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1、工程地质及土力学计算题库姓名：_学院：_理学院班级：建筑工程（一）班2023年10月4 1.某 基 础，其 基 底 宽 度 A=2 m,埋 深 d =1.5 m.地 基 土 的 重 度 y =Z O kN/rr/,土 的 粘 聚 力。=1 2 k P a,内 摩 擦 角 0=1 5。，埋 深 范 围 内 土 的 重 度 y。=1 9 k N/m3o（1）太 沙 基 极 限 承 载 力 理 论 的 适 用 条 件；（2 分）（2）巳 知 N,=1.5,N q =4.5,乂 =12.5,应 用 太 沙 基 公 式 计 算 地 基 极 限 承 裁 力 九。（3 分）4 2.某 粘 性 土，其 粘 聚
2、 力c =l Ok Pa,内 摩 擦 角（p =3 0。,假 设 该 土 试 样 承 受 的 大、小 主 应 力 分 别是 6=6 2 0 k Pa,6 =2 0 0 k Pa,试 判 断 该 土 样 是 否 破 坏。（5分）4 3.某 地 基 中 第i薄 层，其 厚 度 氏=1.6 m,薄 层 顶 面 的 自 重 应 力=9 2 k P a,附 加 应 力 7*=6 4 k Pa；薄 层 底 面 的 自 重 应 力 b y =1 0 8 k Pa,附 加 应 力 s=3 6 k Pa,该 土 的 压 缩 试 验 成果 如 下 表。求 薄 层 的 压 缩 量。（1 0分）p(k Pa)05 0
3、1 0 01 5 02 0 0e0.7 3 00.6 7 70.6 2 50.5 8 90.5 5 34 4.用 朗 内 土 压 力 理 论 计 算 作 用 于 图 示 挡 土 墙 上 的 主 动 土 压 力 沿 墙 高 的 分 布.并 求 其 合 力 乙的 大 小。（10分）2023年4月4 1.某条形基础，其基底宽度b=4 m,埋深d=L 5 m,地基土的重度y=2 0 k N/n?,土的粘聚力c=1 2 k Pa,内摩擦角0=1 5 ,埋深范围内土的重度7（）=1 9 k N/m。（1）写 出 建筑地基基础设计规范中地基承载力修正公式；（2分）（2）已知N?=1.5,Nq=4.5,乂,=
4、1 1.5,应用太沙基公式计算地基极限承载力几。（3分）4 2.某粘性土，其粘聚力c=1 8 k Pa,内摩擦角。=2 0 ,假如该土试样承受的小主应力q=1 8 0 k Pa,试计算该土样能承受的最大大主应力2。（5分）4 3.某地基中第i 薄层，其厚度”,=2.0 m,薄 层 顶 面 的 自 重 应 力=8 6 k Pa,附加应力er,=7 2 k Pa,薄层底面的自重应力（7=1 1 4 k Pa,附加应力叽=2 8 k Pa,该土的压缩实验成果如下表。求该薄层的压缩量。（1 0 分）p (kPa)050100150200e0.7850.7670.7290.6860.6424 4.用朗肯
5、土压力理论计算作用于图示挡土墙上的积极土压力沿墙高的分布，并求其合力瓦，大小。（1 0 分）2023年10月4 0.某土样受到水的自下向上的渗流作用，已知土样高度为/=0.4 m,土样顶面和底面的水头差=0.2 m。计算作用在土样上的渗透力的大小并拟定渗透力方向。（5分）4 1.某场地地基土第一层为粘土，厚度2 m,压缩模量瓦i=5 MPa,第二层为粉质粘土，厚 度 1 m,压缩模量E,2=4 MPa,其下为不可压缩泥岩。若在该场地表面作用大面积均布荷载p=1 0 0 k Pa,求该土层表面的最终沉降量。（6分）4 2.已知作用于基础顶面的荷载F=1 0 0 0 k N,基础底面尺寸为4 m
6、x 2 m,地基土为均质粘性土，其重度尸1 8.0 k N/nA试求基础埋深多少时基底附加压力Po=1 3 1 k Pa。（5分）4 3.某条形基础，基础宽度6=5 m,基础埋置深度d=3 m,地基土的重度为产E Ok N/n?,粘聚力c=1 5 k Pa,内摩擦角 p=1 0。，其承载力系数N k3.5,%=6.0,M=1 5,基础底面作用的中心荷载N=1 0 0 0 k N/m,假如安全系数K=3.0,用太沙基承载力公式验算地基土能否满足强度规定。（6分）4 4.某地基土的内摩擦角（p=20。，粘聚力c=25kPa,已知某点的小主应力（73=100kPa,假如该点处在弹性平衡状态,则大主应
7、力仍不得超过多少？（6 分）4 5.用朗肯土压力理论计算图示挡土墙上的积极土压力强度，画出土压力的分布图并计算其合力。（12分）2023年1月40.对某细砂进行常水头渗透实验，土样高度为10cm,直径为5.0cm,水头差为50cm,经测试在8.0s内渗透水质量为 4 5 0 g,试求此条件下该细砂的渗透系数ko（P M.=lg/cm3）（5 分）41.某地基中粘土层的压缩实验资料如下表所示，试计算压缩系数济2及相应的压缩模量E一2。（5 分）p(kPa)050100200400e0.8450.7960.7630.7260.68242.某粘性土，其粘聚力c=25kPa,内摩擦角（p=30,当该土
8、试样受到的大、小主应力分别是。i=400kPa,。3=150kPa时，试判断该土处在什么状态?（5 分）43.有一条形基础宽6=2.0m,埋 深 地 基 为 粉 质 粘 土，天然重度=16.9kN/m3,抗剪强度指标c=6kPa,p=20,试用太沙基公式计算地基的极限承载力和允许承载力。（安全系数K=3.0）（5 分）太沙基公式承载力系数 pMNc2 0 47.4 21 7.64 4.地基中某一土层，其厚度 j=1.6 m,该土层顶面处土自重应力。c i=9 2 k P a,附加应力“zi=6 4 k P a,该层底面处的自重应力。c 2=1 0 8 k P a,附加应力。z2=3 6 k P
9、 a,该土的压缩实验成果如下表所示，试计算该土层的最终压缩量。（注：仅分一层计算即可）（8 分）p(k P a)05 01 0 01 5 02 0 0e0.7 3 00.6 7 70.6 2 50.5 8 00.5 4 74 5.图示挡土墙，墙后填土性质如图所示，已知：第一层土：/i=1 8 k N/m =3 5 ,=0,/?i=6 m；第二层土：丫2=2 0 k N/m3,。2=3 0 ,C 2=1 0 k P a,%2=6 m；表面作用无限均布荷载:q=2 0 k P a。（1）用朗肯土压力理论计算图示中a、b、c 三点的积极土压力强度，并绘出积极土压力沿墙高的分布图。（8分）（2）计算积
10、极土压力合力口值。（4分）2023年10月4 0.对某砂土土样进行渗透实验，渗流方向自下向上。土样高度/=0.4 m,砂土的饱和重度Y s a i=1 8.8 9 k N/m 3,若土样发生流土现象，则其水头差应当满足什么条件？（5分）4 1.已知作用于基础上部的荷载F=5 0 0 k N,基础底面尺寸为l m x2 m,地基土为均质粘性土，其重度y=1 8.5 k N/m 3,基础底面埋深2 m,试求基底附加压力P。（5分）题 4 1 图4 2.某地基中有一土层，其厚度为/?=2 m,其顶面的自重应力区|=9 2 k P a,底面的自重应力2=1 0 8 k P a,已知该土层在外荷载作用下
11、顶面受到的附加应力J i=6 4 k P a,底面受到的附加应力4 2=3 6 k P a。求：该土层的最终压缩量大小。（注：计算时仅分一层即可）（6分）压力和孔隙比e 的相应关系P(k P a)05 01 0 01 5 02 0 0e0.7 3 00.6 7 70.6 2 50.5 8 60.5 5 34 3 .某条形基础，基础宽度6=2 m,基础埋置深度为J=3.0 m,埋深范围内土的重度为丫 i=1 9.0 k N/m 3,粘聚力c i=1 0 k P a；基础底面持力层土的重度为Y 2=1 8.0 k N/m 3,粘聚力Q=1 5 k P a,内摩擦角的=1 5。（1）按太沙基公式拟定
12、地基的极限承载力。（3分）太沙基公式承载力系数(pNr2N,1 5 1.8 0 4.4 51 2.9（2）假如安全系数K=3.0,当基底压力p=1 2 0 k P a 时，验算地基土能否满足强度规定。（3分）4 4 .某粘性土，其 粘 聚 力 c=2 0 k P a,内摩擦角0=3 0 ,该土试样承受的大、小主应力分别是2=4 5 0 k P a,%=1 5 0 k P a。（1）试用数解法判断该土样所处的应力状态。（4分）（2）计算破裂面与最大主应力作用面所夹的角度。（2分）4 5 .图示挡土墙，墙后填土的性质指标如图示，试用朗肯理论计算并画出图示挡土墙上的积极土压力分布图，并计算其合力大小
13、。（12 分）2023年 10月4 0.已知基坑底部有一层厚1.2 5 m 的细砂层，其饱和重度K*=2 0.5 k N/n?,假定该细砂层受到1.8 5 m 高的渗流水头的影响，如下图所示，问是否也许发生流砂现象？（5分）题4 0图4 1.对某土样进行室内压缩实验，该土样的初始孔隙比e o=O.7 3,环刀高度为2 0 m m。当 p i=10 0 k Pa 时，稳定压缩量S i=0.8 m m；当 p 2=2 0 0 k Pa 时，稳定压缩量 S 2=1.0 m m。（1）求 p i、P2 相应的孔隙比e 1、e 2；（2）求压缩系数0一 2 和压缩模量&1-2。（5分）4 2.某饱和粘性
14、土的有效抗剪强度指标为 =2 0 1=3MPa不透水展41 .某饱和粘性土，进行无侧限抗压强度实验测得不排水抗剪强度C u=60 k P a,若用同样的土样进行三轴不固结不排水实验，施加侧压力6=2 0 0 k P a,问土样在多大的轴向压力下发生破坏?（5分）42.某宿舍楼采用条形基础，基础埋深初定d=1.5 0m,基底以上土的加权平均重度y o=1 8k N/m 3,地基土的天然重度y=1 9k N/m3,内聚力C=2 5 k P a,内摩擦角（p=2 0。，预估一般基宽b=l .2 0m,计算地基的临塑荷载p 1；r 和临界荷载p i/4。（5分）43.有一混凝土挡土墙，墙背垂直，墙高6
15、 m,墙后填土表面水平，填土为粘性土，其重度为Y=1 9k N/m 3,内摩擦角9=2 0。，c=1 9k P a。试计算作用在挡土墙上积极土压力和被动土压力，并绘出土压力分布图。（1 0分）2 02 3 年 1 月40.对某砂土进行常水头渗透实验，已知该砂土的渗透系数k=0.03 c m /s,试样长度l=1 5 c m,试样上下两端的水头差h=45 c m,求水在土中的渗透速度。（5分）41 .某地基土第一层为粘土层，其厚度为2.0m,其下面为基岩。已知该土层的压缩模量Es=4M P a,在外荷载作用下该土层顶面受到的附加应力3=5 0k P a,底面受到的附加应力 z=3 0k P a。
16、求：该土层表面的沉降量。（5分）S 4 1 图42 .己知作用于基础顶部的荷载F=3 00（）k N,基础底面尺寸为2 X 4（0?）,地基土为均质粘性土，其重度丫=1 8k N/n?,基础底面埋深2m,试求基底附加压力。（5分）43 .某一条形基础，基础宽度b=4.0m,基础埋置深度d=2.0m,基础埋深范围内土的重度丫 i=1 8.0k N/r r P,粘聚力C i=1 0k P a；基础底面持力层土的重度y 2=1 9.0k N/n?,粘聚力C 2=1 5 k P a,内摩擦角隼=1 0。按太沙基承载力公式拟定地基的极限承载力。（太沙基承载力系数Nr=1.2 0,Nq=2.6 9,Nc=
17、9.5 8）（3分）假如安全系数K=2.5,在地基土上作用p=1 00k P a 的压力时，地基土能否满足强度规定。（3分）44.对某砂土试样进行直接剪切实验，当垂直压力。=1 00k P a 时，测得其抗剪强度T f=5 7.7 k P a。试求：（1）该砂土的内摩擦角为多少?（3 分）（2）假如对相同的砂土取试样进行三轴压缩实验，施加周边压力b 3=80k P a,试样破坏时，需施加的大主应力。1 应为多少?（4 分）45.按朗肯土压力理论，拟定图示挡土墙上的积极土压力沿墙高的分布，并计算其合力。（1 2 分）已知:力=19.OkN/ra3=30,c1=8kPa,/it=4.0m=18.O
18、kN/n?例 =35,c2=15kPa,/4=6.0mq=35kPu2023年10月40.对某砂土进行常水头渗透实验，土样高度为1 0c m,直径为6.0c m,水头差为40c m,经测试在8.0s 内渗透水量重为5 00g,试求此条件下该砂土的渗透系数k。（o“,=l g /c m 3）（5分）41 .某地基中粘土层的压缩实验资料如下表所示，试计算压缩系数am及相应的压缩模量E L2,并评价土的压缩性。（5分）P(k P a)05 01 002 00400e0.82 00.7 7 40.7 3 20.7 1 60.6 8242 .某土样粘聚力c=2 2 k P a,内摩擦角*=2 6 ,承受
19、的大、小主应力分别是。i m=5 00k P a,。3 m=1 80k P a,试判断该土处在什么状态?（5分）4 3.有一条形基础宽b=1.6m,埋深d=1.0m,地基为粉质粘土，天然重度y=1 6.9k N /n ,抗剪强度指标c=6.0k Pa,6=1 5 ,试用太沙基公式计算地基的极限承载力和允许承载力。（安全系数K=3.0,N 产1.80,乂=4.4 5,M=1 2.9）（5分）4 4.地基中某一薄层，其 厚 度=2.0m,薄层顶面处自重应力。（j=82 k Pa,底面处的自重应力。c 2=1 1 8k Pa,在荷载作用下，薄层顶面处的附加应力。z i=62 k Pa,底面处的附加应
20、力。4=3 81 2,试计算薄层的压缩变形量。（1 0分）该土的压缩实验成果产(k Pa)05 01 001 5 02 00e0.7850.7670.72 90.6820.64 74 5.用朗肯土压力理论计算图示挡土墙上的积极土压力合力EA的大小。（1 0分）已知：上层土/?/=6m,7 i=1 9.7k N /m =3 5 ,c i=0；下层土/!2=6m,/2=1 8.0k N /n?,%=3 0，C 2=1 0k Pa；表面作用无限均布荷载q=3 0k Pa。浙江省2023年7月3 7.图1 所示的实验装置中土样的长度为2 0c m,土颗粒比重G s=2.72,孔隙比e=0.63。若水头
21、差为2 0c m,土样单位体积上的渗透力是多少？（2）判断土样是否发生流土。（3）土样发生流土时的水头差。3Irooo13 8.厚度H=I O m 粘土层，上覆透水层，下卧不透水层，其压缩应力如图2所示。粘土层的初始孔隙比由=0.8,压缩系数a=0.0002 5 k Pa”,渗透系数k=0.02 m/年。试求:加荷一年后的沉降量S t；地基固结度达Uz=0.75 时所需要的历时t；不透水层一图 2若将此粘土层下部改为透水层，则 Uz=0.75 时所需历时t。0=2 0。试问该单元土体处在何种状态？单元土体最大剪应力出现在哪个面上，是否会沿剪应力最大的面发生剪破?4 0.某条形基础宽度b=3 m
22、,埋深d=2 m,地下水位位于地表下2 m。基础底面以上为粉质砂土，重度为1 8k N/m 3；基础底面以下为透水粘土层，Y=1 9.8k N/m 3,c=1 5 k Pa,夕=2 4。试求：（1）地基的临塑荷载p e r 及临界荷载P 1；（2）采用普朗特尔公式计算极限荷载Pu；4（3）若作用于基础底面荷载p=2 1 0k Pa,试问地基承载力是否满足规定？（取安全系数K=3）浙江省2023年4月1.地基中粉质粘土层厚5.4 m,取土作压缩实验结果如下表所示，土自重压力平均值为75 k Pa,今考虑在该土层地面上填筑大面积填土，估计会增长荷载85 k Pa。（1）求粉质粘土层的压缩系数a 2
23、,并评价土的压缩性；（2）求粉质粘土层的压缩变形量。（提醒：可线性内插）p (k Pa)05 01 0 02 0 03 0 04 0 0e0.86 60.7 980.7 7 00.7 3 60.7 0 20.6 6 82 .某粘性土在固结不排水实验中测得C，=2 0 k Pa,=3 2。求解：（1）若试件在围压s=1 4 0 k Pa 下进行固结排水实验，求破坏时的大主应力6、破坏面上的剪应力T。（2）若试件某平面上的法向应力为2 5 0 k Pa、剪应力1 7 0 k Pa,问该面是否会剪切破坏？3 .粘性土地基上条形基础宽b=2.0 m,埋 深 d=2.0 m,地下水位在基础埋置高程处。自
24、地表起的土质均匀，地基土的密度p=L 8g/cm 3,含水量3=3 2%,土粒比重G s=2.7,4=1 0。，C=1 4 k Pa,应用太沙基承载力公式求地基的极限荷载。（N c=9.0,N q=3.0,N7=1.0,g=1 0 m/s2）4 .一挡土墙高度为4.8m,墙背垂直光滑，墙后填土面水平，填土面上作用有均布荷载2 0 k Pa,墙后填土重度为1 7.8k N/m3,内摩擦角为1 8。，粘聚力为6 k Pa,试计算作用在墙背上的积极土压力及其合力大小。2023年 1 月4 0 .某工程基坑中，由于抽水引起水流由下往上流动，若水流途径5 0 cm,水头差为6 0 cm,土的饱和重度X
25、a t=2 0 2 k N/m3,问是否会产生流砂（流土）？（4分）4 1 .某地基中粘土层的压缩实验资料如下表所示，试计算压缩系数a及相应的压缩模量E s “，并评价土的压缩性。（5分）4 2 .某土样粘聚力c=2 0 k Pa、内摩擦角（p =2 6。，承受大主应力叫=4 3 0 k Pa、小主应力s=1 5 0 k Pa 的作用，试判断该土样是否达成极限平衡状态？（5分）4 3.有一条形基础宽b=2.5 m,埋深d=1.0 m,粘土天然重度y =1 8k N/m 3,饱和重度丫询=2 0 k N/m 3,抗剪强度指标c=1 0 k Pa,p =2 6 ,安 全 系 数 K=2.5,试用太
26、沙基公式分别计算下列条件下地基的极限荷载和允许承载力。（已知pu=lNry b +NqY d +Ncc;Nr=1 2.5 4,Nq=1 1.85,Nc=2 2.2 5,yw=l Ok N/m3）地下水位较深；（3分）地下水位在基底平面。（3分）4 4.某地基软土层厚1 0 m,其下为不透水硬层，软土的固结系数为O.O1 5 cm 2/s,平均压缩模量E s=3 0 0 0 k Pa。拟用堆载预压法解决，荷载为瞬时施加，可视为大面积均布，大小为7 0 k P a,求：地基平均超静孔隙水压力消散5 0%时需要多少天？（5分）兀 2此时地基的固结沉降量是多少？（5分）（提醒：U，=l-2/，TV=H
27、）n2 H24 5.下图示为一高度为6.0 m 的拱桥桥台。桥台后第一层填土为粉质粘土，厚度为4.0 m,天然重度r=1 8 k N /n?,内摩擦角（p =2 0。，内聚力c=1 3 k P a：第二层填土为粘土，厚度为2.0 m,天然重度r=1 7.5 k N /n?,内摩擦角（p =1 5。，内聚力c=1 5 k P a。试用朗肯土压力理论计算桥台墙背上的被动土压力，绘出其分布图。题 4 5 图2023年 10月4 0 .某一土体的土粒比重G s=2.7 1,孔隙比为e=0.8 2。若该土层受到自下而上的渗流作用，试求该土层的临界水力梯度。（4分）4 1 .某土层厚2.0 m,顶面埋深2
28、.0 m,底面埋深4.0 m,该土层平均自重应力为5 1 k P a。在房屋荷载作用下，土层的平均附加应力为5 0 k P a,在该附加应力作用下，该土层已经沉降稳定。由于建筑物增层改造，该土层附加应力又增长了 1 0 k P a 若已知土的孔隙比e 与压力p（k P a）的关系为e=1.1 5-0.0 0 1 4 p,问由于增层改造引起的该土层压缩量是多少?（5 分）4 2.某饱和粘土的有效抗剪强度指标c=0,（p =30,如该土样受到大主应力b|=360kPa,小主应力方=200kPa作用时，测得孔隙水压力为lOOkPa,问该土样是否破坏?（6 分）43.某条形基础，基础埋深d=1.5m,
29、基础宽度b=2.5m,基础底面以上为粉质粘土，天然重度y=17.5kN/n?,基础底面以下为粘土层，天然重度y=19.5kN/m 3,内 聚 力 c=iO kPa,内摩擦角s=25,作用于基础底面的压力p=250kPa,运用太沙基公式验算地基承载力是否满足。（5 分）（提醒：pu=gNy+N,/W+c N,取安全系数K=3）太沙基公式承载力系数天然地面粉 质 粘 土r,=17.5kN/m5粘 土=19.5kN/m3题 4 3 图七、综合计算题（本大题共2 小题，每小题10分，共 20分）44.某挡土墙，其高度为5.0 m,墙后填土由两层土组成，填土表面作用q=30kPa均布荷载，第一层土为粉质
30、粘土,厚度 Ai=2.0m,=15.68kN/m3,q=9.8kPa,仍=1 0 。第二层土为粘土，厚度/?2=3.0m,y2=17.64kN/m3,Q=14.7kPa,92=20 试运用朗肯土压力理论，求作用在挡土墙墙背上的积极土压力及其合力。朗肯积极土压力系数n=ta n(4 5 音)Ka=tan2(45-)2q=30kPa,山 川 门 山 一粉 质 粘 土/,=15.68kN/m3 /=10q=9.8kPa,2=17.64 kN/n?,%=20c2=14.7kPa题 4 4 图45.如下图所示，厚 度 为 10m 的饱和粘性土层，地下水位与天然地面齐平，在其表面瞬时大面积施加均布荷载p（
31、）=150kPa,若干时间后，通过观测孔隙水压力得知，土层沿深度方向附加的有效应力分布近似为梯形（如图示）,土的平均固结系数Cv=2.88xlO-3cm2/s试计算此时粘性土层的平均固结度。（5 分）估算此粘性土层已固结了多少年?（提醒：U*,祟，每年按36。天 计 就（5 分）题 45图浙江省2023年7月1.某土层厚4.0m,取土作压缩实验结果如下表所示，土自重压力平均值为70kPa,今考虑在该土层建造建筑物，估计会增长荷载150kPa。（1）求压缩系数a 卜 2,并评价土的压缩性:（2）求该土层的压缩变形量。（提醒：可线性内插）p(kPa)050100200300400e1.0280.9
32、120.8620.8220.7930.7702.一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水实验，施加围压。3=100kPa,试件破坏时的主应力差。3=160kPa,假如破坏面与水平面的夹角为55,试求：（1）固结不排水抗剪强度指标；（2）破坏面上的法向应力和剪应力。3.粘性土地基上条形基础宽b=2.5m,埋 深 d=1.5m,地下水位在基础埋置高程处。地基土为饱和土，天然含水量vv=48.0%,土 粒 比 重 Gs=2.70,土的强度指标。=20。，C=20kPa,应用太沙基承载力公式求地基的极限荷载（Nc=17.7,Nq=7.44,N.,=4.0,g=10m/s2）4.一挡土墙高度为4.5 m
33、,墙背垂直光滑，墙后填土面水平，填土面上作用有均布荷载8 k P a,墙后填土重度为18.0kN/m 内摩擦角为20,粘聚力为12kPa,试计算作用在墙背的积极土压力及其合力。浙江省2023年4月3 7.在不透水岩基上有1 0 m 厚的土层，地下水位在地面下2m处，做抽水实验，以6.5 m 3/m i n 的流量从井中抽水，在抽水井径向距离分别为5m和 3 5 m 处的观测井记录井水位分别在地面以下5.8 m 和 3.4 m,求该土层的渗透系数。3 8 .有一砂质土坡，其浸水饱和重度Y s a t 为 1 8.8 k N/n?,土的内摩擦角q 为 2 8 ,坡 角。为 2 5 2 4 。试问在
34、干坡或完全浸水的条件下，土坡的稳定安全系数为多少？当有顺坡方向的渗流时土坡还能保持稳定吗？若规定这个土坡的稳定安全系数为1.2,计算保持稳定的安全坡角是多少？3 9 .已知某饱和砂土试样的有效内摩擦角为2 5 ,进行三轴固结排水实验。一方面施加。3=2 0 0 k P a 的围压，然后使大主应力和小主应力按一定的比例增长。假如。尸3 。3,试求该试样破坏时的。I 值。4 0 .如图1 所示，己知挡土墙高度H=5 m,墙背倾角=1 0 ,已知填土重度Y=2 0 k N/m 3,粘聚力c=0,内摩擦角（p=3 0 ,墙背与填土间的摩擦角6=1 5。试用库仑土压力理论计算挡土墙上的积极土压力大小、作
35、用点位置及与水平方向的夹角。COS2(p-)2八、八/s i n(8 +(p)-s i n(p-p)1 2c o s s c o s(8+)1 +J -Y COS(8+)-COS(-p)/=19.7kN/m3c=0P=35图 12023年1月4 0.在下图所示容器中的土样，受到水的渗流作用。已知土样高度/-0.4 m,土样横截面面积A=2 5 cm 2,水头差A h=0.2 m,土样的土粒密度（比重）G s=2.6,孔隙比e=0.80。（1）计算作用在土样上的动水力（渗透力）大小及其方向；（2分）（2）若土样发生流砂（流土）现象，其水头差Ah至少应为多少？（2分）题40图4 1.某土的抗剪强度
36、指标c=2 0 k P a,p=3 0 ,若作用在土样上的大、小主应力分别为3 5 0 k P a和1 5 0 k P a,试问该土样是否破坏？（5分）4 2.某土层厚5m,取土作压缩实验结果如下表所示，土的自重压力平均值为l O O k P a,今考虑在该土层上建造建筑物，新增长的附加应力平均值为1 5 0 k P a（1）求压缩系数a n，并评价土的压缩性；（2分）（2）求该土层的压缩变形量。（2分）p (k P a)05 01 0 02 0 03 0 04 0 0e1.4 0 61.2 5 0 1.1 2 0 0.9 9 0 0.9 1 0 0.85 04 3.有一条形基础宽b=l .8
37、m,埋深d=l .5 m,地基为粉质粘土，天然重度y=1 8.8k N /m3,抗剪强度指标c=6k P a,p=2 0 ,安全系数K=3.0。（1）用太沙基公式计算地基的极限承载力和允许承载力；（已知N,=1 7.6,N q=7.4 2,N=5.0）（5分）（2）若该基础一侧埋深仍为1.5 m,另一侧埋深为1.8m,则在太沙基承载力公式中d应取何值？（2分）4 4.某地基软土层厚2 0 m,渗透系数为l x l 0 q；m/s,固结系数为0.0 3 cm 2/s,其表面透水，下卧层为砂层。地表作用有9 8.1 k P a的均布荷载，设荷载瞬时施加。求：（1）一年后地基的固结沉降量；（8分）（
38、2）若软土层的侧限压缩模量增大一倍，渗透系数缩小一倍，一年后地基的固结度有何变化？（2分）4 5.按朗肯土压力理论计算下图所示挡土墙上的积极土压力合力E a，绘出积极土压力强度分布图。已知土的性质：第一层为粉质粘土，厚度 3 m,y=1 8k N/m3,（p=3 0,c=1 0 k P a；第二层为中砂，厚度 2 m,Y s aN O k N/r r r3,（p=3 5 ,c=0,地下水位于第一层土底面。（1 0 分）7XV/A V/Aw/XW/AW/XWr=18kN/m3*,20kN/m3Cr*题4 5图2023年 10月4 0 .某-粗砂试样高1 5 cm,直径5.5 cm,在常水头渗透实
39、验仪中进行实验，在水头差4 0 cm 下通过历时6.0 s,流过水量重为4 0 0 g,试求在此条件下试样的渗透系数h（5分）4 1 .某土层压缩系数为0.5 0 M p a“，天然孔隙比为0.8,土层厚1.0 m,已知在某荷载作用下该土层受到的平均附加应力c=6 0 k P a,求该土层表面的沉降量。（5分）4 2 .一饱和试样在三轴实验仪中进行固结排水剪实验，施加围压b3=2 0 0 k P a,破坏时主应力差6-b3=2 80 k P a,破坏面与水平面夹角为5 7。，试求破坏面上的剪应力八 试样中的最大剪应力 a x 及土的内摩擦角9 分别为多少?（5分）43 .某墙下条形基础，由于条
40、件所限，取基础宽度为2 m。地基土/=18.8k N /m l c=110k P a,夕=4。，试用太沙基公式计算至少需要多大埋深才干安全承受p=3 00k P a 的压力?（取安全系数K=3）（5 分）太沙基公式承载力系数0 N,Nq Nc4 0511.647.3 244.挡土墙高5 m,墙后填土由两层土组成，填土表面作用q=3 2 k P a 均布荷载，第一层土厚你=2 m,=18k N /m3c p l O k P a,（py=10；第二层土厚/?2=3 m,/2=2 0k N /m3,C 2=12 k P a,%=12。运用朗肯土压力理论，求作用在挡土墙背上的积极土压力合力E“。（10
41、 分）=32kPan;；=18kN/mW=W10oG=】OkPa,=20kN/mM 的=12c2=12kPa跑 4 4 图朗肯积极土压力系数n=tg（45_ 熊 屋（45-9100.8390.704120.8100.65645.如下图所示，厚度为1 0m 的粘性土，上下层面均为排水砂层，已知粘土层孔隙比4=0.8,压缩系数所0.2 5M P a L渗透系数仁6.3 x l 0*c m /s,地表瞬时施加一无限分布均布荷载p=2 00k P a。（1）试求粘性土表面的最终沉降量；（4 分）2（2）加载半年后粘性土表面的沉降量。（提醒：固结度按公式计算，每年按3 65天计算）（6 分）n8 -一-
42、J|I,I-8 P=200kPa .:、一二、：、,排水砂层B 粘性土 排水砂层题 4 5 图浙江省2023年 7 月3 7.某粘性土的颗粒比重G,=2.70,孔隙比e=0.85。若该土层受到自下而上的渗流水作用，求该土层的临界水力梯度为多少？3 8.某饱和粘土层厚8 m,受大面积荷载p=12 0k P a 作用，该土层初始孔隙比e=1.0,压缩系数a=0.3 M P a L k=1.8c m/a,单面排水。求：（1）该饱和软粘土层最终沉降值；（2）固结度达5 0%所需的时间。（C 产 业 旦，T 产马U：,Tv=J?）a%4 H23 9.某土样内摩擦角夕=2 6,粘聚力c=2 0k P a。
43、承受。i=480k P a,。3=150k P a 的应力。根据极限平衡条件判断该土样所处状态。40.某挡土墙高4 m,墙背直立、光滑，填土面水平。填土的物理力学性质指标为：c=10k P a,=2 0,Y=19k N/m 求总被动土压力大小，并绘出被动土压力分布图。浙江省2023年 4 月1 .地基中粉质粘土层厚6.4m,取土作压缩实验结果如下表所示，土自重压力平均值为75k P a,今考虑在该土层地面上填筑大面积填土，估计会增长荷载8 5 k P a。(1)求粉质粘土层的压缩系数a 0,并评价土的压缩性；(2)求粉质粘土层的压缩变形量。(提醒：可线性内插)p(k P a)05 01 0 0
44、2 0 03 0 04 0 0e0.8 6 60.7 9 80.7 7 00.7 3 60.7 0 20.6 6 82 .某土样直剪实验结果为：相应于法向应力5 0 k P a、l O O k P a、2 0 0 k P a 时的抗剪强度分别为2 5.4 k P a、3 8.8 k P a、6 5.6 k P a。(1)拟定该土的抗剪强度指标；(2)当作用在此土中某平面的法向应力为2 4 0 k P a、剪应力为7 5.6 k P a 时，该平面是否会剪切破坏？3 .有一条形基础宽b=2.0 m,埋深d=1.5 m,地基为粉质粘土丫=1 8.0 k N/m 3,=2 0 ,C=8 k P a,
45、应用太沙基承载力公式求：(1)地基的极限荷载；(已知 N c=1 7.6,N q=7.4 2,N,=5.0)(2)若加大基础宽度b=3.0 m,则极限荷载会发生什么变化？4.某挡土墙墙高H=4.0 m,墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，重度为1 8.4 k N/n P,内摩擦角为2 0 ,墙后填土面上作用有.1 5 k P a 的连续均布荷载，求作用在挡墙上的被动土压力分布，并画出分布图，并计算作用在挡墙上的被动土压力E p。2023年1月4 0 .如图示土体中水在水位差作用下发生由上向下渗流的情况，已知图中h i=2 m,h 2=3 m,h=1.5 m,hw=3.5 m,土的饱和重度Y
46、 s a t=2 1 k N/m 3,试求a-a 平面的总应力。，孔隙水压力u 及有效应力。各为多少？题 4 0 图4 1 .有一矩形底面的浅基础，基底附加应力po=1 8 0 k P a,基底下为2m厚的粉质粘土，该土层的天然重度丫=1 8.6 k N/m 3,平均压缩模量E s=3.5 M pa,该土层下为密实的粗砂，已知基底中心点下2m深度处的附加应力系数a =0.6 5 0,若不计密实粗砂的变形，试求该基础的固结沉降Sc 0 （注：计算时地基仅分一层）4 2 .某无粘性土，己知其内聚力c=0,现对该土进行三轴压缩实验，在围压。3=1 5 0 k P a 下，施加竖向应力增量A。i=2
47、5 0 k P a 时试样破坏，试求该土的内摩擦角。4 3 .对某正常固结饱和粘性土进行三轴固结不排水实验，施加围压为8 0 k P a,测得该土试样在竖向应力增量为1 8 0 k P a时剪切破坏，止匕时的孔隙压力Au=9 0 k P a,试求此时的孔隙压力系数A 值。（提醒：u=B A。3+A（。i-。3）七、综合计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)4 4.一饱和粘性土层，其厚度为4 m,该土层下为碎石层，实验测得粘性土层的孔隙比e=0.900,压缩系数3=4 x 1 0 3 ,固结系数 Cv=1.6x l(y 3 c m 2/s.(1)假如在粘性土层顶面施加大面积荷载p=2 00k Pa,不计碎石层的变形，试求粘性土层顶面的最终固结沉降量S c.(2)按双面排水考虑，粘性土层平均固结度达成4 0%时需要多长时间(天)？(提醒：U V 6 0%=4 5.某挡土墙高为4.0m,已知墙后填土为均质的粘性土，其天然重度y =1 8.5k N/n r*内聚力c=1 0k Pa,内摩擦角隼=1 8,在填土表面施加大面积均布荷载q=2 0k Pa。试用朗肯理论求积极土压力E a 的大小及其作用点位置。