1. 某矿井黏土试样，高75mm ，直径37.5mm ，在三轴仪内以围压σ3 =100kPa 充分固结，
测得排水量为1.0cm 3。关闭排水阀，增加围压至200kPa ，此时土样内孔隙水压上升至86kPa ，试确定孔隙水压力系数B 。然后维持σ3不变，增加σ1到356kPa ，测得孔隙水压力为u = 140 kPa ，土样轴向压缩量1.5mm ，试确定孔隙压力系数A ，及此时的轴向应变？
解：（1）31σ?=?B u ，即86.0100
8631==??=σu B （2）)(312σσ?-?=?AB u ，由B=0.86
3
034.0)
200356(86.086140)(312=-?-=?-??=σσB u A 02.075
5.1==?=
H H z ε
2. 某饱和砂土试样进行三轴试验，在围压σ3 = 50kPa 下加轴向压力1σ?=100kPa 时，试样
剪坏，试求该试样的抗剪强度指标。
解：解：因为是沙土试样，c=0
故)2/45(tan 231?σσ+?=
5.250/051)2/45(tan 2==+??
.30=?
3. 某饱和砂土C′=0，φ′=30°，试计算σ3 = 350kPa 时不排水强度C u 和内摩擦角φcu （假定
破坏时的孔隙压力系数A f =0.8）。
解：按照饱和土不固结不排水 来算，0cu =? 0='C ，?='30?，3503=δ，8.0=f A 又32
31323045tan σσσ'=???
? ??+'='?? 由()31σσ-=?f A u ，u ?-=11σσ‘，u ?-=33σσ’ 由上式解得KPa 6191=σ
KPa 5.1342
C 31u =-=σσ
4. 从某地基中取黏土样进行三轴试验，获得强度指标：黏聚力C′=35kPa ，内摩擦角φ′=28°,地基内某点大有效主应力为σ1′= 250kPa ，求这点的抗剪强度值。
解：该点破坏时
的莫尔圆如下图
所示。
设莫尔圆半径为R ，根据几何关系可得
φ
φσ'-''+'=sin cot 1
R C R 整理得 100.8582sin 182cos 5382sin 502sin 1cos sin 1=?+??+??='+''+''=φφφσC R kPa 又由图中几何关系得
89.0582cos 58.100cos =??='=φτR f kPa
5. 上海某高层建筑地基取原状土进行直剪试验，4个试样的法向压力分别为100，200，
300，400kPa ，测得试样破坏时相应的抗剪强度分别为69，123，162，218kPa 。试用作图法，求此土的抗剪强度指标值。若作用在此地基中某平面上的正应力和剪应力分别为228kPa 和110kPa ，试问该处是否会发生剪切破坏？（参考答案：未剪坏） 解：按作图法，纵坐标为抗剪强度，横坐标为法向应力作图量的C 和φ分别为
将（228，110）画在坐标图上，可见它位于抗剪强度线以下，未剪坏。
土力学与地基基础重点整理 （1-5章，第六章以后自行看书） 第一章：工程地质 1、三大岩石：按成因分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）、变质岩。 岩浆岩（火成岩）：由地球内部的岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝而成。 沉积岩（水成岩）：岩石经风化，剥蚀成碎屑，经流水、风或冰川搬运至低洼处沉积，再经压密或化学作用胶结成沉积岩。约占地球陆地面积的75%。 变质岩：是原岩变了性质的一种岩石。变质原因：由于地壳运动和岩浆活动，在高温、高压和化学性活泼的物质作用下，改变了原岩的结构、构造和成分，形成一种新的岩石。 2、第四纪沉积层主要包括残积层、坡积层、洪积层、冲积层、海相沉积层、湖 沼沉积层。 3、残积层、坡积层、洪积层、冲积层的形成原因、特性及如果作为建筑地基需 注意： 残积层：母岩经风化、剥蚀，未被搬运，残留在原地的岩石碎屑。裂隙多，无层次，平面分布和厚度不均匀。如果作为建筑地基，应注意不均匀沉降和土坡稳定性问题。 坡积层：雨水和融雪水洗刷山坡时，将山上的岩屑顺着斜坡搬运到较平缓的山坡或山麓处，逐渐堆积而成。厚薄不均、土质也极不均匀，通常孔隙大，压缩性高。如果作为建筑地基，应注意不均匀沉降和地基稳定性。 洪积层：由暴雨或大量融雪形成的山洪急流，冲刷并搬运大量岩屑，流至山谷出口或山前倾斜平原，堆积而成。靠山谷处窄而陡，谷口外逐渐变成宽而
缓，形如扇状。如果作为建筑地基，应注意土层的尖灭和透镜体引起的不均匀沉降（需精心进行工程地质勘察） 冲积层：由河流的流水将岩屑搬运、沉积在河床较平缓地带，所形成的沉积物。 简答及论述题 1、不良地质条件会对工程造成什么影响？选择工程地址时应注意避开哪些 不良地质条件？ 不良地质条件会引发造成工程建设中的地基下沉、基础不均匀沉降及其它许多的地质灾害现象,使工程质量受到严重影响 :①场址选择时,应避让工程地质条件差,对工程建设存在危险的地段,如果需采用对工程建设不利的地段作为建设场址时,应采取有效的应对措施;②在进行场区规划及总平面布置时,应优先选择工程地质条件较好的区段作为主要建筑物的建筑场地。 2、工程的设计及施工，应如何注意地下水的影响？ ,通常设计基础的埋深深度应不小于地下水位深度；当地下水位埋藏浅、基础埋深大于地下水位深度时，基槽开挖与基础施工必须进行排水。 第二章重点： 一、土的粒径级配P44-46 1、粒径级配：各粒组的相对含量，用质量百分数来表示。这是决定无黏性土的重复指标，是粗粒土的分类定名的标准 2、分析方法： （1）筛析法：适用于粗粒土 粒径>0.075mm
第一章1-1： 已知：V=72cm3 m=129.1g m s =121.5g G s =2.70 则： 129.1121.5 6.3% 121.5 s s m m w m -- === 3 3 3 3 129.1 *1017.9/ 72 121.5 45 2.7 724527 1.0*27121.5 *1020.6/ 72 s s s V s sat w V s sat sat m g g KN m v m V cm V V V cm m V m g g g KN m V V γρ ρ ρ γρ ==== === =-=-= ++ ===== 3 3 20.61010.6/ 121.5 *1016.9/ 72 sat w s d sat d KN m m g KN m V γγγ γ γγγγ '=-=-= === ' >>> 则 1-2： 已知：G s =2.72 设V s =1cm3 则 3 3 3 3 2.72/ 2.72 2.72 *1016/ 1.7 2.720.7*1 *1020.1/ 1.7 20.11010.1/ 75% 1.0*0.7*75%0.525 0.525 19.3% 2.72 0.525 2.72 1. s s s d d s V w w r w w V r w s w s g cm m g m g g KN m V m V g g KN m V KN m m V S g m w m m m g g V ρ γρ ρ γρ γγγ ρ γρ = = ==== ++ ==== '=-=-= = === === ++ === 当S时， 3 *1019.1/ 7 KN m =
第一章：土的物理性质及工程分类 名词解释 1、土的抗剪强度：土体对外荷载产生剪应力的极限抵抗能力。 2、土的极限平衡状态：摩尔应力圆与抗剪强度线相切时的应力状态。 3、极限平衡条件：根据摩尔库仑破坏准则来研究土体单元处于极限平衡状态时的应力条件及大小主应力之间的关系，该关系称为土的极限平衡条件。 4、孔压系数B ：土体在等向应力状态下由外荷载所引起的孔隙水压力与应力增量的比值。 5、孔压系数A ：土体在偏向应力状态下由外荷载所引起的孔隙水压力与应力增量的比值。 6、应力路径：用摩尔应力圆上一点的轨迹来表示土体斜截面上的应力变化过程，该点移动的轨迹线称为应力路径。 7、灵敏度：原状土的单轴抗压强度与重塑土的单轴抗压强度的比值。 简答 1、什么是土的抗剪强度，其有何特点？ 答：土体对外荷载产生剪应力的极限抵抗能力。土的抗剪强度来源于土粒间的摩擦强度和粘聚强度，而不是土粒的强度。对于无粘性土只有抗剪强度，而无抗拉强度；粘性土既有抗剪强度，也有抗拉强度。 2、无粘性土抗剪强度的来源及影响因素是什么？ 答：无粘性土抗剪强度的来源于土粒间的内摩擦力，包括表面摩擦力和咬合力。影响无粘性土抗剪强度的因素有土的物理化学性质、天然密度、含水率及土的结构的影响；此外还受土中孔隙水应力的影响，孔隙水应力越小,有效应力越大,抗剪强度也越大。 3、为什么试验条件不同所测得的抗剪强度不一样？ 答：土的抗剪强度不仅与土的种类、性质有关，还与试验时的排水条件、剪切速度、应力历史、应力路径等因素有关，其中排水条件影响最为显著。 4、什么是土的极限平衡条件，写出表达式？ 答：根据摩尔-库伦破坏准则研究土体单元处于极限平衡状态时的应力条件以及大小主应力之间的关系，该关系称为土的极限平衡条件。对于粘性土： 对于无粘性土： ? ? ? ? ? ++??? ? ?+=245tan 2245tan 231??σσo o c ? ? ? ? ? --?? ? ? ?-=245tan 2245tan 213??σσo o c
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____。
第二章 2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm 3的环刀内，称得总质量为72.49g ，经105℃烘干至恒重为61.28g ，已知环刀质量为32.54g ，土粒比重为2.74，试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求汇出土的三相比例示意图，按三相比例指标的定义求解）。 解：3/84.17 .2154 .3249.72cm g V m =-==ρ %3954 .3228.6128 .6149.72=--== S W m m ω 3/32.17 .2154 .3228.61cm g V m S d =-== ρ 069.149 .1021.11=== S V V V e 2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm 3，含水量为34%，土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先推导公式然后求解）。 解：（1）V V m W V s sat ρρ?+= W S m m m +=Θ S W m m = ω 设1=S m ρω +=∴1V W S S S V m d ρ= Θ W S W S S S d d m V ρρ?=?= ∴1 ()()()()()()3 W S S W S S W W sat cm /87g .1171 .20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+?+-?=++-= +++???? ? ? - = +-++=+???? ???-++= ∴ρωρω ρωρω ρρωρρ ω ρρρωρW S d 有 （2）()3 '/87.0187.1cm g V V V V V V V m V V m W sat W V S sat W V W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-= ρρρρρρρρρ （3）3''/7.81087.0cm kN g =?=?=ργ 或 3 ' 3/7.8107.18/7.181087.1cm kN cm kN g W sat sat sat =-=-==?=?=γγγργ 2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3，含水量9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干
《土力学》第五章练习题及答案 第5章土的压缩性 一、填空题 1.压缩系数a1－2数值越大，土的压缩性越，a1－2≥的土为高压缩 性土。 2.考虑土层的应力历史，填方路段的地基土的超固结比比1 ，挖方路段的地基土超固结比比1 。 3.压缩系数越小，土的压缩性越，压缩模量越小，土的压缩性越。 4.土的压缩模量是土在条件下应力与应变的比值，土的变形模量是土在 条件下应力与应变的比值。 二、名词解释 1. 土的压缩性 2.先期固结压力 3.超固结比 4.欠固结土 三、单项选择题 1.在下列压缩性指标中，数值越大，压缩性越小的指标是： （A）压缩系数 （B）压缩指数 （C）压缩模量 （D）孔隙比 您的选项（） 2.两个性质相同的土样，现场载荷试验得到变形模量E0和室内压缩试验得到压缩模量E S之间存在的相对关系是： （A）E0=E S （B）E0＞E S （C）E0≥E S （D）E0＜E S 您的选项（） 3.土体压缩变形的实质是： （A）土中水的压缩 （B）土中气的压缩 （C）土粒的压缩 （D）孔隙体积的减小 您的选项（） 4.对于某一种特定的土来说，压缩系数a1－2大小： （A）是常数 （B）随竖向压力p增大而曲线增大 （C）随竖向压力p增大而曲线减小 （D）随竖向压力p增大而线性减小 您的选项（） 5.当土为超固结状态时，其先期固结压力ｐC与目前土的上覆压力ｐ1＝γh的关系为： （A）ｐC＞ｐ1 （B）ｐC＜ｐ1 （C）ｐC=ｐ1
（D）ｐC=0 您的选项（） 6.根据超固结比OCR，可将沉积土层分类，当OCR ＜1时，土层属于： （A）超固结土 （B）欠固结土 （C）老固结土 （D）正常固结土 您的选项（） 7.对某土体进行室内压缩试验，当法向应力p1＝100kPa时，测得孔隙比e1＝0.62，当法向应力p2＝200kPa时，测得孔隙比e2＝0.58，该土样的压缩系数a1－2、压缩模量E S1－2分别为：（A） 0.4MPa－1、4.05MPa （B）－0.4MPa－1、4.05MPa （C） 0.4MPa－1、3.95MPa （D）－0.4MPa－1、3.95MPa 您的选项（） 8.三个同一种类的土样，如果重度 相同，含水量w不同，w甲＞w乙＞w丙，则三个土样的压缩性大小满足的关系为： （A）甲＞乙＞丙 （B）甲＝乙＝丙 （C）甲＜乙＜丙 （D）甲＜丙＜乙 您的选项（） 第5章土的压缩性 一、填空题 1.高、0.5MPa－1 2.小、大 3.低、高 4.有侧限、无侧限 二、名词解释 1.土的压缩性：土体在压力作用下，体积减小的特性。 2.先期固结压力：指天然土层在历史上所受到的最大固结压力。 3.超固结比：先期固结压力与现有覆盖土重之比。 4.欠固结土：先期固结压力小于现有覆盖土重的土层。 三、单项选择题 1. 正确答案：（C） 提示：土的压缩性指标包括压缩系数、压缩指数和压缩模量，压缩系数、压缩指数数值越大，压缩性越大，压缩模量与压缩系数成反比关系，因此，压缩模量数值越大，压缩性越小。2. 正确答案：（D） 提示：土在无侧限条件下根据现场载荷实验测得的变形模量E0比有侧限条件下室内压缩实验测得的压缩模量E S数值小。 3. 正确答案：（D） 提示：土在荷载作用下，体积减小的特性称为压缩。由于土粒、土中水和土中气的本身压缩量微小，可以忽略不计，所以在荷载作用下，土体体积的减小等于孔隙中水和气排出的体积。 4. 正确答案：（A） 提示：压缩系数a1-2是压缩曲线上压应力由p1＝100Kpa、p2＝200Kpa两点所连直线的斜率，对于某一种特定的土来说，压缩系数a1-2是常数，但随着荷载的增大，压缩系数a曲线减小。
土力学 1-1 解： (1) A 试样 100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22 301060()0.317 1.610.0830.928 c d C d d ===? (1) B 试样 100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.0066 4.40.0015u d C d === 22 301060()0.0030.910.00150.0066 c d C d d ===? 1-2 解： 已知：m = S m = S G = 饱和 ∴ r S =1 又知：w S m m m =-= (1) 含水量 w S m m ω== 4.7 10.6 ==% (2) 孔隙比 0.443 2.7 1.201.0 S r e G S ω?= = = (3) 孔隙率 1.20.54554.5%11 1.2 e e η= ===++ (4) 饱和密度及其重度 32.7 1.2 1.77/11 1.2 S sat w G e g cm e ρρ++= ==++ 31.771017.7/sat sat g kN m γρ=?=?= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g kN m γρ=?=?= (6) 干密度及其重度 32.7 1.0 1.23/11 1.2 S w d G g cm e γρ?===++ 31.231012.3/d d g kN m γρ=?=?= 1-3 解： 31.60 1.51/110.06 d g cm ρρω= ==++
《土力学》第一章习题集及详细解答 第1章土的组成习题及答案 一．填空题 1.根据土的颗粒级配曲线，当颗粒级配曲线较时表示土的级配良好。 2.工程中常把的土称为级配良好的土，把的土称为级配均匀的土，其中评价指标叫。 3.不同风化作用产生不同的土，风化作用有、、。 4. 粘土矿物基本上是由两种原子层(称为晶片)构成的，一种是，它的基本单元是Si —0四面体，另一种是，它的基本单元是A1—OH八面体。 5. 不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cu＝、Cc＝。 6. 砂类土样级配曲线能同时满足及的土才能称为级配良好的土。 7. 土是的产物，是各种矿物颗粒的集合体。土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的和。 8. 土力学是利用一般原理和技术来研究土的物理性质以及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其规律一门科学。 9.最常用的颗粒分析方法有法和法。 10. 著名土力学家的《土力学》专著问世，标志着现代土力学的开始。 二，选择题 1．在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力。这种附加应力性质主要表现为( c ) (A)浮力； (B)张力； (C)压力。 2．对粘性土性质影响最大的是土中的( c )。 (A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。 3．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( d )。 (A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。 4．下列粘土矿物中，亲水性最强的是(c )。（2005年注册土木工程师（岩土）职业资格考试题，三峡大学2006年研究生入学考试试题） (A)高岭石； (B)伊里石；(C)蒙脱石； (D)方解石。 5.毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？( c ) (A)粘土颗粒电场引力作用； (B)孔隙水压力差的作用 (C)水与空气交界面处的表面张力作用。 6.土的可塑性范围与比表面大小有关，下列说法正确的是（a ） (A)粘土的比表面比砂土大，所以可塑性范围大 (B)粘土的比表面比砂土小，所以可塑性范围大
第五章 5-1 当一土样遭受一组压力（1σ,3σ)作用,土样正好达到极限平衡。如果此时，在大小主应力方向同时增加压力?σ，问土的应力状态如何？若同时减少?σ，情况又将如何？ ５-1 解:同时增加?σ时土样进入弹性平衡状态,同时减少?σ时土样破坏。(应力圆大小不变，位置移动。注意不要用τm ａｘ和ｓ进行比较。） 5－2 设有一干砂样置入剪切合中进行直剪试验，剪切合断面积为6０cm 2,在砂样上作用一垂直荷载900Ｎ,然后作水平剪切,当水平推力达300N 时,砂样开始被剪破。试求当垂直荷载为1８00N 时,应使用多大的水平推力砂样才能被剪坏？该砂样的内摩擦角为多大?并求此时的大小主应力和方向。 5-２ 解:砂土，ｃ＝0,所以:N 600900 1800 300121 22 1 21=?==? =N N T T T T N N 此时, ?=??? ??=???? ??=??? ? ? ?==??==--43.181800600arctan arctan arctan kPa 10010 6010600224 3 2N T A T f f σ τ?τ 应力圆半径: kPa 4.10543.18cos 100 cos =? = = ? τf r 圆心坐标： ()kPa 4.33343.18sin 4.105sin 21 31=? ==+?σσr kPa 0.2284.1054.333kPa 8.4384.1054.33331=-==+=∴ σσ 由应力圆知，大主应力作用面与剪破面的夹角为：?=+?=2.542/45?α 5-4 设有一含水量较低的黏性土样作单轴压缩试验，当压力加到90kP ａ时，黏性土样开始破坏，并呈现破裂面,此面与竖直线呈３5°角,如图５-39。试求其内摩擦角ｊ及黏聚力c 。
《土力学》第五章习题集及详细解答 第5章土的压缩性 一填空题 1．压缩系数= ，表示压力范围= ，= 的压缩系数，工程上常用评价土的压缩性的高低。 2．可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有、 、和。 3．天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力称为。 4．据前期固结压力，沉积土层分为、 、三种。 5．在研究沉积土层的应力历史时，通常将 与之比值定义为超固结比。二选择题 1．评价地基土压缩性高低的指标是（） (A)压缩系数；(B)固节系数；(C)沉降影响系数； (D)参透系数 2．若土的压缩曲线（e-p曲线）较陡，则表明（） (A)土的压缩性较大 (B)土的压缩性较小 (C)土的密实度较大 (D)土的孔隙比较小 3．固结实验的排水条件为（） (A)单面排水； (B)双面排水；(C)不排水； (D)先固结，后不排水 4．在饱和土的排水固结过程中，若外载荷不变，则随着土中有效应力（） (A)孔隙水压力u相应的增加；(B)孔隙水压力u相应的减少(C)总应力δ相应增加；(D)总应力δ相应减少5．无黏性土无论是否饱和，其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏性土（）
(A)长得多； (B)短得多；(C)差不多； (D)有时更长，有时更短 6．在饱和土的排水固节过程中，通常孔隙水压力u与有效力将发生如下的变化（） (A)u不断减少，不断增加；(B)u不断增加，不断减少(C)u与均不断减少；(D)u与均不断增加 7．土体产生压缩的时（） (A) 土中孔隙体积减少,土粒体积不变；(B)孔隙体积和土粒体积均明显减少 (C)土粒和水的压缩量均较大；(D)孔隙体积不变8．土的变形模量可通过（）实验来测定。 (A)压缩； (B)载荷；(C)渗透； (D)剪切； 9．土的e-p曲线愈平缓，说明（） (A)压缩模量愈小； (B)压缩系数愈大(C)土的压缩性愈低；(D)土的变形愈大10．若土的压缩系数a1-2=0.1MPa-1,则该土属于（） (A)低压缩性土； (B)中压缩性土；(C)高压缩性土； (D)低灵敏土 11．已知土中某点的总应力，孔隙水压力，则有应力等于（） (A)20kPa ；(B)80kPa；(C)100kPa；(D) 120kPa 12．下列说法中，错误的是（） (A)土在压力作用下体积会减小 (B)土的压缩主要是土中孔隙体积的减少 (C)土的压缩所需时间与土的透水性有关 (D)土的固结压缩量与土的透水性有关 13．土的压缩性指标包括（） (A)a,Cc,Es,E0；(B)a,Cc,Es,e ；(C)a,Cc,E0,e ；（Ｄ）a,Es,Eo, 14．土的压缩模量越大，表示（） (A)土的压缩性越高；(B)土的压缩性越低(C)e-p曲线越陡；(D)e-lgp曲线越陡15．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)载荷试验允许土体排水
1. 某矿井黏土试样，高75mm ，直径37.5mm ，在三轴仪内以围压σ3 =100kPa 充分固结， 测得排水量为1.0cm 3。关闭排水阀，增加围压至200kPa ，此时土样内孔隙水压上升至86kPa ，试确定孔隙水压力系数B 。然后维持σ3不变，增加σ1到356kPa ，测得孔隙水压力为u = 140 kPa ，土样轴向压缩量1.5mm ，试确定孔隙压力系数A ，及此时的轴向应变？ 解：（1）31σ?=?B u ，即86.0100 8631==??=σu B （2）)(312σσ?-?=?AB u ，由B=0.86 3 034.0) 200356(86.086140)(312=-?-=?-??=σσB u A 02.075 5.1==?= H H z ε 2. 某饱和砂土试样进行三轴试验，在围压σ3 = 50kPa 下加轴向压力1σ?=100kPa 时，试样 剪坏，试求该试样的抗剪强度指标。 解：解：因为是沙土试样，c=0 故)2/45(tan 231?σσ+?= 5.250/051)2/45(tan 2==+?? .30=? 3. 某饱和砂土C′=0，φ′=30°，试计算σ3 = 350kPa 时不排水强度C u 和内摩擦角φcu （假定 破坏时的孔隙压力系数A f =0.8）。 解：按照饱和土不固结不排水 来算，0cu =? 0='C ，?='30?，3503=δ，8.0=f A 又32 31323045tan σσσ'=??? ? ??+'='?? 由()31σσ-=?f A u ，u ?-=11σσ‘，u ?-=33σσ’ 由上式解得KPa 6191=σ KPa 5.1342 C 31u =-=σσ 4. 从某地基中取黏土样进行三轴试验，获得强度指标：黏聚力C′=35kPa ，内摩擦角φ′=28°,地基内某点大有效主应力为σ1′= 250kPa ，求这点的抗剪强度值。
重要提示：以下情况作业将被驳回 1）以附件形式提交答案； 2）作业成绩不到60分。 选择题 5-1对非高压缩性土，分层总和法确定地基沉降计算深度z n的标准是()。 A.σ c≤0.1σ zB.σ c≤0.2σ z C.σ z≤0.1σ cD.σ z≤0.2σ c 5-2薄压缩层地基指的是基底下可压缩土层的厚度H与基底宽度b的关系满足（）。 A.H≤0.3b B.H≤0.5b C.H≤b D.H≥b 5-3超固结比OCR> 1的土属于()。
A.正常固结土 B.超固结土 C.欠固结土 D.非正常土 5-4饱和黏性土层在单面排水情况下的固结时间为双面排水时的()。 A. l倍 B. 2倍 C. 4倍 D. 8倍 5-5某黏土地基在固结度达到40%时的沉降量为100mm，则最终固结沉降量为（）。 A. 400mm B. 250mm C. 200mm D. l40mm 5-6对高压缩性土，分层总和法确定地基沉降计算深度z n的标准是()。 A.σ c≤0.1σ zB.σ c≤0.2σ z C.σ z≤0.1σ cD.σ z≤0.2σ c
5-7计算时间因数T v时，若土层为单面排水，则式中的H取土层厚度的()。 A.一半 B. 1倍 C. 2倍 D. 4倍 5-8计算地基最终沉降量的规范公式对地基沉降计算深度z n的确定标准是()。 A.σ z≤0.1σ cB.σ z≤0.2σ c 0.025 C.s n s D.s0.015 s ini i1i 1 nn 5-9计算饱和黏性土地基的瞬时沉降常采用()。 A.分层总和xx B.规范公式
C.弹性力学公式 5-10采用弹性力学公式计算地基最终沉降量时，式中的模量应取()。 A.变形模量 B.压缩模量 C.弹性模量 D.回弹模量 5-11采用弹性力学公式计算地基瞬时沉降时，式中的模量应取()。 A.变形模量 B.压缩模量 C.弹性模量 D.回弹模量 5-12当土处于正常固结状态时，其先期固结压力p c与现有覆盖土重p 1的关系为()。 A.p c>p 1B.p c=p 1 C.p c
《土力学》第五章习题集及详细解答第5章土的压缩性 一填空题 1．压缩系数= ，表示压力范围= ，= 的压缩系数，工程上常 用评价土的压缩性的高低。 2．可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有、、和。 3．天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力称为。 4．据前期固结压力，沉积土层分为、、三种。 5．在研究沉积土层的应力历史时，通常将与之比值定义为超固结比。二选择题 1．评价地基土压缩性高低的指标是（） (A)压缩系数；(B)固节系数；(C)沉降影响系数；(D)参透系数 2．若土的压缩曲线（e-p曲线）较陡，则表明（） (A)土的压缩性较大(B)土的压缩性较小 (C)土的密实度较大(D)土的孔隙比较小 3．固结实验的排水条件为（） (A)单面排水；(B)双面排水；(C)不排水；(D)先固结，后不排水 4．在饱和土的排水固结过程中，若外载荷不变，则随着土中有效应力（） (A)孔隙水压力u相应的增加；(B)孔隙水压力u相应的减少 (C)总应力δ相应增加；(D)总应力δ相应减少 5．无黏性土无论是否饱和，其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏性土（）(A)长得多；(B)短得多；(C)差不多；(D)有时更长，有时更短 6．在饱和土的排水固节过程中，通常孔隙水压力u与有效力将发生如下的变化（）(A)u不断减少，不断增加；(B)u不断增加，不断减少 (C)u与均不断减少；(D)u与均不断增加 7．土体产生压缩的时（） (A) 土中孔隙体积减少,土粒体积不变；(B)孔隙体积和土粒体积均明显减少 (C)土粒和水的压缩量均较大；(D)孔隙体积不变 8．土的变形模量可通过（）实验来测定。 (A)压缩；(B)载荷；(C)渗透；(D)剪切； 9．土的e-p曲线愈平缓，说明（） (A)压缩模量愈小；(B)压缩系数愈大 (C)土的压缩性愈低；(D)土的变形愈大 10．若土的压缩系数a1-2=0.1MPa-1,则该土属于（） (A)低压缩性土；(B)中压缩性土；(C)高压缩性土；(D)低灵敏土 11．已知土中某点的总应力，孔隙水压力，则有应力等于（ ） (A)20kPa ；(B)80kPa；(C)100kPa；(D)120kPa 12．下列说法中，错误的是（） (A)土在压力作用下体积会减小 (B)土的压缩主要是土中孔隙体积的减少
第五章 思考题与习题 思考题 5.1 什么是土的抗剪强度？试举出一种常用的破坏理论及其抗剪强度参数。 答：土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。 常用的破坏理论有莫尔—库伦准则，强度包线的关系式为C f +=φστtan ，破坏面在与最大主应力面夹角为2/45φα+°=f 的面上。相应的抗剪强度参数为粘聚力C ， 内摩擦角φ。 5.2 何谓密砂的剪胀特性？密砂的垂直应变—体应变关系曲线有何特点？ 答：密砂随着剪切应力的增加产生体积膨胀的现象叫做剪胀。密砂受剪时，先剪缩后剪胀，其垂直应变—体应变关系曲线形状如图1所示。 图1 密砂的垂直应变-体应变关系曲线图 5.3 根据不同的固结排水条件剪切试验分成哪几种类型？对同一饱和土样，采用不同的试验方法时，其强度指标C、φ相同吗？为什么？ 答：根据固结及剪切时允不允许排水，剪切试验可分为不固结不排水试验（UU 试验）、固结不排水试验（CU 试验）、固结排水试验（CD 试验）。 采用不同的试验方法所得强度指标C 、φ不相同。对同一饱和试样，有u cu d φφφ>>， d cu u C C C >>。因为排水条件不同，产生的孔隙水压力就不同，从而有效应力也不同。而土体的强度是由有效应力决定的，因此得到的不同的强度指标。 5.4 在粘土地基上修建建筑物，从土方开挖到结构施工完毕，何时最危险？ 答：土方开挖时，粘土地基由于约束应力解除，渐渐吸水膨胀（雨水或地下水等），强度降低，结果会越来越危险，是“长期稳定”问题，即挖方工程完工后经过最长时间是最危险的。而结构施工时的快速加荷属于“短期稳定”问题，只要加荷后地基没有破坏，地基土在荷载
第四、五章土的压缩性和地基沉降计算 一、名词释义 1. 角点沉降系数 2.地基沉降计算深度 3.压缩性 4.固结 5.压缩曲线 6.压缩系数 7.压缩指数 8.压缩模量 9.变形模量10.地基最终沉降量11.应力比法12.平均附加应力系数13.变形比法14.前期固结压力15.正常固结土16.超固结土17.欠固结土18.超固结比19.原始压缩曲线20.有效压力21.固结度22.次固结23.瞬时沉降24.固结沉降25.次固结沉降26.次固结系数 二、填空题 1．在地基沉降计算的弹性力学公式中，沉降影响系数主要按____、基础底面形状及计算点的位置确定。 2．从其含义是否相同来说，角点沉降系数和角点沉降影响系数是____。 3．计算地基沉降的分层总和法分为线性变形分层总和法与——两大类。 4．在相同的压力作用下，饱和粘性土压缩稳定所需时间t1与饱和砂土压缩稳定所需时间t2的关系是_____。 5．侧限压缩试验时，先用_____切取保持天然结构的原状土样，然后置于刚性护环内进行实验。 6．压缩曲线可按两种方式绘制，一种是采用普通直角坐标绘制的e—p曲线，另一种是采用半对数直角坐标绘制的_____曲线。 7．实际工程中，土的压缩系数根据土原有的自重应力增加到——这一压力变化区间来确定。8．评判土的压缩性类别时，采用的指标是____。 9．若土的初始孔隙比为0.8，某应力增量下的压缩系数为0.3MPaˉ。，则土在该应力增量下的压缩模量等于____。 10．某薄压缩层天然地基，其压缩层土厚度2m，土的天然孔隙比为0.9，在建筑物荷载作用下压缩稳定后的孔隙比为.8，则该建筑物最终沉降量等于____。 11．采用变形比法确定地基沉降计算深度时，需由基底下初步拟定计算深度处向上取规范规定的计算厚度进行验算，计算厚度根据_____确定。 12．按照土体前期固结压力与现有自重应力的关系，可将土分为正常固结土、____和____ 三大类。 13．采用单向压缩分层总和法计算地基沉降时，通常根据室内压缩试验曲线确定压缩性指标，若考虑应力历史对地基沉降的影响，则应根据_____确定压缩性指标。 14．从应力转化的观点出发，可以认为饱和土的渗透固结无非是：在有效应力原理控制下，土中孔隙压力消散和_____相应增长的过程。 15．已知土单元体体积为dxdydz，土的初始孔隙比为e，则土单元孔隙体积随时间的变 化率为____。 16．根据饱和土固结渗流的连续条件，土单元体在某时t的水量变化应等于同一时间t 该单元体中_____的变化量。 17．太沙基一维固结理论采用的土的应力一应变关系是______条件下的应力一应变关系。18．对于同一饱和均质土层的双面排水一维固结情况，若起始孔隙水压力沿土层厚度方向成梯形分布，经历时间布的t时的固结度为Uz1;若起始孔隙水压力沿土层厚度方向是均布的,经历时间t时的固结度为Uz2。，则在土透水系数和压缩系数取为恒值情况下Uz1和Uz2 的关系是____。 19．在其他条件相同的情况下，固结系数增大，则土体完成固结所需时间的变化是____。
? 1-1拟在一种砂土上进行各种应力路径的三轴试验，施加的各向等压应力都是 σc =100kPa ，首先完成了常规三轴压缩试验（CTC ），当时，试样破坏。根据莫尔－库仑强度理论，试预测在CTE 、TC 、TE 、RTC 和RTE 试验中试样破坏时与各为多少？CTE 、TC 、TE 、RTC 、RTE 试验中的应力条件-两个未知数，两个方程。莫尔－库仑强度理论：c ＝0；σ1/σ3=3.809（1） ? CTC ： σc = σ3=100kPa （2－1） ? CTE （三轴挤长）： σa =σ3=100kPa （2－2） ? RTC （减压三轴压缩） : σa =σ1=100kPa （2－3） ? RTE （减载三轴伸长） ： σc = σ1=100kPa （2－4） ? TC （p=c 三轴压） ：2σ3＋ σ1=300kPa （2－5） ? CTE （p=c 三轴伸） ： ? 答案 σ3＋ 2σ1=300kPa （2－6）CTE ： σ3= 100 kPa σ1-σ3 =208.9 kPa TC ： σ3= 58.95 kPa σ1-σ3 =123.15 kPa TE ：σ3= 41.8 kPa σ1-σ3 =87.3 kPa RTC ：σ3= 32.4 kPa σ1-σ3 =67.6 kPa RTE ： σ3= 32.4 kPa σ1-σ3 =67.6 kPa 1-4解析，应力 推导公式 1-5答案： 567天，U ＝94％；n=100，U ＝99％－时间？ 2222(1)31()()1()1(2)(3)1(4)331(5)3(6)(7)y x z x z x y x z x x x z x y x b b ctg z y q b b b b z q z b b y b z p z y b p z z y σσσσθσσσσσσσσσσσσ-'=-'='+=-=-''''=-+-=-+=''-+'=--='+=-=+=+2 21000028194%0.0046100,1000080.01, 2.3t v v t U e c t T H n t e t h ββπβπ -=??→=-====