经济都有很大影响。

2.试述三种地基破坏性状的表现差异。

3.试述地基破坏过程所经历的三个阶段分别具有什么样的特征，并用图示意。 4.试述流砂现象和管涌现象的异同。 5.试述土发生冻胀的原因及条件。

土中水可区分为结合水和自由水两大类，结合水根据其所受分子引力的大小分为强结合水和弱结合水；自由水则可分为重力水与毛细水。重力水在0C时冻结，毛细水因受表面张力的作用其冰点稍低于0C；结合水的冰点则随着其受到的引力增加而降低，弱结合水的外层在0.5C时冻结，越靠近土粒表面其冰点越低，弱结合水要在

20~30C时才全部冻结，而强结合水在78C仍不冻结。

当大气温度降至负温时，土层中的温度也随着降低，土体孔隙中的自由水首先在

0C时冻结成冰晶体。随着气温的继续下降，弱结合水的最外层也开始冻结，使冰晶

体逐渐扩大。

6.土体压缩的主要特点是什么？

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土的压缩性主要有两个特点：1）土的压缩主要是由于孔隙体积减少引起的。对于饱和土，土是由固体颗粒和孔隙水组成的，在工程上一般的压力（100~600kPa）作用下，固体颗粒和孔隙水的压缩量与土的总压缩量相比非常微小，可不予考虑。但由于土中水具有流动性，在外力作用下会沿着土中孔隙排出，从而引起土的体积减少而发生压缩；2）由于孔隙水的排出而引起的压缩对于饱和黏性土来说是需要时间的，土的压缩随时间增长的过程成为土的固结。这是由于黏性土的透水性很差，土中水沿着孔隙排水的速度很慢。

7.试述饱和黏性土地基沉降三个阶段产生的主要机理。

饱和黏性土的沉降的三个阶段包括：瞬时沉降、固结沉降、次固结沉降 瞬时沉降是在施加荷载后瞬时发生的，在很短的时间内孔隙中的水来不及排出，因此对与饱和的黏性土来说，沉降是在没有体积变形的条件下产生的，这种变形实质上是通过剪应变引起的侧向挤出，是形状变形。

固结沉降是在荷载作用下，孔隙水被逐渐挤出，孔隙体积逐渐减小，从而土体压密产生体积变形而引起的沉降，是黏性土地基沉降最主要的组成部分。

次固结沉降是指超静孔隙水压力消散为零，在有效应力基本不变的情况下，随时间继续发生的沉降量，一般认为这是在恒定应力状态下，土中的结合水以黏滞流动的形态缓慢移动，造成水膜厚度相应地发生变化，使土骨架产生徐变的结果。

8.工程实践中与土的抗剪强度有关的工程问题有几类？

9．简述土的极限平衡状态的概念，并说明什么是土的极限平衡条件？

10.土体发生剪切破坏的面是否剪切应力最大的平面一般情况下剪切破坏面与大主应力面呈什么角度

11.简述土坡滑动失稳的原因及影响因素。

12.地基破坏形式有几种类型各在什么情况下容易发生

13.临界荷载是如何根据塑性区开展深度确定的？有哪些基本假定？

四、计算题（本题总计 26分）

【1】已知一矩形截面梁，尺寸为bh250mm500mm，混凝土强度等级选用C30 (fc14.3N/mm2)，钢筋选用HRB400(fyfy360N/mm2，b0.517)，并排成为两排，as60mm，as35mm，如果需要承担的设计弯矩为M300kNm，若需采用双筋截面，试计算截面配筋面积As及As。(提示：一类环境，11.0)(16分)

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附录：教材中有关计算公式列入下表，同学们可据题目所求自己选用：

1fcbh0fyAs ； 2M1(10.5)fcbh0fyAs1fcbh0fyAs； 2M1(10.5)fcbh0fyAs(h0as)Vcs0.7ftbh01.25fAsvyvsh0； Vsb0.8fyAsbsins ； eehi2as Nb1bfcbh0 Nb1fcbh0Ne0.432b1fcbh0(1fcbh01b)(h0as)V1.75Acs1ftbh0fsvyvsh0； V0.25fcbh0；

N1fcbh0Ne1(10.5)f2cbh0fyAs(h0as)10