《土质学与土力学》习题库及答案

11.有两个饱和粘土试样,均在室压力

?3=70kPa应力下固结,然后在不排水条件下增加轴向压力(?1??3)至破坏,若土样的孔隙水压力参

数A分别为0.5,1.0,破坏时的轴向压力相同,且假定C=0,试问两个土样的 (A)一样大; (B)A=1.0的大; (C)A=0.5的大。

??有何差异?( )

C?=10kPa,

12.一个土样在直剪仪中固结,竖向固结应力为80kPa.然后快速剪切,得到剪切面上最大剪应力是50kPa.如果土样的有效参数

??=28,试问倾斜面上产生多大超孔隙水压力?( )

(A)4.1kPa; (B)4.7kPa; (C)5.2kPa。

13.一个砂样进行直接剪切试验,竖向压力P=100kPa。破坏时 (A)与P轴夹角60; (B)与P轴夹角45;

(C)与P轴夹角15。 14.有一个饱和粘土试样,在室压问土样破坏时的有效小主应力 (A)

四.问答题

1.试述影响土的抗剪强度的主要因素?

2.试述三轴压缩试验的原理,如何利用三轴压缩试验求得土的抗压强度指标。

3.说明在任何条件下采用排水剪、不固结不排水剪、固结不排水剪试验的强度指标进行设计。 4.说明什么是砂土的临界孔隙比?并示意绘出松砂与密砂剪切时孔隙比与剪切位移关系曲线? 5.土的抗剪强度是怎样产生的? 6.土颗粒粗细与土内摩擦角什么关系。

7.简述土的密度和含水量对土的内摩擦角与内聚力的影响。 8.土的孔隙水压力对土的抗剪强度有何影响?

9.简述极限平衡状态的概念,并说明什么是土的极限平衡条件? 10.简述摩尔~库仑强度理论的要点。 11.简述土的抗剪强度准则及室内试验方法。

12.土体发生剪切破坏的面是否剪切应力最大的平面?一般情况下剪切破坏面与大主应力面成什么角度? 13.采用直剪试验可确定土的抗剪强度。直剪试验有几种方法?试验结果有何关差别。 14.扼要说明三轴不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪试验方法的区别。 15.固结不排水剪切试验加荷过程是怎样的?

16.什么叫正常固结粘土和超固结粘土,它们的压缩特性和剪切特性有什么不同? 17.简述砂土液化的机理。

18.简述影响砂土液化的主要因素。 19.简述影响地基压缩性的主要因素。

20.a1-2和a有何区别?对某土而言,其a1-2和a都是常量,对否?为什么? 21.某土样做抗剪强度试验,测得C=0,则该土肯定是无粘性土,对否?为什么? 22.土的抗剪强度的主要特征是什么?

五.计算题

1.从饱和粘土性中一点取出一简土样,切取多个试样,进行直剪固结快剪试验,测得正常固结部分Ccq=0,Фcq=20,超固结部分Ccq=30kPa, Фcq=7。问(1)该土的先期固结压力Pc是多少?(2)如该土样在地基中的自重应力为80 kPa,问其天然状态不排水强度是多少?(3)如在地面施加大面积均布荷载P=120 kPa,固结稳定后,该取土点的不排水强度应是多少?

2.某饱和粘土,已知其有效应力强度指标C=0,Ф=28,孔隙水压力系数A=0.8,如将该土试样在各向等压力σ3=50 kPa下固结稳定,然后在不排水条件施加偏应力σ1-σ3=46kPa,问该土样是否被剪坏?

3.对一饱和原状土样进行固结不排水试验,破坏时测得σ3=200kPa,σ1-σ3=400 kPa,孔隙水压力u=100 kPa,试样的破裂面与水平面的夹角58,求:孔压系数A;有效应力强度指标C、Ф。

4.为测定某粘性土的抗剪强度指标,先取一土样作固结排水条件下的直剪试验,当σn=50 kPa时,测得破坏时剪应力τf=57.74 kPa;另取一相同条件的土样,作固结排水三轴压缩试验,当围压σ3=50 kPa时,破坏时作用在土样上的大主应力σ1=250kPa,试利用以上试验数据,求该粘性土的抗剪强度指标C、Ф。

5.饱和粘性土样试验在三轴仪中进行固结不排水剪切试验,施加的围压σ3是196 kPa,试样破坏时的主应力差为274 kPa,测得孔隙水压力176 kPa,如果破坏面与水平面成58角,试求破坏面上的正应力、剪应力、有效应力及试样中的最大剪应力。

0

0

0

0

0

。。

?=57.7KPa ,试问大主应力轴的方向如何?( )

?3作用下固结,然后在不排水条件下增加铀向压力??1使土祥破坏,若土样的孔隙水应力参数A=1.0,试

?,为多少?( ) ?3?=?3; (B) ?3?=?3-??1; (C) ?3?=??1。 ?3 13

6.某饱和粘土的有效内摩擦角为30,有效内聚力为12 kPa,取该土样作固结不排水剪切试验,测得土样破坏时σ3=260 kPa,σ1-σ3=135 kPa,求该土样破坏时的孔隙水压力。 第八章 一.填空题

1.静止土压力系数是 与 的比值。 2.朗金土压力理论是根据 和 建立的。 3.库仑土压力理论是根据 建立的。

(4.由库仑理论算出的被动土压力往往比实测值大,这主要是因为 。 (5)挡土墙的常见形式有 、 、 和 。

(6)挡土墙上的土压力根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,可分为 、 、 。 (7)朗金土压力理论适用条件为,挡土墙墙背 、 ,最后填土表面 。 (8)挡土墙压力 最大, 最小。

二.选择题

1.若产生主动土压力为Ea,被动上压力为Ep,所需的档土墙位移量分别为 (A) Ea>Ep,

习题

0

?a、?p,则下述( )是正确的。

?a<?p; (B) Ea<Ep,?a>?p;

(C) Ea<Ep,

?a<?p; (D) Ea>Ep,?a>?p。

°

2.朗金土压力理论中,当墙后填土达到主动朗金状态时,填土破裂面与水平面的成( )。 (A)

45???/2; (B) 45???/2; (C)45; (D)?/2。

3.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)主动土压力和被动上压力都偏小; (C)主动土压力和被动土压力都偏大; (D)主动土压力偏大,被动土压力偏小。

4.提高挡土墙墙后的填土质量,使士的抗剪强度增大,将使作用于墙背的( )

(A)主动土压力增加; (B)主动土压力减小; (C)静止土压力增加; (D)被动土压力减小。 5.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。

6. 一挡土墙4m高,墙背竖直、光滑,墙后填土面水平,填土的基本性质如下,含水量W=35%,孔隙比e=1.10,土粒重度s=26.8kN/m,c

=8kPa,

r3

?? 22?,试问墙顶以上3.5m处的主动土压力为多少?( )

2

2

2

(A)16.63kN/m; (B)27.43kN/m ; (C)38.24kN/m。

7.档土墙6m高,墙背竖直、光滑,墙后填土水平,并有15kPa均布超载,地下水位在地表处。取土样进行直接固结快剪试验,土样在P=100kPa作用下,破坏时剪应力

?=44.5kPa,孔隙水压力u=16.3kPa,若土样粘聚力c=0,水上土的重度

r=17kN/m,水下rsat=18kN/m,则作用

3

3

在墙底处的主动土压力为多少?(w=10 kN/m)( )

(A)37.9kPa; (B)31.6kPa; (C)27.1kPa。

8.已知一挡土墙,墙背竖直、光滑,墙后填土水平,填土由两种土层构成,4m以上为粘性土,为砂层,

3

r3

r=17kN/m,c=10kPa,??20?,4m以下

3

r=18kN/m; c=0,??26?。,试问若墙推土发生一位移,则在4m深处粘土层底面标高上的土压力为多少?( )

(A)174.15kPa; (B)167.25kPa; (C)184.39kPa。

9.挡土墙6m高,墙背竖直、光滑,然后填土面水平,地下水位在地表下3m处。水上水下土层性质相同。土样直接固结快剪结果,在P=100 kPa作用下,破坏时剪应力

?=44.5kPa,孔隙水压力u=16.3kPa,水上土的重度

r=17kN/m,水下rsat=18kN/m,若土样粘聚力C=o,试计算

3

3

墙背上总压力合力及其作用点位置?( w=10 kN/m)

(A)h=2.24m EA=145.35Kn/m; (B)h=1.86m EA=145.35kN/m; (C)h=1.86m EA=130.35kN/m。

r3

14

10.挡土墙的墙背与填土的摩擦角

?对按库仑主动土压力计算的结果有何影响?( )

(A) ?增大,土压力越小; (B) ?增大,土压力越大,

(C)与土压力大小无关,仅影响土压力作用方向。

三.问答题

1.影响挡土墙土压力的因素有哪些?

2.何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力?三者之间有何关系? 3.朗肯土压力理论和库仑土压力直论的假定条件是什么? 4.挡土墙上的土压力有哪几种,分别叙述其定义。

5.挡土墙的墙背垂直光滑,墙后填土面水平,试定性绘出下列情况的墙背主动土压力分布: (1)填土为均质砂或均质粘土;

(2)填土为粘土,地下水在1/2墙高处;

(3)填土上半层为砂土,填土面有均匀连续荷载; (4)填土为均质砂土,填土面有均匀连续荷载; (5)填土为均质粘土,填土面有均匀连续荷载。

6.试分析刚性挡土墙产生位移时,墙后土体中应力状态的变化。 7.填土内摩擦角的大小对土压力的大小有何影响。

8.墙背的粗糙程度、填土排水条件的好坏对主动土压力的大小有什么影响。 9.试绘图分析作用在挡土墙背上主动土压力的方向和作用点位置。 10.试绘图分析作用在挡土墙背上被动土压力的方向和作用点位置。

四.计算题

1.某挡土墙高7m,墙背竖直光滑,墙后填土面水平,并作用均布荷载q=20kPa,填土分两层,地下水分布在两层土界面上;上层土厚3m,r1=18.0kN/m, φ1=20,

c1=12.0kPa;下层位于水位以下,厚4m,rsat=19.2kN/m,φ2=26,c2=6.0kPa。试求墙背总侧压力E及作用点位置,并绘铡压力分布图。

2.一挡土墙墙背垂直光滑,填土面水平,且作用一条形均布荷载(如下图),计算作用在墙背的主动土压力Ea。

a2=3ma1=1mAa6mbr= 8 kN/ mφ=20°C = 03

0

0

3

q = 4 0 KPaBrHKqK

3.某挡土墙如下图所示,已实测到挡土墙墙后的土压力合力值为64kN/m。试用朗肯土压力公式说明此时墙后土体已达到极限平衡状态,为什么?

Bγ 20kN/mC 5kPaφ 30°q 20kPaH 4m粘土静止土压力系数 C

4.图示挡土墙,墙背垂直光滑,墙后填土指标如下图,已测得墙体移动,使墙后填土达到朗肯土压力极限平衡状态,A点的水平压力为25 kPa,求:

(1)绘出整个墙背上的压力分布图,并求出作用在墙背上的总土压力; (2)画出土体中过A点的剪切破坏面,并标明其与水平面的夹角是多少? (3)求土中过A点剪应力破坏面上的法向应力和剪应力。

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q=20KPar=18.5KN/m32 mφ=20°C=10KPa粘土 r=18KN/m3A1mφ=30°3m砂土

5.已知挡土墙高10m,墙后填土为中砂,r=18kN/m,rsat=20kN/m,φ=30;墙背垂直、光滑,填土面水平。计算总静止土压力E0,总主动土压力Ea;当地下水位上升至离墙顶6 m时,计算m所受的Ea与水压力Ew。 第九章 一.选择题

1.无粘性土坡的稳定性主要取决于( )

(A)坡高; (B)坡角; (C)坡高和坡角; (D)土的性质 2.填方边坡的瞬时稳定性与长期稳定性安全度有何不同?( )

(A)F瞬>F长; (B)F瞬=F长; (C)F瞬<F长。 3.在软土地区挖一深度为6m的基坑,已知土的

r=27.5kN/m,根据稳定数查得??50?,Ns=7.0; ??40?,??5? c=15kPa,

3

3

3

0

习题

Ns=7.9;??30?,Ns=9.2;??20?。,Ns=11.7;试问:基坑的极限坡度为多少?( ) .

(A)

??40?; (B)??45?; (C)??50?

??20?,C=10kPa,r=17kN/m,坡角??18?,发现在坡项有一条张拉裂缝,试问:张拉裂续的最大理论

3

4.有一粘性土土坡,已知

深度为多少?( )

(A)0.84m; (B)1.68m; (C)2.04m。

5.一无粘性土土坡,坡角

3

??23?,水流沿坡面向下流动,试问:单位体积渗流力(动水力)为多少?( rw=10 kN/m)( )

3

3

3

(A)3.9kN/m; (B)4.2kN/m; (C)9.2kN/m。

6.大堤护岸边坡,当河水高水位骤降到低水位时,边坡稳定性有何影响?( )

(A)边坡稳定性降低;

(B)边坡稳定性无影响; (C)边坡稳定性有提高。

7.在C=15kPa,知

??10?,r=18.2kN/m的粘性土中,开挖6m深的基坑,要求边坡的安全系数为F=1.5,试问边坡的坡角?3

应为多少?(已

??10?时,??30?,Ns=l 2.58;??45?,Ns=9.26)( )

(A)

3

?35?; (B) ?37.5?; (C) ?45?。

8.在??5?,C=15kPa,r=18kN/m,软土中,开挖深5.5m,坡角??35?的基坑,现将坡高减少0.5m(坡顶卸土),则边坡的安全度

提高多少?(

??35?,Ns=8.5)( )

(A)提高10%; (B)提高15%; (C)提高20%。

二.问答题

1.土坡稳定性分析有何实际意义?影响土坡稳定性的因素有哪些? 2.影响土坡稳定性的因素有哪些?如何防治土坡滑动?

3.试从滑动面形式、条块受力条件及安全系数定义简述瑞典条分法的革本原理。

4.直接应用整体圆弧滑动瑞典法进行稳定分析有什么困难?为什么要进行分条?分条有什么好处? 5.土坡稳定性安全系数的意义是什么? 6.如何确定最危险的滑动圆心及滑动面?

7.瑞典条分法和毕肖普条分法计算土坡稳定性的公式推导中,各引入了哪几条基本假定?这些假定中哪一条对计算安全系数K与实际情况不符产生的影响最大?哪种方法计算的安全系数更合理? 8.从土力学观点看,土坡稳定性计算的主要问题是什么?

9.作总应力法和有效应力法分析土坡稳定有何不同之处?各适用于何种情况?

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