《土力学》第七章习题集及详细解答
第7章土的抗剪强度
一、填空题
1. 土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的___ _ ____。
2. 无粘性土的抗剪强度来源于____ _______。
3.粘性土处于应力极限平衡状态时，剪裂面与最大主应力作用面的夹角为
。
4.粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式
，有效应力的表达式
。
5.粘性土抗剪强度指标包括、。
6. 一种土的含水量越大，其内摩擦角越。
7.已知土中某点，，该点最大剪应力值为，与主应力的夹角为。
8. 对于饱和粘性土，若其无侧限抗压强度为，则土的不固结不排水抗剪强度指标
。
9. 已知土中某点，，该点最大剪应力作用面上的法向应力为，剪应力为。
10. 若反映土中某点应力状态的莫尔应力圆处于该土的抗剪强度线下方，则该点处于_____ _______状态。
【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题】
11.三轴试验按排水条件可分为
、、
三种。
12.土样最危险截面与大主应力作用面的夹角为。
13.土中一点的摩尔应力圆与抗剪强度包线相切，表示它处于状态。
14. 砂土的内聚力（大于、小于、等于）零。
二、选择题
1．若代表土中某点应力状态的莫尔应力圆与抗剪强度包线相切，则表明土中该点 ( )。
(A)任一平面上的剪应力都小于土的抗剪强度
(B)某一平面上的剪应力超过了土的抗剪强度
(C)在相切点所代表的平面上，剪应力正好等于抗剪强度
(D)在最大剪应力作用面上，剪应力正好等于抗剪强度
2. 土中一点发生剪切破坏时，破裂面与小主应力作用面的夹角为( )。
(A) (B)(C) (D)
3. 土中一点发生剪切破坏时，破裂面与大主应力作用面的夹角为( )。
(A) (B)(C) (D)
4. 无粘性土的特征之一是( )。
(A)塑性指数(B)孔隙比(C)灵敏度较高(D)
粘聚力
5. 在下列影响土的抗剪强度的因素中，最重要的因素是试验时的( )。
(A)排水条件（B）剪切速率 (C)应力状态 (D)应力历史
6．下列说法中正确的是( )
(A)土的抗剪强度与该面上的总正应力成正比
(B)土的抗剪强度与该面上的有效正应力成正比
(C)剪切破裂面发生在最大剪应力作用面上
(D)破裂面与小主应力作用面的夹角为
7. 饱和软粘土的不排水抗剪强度等于其无侧限抗压强度试验的（）。
(A)2倍(B)1倍(C)1/2倍 (D)1/4倍
8. 软粘土的灵敏度可用（）测定。
(A)直接剪切试验 (B)室内压缩试验 (C)标准贯入试验(D)十字板剪切试验
9．饱和粘性土的抗剪强度指标（）。
(A)与排水条件有关 (B)与基础宽度有关
(C)与试验时的剪切速率无关 (D)与土中孔隙水压力是否变化无关
10. 通过无侧限抗压强度试验可以测得粘性土的（）。
(A)和(B)和(C)和(D)和
11. 土的强度破坏通常是由于（）。
(A)基底压力大于土的抗压强度所致
(B)土的抗拉强度过低所致
(C)土中某点的剪应力达到土的抗剪强度所致
(D)在最大剪应力作用面上发生剪切破坏所致
12．（）是在现场原位进行的。
(A)直接剪切试验(B)无侧限抗压强度试验
(C)十字板剪切试验(D)三轴压缩试验
13. 三轴压缩试验的主要优点之一是（）。
(A)能严格控制排水条件 (B)能进行不固结不排水剪切试验
(C)仪器设备简单 (D)试验操作简单
14. 无侧限抗压强度试验属于（）。
(A)不固结不排水剪(B)固结不排水剪(C)固结排水剪(D)固结快剪
15. 十字板剪切试验属于（）。
(A)不固结不排水剪 (B)固结不排水剪 (C)固结排水剪 (D)慢剪
16. 十字板剪切试验常用于测定（）的原位不排水抗剪强度。
(A)砂土 (B)粉土 (C)粘性土(D)饱和软粘土
17. 当施工进度快.地基土的透水性低且排水条件不良时，宜选择（）试验。
(A)不固结不排水剪(B)固结不排水剪 (C)固结排水剪 (D)慢剪
18. 三轴压缩试验在不同排水条件下得到的内摩擦角的关系是（）。
(A)(B)
(C) (D)
19. 对一软土试样进行无侧限抗压强度试验，测得其无侧限抗压强度为40kPa，则该土的不排水抗剪强度为（）。
(A)40kPa (B)20kPa (C)10kPa (D)5kPa
20. 现场十字板剪切试验得到的强度与室内哪一种试验方法测得的强度相当？（）
(A)慢剪(B)固结快剪(C)快剪
21. 土样在剪切过程中，其应力-应变曲线具有峰值特征的称为（）。
(A)加工软化型(B)加工硬化型 (C)塑性型
22. 取自同一土样的三个饱和试样进行三轴不固结不排水剪切试验，其围压分别为50、100、150kPa，最终测得的强度有何区别？（）。
(A)越大，强度越大
(B)越大，孔隙水压力越大，强度越小
(C)与无关，强度相似
23. 一个密砂和一个松砂饱和试样，进行三轴不固结不排水剪切试验，试问破坏时试样中的孔隙水压力有何差异？（）
(A)一样大(B)松砂大(C)密砂大
24. 下列叙述中，正确的是( )。
(A)土的强度破坏是由于土中某点的剪应力达到土的抗剪强度所致
(B)土体发生强度破坏时，破坏面上的剪应力达到最大值
(C)土的抗剪强度就是土体中剪应力的最大值
(D)粘性土和无粘性土具有相同的抗剪强度规律
25. 下面说法中，正确的是( )。
(A)当抗剪强度包线与摩尔应力圆相离时，土体处于极限平衡状态
(B)当抗剪强度包线与摩尔应力圆相切时，土体处于弹性平衡状态
(C)当抗剪强度包线与摩尔应力圆相割时，说明土体中某些平面上的剪应力超过了相应面的抗剪强度
(D)当抗剪强度包线与摩尔应力圆相离时，土体处于剪坏状态
26. 在直剪试验中，实际土样剪切面上的正应力：
(A)始终不变(B)逐渐减小(C)逐渐增大
27. 下面有关直接剪切试验的叙述中，正确的是( )。
(A)土样沿最薄弱的面发生剪切破坏(B)剪切面上的剪应力分布不均匀
(C)剪切面上的剪应力分布均匀 (D)试验过程中，可测得孔隙水压力
28. 土的强度实质上是土的抗剪强度，下列有关抗剪强度的叙述正确的是( )。
(A)砂土的抗剪强度是由内摩擦力和粘聚力形成的
(B)粉土、粘性土的抗剪强度是由内摩擦力和粘聚力形成的
(C)粉土的抗剪强度是由内摩擦力形成的
(D)在法向应力一定的条件下，土的粘聚力越大，内摩擦力越小，抗剪强度愈大
29. 下面有关三轴压缩试验的叙述中，错误的是( )。
(A)三轴压缩试验能严格地控制排水条件
(B)三轴压缩试验可量测试样中孔隙水压力的变化
(C)试验过程中，试样中的应力状态无法确定，较复杂
(D)破裂面发生在试样的最薄弱处
30. 三轴试验时，最小主应力方向和破裂面的夹角为
(A)(B)(C)
31. 无侧限抗压强度试验适用于( )的抗剪强度指标的测定。
(A)砂土(B)粘性土(C)粉土(D)饱和粘性土
32. 饱和粘性土的抗剪强度指标( )。
(A)与排水条件无关(B)与排水条件有关
(C)与土中孔隙水压力的变化无关 (D)与试验时的剪切速率无关
33.粘性土抗剪强度表达式为：
指出下面几项中，全部是土的抗剪强度指标的是( )。
(A)、c(B)σ、(C)c、?(D)σ、?
34. 在厚度较大的饱和软粘性土层上修建筒仓建筑时，对土的抗剪强度宜采用（）
(A)不排水剪(B)固结不排水剪(C)排水剪
35.在饱和粘土三轴不排水试验中，围压越大，则测出的不排水强度（）。
(A)越大(B)越小(C)不变
36.直剪试验土样的破坏面在上下剪切盒之间，三轴试验土样的破坏面？（）【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试卷】
(A)与试样顶面夹角呈面(B)与试样顶面夹角呈
(C)与试样顶面夹角呈
37. 饱和粘性土的不固结不排水强度主要取决于( )【三峡大学2006年研究生入学考试试题】
(A) 围压大小(B)土的原有强度 (C)孔隙压力系数大小 (D)偏应力大小
三、判断改错题
1. 直接剪切试验的优点是可以严格控制排水条件，而且设备简单.操作方便。
2. 砂土的抗剪强度由摩擦力和粘聚力两部分组成。
3. 十字板剪切试验不能用来测定软粘土的灵敏度。
4. 对饱和软粘土，常用无侧限抗压强度试验代替三轴仪不固结不排水剪切试验。
5. 土的强度问题实质上就是土的抗剪强度问题。
6. 在实际工程中，代表土中某点应力状态的莫尔应力圆不可能与抗剪强度包线相割。
7. 当饱和土体处于不排水状态时，可认为土的抗剪强度为一定值。
8. 除土的性质外，试验时的剪切速率是影响土体强度的最重要的因素。
9. 在与大主应力面成的平面上剪应力最大，故该平面总是首先发生剪切破坏。
10.破裂面与大主应力作用线的夹角为。
11.对于无法取得原状土样的土类，如在自重作用下不能保持原形的软粘土，其抗剪强度的测定应采用现场原位测试的方法进行。
12.对施工速度很快的砂土地基，宜采用三轴仪不固结不排水试验或固结不排水试验的强度指标作相关的计算。
13.由不固结不排水剪切试验得到的指标称为土的不排水抗剪强度。
14.工程上天然状态的砂土常根据标准贯入试验锤击数按经验公式确定其内摩擦角。
四、简答题
1. 土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？
2. 同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？
3. 何谓土的极限平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？
4. 为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？
5. 试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。
五、计算题
1. 已知地基土的抗剪强度指标，，问当地基中某点的大主应力
，而小主应力为多少时，该点刚好发生剪切破坏？
2. 已知土的抗剪强度指标，，若作用在土中某平面上的正应力和剪应力分别为.，问该平面是否会发生剪切破坏？
3.对某砂土试样进行三轴固结排水剪切试验，测得试样破坏时的主应力差
，周围压力，试求该砂土的抗剪强度指标。
4. 一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，施加周围压力，试样破坏时的主应力差，测得孔隙水压力，整理试验成果得有
效应力强度指标.。问：（1）破坏面上的法向应力和剪应力以及试样中的最大剪应力为多少？（2）为什么试样的破坏面发生在的平面而不发生在最大剪应力的作用面？
5. 一正常固结饱和粘性土样在三轴仪中进行固结不排水剪切试验，试件在周围压力
作用下，当通过传力杆施加的竖向压力达到200kPa时发生破坏，并测得此时试件中的孔隙水压力。试求土地有效粘聚力和有效内摩擦角.破坏面上的有效正应力和剪应力。
6. 某土样.，承受大主应力.小主应力的作用，测得孔隙水压力，试判断土样是否达到极限平衡状态。
7. 一饱和粘性土试样进行固结不排水剪切试样，施加的周围压力，试样破坏时的主应力差。已知土的粘聚力，内摩擦角，是说明为什么试样的破坏面不发生在最大剪应力的作用面？
8. 从饱和粘性土层中取出土样加工成三轴试样，由固结不排水试验得，。若对同样的土样进行不固结不排水试验，当试样放入压力室时测得初始孔隙水压力
，然后关闭排水阀，施加周围压力，随后施加竖向压力至试样破坏，测得破坏时的孔隙压力系数，求此试样的不排水抗剪强度。
9. 某土的压缩系数为，强度指标，。若作用在土样上的大
小主应力分别为和，问该土样是否破坏？若小主应力为，该土样能经受的最大主应力为多少？
10. 已知地基中一点的大主应力为，地基土的粘聚力和内摩擦角分别为和。求该点的抗剪强度。
11. 某完全饱和土样，已知土的抗剪强度指标为，；，
；，，则：
（1）若该土样在作用下进行三轴固结不排水剪切试验，则破坏时的约为多少？
（2）在，，时土样可能破裂面上的剪应力是多少？土样是否会破坏？
12. 某饱和粘性土由无侧限抗压强度试验测得其不排水抗剪强度，如对同一土样进行三轴不固结不排水试验，问：
（1）若施加围压，轴向压力，该试样是否破坏？
（2）施加围压，若测得破坏时孔压系数，此时轴向压力和孔压多大？
（3）破坏面与水平面的夹角。
13.在一软土地基上修筑一土堤，软土的不排水强度参数，，土堤填土的重度为，试问土堤一次性堆高最多能达到几米？（设控制稳定安全系数伟2.0，太沙基承载力公式中）
14.某粘土试样在的三轴室压力作用下完全排水固结，然后关闭排水阀门，将三轴
室压力升至，再增加偏压力直至试样破坏。已知该试样的有效粘聚力
，有效内摩擦角，孔隙压力系数，，试确定破坏时的偏应力。
15.某饱和软土地基，，，，，，静止侧压力系数，地下水位在地基表面处。今在地基上大面积堆载，试求地基中距地面5米深度处.与水平面成550角的平面上且当土的固结度达到90%时，土的抗剪强度是多少？强度的净增长值为多少？
16.已知饱和粘性土地基的有效重度为，静止侧压力系数为，有效粘聚力为，有效
内摩擦角为，地下水位与地面齐平。当地面承受宽度为的均布条形荷载时，荷载中心点下深度为的点在不排水条件下剪切破坏，此时，孔隙水压力值为。
（1）绘出点在原始应力状态下和破坏时的总应力圆和有效应力圆，以及相应的莫尔破坏包线示意图；
（2）证明该地基土的不排水抗剪强度的表达式可以写成：
提示：地基中任一点由引起的附加主应力为：
式中——该点到均布条形荷载两端的夹角。
17.在某饱和粘性土地表瞬时施加一宽度为的均不条形荷载，引起荷载中
心线下深度处点的孔隙水压力增量。土层的静止侧压力系数
，饱和重度，有效应力指标，。地下水位在地表。试计算点在时间和时是否会发生剪切破坏。
18.某土样进行直剪试验，在法向压力为100、200、300、400kPa时，测得抗剪强度分别为52、83、115、145kPa，试求：（a）用作图法确定土样的抗剪强度指标c和；（b）如果在土中的某一平面上作用的法向应力为260kPa，剪应力为92 kPa，该平面是否会剪切破坏？为什么？
19.某饱和黏性土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度，如果对同一土样进
行三轴不固结不排水试验，施加周围压力，试问土样将在多大的轴向压力作用下发生破坏？
20.某黏土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，破坏时的孔隙水压力为，两个试件的试验结果为：
试件Ⅰ：
试件Ⅱ：
试求：（a）用作图法确定该黏土试样的；（b）试件Ⅱ破坏面上的法向有效应力和剪应力；（c）剪切破坏时的孔隙水压力系数A。
21. 某饱和黏性土在三轴仪中进行固结不排水试验，得，如果这个试件受到
和的作用，测得孔隙水压力，问该试件是否会破坏？为什么？
22. 某正常固结饱和黏性土试样进行不固结不排水试验得，对同样的土
进行固结不排水试验，得有效抗剪强度指标，如果试样在不排水条件下破坏，试求剪切破坏时的有效大主应力和小主应力。
23. 在22题中的黏土层，如果某一面上的法向应力突然增加到200kPa，法向应力刚增加时沿这个面的抗剪强度是多少？经很长时间后这个面抗剪强度又是多少？
24. 某黏性土试样由固结不排水试验得出有效抗剪强度指标，如果该
试件在周围压力下进行固结排水试验至破坏，试求破坏时的大主应力。
习题参考答案
一、填空题
1. 抗剪强度
2. 土粒之间的滑动摩擦以及凹凸面间的镶嵌作用所产生的摩阻力
3.
4. ；
5. 粘聚力；内摩擦角
6. 小
7. ；
【解题过程】∵，当时，最大。
8.
9. ；
【解题过程】当时，最大，此时，
10. 稳定
11. 不固结不排水三轴试验（不排水试验）；固结不排水三轴试验（固结不排水试验）；固结排水三轴试验（排水试验）
12.
13. 极限平衡
14. 等于
二、选择题
题号123456789101112131415答案C D B D A B C B D A C C A A A 题号161718192021222324252627282930答案D A B B C A C B A C C B B C B
题号31323334353637
答案D B C A C B B
三、判断改错题
1. ×,不能严格控制排水条件。
2. ×，砂土没有粘聚力。
3. ×，可以测灵敏度。
4. √。
5. √。
6. √。
7. √。
8. ×，改“剪切速率”为“排水条件”。
9. ×，在的平面上剪应力虽然为最大，但相应的抗剪强度更大。
10. ×，应为。
11. √。
12. ×，砂土透水性大，通常只进行排水剪试验。
13. √。
14. √。
1. 【答】土的抗剪强度可表达为，称为抗剪强度指标，抗剪强度指标实质上就是抗剪强度参数。
2. 【答】对于同一种土，抗剪强度指标与试验方法以及实验条件都有关系，不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指标是不同。
3. 【答】（1）土的极限平衡条件：即
或
土处于极限平衡状态时破坏面与大主应力作用面间的夹角为，且
（2）当为无粘性土（）时，或
4. 【答】因为在剪应力最大的平面上，虽然剪应力最大，但是它小于该面上的抗剪强
度，所以该面上不会发生剪切破坏。剪切破坏面与小主应力作用方向夹
角
5.
【答】直剪试验土样的应力状态：
；三轴试验土样的应力状态：。直剪试验土样的大主应力作用方向与水平面夹角为90
6. 试比较直剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。
6. 【答】
直剪试验三轴压缩试验试验方法试验过程成果表达试验方法试验过程成果表达
快剪
(Q-test,
quick shear
test)
试样施加竖向压
力后，立即快速
（0.02mm/min）
施加水平剪应力
使试样剪切
，
不固结不排水
三轴试验，简称
不排水试验
(UU-test,
unsolidation
undrained
test)
试样在施加围压
和随后施加竖向
压力直至剪切破
坏的整个过程中
都不允许排水，
试验自始至终关
闭排水阀门
，
固结快剪
(consolidated
quick shear
test)
允许试样在竖向
压力下排水，待
固结稳定后，再
快速施加水平剪
应力使试样剪切
破坏
，
固结不排水三
轴试验，简称固
结不排水试验
(CU-test,
consolidation
undrained
test)
试样在施加围压
时打开排水阀
门，允许排水固
结，待固结稳定
后关闭排水阀
门，再施加竖向
压力，使试样在
不排水的条件下
剪切破坏
，
慢剪
(S-test, slow
shear test)
允许试样在竖向
压力下排水，待
固结稳定后，则
以缓慢的速率施
，
固结排水三轴
试验，简称排水
试验
(CD-test,
试样在施加围压
时允许排水固
结，待固结稳定
后，再在排水条
，
加水平剪应力使试样剪切consolidation
drained test)
件下施加竖向压
力至试件剪切破
坏
目前，室内测定土的抗剪强度指标的常用手段一般是三轴压缩试验与直接剪切试验，在试验方法上按照排水条件又各自分为不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪与快剪、固结快剪、慢剪三种方法。但直剪试验方法中的“快”和“慢”，并不是考虑剪切速率对土的抗剪强度的影响，而是因为直剪仪不能严格控制排水条件，只好通过控制剪切速率的快、慢来近似模拟土样的排水条件。由于试验时的排水条件是影响粘性土抗剪强度的最主要因素，而三轴仪能严格控制排水条件，并能通过量测试样的孔隙水压力来求得土的有效应力强度指标。如有可能，宜尽量采用三轴试验方法来测定粘性土的抗剪强度指标。
各种试验方法的实用性：
抗剪强度指标的取值恰当与否，对建筑物的工程造价乃至安全使用都有很大的影响，因此，在实际工程中，正确测定并合理取用土的抗剪强度指标是非常重要的。
对于具体的工程问题，如何合理确定土的抗剪强度指标取决于工程问题的性质。一般认为，地基的长期稳定性或长期承载力问题，宜采用三轴固结不排水试验确定的有效应力强度指标，以有效应力法进行分析；而饱和软粘土地基的短期稳定性或短期承载力问题，宜采用三轴不固结不排水试验的强度指标，以总应力法进行分析。
对于一般工程问题，如果对实际工程土体中的孔隙水压力的估计把握不大或缺乏这方面的数据，则可采用总应力强度指标以总应力法进行分析，分析时所需的总应力强度指标，应根据实际工程的具体情况，选择与现场土体受剪时的固结和排水条件最接近的试验方法进行测定。例如，若建筑物施工速度较快，而地基土土层较厚、透水性低且排水条件不良时，可采用三轴不固结不排水试验(或直剪仪快剪试验)的结果；如果施工速度较慢，地基土土层较薄、透水性较大且排水条件良好时，可采用三轴固结排水试验(或直剪仪慢剪试验)的结果；如果介于以上两种情况之间，可采用三轴固结不排水试验(或直剪仪固结快剪)的结果。
由于三轴试验和直剪试验各自的三种试验方法，都只能考虑三种特定的固结情况，但实际工程的地基所处的环境比较复杂，而且在建筑物的施工和使用过程中都要经历不同的固结状态，要想在室内完全真实地模拟实际工程条件是困难的。所以，在根据实验资料确定抗剪强度指标的取值时，还应结合工程经验。
7. 根据孔隙压力系数A、B的物理意义，说明三轴UU和CU试验中求A、B两系数的区别。
8. 同钢材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点？同一种土其强度值是否为一个定值？为什么？
9. 影响土的抗剪强度的因素有哪些？
10. 土体的最大剪应力面是否就是剪切破裂面？二者何时一致？
7. 【答】孔隙压力系数A为在偏应力增量作用下孔隙压力系数，孔隙压力系数B为在各向应力相等条件下的孔隙压力系数，即土体在等向压缩应力状态时单位围压增量所引起的孔隙压力增量。
三轴试验中，先将土样饱和，此时B=1，在UU试验中，总孔隙压力增量为：
；在CU试验中，由于试样在作用下固结稳定，故，于是总孔隙压力增量为：
8. 【答】（1）土的抗剪强度不是常数；（2）同一种土的强度值不是一个定值；（3）土的抗剪强度与剪切滑动面上的法向应力相关，随着的增大而提高。
9. 【答】（1）土的基本性质，即土的组成、土的状态和土的结构，这些性质又与它的形成环境和应力历史等因素有关；（2）当前所处的应力状态；（3）试验中仪器的种类和试验方法；（4）试样的不均一、试验误差、甚至整理资料的方法等都会影响试验的结果。
10. 【答】（1）根据土体的极限平衡理论可知，土中某点，该点即处于极限平衡状态，它所代表的作用面即为土体的剪切破裂面，且破裂角。另外，根据静力平衡条件，可得作用于土体某单元体内与大主应力作用面成角任意方向平面上的法向正应力和剪应力为：，，要使该平面上的剪应力达到最大值，必须使，即。所以，土体中最大剪应力作用面与大主应力作用面的夹角是。显然，，所以土体的最大剪应力面不是剪切破裂面。（2）对于饱和软粘土，在不排水条件下，其内摩擦角，此时
成立，即土体的最大剪应力面即为剪切破裂面
11. 如何理解不同的试验方法会有不同的土的强度，工程上如何选用？
12. 砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同？同一土样的抗剪强度是不是一个定值？为什么？
13. 土的抗剪强度指标是什么?通常通过哪些室内试验、原位测试测定?
14. 三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法？工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标？
15. 简述直剪仪的优缺点。【三峡大学2006年研究生入学考试试题】
11. 【答】直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、现场十字板剪切试验
若建筑物施工速度较快，而地基土的透水性和排水条件不良时，可采用三轴仪不固结不排水试验或直剪仪快剪试验的结果；如果地基荷载增长速率较慢，地基土的透水性不太小（如低塑性的粘土）以及排水条件又较佳时（如粘土层中夹砂层），则可以采用固结排水或慢剪试
验结果；如果介于以上两种情况之间，可用固结不排水或固结快剪试验结果；由于实际加荷情况和土的性质是复杂的，而且在建筑物的施工和使用过程中都要经历不同的固结状态，因此，在确定强度指标时还应结合工程经验。
12. 【答】砂性土的抗剪强度表达式：；粘性土的抗剪强度表达式：
。同一土样的抗剪强度不是一个定值，因为它受到试验方法特别是排水条件不同的影响。
13. 【答】土的抗剪强度指标：土的粘聚力、土的内摩擦角。室内试验有：直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验；十字板剪切试验为原位测试测定。
14. 【答】三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪.固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时，可选用不固结不排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时，可选用固结排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。
15. 【答】优点：简单易行，操作方便；缺点：①不能控制试样排水条件，不能量测试验过程中试件内孔隙水压力变化。②试件内的应力复杂，剪切面上受力不均匀，试件先在边缘剪破，在边缘发生应力集中现象。③在剪切过程中，应力分布不均匀，受剪面减小，计算抗剪强度未能考虑。④人为限定上下盒的接触面为剪切面，该面未必是试样的最薄弱面。
五、计算题
1.解：
2.解：
因为，所以该平面会发生剪切破坏。
3.解：
4.解：
（1）
（2）破坏面上
在最大剪应力作用面上
5.解：
正常固结饱和粘性土进行固结不排水剪切试验时，。
破坏面上的有效正应力和剪应力分别为：
6.解：该土样未达到极限平衡状态。
7.解：
8. 解：
根据土的极限平衡条件：
即
将..代入上式，得
解得
9.解：
破裂角
（不会破坏）
10.解：
11. 解：
（1）
（2）
破裂角：
（不会破坏）12. 解：
（1）（不会破坏）（2）
（3）
13. 解：
14. 解：，
根据土的极限平衡条件，有
即
将代入上式，得
15. 解：堆载前
堆载后且当固结度达90%时
16. 解：
（1）图略
（2）
17. 解：
时：
（不会破坏）时：
（不会破坏）18.解：
西安交通大学 15年7月课程考试《土力学及地基基础》作业考核试题答案西安交通大学 15年7月课程考试《土力学及地基基础》作业考核试题 一、单选题（共40道试题，共80分。） 1.土的抗剪强度取决于土粒间（） A.总应力 B.有效应力 C.孔隙水压力 D.黏聚力 正确 答案： C 2.当挡土墙后填土中有地下水时，墙背所受的总压力将（） A.增大 B.减小 教育学基础试题及答案 C.不变 D.无法确定 正确 答案：
B 3.推导浅基础地基的界限荷载公式时，所采用的荷载类型是( ) A.均布矩形荷载 B.均布条形荷载 C.矩形面积上的梯形荷载 D.均布圆形荷载 正确 答案： B 4.利用静载荷试验确定地基承载力特征值时，同一土层参加统计的试验点数不应少于 A. 3点 B. 5点 C. 8点 D. 10点 正确 答案： A 5.下列土中，不适宜于采用强夯法加固的是（） A.杂填土 B.黄土
C.松砂 D.饱和软粘土 正确 答案： D 6.当挡土墙后的填土处于被动极限平衡状态时，挡土墙（） A.在外荷载作用下偏离墙背土体 B.在外荷载作用下推挤墙背土体 C.被土压力推动而偏离墙背土体 D.被土体限制而处于原来位置，无运动趋势 正确 答案： B 7.在堆载预压加固地基时，砂井或塑料排水板的作用是( ) A.预压荷载下的排水通道 B.土xx筋）（ C.挤密土体 D.形成复合地基 正确 答案： A
8.下列地基中，不适合用水泥土搅拌法处理的是（）人填松砂膨胀不搅 A.淤泥 B.低强度粘性土 C.粉土 D.人工填土 正确 答案： D 9.用粒径级配曲线表示土的颗粒级配时，通常用纵坐标表示小于某粒径含量百分数，横坐标(按对数比例尺)表示粒径，该曲线越陡，则说明( ) A.土粒级配越好 B.土粒级配越不好 C.土粒越不均匀 D.土粒大小相差悬殊 正确 答案： B 10.在土的压缩性指标中（） A.压缩系数a 与压缩模量xx B.压缩系数a 与压缩模量成反比 C.压缩系数越大，土的压缩性越低
第一章 1.地下水分类：1.上层滞水：积聚在局部隔水层上的水称 为上层滞水2.潜水：埋藏在地表下第一个连续分布的 稳定隔水层以上，具有自由水面的重力水 3.承压水： 埋藏在两个连续分布的隔水层之间完全充满的有压地 下水 2.动力水：土体中渗流的水对单位体积土体的骨架作用 的力 3.流土：当动水力的数值等于或大于土的浮重度时土体 被水冲起的现象 4.管涌：当土体级配不连续时，水流将土体粗粒空隙中 充填的细粒土带走，破坏土的结构 5.土的结构：单粒结构，蜂窝结构，絮状结构 6.土颗粒的大小：粗土粒的压缩性低，强度高，渗透性 大 7.土的粒径级配：各粒组的相对含量，占总质量的百分 数来表示 8.土中水的形式：结合水（强结合水，弱结合水）自由 水（重力水，毛细水）气态水，固态水 9.无粘性土密实度：1.孔隙比2.相对密度：相对密度越大， 越密实3.标准贯入试验N 10.粘性土的物理状态指标：塑性指数Ip：表示细颗粒土 体在可塑状态下，含水率变化的最大区间，Ip越大说 明吸附结合水越多，粘粒含量高吸水强 液性指数IL：表示粘性土的稠度，IL越大，稠度越大 活动度A：表示粘性土的塑性指数与土中脚力含量百 分数的比值 灵敏度St：粘性土的原状土无侧限抗压强度与原土结 构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值 11.触变性：当粘性土结构受扰动后，土的强度就降低。 但静置一段时间，土的强度有逐渐增长 12.压缩模量Es：土的试样单向受压，应力增量与应变增 量之比 13.压缩系数a：表示在单位压力增量作用下土的孔隙比的 减小值，压缩系数越大，土的压缩性越好 14.正常固结土：指土层历史上经受的最大压力，等于现 有覆盖土的自重压力。 15.超固结土：指该土层历史上曾经受过大于现有覆盖土 重的前期固结压力 16.欠固结土：指土层目前还没有达到完全固结，土层实 际固结压力小于土层自重压力 17.减小沉降量的措施：①外因方面：减小基底的附加应 力，采取：1）上部结构采用轻质材料，减小基底接触 应力。2）当地基中无软弱下卧层时，加大基础埋深② 内因方面：修造建筑物之前，预先对地面进行加固处 理 18.减小沉降差的措施：①设计时尽量使上部荷载中心受 压，均匀分布②遇到高低层相差悬殊或地基软硬突变 等情况，可合理设置沉降缝③增加上部结构对地基不 均匀沉降的调整作用④妥善安排施工顺序⑤人工补救第四章 1 影响抗剪强度指标的因素：1，土的物理性质的影响：1）土的矿物成分:砂土中石英含量高，内摩擦角大；云母矿物含量多，则内摩擦角小。2)土的颗粒形状与级配：土颗粒越粗，表面越粗糙，内摩擦角越大。土的级配良好，内摩擦角越大。土粒均匀，内摩擦角小3）土的原始密度：原始密度越大，内摩擦角越大，同时图的原始密度越大，土的孔隙小，接触紧密，黏聚力也必然大4）土的含水率增加时，内摩擦角减小。对于粘性土，含水率增加，将使抗剪强度降低5）土的结构：粘性土受扰动，则黏聚力降低2，孔隙水压力的影响在外荷载作用下，随时间的增长，孔隙水压力因排水而逐渐消散，同时有效应力相应的增加。有效应力影响图的内摩擦强度1）三轴固结排水剪，测得的抗剪强度值最大2）三轴不固结不排水剪，测得的抗剪强度值最小3）三轴固结不排水剪。固结：孔隙压力水的消散，同时有效应力的增加，土体逐渐被压密的过程。 2 地基的临塑荷载：在外荷载作用下，地基中刚开始产生塑性变形即局部剪切破坏时基础底面单位面积上所受的载荷。地基的临界荷载：地基中的塑性变形区最大深度时相对应的基础底面压力。 3 地基的极限荷载：地基在外荷作用下产生的应力达到极限平衡时的荷载。 4 影响极限载荷的因素： 1，地基的破坏形式1）地基整体滑动破坏：当地基土良好或中等，上部荷载超过地基极限荷载时，地基中的塑性变形区扩展成整体，导致地基发生整体滑动破坏。2）地基局部剪切破坏：当基础埋深大，加荷速度快时，因基础旁侧荷载大，阻止地基整体滑动破坏，使地基发生基础底部局部剪切破坏。3）地基冲切剪切破坏：当地基为松砂或软土，在外荷作用下使地基产生大量沉降，基础竖向切入土中，发生冲切剪切破坏。 2，地基土的指标：强度指标c，φ和重度。它们越大，则极限载荷越大。 3，基础尺寸：基础宽度增大，极限荷载增大。基础埋深加大时，则基础旁侧荷载加大，因而极限荷载加大。 4，荷载作用方向：1）荷载为倾斜方向：倾斜角越大，极限荷载越小。为不利因素。2）荷载为竖直方向：则极限荷载大。 5，荷载作用时间:时间短暂，极限荷载可以提高。长期作用下，极限荷载降低。 第五章 土压力的种类：1.静止土压力：当挡土墙静止不动时，墙后 土体由于墙的侧限作用而处于静止状态。 2.主动土压力：当挡墙在墙后土体的推力作用 下，向前移动，墙后土体随之向前移动。土 体下方阻止移动的强度发挥作用，使作用在 墙背上的土压力减小。当墙后土体达到主动 极限平衡状态时，墙背上的土压力减小至最 小。产生主动土压力条件：密砂：-△=0.5%H （H为挡土墙高度）。密实粘性土：-△ =1%~2%H 3.被动土压力：挡土墙在较大的外力作用下， 向后移动推向填土，则填土受墙的挤压，使 作用在墙背上的土压力增大。当土体达到被 动极限平衡状态，墙背上作用的土压力增至 最大。墙体在外力作用下向后位移+△，密 实土若+△≈5%H产生被动土压力；粉质土 +△=10%H产生被动土压力 影响土压力因素：1.挡土墙位移方向和位移量的大小事影响 土压力大小的最主要因素。 2.挡土墙形状：挡土墙剖面形状包括墙背竖 直或是倾斜，墙背光滑或是粗糙。 3.挡土墙性质：包括填土松密程度即重度、 干湿程度即含水率、土的强度指标内摩擦角 和黏聚力大小c的大小以及填土表面形状 （水平、上斜、下斜） 库伦土压力理论：研究课题——①墙背俯斜②墙背粗糙，墙 与土之间有摩擦角③填土为理想散粒体，粘 聚力为0④填土表面倾斜 基本假定：①挡土墙向前移动②墙后填土沿墙背和填土中某 一平面同时下滑形成滑动楔体③土楔体处 于极限平衡状态不及本身压缩变形④楔形 体对墙背的推力即为主动土压力Pa 第七章 1、地基坚实均匀，可以采用天然地基浅基础。地基上部软弱，下部坚实，可考虑用桩基础。有的地基软弱层很厚，可采用人工加固基础。 2、地基基础方案的类型：①天然地基上的浅基础（基础简单，工程量小，施工方便，造价低廉，优先选用）：当建筑场地上土质均匀，坚实，性质良好，地基承载力特征值大于120KPa，对于一般多层建筑可做在千层天然土层上。②不良地基人工处理后的浅基础：遇到地基土层软弱，压缩性高，强度低，无法承受上部结构荷载时，需经过人工加固后作为地基。③桩基础：当建筑地基上部土层软弱，深层土质坚实时，可采用桩基础，上部结构荷载通过桩基础穿过软弱土层传到下部坚实土层。④深基础：若上部结构荷载很大，一般浅基础无法承受，或相邻建筑不允许开挖基槽施工以及有特殊用途时。 3、天然地基上浅基础的设计内容和步骤：①初步设计基础的结构形式，材料与平面布置。②确定基础的埋置深度③计算地基承载力特征值，并经深度和宽度修正，确定修正后的地基承载力特征值④根据作用在基础顶面荷载F和深宽修正后的地基承载力特征值，计算基础的底面积⑤计算基础高度并确定剖面形状⑥若地基持力层下部存在软弱土层时，则需要验算软弱下卧层的承载力⑦地基基础设计等级为甲乙级建筑物和部分丙级建筑物应计算地基的变形⑧验算建筑物或构建物的稳定性⑨基础细部结构和构造设计⑩绘制基础施工图 4、浅基础的结构类型：①独立基础②条形基础（砖混结构的墙基、挡土墙基础）③十字交叉荷载（上部荷载较大时，采用条形基础不能满足承载力要求）④筏板基础（上部荷载较大，地基软弱或地下防渗要求时）⑥箱型基础（高层建筑荷载大，高度大，按照地基稳定性要求，基础埋置深度应加深，采用箱型基础） 5、基础的材料：①无筋扩展基础（刚性基础）：材料抗压强度较大，不能承受拉力或弯矩。技术简单，材料充足，造价低廉，施工方便，多层砌体结构采用这种形式。②扩展基础（柔性基础）由钢筋混凝土材料建造的基础，不受刚性角的限制，基础剖面做成扁平状，用较小的基础高度把上部荷载传到较大的基础底面上去以适应承载力要求。设计宽基浅埋已解决存在软弱下卧层强度太低时采用这种基础。 6、箱型基础筏型基础从室外标高算起，而条形基础或独立基础从室内标高算起 7、基础通常放在地下水位以上，若在地下水位以下则要进行基槽排水。当地基为粘性土时候，下层卵石层有承压水时候，在基槽开挖时，保留粘性土槽底安全厚度，防止槽底土层发生流土破坏。 8、防止冻害的措施 在冻胀，强冻胀，特强冻胀地基上，应采用以下措施 1.对在地下水位以上的基础，基础侧面应回填非冻胀性的 中砂或者粗砂，其厚度不应小于10cm。对在地下水位 以下的基础，可采用桩基础，自锚式基础（冻土层下有 扩大板或扩地短柱） 2.宜选择地势高，地下水位低，地表排水良好的建筑场地。 对低洼场地，宜在建筑物四周向外一倍冻深距离范围 内，使室外地坪至少高出自然地面300~500mm
第1章 土的物理性质与工程分类 一．填空题 1． 颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大，颗粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。 2． 粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越多，粘土的塑性指标越大 3． 塑性指标p L p w w I -=，它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围，它综合反映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定：1710≤
p I 为粘土。 4． 对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，工程上用指标e 、r D 来衡量。 5． 在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数p I 。 6． 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标r D 来衡量。 7． 粘性土的液性指标p L p L w w w w I --= ，它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态，《规范》 按L I 将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 8． 岩石按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化。 9． 岩石按坚固程度划分为硬质岩石，包括花岗岩、石灰岩等；软质岩石，包括页岩、泥岩等。 10．某砂层天然饱和重度20=sat γkN/m 3，土粒比重68.2=s G ，并测得该砂土的最大干重度1.17max =d γkN/m 3，最小干重度4.15min =d γkN/m 3，则天然孔隙比e 为0.68，最大孔隙比=max e 0.74，最小孔隙比=min e 0.57。 11．砂粒粒径范围是0.075~2mm ，砂土是指大于2mm 粒径累计含量不超过全重50%，而大于0.075mm 粒径累计含量超过全重50%。 12．亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间，而发生膨胀。 二 问答题 1． 概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系？ 答：三相组成的性质，特别是固体颗粒的性质，直接影响土的工程特性。但是，同样一种土，密实时强度高，松散时强度低。对于细粒土，水含量少则硬，水含量多时则软。这说明土的性质不仅决定于三相组成的性质，而且三相之间量的比例关系也是一个很重要的影响因素。
第一次作业 1. ( 单选题) 反映土结构性强弱的指标是（）。(本题8.0分) A、饱和度 B、灵敏度 C、重度 D、相对密实度 学生答案：B 标准答案：B 解析： 得分：8 2. ( 单选题) 无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、物理状态等方面有重要区别。(本题8.0分) A、正确 B、错误 学生答案：A 标准答案：A 解析： 得分：8 3. ( 单选题) 某无粘性土样的颗粒分析结果如下表所示，该土的名称是（）。
(本题 8.0分) A、中砂 B、粉砂 C、粗砂 D、碎石土 学生答案：A 标准答案：A 解析： 得分：8 4. ( 单选题) 组成土体的土粒很细时，对该土体不正确的描述是（）。(本题8.0分) A、弱结合水含量较高 B、强结合水含量较高 C、液性指数较大 D、塑性指数较大 学生答案：C 标准答案：C 解析： 得分：8 5. ( 单选题) 采用临界孔隙比能够判断砂土液化现象。(本题8.0分)
A、正确 B、错误 学生答案：A 标准答案：A 解析： 得分：8 6. ( 多选题) 影响土抗剪强度的因素主要有（）。(本题12.0分) A、土粒的矿物成分、颗粒形状与级配 B、土的原始密度 C、土的含水量 D、土的结构 E、试验方法和加荷速率 学生答案：A,B,C,D,E 标准答案：ABCDE 解析： 得分：12 7. ( 多选题) 影响土坡稳定的因素有（）。(本题12.0分) A、土坡作用力发生变化 B、土体抗剪强度的降低 C、静水压力的作用
D、地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流 E、因坡脚挖方而导致土坡高度或坡角增大 学生答案：A,B,C,D,E 标准答案：ABCDE 解析： 得分：12 8. ( 多选题) 影响土压力的因素有（）。(本题12.0分) A、墙的位移方向和位移量 B、墙后土体所处的应力状态 C、墙体材料、高度及结构形式 D、墙后填土的性质；填土表面的形状 E、墙和地基之间的摩擦特性 F、地基的变形 学生答案：A,B,C,D,E,F 标准答案：ABCDEF 解析： 得分：12 9. ( 多选题) 土的三项比例指标包括（）。(本题12.0分) A、土粒比重 B、含水量 C、密度
《土力学》课后作业题总结 作业一 1 、填空：主要影响土的因素：应力水平，应力路径，应力历史 2、填空：土的主要应力应变特性：非线性，弹塑性，剪胀性 3、概念：应力历史：包括天然土在过去地质年代中受到固结和地壳运动作用 4、名词解释 次弹性模型：是一种在增量意义上的弹性模型，亦即只有应力增量张量和应变增量张量间存在一一对应的弹性关系，因此，也被称为最小弹性模型。 作业二 1 ：什么是加工硬化？什么是加工软化？ 答：加工硬化也称应变硬化，是指材料的应力随应变增加而增加，弹增加速率越来越慢，最后趋于稳定。 加工软化也称应变软化，指材料的应力在开始时随着应变增加而增加，达到一个峰值后，应力随应变增加而下降，最后也趋于稳定。 2 说明塑性理论中的屈服准则、流动规则、加工硬化理论、相适应和不相适应的流动准则。 答：在多向应力作用下，变形体进入塑性状态并使塑性变形继续进行，各应力分量与材料性能之间必须符合一定关系时，这种关系称为屈服准则。屈服准则可以用来判断弹塑性材料被施加一应力增量后是加载还是卸载，或是中性变载，亦即是判断是否发生塑性变形的准则。 3.流动规则指塑性应变增量的方向是由应力空间的塑性势面 g 决定，即在应力空间中，各应力状态点的塑性应变增量方向必须与通过改点的塑性势能面相垂直，亦 即 （ 1 ）流动规则用以确定塑性应变增量的方向或塑性应变增量张量的各个分量间的比例关系。 同时对于稳定材料，这就是说塑性势能面 g 与屈服面 f 必须是重合的，亦即 f=g 这被称为相适应的流动规则。如果令 f g ，即为不相适应的流动规则。
加工硬化定律是计算一个给定的应力增量硬气的塑性应变大小的准则，亦即式 （ 1 ）中的可以通过硬化定律确定。 作业三 剑桥模型：采用帽子屈服面、相适应流动规则和以塑性体应变为硬化参数，在正常固结和弱超固结土实验基础上建立后来推广到强超固结土的弹塑性模型。（课 本 P41 ） 填空题 确定剑桥模型的屈服面和确定应力应变关系时只需 ___ ， ___ ， ___ 三个实验常数。 参考答案：各向等压固结参数（λ），回弹参数（κ），破坏常数 （Μ）。（课本 P53 ） 简答题：剑桥模型的实验基础和基本假定是什么？试说明该模型各参数的意义。 参考答案：剑桥模型基于正常固结土和超固结土的排水和不排水三轴试验得到的 土的弹塑性模型。基于传统塑性位势理论采用能量理论得到的帽子屈服面和相适应的流动法则。 基本假定是 1. 弹性剪切变形为 0 ； 2. 材料服从关联流动法则。 确定模型的屈服面和确定应力应变关系时只需三个实验常数 1. 各向等压固结参数（λ） ;2. 回弹参数（κ）； 3. 破坏常数（Μ）。 作业四 1 莱特邓肯模型是在沙土的试验基础上建立起来的。 2 、简述土的应力应变性质 答：（ 1 ）、土应力应变关系的非线性。由于土由碎散的固体颗粒组成，土的宏 观变形主要不是由于土颗粒本身变形，而死由于颗粒间位置的变化。这种在不同应力水平下由相同应力增量而引起的应变增量就不会相同，亦即表现出非线性。 （ 2 ）、土的剪胀性，由于土是碎散颗粒集合，在各向等压或等比压缩时，空隙 总是减少的，从而可发生较大的体积压缩，这种体积压缩大部分是不可恢复的。 （ 3 ）、土体变形的弹塑性土体受力加载后卸载到原应力状态时，土一般不会恢复到原来的应变状态，其中有部分应变式可恢复的，部分应变是不可恢复的塑形应变，而且后者往往占很大比例。 （ 4 ）、土应力应变的各向异性。各向异性是指材料在不同方向上的物理力学性 质不同。
复习内容 1. 什么是地基，基础，土是如何形成的。 2. 什么是人工地基，天然地基，什么是持力层，下卧层。 3. 土的三相是什么意思。s d d ,,,,sat γγγγ'这些符号有什么不同含义。 4. 掌握与土的三相有关的物理性质指标表达式并会应用。 5. 土的颗粒级配系数是怎么得来的。如何判断土的级配是否良好。土的级配曲线陡峭说明什么问题。平缓又说明什么问题。填方用土应采用何种土。 6. 沙雕是不是说明砂土具有粘聚性。 7. 冻土地基，湿陷性黄土地基，软土地基，膨胀土地基等特殊土地基都各有什么特点。 8. 无粘性土的密实度与其工程性质有什么联系。可以采用哪些指标衡量无粘性土的密实度，各有什么优缺点。 9. 什么是界限含水量，W P ，W L 各代表什么含义，如何获得。 10. I P,，I L 的含义，与粘性土的工程性质有何关系，如何计算。 11. 什么是土的灵敏度。 12. 什么是土的最佳含水率。粘性土的击实机理。影响土的击实效果因素。 13. 无粘性土在什么状态下可以取得好的击实效果。 14. 淤泥和淤泥质土是在什么环境下形成的，有什么不同。这种土层有什么特点。 1. 何谓自重应力，附加应力，二者在地基中的分布情况如何。 2. 基底压力与基底附加应力有何不同，如何计算。 3. 在偏心荷载作用下，基底压力如何计算，为何会出现应力重分布情况。 4. 自重应力能产生沉降吗，水位下降能使土体产生压缩变形吗。 1. 什么是土的压缩性，土体积减少的原因是什么。体积减小速度取决于什么因素。 2. 什么是土的固结，什么是土的固结度。 3. 压缩指标表达式及压缩性划分 4. 分层总和法计算地基沉降量的步骤。规范法步骤 5. 什么是渗流，什么是土的渗透性，达西公式说明什么问题。渗透变形有几种。 6. 何谓有效应力原理。 7. 影响土中水的流出速度有哪些？如果想加快土体固结，可采用什么方法。 1. 何谓土的抗剪强度。无粘性土的抗剪强度由什么构成。粘性土的抗剪强度由
1.什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？ 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？ 3. 土是怎样生成的？有何工程特点？ 土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。与一般建筑材料相比，土具有三个重要特点：散粒性、多相性、自然变异性。 4. 什么是土的结构？其基本类型是什么？简述每种结构土体的特点。 土的结构是指由土粒单元大小、矿物成分、形状、相互排列及其关联关系，土中水的性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。基本类型一般分为单粒结构、蜂窝结（粒径0.075~0. 005mm）、絮状结构（粒径<0.005mm）。 单粒结构：土的粒径较大，彼此之间无连结力或只有微弱的连结力，土粒呈棱角状、表面粗糙。 蜂窝结构：土的粒径较小、颗粒间的连接力强，吸引力大于其重力，土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。 絮状结构：土粒较长时间在水中悬浮，单靠自身中重力不能下沉，而是由胶体颗粒结成棉絮状，以粒团的形式集体下沉。 5. 什么是土的构造？其主要特征是什么？ 土的宏观结构，常称之为土的构造。是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。其主要特征是层理性、裂隙性及大孔隙等宏观特征。 6. 试述强、弱结合水对土性的影响 强结合水影响土的粘滞度、弹性和抗剪强度，弱结合水影响土的可塑性。 7. 试述毛细水的性质和对工程的影响。在那些土中毛细现象最显著？ 毛细水是存在于地下水位以上，受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。土中自由水从地下水位通过土的细小通道逐渐上升。它不仅受重力作用而且还受到表面张力的支配。毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸湿及冻胀等有重要影响；在干旱地区，地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发，盐分积聚于靠近地表处而形成盐渍土。在粉土和砂土中毛细现象最显著。
《土力学》作业答案 第一章 1—1根据下列颗粒分析试验结果，作出级配曲线，算出Cu 及Cv 值，并判断其级配情况是否良好。 解： 级配曲线见附图。 小于某直径之土重百分数% 土粒直径以毫米计 习题1-1 颗粒大小级配曲线 由级配曲线查得：d 60=0.45，d 10=0.055，d 30=0.2； 18.8055 .045 .01060=== d d C u 62.1055 .045.02.02 6010230=?==d d d C c C u >5，1 故，为级配良好的土。 （2）确定不均匀系数Cu 及曲率系数Cv ，并由Cu 、Cv 判断级配情况。 解： 土 粒直径 以毫米 计 小于某直径之土重百分数% 习题1-2 颗粒大小级配曲线 1—3某土样孔隙体积等于颗粒体积，求孔隙比e 为若干？ 若Gs=2.66，求ρd =? 若孔隙为水所充满求其密度ρ和含水量W 。 解： 11 1 === s v V V e ； /33.12 66 .2g V M s d === ρ.121 66.2V M M w s =+=+= ρ%6.3766 .21=== s w M M ω。 1—4在某一层土中，用容积为72cm 3的环刀取样，经测定，土样质量129.1g ，烘干后质量121.5g ，土粒比重为2.70，问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密度、干密度各是多少？ 解： 3457 .25 .121cm G M V s s s === ； 3274572cm V V V s V =-=-=； %26.60626.05 .1215 .1211.129==-== s w M M ω； 3/79.172 1.129cm g V M === ρ； 3/06.272 27 15.121cm g V V M v w s sat =?+=+= ρρ； 土力学与基础工程复习重点 第一章绪论 （1）地基：支承基础的土体或岩体。 （2）天然地基：未经人工处理就可以满足设计要求的地基。 （3）人工地基：若地基软弱、承载力不能满足设计要求，则需对地基进行加固处理。（4）基础：将结构承受的各重作用传递到地基上的结构组成部分。 第二章土的性质及工程分类 （1）土体的三相体系：土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）和气相（气体）三部分组成。 （2）粒度：土粒的大小。 （3）界限粒径：划分粒组的分界尺寸。 （4）颗粒级配：土中所含各粒组的相对量，以土粒总重的百分数表示。 （5）土的颗粒级配曲线。 （6）土中的水和气（p9） （7）工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒级配的不均匀程度。 1060d d C u = 60 102 30d d d C c ?=） （ 的粒径，称中值粒径。 占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径，称有效粒径；占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径，称限定粒径；占总质量小于某粒径的土粒质量—%30%10%60301060d d d 不均匀系数u C 反映了大小不同粒组的分布情况，曲率系数c C 描述了级配曲线分布整体形态。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断： 1.对于级配连续的土：5>u C ，级配良好：5u C 和3~1=c C 两个条件时，才为级配良好，反之则级配不良。 颗粒分析实验：确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析实验。对于粒径大于0.075mm 的粗粒土，可用筛分法。对于粒径小于0.075mm 的细粒土，则可用沉降分析法（水分法）。 （7）土的物理性质指标 三个基本实验指标 1.土的天然密度ρ 土单位体积的质量称为土的密度（单位为3 3 //m t cm g 或），即V m = ρ。 （2.10） 土力学试卷及答案 一．名词解释(每小题2分，共16分) 1.塑性指数 液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）称为塑性指数，用表示，取整数，即： —液限，从流动状态转变为可塑状态的界限含水率。 —塑限，从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率。 2.临界水力坡降 土体抵抗渗透破坏的能力，称为抗渗强度。通常以濒临渗透破坏时的水力梯度表示，称为临界水力梯度。 3.不均匀系数 不均匀系数的表达式： 式中：和为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为60%和10%时所对应的粒径。 4. 渗透系数：当水力梯度i等于1时的渗透速度（cm/s或m/s）。 5. 砂土液化：液化被定义为任何物质转化为液体的行为或过程。对于饱和疏松的粉细砂， 当受到突发的动力荷载时，一方面由于动剪应力的作用有使体积缩小的趋势，另一方面由于时间短来不及向外排水，因此产生很大的孔隙水压力，当孔隙水压力等于总应力时，其有效应力为零。根据太沙基有效应力原理，只有土体骨架才能承受剪应力，当土体的有效应力为零时，土的抗剪强度也为零，土体将丧失承载力，砂土就象液体一样发生流动，即砂土液化。 6. 被动土压力 当挡土墙向着填土挤压移动，墙后填土达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。 7.残余强度 紧砂或超固结土的应力—应变曲线为应变软化型，应力应变曲线有一个明显的峰值，过此峰值以后剪应力便随着剪应变的增加而降低，最后趋于某一恒定值，这一恒定的强度通常 称为残余强度或最终强度，以表示。 8.临塑荷载 将地基土开始出现剪切破坏（即弹性变形阶段转变为弹塑性变形阶段）时，地基所承受的基底压力称为临塑荷载。 四、问答题（每小题5分，共25分） 1．粘性土的塑性指数与液性指数是怎样确定的？举例说明其用途？ 塑性指数的确定：，用液塑限联合测定仪测出液限w L、塑限w p后按以上公式计算。 液性指数的确定：，w为土的天然含水率，其余符号同前。 塑性指数越高，土的粘粒含量越高，所以塑性指数常用作粘性土的分类指标。根据该粘性土在塑性图中的位置确定该土的名称。 液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系，可用来判别粘性土所处的状 态。当，土处于坚硬状态；当，土处于可塑状态；当，土处于流动状态。 2．流土与管涌有什么不同？它们是怎样发生的？ 16.名词解释：压缩模量--- 土在完全侧限时受压变形，其竖向应力与竖向应变之比称为压缩模量 17.名词解释：前期固结压力--- 土体在历史上所受过的最大固结压力 18.什么是水的渗透力和临界水力梯度？ 答：水是具有一定粘滞度的液体，当其在土中渗流时，对土颗粒有推动、摩擦和拖拽作用，它们综合形成的作用于土骨架的力，即为渗透力。当向上的渗透力使土颗粒处于失重或悬浮状态，此时的水力梯度称之为临界水力梯度。 19.请简述高桩承台和底桩承台的特点和区别。 高承台桩基础由于承台位置较高或设在施工水位以上，可避免或减少墩台的水下作业，施工较为方便，且更经济。但高承台桩基础刚度较小，在水平力作用下，由于承台及基桩露出地面的一段自由长度周围无土来共同承受水平外力，基桩的受力情况较为不利，桩身内力和位移都将大于同样条件外力作用下的低承台桩基础；在稳定性方面低承台桩基础也比高承台桩基础好。 20.某挡土墙高10m，墙背垂直，光滑，墙后填土面水平，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γ 1=18.5KN/m3, 内摩擦角φ 1 =30°， 层厚h 1=3.0m；下层为粗砂，γ 2 =19.0KN/m3,φ 2 =35°,地下水位在离墙顶6.0m位置， 水下粗砂的饱和重度为γ sat =20.0KN/m3。计算作用在此挡土墙上的总主动土压力和水压力。（14分） 21.某挡土墙墙高5m，墙背铅垂、光滑，墙后填土面水平，填土表面作用有 的均匀满布荷载。填土为粗砂，其，。试用 郎肯土压力理论确定挡墙上的主动土压分布，画出土压力分布曲线。（说明：不需计算总土压力） 第一章 挡土墙上的土压力 1 习题图6-2为一垂直墙背的挡土墙，墙高5m ，填土表面倾角0β=?、20δ=?， 地下水位在墙顶下 1.5m 处。填土的容重3 18/k N m γ=，饱和容重3 21/s a t k N m γ=，36φ=?，试给出主动土压力及水压力的分布图。 2 挡土墙断面如习题图6-3，墙后填土水平，填土面作用有29.8/q kN m =的连续 均布荷载。填土为中砂，317.2/kN m γ=，30φ=?，30δ=?，求作用于墙背上的总土压力的大小，方向和作用点。 第二章 土质边坡稳定分析 3/m 321/kN m 1 无粘性土坡的坡脚20α=?，土的内摩擦角32φ=?，浮容重310/kN m γ'=，若 渗流逸出段内水流的方向平行于地面，求土坡的稳定安全系数。 2 无限延伸斜坡如习题图7-3所示，地下水面沿坡面，坡高H=4m ，坡脚20α=?， 土粒比重G s =2.65，孔隙比e=0.7，与基岩接触面的摩擦角20φ=?，粘聚力c=15kN/m 2，求斜坡的稳定安全系数F s 。 第四章 地基承载力 1 一幢16层的建筑物底板尺寸为20m×30m ，底板放置在均匀的粘性土层上，埋 深3m 。粘性土的天然密度32.0/g cm ρ=，地下水位较深。现场用十字板测定，该土层平均抗剪强度260/f kN m τ=，室内用重塑土做无侧限抗压强度试验得240/u q kN m =，问地基的稳定安全系数有多大？如果要求稳定安全系 数满足下表要求，判断设计是否合适。 第五章天然地基上的浅基础设计 吉林长春市一民用建筑物，采用柱下独立基础。柱的尺寸为400mm×400mm，按照正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，作用在柱上地面处的竖向力和弯矩分别为F k＝800 kN，和M k＝30 kN－m。该荷载由永久荷载控制。其地质土层剖面如图所示，该地区标准冻深为1.6m。 请完成以下设计内容： v1.0 可编辑可修改 2-4土的物理性质指标有哪些哪些是实验指标哪些是推导指标 土的物理性质指标常用的有9个。反映土松密程度的指标：孔隙比e、孔隙率n；反映土含水程度的指标：含水量ω、饱和度S r；反映土密度（重度）的指标：密度ρ（γ）、干密度ρd（γd）、饱和密度ρsat（γsat）、有效重度γ′、土粒相对密度G S。其中密度ρ、土粒相对密度G S、含水量ω由试验可直接测出，称之为试验指标，其他指标可通过试验指标和三相图推导出来，称之为推导指标。2-5无黏性土和黏性土在矿物成分、结构构造、物理状态等方面有何主要区别无黏性土：单粒结构；一般指碎石土和砂土；对于其最主要的物理状态指标为密实度。无黏性土最主要物理状态指标为孔隙比e、相对密度和标准贯入试验击数。黏性土：集合体结构；最重要的物理状态指标为稠度。黏性土的物理状态指标为可塑性、灵敏度、触变性。2-6塑性指数较高的土具有哪些特点为什么引入液性指数评价黏性土的软硬程度 塑性指数越大，比表面积越大，黏粒含量越多，土的可塑性越好。仅由含水量的绝对值大小尚不能确切的说明黏性土处于什么物理状态。为了说明细粒土的稠度状态，需要提出一个能表达天然含水量与界限含水量相对关系的指标，即液性指数。 2-9按照《建筑地基基础设计规范》土分为几大类各类土划分的依据是什么根据成因、粒径级配、塑性指数及土的特殊性等，将土分为碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土以及特殊类土。 3-1什么是Darcy定律Darcy定律成立的条件是什么Darcy定律（线性渗透定律）：层流状态下的渗流速度v与水力坡度i的一次方成正比，并与土的透水性质有关。Darcy 定律是由均质砂土试验得到的，只能在服从线性渗透规律的范围内使用。 3-6流网的一般特征有哪些对于均质各向同性土体，流网具有如下特征：1.流网中相邻流线间的流函数增量相同 2.流网中相邻等水头线间的水头损失相同 3.流线与等势线正交4.每个网格的长宽比相同5.各流槽的渗流量相同。 3-8什么是渗透、渗透力、临界水力梯度 渗透：在饱和土中充满整个孔隙，当不同位置两点存在水位差时，孔隙中的水就从水位较高的点向水位较低的点流动。 渗透力（J）：水流作用在单位体积土体内土 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____。 《土力学》 第一次、简答题 1、挡土墙设计中需要进行哪些验算？要求稳定安全系数多大？采取什么措施可以提高抗倾覆稳定安全系数。 答：1) 需要进行抗滑稳定验算、抗倾覆稳定验算、地基承载力验算。 2) 抗滑稳定系数大于1.3，抗倾覆稳定系数大于1.5。 3) 修改挡土墙尺寸；伸长墙前趾；将墙背做成仰斜；做卸荷台。 2、集中力作用下，土中附加应力的分布有何规律？ 答：1）在集中力作用线上，附加应力随深度的增加逐渐减小。 2）在集中力作用线以外的竖直线上，附加应力随深度的增加逐渐增大，超过一定深度后，随深度逐渐减小。 3）在地面下任意深度的水平面上，附加应力在集中力作用线上最大，向四周逐渐减小。 3、分层总和法计算地基最终沉降量分为哪几个步骤？ 答：分层总和法具体的计算步骤如下 1）按比例绘制地基和基础剖面图。 2）划分计算薄层。计算薄层厚度为基础宽度的0．4倍；土层的界面和地下水面是计算薄层层面。 3）计算基底中心点下各薄层界面处的自重应力和附加应力。按比例分别绘于基础中心线的左右两侧。 4)确定地基沉降计算深度。 5）计算各薄层土在侧限条件下的压缩量。 6）计算地基的最终沉降量。 4、地基变形按其变形特征分为哪几种？每种的基本定义是什么？ 答：地基变形按其变形特征划分为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜，其基本定义是： 1）沉降量――一般指基础中点的沉降量 2）沉降差――相邻两基础的沉降量之差 3）倾斜――基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比 4）局部倾斜――承重砌体沿纵墙6～10m内基础两点的沉降差与其距离之比 5、土力学中的土中水包括哪几种？结合水有何特性？ 答： 1) 土中的水包括强结合水、弱结合水、重力水和毛细水。 2) 强结合水的特性接近固体，不传递静水压力，100度不蒸发；弱结合水是紧靠于强结合水的一层结合水膜，也不传递静水压力 6、集中力作用下，土中附加应力的分布有何规律？ 答： 1）在集中力作用线上，附加应力随深度的增加逐渐减小。 2）在集中力作用线以外的竖直线上，附加应力随深度的增加逐渐增大，超过一定深度后，随深度逐渐减小。 3）在地面下任意深度的水平面上，附加应力在集中力作用线上最大，向四周逐渐减小。7、地基破坏有哪三个阶段？各阶段有何特征？ 答：地基破坏分为压密阶段、剪切阶段和破坏阶段。 (单选题) 1: 土的抗剪强度取决于土粒间（） A: 总应力 B: 有效应力 C: 孔隙水压力 D: 黏聚力 正确答案： (单选题) 2: 预制桩的最小间距为（） A: 2.5 D B: 3 D C: 3.5 D D: 4 D 正确答案： (单选题) 3: 在土的抗剪强度的影响因素中，最重要的是（） A: 剪切速率 B: 应力历史 C: 排水条件 D: 应力状态 正确答案： (单选题) 4: 绝对柔性基础在均匀受压时，基底反力分布图形简化为（） A: 矩形 B: 抛物线形 C: 钟形 D: 马鞍形 正确答案： (单选题) 5: 某黏性土的液性指数IL=0.5则该土的软硬状态为( ) A: 硬塑 B: 可塑 C: 软塑 D: 流塑 正确答案： (单选题) 6: 无黏性土坡的稳定性应（） A: 与坡高有关，与坡角无关 B: 与坡角有关，与坡高无关 C: 与坡高和坡角都无关 D: 与坡高和坡角都有关 正确答案： (单选题) 7: 计算自重应力时,地下水位以下的土层应采用( ) A: 湿重度 B: 饱和重度 C: 有效重度 D: 天然重度 正确答案： (单选题) 8: 设地基的最终变形量为100mm，则当变形量为50mm时，地基的平均固结度为（）A: 30% B: 50% C: 80% D: 100% 正确答案： (单选题) 9: 在土的压缩性指标中（） A: 压缩系数a与压缩模量成正比 B: 压缩系数a与压缩模量成反比 正确答案： (单选题) 10: 利用静载荷试验确定地基承载力特征值时，同一土层参加统计的试验点数不应少于（）A: 3点 B: 5点 C: 8点 D: 10点 正确答案： (单选题) 11: 下列说法中，错误的是（） A: 压缩试验的排水条件为双面排水 B: 压缩试验不允许土样产生侧向变形 C: 在压缩试验中土样既有体积变形，也有剪切变形 D: 载荷试验允许土样产生侧向变形 正确答案： (单选题) 12: 影响黏性土性质的土中水主要是（）。 A: 强结合水 B: 弱结合水 C: 重力水 D: 毛细水 正确答案： (单选题) 13: 对于打入式预制桩，设置桩之后，宜隔一段时间才开始进行静载试验，如果桩所穿过的土层是一般粘性土，一般间歇时间不少于（） A: 3天 B: 7天 C: 15天 D: 30天 正确答案： (单选题) 14: 下列说法中,错误的是( ) A: 地下水位上升会使土中自重应力减小 B: 地下水位下降会使土中自重应力增大 C: 地下水位升降对土中自重应力无影响 D: 地下水位升降对土中自重应力的影响无法确定 正确答案： (单选题) 15: 砂井预压法处理地基中，砂井的作用是（） A: 与土形成复合地基一起承载 B: 加快土层的排水固结 C: 挤密土体 D: 施工中使土振密 正确答案： (单选题) 16: 某柱下方形基础边长2m，埋深d=1.5m,柱传给基础的竖向力F＝800kN,地下水位在地表下0.5m 处。则基底平均压力p为（） A: 220kPa B: 230kPa C: 200kPa D: 215kPa 正确答案： (单选题) 17: 下列说法正确的是（） A: 土的抗剪强度是常数 B: 土的抗剪强度与金属的抗剪强度意义相同 C: 砂土的抗剪强度仅由内摩擦力组成 D: 黏性土的抗剪强度仅有内摩擦力组成 正确答案：土力学与基础工程复习重点
大学土力学试卷及答案
土力学与基础工程第4次作业
土力学作业与课程设计
土力学原理复习重点(1)
土力学期末试题及答案
《土力学》作业解答
西安交通大学18年9月课程考试《土力学及地基基础》作业考核试题
相关主题
文本预览