沈阳建筑大学土木工程土力学期末考试复习题jsp.docx

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沈阳建筑大学土木工程土力学期末考试复习题jsp

《土力学》复习思考题

绪论

思考题

1．土是怎样形成的？

为何说土是三相体系？

2．土力学学科需研究和解决工程中的哪两大问题？

3．地基与持力层有何区别？

4．何谓基础？

土的物理性质及工程分类

一．思考题

1．何谓土粒粒组？

土粒六大粒组划分标准是什么？

2．粘土颗粒表面哪一层水膜对土的工程性质影响最大，为什么？

3．土的结构通常分为哪几种？

它和矿物成分及成因条件有何关系？

4．在土的三相比例指标中，哪些指标是直接测定的？

5．液性指数是否会出现IL>1.0和IL<0的情况？

相对密度是否会出现Dr>1.0和Dr<0的情况？

6．判断砂土松密程度有几种方法？

7．地基土分几大类？

各类土的划分依据是什么？

8．何谓土的级配？

土的级配曲线是怎样绘制的？

为什么土的级配曲线用半对数坐标？

9．土的气体以哪几种形式存在？

它们对土的工程性质有何影响？

10．土的压实性与哪些因素有关？

何谓土的最大干密度和最优含水率？

二．填空题

1．确定各粒组相对含量的方法称为颗粒分析试验，分为法和法。

2．砂粒与粉粒的分界粒径是mm。

3．当砾类土或砂类土同时满足Cu≥Cc=两个条件时，视为良好级配。

4．土的结构可分为、和三种基本类型。

5．粘性土随着含水量的增加而分别处于、、及流动状态。

6．土粒的矿物成分取决于母岩的矿物成分及风化作用，可分为　　　矿物和　　　矿物。

7．土的物理性质指标中有三个基本指标可直接通过土工试验测定，它们分别是　　　、

　　　　　　　　和　　　　　。

8．土的物理性质指标中　　　　　可描述土体中孔隙被水充满的程度。

9．土中孔隙体积与土的总体积之比称为　　　　　　。

10．土中孔隙体积与土的土粒体积之比称为　　　　　　。

11．依相对密度的公式Dr=（emax－e）/（emax－emin）可知，当Dr=时，表示土处

于最疏松状态。

12．依相对密度的公式Dr=（emax－e）/（emax－emin）可知，当Dr=时，表示土处

于最密实状态。

三．单项选择题

1．某土的液限为40%，塑限为20%，则该土为（）。

A．砂土B．粉土C．粉质粘土D．粘土

2．某土的液性指数为2，则该土处于（）状态。

A．坚硬B．可塑C．流动

3．对粘性土的性质影响最大的水是（）。

A．强结合水B．弱结合水C．气态水

4．对土体性质影响较大的气体是（）

A．非封闭气体B．封闭气体

5．砂土和碎石土的主要结构形式是（）

A．单粒结构B．蜂窝结构C．絮状结构

6．下列哪个物理性质指标可直接通过土工试验测定（）。

A．孔隙比eB．孔隙率nC．饱和度SrD．土粒比重ds

7．常用来控制填土工程施工质量的指标是：

（　　　）

A．孔隙比e　B．孔隙率n　　C．饱和度Sr　　D．干密度ｄ

8．在土工试验室中，通常用（　　　）测定土的密度

A．联合测定法　B．环刀法　　C．比重计法　　D．击实仪

9．若某砂土的天然孔隙比与其能达到的最大孔隙比相等，则该土（）

A．处于最疏松状态B．处于中等密实状态

C．处于最密实状态D．无法确定其状态

10．对粘性土进行分类定名的依据是（）

A．液限B．塑性指数C．液性指数D．塑限

四．判断题

1．砾与砂的分界粒径是1mm。

（）

2．颗粒级配曲线的粒径坐标是采用对数坐标。

（）

3．某砂的不均匀系数为10，曲率系数为5，则该砂为良好级配。

（）

4．级配良好的土，较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充，因而土的密实度较好。

（）

5．土的含水量为土中水的质量与土的总质量之比。

（）

6．孔隙比为土中孔隙体积与土粒体积之比。

（）

7．粘性土中的粘粒含量越多，其塑性指数就越高。

（）

8．甲土的饱和度大于乙土，则甲土的含水量一定高于乙土（）

9．若土中含有有机质时，其比重会明显地减少。

（　　　）

10．如果某土的饱和度为100%，则其含水量为100%。

（　　　）

11．对于同一种土，孔隙比或孔隙率愈大表明土愈疏松，反之愈密实。

（　　　）

12．土料的最大干密度和最优含水率不是常数。

（　　　）

13．在同一类土中，土的级配良好的土，易于压实，反之，则不易于压实。

（　　　）

14．土粒的比重在数值上等于土的密度。

（　　　）

15．从流动状态转变为可塑状态的界限含水率，称为液限。

（　　　）

16．从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率，称为塑限。

（　　　）

17．若土呈固体状态时，其含水率为零。

（　　　）

18．若土的液性指数IL≤0时，土处于坚硬状态。

（　　　）

19．粘性土土的含水率越高，越容易被压实。

（　　　）

20．若今有两种土，其性质指标如下表所示。

试通过计算判断下列说法是否正确。

土样

性质指标

A

B

含水率（%）

15

6

土粒比重

2.75

2.68

饱和度（%）

50

30

（1）.土样A的密度比土样B的大。

（　　　）

（2）.土样A的干密度比土样B的大。

（　　　）

（3）.土样A的孔隙比比土样B的大。

（　　　）

21．粘性土的含水率越低，越容易被压实。

（　　　）

22．依《建筑地基基础设计规范》的规定，若土的塑性指数大于10，且粒径大于0.075mm

的颗粒含量不超过总量的50%，则该土属于黏性土。

（　　　）

23．若土中粒径大于2mm的颗粒含量不超过总重的50%，粒径大于0.075mm的颗粒含

量超过总量50%，则该土属于砂土。

（　　　）

24．若土中粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%，则该土属于碎石土。

（　　　）

25．若土的塑性指数小于或等于10，粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总量的50%，

则该土属于粉土。

（　　　）

五．计算题

1．已知某土样的体积为100cm3，烘干后质量为144.5g，土粒比重dS=2.70，含水量

ω=32.2%，计算图1－1中括号内的数值。

ω

图1－1

2．根据颗粒级配曲线，按下表（地基规范）分类法确定该土名称并判断其级配情况。

土的名称

粒组含量

砾砂

粒径大于2mm的颗粒占总质量25%～50%

粗砂

粒径大于0.5mm的颗粒超过总质量50%

中砂

粒径大于0．25mm的颗粒占总质量50%

细砂

粒径大于0．075mm的颗粒占总质量85%

粉砂

粒径大于0．075mm的颗粒占总质量50%

注：

分类时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。

3．全饱和粘性土的含水量为ω=40%，土粒的相对密度ds=2.7，求土的孔隙比e和干密度d。

4．经勘察，某土料场有土料3×106m3，其天然孔隙比e1=1.20，问这些土料可填筑

e2=0.70的土堤多少m3。

5．粘性土的含水量=36.4%，液限L=48%，塑限p=25.4%，根据塑性指数IP确定该

土的名称；计算该土的液性指数IL；按液性指数确定土的状态。

6．某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g，烘干后，干土质量为167g。

若土的相对密度ds为2.66，试求该土样的含水量、密度、孔隙比e、饱和度Sr。

7．某碾压土坝的土方量为20万方，设计填筑干密度为1.65g/cm3。

料场的含水率为

12.0%，天然密度为1.70g/cm3，液限为32.0%，塑限为20.0%，土粒比重为2.72。

问：

（1）为满足填筑土坝的需要，料场至少要有多少方土料？

（2）如每日坝体的填筑量为3000m3，该土的最优含水率为塑限的95%，为达到最佳碾压效果，每天共需加水多少？

（3）土坝填筑后的饱和度是多少？

土的渗透性和渗透问题

一．思考题

1．何谓达西定律，达西定律成立的条件有哪些？

2．实验室内测定渗透系数的方法有几种？

它们之间有什么不同？

3．渗透变形有几种形式？

它们各自具有什么特征？

4．根据达西定律计算出的流速和土中水的实际流速是否相同？

为什么？

5．什么叫渗透力，其大小和方向如何确定？

6．土的渗透性与混凝土、透水石等可透水材料的渗透性有何区别？

影响土渗透性的因素有哪些？

7．在进行渗透试验时，为什么要求土样充分饱和，如果未充分饱和，在试验中将会出现什么现象？

测出的渗透系数是偏大还是偏小，试分析造成这些结果的原因。

8．在实验室做常水头或变水头渗透试验和在现场做抽水或注水试验均可测得土的渗透系数，这几种方法有何区别？

各适用于什么条件？

9．渗透力是怎样引起渗透变形的？

在工程上会有什么危害？

防治渗透破坏的工程措施有哪些？

10．发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？

在工程上如何判断土可能产生渗透破坏并进行分类的。

二．填空题

1．土渗透变形的基本形式有、。

2．影响渗透系数的主要因素有、、水温等。

3．渗透力是一种力。

它的大小和成正比，作用方向与相一致。

三．判断题

1．土样的渗透系数与流过土样断面的水的流量成正比。

（）

2．土样中渗透水流的流速与水力坡降成正比。

（）

3．常水头试验适用于透水性较强的粗粒土。

（）

4．变水头试验适用于透水性较弱的粘性土。

（）

5．渗透系数与土的级配、水温、土的密实度及土中封闭气体有关。

（）

6．成层土水平方向渗流的平均渗透系数取决于最透水层的渗透系数和厚度。

（）

7．成层土垂直方向渗流的平均渗透系数取决于最不透水层的渗透系数和厚度。

（）

8．含有细砂夹层的粘性土中垂直渗透系数Ky大于水平渗透系数Kx。

（）

9．渗透力是一种体积力。

（）

10．在进行渗透试验时，如未对土样充分饱和，则测出的渗透系数偏大。

（）

11．管涌常发生在砂砾土中。

（　　　）

12．流土常发生在粘性土中。

（　　　）

13．含有细砂夹层的壤土或粘土层中垂直渗透系数Ky大于水平渗透系数Kx。

（）

四．选择题

1．在渗流场中某点的渗透力（）

A．随水力坡降（水力梯度）增加而增加；

B．随水力坡降（水力梯度）增加而减少；

C．与水力坡降无关。

2．在防治渗透变形措施中，那种措施不是控制水力坡降？

（）

A．上游做垂直防渗帷幕或设水平铺盖；

B．下游挖减压沟；

C．溢出部位铺设反滤层。

3．下列关于影响土的渗透系数的因素中描述正确的：

①粒径的大小和级配；②结构与孔隙比；③饱和度；④矿物成分；⑤渗透水的性质（）

A．仅①②对渗透系数有影响；

B．④⑤对渗透系数无影响；

C．①②③④⑤对渗透系数均有影响。

4．不透水岩基上有水平分布的三层土，厚度为1m，渗透系数分别为k1=1m/d，

k2=2m/d，k3=10m/d，则等效土渗透系数kx为多少？

（）

A．12m/dB．4.33m/dC．1.87m/d

5．下述关于渗透力的描述正确的为：

（）①其方向与渗透路径方向一致；②其数值与水力坡降成正比；③是一种体积力

A．仅①②正确B．仅①③正确C．①②③都正确

土的力学性质

一．思考题

1．为什么说土的压缩变形实际上是土的孔隙体积的减少？

2．地基土的压缩模量和变形模量在概念上有什么区别？

3．什么叫土的抗剪强度？

4．砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同？

5．为什么说土的抗剪强度不是一个定值？

6．何谓土的极限平衡条件？

7．土体中发生剪切破坏的平面是不是剪应力最大的平面？

在什么情况下，破坏面与最大剪应力面是一致的？

一般情况下，破裂面与大主应力作用面成什么角度？

8．何谓灵敏度？

9．影响土的抗剪强度的因素有哪些？

10．如何从库仑定律和莫尔应力圆原理说明：

当σ1不变时，σ3越小越易破坏；反之σ3不变时，σ1越大越易破坏。

11．为什么饱和粘性土的不排水试验得到的强度包线是一条水平线？

二．判断题

1．由侧限压缩试验得出的e－p曲线愈陡，说明土的压缩性愈高。

（）

2．只要土中孔隙水压力大于零，就意味着土的渗透固结尚未完成。

（）

3．土的压缩系数越大，则其压缩模量就越高。

（）

4．土体的破坏最先沿具有最大剪应力的平面发生。

（　　　）

5．对同一种土，剪切试验方法有多种，但测出的c、值都是一样的。

（）

6．用总应力法和有效应力法表示土的强度时，其理论剪破面并不发生在同一平面上。

（）

7．土的灵敏度愈高，其结构性愈强，受扰动后的土的强度降低就愈显著。

（　　　）

8．十字板剪切试验是一种现场测定饱和土的抗剪强度的原位试验方法。

（　　　）

9．当土中某点任一方向的剪应力达到土的抗剪强度时，称该点处于极限平衡状态。

（　　）

10．依照库仑定律和摩尔应力圆原理可知，当1不变时，3越小越易破坏。

（　　　）

11．土的抗剪强度是一个定值。

（　　　）

12．土体中发生剪切破坏的平面是剪应力最大的平面。

（　　　）

三．填空题

1．把粘性土地基按历史上曾受过的最大压力与现在所受的土的自重应力相比较，可将其分为固结土、固结土与固结土。

2．土体的压缩系数被认为是由于土体中减小的结果。

3．压缩曲线的坡度越陡，说明随着压力的增加，土孔隙比的减小愈，

4．压缩曲线的坡度越陡，说明随着压力的增加，土的孔隙比的减小愈，因而土的压缩性愈。

反之，压缩曲线的坡度越缓，说明随着压力的增加，土孔隙比的减小愈，因而土的压缩性愈。

《规范》采用a1—2时，属低压缩性土；当a1—2时，属中压缩性土；当a1—2时，属高压缩性土。

5．由库仑定律可知，对于粘性土，其抗剪强度由和两部分构成。

6．组成土的抗剪强度的摩擦力σtan主要来源于摩擦和摩擦。

7．对于粘性土，其粘聚力c一般由土粒之间的作用和电分子引力等因素所形成。

8．为了模拟土体在现场可能受到的剪切条件，按剪切前的固结程度、剪切时的排水条件及加荷速率，把直接剪切试验分为、和三种试验方法。

9．如果施工进度快，而地基上的透水性低且排水条件不良（例如在饱和软粘土地基上开挖基坑时的基坑稳定验算），可采用试验或试验测定土的抗剪强度指标。

10．某无粘性土地基=30o，若地基中某点的小主应力σ3=100kPa，大主应力σ1=300kPa，则地基中可能产生的最大剪应力为kPa，最大剪应力面与大主应力作用面的夹角为。

11．用直接剪切试验测定土的抗剪强度指标时，对同一种土通常取个土样。

四．选择题

1．太沙基建立了模拟饱和土体中某点的渗透固结过程的弹簧模型。

试问该模型活塞中小孔的大小代表了土体的（）

A．渗透性大小B．土颗粒大小C．土体体积大小D．作用在活塞上力的大小

2．室内测定土的压缩性指标的试验为（）

A．剪切试验B．侧限压缩试验C．无侧限压缩试验D．静载试验

3．下列说法正确的是（）

A．压缩系数越大，土的压缩性越高

B．压缩指数越大，土的压缩性越低

C．压缩模量越大，土的压缩性越高

D．上述说法都不对

4．下列说法正确的是（）

A．土体的压缩是由于土体中孔隙体积减小

B．土体的压缩是由于土体中土颗粒体积减小

C．土体的压缩是由于土体中水和气体体积减小

D．土体的压缩是由于动水压力的作用

5．某场地地表挖去5m，则该场地土成为（）

A．超固结土B．欠固结土C．正常固结土

6．饱和土的渗透固结过程应该是（）

A．孔隙水压力不断增加的过程

B．有效应力的增加而孔隙水压力减小的过程

C．有效应力不断减小的过程

D．有效应力的减小而孔隙水压力增加的过程

7．土的强度是特指土的（）

A．抗剪强度B．抗压强度C．抗拉强度

8．某土的抗剪强度指标为c、，该土受剪时将首先沿与大主应力作用面成（）的面被剪破。

A．450B．450+/2C．450－/2D．450+

9．当地基土的透水性和排水条件不良，且建筑物施工速度较快时，应选择（）方法测定其抗剪强度指标。

A．不排水剪（快剪）B．固结不排水剪（固结快剪）C．固结排水剪（慢剪）

10．当地基土的透水性好，排水条件较佳，建筑物加荷速率较慢时，应选择（）方法测定其抗剪强度指标。

A．不排水剪（快剪）B．固结不排水剪（固结快剪）C．固结排水剪（慢剪）

11．某土的抗剪强度指标为c、，该土受剪时将首先沿与小主应力作用面成（）的面被剪破。

A．450B．450+/2C．450－/2D．450+

12．下列各组试验当，必须使用原状土样的是（）。

A．含水率（量）、液限、塑限、和比重

B．含水率、压缩系数、和比重

C．最优含水率、压缩指数、和内摩擦角

D．无侧限抗压强度、压缩模量和粘聚力

13．无侧限抗压强度试验适用于（）的抗剪强度指标的测定。

A．砂土B．粘性土C．粉土D．饱和粘性土

五．计算题

1．已知原状土样高h=2cm，截面积A=30cm2，重度=19kN/m3，颗粒比重ds=2.70，含水率=25%，进行侧限压缩试验，试验结果见表4－1，试绘制压缩曲线，并求土的压缩系数a1—2判别土的压缩性。

表3－1

压力（kPa）

0

50

100

200

300

400

稳定后的变形量∑△h（mm）

0

0.480

0.808

1.232

1.526

1.735

2．设砂土地基中某点的大主应力1=400kPa，小主应力3=200kPa，砂土的内摩擦角

=250，粘聚力c=0，试判断该土是否破坏。

3．地基中某一单元土体上的大主应力1=400kPa，小主应力3=180kPa。

通过试验测得土的抗剪强度指标为c=18kPa，=200。

试问

（1）土中最大剪应力是多少？

（2）土中最大剪应力面是否已剪破？

（3）该土处于何种状态？

4．一组3个饱和粘性土试样，做三轴固结不排水剪切试验，试验结果见表3－2，试用作图法求该土样的总应力和有效应力强度指标ccu、cu和c'、'。

表3-2

固结压力3

（kPa）

剪破时

1（kPa）

uf（kPa）

100

205

63

200

385

110

300

570

150

土中应力计算

一．思考题

1．什么是土的自重应力？

地下水位的升降对地基中的自重应力有何影响？

2．何谓基底压力？

影响基底压力分布的因素有哪些？

3．在集中荷载作用下地基中附加应力的分布有何规律？

4．假设作用于基础底面的总压力不变，若埋置深度增加对土中附加应力有何影响？

5．什么叫柔性基础？

什么叫刚性基础？

这两种基础的基底压力分布有何不同？

6．附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么？

二．填空题

1．地基中的应力一般包括由土体自重引起的和由新增外荷引起的。

2．在土中的应力里，应力引起土体压缩，应力影响土体的抗剪强度。

3．地下水位升降会引起土中自重应力的变化，地下水位升高则引起土体中的有效自重应力，地下水位下降引起土体中的有效自重应力。

4．在中心荷载作用下，基底压力近似呈分布；在单向偏心荷载作用下，当偏心距e

5．某均质地基，已知其重度=17.6kN/m3，则地面下深度为3m处由上部土层所产生的竖直方向自重应力为kPa。

6．已知某地基土，重度=19.3kN/m3，地下水位在地面以下2m处，则2m处由上部土

层所产生的竖向自重应力为kPa。

若地下水位以下土的饱和重度sat=20.6kN/m3,则地面以下4m处由上部土层所产生的竖向自重应力为kPa。

7．已知某天然地基上的浅基础，基础地面尺寸为3.5m×5.0m，埋深d=2m，由上部结构传下的竖向荷载F=4500kN，则基底压力为kPa。

8．计算条形基础的基底压力时，在基础的长边方向通常取L=计算。

三．判断题

1．在任何情况下，土体自重应力都不会引起地基的沉降。

（）

2．地基土受压时间越长，变形越大，孔隙水压力也越大。

（）

3．地下水位下降会增加地基中的有效自重应力。

（）

4．附加应力z不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积外相当大的面积之下。

（）

5．在荷载分布范围内任意点沿垂线的附加应力z值，随深度愈向下愈大。

（）

6．土体只有竖向自重应力没有水平方向自重应力。

（　　　）

7．假设作用于基础底面的总压力不变，若埋置深度增加，土中某点的附加应力值将比埋深增加前少。

（　　　）

8．作用在基础上的水平应力也能在地基中引起附加应力。

（　　　）

四．选择题

1．由建筑物荷载或其它外载在地基内产生的应力称为（）

A．自重应力B．附加应力C．基底压力D．基底附加压力

2．有两个不同的基础，其基础总压力相同，问在同一深度处，哪一个基础产生的附加应力大？

（）

A．宽度小的基础产生的附加应力大B．宽度小的基础产生的附加应力小

C．宽度大的基础产生的附加应力大D．两个基础产生的附加应力相等

3．自重应力在均质土中呈（）分布。

A．折线分布B．曲线分布C．直线分布D．均匀分布

4．地基中，地下水位的变化，会引起地基中的自重应力（）

A．增大B．减小C．不变D．可能增大，也可能减小

5．某场地自上而下的土层分布为：

第一层粉土，厚3m，重度=18kN/m3；第二层粘土，厚5m，重度=18.4kN/m3，饱和重度sat=19kN/m3，地下水位距地表5m，试求地表下6m处土的竖向自重应力。

（）

A．99.8kPaB．109.8kPaC．111kPaD．109.2kPa

6．某柱下方形基础边长2m，埋深d=1.5m，柱传给基础的竖向力F=800kN，地下水位在地表下0.5m处，则基底压力P为（）。

A．220kPaB．230kPaC．210kPaD．215kPa

7．在上题中，设地基为粘土，重度=18kN/m3，饱和重度sat=19kN/m3，则基底附加压力Po为（）。

A．202kPaB．220kPaC．192kpaD．191.5kPa

8．下面有关自重应力的描述不正确的是：

（）

A．在求地下水位以下的自重应力时，应取其有效重度计算

B．自重应力随深度的增加而增大

C．地下水位以下的同一土的自重应力按直线变化，或按折线变化

D．土的自重应力分布曲线是一条折线，拐点在土层交界处和地下水位处

五．计算题

1．某地基剖面图如图3－1所示，计算各分层处的自重应力，并绘制自重应力

沿深度的分布图。

图3－1图3－2

2．如图3－2所示为一矩形基础，埋深1m，上部结构传至地面标高处的荷载为P=2106kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.3m。

试求基底中心点O，边点A和B下4m深度处的竖向附加应力。

3．甲乙两个基础，它们的尺寸和相对位置，及每个基底下的基底净压力均示于图3-3中，试求甲基础O点下2m深度处的竖向附加应力。

图3－3

地基沉降计算

一．思考题

1．分层总和法计算基础的沉降量时，若土层较厚，为什么一般应将地基分层？

如果地基为均质土，且地基中自重应力和附加应力均为（沿高度）均匀分布，是否还有必要将地基分层？

2．基础埋深ｄ>0时，沉降计算为什么要用基底附加压力？

3．地下水位上升或下降对建筑物沉降有没有影响？

4．工程上有一种软土地基处理的方法――堆载预压法。

它是在要修建建筑物的地基上

堆载，经过一段时间之