土力学与地基基础
实验指导书
Mechanics of soil and the foundation engineering
莫瑞蒋仓兰主编
宋军伟主审
江西蓝天学院土木工程学院
前言
本试验指导书适用于土木工程、港口航道与海岸工程、水利水电等专业的本科生、研究生使用。
本试验是《土力学》课程的重要实践教学环节。该试验指导书包括以下内容：土的密度试验、含水量试验、颗粒分析试验、液限和塑限试验、土的压缩试验、击实试验、直接剪切试验、三轴试验等试验项目，通过上述试验可以让学生熟悉各种仪器设备在试验项目中的使用方法，锻炼学生的试验基本技能，掌握试验内容和试验的基本方法，培养学生的动手能力及综合分析问题和解决问题的能力，使学生知道为什么要做这些试验，试验参数在工程设计和施工中如何应用，为今后的实际工程设计、施工和研究工作奠定了坚实的基础。
本指导书主要依据中华人民共和国行业标准《公路土工试验规程》JTJ051-93和ＪＴＧＥ４０－２００７，中华人民共和国国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021-2001、中华人民共和国行业标准《公路工程地质勘察规范》JTJ 064-98等国家和行业标准，并结合工程实践经验及教材特点编制而成。
本指导由土木工程学院莫瑞、蒋仓兰主编，宋军伟主审，本书适用于土木工程专业本科，根据本专业的特点，在内容上取舍。
目录
第一部分教学试验注意事项 (1)
第二部分实验 (3)
实验一土的密度试验 (3)
实验二土的含水量试验 (4)
实验三土的颗粒分析试验 (5)
实验四土的液限塑限试验 (8)
实验五土的固结压缩试验 (11)
实验六土的直接剪切试验 (14)
实验七土的三轴压缩试验 (17)
实验八土的击实试验 (21)
第一部分教学实验注意事项
为确保实验顺利进行，达到预定的实验目的，必须做到下列几点：
一、作好实验前的准备工作：
1．预习实验指导书，明确本次实验的目的、方法和步骤。
2．弄清与本次实验有关的基本原理。
3．对实验中所用到的仪器、设备实验前应事先阅读有关仪器的使用说明。
4．必须清楚地知道本次试验需记录的数据项目及数据处理的方法，并事前作好记录表格。
5．除了解实验指导书中所规定的实验方案外，亦可多设想一些其它方案。
二、遵守实验室的规章制度：
1．实验时应严肃认真，保持安静。
2．爱护设备及仪器，并严格遵守操作规程，如发生故障应及时报告。
3．非本实验所用的设备及仪器不得任意动用。
4．实验完毕后，应将设备和仪器擦试干净，并恢复到原来正常状态。
三、认真做好实验：
1．注意听好教师对本次实验的讲解。
2．清点实验所需设备，仪器及有关器材，如发现遗缺，应及时向教师提出。
3．实验时，应有严格的科学作风，认真细致地按照实验指导书中所要求的实验方法与步骤进行。
4．对于带电或贵重的设备及仪器，在接线或布置后应请教师检查，检查合格后，才能开始实验。
5．在实验过程中，应密切观察实验现象，随时进行分析，若发现异常现象，
应及时报告。
6．记录下全部测量数据，以及所用仪器的型号及精度、试件的尺寸、量具的量程等。
7．教学实验是培养学生动手能力的一个重要环节，因此学生在实验小组中虽有一定的分工，但每个学生都必须自己动手，完成所有的实验环节。
8．学生在完成试验全部规定项目后，经教师同意可进行一些与本实验有关的其它实验。
9．实验记录需要教师审阅签字，若不符合要求应重做。
四、写好实验报告
实验报告是实验的总结，通过写实验报告，可以提高学生的分析能力，因此实验报告必须由每个学生独立完成，要求清楚整洁，并要有分析及自己的观点。实验报告应具有以列基本内容：
1．实验名称、实验日期、实验者及同组人员。
2．实验目的。
3．实验原理、方法及步骤筒述。
4．实验所用的设备和仪器的名称、型号。
5．实验数据及处理。
6．对实验结果的分析讨论。
第二部分实验
实验一土的密度试验
一、实验目的
测定土在天然状态下单位体积的质量。
二、实验设备和器材
1．符合规定要求的环刀，（内径6~8mm,高2~3mm）；
2．精度为0.01g的天平；
3．其他：切土刀，凡士林等。
三、实验方法和步骤
1、测出环刀的容积V，在天平上称环刀质量m1。
2、取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。
3、环刀取土：在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀刃口向下放在土样上，随即将环刀垂直下压，边压边削，直至土样上端伸出环刀为止。将环刀两端余土削去修平（严禁在土面上反复涂抹），然后擦净环刀外壁。
4、将取好土样的环刀放在天平上称量，记下环刀与湿土的总质量m2。
5、计算土的密度
四、试验要求
1、密度试验应进行2次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g/cm3，取两次试验结果的算术平均值；
2、密度计算准确至0.01 g/cm3
实验二土的含水量试验
一、实验目的
用烘干法测定土的含水率
二、实验仪器、设备
1．烘箱：采用电热烘箱；。
2．天平：称量200g,分度值0.01g；
3．其他：干燥器，称量盒。
三、实验方法和步骤。
1、取代表性试样，粘性土为15~30g，砂性土、有机质土为50g，放入质量
为m
0的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土加盒总质量m
1
，精确至0.01g。
2、打开盒盖，将试样和盒放入烘箱，在温度105~110℃的恒温下烘干。烘
干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土不得少于8小时；砂类土不得少于6小时；对含有机质超过10%的土，应将温度控制在65~70 ℃的恒温下烘至恒量。
3、将烘干后的试样和盒取出，盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温，称干土
加盒质量为m
2
，精确至0.01g。
四、试验数据整理
计算土的含水量：
五、实验要求
1．计算准确至0.1%；
2．本试验需要进行2次平行测定，取其算术平均值，允许平行差值应不大于1.0%。
实验三土的颗粒分析试验
一、实验目的
1 测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数，借以明了颗粒大小分布及级配组成。
2 供土分类及概略判断土的工程性质及作建筑材料用。
二、试验内容
对粒径大于0.075mm且粒径大于2mm的颗粒不超过总质量的10%的无粘性土用标准细筛进行筛分试验。
三、实验仪器和设备
1 标准细筛：孔径为2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm、底盘；
2 电子天平：称量200g，感量0.01g；称量1000g，感量0.1g；
3 摇筛机、恒温烘箱；
4其他：毛刷、匙、瓷盘、瓷杯、白纸。
四、实验方法与步骤
1 取有代表性的风干土样或烘干冷却至室温的土样200～500g，称量准确至0.1g。
2 将标准细筛依孔径大小顺序叠好，孔径大的在上，最下面为底盘，将称好的土样倒入最上层筛中，盖好上盖。进行筛析。标准细筛放在摇筛机上震摇与约10分钟左右。
3 检查各筛内是否有团粒存在，若有则碾散再过筛。
4 由最大孔径筛开始，将各筛取下，在白纸上用手轻叩摇晃，如有土粒漏下，应继续轻叩摇晃，至去土粒漏下为止。漏下的砂粒应全部放入下级筛内。逐次检
查至盘底。
5 并将留在各筛上的土样分别分别倒在白纸上，用毛刷将走色中砂粒轻轻刷下，再分别倒入瓷杯内，称量准确至0.1g 。
6 各细筛上及底盘内砂土质量总和与筛前称量的砂土样总质量之差不得大于1%。
五、试验数据整理
1 按下式计算小于某粒径的试样质量占总质量的百分数：
B A
m m x =×100%
式中 x —小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数（%）；
m A —小于某粒径的试样质量（g ）；
m B —用标准细筛分析时所取的试样质量（g ）。
2 以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数为纵坐标，以粒径（mm ）为对数横坐标，绘制颗粒大小分布曲线。
3 计算级配指标
①按下式计算颗粒大小分布曲线的不均匀系数：
10
60d d C u =
式中 Cu —不均匀系数； d 60—限制粒径，在粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的60%的 粒径；
d 10—有效粒径，在粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的10%的 粒径。
②按下式计算颗粒大小分布曲线的曲率系数：
1060230d d d C c
式中 Cc —曲率系数；
d 30—在粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的30%的粒径。
4 对试样土料分类并作出级配良好与否的判断
依据土的分类标准对土样进行分类，定名为粗砂、中砂、细砂、粉砂等； 当颗粒大小分布曲线的Cu ≥5且Cc =1～3 ，则级配良好，否则为级配不良。
实验四土的液限、塑限试验
一、实验目的
1了解细粒土界限含水量的特征、定义及测定方法。液性界限（ωL）是细粒土从塑性状态转变为液性状态的界限含水量，简称液限；塑性界限（ωP）是细粒土从半固体状态转变为塑性状态的界限含水量，简称塑限。
2测定土的液、塑限，用以计算土的塑性指数和液性指数，作为细粒土分类及估计地基土承载力的一个依据。供设计、施工使用。
二、试验方法
在实验室中，液限
（ωL）通常采用锥式液
限仪测定；塑限（ωP）
通常采用搓条法测定。
目前工程中常用液、塑
限联合测定仪一起测定
粘性土的液限和塑限，
本次试验采用液、塑限
联合测定仪法，如图。
三、实验仪器、设备
1．液塑限联合测定
仪：圆锥仪、读数显示；
2．试样杯：直径40—50mm，高30—40mm；
3．天平：称量200g ，分度值0.01g ；④其他：烘箱、干燥器、铝盒、调土刀、孔径0.5mm 的筛、凡士林等。
四、测试方法、步骤
1．当采用天然含水量的土样时，应剔除大于0.5mm 的颗粒，然后分别按接近液限、塑限和二者之间状态制备不同稠度的土膏，静置湿润。静置时间可视原含水量的大小而定。当采用风干土样时，取过0.5mm 筛的代表性土样约200g ，分成3份，分别放入3个盛土皿中，加入不同数量的纯水，使分别接近液限、塑限和二者中间状态的含水量，调成均匀土膏，然后放入密封的保湿器中，静置24小时。
2．将制备好的土膏用调土刀调拌均匀，密实地填入试样杯中，应使空气逸出。高出试样杯的余土用刮土刀刮平，随即将试样杯放在仪器底座上。
3．取圆锥仪，在锥体上涂以薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪。
4．调节屏幕准线，使初读数为零。调节升降座，使圆锥仪锥角接触试样面，指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样内，经5秒后立即测读圆锥下沉深度。
5．取下试样杯，然后从杯中取10g 以上的试样2个，测定含水率。
6．按（2）-（5）的步骤，测试其余2个试样的圆锥下沉深度和含水率。
五、试验数据整理
1、计算含水量
2、绘制圆锥下沉深度h 与 含水量w 的关系曲线
⑴三点连一条直线。
%100*1???
? ??-=s m m w
⑵当三点不在一直线上，通过高
含水量的一点分别与其余两点连成
两条直线，在圆锥下沉深度为2mm
处查得相应的含水量，当两个含水量
的差值小于2%，应以该两点含水量
的平均值与高含水量的点连成一线。
⑶当两个含水量的差值大于或
等于2%时，应补做试验。
3、确定液限、塑限
在圆锥下沉深度h 与含水量w 关系图上，查得下沉深度为17mm 所对应的含水量为液限w L ；查得下沉深度为2mm 所对应的含水量为塑限w P ，以百分数表示，取整数。
4、计算塑性指数和液性指数
塑性指数：
液性指数：
六、试验要求
1．计算准确至0.1%；
2．本试验需要进行2次平行测定，取其算术平均值，允许平行差值应不大于1.0%。
P
L P w w I -=P
P
L I w w I -=
实验五土的固结压缩试验
一、实验目的
1、测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形与压力的关系，或孔隙比与压力的关系，变形与时间的关系。
2、由测得的各关系曲线计算土的压缩系数av、压缩模量Es、压缩指数Cc、回弹指数Cs、固结系数Cv、地基的渗透系数k及土的先期固结压力Pc等，测定项目视工程需要而定。
3、利用压缩试验所得的参数计算地基基础的变形量，预估地基承载力。
二、实验设备、仪器
1、压缩固结仪：由环刀、护环、透水板、加压上盖、量表架等组成；
2、加压设备：采用量程为5～10kN的杠杆式加压设备；
3、变形量测设备：百分表量程10mm，分度值为0.01mm；
4、其他：快速烘箱（300°C～350°C）、电子天平（称量1000g，感量0.01g）、测容重用环刀、刮土刀、钢丝锯、铝盒、玻璃板、秒表、凡士林、盛水盆、滤纸等。
三、试验步骤
1、按要求取原状样或制备扰动土样。
2、取环刀样，测试验前的密度与含水量。
3、取压缩仪内的环刀，内壁擦抹凡士林使其光滑少摩擦。环刀刃口向下对准制备的圆柱土样中心，慢慢垂直下压且边压边削土样，使土样成锥台形。直至土样伸出环刀顶面为止，将环刀两边余土削去修平，擦净环刀外壁。
4、在压缩容器内放置透水石、滤纸和下护环，将带有环刀的试样小心装入护环，然后在环刀试样上放薄滤纸、上护环、透水板和加压盖板，置于加压框架下，并对准加压杆，使加压杆与加压盖板中心凹槽对正。
5、安装百分表，为保证试样与仪器上下各部分之间接触良好，应施加1kPa 的预压压力，然后调整百分表，使百分度指针归零（表的毫米指针应控制在5～10mm 之间，以保证有足够的量程测定试样的压缩量）。
6、加荷。按50、100、200、400（kpa ）四级荷重加荷，每级荷载历时10分钟，即每级荷重加上10分钟时，记测微表读数一次，然后加下一级荷载，依些类推，直到第四级荷载施加完毕为止。
四、注意事项
1．首先装好试样，再安装量表。在装量表的过程中，小指针需调至整数位，大指针调至零，量表杆头要有一定的伸缩范围，固定在量表架上。
2．压缩容器内放置的透水石、滤纸湿度尽量与试样湿度接近。
3．加荷时，应按顺序加砝码；试验中不要震动实验台，以免指针产生移动。
五、试验数据整理
1、 按下式计算试样的初始孔隙比e 0：
1)01.01(000-ρω+ρ=ωs G e
式中 e 0—土样的初始孔隙比；
Gs —.土粒比重，本实验取Gs =2.7；
ρ0—土样的初始密度（g/cm 3），由试验测定；
ρω—4°C 水的密度，为1 g/cm 3；
ω0—土样的初始含水量（%），由试验测定。
2．计算试样的颗粒（骨架）净高hs
式中：h0 — 试样初始高度（mm ）
3、计算某级压力下变形稳定后的孔隙比e i
式中： e i —某级压力下土样的孔隙比；
∑?h i
— 某级压力下试样高度的累计变形量，mm ； 4、计算某级压力下的压缩系数a i-i+1和压缩模量Es
式中 P i — 某一级荷重值，MPa 。根
据上覆压力确定i ，一般建筑物的上覆压
力在100-200kPa 之间，故取a 1-2来表达图
的压缩系数。
5、作孔隙比e 和压力p 的关系曲线
以孔隙比e 为纵坐标，压力p 为横坐
标，绘制孔隙比与压力的关系曲线。
s e 1h h +＝s
i 0i h h e e ∑?－＝i
1i 1
i i 1p p e e a -+++-－＝i i 1
i s a e 1+-+i i E
＝
实验六土的直接剪切试验
一、试验目的
1、测定土的抗剪强度指标c和Φ，为计算地基承载力、挡墙土压力、验算地基及土坡稳定提供基本参数。
2、了解应变式直接剪切试验测定土的抗剪强度指标的方法。分为：快剪（Q）、固结快剪（CQ）、慢剪（S）三种试验方法。
3、明了直接剪切试验的特点。
二、实验方法
快剪：在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪应力。
固结快剪：在试样上施加垂直压力，待试样排水固结稳定后，快速施加水平剪应力。
慢剪：在试样上施加垂直压力及水平剪应力的过程中，均使试样排水固结。
本次实验内容只进行快剪试验。
三、实验设备
1、应变控制式直剪仪：主要包括：剪切盒（水槽、上剪切盒、下剪切盒），
垂直加压框架，测力环，推动机构，台板，杠杆式加压设备。
2、位移计或百分表：量程5～10mm，分度值0.01mm。
3、环刀：与直剪仪配套的至少3个；内径618mm，高度20mm。
4、其他：削土刀，秒表，玻璃板，推土器，腊纸或塑料膜
四、实验步骤
1、制备土样：制备给定干密度和含水量范围的扰动土样，土样为土样为直径约200mm，高约100mm的土柱。（实际工程中，切取原状土样）。
2、切取土样：用与直剪仪配套的环刀切取土样。环刀刃口向下对准圆柱土样中心，慢慢垂直下压，边压边削切土样使土样成锥台形。直至土样伸出环刀顶面为止，将环刀两边余土削去修平，擦净环刀外壁。
3、安装土样：对准上下剪切盒，插入固定插销。在下盒内放不透水板，在放入，然后用推土器将试样徐徐推入剪切盒内，移去环刀。再顺次放入另一张同直径的蜡纸或塑料膜、上透水石、加压盖板与钢珠。
4、调试仪器：安装加压框架，转动手轮，使上剪切盒前端钢珠刚好与测力环接触。调整测力环百分表读数为零。对需要测记垂直变形量的，安装垂直位移计或百分表。
5、施加垂直压力：转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，调整测力计中的量表读数为零。顺次加上盖板、钢珠压力框架。每组四个试样，分别在四种不同的垂直压力下进行剪切。在教学上，可取四个垂直压力分别为100、200、400kPa。
6、进行剪切：施加垂直压力后，立即拔出固定销钉，开动秒表，以每分钟4～6转的均匀速率旋转手轮（在教学中可采用每分钟6转）。使试样在3～5分钟内剪破。如测力计中的量表指针不再前进，或有显著后退，表示试样已经被剪破。但一般宜剪至剪切变形达4mm。若量表指针再继续增加，则剪切变形应达6mm
为止。手轮每转一圈，同时测记测力计量表读数，直到试样剪破为止。（注：手轮每转一圈推进下盒0.2毫米）。
7、拆卸试样：剪切结束后，吸去剪切盒中的积水，倒转手轮，尽快移去垂直压力、框架、上盖板，取出试样。1、先安装试样，再装量表。安装试样时要用透水石把土样从环刀推进剪切盒里，试验前量表中的大指针调至零。
2、加荷时，不要摇晃砝码；剪切时要拔出销钉
六、 试验数据整理
1、按下式计算各级垂直压力下所测的抗剪强度：
式中：τ f —土的抗剪强度，kPa ；C —测力计
率定系数，kPa/0.01mm ；R —测力计量表最大
读数，或位移4毫米时的 读数(0.01毫米)，
0.01mm 。2、绘制τ～σ曲线以抗剪强度τ为纵
坐标，垂直压力σ为横坐标，绘制抗剪强度τ
与垂直压力σ的关系曲线。根据图上各点，绘
制一条视测的直线。则直线的倾角为土的内摩
擦角Φ，直线在纵坐标轴上的截距为土的粘聚力c 。
CR
f =
τ
实验七土的三轴剪切试验
一、试验目的
三轴剪切试验是在三向应力状态下，测定土的抗剪强度参数的一种剪切试验方法。通常用3～4个圆柱体试样，分别在不同的恒定围压下，施加轴向压力，进行剪切，直至破坏；然后根据极限应力圆包络线，求得抗剪强度参数。
二、实验方法
根据排水条件不同，三轴剪切试验分为不固结不排水试验（UU）、固结不排水剪切(CU)和固结排水试验（CD）。本试验只作部固结不排水剪切试验。
三、实验设备
1、应变控制式三轴剪切仪，由周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力量测系统和主机组成。
2、附属设备：包括击实器、饱和器、切土器、分样器、切土盘、承膜筒和对开圆模。
3、天平：秤量200g，感量0.01g；称量1000g，感量0.1g。
4、橡皮膜：应具有弹性，厚度应小于橡皮膜直径的1/100，不得有漏气孔。
四、试验步骤
1.试样制备（1）本试验需要3～4个试样，分别在不同周围压力下进行试验。
（2）试样尺寸：最小直径为υ35mm，最大直径为υ101mm，试样高度宜为试样直径的2～2.5倍。对于有裂缝、软弱面和构造面的试样，试样直径宜大于60mm。
（3）原状试样制备，应将土切成圆柱形试样，试样两端应平整并垂直于试样轴，当试样侧面或端部有小石子或凹坑时，允许用削下的余土修整，试样切削
《土力学与地基基础》试题、模拟题及答案
《土力学与地基基础》模拟题（一） 一、填空题（每小题1分，共10分） 1、根据地质成因条件的不同，有以下几类土：、、、等等。 2、土的抗剪强度室内试验方法通常有、、三种。 3、天然含水量大于，天然孔隙比大于或等于的粘性土称为淤泥。 4、颗粒分析试验对于粒径小于或等于60mm，大于0.075mm的土，可用测定。 5、当动水压力等于或大于土的有效重度时，土粒处于悬浮状态，土粒随水流动，这种现象称为。 6、单桩竖向承载力的确定，取决于两个方面，一是取决于桩本身的材料强度，二是取决于。 7、等高式大放脚是皮砖一收，两边各收进砖长。 8、符合下列条件者为三级地基（简单地基）： （1）岩土种类单一，均匀，性质变化不大。 （2）。 9、计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的组合计算，且不应计入风荷载和地震作用。 10、根据挡土墙的位移情况与墙后土体的应力状态，土压力可分为主动土压力、被动土压力、三种。其中：最小。 二、选择题（单选，每小题3分，共18分） 1、衡量土的颗粒级配是否良好，常用（）指标判定。 A、不均匀系数 B、含水量 C、标贯击数 D、内摩擦角 2、中心荷载作用的条形基础底面下地基土中最易发生塑性破坏的部位是（） A、中间部位 B、边缘部位 C、距边缘1/4基础宽度的部位 D、距边缘1/3基础宽度的部位 3、对土骨架产生浮力作用的水是（） A、重力水 B、毛细水 C、强结合水D弱结合水 4、如果土的竖向自重应力记为σcz，侧向自重应力记为σcx，则二者关系为（） A、σcz〈σcx B、σcz= σcx C、σcz=K0σcx D、σcx=K0σcz
《算法分析与设计》实验指导书本书是为配合《算法分析与设计实验教学大纲》而编写的上机指导，其目的是使学生消化理论知识，加深对讲授容的理解，尤其是一些算法的实现及其应用，培养学生独立编程和调试程序的能力，使学生对算法的分析与设计有更深刻的认识。 上机实验一般应包括以下几个步骤： （1）、准备好上机所需的程序。手编程序应书写整齐，并经人工检查无误后才能上机。（2）、上机输入和调试自己所编的程序。一人一组，独立上机调试，上机时出现的问题，最好独立解决。 （3）、上机结束后，整理出实验报告。 实验报告应包括： 1）问题分析 2）算法描述 3）运行结果、 4）算法性能分析。 实验一 实验名称：贪心算法应用及设计 实验学时：6学时 实验类型：验证 实验目的： 1.理解贪心算法的基本思想 2.掌握利用贪心算法求解问题的求解步骤 实验容 1.活动选择问题（2学时） 问题描述： 设有11个会议等待安排，用贪心法找出满足目标要求的会议集合，这些会议按结束时间的非减序排列如下表。 实验实现提示： １)数据结构设计： 将会议开始时间存储在数组B中，结束时间存储在数组E中，数组下标为会议的代码。结果存储在数组A中，其元素A[i]==true，表示会议i被选中。 ２）算法： void GreedySelect(int n, struct time B[], struct time E[], bool A[]) { int i,j;
A[1]=true; j=1; i=2; while( i<=n) if (B[i]>=E[j]) { A[i]=true; j=i;} else A[i]=false; } 思考题：证明所得的解是最优解？ 2.单源点最短路径问题。（2学时） 问题描述 如图所示的有向带权图中，求源点0到其余顶点的最短路径及最短路径长度。并对算法进行性能分析。 实现提示 1）数据结构设计： 将图存储在邻接矩阵C中，结点个数为n，源点编号为u, 源点u到其余顶点的最短路径长度存储在dist[],最短路径存储在p[]。 2) 算法 void Dijkstra(int C[n][n], int n,int u,float dist[],int p[]) { bool s[n]; for( int i=1; i<=n; i++) { dist[i]=C[u][i]; s[i]=false; if (dist[i]=∞) p[i]=-1; else p[i]=u; } p[u]=-1; s[u]=true; for( i=1; i<=n; i++) { int temp= ∞; int t=u; for( int j=1;j<=n;j++)
第一部分选择题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．在土中对土颗粒产生浮力作用的是 ( C ) A．强结合水 B．弱结合水 C．毛细水 D．重力水 2．评价粘性土软硬状态的物理指标是 ( B ) A．含水量 B．孔隙比 C．液性指数 D．内聚力 3．淤泥质土是指 ( ) A．w> w P，e≥1.5的粘性土 B．w> w L，e≥l.5的粘性土 C．w> w P，1.O≤e <1.5的粘性土 D．w> w L，1-O≤e<1.5的粘性土 4．基底附加压力式中d表示 ( B ) A．室外基底埋深 B．室内基底埋深 C．天然地面下的基底埋深 D．室内外埋深平均值 5．为了方便比较，评价土的压缩性高低的指标是 ( A ) A．a1-2 B．a2-3 D．a2-4
C. a1-3 6．原状土试样的无侧限抗压强度与重塑土样的无侧限抗压强度之比称为土的 ( D ) A．液化指标 B．强度提高系数 C．固结系数 D．灵敏度 7．作用在挡土墙上的土压力，当在墙高、填土物理力学指标相同条件下，对于三种土压力的大小关系，下列表述哪项是正确的？( C ) A. E a 《计算机算法设计与分析》实验指导书（第一版） 前言 计算机算法分析与设计是面向设计的，它是计算机科学的核心。无论是计算机系统、系统软件和解决计算机的各种应用问题都可归结为算法的设计。通过本课程的学习，使学生掌握计算机领域中许多常用的非数值的算法描述：分治法、贪心法、动态规划、回溯法、分枝限界等算法，并掌握算法分析的方法，从而把学生的分析问题和解决问题能力提高到理论的高度。 前期课程为程序设计语言、数据结构、高等数学，即学生应该具备一门高级语言程序设计编程基础，学习基本的数据结构知识，还要求学生掌握较好的数学基础。 开发环境不限，本书采用C/C++语言的集成开发环境等。 实验完成后书写实验报告，包含实验问题、基本思想、关键算法流程图、测试数据及运行结果（截图）、调试心得和源程序。 总实验学时为16学时。 目录 预备实验验证算法的方法 (4) 实验目的： (4) 实验课时： (4) 实验原理： (4) 实验题目： (6) 基本题： (6) 提高题： (6) 实验一递归与分治 (7) 实验目的： (7) 实验课时： (7) 实验原理： (7) 实验题目： (7) 基本题： (7) 提高题： (8) 思考问题： (8) 实验二动态规划算法 (9) 实验目的： (9) 实验课时： (9) 实验原理： (9) 实验题目： (9) 基本题： (9) 提高题： (10) 思考问题： (10) 实验三贪心选择算法 (11) 实验目的： (11) 实验课时： (11) 实验原理： (11) 实验题目： (11) 基本题： (11) 提高题： (12) 思考问题： (12) 实验四回溯算法 (13) 实验目的： (13) 实验课时： (13) 实验原理： (13) 实验题目： (14) 基本题： (14) 提高题： (14) 思考问题： (14) 土力学与地基基础(专升本) 1. ( 多选题) 影响内摩擦角的主要因素有（）。(本题4.0分) A、密度 B、颗粒级配、形状 C、矿物成分 D、含水量 学生答案：A,B,C,D 标准答案：ABCD 解析： 得分：4 2. ( 多选题) 地基基础设计基本验算要求有（）。(本题4.0分) A、地基土体强度条件 B、地基变形条件 C、地基稳定性验算 D、建筑物抗浮验算 学生答案：A,B,C 标准答案：ABCD 解析： 得分：3 3. ( 多选题) 梁板式筏基底板设计时，应满足的要求包括（）。(本题 4.0分) A、正截面受弯承载力要求 B、受冲切承载力要求 C、受剪切承载力要求 D、经济性要求 学生答案：A,B,C,D 标准答案：ABCD 解析： 得分：4 4. ( 多选题) 影响地基沉降大小的因素有（）。(本题4.0分) A、建筑物的重量及分布情况 B、地基土层的种类、各层土的厚度及横向变化 C、土的压缩性大小 D、基础形式及埋深 学生答案：A,B,C,D 标准答案：ABCD 解析： 得分：4 5. ( 多选题) 桩的质量检验方法有（）。(本题4.0分) A、开挖检查 B、抽芯法 C、声波检测法 D、动测法 学生答案：A,B,C,D 标准答案：ABCD 解析： 得分：4 6. ( 多选题) 影响土坡稳定的因素有（）。(本题4.0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：4 7. ( 多选题) 影响基底压力分布的因素有（）。(本题4.0分) A、基础的形状 B、平面尺寸 C、刚度 D、埋深 E、基础上作用荷载的大小及性质 F、地基土的性质 学生答案：B,C,D,E,F 标准答案：ABCDEF 解析： 得分：3.3 8. ( 多选题) 使用质量—弹簧—阻尼器模型计算基础振动的关键是（）。(本题4.0分) A、确定基础的抗疲劳强度 B、确定地基刚度 C、确定阻尼系数 D、确定模型的质量 学生答案：B,C,D 标准答案：BCD 解析： 得分：4 9. ( 多选题) 下列因素中，对黄土湿陷起始压力产生影响的是（）。(本题4.0分) A、黄土的密度 B、黄土的湿度 C、黄土胶结物含量 D、黄土的埋藏深度 算法设计与分析课程设计 实验指导书 上海第二工业大学 计算机与信息学院软件工程系 一、运动员比赛日程表 设有n=2k个运动员要进行网球比赛。设计一个满足以下要求的比赛日程表： ●每个选手必须与其它n-1个选手各赛一次 ●每个选手一天只能赛一次 ●循环赛一共进行n-1天 1、运用分治策略，该问题的递归算法描述如下，根据算法编制程序并上机 通过。 输入：运动员人数n（假定n恰好为2的i次方） 输出：比赛日程表A[1..n,1..n] 1. for i←1 to n //设置运动员编号 2. A[i,1]←i 3. end for 4. Calendar(0,n) //位移为0，运动员人数为n。 过程Calendar(v, k) //v表示位移（v=起始行-1），k表示运动员人数。 1. if k=2 then //运动员人数为2个 2. A[v+2,2]←A[v+1,1] //处理右下角 3. A[v+1,2]←A[v+2,1]//处理右上角 4. else 5. Calendar(v,k/2) //假设已制定了v+1至v+k/2运动员循环赛日程表 6. Calendar(v+k/2,k/2) //假设已制定了v+k/2+1至v+k运动员循环赛日程表 7. comment：将2个k/2人组的解，组合成1个k人组的解。 8. for i←1 to k/2 9. for j←1 to k/2 10. A[v+i+k/2,j+k/2]←A[v+i,j] //沿对角线处理右下角 11. end for 12. end for 13. for i←k/2+1 to k 14. for j←1 to k/2 15. A[v+i-k/2,j+k/2]←A[v+i,j] //沿对角线处理右上角 16. end for 17. end for 18. end if 2、编制该问题的非递归算法，上机通过。 将如上文件保存在命名为“学号+姓名+实验一”的文件夹中并上传到指定的服务器。 土力学与地基基础实 验 《土力学与地基基础》实验指导书深圳大学建工学院土木工程系 一、颗粒分析试验 （筛分法） （一）试验目的 测定干土各粒组占该土总质量的百分数，以便了解土粒的组成情况。供砂类土的分类、判断土的工程性质及建材选料之用。 （二）试验原理 土的颗粒组成在一定程度上反映了土的性质，工程上常依据颗粒组成对土进行分类，粗粒土主要是依据颗粒组成进行分类的，细粒土由于矿物成分、颗粒形状及胶体含量等因素，则不能单以颗粒组成进行分类，而要借助于塑性图或塑性指数进行分类。颗粒分析试验可分为筛析法和密度计法，对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛析法测定，而对于粒径小于0.075mm的土粒则用密度计法来测定。筛析法是将土样通过各种不同孔径的筛子，并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组，然后再称量并计算出各个粒组占总量的百分数。 （三）仪器设备 1．标准筛：孔径10、5、2、1.0、0.5、0.25、0.075mm；（见附图1） 2．天平：称量1000g，分度值0.1g； 3．台称：称量5kg，分度值1g； 4．其它：毛刷、木碾等。 （四）操作步骤 1．备土：从大于粒径0.075mm的风干松散的无粘性土中，用四分对角法取出代表性的试样。2．取土：取干砂500g称量准确至0.2g。 3．摇筛：将称好的试样倒入依次叠好的筛，然后按照顺时针或逆时针进行筛析。振摇时间一般为10～15分钟。 4．称量：逐级称取留在各筛上的质量。 （五）试验注意事项 1．将土样倒入依次叠好的筛子中进行筛析。 2．筛析法采用振筛机，在筛析过程中应能上下振动，水平转动。 3．称重后干砂总重精确至 2g 。 （六）计算及制图 1．按下列计算小于某颗粒直径的土质量百分数： 100A B m X m = ? 式中： X —小于某颗粒直径的土质量百分数，%； m A —小于某颗粒直径的土质量，g ； m B —所取试样的总质量（500g ）。 2．用小于某粒径的土质量百分数为纵坐标，颗粒直径（mm ）的对数值为横坐标，绘制颗粒大小分配曲线。 全国2007年1月高等教育自学考试土力学及地基基础试题 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 1．评价粘性土软硬状态的物理指标是（）A．含水量B．孔隙比C．液性指数D．内聚力 2．颗粒级配曲线较平缓的土，表示（） A．颗粒大小相差悬殊B．颗粒大小相差不多C．颗粒级配不好D．不均匀系数较小 3．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4．一般认为土体在外荷载作用下产生沉降的主要原因是（） A．土中水和气体的压缩变形B．土中水和气体的减少 C．土中颗粒的压缩变形D．土中气体的排出 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．设计地下室外墙时，常常需要考虑水平向土压力的作用，应采用的土压力是（） A．主动土压力B．静止土压力C．被动土压力D．介于静止土压力与被动土压力之间的压力 7．砌体承重房屋设计中，应控制的地基变形特征是（）A．沉降量B．沉降差C．倾斜D．局部倾斜8．相邻建筑物之间应有一定距离，决定相邻建筑物基础的净距的主要因素是影响建筑物的预估沉降量和被影响建筑物的（）A．沉降量B．基底压力C．刚度D．平面形式 9．确定单桩的承载力时，在同一条件下，进行静载荷试验的桩数不宜少于总桩数的l％，且不应少于（）A．3根B．5根C．7根D．10根 10．对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是（） A．减小液化的可能性B．减小冻胀C．提高地基承载力D．消除湿陷性 二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 11．土中自由水按其移动时所受作用力的不同，可分为重力水和____________。 12．工程中按____________的大小对粘性土进行分类。 13．在计算土体中的自重应力时，对于地下水位以下的土层，其重度应取____________。 14．在建筑物荷载作用下，地基中的应力将发生改变，由建筑物等荷载在土体中引起的应力增量称为____________。 15．在其它条件相同的情况下，粘性土的固结系数越大，则土体达到某一固结度所需的时间越____________。 16．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。 17．对地基进行载荷试验时，地基的变形一般可分为三个阶段，即线性变形阶段、___________阶段和破坏阶段。 18．无粘性土土坡的稳定性大小除了与土的性质有关外，还与____________有关。 19．进行钻探勘察时，场地内布置的钻孔，一般分为鉴别孔和____________孔两类。 20．确定钢筋混凝土基础的高度和配筋时，上部结构传来的荷载效应应取____________极限状态下荷载效应的基本组合。 三、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 21．变质岩 22．正常固结土 23．地基塑性区 24．重力式挡土墙 25．动力触探 四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 26．哪些情况下桩产生负摩擦阻力？ 27．松散砂土产生液化的机理是什么？防止砂土液化的主要方法是什么？ 计算方法实验指导书 河北大学电子信息工程学院 2007年9月 目录 计算方法实验教学计划 (2) 实验一MATLAB基本操作 (3) 实验二插值法 (5) 实验三线性方程组的直接解法 (7) 实验四线性方程组的迭代方法 (10) 实验五函数逼近与曲线拟合.................................................... . (12) 计算方法实验教学计划 指导教师：李昆仑 学时数：10学时周4学时2次实验，共3周6次实验，第7—9教学周， 每次实验2学时 所用仪器设备：实验软件系统 实验指导书：Matlab实验指导书自编 实验参考书： 《计算方法》, 徐萃薇等编着，高等教育出版社， 《数值分析与实验》，薛毅编着，北京工业大学出版社， 实验项目： A, MATLAB基本操作 内容：矩阵操作，基本数学函数，逻辑函数操作等； 要求：完成一些基本练习题 B, 插值法 内容：Lagrange插值、分段线性插值、三次样条在计算机上用MATLAB软件实现 要求：完成一些基本练习题 C, 线性方程组的求解——直接解法 内容：高斯消元法，列主元素法及其误差分析等在计算机上用MATLAB软件实现。 要求：用实例在计算机上计算和作图。 D, 线性方程组的求解——迭代法 内容：向量和矩阵的范数，雅可比迭代法，高斯-赛德尔迭代法及其收敛性等在计算机上用MATLAB软件实现。 要求：用实例在计算机上计算。 E, 函数逼近与曲线拟合 内容：曲线拟和与最小二乘方法在计算机上用MATLAB软件实现，并用实例在计算机上计算和作图。 要求：用实例在计算机上计算。 实验一 MATLAB基本操作 实验目的 熟悉MATLAB的使用方法及特点；学会建立MATLAB搜索路径；熟悉MATLAB工作空间、MATLAB 集成环境、命令窗口；掌握MATLAB的通用命令、管理命令和函数、管理变量和工作空间的使用方法； 土力学与地基基础 一、填空题 1. 土的稠度状态依次可分为（固态），（半固态），（可塑态），（流动态），其界限含水量依次是（缩限），（塑限），（液限）。 2. 土的天然容重、土粒相对密度、土的含水界限由实验室直接测定，其测定方法分别是（环刀法），（比重瓶法），（烘干法）。 3. 桩按受力分为（端承桩）和（摩擦桩）。 4. 建筑物地基变形的特征有（沉降量）、（沉降差）、（局部倾斜）和倾斜四种类型。 5 .天然含水量大于（液限），天然孔隙比大于或等于（1.5 ）的粘性上称 为淤泥。 6. 土的结构分为以下三种：（单粒结构）、（蜂窝状结构）、（絮状结构）。 7. 附加应力自（外荷引起的应力）起算，自重应力自（自重引起的应力）起算。 8. 土体受外力引起的压缩包括三部分（固相矿物本身的压缩）、（土中液相水的压缩）、（土中孔隙的压缩）。 1、地基土的工程分类依据为《建筑地基设计规范》，根据该规范，岩土分为（岩石）、（碎石土）、（砂土）、（粉土）、（粘性土）和（人工填土）。 2、地基的极限荷载指（地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的极限荷载）。 3、根据工程（工程重要性）等级、（场地复杂程度）等级和（地基复杂程度）等级，可将岩土工程勘察等级分为甲级、乙级和丙级。 4、按桩的制作分类，可分（预制桩）和（灌注桩）两类。 5、桩身中性点处的摩察力为（ 0 ）。 6、土的颗粒级配是指组成土颗粒的搭配比例，可以用颗粒级配曲线表示。其中横坐标代表（粒径），纵坐标代表（小于某粒质量占全部土粒质量的百分比）。 7、土的稠度状态依次可分为（固态），（半固态），（可塑态），（流动态），其界限含水量依次是（缩限），（宿限），（液限）。 8、附加应力自（外荷引起的应力）起算，自重应力自（自重引起的应力）起算。 9、最优含水率是指（在压实功能一定条件下 , 土最易于被压实、并能达到最大密度时的含水量）。 二、选择题 1. 建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法 宜选用( A )。 (A)不固结不排水剪切试验(B)固结不排水剪切试验(C)排水剪切试验(D)直接剪切试验 土力学与地基基础在线测试 1、一般端承桩基础的竖向承载力与各单桩的竖向承载力之和的比值可以认为是（C） A、大于1 B、小于1 C、等于1 D、等于2 2、在地面上作用一集中荷载P，对于土中附加应力分布，下列叙述正确的是（A） A、在地面下同一深度的水平面上的附加应力不同，沿力作用线上附加应力最大，向两边则逐渐减小 B、距地面越深，应力分布范围越小，在同一铅垂线上的附加应力不同，越深则越小 C、距地面越深，应力分布范围越大，在同一铅垂线上的附加应力相同 D地基中附加应力离荷载的作用点越近则应力越小 3、粘性土坡的稳定性（B） A、与坡高有关，与坡角无关 B、与坡高有关，与坡角有关 C、与坡高无关，与坡角无关，与土体强度有关 D、与坡高无关，与坡角有关 4、压缩系数的下标1－2的含义是（C） A、1表示自重应力，2表示附加应力 B、压应力从1mpa增加到2mpa C、压应力从100kpa增加到200kpa D、无特定含义，仅是个符号而已 5、对土质均匀性较差，对荷载有较大差异的框架柱基础，比较合理的基础方案是（D）。 A、柱下钢筋混凝土锥形基础 B、柱下钢筋混凝土台阶形基础 C、柱下钢筋混凝土二柱联合基础 D、柱下钢筋混凝土条形基础 6、土的抗剪强度，下列说法正确的是（C） A、土体中发生剪切破坏的平面，为最大剪应力作用面 B、土体中某点做一平面元，若该面积上的τ和δ在应力坐标上位于两条强度线之间，则表示该点处于弹性状态，未达到极限平衡； C、土体中发生剪切破坏的平面，其剪应力等于抗剪强度 D、总应力强度线的内摩擦角Φ总是大于有效应力强度线的内摩擦角Φ′ 7、饱和土体的渗透过程应该是（B） A、孔隙水压力不断增加的过程 B、有效应力的增加而孔隙水压力减小的过程 C、有效应力不断减少的过程 D、有效应力的减少而孔隙水压力增加的过程 8、下列不属于地基土整体剪切破坏的特征的是（D） A、基础四周的地面隆起 B、多发生于坚硬粘土层及密实砂土层 C、地基中形成连续的滑动面并贯穿至地面 D、多发生于软土地基 9、地下潜水水位面升高时，水面下不透水层土体中某点的自重应力（C） A、减小 B、增大 C、不变 D、先增后减小 10、建筑桩基采用概率极限状态设计法，以何种指标度量桩基可靠度（A）。 A、安全系数 B、桩基安全等级 C、可靠指标 D、建筑桩基重要性系数 11、用朗肯土压力理论计算挡土墙压力时，适用条件之一是（B） A、墙后填土干燥 B、墙背光滑 C、墙背粗糙 D、墙背倾斜 12、下列（D）桩属非挤土桩。 A、锤击或振动沉管灌注桩 B、冲击成孔灌注桩 C、预钻孔打入预制桩 D、沉管灌注桩 13、下列说法错误的是（A） 土力学与地基基础考试试题及答案 一、填空题 1.土的稠度状态依次可分为（固态），（半固态），（可塑态），（流动态），其界限含水量依次是（缩限），（塑限），（液限）。 2.土的天然容重、土粒相对密度、土的含水界限由实验室直接测定，其测定方法分别是（环刀法），（比重瓶法），（烘干法）。 3.桩按受力分为（端承桩）和（摩擦桩）。 4.建筑物地基变形的特征有（沉降量）、（沉降差）、（局部倾斜）和倾斜四种类型。 ５.天然含水量大于（液限），天然孔隙比大于或等于（1.5）的粘性上称为淤泥。 6.土的结构分为以下三种：（单粒结构）、（蜂窝状结构）、（絮状结构）。 7.附加应力自（外荷引起的应力）起算，自重应力自（自重引起的应力）起算。 8.土体受外力引起的压缩包括三部分（固相矿物本身的压缩）、（土中液相水的压缩）、（土中孔隙的压缩）。 1、地基土的工程分类依据为《建筑地基设计规范》，根据该规范，岩土分为（岩石）、（碎石土）、（砂土）、（粉土）、（粘性土）和（人工填土）。 2、地基的极限荷载指（地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的极限荷载）。 3、根据工程（工程重要性）等级、（场地复杂程度）等级和（地基复杂程度）等级，可将岩土工程勘察等级分为甲级、乙级和丙级。 4、按桩的制作分类，可分（预制桩）和（灌注桩）两类。 5、桩身中性点处的摩察力为（0）。 6、土的颗粒级配是指组成土颗粒的搭配比例，可以用颗粒级配曲线表示。其中横坐标代表（粒径），纵坐标代表（小于某粒质量占全部土粒质量的百分比）。 7、土的稠度状态依次可分为（固态），（半固态），（可塑态），（流动态），其界限含水量依次是（缩限），（宿限），（液限）。 8、附加应力自（外荷引起的应力）起算，自重应力自（自重引起的应力）起算。 9、最优含水率是指（在压实功能一定条件下,土最易于被压实、并能达到最大密度时的含水量）。 二、选择题 1.建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法宜选用（A）。（A）不固结不排水剪切试验（B）固结不排水剪切试验 （C）排水剪切试验（D）直接剪切试验 2.土的结构性强弱可用（B）反映。 （A）饱和度（B）灵敏度（C）粘聚力（D）相对密实度 3.有一完全饱和土样切满环刀内，称得总重量为72.49克，经 计算方法 实 验 指 导 书 彭彬 计算机技术实验中心 2012年3月 · 实验环境： VC++ 6.0 · 实验要求：在机房做实验只是对准备好的实验方案进行验证，因此上机前要检查实验准备情况，通过 检查后方可上机。没有认真准备的学生不能上机，本次实验没有分数。实验中要注意考察和体会数值计算中出现的一些问题和现象：误差的估计,算法的稳定性、收敛性、收敛速度以及迭代初值对收敛的影响等。 · 关于计算精度：如果没有特别说明，在计算的过程中，小数点后保留5位数字，最后四舍五入到小数 点后四位数字。迭代运算的结束条件统一为 51 102 -?。在VC++ 6.0中，可使用setprecision 在流的输出中控制浮点数的显示（缺省显示6位）。演示如下： # include 地基基础部分 1.土由哪几部分组成？ 土是由岩石风化生成的松散沉积物，一般而言，土是由固体颗粒、液态水和空隙中的气体等三部分组成。 2.什么是粒径级配？粒径级配的分析方法主要有哪些？ 土中土粒组成，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总质量的百分数）来表示，称为土的粒径级配。 对于粒径小于或等于60mm、大于0.075的土可用筛分法，而对于粒径小于0.075的土可用密度计法或移液管法分析。 3.什么是自由水、重力水和毛细水？ 自由水是存在于土粒表面电场范围以外的水，它可以分为重力水和毛细水。 重力水存在于地下水位一下的土骨架空隙中，受重力作用而移动，传递水压力并产生浮力。毛细水则存在于地下水位以上的孔隙中，土粒之间形成环状弯液面，弯液面与土粒接触处的表面张力反作用于土粒，成为毛细压力，这种力使土粒挤紧，因而具有微弱的粘聚力或称为毛细粘聚力。 4.什么是土的结构？土的主要结构型式有哪些？ 土的结构主要是指土体中土粒的排列和联结形式，它主要分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。 5.土的物理性质指标有哪些？哪些是基本物理性质指标？哪些是换算指标？ P6 6.熟练掌握土的各个物理性质指标的概念，并能够进行相互换算。 P7-8 7.无粘性土和粘性土的物理特征是什么？ 无粘性土一般指具有单粒结构的碎石土和砂土。天然状态下无粘性土具有不同的密实度。密实状态时，压缩小，强度高。疏松状态时，透水性高，强度低。 粘性土粒之间存在粘聚力而使土具有粘性。随含水率的变化可分别划分为固态、半固态、可塑及流动状态。 8.什么是相对密度？ P9 9.什么是界限含水量？什么是液限、塑限含水量？ 界限含水率：粘性土由一种状态转换到另一种状态的分界含水率； 液限：由流动状态转为可塑状态的界限含水率； 塑限：有可塑状态转为半固态的界限含水率； 缩限：由半固态转为固态的界限含水率。 10.什么是塑性指数和液性指数？他们各反映粘性土的什么性质？ P10 11.粗粒土和细粒土各采用什么指标进行定名？ 粗粒土：粒径级配 细粒土：塑性指数 土力学及地基基础标准预测试卷（一） （考试时间150分钟） 第一部分选择题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 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P1/4用于矩形底面基础设计时，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<φB．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。偏心距的大小规定为（注：Z 为偏心方向的基础边长） ( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 C．e≤b/4 D．e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是 ( ) A．减小液化的可能性 B．减小冻胀 C．提高地基承载力 D．消除湿陷性 第二部分非选择题 二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 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____。 12.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数C u值愈____。 13.人工填土包括素填土、冲填土、压实填土和____。 一、名词解释（16%）每个2分 1、粘性土:塑性指数大于10的土 2、自重应力:由土体自身重力在地基内所产生的应力 3、压缩模量:在完全侧限条件下,竖向压应力与压应变的比值 4、最终沉降量:地基土层在建筑物荷载作用下,不断产生压缩,至压缩稳定后地基表面的沉降量 5、正常固结土:超固结比等于1的土 6、地基承载力:地基承受荷载的能力 7、临塑荷载:地基土开始出现(塑性区)剪切破坏时的地基压力 8，附加应力：由建筑物的荷载或其他外载在地基内所产生的应力称为附加应力。 1、主动土压力：在墙后填土作用下，墙发生离开土体方向的位移，当墙后填土达到极 限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为主动土压力。 2、 3、软弱土层：把处于软塑、流塑状态的粘性土层，处于松散状态的砂土层，以及未经 处理的填土和其他高压缩性土层视作软弱土层。 4、 5、换填垫层法：换填垫层法是一种直接置换地基持力层软弱土的处理方法，施工时将 基底下一定深度的软弱土层挖除，分成回填砂、碎石、灰土等强度较大的材料，并 加以夯实振密。 6、 7、桩基：依靠桩把作用在平台上的各种载荷传到地基的基础结构。 8、 9、地基处理：软弱地基通常需要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基 处理。 10、 二、选择题 1、土中水自下而上渗流时，会导致土中有效应力（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、无法确定 2、某原状土样的天然重度γ=17kN/m3，含水量 w=22.2%，土粒比重ds=2.72，则该土的孔隙率为（）。 A、25.3% B、53.7% C、34.1% D、48.8% 3、土的三相比例指标中的三个基本物理性指标是（）。 A、w、γ、e B、w、S r、e C、w、d s、ρ D、 w、 d s、 S r 4、土的压缩系数越（）、压缩模量越（），土的压缩性就越大。 A、高，低 B、低，高 C、高，高 D、低，低 5、在饱和粘性土上施加荷载的瞬间（即t=0）土中的附加应力全部由（）承担。 A、有效应力 B、孔隙水压力 C、静水压力 D、有效应力与孔隙水压力共同 6、在达到同一固结度时，单面排水所需时间为t，则同样条件下，该土双面排水所需时间为（）。 7、土中某点处于剪切破坏时，破坏面与小主应力作用面间的夹角是（）。 A、90o +φ B、45o +φ/2 C、φ D、45o–φ/2 8、比较临塑荷载、临界荷载和极限荷载的大小（）。 A、临塑荷载>临界荷载>极限荷载 B、临塑荷载>临界荷载<极限荷载 C、临塑荷载<临界荷载<极限荷载 D、临塑荷载<临界荷载>极限荷载 9、产生三种土压力所需的位移之间的关系是（）。 A、三者相等 第2页 B、主动状态位移<被动状态位移<静止状态位移 计 算 方 法 实 验 指 导 书 彭彬 计算机技术实验中心 2012年3月 · 实验环境： VC++ 6.0 · 实验要求：在机房做实验只是对准备好的实验方案进行验证，因此上机前要检查实验准备情况，通过检查后 方可上机。没有认真准备的学生不能上机，本次实验没有分数。实验中要注意考察和体会数值计算中出现的一些问题和现象：误差的估计,算法的稳定性、收敛性、收敛速度以及迭代初值对收敛的影响等。 · 关于计算精度：如果没有特别说明，在计算的过程中，小数点后保留5位数字，最后四舍五入到小数点后四 位数字。迭代运算的结束条件统一为 51 102 -?。在VC++ 6.0中，可使用setprecision 在流的输出中控制浮点数的显示（缺省显示6位）。演示如下： # include 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1、处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验来测定？( C ) A．荷载试验B．现场十字板剪切试验 C．标准贯入试验 D．轻便触探试验 2、评价下列说法的正误。( D ) ①土的渗透系数越大，土的透水性也越大，土中的水力梯度也越大 ②任何一种土，只要水力梯度足够大，就可能发生流土和管涌 ③土中一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小 ④渗流力的大小不仅取决于水力梯度，还与其方向有关 A．①对B．②对C．③和④对D．全不对 3、通过土粒承受和传递的应力称为( A )。 A．有效应力B．总应力C．附加应力D．孔隙水压力 1、由某土颗粒级配累计曲线得： 6012.5mm d=， 100.03mm d=，该土的不均匀系数 u c为( A )。 A．416.7 B．4167 C．2.4×10-3D．12.53 2、对无粘性土的工程性质影响最大的因素是( B )。 A．含水量B．密实度C．矿物成分D．颗粒的均匀程度 3、土透水性的强弱可用土的哪一个指标来反映？( D ) A．压缩系数B．固结系数C．压缩模量D．渗透系数 4、当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水和承压水时，在潜水位以下土自重应力为( C )。 A．静水压力B．总应力C．有效应力，但不等于总应力D．有效应力，等于总应力 5、所谓土的固结，主要是指( B )。 A．总应力引起超孔隙水压力增长的过程B．超孔隙水压力消散，有效应力增长的过程 C．总应力不断增加D．总应力和有效应力不断增加的过程 6、下列说法中正确的是( B )。 A．土的抗剪强度与该面上的总正应力直接相关B．土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夹角为45°+?/2 7、若代表土中某点应力状态的摩尔应力圆与抗剪强度包线相切，则表明土中该点( C )。 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8、当挡土墙后的填土处于主动极限平衡状态时，挡土墙( B )。 A．在外荷载作用下推挤墙背土体B．被土压力推动而偏离墙背土体 C．被土体限制而处于原来的位置D．受外力限制而处于原来的位置 9、对于( C )，较易发生整体剪切破坏。 A．高压缩性土B．中压缩性土C．低压缩性土D．软土 10、计算挡土墙压力时，荷载效应( D )。 A．应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合 B．应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合 C．应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数 D．应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0 土力学与地基基础习题 一、简答题、填空题、名词解释部分 1、不均匀系数 2、曲率系数 3、什么情况是级配不良？什么是级配良好？ 4、对粘性土的塑性、工程性质影响最大的是__(选项：强结合水、弱结合水、毛细水、重力水)。 5、电泳、电渗实验说明什么？在基坑排水中，把阳极放在基坑中还是岸边？ 6、简述土的单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。 7、①某粘性土，G s=2.72，用环刀法测密度，环刀重42g，环刀加土重150g，环刀高20mm，内径61.8mm，则该土的密度是__（保留2位小数）g/cm3。容重是__（保留1位小数）kN/m3。 ②用烘箱法测该土样的含水量，铝盒编号C1553，铝盒重11.18g，盒加湿土重28.83g，烘干冷却后盒加干土重24.32g，则该土样的含水量是__％（保留2位小数）。③该土样的孔隙比是__（保留3位小数），饱和度是__％（保留2位小数）。 8、将某土样分成三份：A、B、C，向A里加入适量的水调和均匀，用76g的液限仪圆锥在5秒内沉入深度恰好为10mm，取出该土样测其含水量为39％；将B稍烘干进行搓条，当直径达到3mm时土条表面出现均匀裂缝并开始断裂，测其含水量为23％；直接测得C的含水量为30％。则该土的液限是__％，塑限是__％，塑性指数是__，液性指数是__，该地基土是__（选项：粉土、粉质粘土、粘土），该土处于__（选项：坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑）状态。 9、(保留3位小数)某环刀内土为粉土，G s=2.72，含水量为36％，密度为1.68g/cm3，环刀高为20mm，净面积30cm2，把环刀内土样放置在压缩仪上进行压缩，开始时在1kPa压力作用下压缩仪上测微表读数为8.72，在100kPa压力作用下24小时后测微表读数为7.70（其中仪器变形量为0.04），在200kPa压力作用下24小时后测微表读数为7.54（其中仪器变形量为0.06），则土样原始孔隙比e0=__，100kPa压力下固结后孔隙比e1=__，200kPa压力下固结后孔隙比e2=__，土的压缩系数a1-2=__（要写单位），100kPa压力下土固结后的压缩模量 E s=__（要写单位），该土是__（选项：低压缩性土、中压缩性土、高压缩性土）。 10、基础埋深1.5m，埋深范围内土重度为18kN/m3，基础底面积2m×3m，基础顶面有竖向荷载600kN，则基底压力是多少？基底附加压力是多少？2m深处与4m深处附加压力哪个大？如果基础还作用一弯矩200kN·m，则基底最大压力是多少？ 11、有两个基础，埋深都是1m，基底面积分别是1m×2m（小基础）和2m×4m（大基础），经过计算，基底压力、附加压力完全相同，小基础基底角点正下方3m深处附加压力是30kPa，问大基础基底中心点下方3m深处附加压力是多少？ 12、已知土样的一组直剪试验成果，在正应力为σ=100kPa、200kPa、300kPa和400kPa时，测得的抗剪强度分别为τ=85kPa、112 kPa、135 kPa和160 kPa。请作出抗剪强度包线并在图中标出c和φ，该土的抗剪强度指标粘聚力c=__，摩擦角φ=__。《算法分析与设计》实验指导书
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