土力学复习(2)

1．在土的三相计算指标中，可通过试验直接测定的是（    B     ）。

A. Gs,w,e            B. Gs,w,ρ     C. Gs,ρ,e      D. γ,w,e  

2. 利用角点法及角点下附加应力系数表可求得（    C   ）。

A. 基础投影范围内的地基的附加应力     

B. 基础投影范围外的地基的附加应力    

C. 地基中任意一点的附加应力          

D. 基础中心下地基中的附加应力

3．以下土体的水，符合达西定律的是（    A    ）。

  A. 密实度较低的粘土                  B. 砾土  

 C. 密实粘土                          D. 卵石

4．关于压缩指数Cc和回弹指数Cs两者大小关系，叙述正确的是（   A  ）。

      A. Cc> Cs B. Cc< Cs C. Cc= Cs   D.  根据土的固结状态有所不同

5． 欠固结土的前期固结压力（  C    ）现有土层的自重应力。

      A.大于     B.  等于    C. 小于   D.  不能确定

6. 无黏性土坡的稳定性（ A    ）。

  A. 与土的密实度无关                B. 与坡高无关

C. 与土的内摩擦角无关              D. 与坡脚无关

7．某黏性土的液性指数IL=1.1，则该土的状态为（   D    ）。

    A. 硬塑        B. 可塑        C. 软塑       D. 流塑

10．以下关于地基承载力影响因素叙述正确的是（   A  ）。

A.基础埋深越大，地基承载力越B. 基础宽度越大，地基承载力越大

C.与地下水位无关             D. 与地基土抗剪强度无关

11.以下粘土矿物，吸水膨胀能力最强的是（ B）

   A．高岭石                         B. 蒙脱石

   C. 伊利石                          D. 绿泥石

12.某砂土的天然孔隙比与其所能达到的最大孔隙比相等，则该土（A）

A.处于最松散的状态       B.处于最密实的状态

C．处于中等密实的状态    D.相对密实度Dr=1

13.采用库伦土压力计算挡土墙压力时，基本假设之一是（B）

A. 墙后填土干燥           B.填土为无粘性土

C．墙背直立               D.墙背光滑

14.地下水位长时间下降，会使（ A ）

A．地基中原水位以下部分自重应力增加    

B.  地基中原水位以上部分自重应力增加

C． 地基中的抗剪强度减小

D． 土中孔隙水压力增大

 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 (   B ) 

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   (  B  ) 

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 (  D   ) 

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  ( D   ) 

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   (  C ) 

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P1/4用于矩形底面基础设计时，其结果   (  A  ) 

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  )  

A．β<φ B．β=φ  C．β>φ   D．β≤φ

8．建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（A）

 A、基底压力B、基底附加压力C、基底净压力D、附加压力

五、计算题

1. 某饱和粘性土（Sr=1.0）的含水量为w=40%，比重Gs=2.70，求土的孔隙比e和干密度ρd。

解：

按比重定义，可得： 

假设土粒体积为1，则土粒质量为：                  

按含水量可知：

因为是饱和土，所以          

按照孔隙比的定义                   

按照干密度的定义：      

3. 某柱下基础底面尺寸为2.4m×1.6m，基础埋深2m，基础埋深范围内土的平均重度为20KN/m3,柱传给基础长边的竖向力F=450kN，弯矩M=100kN·m,其它条件如下图，则基底最大、最小附加应力分别为： 

  解： 

基础及上覆土自重 

   竖向荷载的合力 

   则偏心距

   则基底压力

   又因为基底面自重应力

   故基底附加应力

4. 某土样粘聚力c=20kPa、内摩擦角φ=26°，承受大主应力=430kPa、小主应力=150kPa的作用，试判断该土样是否达到极限平衡状态?

解：利用极限平衡条件：

          （4分）   

最大主应力在极限平衡时对应的最小主应力为：

因为

所以可判定该点处于稳定状态               （4分）

注意：P162，公式（6-8）和（6-9），以及例题（6-2）

6. 已知一挡土墙，墙背竖直光滑，墙后填土面水平，土的c=0，φ=25°，K0=1-sinφ，土的重度γ=18kN/m3。

    （1）若挡土墙的位移为0；

    （2）若挡土墙被土推动，发生一微小位移；

    （3）若挡土墙向着土发生一微小位移；

首先判断这三种情况分别是什么土压力？并求上述三种情况下离地面以下5m处的土压力为多少？

解：首先，判断这三种土压力分别是静止、主动、被动土压力。 

p0=K0γh=(1-sinφ)rh=51.98(kPa)                        

pa=γhtan2(45º-φ/2)-2c×tan(45º-φ/2)=36.48

pp=γhtan2(45º+φ/2)-2c×can(45º+φ/2)=221.3

一、名词解释

塑性指数（液性指数）：是指液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）称为塑性指数，用Ip表示，取整数。

颗粒级配：土的颗粒级配是指土中各粒组质量占土样总质量的百分数反映。

孔隙比（孔隙率）：孔隙比是指土体中孔隙体积与材料中颗粒体积之比，是反应土体密实程度的重要物理性质指标。

管涌（流土）：在渗流作用下，一定级配的无粘性土中的细小颗粒，通过较大颗粒所形成的孔隙发生移动，最终在土中形成与地表贯通的管道。

有效应力：饱和土体中除孔隙水以外的土粒间接触面传递的应力称之为有效应力。

压缩指数（压缩系数）：土在有侧限条件下受压时，压缩曲线e-lgp在较大范围内为一直线，土压缩指数即为该段的斜率。

固结度：在某一附加应力下，经时间t后，土体发生固结或孔隙水压力消散的程度。土层的平均固结度可以用某一时刻土层的沉降量与最终沉降量的比值来表示。

临塑荷载（极限荷载）：临塑荷载是指地基中即将发生塑性区时相应的基础底面单位面积上所承受的荷载。

地基极限承载力：是指地基濒临破坏丧失稳定时所能够发挥的承载力极限值，没有安全系数。

四、简答题

1．什么是土的颗粒级配曲线，它在工程中的主要用途有那些？ 

颗粒级配曲线是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。                                           

它反映了土中各个粒组的相对含量，是直观反映泥沙样品颗粒级配组成的几何图形,也是计算有关特征值和资料整编的重要依据，根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。同时也是划分土类别的重要依据。       

2．简述分层综合法计算地基沉降量的步骤？

分层总和法变形计算步骤:                             

(1)根据地质、地基有关资料按比例绘图。

(2)分层                                             

◇一般取≤0.4b的厚度（b为基底宽度）

◇或取1—2m

◇地层面、地下水位面从基底开始编号。

(3)计算各分层截界面的自重应力、附加应力，绘应力分布图。 

(4)确定地基沉降计算深度;                             

◇一般取 σz=0.2σc

◇遇到下卧层是高压缩性水层σz=0.1σc

(5)计算各土层土的平均自重应力和平均附加应力；p1i、p2i。   

(6)计算各层的压缩量                      

(7)计算沉降计算深度范围内地基的总变形量       

3．试比较朗肯土压力理论和库仑土压力理论的优缺点和各自的适用范围？

朗肯土压力理论应用半空间中的应力状态和极限平衡理论的感念比较明确，公式简单，对于粘性土和无黏性土都可以直接计算，但是该理论不考虑墙体和填土之间的摩擦影响，使计算的主动土压力增大，被动土压力偏小。                             

   库仑土压力理论根据墙后滑动土的静力平衡条件得到的公式，考虑了墙体和填土之间的摩擦，并且也适用于墙背倾斜，填土面非水平的情况，但是该理论仅适用于填土为粘性土。        

5．简述地基变形的三种类型。

基础地基破坏的典型形式有整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。整体剪切破坏的特征是，随着荷载的增加，基础下塑性区发展到地面，土中滑动面延伸到地面，出现明显裂缝。局部剪切破坏的特征是，随着荷载的增加，基础下塑性区仅仅发展到地基某一范围内，土中滑动面并不延伸到地面，基础两侧地面微微隆起，没有出现明显的裂缝。冲剪破坏又称刺入剪切破坏，其特征是随着荷载的增加，基础下土层发生压缩变形，基础随之下沉，当荷载继续增加，基础周围附近土体发生竖向剪切破坏，使基础刺入土中，而基础两边的土体并没有移动。  

6.粘性土的塑性指数与液性指数是怎么确定的？举例说明其用途。

2．达西定律的基本假定是什么？试说明达西渗透定律的应用条件和适用范围。

  答：由于土的孔隙很小，在大多数情况下水在孔隙中的流速较小，可以认为属于层流（即水流流线相互平行的流动），那么土中的渗流规律可以认为是符合层流渗透定律。由于达西定律只适用于层流的情况，故一般只用于中砂、细砂、粉砂等，对粗砂、砾石、卵石等粗粒土不适合；而黏土中的渗流规律不完全符合达西定律，需进行修正。修正后为 

4生管涌和流土的机理与条件是什么？与土的类别和性质有什么关系？工程上如何判断土

可能产生渗透破坏并进行分类的？

 答：发生管涌与流土的机理如上一题答案所诉。发生流土的条件是水力梯度i大于或等于临界水力梯度cri。临界水力梯度与土性密切相关，研究表明，土的不均匀系数uC愈大， cri

值愈小，土中细颗粒含量高，cri值增大，土的渗透系数愈大，cri值愈低。

 发生管涌首先取决于土的性质，管涌多发生在砂性土中，其特征是颗粒大小差别较大，往往缺少某种粒径，孔隙直径大且相互连同。无黏性土产生管涌的两个必备条件是：

1几何条件：土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径，这是必要条件，一般不均匀系数10u C的土才会发生管涌；

2水力条件：渗流力能够带动细颗粒在孔隙间滚动或移动 是管涌发生的水力条件，可用管涌的水力梯度来表示。

6．试说明压缩系数a的意义及其工程应用。

  答：压缩系数是土体在侧限条件下孔隙比减小量与竖向有效应力增量的比值，即pe 曲 

线中某一压力段的割线斜率。为了便于比较，通常采用压力段由 MPap1.01增加到 MPap2.02

 时的压缩系数21 a来评定土的压缩性如下

当              时，为低压缩性土；

当              时，为中压缩性土；

当               时，为高压缩性土