土力学复习题分析

一、填空题1 . 土的粒径越不均匀，颗粒级配曲线越 平缓，不均匀系数越 大。2 .长期抽取地下水位，导致地下水位大幅度下降，从而使原水位以下土的有效自重应力如_,而造成 的严重后果。3 .抗剪强度曲线与摩尔应力圆在A点相切，表明 A点所代表的平面的剪应力 。等于 土的抗剪强度6，即该点处于 状态。4 .附加应力自 起算，随着深度呈 。5 .塑性指数Ip的表达式是wl-wp 。粘性土的Ip越大，说明土中粘粒 含量越高。6 .地基土在荷载作用下发生变形，可以认为其总沉降量通常有三部分组成，即固结沉降、瞬时沉降和 次固结沉降。7 .地基的破坏形式有整体剪切破坏、 、等几种。8 .直接支撑基础的土层称为持力层其下的个土层为下卧层 。9 .柱下钢筋混凝土独立基础的基础高度应按 破坏确定,对墙下条形基础的基础高度应按 破坏确定。10 .桩按承载性能分类，可分为摩擦型桩 和端承型桩两类。11 .相对密度 Dr的表达式是 D!=（emax-e）/（emaxemin）, Dr等于1 时砂土处丁最紧12 .砂士是指大于 粒径累计含量不超过全重50%,而大于 粒径累计含量超过全重50%的土。13 .自重应力自 室外地面 起算，随着深度呈 增加的趋势 。14 . a1-2表示压力范围 p1=, p2=时的压缩系数，工程中常用a1-2来评价土的15 . 土的完全侧限条件下的压缩实验求得土样压缩稳定后的孔隙比，利用受压前后的 土粒体积、截面面积 不变的两个条件得到。16 .粘性土的极限平衡条件是_1= _31g2 45.+ /2）+2ctg（45 + /2 ）. 土体剪切破坏面与大主应力面的夹角为45 + /2。17 .确定地基承载力的方法有理论公式法、 载荷试验法和经验法等几种。18 .抗剪强度的指标为 和。19 .柱下钢筋混凝土独立基础的基础高度应按 破坏确定，对墙下条形基础的基础高 度应按 破坏确定。20 .桩静载荷试验时， 在同一条件下的试桩数量不宜少于总桩数的1 % ,并不应小于 3根。二、单选题1.已知某土样的天然重度 r=17KN/m3 ,干重度rd=14.5KN/m3 ,饱和重度rsat=18KN/m3 ,液 性指数Il=0。试问该土的塑限为（）。A、5.9%B、17.2%C、24.1%D、30%2.砂类土的重要特征是（A、灵敏度与活动度C、饱和度与含水量B、塑性指数与液性指数D、颗粒级配与密实度3 .计算自重应力时，对地下水位以下的土层采用（）。A、干重度B 、有效重度C、饱和重度D 、天然重度4 .有一基础，宽度 4m,长度8m,基底附加压力 90 kN/m 2 ,中心线下6m处竖向附加应力 为58.28 kN/m2，试问另一基础宽度为 2m,长度为4m,基底附加压力为100 kN/m 2,角点下6m处 的附加应力为多少?（）。A、 16.19 kN/m 2B、 64.76 kN/m 2C、 32.38 kN/m 2 D、 8.09 kN/m 25相邻刚性基础，同时建于均质地基上，基底压力假定为均匀分布，下面说法正确的是（）。A 、甲、乙两基础的沉降量相同B 、由于相互影响，甲、乙基础要产生更多的沉降C、由于相互影响，甲、乙基础要背向对方，向外倾斜D 、由于相互影响，甲基础向乙基础方向倾斜，乙基础背向甲基础方向倾斜6室内侧限压缩试验测得的e-P 曲线愈陡，表明该土样的压缩性（） 。A、愈高B、愈低C、愈均匀D、愈不均匀7.若产生主动土压力为Ea,被动土压力为 Ep,所需的挡土墙为移量分别为M、&，则下述（ ）是正确的A、EaEp,Aa ApB、EaAp，C、EaEp,AaD、EaEp,& Ap8对施工速度较快，而地基土的透水性差和排水条件不良时，可采用三轴仪的（）结果计算抗剪强度。A、不固结不排水试验B、固结不排水试验C、固结排水试验D、不固结排水试验9挡土墙的抗倾覆稳定安全系数k 要求（）A、k 1.0B、21.3 C、k 1.6 D、k2.010对同一地基下列指标数值最小的是（）A、 P1/4B、 P1/3C、 PcrD、 PU11 .有一个砂样，在三轴试验时，在（=100kpa应力下，增加轴向应力使砂样破坏，已知砂样的=30 ，则破坏时破坏面上的正应力是（） 。A、 250kpa B、 200kPa C、 150kPaD、 300kPa12 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）。A、静止土压力B、主动土压力 C、被动土压力D 、部分主动土压力和部分静止土压力13 .地面下有一层4m厚的粘土，天然孔隙比e0=1.25，若地面施加q=100kPa的无穷均布荷载 沉降稳定后，测得土的孔隙比e=1.12，则粘土层的压缩量为多少？（）A、20.6 cmB、23.1 cmC、24.7 cm D、21.8 cm14 当新建筑物基础深于旧建筑物基础时，新旧建筑物相邻基础之间应保持的距离不宜小于C、23倍 D、34倍）。C、丙级建筑物两相邻基础底面高差的（） 。A、0.51倍 B、12倍15可不作地基变形验算的建筑物是（A、甲级建筑物B、乙级建筑物D 、规范表所列范围内设计等级为丙级的建筑物16 处于同一土层条件且埋深相问的甲、乙两个相邻柱下方形扩展基础，甲基础的底面积A甲大于乙基础的底面积A 乙。 现甲、 乙基础的基底平均压力均等于地基土的承载力特征值，则甲、乙基础的沉降量比较为（） 。A、甲基础大B、乙基础大C、一样大D、难以判断17计算地基变形时，对于框架结构应由（） 。A、沉降量控制B、沉降差控制C、倾斜控制D、局部倾斜控制18 带有地下室的钢筋混凝土结构房屋采用筏形基础，在确定地基承载力特征值时基础埋深应按下列方法选取（） 。A、从室外地面标高算起B、从地下室地面标高算起C、按室外地面标高与地下室室内地而标高平均值计算D 、从地下室折算地面标高（考虑混凝土地面重力影响）算起19下列说法错误的是（） 。A、确定基础的底面积时，应采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B 、计算地基变形时，应采用正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C、计算基础内力和配筋时，应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合D 、计算基础裂缝宽度时，应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合20荷载效应基本组合，且在轴心竖向力作用下的基桩，且承载力应符合下列（）条件。A、Nkmax 1.5R B、NkWRa21土粒级配曲线越平缓，说明（A、土粒均匀，级配不好B、C、土粒均匀，级配良好D、C、Nkmaxwi.2RD、NkW1.25R）。土粒不均匀，级配良好土粒不均匀，级配不好22.试验测得甲、乙两土样的塑性指数分别为：Ip=5; Ip=5,则（）。A、甲土样的粘粒含量大于乙土样B、甲土样的粘粒含量小于乙土样C、两土样的粘粒含量相等D、难以判别23土的三项基本物理指标是（） 。A、孔隙比、天然含水量和饱和度B、孔隙率、相对密度和密度C、天然重度、天然含水量和相对密度D、相对密度、饱和度和密度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、有效应力D、有效自重应力25 .已知一个宽 b=2m,长l=4m和另一个宽b=4m,长l=8m的矩形基础。若它们基底的附 加应力相等，则两基础角点下竖向附加应力之间有何关系？（）A 、两基础角点下Z 深度处竖向应力分布相同B 、小基础角点下Z 深度处的应力与大基础角点下2Z 深度处的应力相等C、大基础角点下 Z深度处的应力与小基础角点下2Z深度处的应力相等D 、不好确定26 .室内侧限压缩试验测得的e-P曲线愈陡，表明该土样的压缩性（）。A、愈高B、愈低C、愈均匀D、愈不均匀27在规范法计算沉降量时，下列说法中（）是错误的。A、可按天然土层分层B、Es按实际应力范围取值C、Es取Esi-2D、沉降计算经验系数可根据地区沉降观测资料及经验确定28用分层总和法计算地基沉降时，附加应力曲线是表示什么应力？（）A、总应力B、孔隙水应力C、有效应力D、基底附加压力29对施工速度较快，而地基土的透水性差和排水条件不良时，可采用三轴仪的（）结果计算抗剪强度。A、不固结不排水试验B、固结不排水试验C、固结排水试验D、不固结排水试验30由于朗金土压力理论忽略了墙背与填土之间摩擦的影响，因此计算结果与实际有出入，一般情况下计算出的（） 。A 、主动土压力偏小，被动土压力偏大B 、主动土压力和被动土压力都偏小C、主动土压力和被动土鸦里都偏小D、主动土压力偏大，被动土压力偏小31设计仅起挡土作用的重力式挡土墙时，土压力应按（） 。A 、主动土压力计算B 、被动土压力计算C、静止土压力计算D、静止水压力计算32对同一地基下列指标数值最小的是（）A、 P1/4B、 P1/3C、 PcrD、 PU33.有一个砂样，在三轴试验时，在（3=100kpa应力下，增加轴向应力使砂样破坏，已知砂样的=30 ，则破坏时破坏面上的正应力是（） 。A、250kpa B、200kPa C、15OkPa D、300kPa34淤泥质土地基上基础的宽度越大，则地基承载力特征值（C ） 。A、越大 B、越小C、与基底宽度无关D、基底宽度大于3m时越大35计算基础内力时，外部荷载大小应取（C ） 。A、基底反力B、基底附加压力C、地基净反力D、地基附加应力36下列说法错误的是（） 。A、确定基础的底面积时，应采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合B 、计算地基变形时，应采用正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合C、计算基础内力和配筋时，应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合D、计算基础裂缝宽度时，应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合37 .桩端全断面（直径为 d）进入持力层的深度，下列说法正确的有（）。A、 对于粉土宜不小于 2d;B、 对于碎石宜不小于 2d;C、当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于2d;D、当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于4d。38 .在软弱下卧层顶面处的附加压力计算公式中Fk Gk 32（a0 bo） qsiJ,Gk 的含义是（）。z（ao 2ttg ）（bo 2ttg ）A、桩重、桩间土重、承台重、承台上土重B、桩重、承台重、承台上土重C、承台重、承台上土重D、承台上土重39 .桩顶受有轴向压力的竖直桩，按照桩身截面与桩周土的相对位移，桩周摩阻力的方向 （ ）。A、只能向上B、可能向上、向下或沿桩身上部向下、下部向上C、只能向下D、与桩的侧面成某一角度40 .荷载效应基本组合，且在轴心竖向力作用下的基桩，且承载力应符合下列（）条件。A、NkmaxW1.5RB、Nk1和Dr1的情况。（）12 .按规范法计算地基的沉降量时，地基压缩层厚度Zn应满足的条件是：bZ=bCZ）13 .地基土受压时间越长，变形越大，孔隙水压力越大。（）14 .地基土的强度破坏是剪切破坏，而不是受压破坏。（）15 .单元土体中破坏面上剪应力等于土的抗剪强度时该面一般为具有最大剪应力的那个面。（）16 粘粒在最优含水量时，压实密度最大，同一种土的压实能量越大，最优含水量越大。（）17两种不同的粘性土，其天然含水量相同，则其软硬程度相同。（）18土的压缩模量是在侧限条件下土的竖向应力增量与竖向应变增量之比。（）19.按规范法计算地基的沉降量时，地基压缩层厚度Zn应满足的条件是：bZ=bCZ ）20压缩曲线可按两种方式绘制，一种为普通坐标绘制的e-p 曲线，另一种为横坐标按p 的常用对数取值，即采用半对数直角坐标绘制的e log p 曲线。 （）21不透水层的层面或层面以下的自重应力应按上覆土层的水土总重计算。（）22.当土中某点 自二色时，该点不会发生剪切破坏。（）23一般压缩性小的地基土，若发生失稳，多为整体剪切破坏形式。（）24 库仑土压力理论的计算公式是根据滑动土体各点的应力均处于极限平衡状态而导出（）25普通混凝土预制桩的配筋率常由使用阶段的强度计算控制。（）26地基承载力验算时，软弱下卧层顶面处附加应力的计算常采用角点法。（）27混凝土基础属于刚性基础。（）28桩基破坏多因单桩承载力不足而非沉降量过大。（）29桩侧负摩阻力有利于提高桩基承载力。（）30必须专门进行下卧层的地基承载力验算。（）四、简答题1、简述减轻建筑物不均匀沉降的建筑、结构和施工措施？答：建筑措施：建筑物体型力求简单控制建筑物长高比及合理布置纵横墙设置沉降缝控制相临建筑物基础的间距调整建筑物的局部标高结构措施：减轻建筑物的自重设置圈梁减小或调整基底附加应力增强上不结构的刚度施工措施：当拟建的相临建筑物之间轻（低）重（高）悬殊时，一般应按先重后轻。2确定地基承载力的方法有哪些？为何从荷载试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值尚应修正，修正公式形式如何？答： 方法有理论公式如按土的抗剪强度指标、原位测试如地基荷载试验、经验公式等。修正： 考虑增加基础宽度和埋置深度，地基承载力也随之提高，建筑地基规范规定：当基础宽度大于3m 或埋置深度大于0.5m 时，从荷载试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值尚应修正应按下列公式进行修正： fa fk br（b 3）dr0（d 0.5）3桩基设计包括哪些设计内容和步骤？（ 1 ）选择桩的类型和几何尺寸（ 2）确定单桩竖向（和水平）承载力设计值（ 3）确定桩的数量、间距和布桩方式（ 4）验算桩基的承载力和沉降（ 5）桩身结构设计（ 6）承台设计（ 7）绘制桩基施工图4何为桩侧负摩阻力,什么情况下会产生桩侧负摩阻力?答：当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。通常下列情况下会产生桩侧负摩阻力：（ 1 ）在软土地区，大范围地下水位下降，使桩周土中有效应力增大，导致桩侧土层下沉；（ 2）桩侧地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载时（包括填土）；（ 3）桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相对较硬土层时；（ 4）冻土地区，由于温度升高引起桩侧土的沉陷。5如何确定承台的平面尺寸及厚度？设计时应作哪些验算？答：根据桩数及桩的平面布置，桩的中心至承台边缘不小于一倍桩径等构造要求即可确定出承台的平面尺寸；承台的厚度要根据承台的抗冲切、抗剪切条件及构造要求综合确定。 设计时除了应作抗冲切、抗剪切验算外，还应进行抗弯验算，必要时还应进行局部受压验算。6、土的自重应力分布有何特点？地下水位的升降对自重应力有何影响？如何计算？答：土的自重应力沿深度呈增大趋势，在同一土层内部呈直线分布，直线的斜率为土层的重度，在各土层分界面处及地下水位层面处出现转折。地下水位上升，土的自重应力减小，地下水位下降，土的自重应力增加； 计算时地下水位以下取浮重度，地下水位以上按天然重度。7 .挡土墙的墙背直立光滑，墙后填土面成水平，墙高为h,填土上半层为砂土（ M 下半层为粘土（ C2,4，幼。试定性绘出下列情况的墙背主动土压力分布图，并写出各层面主 动土压力强度表达式。答：AB夕为由心-3岗8 .在桩基设计中如何选择桩长、桩径及桩的类型？答：在桩基设计中，首先应据建筑物的结构类型、荷载情况、地层条件、施工能力及环境限制等因素选择桩的类型， 其次据桩端持力层确定桩长， 桩形与桩长初定后，据荷载大小、 当地经验等确定桩的截面尺寸。9 .简述基础受偏心荷载作用时，基底尺寸如何确定？答：先按中心受荷计算出一基底面积，考虑偏心荷载影响大小将此面积扩大1.11.4倍，将通过扩大后的面积代入验算公式(验算公式略)，若满足且基底压力相差不大，说明该面积满足要求。10 .何为桩侧负摩阻力，什么情况下会产生桩侧负摩阻力？答：当桩周土层相对于桩侧向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。通常下列情况下会产生桩侧负摩阻力：(1)在软土地区，大范围地下水位下降，使桩周土中有效应力增大，导致桩侧土层下沉；(2)桩侧地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载时(包括填土)；(3)桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土层进入相对较硬土层时；(4)冻土地区，由于温度升高引起桩侧土的沉陷。五、计算题1 .用体积为72cm3的环刀取得某原状土土样重 129.5g,烘干后土重121.5g,土粒的比重2.70, 试求该土样的含水量 3、孔隙比e、饱和度Sr、重度r、饱和重度rsat、浮重度r以及干重度 rd,并比较各重度的数值大小 ？已知:而网吗=121,5g,=2.70, 儿= 129.5121,5 = 8.0gfVv = 8.0cm =吆= 27cma .2.70- - - *。- 6,58 %犯 121.5aVw80.296Vv27m129.5g V 72ms Vv w satV10317.99kN/m3121.5 27 1.0310 20.63kN/m723satms d Vw 10.63kN/m121.53g10 16.88kN/m72sat2.挡土墙高6m,墙背直立光滑，填土面水平，其上有均布荷载q=15KN/m2,层，其物理力学性质如图，试求主动土压力及其作用点位置。墙后填土分两I_ESkFi 4cn0kPai=2rJ JX2=lft 5kN/m?解:从自然地面开始计算土压力第一层：顶面的土压力分布为：a (qrh)Ka2c Ka其中Ka20tg (45i) = tg2(450240)0.4222、Ka 0.649a (15 0) 0.4222 12 0.6499.246KPa底面处的土压力分布：a (qnhi)Ka2c . KaVv27e 0.6,SVs45二 (15 18.6 4) 0.422 2 12 0.649 21.81KPa第二层：顶面处的土压力分布：a (qrihi)Ka 2c,KaKa tg 2(450 ) tg 2(450 工)0.49 22Ka 0.700 aa (q nhi)Ka 2c Ka二 (15 18.6 4 0) 0.49 2 8 0.7 32.61KPa底面处土压力分布：a (q nhi)Ka 2c , Ka= (15 18.6 4 19.5 2) 0.49 2 8 0.7 51.72KPa有相似三角形原理可知：9246 z0z0 1.19m21.814 z0土压力大小：於一一 1 一,第一层：Ea - 21.81 (4 1.19) 30.64KN /m 1作用点位置为：离第一层底：3 (4 1.19) 0.94m一一 L 1第二层：Ea 1 (32.61 51.72) 2 84.33KN /m作用点位置为：离墙底:0.46m总土压力大小：Ea 30.64 84.33 114.97KN /m30.64 (2 0.94) 84.33 0.46作用点位置： x 1.121m114.973.某场地土层分布为：上层为粘性土， 厚度2.5m,重度y=18KN/m 3,压缩卞量Es二9Mpa ,承载力特征值fak1=190kPa,用i=1.0,扩散角=25,下层土为淤泥质土，Es2=1.8Mpa ,fak2=84kPa,用2=1.1,作用在条形基础顶面的中心荷载标准值F=300KN/m ,暂取基础埋深0.5m,底宽2.0m,试验算所选基础底面宽度是否合适。解：(1)持力层地基承载力验算：fafak1b (b 3) d m(d 0.5)190 0 1.0 18 (0.5 0.5)190kpa 1.1fak1 1.1 190 209kpa fa 1.1fak1 209kpaPk一bF G 300 20 2 0.5160kpa fa 209kpa故持力层地基承载力验算满足要求。 (2)软弱下卧层地基承载力验算fzfak2d m(d z 0.5)84 0 1.1 182.5 0.5123.6kpa 1.1 fak2 1.1 84 92.4kpa软弱下卧层顶面处的竖向自重应力：cz h 18 2.5 45kpa基底平均附加压力：p0p c 160 18 0.5 151kpa软弱下卧层顶面处的竖向附加应力：p0b151 2z (b 2ztan )(2 2 2tan25o)78kpa有 czz 45 78 123kpa fz 123.6kpa软弱下卧层地基承载力验算满足要求。故地基承载力验算满足要求。4,已知某原状土样的天然密度 P =1.7t/m, 土粒相对密度ds=2.72,液限 wi=31%,塑性指数Ip=14,液性指数h=0.21。试求其孔隙比e、饱和度Sr、有 效重度丫 (利用三项草图求解)。解：塑性指数表达式为:I p l p 31 p 14 ,故土样 wp=17%,液性指数表达式为:Il17140.21 ,故土样 w=19.94% ,令VS 1cm3, s与ds在数值上相等，故:mssgVs 2.72g;mwgms 19.94 2.72 0.542 g;ms mw 2.72 0.5423.262 g;3.2621.731.919cm ;VvV Vs 0.919cm3;作三项草图如下上样1）孔隙比计算如下:eV：0.9190.9192）饱和度计算如下:Srmw / wvV0.5420.5900.9193 ）有效重度计算如下:sat wgg 102.72 0.919 1 10 10 8.96KN /1.9195.有一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，施加周围压力3=200 KPa,试件破坏时，测得孔隙水压力 u =180 KPa,其中24, c 80KPa o试求：1）试件破坏时的大主应力b怀口 3各是多少？2）按有效应力计算，破坏面上的法向应力和剪应力以及最大剪应力max各是多少？解：1）由有效应力原理知： 33 u 200 180 20kpa再据土的极限平衡条件：2_。i3tg2 45 22c tg 45o 20 tg2 45o24o2 80 tg 45o24o47.42 246.38 293.8kpa _ 1 1 u 293.8 180 473.8kpa2 ） 45o 45o 24- 57o221313293.8 20293.8 20o3 3 cos2 cos2 57222220sin2 57o156.9 55.7 101.2kpa- sin2 空22125.1kpa（1分）13293.8 20max -2 2 136.9kpa6.某场地土层分布为：上层为粘性土，厚度 2.5m,重度y=18KN/m3,压缩模量 Es1=9Mpa, 承载力特征值fak1=190kPa,卬1=1.0,扩散角=25 ,下层土为淤泥质土，Es2=1.8Mpa, fak2=84kPa, d2=1.1，作用在条形基础顶面的中心荷载标准值F=300KN/m,暂取基础埋深 0.5m,底宽2.0m,试验算所选基础底面宽度是否合适。解：(1)持力层地基承载力验算：fafak1 b (b 3) d m(d 0.5)190 0 1.0 18 (0.5 0.5)190kpa 1.1fak1 1.1 190 209kpa fa 1.1fak1 209kpaF G 300 20 2 0.5pk ；b2160kpafa 209kpa故持力层地基承载力验算满足要求。(2)软弱下卧层地基承载力验算fz fak2 d m(d z 0.5)84 0 1.1 182.5 0.5123.6kpa 1.1 fak2 1.1 84 92.4kpa软弱下卧层顶面处的竖向自重应力：czh 18 2.5 45kpa基底平均附加压力:Po p160 18 0.5 151kpa软弱下卧层顶面处的竖向附加应力：Pob151 2z (b 2ztan )(2 2 2tan25o)78.0kpa有 cz z 45 78 123kpa fz 123.6kpa软弱下卧层地基承载力验算满足要求。故地基承载力验算满足要求。