土力学测验标题.docx
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土力学测验标题
1.将某粘土试样置于渗透仪中进行变水头渗透试验,当试验经过的时间t为1
小时时,测压管的水头高度从hi=310.8cm降至h2=305.6cm。
已知试样的横断面积A为32.2cm,高度I为3.0cm,变水头测压管的横段面积A'为1.1cm2,求此土样的渗透系数k值。
参考答案
k=4.8x107cm/s
2.基坑开挖剖面如下图所示。
其中粉质粘土夹粉砂层的孔隙比e1=1.10,土粒密度©二2.75g/cm,渗透系数k—1.8x10-5cm/s;砂土层的孔隙比e2=0.68,土粒密度“2.68g/cm3,渗透系数k2二3.6x10-2cm/s。
设砂土层层底的测压管
水头位于地表下1.5m处且保持不变,基坑开挖过程中坑内水位与坑底齐平。
-
H
弋、
粘土层
”L
粉质粘土夹粉砂层
砂土层
(1)若将基坑底面以下土层内的渗流视为垂直单向渗流,试证明坑底下粉质粘土夹粉砂层与砂土层的平均等效渗透系数kz为:
参考答案
32
Q=0.027m/dXm,Hnax=5.36m
3.某基坑施工中采用地下连续墙围护结构,其渗流流网如图2-20所示。
已知土层的孔隙比e=0.96,土粒密度心=2.70g/cm3,坑外地下水位距离地表1.2m,基坑开挖深度为8.0m,ab点所在流网网格长度I=1.8m,评判基坑中a〜b区段的渗流稳定性。
iab=0.34,ic=0.87,渗流安全
1.将某砂土试样置于渗透仪中进行常水头渗透试验,已知试样的横断面积A为
2
55.2cm,高度I为10.0cm,水头高差为1.6m,达到渗流稳定后,量得10分钟内流经试样的水量为636cm,求此土样的渗透系数k值。
参考答案
-3
k=1.2x10-cm/s
2.如下图所示的基坑,坑外水位h1=1.8m,坑内水位h2=0.6m,渗流流网如图中所示。
已知土层渗透系数k=1.2X10-2cm/s,a点、b点和c点分别位于地表以下3.5m、3.0m和2.0m。
试求:
(1)整个渗流区的单宽流量q;
⑵ab段的平均渗透速度Vab;
参考答案
3-3
q=4.98m/dxn,Vab=1.44x10cm/s
1.某地基为粉土,层厚4.80m。
地下水位埋深1.10m,地下水位以上粉土呈毛细管饱和状态。
粉土的饱和重度丫sat=20.1kN/m3计算粉土层底面处土的自重应力。
参考答案
59.48kPa
2.已知矩形基础底面尺寸b=4m,l=10m,作用在基础底面中心的荷载N=400kNM=240kNm(偏心方向在短边上),求基底压力最大值与最小值。
参考答案
19.00kPa、1.00kPa
3.有一矩形均布荷载p°=250kPa,受荷面积为2.0mx6.0m的矩形面积,分别求角点下深度为0m2m处的附加应力值以及中心点下深度为0m2m处的附加应力值。
参考答案
125kPa、8.4kPa、250kPa、131.4kPa
1.已知矩形基础底面尺寸b=4m,1=10m,作用在基础底面中心的荷载N=400kNM=320kNm(偏心方向在短边上),求基底压力分布。
参考答案
22.22kPa,0
2.某矩形基础底面尺寸为2.00mx6.00m。
在基底均布荷载作用下,基础角点下
10.00m深度处的竖向附加应力为4.30kPa,求该基础中心点下5.00m深度处的附加应力值。
参考答案
17.20kPa
3.有一个环形烟囱基础,外径R=8m内径r=4m。
在环基上作用着均布荷载100kPa,计算环基中心点O下16m处的竖向附加应力值。
参考答案
19.8kPa
3
1.某地基的地表为素填土,丫1=18.0kN/m,厚度E=1.50m;第二层为粉土,
丫2=19.4kN/m,厚度h2=3.60m;第三层为中砂,丫3=19.8kN/nt厚度h3=1.80m;第四层为坚硬整体岩石。
地下水位埋深1.50m。
计算地基土的自重应力分布。
若第四层为强风化岩石,基岩顶面处土的自重应力有无变化?
参考答案
基岩顶面132.5kPa,有变化,78.5kPa
2.已知某工程为条形基础,长度为I,宽度为b。
在偏心荷载作用下,基础底面
边缘处附加应力pmaF150kPa,pmin=50kPa=计算此条形基础中心点下深度为:
0,
0.25b,0.50b,I.0b,2.0b,3.0b处地基中的附加应力。
参考答案
100kPa,96kPa,82kPa,55.2kPa,30.6kPa,20.8kPa
3.某条形基础宽度为6.0m,承受集中荷载P=2400kN/m偏心距e=0.25m。
计算基础外相距3.0m的A点下深度9.0m处的附加应力。
参考答案
81.3kPa
1.某原状土压缩试验结果如下表所示,计算土的压缩系数a1-2、压缩指数cc和相应侧限压缩模量Es-2,并评价此土的压缩性。
压应力
50
[100[||;00][
p(kPa)
1
11001111200III
孔隙比e
0.962
|0.950
0.936
0924
参考答案
0.14MPa-1,0.047,13.9MPa;中压缩性
2.某工程矩形基础长度3.60m,宽度2.00m,埋深d=1.00m。
地面以上上部荷重
N=900kN地基为粉质粘土,丫=16.0kN/m,孔隙比e°=1.0,压缩系数a=0.4Mps-1试用应力面积法计算基础中心O点的最终沉降量。
参考答案
68.4mm
3.厚度为8m的粘土层,上下层面均为排水砂层,已知粘土层孔隙比e°=0.8,压缩系数a=0.25Mpd,渗透系数k=0.000000063cm/s,地表瞬时施加一无限分布均布荷载p=180kP&分别求出加荷半年后地基的沉降和粘土层达到50泅结度所需
的时间。
参考答案
14.7cm,0.22年
1.一饱和粘土试样在压缩仪中进行压缩试验,该土样原始高度为20mm面积为30cm,土样与环刀总重为1.756N,环刀重0.586N。
当荷载由p=100kPa增加至p2=200kPa时,在24小时内土样的高度由19.31mm减少至18.76mm试验结束后烘干土样,称得干土重为0.910N。
求土样的初始孔隙比e。
。
参考答案
0.765
2.某土样的压缩试验结果如下表所示,计算其压缩系数a1-2、压缩指数cc和相
应侧限压缩模量ES1-2,并评价此土的压缩性。
压应力
P(kPa)
50
叵
E0
E3
孔隙比e
0.860
|0.852
0.836
0825
参考答案
0.16MPa-1,0.053,11.6MPa;中压缩性
3.某柱基底面尺寸为4.00mx4.00m,基础埋深d=2.00m。
上部结构传至基础顶面中心荷载N=4720kN地基分层情况如下:
表层为细砂,丫1=17.5kN/m,
Es1=8.0MPa厚度h1=6.00m;第二层为粉质粘土,&2=3.33MPa厚度h2=3.00m;第三层为碎石,厚度ha=4.50m,Es3=22MPa用分层总和法计算粉质粘土层的沉降量
参考答案
60mm
4.厚度为6m的饱和粘土层,其下为不可压缩的不透水层。
已知粘土层的竖向固结系数Cv=0.0045cm/s,丫=16.8kN/m3。
粘土层上为薄透水砂层,地表瞬时施加无穷均布荷载p=120kPa=
(1)若粘土层已经在自重作用下完成固结,然后施加P,求达到50泅结度所需的时间。
(2)若粘土层尚未在自重作用下固结,自重固结同时施加p,求达到50%固结度所需的时间。
参考答案
0.51年,0.57年
1.已知一矩形基础底面尺寸为5.6mX4.0m,基础埋深d=2.0m。
上部结构总荷重P=6600kN,基础及其上填土平均重度取20kN/m。
地基土第一层为填土,丫1=17.5kN/m,厚度h1=6.0m;第二层为粘土,丫2=16.0kN/m,e)=1.0,
a=0.6MPf,厚度h2=1.60m;第三层为卵石,巳3=25MPa试用简化方法求粘土层的最终沉降量。
参考答案
48mm
2.某柱基底面积为2.00mX2.00m基础埋深d=l.50m。
上部结构中心荷载作用在基础顶面N=576kN地基土分层为:
第一层杂填土,丫1=17.0kN/卅,厚度
3
h1=1.50m;第二层为粉土,丫2=18.0kN/m,巳2=3MPa厚度h2=4.40m;第三层为卵石,巳3=20MPa厚度h3=6.5m。
用应力面积法计算柱基最终沉降量。
参考答案
123.5mm
3.地基为正常饱和粘土,其厚度为12m在外荷作用下产生的附加应力沿土层深度分布可简化为梯形。
上为透水层,下为不透水层,透水面附加应力为180kPa,不透水面附加应力为120kPa。
设e°=0.82,a=0.0002m2/kN,k=2.1cm/年。
求地基受荷1年时的沉降量和地基完成沉降90%所需要的时间。
参考答案
19.78cm,6.52年
1.某高层建筑地基取原状土进行直剪试验,4个试样的法向压力p分别为100,200,300,400kPa,测得试样破坏时相应的抗剪强度为f分别为67,119,162,
216kPa。
试用作图法,求此土的抗剪强度指标c、「值。
若作用在此地基中某平
面上的正应力和剪应力分别为225kPa和105kPa,试问该处是否会发生剪切破坏?
参考答案
c=18kPa,=26°20',不会发生剪切破坏
2.已知某土样粘聚力c=8kPa、内摩擦角为32°。
若将此土样置于三轴仪中进行三轴剪切试验,当小主应力为40kPa时,大主应力为多少才使土样达到极限平衡状态?
参考答案
159kPa
3.已知地基中某一点所受的最大主应力为(Ti=600kPa最小主应力(T3=100kPcb
1绘制摩尔应力圆;
2求最大剪应力值和最大剪应力作用面与大主应力面的夹角;
3计算作用在与小主应力面成30°的面上的正应力和剪应力。
参考答案
250kPa,45°,225kPa,217kPa
4.某地基为饱和粘土,进行三轴固结不排水剪切试验,测得4个试样剪损时的
最大主应力T1、最小主应力T3和孔隙水压力U的数值如下表。
试用总应力法和有效应力法,确定抗剪强度指标。
t1(kPa)
145
218
310
401
t3(kPa)
60
100
150
|~~20^
u(kPa)
31
57
92
126
参考答案
=17°6',c=13kPa;=34°12',c=3kPa
1.已知某土样粘聚力c=8kPa、内摩擦角为32度。
若将此土样置于直剪仪中作直剪试验,当竖向应力为100kPa时,要使土样达到极限平衡状态,需加多少水平剪应力?
参考答案
70.5kPa
2.某干砂试样进行直剪试验,当法向压力T=300kPa时,测得砂样破坏的抗剪
强度tf=200kPa求:
(1)此砂土的内摩擦角;
(2)破坏时的最大主应力(T1与最小主应力(T3;
(3)最大主应力与剪切面所成的角度。
参考答案
33°42';673kPa,193kPa;28°9'
3.某粘性土试样由固结不排水试验得有效抗剪强度指标:
有效内聚力24kPa,有效内摩擦角22°,如果该试样在周围压力200kPa下进行固结排水试验至破坏,试求破坏时的大主应力。
参考答案
510kPa
4.条形基础下地基土体中一点的应力为:
(Tz=250kPa,g=100kPa,t=40kPa=已知地基为砂土,土的内摩擦角=30°O问该点是否发生剪剪切破坏?
若(Tz和(Tx不变,t值增大为60kPa,该点是否安全?
参考答案
未破坏;剪切破坏
1.取砂土试样进行直剪试验,试样水平面积为25cm1,竖向荷载p=375N试验
结果如下表。
剪切位移
(mm/100)
0
40
100
140
180
240
320
剪力(N)
丄
6.1
56.0
110.3
169.5
233.0
125.0
(1)绘制剪应力t(kPa)与剪切位移&(mm)的关系曲线并确定砂土的抗剪强度t
f;
(2)计算此砂土的内摩擦角:
考答案
93kPa;31°48
2.已知地基中某点处两个相互垂直平面上的正应力分别为800kPa和300kPa,
剪应力均为200kPa。
求:
(1)最大主应力T1和最小主应力T3;
⑵若地基土的粘聚力c=55.0kPa,内摩擦角=30°判断该点的平衡状态。
参考答案
870kPa,230kPa;稳定平衡
3.饱和土样进行无侧限抗压试验,得无侧限抗压强度为152kPa,如果对同种土
进行不固结不排水三轴试验,周围压力为172kPa,问总竖向压应力为多少时,试样将发生破坏?
参考答案
324kPa
1.挡土墙高6m,墙背垂直,光滑,墙后填土面水平,填土重度18kN/m3,饱和重度
为19kN/m3,内聚力c=0,内摩擦角=30°,求:
(1)墙后无地下水时的主动土压力分布与合力;
(2)挡土墙地下水位离墙底2m时,作用在挡土墙上的土压力土压力和水压力。
参考答案
(1)土压力合力为108kN/m;
(2)土压力合力为122kN/m
2.挡土墙高4.5m,墙背垂直、光滑,墙后土体表面水平,土体重度=18.5kN/
3
m,c=10kPa,®=25,求主动土压力沿墙高的分布及主动土压力合力的大小和作用点位置。
参考答案
Z°=1.7m,墙底;:
a=21kPa,合力Ea=29.4kN/m
3.挡土墙高6m墙背垂直、光滑,墙后土体表面水平,第一层土为砂土,厚度2m,土层物理力学指标为:
1=19.0kN/m,1=25°,第二层为粘性土,厚度4m土层物理力学指标为:
2=18.0kN/m,C2=10kPa,「2=20°,求主动土压力强度,并绘出主动上压力沿墙高的分布。
参考答案
0,15.4kPa,4.6kPa,39.9kPa
4.挡土墙高5m墙背倾斜角(俯斜)屯=20°,填土倾角P=20o,填土重度
=19.0kN/m3,c=0kPa,=25°,填土与墙背的摩擦角=15°,用库仑土压
力理论计算:
(1)主动土压力的大小、作用点位置和方向;
(2)主动土压力沿墙高的分布。
参考答案
Ka=0.862,Ea=204.7kN/m
1.挡土墙高5m,墙背竖直,光滑,墙后填土面水平,填土重度19kN/m3,c=10kPa,内摩擦角=30°,求墙后主动土压力分布和主动土压力的合力。
参考答案
合力为32kN/m
2.某挡土墙高4.0m,墙背竖直、光滑。
墙后填土表面水平。
墙后填土为砂土,填土中的地下水位位于离墙顶2.0m处。
砂土的重度丫=18.0kN/m3,饱和重度为丫sat=21.0kN/m,内摩擦角申=36°。
求挡土墙的静止土压力E0、主动土压力耳和水压力EW0
参考答案
52.0kN/m;33.8kN/m20.0kN/m
3.已知某挡土墙高H=5.0m,墙顶宽b=1.5m,墙底宽B=2.5m。
墙面竖直,墙背倾斜,填土表面倾斜B=12°,墙背摩擦角S=20°。
墙后填土为中砂,重度丫=17.0kN/m,内摩擦角=30°o求作用在此挡土墙背上的主动土压力Ea和Ea
的水平分力与竖直分力。
参考答案
106kN/m;90.5kN/m55.0kN/m
1.已知某挡土墙高度4.0m,墙背竖直、光滑。
墙后填土表面水平。
填土为干砂,重度丫=18.0kN/m3,内摩擦角「=36°。
计算作用在此挡土墙上的静止土压力E。
;若墙向前移动后产生主动上压力Ea,计算主动上压力Ea的大小。
参考答案
57.6kN/m;37.4kN/m
2.挡土墙高10m墙背垂直、光滑,墙后填土面水平,第一层土为粘性土,厚
度5m重度丫=20.0kN/m3,粘聚力c=10kPa,内摩擦角=20°;第二层土为砂土,厚度5m,重度丫=20.0kN/m3,粘聚力c=10kPa,内摩擦角「=30°。
作出主动土压力强度分布图。
参考答案
0.0,35.0kPa,33.3kPa,66.7kPa
3.某挡土墙高4m,墙背倾斜角20度,填土面倾角10度,填土重度20kN/m3,内聚力0,内摩擦角30度,填土与墙背摩擦角15度,则主动土压力大小为多少?
参考答案
89.6kN/m
4.某挡土墙高度10.0m,墙背竖直、光滑,墙后填土表面水平。
填土上作用均
布荷载q=20kPa=墙后填土分两层:
上层为中砂,重度丫1=18.5kN/m,内摩擦角1=30°,层厚hi=3.0m;下层为粗砂,丫2=19.OkN/vm,2=35°。
地下水位在离墙顶6.0m位置。
水下粗砂的饱和重度为丫sat=20.0kN/m。
计算作用在此挡土墙上的总主动土压力和水压力。
参考答案
298kN/m,80.0kN/m
1.已知一均匀土坡,坡角=30°,土的重度丫=16.0kN/m,内摩擦角:
=工。
粘聚力c=5kPa。
计算此粘性土坡的安全高度H。
参考答案
12.5m
2.某简单粘土土坡高8m边坡坡度为1:
2,土的重度丫=17.2kN/m,粘聚力c=5kPa,内摩擦角。
,先按费伦纽斯近似法确定最危险滑动面圆心位置,
再用条分法计算土坡的稳定安全系数K。
参考答案
K=1.72
1.已知某路基填筑高度H=10.0m,填土的重度丫=18.0kN/m,内摩擦角工粘聚力c=7kPa求此路基的稳定坡角-
参考答案
35
2.某高层住宅基坑开挖深度H=6.0m,土坡坡度为1:
1。
地基土分两层:
第一层为粉质粘土,天然重度丫1=18.0kN/m,内摩擦角1=20°,粘聚力&=5.4kPa,层厚h1=3.0m;第二层为粘土,重度丫1=19.0kN/m,2=16°,C2=10kPa,h2=10.0m。
试用圆弧法计算此土坡的稳定安全系数。
参考答案
K~1.0
1.某条形基础基底宽度b=3.00m,基础埋深d=2.00m,地下水位接近地面。
地基为砂土,饱和重度丫sat=21.1kN/m3,内摩擦角-30°,荷载为中心荷载。
求:
(1)地基的临界荷载;
(2)若基础埋深d不变,基底宽度b加大一倍,求地基临界荷载;
(3)若基底宽度b不变,基础埋深加大一倍,求地基临界荷载;
(4)从上述计算结果可以发现什么规律?
参考答案
164kPa,204kPa,289kPa;基底宽度与基础埋深增大时,地基临界荷载都将随之增大,但埋深d
的增大使临界荷载增大更显著。
2.条形筏板基础宽度b=12m埋深d=2m建于均匀粘土地基上,粘土的丫=
18kN/m3,=15°,c=15kPa,试求
(1)临塑荷载Pcr和界限荷载P1/4值;
(2)用太沙基公式计算地基极限承载力Pu值。
⑶若地下水位位于基础底面处(丫sat=19.7kN/m3),计算Pcr和P1/4值
参考答案
155.3kPa,255.3kPa;548.1kPa;155.3kPa,193.8kPa
3.一矩形基础宽度b=3m长度l=4m埋深d=2m,建于饱和软粘土地基上,地基土的丫=18kN/m3=0°,c尸12kPa,试用斯开普顿公式计算该地基地短期承
载力值。
参考答案
114.2kPa
1.已知条形基础,基础埋深d=1.20m,地基土的天然重度丫=18.0kN/吊,粘聚力c=25kPa,内摩擦角-15°。
计算地基的临塑荷载Pcr。
参考答案
162.7kPa
2.某条形基础基底宽b=2.40m,埋深d=1.20m。
地基表层为人工填土,天然重度
33
丫1=18.0kN/m,层厚1.20m;第②层为粘土,天然重度丫2=19.0kN/m,内摩擦角=15°,粘聚力c=16kPa=地下水位埋深1.20m。
按太沙基公式计算基底处地基的极限承载力。
参考答案
323kPa
3.天然地基独立浅基础,基础长度l=4.00m,基底宽度b=3.00m,基础埋深d=2.00m。
地基为粉土,土的天然重度丫=18.6kN/m3,内摩擦角=16°,粘聚力c=8kPa,无地下水,荷载倾斜角So=11°18'。
计算地基的极限荷载。
参考答案
247kPa
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