Q2第4章土中应力
一简答题
1．何谓土中应力？它有哪些分类和用途？
2．怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？
3．地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响？
4．基底压力分布的影响因素有哪些？简化直线分布的假设条件是什么？
5．如何计算基底压力和基底附加压力？两者概念有何不同？
6．土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？
7．在工程中，如何考虑土中应力分布规律？
二填空题
1.土中应力按成因可分为和。
2.土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为和
。
3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力。
4.计算土的自重应力应从算起。
5.计算土的自重应力时，地下水位以下的重度应取。
三选择题
1．建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（）。
(A)基底压力；(B)基底附加压力；(C)基底净反力；(D)附加应力
2．在隔水层中计算土的自重应力c时，存在如下关系（）。
(A) =静水压力
(B) =总应力，且静水压力为零
(C) =总应力，但静水压力大于零
(D)=总应力—静水压力，且静水压力大于零
3．当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水和承压水时，在潜水位以下的土中自重应力为（）。
(A)静水压力
(B)总应力
(C)有效应力，但不等于总应力
(D)有效应力，但等于总应力
4．地下水位长时间下降，会使（）。
(A)地基中原水位以下的自重应力增加
(B)地基中原水位以上的自重应力增加
(C)地基土的抗剪强度减小
(D)土中孔隙水压力增大
5．通过土粒承受和传递的应力称为（）。
(A)有效应力；(B)总应力；(C)附加应力；(D)孔隙水压力
6．某场地表层为4m厚的粉质黏土，天然重度=18kN/m3，其下为饱和重度sat=19 kN/m3的很厚的黏土层，地下水位在地表下4m处，经计算地表以下2m处土的竖向自重应力为（）。
(A)72kPa ； (B)36kPa ；(C)16kPa ；(D)38kPa
7．同上题，地表以下5m处土的竖向自重应力为（）。
(A)91kPa ； (B)81kPa ；(C)72kPa ；(D)41kPa
8．某柱作用于基础顶面的荷载为800kN，从室外地面算起的基础深度为1.5m，室内地面比室外地面高0.3m，基础底面积为4m2，地基土的重度为17kN/m3，则基底压力为（）。
(A)229.7kPa ； (B)230 kPa ； (C)233 kPa ；(D)236 kPa
9．由建筑物的荷载在地基内产生的应力称为（）。
(A)自重应力； (B)附加应力；(C)有效应力； (D)附加压力
10．已知地基中某点的竖向自重应力为100 kPa，静水压力为20 kPa，土的静止侧压力系数为0.25，则该点的侧向自重应力为（）。
(A)60 kPa ； (B)50 kPa ； (C)30 kPa ； (D)25 kPa
11．由于建筑物的建造而在基础底面处产生的压力增量称为（）。
(A)基底压力； (B)基底反力；(C)基底附加应力；(D)基底净反力
12．计算基础及上回填土的总重量时，其平均重度一般取（）。
(A)17 kN/m3； (B)18 kN/m3；(C)20 kN/m3；(D)22 kN/m3
13．在单向偏心荷载作用下，若基底反力呈梯形分布，则偏心距与矩形基础长度的关系为（）。
(A)； (B)； (C)； (D)
14．设b为基础底面宽度，则条形基础的地基主要受力层深度为（）。
(A)3b ；(B)4b ； (C)5b ； (D)6b ；15．设b为基础底面宽度，则方形基础的地基主要受力层深度为（）。
(A)1.5b ； (B)2b ； (C)2.5b ；(D)3b ；
16．已知两矩形基础，一宽为2m，长为4m，另一宽为4m，长为8m，若两基础的基底附加压力相等，则两基础角点下附加应力之间的关系是（）。
(A)两基础基底下z深度处应力竖向应力分布相同
(B)小尺寸基础角点下z深度处应力与大尺寸基础角点下2z深度处应力相等
(C)大尺寸基础角殿下z深度处应力与小尺寸基础焦点下2z深度处应力相等
17．当地下水位突然从地表下降至基底平面处，对基底附加应力的影响是（）。(A)没有影响； (B)基底附加压力增大； (C)基底附加压力减小
18．当地基中附加应力曲线为矩形时，则地面荷载形式为（）。
(A)圆形均布荷载 (B)矩形均布荷载
(C)条形均布荷载 (D)无穷均布荷载
19．计算土中自重应力时，地下水位以下的土层应采用（）。
(A)湿重度； (B)饱和重度； (C)浮重度； (D)天然重度
20．在基底附加压力的计算公式P0=P—m d，d为（）。
(A)基础平均深度
(B)从室内地面算起的深度
(C)从室外地面算起的深度
(D)从天然地面算起的埋深，对于新填土场地应从老天然地面算起
四、判断改错题
1．在均质地基中，竖向自重应力随深度线性增加，而侧向自重应力则呈非线性增加
2．由于土中自重应力属于有效应力，因而与地下水位的升降无关
3．若地表为一无限大的水平面，则土的重力在土中任一竖直面上产生的剪应力等于零4．在基底附加压力的计算公式中，对于新填土场地，基底处土的自重应力应从填土面算起5．增大柱下独立基础的埋深，可以减小基底的平均附加压力
6．柱下独立基础埋深的大小对基底附加应力影响不大
7．由于土的自重应力属于有效应力，因此在建筑物建造后，自重应力仍会继续使土体产生变形
8．土的静止侧压力系数K0为土的侧向与竖向自重应力之比
9．在弱透水土层中，若地下水位短时间下降，则土的自重应力不会明显增大
10．基底附加压力在数值上等于上部结构荷载在基底所产生的压力增量
11．竖向附加应力的分布范围相当大，它不仅分布在荷载面积之下，而且还分布到荷载面积以外，这就是所谓的附加应力集中现象
五计算题
1．某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m，=17KN/；第二层粉质黏土厚
4m,=19KN/,=2.73,w =31%,地下水位在地面下2m深处；第三层淤泥质黏土厚8m，=18.2KN/,=2.74,w=41%;第四层粉土厚3m,=19.2KN/,=2.72,w=27%;第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自重应力，并绘出沿深度分布图。（答案：第
四层底=306.9KPa）
2．某构筑物基础如图4-1所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680KN,偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸为4m2m。试求基底平均压力和边缘最大压力，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。（答案：=301KPa）
图4-1
3．某矩形基础的底面尺寸为4m 2.4m,设计地面下深埋为1.2m(高于天然地面0.2m),设计地
面以上的荷载为1200KN,基底标高处原有土的加权平均重度为18KN/。试求基底水平面1点及2点下各3.6m深度点及点处的地基附加应力值（见图4-2）。（答案：
点处=28.3KPa）
图4-2
4．某条形基础的宽度为2m，在梯形分布的条形荷载（基底附加应力）下，边缘（= 200KPa,(=100KPa，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m及6m深度处值的值。（答案：中点下3m及6m处分别为59.4及31.2KPa）
5．某路基的宽度为8m(顶)和16m（底），高度H为2m（图4-3），填土重度为18KN/,试求路基底面中心点和边缘点下深度位m处地基附加应力值。（答案：中心点下2m深处=35.41KPa）
图4-3
6．按图4—4中给出的资料，计算地基中各土层分界处的自重应力。如地下水位因某种原因骤然下降至▽35.0高程，细砂层的重度为=18.2kN/m3，问此时地基中的自重应力有何改变？
图4—4
7．某场地自上而下的土层分布为：杂填土，厚度1m，=16kN/m3；粉质黏土，厚度5m，=19kN/m3，/=10kN/m3，K0=0.32；砂土。地下水位在地表以下2m深处。试求地表下4 m深处土的竖向和侧向有效自重应力，竖向和侧向总应力。
8．某外墙下条形基础底面宽度为b=1.5m，基础底面标高为-1.50m，室内地面标高为±0.0 00，室外地面标高为-0.60m，墙体作用在基础顶面的竖向荷载F=230kN/m，试求基底压力P。9．某场地地表0.5m为新填土，=16kN/m3，填土下为黏土，=18.5kN/m3，w=20％，d s=2.71，地下水位在地表下1m。现设计一柱下独立基础，已知基底面积A=5m2，埋深d=1. 2m，上部结构传给基础的轴心荷载为F=1000kN。试计算基底附加压力P0。
10．某柱下方形基础边长4m，基底压力为300kPa，基础埋深为1.5，地基土重度为18k N/m3，试求基底中心点下4m深处的竖向附加应力。已知边长为2m的均布方形荷载角点和中心殿下4m深处的竖向附加应力系数分别为0.084和0.108。
11．已知条形均布荷载P0=200kPa，荷载面宽度b=2m，试按均布矩形荷载下的附加应力计算公式计算条形荷载面中心殿下2m深处的竖向附加应力。
12．有相邻两荷载面积A和B，其尺寸，相应位置及所受荷载如图4—5所示。若考虑相邻荷载B的影响，试求A荷载中心点以下深度z=2m处的竖向附加应力z。
图4—5
13．某地基地表至4.5m深度为砂土层，4.5~9.0m为黏土层，其下为不透水页岩。地下水位距地表2.0m。已知水位以上砂土的平均孔隙比为0.52，平均饱和度为37％，黏土的含水量为42％，砂土和黏土的相对密度均为2.65。试计算地表至黏土层底面范围内的竖向总应力，有效应力和孔隙水压力，并绘制相应的应力分布图。（取w=9.81kN/m3）
14．图4—6中所示的柱下独立基础底面尺寸为5m×2.5m，试根据图中所给资料计算基底压力，，及基底中心点下2.7m深处的竖向附加应力。
图4—6
15．已知一条形基础底面尺寸为60m×4m，设基底压力均匀分布，基底中心点下2m深度处
的竖向附加应力为，问基底角点下4m深度处竖向附加应力为多少？
16．图4—7所示为一座平面是L形的建筑物的筏型基础，试按角点法计算地基附加应力的概念分析建筑物上各点A~F中，哪一点的沉降最大？为什么？
图4—7
第四章参考答案
一、简答题
1.【答】
土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生土中应力。一般来说土中应力是指自重应力和附加应力。
土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。自重应力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变形，因而仍将产生土体或地基的变形。附加应力它是地基产生变形的的主要原因，也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。
土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙应力两种。土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力。它是控制土的体积（变形）和强度两者变化的土中应力。土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力。
2.【答】
我们把天然土体简化为线性弹性体。即假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限空间弹性体而采用弹性理论来求解土中应力。
当建筑物荷载应力变化范围比较大，如高层建筑仓库等筒体建筑就不能用割线代替曲线而要考虑土体的非线性问题了。
3.【答】
地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效自重应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量，它使土体的固结沉降加大，故引起地表大面积沉降。
地下水位长期上升（如筑坝蓄水）将减少土中有效自重应力。
1、若地下水位上升至基础底面以上，它对基础形成浮力使地基土的承载力下降。
2、地下水位上升，如遇到湿陷性黄土造成不良后果（塌陷）
3、地下水位上升，粘性土湿化抗剪强度降低。
4.【答】
基底压力的大小和分布状况与荷载的大小和分布、基础的刚度、基础的埋置深度以及地基土的性质等多种因素。
假设条件：刚性基础、基础具有一定的埋深，依据弹性理论中的圣维南原理。
5.【答】
基地压力P计算： (中心荷载作用下)
(偏心荷载作用下)基地压力计算：
基地压力P为接触压力。这里的“接触”，是指基础底面与地基土之间的接触，这接触面上的压力称为基底压力。
基底附加压力为作用在基础底面的净压力。是基底压力与基底处建造前土中自重应力之差，是引起地基附加应力和变形的主要原因。
6.【答】
由外荷载引起的发加压力为主要原因。需要考虑实际引起的地基变形破坏、强度破坏、稳定性破坏。
7.【答】
由于附加应力扩散分布，他不仅发生在荷载面积之下，而且分布在荷载面积相当大的范围之下。所以工程中：
1、考虑相邻建筑物时，新老建筑物要保持一定的净距，其具体值依原有基础荷载和地
基土质而定，一般不宜小于该相邻基础底面高差的1-2倍；
2、同样道理，当建筑物的基础临近边坡即坡肩时，会使土坡的下滑力增加，要考虑和
分析边坡的稳定性。要求基础离开边坡有一个最小的控制距离a.
3、应力和应变时联系在一起的，附加应力大，地基变形也大；反之，地基变形就小，
甚至可以忽略不计。因此我们在计算地基最终沉降量时，“沉降计算深度”用应力比法确定。
二、填空题
1．自重应力、附加应力
2．有效应力、孔隙压力
3．增加
4．天然地面（老天然地面）
5．有效重度（浮重度）
三、选择题
1 .A
2 .B
3 .C
4 .A
5 .A
6 .B
7 .B
8 .C
9 .B 10 .D 11 .C 12 .C 13. A
14. A15 .A 16 .B 17 .A 18 .D 19 .C 20 .D
四、判断改错题
1．×，均呈线性增长。
2．√
3．√
4．×，应从老天然地面算起。
5．×，从计算公式可以看出，由于一般略小于
20，故增大埋深反而会使略有增加。
6．√
7．×，土的自重应力引起的土体变形在建造房屋前已经完成，只有新填土或地下水位下降等才会引起变形。
8．×，应为侧向与竖向有效自重应力之比。
9．√，因为有效应力的增长在弱透水土层中需较长的时间。
10．×，还应包括基础及其上回填土的重量在基底所产生的压力增量。
11．×，改“集中”为“扩散”。
五、计算题
1．解：第一层底：
第二层土：
地下水位处：
层底：
第三层底：
第四层底：
第五层顶：（图略）
2．解：荷载因偏心而在基底引起的弯矩为：
基础及回填土自重：
偏心距：
因，说明基底与地基之间部分脱开，故应从新分布计算
（图略）
3
．解：基底压力：
基底附加压力:
点
:过1点将基底分成相等的两块，每块尺寸为
故
，
，查表4-5得
故有：
点：过2点做如下图所示矩形，对矩形 ac2d ，，
查表4-5得
；对矩形bc21 ，查表4-5得
，故
a b c
d 1 2
4．解：图表求解（查找相对应的系数用表）
Z(m)
z/b
均布荷载
=100kPa 三角形分布荷载=100kPa
总铅直应
力
（kPa ） x/b
（kPa ） x/b （kPa ） 中点下 3 1.5 0 0.396 39.6 0.5 0.2 20 59.6 6 3 0 0.208 20.8 0.5 0.104 10.4 31.2 荷载最小端 3 1.5 0.5 0.334 33.4 0 0.145 14.5 47.9 6 3 0.5 0.198 19.8 0 0.096 9.6 29.4 荷载最大端 3 1.5 0.5 0.334 33.4 1 0.185 18.5 51.9 6
3
0.5
0.198
19.8
1
0.104
10.4
30.2
5．解：土坝最大自重应力
（1）中心点下2m深处：
f
e
a b c d
对于△abf(或者△cde)，，，
查其表，得，故有
对于□bcef，，，
查其表，得，，故有
则
（2）边缘点下2m深处：(以右边缘点为例)
应力系数列表：
载荷面积
abf 4 0.5 0.003
bcef 1 0.25 0.019
cde 0 0.5 0.127
故有：
6．解：地下水位处：
黏土层底：
粉质黏土层底：
细砂层底：
地下水位骤然下降至▽35.0高程时：
黏土和粉质黏土层因渗透性小，土体还来不及排水固结，孔隙水压力没有明显下降，含水量不变，故自重应力没什么变化。
细砂层渗透性大，排水固结块，因水位下降而产生的应力增量很快就转化为有效自量应力，故细砂层底的自重应力为：
7．解：
土的自重应力
静水压力：
竖向总应力：
侧向总应力：
8．解
9．解：
先计算黏土层的有效重度：
基底压力：
基底处土的自重应力（从黏土层算起）：
基底附加压力：
10．解：
11．解因为是中点下所以，故查表4-10得，于是有
12．解：A荷载产生的附加应力：荷载可按均匀布计算，。
由，
B荷载产生的附加应力：（根据角点法）
由
由
由
●由，于是●
●
13．解：
●砂土层水位以上：
●
●
●砂土层水位以下：
●
●黏土层：
●
●
●地下水位处：
●
●
●
●砂土层底：
●
●
●
●黏土层底：
●
●
●
14．解：
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
15．解：
●采用角点法计算时，对基底中心点下2m深处：应将基底面积分为4块，每块得
16．解：
● D点沉降最大，按角点法划分基础D点处在角上的最多，所以影响最大。
土力学期末试题及答案． 一、单项选择题 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 ( )
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 ( ) 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( )
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 ( ) 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 ( ) 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P用于矩1/4． 形底面基础设计时，其结果 ( ) 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．β<φ B．β=φ C．β>φ D．β≤φ 8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是 ( ) A．钻孔柱状图 B．工程地质剖面图
C．地下水等水位线图 D．土工试验成果总表 9．对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck按公式确定地基承载力的特征值。偏心 为偏心方向的基础边长）Z（注：距的大小规定为( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 ．e≤b/2 DC．e≤b/4 对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理10. ( ) 地基的主要作用之一 是．减小液化的可能性A B．减小冻胀．消除湿陷性 D ．提高地基承载力C． 第二部分非选择题 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为____。
一、填空题 1.饱和土体上的总应力由土骨架承担的有效应力和由孔隙承担的孔隙水压力组成，土的强度及变形都是由土的有效应力决定的。 2.莱特邓肯屈服准则在常规三轴压缩实验中，当 时它在π平面上的屈服与破坏轨迹趋近于一个圆；当 时，它退化为一个正三角形。由于在各 向等压时,所以K f>27是必要条件，因为静水压力下不会引起材料 破坏。 3. 东海风力发电桩基础有8根。 4.通过现场观测与试验研究，目前认为波浪引起的自由场海床土体响应的机制主要取决于海床中孔隙水压力的产生方式。孔隙水压力产生方式有两种：超孔隙水压力的累积（残余孔隙水压力）、循环变化的振荡孔隙水压力 5.目前计算固结沉降的方法有（）、（）、（）及（）。 答案：弹性理论法、工程实用法、经验法、数值计算法。 6.根据莫尔—库伦破坏准则，理想状态下剪破面与大主应力面的夹角为（）。答案：45 + / 7.土的三种固结状态：欠固结、超固结、正常固结。 8.硬化材料持续受力达到屈服状态后的变化过程：屈服硬化破坏 =。 9.相对密实度计算公式I D 10.静力贯入试验的贯入速率一般为 2cm/s。 11用一种非常密实的砂土试样进行常规三轴排水压缩试验，围压为 100kPa 和3900kPa，用这两个试验的莫尔圆的包线确定强度参数有什么不同？ 答：当围压由100kPa 增加到3900kPa 时，内摩擦角会大幅度降低。 12.塑性应力应变关系分为_____理论和_____________理论两种 增量（流动）、全量（形变） 13.三轴剪切试验依据排水情况不同可分为（）、（）、（） 答案：不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪。 14.一种土的含水量越大，其内摩擦角越（小）。 15.剑桥模型（MCC）中的5个参数一次是 M VCL中的гλ，以及弹性部分的 K υ。 16.剑桥模型的试验基础是正常固结土和超固结土试样的排水和不排水三轴试验。 17.一般情况下，石英砂的内摩擦角为 29~33 二、简答题 1.影响土强度的一般物理性质？ 答：1.颗粒矿物成分 2.粗粒土颗粒的几何性质 3.土的组成颗粒级配 4.土的状态 5.土的结构6.剪切带的存在对土强度的影响。 2.简述波浪在浅水中传播时有哪些变化？
一、填空题（本大题共5小题，每小题3分，总计15分） 1、土的三相组成是指： 固相 、 液相 、 气相 。 2、土层中的毛细水带分：正常毛细水带、毛细网状水带、毛细悬挂水带三种。 3、土的三轴试验方法分：不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪。 4、均质粘性土圆弧滑动面的形式有：坡脚圆、坡面圆、中点圆。 5、地基剪切破坏的形式有：整体剪切破坏、局部剪切破坏、刺入剪切破坏 二、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在下面表格中） （本大题共5小题，每小题3分，总计15分）） 1、已知土的重度γ，土颗粒重度γS 、土的含水量ω、水的容重γW ，则浮重度r '为 （A ） ω +1r w γ+ （B ） () 11-+r S ωγ （C ） ) 1()(ωγγγ +-S W S r -w γ （D ） w S W S r γωγγγ++-) 1()( 2、已知某粘性土的液限为42%，塑限为22%，含水量为52%，则其液性指数、塑性指数分别为： （A ） 20、1.5 （B ） 20、30 （C ） 1.5、20 （D ） 1.5、30 3、某土层厚度为3m ，重度为193 /m KN ，则该土层深2m 处的自重应力为： （A ） 5.7 KPa （B ） 3.8 KPa （C ） 57 KPa （D ） 38 KPa 4、已知土层的前期固结压力c p 为0.2MPa ，土层自重应力0p （即自重作用下固结稳定的有效竖向应力）为0.3 MPa ，则该土层属于： （A ） 超固结土 （B ） 欠固结土 （C ） 正常固结土 （D ） 不能确定 5已知某土样内摩擦角0 26=φ，粘聚力为KPa c 20=，承受最大主应力和最小主应力分别为 KPa 4501=σ，KPa 1503=σ，则该土体：
1、在自然状态下，土是由固体颗粒、和组成； 2、若土的粒径级配曲线较陡，则表示土的颗粒级配；反之，粒径级配曲线平缓，则表示土的颗粒级配； 3、土的三个基本指标、、； 4、粘性土的液性指数的表达式为； 5﹑土中应力按产生的原因可分为和； 6、土的压缩系数 a 越大，土的压缩性越，土的压缩指数C C越 大，土的压缩性越； 7、地基最终沉降量的计算常采用法和法； 8、根据固结比 OCR 的值可将天然土层划分为、、和超固结土； 9、根据土体抗剪强度的库伦定律，当土中任意点在某一方向的平面上所 受的剪应力达到土的抗剪强度时，就称该点处于状态； 10、按挡土结构相对墙后土体的位移方向（平动或转动），可将土压力分为、、； 二、判断题 1、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。（） 2、粘性土的抗剪强度指标是指土体的粘聚力 c 和内摩擦角φ。（） 3、在计算土的自重应力时，地下水位以下采用土的饱和重度。（） 4、在基底附加应力P0作用下，基础中心点所在直线上附加应力随深度Z 的增大而减小， Z 的起算点为地基表面。（） 5、深度相同时，随着离基础中心点距离的增大，地基中竖向附加应力曲 线增大。（） 6、大量抽取地下水，造成地下水位大幅度下降，这将使建筑物地基的沉 降减小。（） 7、三种土压力之间的大小关系为： E p ＜ E ＜ E a。（）
8、土中某点发生剪切破坏，剪破面上剪应力就是该点的最大剪应力，剪破面与大主应力面的夹角为 45°+φ/2 。（ ） 9、墙背和填土之间存在的摩擦力将使主动土压力减小、 被动土压力增大。（ ） 10、进行粘性土坡稳定分析时，常采用条分法。 （ ） 三、选择题 1、孔隙比的定义表达式是（ ）。 A 、 e=V /V s B 、 e=V /V C 、e=V /V D 、e=V /V v V V w v s 2、不同状态下同一种土的重度由大到小排列的顺序是（ ） sat >γ >d γ>γ ' B. γsat >γ '> γd >γ A ． γ D. γd >γ '> γsat >γ C. d >γ >sat γ>γ' γ 3、成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为 ：（ ） A 、折线减小 B 、折线增大 C 、斜线减小 D 、斜线增大 4、土中自重应力起算点位置为： （ ） A 、基础底面 B 、天然地面 C 、地基表面 D 、室外设计地面 5、某场地表层为 4m 厚的粉质黏土，天然重度 γ=18kN/m3，其下为饱和 重度 γsat 4m 处，经计算 =19 kN/m3 的很厚的黏土层，地下水位在地表下 地表以下 2m 处土的竖向自重应力为（ ）。 A 、 72kPa B 、36kPa C 、 16kPa D 、 38kPa 6、当摩尔应力圆与抗剪强度线相离时，土体处于的状态是： （ ） A 、破坏状态 B 、安全状态 C 、极限平衡状态 D 、主动极限平衡状态 7、计算时间因数 时，若土层为单面排水，则式中的 H 取土层厚度的 （ ）。 A 、一半 B 、1 倍 C 、2 倍 D 、4 倍 8、用朗肯土压力理论计算挡土墙土压力时，适用条件之一是（ ）。 A 、墙后填土干燥 B 、墙背粗糙 C 、墙背垂直、光滑 D 、墙 背倾 9、土体积的压缩主要是由于（ ）引起的。 A. 孔隙水的压缩 B.土颗粒的压缩
《土力学》试卷（A卷） 学号姓名成绩 一、填空题：（每空2分，共20分） 1．确定各粒组相对含量的方法称为颗粒分析试验，分为法和比重计法。 2、当砾类土或砂类土同时满足Cu≥5，Cc = 两个条件时，视为良好级配。 3、渗透系数的测定方法：常水头试验（砂土），（粘土）。 4、土坡分为和人工土坡。 5、地基破坏的形式有整体破坏、冲剪切破坏。 6、土压力的类型有：静止土压力、、被动土压力。 7、土的物理性质指标中可描述土体中孔隙被水充满的程度。 8、土渗透变形的基本形式有管涌和。 9、土体的压缩系数被认为是由于土体中减小的结果。 10、根据粘性土地基在荷载作用下的变形特征，可将地基最终沉降量分成三部分：瞬时沉降，沉降和次固结沉降。 二、选择题（单选）：（每题2分，共20分） 1．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e B．孔隙率n C．饱和度S r D．土粒比重G s 2．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 3．土的强度是特指土的（） A．抗剪强度B．抗压强度C．抗拉强度 4．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 5．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 6．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 7浅基础的判断标准为（） A．d≤b B．d＝b C．d＞b D．d≥b 8.土坡的稳定计算中其中瑞典圆弧法、瑞典条分法、毕肖普法计算其滑裂面的形状为( ) A．直线 B．折线 C．圆弧 9．粘性土的状态有：（） ①固态②半固态③可塑态④流态⑤气态 A．①②③④ B．①⑤②④ C．①③④D．①②③④⑤ 10.在土体应力计算中，当条形基础的长度和宽度之比L/b ∞时，地基中的应力状态属于平面问题，但是实际工程中不存在这样的条形基础，根据研究当L/b为（）是条形基础。 A．≤10 B．≥10 C．≤ 5 D．≥5 三、判断正误，用“√”或者“×”（每空1分，共10分） 1．粘土与砂土的分界粒径是1mm。（） 2..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。（） 3.．常水头试验适用于透水性较强的粗粒土。（） 4．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。（）5．管涌常发生在砂砾土中。（） 6．从流动状态转变为可塑状态的界限含水率，称为液限。（） 7. 土压力的类型有：静止土压力、水压力、挡土墙压力。（） 8．土粒的比重在数值上等于土的密度。（） 9.孔隙率为空隙体积占颗粒体积的百分比。（） 10.压缩系数是表征土压缩性的重要指标之一。e—p曲线愈陡，压缩系数就愈大，则压缩性就愈高。（） 四、解答题（每题4分，共20分） 1.何谓土的级配？土的级配曲线是怎样绘制的？
例题分析 1土的物理性质和工程分类 1.1 某完全饱和粘性土的含水量为40%ω=，土粒的相对密度s 2.7d =，试按定义求土体的 孔隙比e 和干密度d ρ。 解：设土粒的体积3s 1cm V =，则由下图所示的三相指标换算图可以得到： 土粒的质量 s s w 2.7g m d ρ== 水的质量 w s 0.4 2.7 1.08g m m ω==?= 孔隙的体积 3w v w w 1.08cm m V V ρ=== 孔隙比 v s 1.08 1.081V e V = ==； 干密度 3 s s d v s 2.7 1.3g cm 1 1.08 m m V V V ρ====++. 1.2 试证明下式 () s w 1r n S n ωγγ-= 解：从基本指标的基本定义出发，w s m m ω= ，s s w s m V γγ=，v V n V =,将这些基本指标的定义式代入到上面等式的右边，可以得到：()w s v s s s w w r v w w v v w (1) 1m m V g n m V V m V S V n V V V ωγγργ???--====? 1.3 某砂土试样，通过试验测定土粒的相对密度s 2.7d =，含水量9.43%ω=，天然密度 31.66g cm ρ=，已知砂样处于最密实状态时干密度3dmax 1.62g cm ρ=，处于最疏松状态时干 密度3 dmin 1.45g cm ρ=。试求此砂样的相对密实度r D ，并判断砂土所处的密实状态。 解：设土粒的体积3s 1cm V =，则通过三相图可以计算 土粒的质量：s s w 2.7g m d ρ==；水的质量：w s 0.0943 2.70.255g m m ω==?=； 土样的质量：s w 2.955g m m m =+= ； 天然状态下砂样体积：32.955 1.78cm 1.66 m V ρ= = =； 天然状态下砂样的孔隙比：v s s s 0.78 0.781 V V V e V V -====
土力学试卷及标准答案 二、是非题(每题 1 分) 1．附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无关。（×）2．完全饱和土体，含水量w=100％（×） 3．固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土的性质和土层几何尺寸，不随时间变化。(×) 4．饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干了。（×）5．土的固结系数越大，则压缩量亦越大。（×） 6．击实功能（击数）愈大，土的最优含水率愈大。（×）7．当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。（√）8．根据达西定律，渗透系数愈高的土，需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。（×） 9．三轴剪切的CU试验中，饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力，而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。（√）10．不固结不排水剪试验得出的值为零（饱和粘土）。（√） 三、填空题(每题 3 分) 1 .土的结构一般有___单粒结构__、__蜂窝状结构__和___絮状结构__等三种，其中__絮状结构____结构是以面～边接触为主的。 2. 常水头渗透试验适用于_透水性强的无粘性土___土，变水头试验适用于__透水性差的粘性土_。 3. 在计算矩形基底受竖直三角形分布荷载作用时，角点下的竖向附加应力时，应作用两点，一是计算点落在___角点___的一点垂线上，二是B始终指___宽度___方向基底的长度。 4.分析土坡稳定的瑞典条分法与毕肖甫法其共同点是__假设滑动面是圆弧面__、假定滑动体为刚体_，不同点是瑞典条分法不考虑条间力。 5. 地基的破坏一般有 整体剪切破坏 、 局部剪切破坏 和__冲剪破坏_等三种型式，而其中 整体剪切破坏 破坏过程将出现三个变形阶段。 四、问答及简述题(共30 分) 1. 为什么说在一般情况下,土的自重应力不会引起土的压缩变形（或沉降），而当地下水位下降时，又会使土产生下沉呢？(10分) 一般情况下，地基是经过了若干万年的沉积，在自重应力作用下已经压缩稳定了。自重应力已经转变为有效应力了，这种情况下，自重应力不会引起土体压缩。但如土体是新近沉积，自重应力还未完全转变未有效应力，则自重应力将产生压缩。
2017高等土力学 1.在土的弹塑性模型中, 屈服面和破坏面有何不同和有何联系？ 答：屈服面是土体的应力在应力空间上的表现形式，可以看成是三维应力空间里应力的一个坐标函数，因此对土体来说，不同的应力在应力空间上有不同的屈服面，但是破坏面是屈服面的外限，破坏面的应力在屈服面上的最大值即为破坏面，超过此限值土体即破坏。 2.何谓曼代尔－克雷尔效应？ 答：土体在固结的初期，内部会出现孔隙水压力不消散而是上升，布局地区孔隙水压力超过初始值的现象。此效应仅在三维固结中出现，而在一维固结试验中并没有出现，在Biot的“真三维固结”理论可以解释磁现象。 3.与剑桥模型相比，清华弹塑性模型可以反映土的由剪应力引起的体积膨 胀（剪胀）。说明它是如何做到这一点的。 答：清华模型的硬化参数是关于塑形体应变和塑形剪应变的函数，而剑桥模型不是；此外，清华模型的屈服面椭圆与强度包线的交点不是椭圆顶点，因此会有剪胀。 4.天然岩土边坡的滑坡大多在雨季发生，解释这是为什么。 答：天然岩土边坡的滑坡发生总结起来两个原因，其一抗滑力减小，其二下滑力增大。在暴雨的天气中，因为地表雨水的下渗导致岩土体的含水率增加，从而提高了岩土体的重量，增大了下滑力；下雨天气因为雨水的下渗，岩土体遇水软化的特性导致抗滑力减小；另外在渗透性好的岩土体中，岩土体内部雨水沿坡面下渗，渗透力会降低岩土坡体的安全系数，因此一上几方面的原因导致了滑坡大部分发生在雨季。 5.比奥（Biot）固结理论与太沙基－伦杜立克（Terzaghi-Randulic）扩散 方程之间主要区别是什么？后者不满足什么条件？二者在固结计算结 果有什么主要不同？ 答：区别：扩散方程假设应力之和在固结和变形过程中保持常数，不满足变形协调条件。 结果：比奥固结理论可以解释土体受力之后的应力、应变和孔压的生成和消散过程，理论上是严密计算结果也精确。比奥固结理论可以解释曼代尔-克雷效
岩土力学作业形成性考核册标准答案
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岩土力学 作业一 说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。 一、填空题 （每空1分，共计25分） 1．工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。 2．土是由 固相 、 气相 、和 液相 三部分组成。 3．土体的应力按引起的原因分为 自重应力 和 附加应力 两种。 4．对于天然土，OCR>1时的土是 超固结土 ，OCR=1的土属于 正常固结土 ，而 OCR<1的土是 欠固结土 。 5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有 筛析法 和 比重计法 。 6. 土体的变形可分为由正应力引起的 体积变形 和由剪应力引起的 形状变形 。 7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 8.根据渗透破坏的机理，渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲刷。 9.控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏，保证渗透稳定性。 二、问答题 （每小题5分，共计35分） 1．什么是孔隙比e 、孔隙率n ，二者的关系。 孔隙比为土中孔隙的体积与土粒的体积之比；孔隙率为土中孔隙的体积与土的体积之比；关系为：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n) 。 2．固结度指：在某一固结应力作用下，经某一时间t 后，土体发生固结或孔隙水应力消散 的程度。 3. 在压力作用下，饱和土体固结的力学本质是什么？ 在某一压力作用下，饱和土体的固结过程就是土体中的超孔隙水应力不断消散、附加有效应力不断增加的过程，即超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。 4. 土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示？这两个系数是怎样定义的？ 答：不均匀系数u C 和曲率系数c C 1060d d C u = ， ()60 102 30d d d C c = 10d ，30d ，60d 为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%，30%，60%时所 对应的粒径。
第一章土的组成 一、简答题 1.什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？ 1.【答】土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配（粒度成分）。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）称为颗粒级配曲线，它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。 2.土中水按性质可以分为哪几类？ 2. 【答】 5. 不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cu＝d60 / d10、Cc＝d230 / (d60×d10)。 7. 土是岩石分化的产物，是各种矿物颗粒的集合体。土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的散粒性和多相性。 三、选择题 1．在毛细带围，土颗粒会受到一个附加应力。这种附加应力性质主要表现为( C ) (A)浮力； (B)力； (C)压力。 2．对粘性土性质影响最大的是土中的(C )。 (A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。 第二章土的物理性质及分类 一、简答题 3.什么是塑限、液限和缩限？什么是液性指数、塑性指数？ 3. 【答】（1）液限L：液限定义为流动状态与塑性状态之间的界限含水量。（2）塑限p: 塑限定义为土样从塑性进入半坚硬状态的界限含水量。（3）缩限s: 缩限是土样从半坚硬进入坚硬状态的界限 含水量。（4）塑性指数I P 定义为土样的液限和塑限之差：I P= w L－w P（5）液性指数： 9. 简述用孔隙比e、相对密实度D r判别砂土密实度的优缺点。9. 【答】 （1）用e判断砂土的密实度的优点：应用方便，同一种土，密实砂土的空隙比一定比松散砂土的小；缺点：无法反映土的粒径级配因素。
沈阳建筑大学考试评分标准专用纸 2007 年 春 季学期 科目 土力学(B) 适用年级、专业 土木04-9，10 —————————————————————————————————— 一 Fill in the blanks (total 15 points, 1 points per blank) 1. mm d mm 2075.0≤< 2. G s , w 3.一个有效应力园 4. 水 , 孔隙. 5. 2 45? - 6. 水力梯度 7, 沉降， 承载力 8, 主固结， 次固结 9, 4C 10, 40 11, 孔隙体积 二、Judge the following statement right or wrong. Mark with R for the rights and W for the wrongs (total 10 points, 2 points per problem) W R R W W 三、Explain the following concepts or definition(total 15 points, 3points per problem) 1. void ratio 孔隙比：孔隙体积与土粒体积之比， s v v v e /= 2. coefficient of curvature C c 曲率系数定义为（C c ）60 102 30d d d C c =,曲率系数C c 描写累积曲线的分布范围，反映曲线的整体形 状。 3. compression modulus 压缩模量：土体在完全侧限的条件下，竖向应力增量与竖向应变增量的比值 4. overconsolidation 土在应力历史上（固结过程中）所受到的最大有效应力，称之为前期固结应力. 前期固结应力与现有的自重应力之比大于1时，土体处于超固结状态。
高等土力学历年真题 一、 黄土湿陷性机理与处治方法。(2010年) 1、黄土湿陷泛指非饱和的、结构不稳定的黄色土，在一定压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显著的附加下沉现象。黄土湿陷现象是一个复杂的地质、物理、化学过程，对于湿陷的机理目前国内外有多种假说，归纳起来可分为内因和外因两个方面。 黄土形成初期，季节性的少量雨水把松散的粉粒粘聚起来，而长期的干旱使水分不断蒸发，于是少量的水分以及溶于水中的盐类都集中到较粗颗粒的表面和接触点处，可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物。同时随着含水量的减少，土颗粒彼此靠近，颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的联结力逐渐加大，这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力，阻止了土体在自重压密，从而形成以粗粉粒为主体骨架的蜂窝状大孔隙结构。 当黄土受水浸湿或在一定外部压力作用下受水浸湿时，结合水膜增厚并楔入颗粒之间，于是结合水联系减弱，盐类溶于水中，各种胶结物软化，结构强度降低或失效，黄土的骨架强度降低，土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下，其结构迅速破坏，大孔隙塌陷，导致黄土地基附加的湿陷变形。 2、黄土地基处理方法 地基处理应考虑场地的选择和勘探，黄土湿陷类型的派别和地基处理方法的选择，以达到建筑设计经济与安全的要求。 灰土垫层 传统方法，用于高层建筑更能发挥其作用，它具有一定的胶凝强度和水稳定性，在基础压力作用下以一定的刚性角向外扩散应力，因而常用作刚性基础的底脚。 砂石垫层 用于地下水位较高的软弱土层，厚度约1-3m ，其下为工程性能良好的下卧层。 强夯法 是处理湿陷性黄土地基最经济的一种方法，其处理土层厚度一般用梅纳提出的估算公式QH z α= 灰土挤密桩 是处理大厚度湿陷性黄土地基方法之一，其作用是挤密桩周围的土体，降低或者消除桩深度内地基土的湿陷性，提高承载力。 振冲碎石桩 主要用于饱和黄土的地基处理，它以振冲置换作用为主。 打入混凝土预制桩 锤击沉入的钢筋混凝土预制桩，质量稳定，工艺简便，是目前高层建筑基础应用较广的一种。 灌注桩 主要用于饱和黄土填土地基，他是利用挖空或沉桩基将钢制桩管沉入土中成孔
技术学院考试试卷（B ） 一、填空题（每空1分，共20分） 1、土的结构类型为 、 和 。 2、对无粘性土的工程性质影响最大的是土的 ，工程上用指标 来衡量。 3、粘性土的塑性指标I p ，液性指标I L 。 4、附加应力自 起算，自重应力自 起算。 5、土的抗剪强度指标的常用测定方法有 、 、 和 。 6、荷载试验曲线上，从线性关系开始变成非线性关系时的界限荷载称为 。 7、随荷载增加，地基变形的三个阶段是 、 和 。 8、钢筋混凝土扩展基础指 和 。 二、选择题（每题2分，共30分） 1．天然状态砂土的密实度一般用（ ）来测定。 A 荷载试验 B 轻便触探试验 C 现场剪切板剪切试验 D 标准贯入试验 2．粘土软硬状态的划分依据是（ ）。 A 含水量 B 液限 C 液性指数 D 塑性指数 3．利用角点法及角点下的附加应力系数表仅可求得（ ）。 A 基础投影范围内地基中的附加应力 B 基础投影范围外地基中的附加应力 C 基础中任意点的附加应力 D 基础中心点下地基中的附加应力 4．土中控制体积和强度变化的应力是（ ）。 A 孔隙水压力 B 有效应力 C 自重应力 5．下列说法中，错误的是（ ）。 A 土在压力作用下体积缩小 B 土的压缩主要是土中孔隙体积的减小 C 土的压缩与土的透水性有关 D 饱和土的压缩主要是土中气体被挤出 6．在土的压缩性指标中，（ ）。 A 压缩系数α与压缩模量Es 成正比 B 压缩系数α与压缩模量Es 成反比 C 压缩系数越大，土的压缩性越低 D 压缩模量越小，土的压缩性越低 7．在基底平均压力和其他条件均相同的条件下，条形基础的沉降比矩形基础的沉降（ ）。 A 大 B 小 C 相同 D 无法比较 8．某房屋地基为厚粘土层，施工速度快，则在工程上地基土抗剪强度指标宜用 下列哪种试验确定？（ ） A 固结快剪 B 快剪 C 慢剪 9.下列说法中，错误的是（ ）， A 土的自重应力一般不会引起地基变形 B 地基中附加应力会引起地基变形 C 饱和土中的总应力等于有效应力和附加应力之和 D 孔隙水压力会使土体产生体积变形 10、土的γ、γsat 、γ’和γd 数值大小依次为（ ）， A γd <γ’<γ<γsat B γ’<γd <γ<γsat C γd <γ<γ’<γsat D γ’<γ<γd <γsat 11、当地下水位从地表处下降至基底平面处，对有效应力有何影响？（ ） A 有效应力不变 B 有效应力增加 C 有效应力减小 12、当地基为高压缩土时，分层综合法确定地基沉降计算深度的标准是（ ）。 A σZ ≤0.3σc B σZ ≤0.2σc C σZ ≤0.1σc D σZ ≤0.05σc 13、土越密实，其内摩擦角（ ）。 A 越小 B 越大 C 不变 14．在设计仅起挡土作用的中立式挡土墙时，土压力应按（ ）计算。 A 主动土压力 B 被动土压力 C 静止土压力 D 静止水压力 A 大 B 小 C 大或小 D 两者相同 15．对于桩端阻力极限值，下列说法正确的是（ ）。 A 随深度线性增加 B 随深度线性减小 C 随深度线性增加，达到一临界值后保持不变 三、 判断题（每题1分, 共10分：对√；错×） 1、（ ） 土的结构最主要的特征是成层性。 2、（ ）在填方工程施工中，常用土的干密度来评价填土的压实程度。 3、（ ）粉土的塑性指数I P 小于或等于10 、粒径大于0.075的颗粒含量不超过全重55%的土。 4．（ ）由于土中自重应力属于有效应力，因而与地下水位的升降无关。 5．（ ）达西定律中的渗透速度不是孔隙水的实际流速。 6. （ ）柱下独立基础埋深的大小对基底附加应力影响不大 7. （ ）土的压缩性指标只能通过室内压缩试验求得。 8. （ ）朗肯土压力理论的基本假设是：墙背直立、粗糙且墙后填土面水平。 9. （ ） 地基承载力特征值在数值上与地基极限承载力相差不大。 10. （ ）端承摩擦是以端承力为主，摩擦力为辅。 四、简答题（每空5分，共20分） 1、何为土的颗粒级配，粒径级配曲线的横纵坐标各表示什么？ 2、什么是主动土压力、被动土压力、和静止土压力？三者大小关系为？ 3、何谓地基承载力？地基土的破坏模式有哪几种？地基基础设计的条件？ 4、什么是高承台桩？什么是低承台桩？其适用的范围是什么? 五、计算题（1题8分，2题12分共20分）
2.7 （1）修正后的莱特-邓肯模型比原模型有何优点？ 莱特-邓肯模型的屈服面和塑性势面是开口的锥形，只会产生塑性剪胀；各向等压应力下不会发生屈服；破坏面、屈服面和塑性势面的子午线都是直线不能反映围压对破坏面和屈服面的影响。为此，对原有模型进行修正，增加一套帽子屈服面，将破坏面、屈服面、塑性势面的子午线改进为微弯形式，可以反映土的应变软化。 （2）清华弹塑性模型的特点是什么？ 不首先假设屈服面函数和塑性势函数，而是根据试验确定塑性应变增量的方向，然后按照关联流动法则确定其屈服面；再从试验结果确定其硬化参数。因而这是一个假设最少的弹塑性模型 2.8如何解释粘土矿物颗粒表面带负电荷？ 答：（1）由于结构连续性受到破坏，使粘土表面带净负电荷，（边角带正电荷）。 （2）四面体中的硅、八面体中的铝被低价离子置换。 （3）当粘土存在于碱性溶液中，土表面的氢氧基产生氢的解离，从而带负电。 2.9土的弹性模型分类及应用： 线弹性：广义胡克定律 非线弹性：增量胡克定律 高阶弹性模型：柯西弹性模型、格林弹性模型、次弹性模型 ①弹性模型：一般不适用于土，有时可近似使用：地基应力计算；分层总和法②非线弹性模型：使用最多，实用性强：一般 参数不多；物理意义明确；确定参数的试验比较简单③高阶的弹性模型：理论基础比较完整严格；不易建立实用的形式：参数多；意义不明确；不易用简单的试验确定 3.1-3.2正常固结粘土的排水试验和固结不排水试验的强度包线总是过坐标原点的，即只有摩擦力；粘土试样的不排水试验的包线是水平的，亦即只有粘聚力。它们是否就是土的真正意义上的摩擦强度和粘聚强度？ 答：都不是。正常固结粘土的强度包线总是过坐标原点，似乎不存在粘聚力，但是实际上在一定条件下固结的粘土必定具有粘聚力，只不过这部分粘聚力是固结应力的函数，宏观上被归于摩擦强度部分。粘土的不排水试验虽然测得的摩擦角为0，但是实际上粘土颗粒之间必定存在摩擦强度，只是由于存在的超静空隙水压使得所有破坏时的有效应力莫尔圆是唯一的，无法单独反映摩擦强度。 3.3什么是三轴试验的临界孔隙比？论述临界孔隙比与围压的关系。 所谓临界孔隙比是指在三轴试验加载过程中，轴向应力差几乎不变，轴向应变连续增加，最终试样体积几乎不变时的孔隙比，也可以叙述为：用某一孔隙比的砂试样在某一围压下进行排水三轴试验，偏差应力达到（σ1-σ3）ult时，试样的体应变为零；或者在这一围压下进行固结不排水试验中破坏时的孔隙水压力为零，这一孔隙比即为在这一围压下的临界孔隙比。 临界孔隙比与围压的关系：如果对变化的围压σ3进行试验，则发现临界孔隙比是不同的。围压增加临界孔隙比减小，围压减小临界孔隙比增加。 3.4请简述影响土强度的外部因素。 参考答案： 1.围压3对土强度影响； 2.中主应力2的影响； 3.土强度具有各向异性； 4.加载速率对土的抗剪强度有一定影响； 5.温度对土强度有一定影响。 3.5 对某种饱和正常固结粘质粉土，已知其有效应力强度指标和孔压系数分别为=0，，B=1，=2/3。 （1）计算该土在常规三轴压缩试验（CTC）中的固结不排水强度指标。 （2）计算该土在减围压三轴压缩试验（RTC）中的固结不排水强度指标。 答：（1）CTC：保持围压不变，增加轴向应力。 为轴向应力；为固结压力（围压） 试验应力路径：，， ，代入数据得， 根据有效应力原理得 由于=0，所以
东北大学继续教育学院 岩石力学试卷（作业考核线上2） B 卷（共 6 页） 一、 1、岩石与岩体的关系是（ B ）。 （A）岩石就是岩体（B）岩体是由岩石和结构面组成的 （C）岩石是岩体的主要组成部分 2、流变性质指材料的应力应变关系与（ B ）因素有关系的性质。 （A）强度（B）时间（C）载荷大小（D）材料属性 3、比较岩石抗压强度、抗剪强度和抗拉强度的大小为（ C ）。 （A）抗压强度<抗剪强度<抗拉强度（B）抗压强度>抗拉强度>抗剪强度 （C）抗压强度>抗剪强度>抗拉强度 4、影响岩体力学性质各向异性的主要因素为（ B ）。 （A）地下水（B）结构面（C）构造应力场 5、巴西试验是一种间接测定岩石（ B ）强度的试验方法。 （A）抗压（B）抗拉（C）抗剪 6、蠕变是指介质在大小和方向均不改变的外力作用下，介质的（B ）随时间的变化而 增大的现象。 （A）应力（B）应变（C）粘性 7、下列参数不是岩石强度指标的为（ A ）。 （A）弹性模量（B）内聚力（C）摩擦角 8、在地应力测量中以下那种方法不属于直接测量法（D ） （A）扁千斤顶法（B）声发射法（C）水力劈裂法（D）全应力解除法 9、按照库仑—莫尔强度理论，若岩石强度曲线是一条直线，则岩石破坏时破裂面与最大 主应力作用方向的夹角为（ C ）。 （A）45°（B）（C）（D）60° 10、岩石质量指标RQD是（A）以上岩芯累计长度和钻孔长度的百分比。 （A）10cm（B）20cm（C）30cm 11、下列关于岩石长期强度S∞和瞬间强度S0的关系正确的是（D）。 （A）S∞＞S0 （B）S∞≤S0 （C）S∞≥S0 （D）S∞＜S0 12、下列关于库伦强度理论论述不正确的是（B） (A) 库伦准则是摩尔强度理论的一个特例(B)适用于受拉破坏 (C) 适用于岩石压剪破坏(D)适用于结构面压剪破坏 13、关于格里菲斯强度理论论述不正确的是（C） (A)岩石抗压强度为抗拉强度的8倍
模拟题一 一、名词解释（20分） 不均匀系数库仑定律前期固结压力平均固结度地基容许承载力 二、填空（20分） 1．土中的矿物类型有，其中等矿物在粘性土中最为常见。 2．土孔隙中水的类型有。 3．土的压缩性指标有等。 4．根据超固结比，将土可分为 三种固结状态。 5．三轴剪切试验根据排水条件，可分为 三种试验方法。 6．饱和粘性土在局部荷载作用下，其沉降可认为是由机理不同的 三部分组成。 7．竖直荷载下地基的破坏形式为。 三、简述题（20分） 1．侧限渗压模型有效应力与孔隙水压力随时间的转换过程（6分）。 2．产生主动土压力和被动土压力的条件（6分）。 3．粘性土坡稳定性分析中条分法的基本原理（8分）。
四、计算（40分） 1．均布竖直荷载p作用于图中的阴影部分，用角点法写出A 点以下某深度处σ z的表达式 （8分）。 2．某地基砂层下，有一粘土层厚6m，其下为不透水的基岩，地面施加大面 积（无限均布）荷载。已知室内试验取得该粘土层初始孔隙比e 1 =0.815，在与大面积荷载相等的压力下压缩稳定后的孔隙比为e2=0.795，固结系 数C v =4.6×10-3cm2/s，当固结度U t =60%时，时间因数T v =0.287。试预估 粘土层的最终沉降量和固结度达60%所需的时间（10分）。 3．已知某土样的抗剪强度参数c=50kPa,φ=20°,承受三向应力σ 1 =450kPa， σ 3 =200kPa的作用（10分）。 （1）绘制应力园与抗剪强度曲线； （2）判断该土样是否产生破坏。 4．已知某粘性土样的土粒密度ρ S =2.70g/cm3，天然密度ρ=2.00g/cm3，含 水量ω=30%，液限ω L =40%，塑限ω P =20%（12分）。 （1）求：干密度，孔隙度，孔隙比，饱和度； （2）求液性指数和塑性指数，判断土样的稠度状态，按《岩土工程勘察规范》中的分类法给该土样定名。 模拟题二 一、名词解释（24分） 粒度成分压缩定律渗透固结 角点法主动土压力临塑荷载 二、填空（16分）
土力学及地基基础标准试卷 第一部分选择题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号。错选、多选或未选均无分。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与土的摩擦角φ之间的关系是( A ) A．β<φB．β=φ C．β>φ D．β≤φ 8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是 ( C ) A．钻孔柱状图 B．工程地质剖面图 C．地下水等水位线图 D．土工试验成果总表 9．对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck 按公式确定地基承载力的特征值。偏心距的大小规定为（注：Z 为偏心方向的基础边长） ( A ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 C．e≤b/4 D．e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是 ( C ) A．减小液化的可能性 B．减小冻胀 C．提高地基承载力 D．消除湿陷性 第二部分非选择题 二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为__基础__。 12.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数C u值愈__小__。 13.人工填土包括素填土、冲填土、压实填土和_杂填土___。 14.地下水按埋藏条件可分为上层滞水、__潜水______和承压水三种类型。 15.在计算地基附加应力时，一般假定地基为均质的、应力与应变成__线性___关系的半空间。
模拟考试5及答案 1． 下图为拟选用的200米堆石坝料的级配表；拟采用厚粘土心墙防渗，粘土塑性指数I p =17；地基覆盖层 为50米，地基土以砂砾石为主。如果要求对该坝进行竣工时的稳定分析以及施工期的有效应力变形数值计算（采用土的本构关系模型与比奥固结理论耦合计算），变形数值计算采用Duncan-Chang 双曲线模型，现有三轴仪的试样尺寸为φ300×600mm ，需要对试验、模型参数确定和计算步骤进行设计。 （1） 对堆石料和粘土料应进行什么样的三轴试验？（包括堆石料的模拟、试验的排水条件及试验量测 数值等） （2） 简述在上述试验资料基础上，确定理论和模型的参数方法与步骤； （3） 对于非线性堆石坝变形分析，如何采用增量法分步进行计算？ （4） 如何进行竣工时的稳定分析？ 解答： （1） 对于堆石料应进行三轴排水的常规压缩试验。但是最大粒径为300/5＝60mm ， 建议采用替代法模拟；因为细颗粒较少，也可采用相似模拟或者其他模拟方法。对于粘土对于有效应力计算，应当进行排水三轴试验；但是为了测定孔压系数也要进行不排水试验（A,B ），也可用于总应力法的稳定分析； （2） 试验比奥固结理论需要测定孔压系数A,B ；Duncan-Chang 双曲线模型中的堆石 料和粘土料试验E,B 或者E 、ν模型，用三轴排水试验进行参数确定。 （3） 对于增量法可以逐层填筑，分布计算，一般可以模拟实际的填筑过程和工序； 在每一加载过程中，还应当用时间的差分进行孔压消散的比奥理论计算；最后得到竣工时的应力、孔压和变形（位移）。也可以用于稳定分析（总应力法或者有效应力法） （4） 总应力法：采用不排水强度指标，用圆弧法分析（比肖甫法和摩根斯坦－普赖 斯法）。如果采用有效应力分析，则可以通过计算确定心墙中的超静孔压等值线，采用有效应力强度指标。 2．在一种松砂的常规三轴排水压缩试验中，试样破坏时应力为：σ3＝100kPa ，σ1－σ3＝235kPa 。 (1) 计算下面几个强度准则的强度参数： 莫尔－库仑强度准则：（σ1－σ3）/（σ1＋σ3）＝sin ?; 广义屈雷斯卡(Tresca)准则： σ1－σ3=αt I 1 松冈元－中井照夫强度准测：I 1I 2/I 3＝k f. （2）平面应变状态的试样的y 方向为零应变方向，已知ν＝0.35。初始应力状态为σz ＝σx ＝200kPa 且按 ?σz /?σx ＝-2比例加载，利用以上3个强度准则分别计算试样破坏时的σz ＝？ σx ＝？σy ＝？b=? 解答： （1）参数计算：σ3＝100kPa ，σ1－σ3＝235kPa ，σ3＝σ2＝100kPa ，σ1＝335kPa ①莫尔－库仑强度准则 1313235 0.54,32.7435 σσφσσ-===?+ ②Tresca 113 1 3352100535235 0.44535 t I kPa I σσα=+?=-= = = ③松冈元