《土质学与土力学》习题库及答案

1.粘性土的软硬程度取决于含水量的大小,无粘性土密实程度取决于孔隙比的大小。 ( )

2.甲土饱和度大于乙土,则甲土的含水量一定高于已土。 ( )

3.粉粒是0.074~0.05mm的粒组。 ( )

4.相对密实度

Dr会出现 Dr?1和 Dr?1的情况。 ( )

) ) )

5.甲土的饱和度如果大于乙土,则甲土必定比乙土软。 (

6.甲土的孔隙比大于乙土,则甲土的干重度应小于乙土。 (

7.土的天然重度愈大,则土密实性愈好。 (

四、计算题

1.某地基土样数据如下:环刀体积60cm

3,湿土质量0.1204kg,土质量0.0992kg,土粒相对密度为2.71,试计算:天然含水量w,天然重度

?,干重度

?d,孔隙比e。

2.若原状土样的天然密度

??2.1t/m3,含水量w?15%,土颗粒相对密度Gs=2.71,试计算孔隙比e.

3.测得沙土的天然重度

??17.6kN/m3,含水量w?8.6%,土粒相对密度Gs?2.66,最小孔隙比emin?0.462,最大孔隙比

emax?0.71,试求沙土的相对密度Dr。

4.某干沙土样重度为16.6KN/m

3,土粒相对密度

Gs?2.69,置于雨中,若砂样体积不变,饱和度增加到40%,求砂样在雨中的孔隙比。

5.某工地进行基础施工时,需在土中加水以便将土夯实,现取土样1000g,测其含水量为20%,根据施工要求,将土的含水量增加20%,问应在土样内加多少水?

6. 某工程地质勘察中,取原状土60cm

3,重99.15g,烘干后重78.05g,

Gs?2.67,求此土的孔隙比和饱和度。

7.某土样的干重度

?d?15.4kN/m3,含水量w?19.3%,土粒相对密度ds?2.73,求饱和度Sr。

8. 某地基开挖中,取原状土样送至实验室中进行试验。测得天然重度

??19.2kN/m3,天然含水量w?20%,土粒相对密度Gs?2.72,液

wL?32%,塑限wp?18%。试问这些数据合理吗?为什么?如果合理,请定出土的名称和状态。

3,质量为260g,颗粒相对密度为2.70,取定他的孔隙比,含水量和干密度。

9. 一个饱和原状土样体积为143cm

10. 某饱和土样,其液限为多少?

wL?42%,塑限wp?20%,含水量w?40%,天然重度??18.2kN/m3,求IL,e、Gs各

,饱和重度

11.

cm3的原状土样重95.15g,烘干后重75.05g,;已知土粒相对密度ds?2.67,试求天然重度?含水量w,孔隙比e,孔隙率n,饱和度S,并比较?、?sat、??和?d的数值大小。 r有一块50

?sat,浮重度??和干重度?d,天然

第二章 土的渗透性

一、填空题

1. 当土体两点之间有 ,有 时,则渗流发生,渗流速度 ,与 成正比,与 成反比。但在黏土中,只有当水头 超过起始梯度时才开始渗流。

2. 渗透力(即动水压力)是 对 的压力,渗透力的表达式是 ,流砂的条件是 。

二、 简答题

1. 什么叫渗透力,其大小和方向如何确定?

2. 达西定律的基本假定是什么?试说明达西渗透定律的应用条件和适用范围。

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3 渗透力是怎样引起渗透变形的?渗透变形有哪几种形式?在工程上会有什么危害?防治渗透破坏的工程措施有哪些?

4.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?工程上如何判断土可能产生渗透破坏并进行分类的?

三、判断题

1.土的渗透系数k越大,土的渗透性也越大,土中的水头梯度I也越大。 (

2.含有细砂夹层的粘土层中垂直渗透系数

Kz大于水平渗透系数Kx。 ( )

3.土中一点的渗透力大小取决于该点孔隙水总水头的大小。 (

四、计算题

1.如图所示的常水头渗透试验,若土样(2)的渗透系数是土样(1)的2倍,试绘出试样的孔隙水压力(即渗透压力)分布图,并求土样(1)所受的渗透力,判断其渗透稳定性。

2. 如图所示的渗透试验装置,在圆形截面容器内装有两种土样,下面为粉土,土样长度分别为L1,L2,在砂层顶面引出一测压管,管内水面与水源容器内水面高度差为h1,若试验装置总水头

差为h,则砂土的渗透k1与粉土的渗透系数k2之比值k1/k2为多少?

3.地层由三层土构成,表层为砂,饱和重度为

20γw 19.2kN/m3,天然重度为16.8kN/m3,渗透系数1?10?3cm/s;中层为黏土,饱和重度为

17.6kN/m3,天然重度为16.0kN/m3,渗透系数1?10?6cm/s,最下层为砂层,地下水位位于表层砂中,下层砂中含承压水,地层剖面如图,试

计算:

(1) (2)

每日通过每平方米黏土层面积上的渗透量。 黏土层顶部与底部的孔隙水压力u,有效应力

??和总应力

? 值。

地面 4.5m 1.5m 1.5m 砂 地下水位

一.

填空题

黏土 3m

第三章 地基土的应力与变形

1。 引起土体压缩, 影响土体的抗剪强度。

2.一般情况下, 不会引起地基沉降, 引起地基的沉降, ,等情况也会引起地面沉降。

3.土中竖向附加应力

?z的影响深度与?xz相比,?z的影响深度要 ,?xz 最大。

4.应力自 起算,随深度呈 ,自重应力自 起算,随深度呈 变化。

5.压缩系数 ,压缩模量, 则土的压缩性愈高,这两个指标通过 ,

绘制 得到。

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6.超固结比OCR指的是 之比,根据OCR的大小可把粘性土分为 三大类。OCR<1的黏

土 。

7.土的压缩实验是在侧限条件下完成的。压缩定律是

a??de/dp,其中a称为压缩系数,它反映了 。

2

8.

压缩系数

价土的压缩性的高低。

a? ,a1?2表示压力范围,p1= 、p = 地基某深度处土中自重应力与附加应力之和的压缩系数,工程上常用a1?2来评

9. 用分层总和法计算沉降时,采用 指标使沉降计算值偏小,采用 指标又使计算值偏大, 相互有所补偿。

10.饱和黏土的沉降由 , , 组成。

11.压缩试验中,环刀土样置于刚性护环中,所以称此试验为 ,用该实验测的压缩指标的指标可用来计算地基的 。

a、Es称为 ,压缩试验每级荷载下压至变形稳定,所以由此试验测出

二.问答题

1简述太沙基的有效应力原理。 2 用弹性理论求解土中附加应力的基本假设是什么? 3 何谓土的附加应力?计算附加应力有何工程意义?

4.试列举出土中自重应力也能引起地面沉降的几种情况。 5.试述

Es、E0的物理意义?如何确定?主要用途?

6.说明分层总和法利用公式

?s?a(p1?p2)h1,计算h厚土层的沉降量时,公式中p1、p2、e、a的物理意义?

1?e17. 8. 9.

何为地基的固结度?写出其表达式(分别用沉降量和有效应力表示)。

a的意义及其工程应用。

试说明压缩模量E的意义

s试说明压缩系数

10 简述“分层总和法”确定计算深度

zn的方法。

11。列举出影响基底压力分布规律的因素。

12.什么是基底附加压力?计算基底附加压力有何工程意义?

13.何为有效应力?研究有效应力有何工程意义?

14.什么是基底压力?

15.何为饱和粘性土的渗透固结?试说明固结过程中土中应力的转换过程(即渗透固结过程与有效应力原理的关系)。

16.地基变形按其特征分为哪几种?其定义是什么?

17.地下水位的变化对土的自重应力有何影响?当地下水位突然降落和缓慢降落时,对土的自重应力影响是否相同?为什么?

18.有两相邻刚性建筑物,建于均质地基上,基底压力均匀分布,若两建筑物同时兴建,试问两建筑物是否会同时沉降,为什么?各向什么方向倾斜?若其中一个建筑物先建,经很多年后再

建第二个建筑物,两建筑物的倾斜方向有无改变,为什么?

19.高层建筑物经常由主楼和裙房组成,如从沉降的角度考虑,应先施工哪一部分比较合理,为什么?

20.为了减少建筑物不均匀沉降的危害,常采取那些工程措施,这些措施都有什么特点?

三、判断题

1.土中附加应力计算公式为

?z?kp0,因此建筑在同样的地基上,基础附加应力p0相同的两个建筑物,其沉降值应相同。 ( )

2.在任何情况下,土体自重应力都不会引起地基沉降。 ( )

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3.地基土受压时间愈长,变形愈大,孔隙水压力也愈大。 ( )

4.地下水位下降会增加土层的自重应力,引起地基沉降。 ( )

5.绝对刚性基础不能弯曲,在中心荷载作用下各点的沉降量一样,所以基础地面的实际压力分布是均匀分布的。 ( )

6.密砂在剪应力作用下体积要膨胀,因此在不排水条件下测得的孔隙水压力系数

A?1/3。

( )

7.在固结理论中土应力~应变关系是非线性弹性模型。 ( )

四、计算题

1. 土层分布如图,计算土层的自重应力,

并绘制自重应力的分布图。

2m

w1?10%,ds1?2.65,Sr?37.9%

4m

w1?20%,ds1?2.70,??18.4kN/m3

2.某粉土地基如图,测得天然含水量

w?24%,干密度?d?1.54t/m3,土粒比重Gs?2.73,地面及地下水位高程分别为35.00及30.00m,汛期水

位将上升到35.5m高程。试求25.00高程处现在及汛期时的土的自重应力。当汛期后地下水下降到30.00高程(此时土层全以饱和状态计)、25.00m处的自重应力是多少?

3.

图所示基础基底尺寸为

汛期水位

35.50

35.00

4m?2m,试求基底平面平均压力p和pmax及pmin,绘出沿偏心方向的基底压力分布图。

细砂

粉土

现在水位

30.00

25.00 0.35m ?F?680kN34. 某建筑物,上部结构和箱基总重164000kN,基础底面尺寸为80m?15m,地下水位埋深为3m,地下水位以上土的天然重度为??18kN/m,地下水位以下土的饱和重度为

?sat?19kN/m3,试问箱形基础埋深多少时,基底附加压力为零?

G2m 6.某矩形基础的底面尺寸为4m

?2.5m,天然地面下基础埋深1m,设计地面高出天然地面0.4m,其他资料如图,试绘出土中应力分布图,按分层总和法计算基底中心点的沉降值。

4m

7.有一矩形基础,底面尺寸

4m?8m,埋深2m,受4000kN中心荷载(包括基础自重)的作用,地基为粉砂层,??19kN/m3,压缩资料如表所示,试用分层总

和法计算地基最终陈降量。

8.如图,已知基础长42.5m,宽13.3m,基础底面附加压力

p0?240kPa基础底面铺有排水砂层,地基为粉质黏土层,压缩模量Es?7.5Mpa,渗透系数

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