土力学考试题目.doc

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1、1.将某粘土试样置于渗透仪中进展变水头渗透试验，当试验经过的时间Dt为1小时时，测压管的水头高度从h1降至h2。试样的横断面积A为2，高度l为，变水头测压管的横段面积A为2，求此土样的渗透系数k值。参考答案 k107 cm/s2. 基坑开挖剖面如下列图所示。其中粉质粘土夹粉砂层的孔隙比e1，土粒密度rs13，渗透系数k110-5 cm/s；砂土层的孔隙比e2，土粒密度rs23，渗透系数k210-2 cm/s。设砂土层层底的测压管水头位于地表下处且保持不变，基坑开挖过程中坑内水位与坑底齐平。 1假设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

2、kz为： 2 当开挖深度H时,求每昼夜基坑内单位面积的渗流量Q； 3求不发生流土破坏的最大开挖深度Hmax。 参考答案 Q3/dm2，Hmax3. 某基坑施工中采用地下连续墙围护构造，其渗流流网如图220所示。土层的孔隙比 e，土粒密度rs3，坑外地下水位距离地表，基坑开挖深度为，a、b点所在流网网格长度l，评判基坑中ab区段的渗流稳定性。 iab，ic，渗流平安1. 将某砂土试样置于渗透仪中进展常水头渗透试验，试样的横断面积A为2，高度l为10.0cm，水头高差为1.6m，到达渗流稳定后，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 k10-3 cm/s2. 如

3、下列图所示的基坑，坑外水位h1 =1.8m,坑内水位h2，渗流流网如图中所示。土层渗透系数k10-2 cm/s，a点、b点和c点分别位于地表以下、和。试求:(1) 整个渗流区的单宽流量q；(2) ab段的平均渗透速度vab ； 参考答案 q3/dm，vab10-3cm/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sat=20.1kNm3。计算粉土层底面处土的自重应力。参考答案 59. 48kPab=4m，l=10m，作用在根底底面中心的荷载N=400kN， M=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 p

4、0=250kPa，受荷面积为2.0m6.0m的矩形面积，分别求角点下深度为0m、2m处的附加应力值以与中心点下深度为0m、2m处的附加应力值。参考答案 1. 矩形根底底面尺寸b=4m，l=10m，作用在根底底面中心的荷载N=400kN， M=320kNm偏心方向在短边上，求基底压力分布。 参考答案 22.22kPa,02.某矩形根底底面尺寸为2.00m6.00m。在基底均布荷载作用下，根底角点下10.00m深度处的竖向附加应力为4.30kPa，求该根底中心点下5.00m深度处的附加应力值。参考答案 3. 有一个环形烟囱根底，外径 R=8m，内径 r= 4m。在环基上作用着均布荷载100kPa，

5、计算环基中心点O下16m处的竖向附加应力值。参考答案 1.某地基的地表为素填土，1=18.0kNm3，厚度h1=1.50m；第二层为粉土，2=19.4kNm3，厚度h2= 3.60m；第三层为中砂，3=19.8kNm3。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。假设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，78.5 kPa2.某工程为条形根底，长度为l，宽度为b。在偏心荷载作用下，根底底面边缘处附加应力pmax=150kPa，pmin=50kPa。计算此条形根底中心点下深度为：0，0.

6、25b，0.50b，l.0 b，2.0 b，3.0 b处地基中的附加应力。参考答案 100kPa，96kPa，82kPa，55. 2kPa，30. 6kPa，20. 8kPa3.某条形根底宽度为6.0m，承受集中荷载P=2400kNm，偏心距e=0.25m。计算根底外相距3.0m的A点下深度9.0m处的附加应力。参考答案 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Es1-2 ，并评价此土的压缩性。压应力p(kPa)50100200300孔隙比e0924参考答案 -1，0.047,13.9MPa；中压缩性 2.某工程矩形根底长度3.60m，宽度

7、2.00m，埋深d=1.00m。地面以上上部荷重N=900kN。地基为粉质粘土，=16.0kNm3，孔隙比e0-1。试用应力面积法计算根底中心O点的最终沉降量。参考答案 3. 厚度为8m的粘土层，上下层面均为排水砂层，粘土层孔隙比e0-1，渗透系数k=0.000000063cm/s，地表瞬时施加一无限分布均布荷载p=180kPa。分别求出加荷半年后地基的沉降和粘土层到达50%固结度所需的时间。参考答案 1. 一饱和粘土试样在压缩仪中进展压缩试验，该土样原始高度为20mm，面积为30cm2，土样与环刀总重为1.756N，环刀重0.586N。当荷载由p1=100kPa增加至p2=200kPa时，在

8、24小时内土样的高度由19.31mm减少至18.76mm。试验完毕后烘干土样，称得干土重为0.910N。求土样的初始孔隙比e0。参考答案 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)50100200300孔隙比e0825参考答案 -1，0.053,11.6MPa；中压缩性 3. 某柱基底面尺寸为4.00m 4.00m，根底埋深d=2.00m。上部构造传至根底顶面中心荷载N=4720kN。地基分层情况如下：表层为细砂，1=17.5kNm3，Es1=8.0MPa，厚度h1=6.00m；第二层为粉质

9、粘土，Es2=3.33MPa，厚度h2=3.00m；第三层为碎石，厚度h3=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 60mm23。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 假设粘土层已经在自重作用下完成固结，然后施加p，求到达50%固结度所需的时间。2 假设粘土层尚未在自重作用下固结，自重固结同时施加p，求到达50%固结度所需的时间。参考答案 1. 一矩形根底底面尺寸为5.6m4.0m，根底埋深d=2.0m。上部构造总荷重P=6600kN，根底与其上填土平均重度取20kNm3。地基土第一层为填土，1=17.5kNm3，厚度h1=6

10、.0m；第二层为粘土，2=16.0kNm3，e0-1，厚度h2=1.60m；第三层为卵石，Es3=25MPa。试用简化方法求粘土层的最终沉降量。参考答案 48mm2. 某柱基底面积为2.00m2.00m，根底埋深d=l.50m。上部构造中心荷载作用在根底顶面N=576kN。地基土分层为：第一层杂填土，1=17.0kNm3，厚度h1=1.50m；第二层为粉土，2=18.0kNm3，Es2=3MPa，厚度h2=4.40m；第三层为卵石，Es3=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 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

11、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e02/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 1.某高层建筑地基取原状土进展直剪试验，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tf分别为67，119，162，216kPa。试用作图法，求此土的抗剪强度指标c、j值。假设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，j= 2620,不会发生剪切破坏 2. 某

12、土样粘聚力c=8kPa、内摩擦角为32。假设将此土样置于三轴仪中进展三轴剪切试验，当小主应力为40kPa时，大主应力为多少才使土样到达极限平衡状态？参考答案 159kPa3. 地基中某一点所受的最大主应力为1=600kPa，最小主应力3=100kPa。绘制摩尔应力圆；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；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,217kPa4. 某地基为饱和粘土，进展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1、最小主应力3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。1

13、(kPa)1452183104013(kPa)60100150200u(kPa)315792126参考答案 j=176，c=13kPa；j= 3412，c=3kPa1. 某土样粘聚力c=8kPa、内摩擦角为32度。假设将此土样置于直剪仪中作直剪试验，当竖向应力为100kPa时，要使土样到达极限平衡状态，需加多少水平剪应力？参考答案 2. 某干砂试样进展直剪试验，当法向压力=300kPa时，测得砂样破坏的抗剪强度f=200kPa。求：(1)此砂土的内摩擦角j；(2)破坏时的最大主应力1与最小主应力3；(3)最大主应力与剪切面所成的角度。参考答案 3342；673kPa，193kPa；2893.

14、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下进展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. 条形根底下地基土体中一点的应力为：z=250kPa，x=100kPa，=40kPa。地基为砂土，土的内摩擦角j=30。问该点是否发生剪剪切破坏？假设z和x不变，值增大为60kPa，该点是否平安？参考答案 未破坏；剪切破坏1. 取砂土试样进展直剪试验，试样水平面积为25cm2，竖向荷载p=375N，试验结果如下表。剪切位移(mm/100)040100140180240320剪力(N)0(1) 绘制剪应

15、力(kPa)与剪切位移(mm)的关系曲线并确定砂土的抗剪强度f ；(2) 计算此砂土的内摩擦角j。考答案 93kPa；31482. 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1和最小主应力3；(2) 假设地基土的粘聚力c=55.0kPa，内摩擦角j=30判断该点的平衡状态。参考答案 870kPa，230kPa；稳定平衡3. 饱和土样进展无侧限抗压试验，得无侧限抗压强度为152kPa，如果对同种土进展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 324kPa1. 挡土墙高

16、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j=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/m2. 挡土墙高，墙背垂直、光滑，墙后土体外表水平，土体重度gm3， c=10kPa，j =25，求主动土压力沿墙高的分布与主动土压力合力的大小和作用点位置。参考答案 Z0=1.7m,墙底sa3. 挡土墙高6m，墙背垂直、光滑，墙后土体外表水平，第一层土为砂土，厚度2m，土层物理力

17、学指标为：g1m3，j1=25，第二层为粘性土，厚度4m，土层物理力学指标为：g2m3，c2=10kPa，j2=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 4. 挡土墙高5m，墙背倾斜角俯斜e =20，填土倾角b=20，填土重度g 3， c=0kPa，j=25，填土与墙背的摩擦角d=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 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j=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/m2. 某挡土墙高

18、，墙背竖直、光滑。墙后填土外表水平。墙后填土为砂土，填土中的地下水位位于离墙顶处。砂土的重度3，饱和重度为satm3，内摩擦角j=36。求挡土墙的静止土压力E0、主动土压力Ea和水压力Ew。参考答案 ；m；3. 某挡土墙高H，墙顶宽b，墙底宽B。墙面竖直，墙背倾斜，填土外表倾斜=12，墙背摩擦角=20。墙后填土为中砂，重度m3，内摩擦角j=30。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 106kNm；m；m 1. 某挡土墙高度，墙背竖直、光滑。墙后填土外表水平。填土为干砂，重度3，内摩擦角j=36。计算作用在此挡土墙上的静止土压力E0；假设墙向前移动后产生主动

19、上压力Ea，计算主动上压力Ea的大小。参考答案 ； 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3，粘聚力c=10kPa，内摩擦角j=20；第二层土为砂土，厚度5m，重度3，粘聚力c=10kPa，内摩擦角j=30。作出主动土压力强度分布图。参考答案 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,那么主动土压力大小为多少 参考答案 4. 某挡土墙高度，墙背竖直、光滑，墙后填土外表水平。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1m3，内摩擦角j1

20、=30，层厚h1；下层为粗砂，2=19. 0kNm3，j2=35。地下水位在离墙顶位置。水下粗砂的饱和重度为satm3。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 1. 一均匀土坡，坡角b=30，土的重度m3，内摩擦角j=20，粘聚力c=5kPa。计算此粘性土坡的平安高度H 。参考答案 2. 某简单粘土土坡高8m，边坡坡度为1:2，土的重度m3，粘聚力c=5kPa，内摩擦角j=19，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平安系数K。参考答案 1. 某路基填筑高度H，填土的重度m3，内摩擦角j=20，粘聚力c=7kPa求此路基的稳定坡角b。参考答案 352

21、. 某高层住宅基坑开挖深度H，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1m3，内摩擦角j1=20，粘聚力c1，层厚h1；第二层为粘土，重度1m3，j2=16，c2=10kPa，h2。试用圆弧法计算此土坡的稳定平安系数。参考答案 K1. 某条形根底基底宽度b，根底埋深d，地下水位接近地面。地基为砂土，饱和重度sat3，内摩擦角j=30，荷载为中心荷载。求：(1) 地基的临界荷载；(2) 假设根底埋深d不变，基底宽度b加大一倍，求地基临界荷载；(3) 假设基底宽度b不变，根底埋深加大一倍，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

22、,289kPa；基底宽度与根底埋深增大时，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. 条形筏板根底宽度b=12m，埋深d2m，建于均匀粘土地基上，粘土的18kN/m3，j=15，c15kPa，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。(3) 假设地下水位位于根底底面处sat19.7kN/m3，计算Pcr和P1/4值参考答案 b=3m，长度l=4m，埋深d2m，建于饱和软粘土地基上，地基土的18kN/m3，j=0，cu12kPa，试用斯开普顿公式计算该地基地短期承载力值。参考答案 1. 条形根底，根底埋深d，地基土的天然重度m3，粘聚力c=25kPa，内摩擦角j=15。计算地基的临塑荷载pcr。参考答案 2. 某条形根底基底宽b，埋深d。地基表层为人工填土，天然重度1m3，层厚；第层为粘土，天然重度2m3，内摩擦角j=15，粘聚力c=16kPa。地下水位埋深。按太沙基公式计算基底处地基的极限承载力。参考答案 323kPa3. 天然地基独立浅根底，根底长度l，基底宽度b，根底埋深d。地基为粉土，土的天然重度3，内摩擦角j=16，粘聚力c=8kPa，无地下水，荷载倾斜角0=1118。计算地基的极限荷载。参考答案 247kPa