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、干密度与孔隙比（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）
W S m m m += 设1=S m
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，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比e 和相对密实度Dr ，并评定该砂土的密实度。
解：（1）设1=S V
()e
d e m m e m m V m W
S S S W S +?+=
++?=++==
1111ρωωρ 整理上式得 ()()656.0177
.1167.2098.0111=-?+=
-?+=
ρ
ρωW
S d e
（2）595.0461
.0943.0656
.0943.0min max max =--=--=
e e e e D r （中密）
2-5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。 解：819.073.230.0=?=?=?==
S W
S W
S S W S W V d V V d V V e ωρρωρρ
3/50.1819
.011
73.21cm g e d V m W S S d =+?=+==
ρρ ()()3
/95.1819
.011
73.23.01111cm g e d e d d V V m W S W S W S W V s sat =+?+=+?+=+??+=+=
ρωρωρρρ 161733=-=-=P L p I ωω 查表，定名为粉质粘土
81.016
17
30=-=
-=
p
p
L I I ωω 查表，确定为软塑状态 第三章
3-8、某渗透试验装置如图3-23所示。砂Ⅰ的渗透系数s cm k /1021
1-?=；砂Ⅱ的渗透系数s cm k /1011
2-?=，砂样断面积A=200cm 2，试问：
（1）若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面出安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？ （2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗水量q 多大？ 解：（1） 整理得
2221)60(h k h k =-
cm k k k h 4010110210260601
112112=?+???=+=---
所以，测压管中水面将升至右端水面以上：60-40=20cm （2）s cm A L h k A i k q /2020040
40
10131222222=???=???
==-
3-9、定水头渗透试验中，已知渗透仪直径D=75mm ，在L=200mm 渗流途径上的水头损失h=83mm ，在60s 时间内的渗水量Q=71.6cm 3，求土的渗透系数。 解：s cm t h A QL k /105.660
3.85.74
20
6.7122-?=????=???=
π
3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为30cm 2，厚度为4cm ，渗透仪细玻璃管的内径为0.4cm ，试验开始时的水位差145cm ，经时段7分25秒观察水位差为100cm ，试验时的水温为20℃，试求试样的渗透系数。
解：s cm h h t t A aL k /104.1100
145ln 445304
4.04ln )(522112-?=???=-=
π
3-11、图3-24为一板桩打入透水土层后形成的流网。已知透水土层深18.0m ，渗透系数
s mm k /1034-?=，板桩打入土层表面以下9.0m ，板桩前后水深如图中所示。试求：
（1）图中所示a 、b 、c 、d 、e 各点的孔隙水压力；
（2）地基的单位渗水量。 解：（1）kPa U W a 00=?=γ
kPa U W b 2.880.9=?=γ
kPa
U W c 2.137819418=???? ?
?
-?-=γ
kPa U W d 8.90.1=?=γ kPa U W e 00=?=γ
（2）()s m A i k q /10129182
98
10
3377
--?=-???
?=??= 第四章
4-8、某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m ，3
/17m kN =γ；第二层粉质黏土厚4m ，3
/19m kN =γ，73.2=s G ，%31=ω，地下水位在地面下2m 深处；第三层淤泥质黏土厚8m ，3
/2.18m kN =γ，74.2=s G ，%41=ω；第四层粉土厚3m ，
3/5.19m kN =γ，72.2=s G ，%27=ω；第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向
自重应力c σ，并绘出c σ沿深度分布图。 解：（1）求'
γ
()()()()
()
ωγγωγγγγγγγγγγ+-=+-?=+-?=-=-=
111'Gs G G G G W W G W V W V V W S W S W S S W W S W W S W S S W S S
由上式得：3'2/19.9m kN =γ，3'3/20.8m kN =γ，3
'4/71.9m kN =γ，
（2）求自重应力分布
kPa h c 5.25175.1111=?==γσ
kPa h c 0.355.0195.25h 211=?+=+=‘
水γγσ ()kPa c 17.675.319.90.35h 4'2
c 2=?+=-+=’
水γσσ kPa c 132.7788.2067.17h 33c23=?+=+=’
γσσ kPa c 90.161371.9132.77h 44c34=?+=+=’γσσ
()kPa 9.3063.08.03.5W c44=+++=γσσ不透水层
4-9、某构筑物基础如图4-30所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680kN ，偏心距1.31m ，基础埋深为2m ，底面尺寸为4m ×2m 。试求基底平均压力p 和边缘最大压力p max ，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。 解：（1）全力的偏心距e ()31.1?=?+F e G F ()
m e 891.020*********
31.1=???+?=
（2） 因
为
()337.114891.06161±=??
? ???±=??? ??±l e
出现拉应力 故需改用公式()()kPa e l b G F p 301891.0242320246802232max =??
? ??-???+=??? ??-+=
（3）平均基底压力
kPa A G F 1258
1000
==+（理论上）
kPa b e l A G F 3.150209.131000231000'
=??=??
? ??-=+ 或kPa p 5.15023012max ==（实际上）
4-10、某矩形基础的底面尺寸为4m ×2.4m ，设计地面下埋深为1.2m （高于天然地面0.2m ），设计地面以上的荷载为1200kN ，基底标高处原有土的加权平均重度为18kN/m 3。试求基底水平面1点与2点下各3.6m 深度M 1点与M 2点处的地基附加应力Z σ值。 解：（1）基底压力 kPa A
G
F p 149202.14.241300=???+=+=
（2）基底附加压力 kPa d p p m 1311181490=?-=-=γ （3）附加应力
M 1点 分成大小相等的两块
8.12
6.32.1,2,4.2=====b z b
l
m b m l
查表得108.0=C α
则 kPa M z 31.28131108.021=??=?σ M 2点 作延长线后分成2大块、2小块 大块 查表得143.0=C α
小块
8.12
6.38.1,
2,6.3=====b z b
l
m b m l 查表
得129.0=C α
则 ()kPa p p c c cM M z 7.3131129.0143.02(220022=?-=-==?）小大ααασ 4-11、某条形基础的宽度为2m ，在梯形分布的条形荷载（基底附加压力）下，边缘（p 0）max =200kPa ，
（p 0）min =100kPa ，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m 与6m 深度处的 Z σ值。
解：kPa p 1502
100
2000=+=
均 中点下 3m 处 5.10,
3,0====b
z
b x m z m x ，，查表得 396.0=
c α kPa z 4.59150396.0=?=σ
6m 处 30,
6,0====b
z
b x m z m x ，，查表得 208.0=
c α
kPa z 2.31150208.0=?=σ
边缘，梯形分布的条形荷载看作矩形和三角形的叠加荷载 3m 处 ：
矩形分布的条形荷载 ，查表343.0=?矩形c α 4kPa .33100334.0z =?=?矩形σ 三角形分布的条形荷载 ，查表938.0,734.021==t t αα
kPa 34.7100*0734.01==?三角形z σ
38kPa .9100*9380.02==?三角形z σ
所以，边缘左右两侧的z σ为
kPa z 74.4034.74.331=+=σ
kPa z 78.4238.94.332=+=σ
6m 处 ：
矩形分布的条形荷载 ，查表198.0=?矩形c α kPa 8.19100981.0z =?=?矩形σ
三角形分布的条形荷载 ，查表0511.0,0476.021==t t αα
kPa 76.4100*0476.01==?三角形z σ
kPa 11.5100*5110.02==?三角形z σ
所以，边缘左右两侧的z σ为
kPa z 56.2476.48.191=+=σ kPa z 91.2411.58.192=+=σ
第六章
6-11、某矩形基础的底面尺寸为4m ×2m ，天然地面下基础埋深为1m ，设计地面高出天然地面0.4m ，计算资料见图6-33（压缩曲线用例题6-1的）。试绘出土中竖向应力分布图（计算
精度；重度（kN/m 3
）和应力（kPa ）均至一位小数），并分别按分层总和法的单向压缩基本公式和规范修正公式计算基础底面中点沉降量（ak f p 75.00<）。
解：1、分层总和法单向压缩基本公式 （1） 求'
γ
()()()()
()
ωγγωγγγγγγγγγγ+-=+-?=+-?=-=-=
111'Gs G G G G W W G W V W V V W S W S W S S W W S W W S W S S W S S
又已知，粉质黏土的3
/1.19m kN =γ，72.2=s G ，
%31=ω和淤泥质黏土的
3/2.18m kN =γ，71.2=s G ，%40=ω
所以 '
γ分别为 3/2.9m kN 和3
/2.8m kN
（2） 地基分层
基底面下第一层粉质黏土厚4m ，第二层淤泥质黏土未钻穿，均处于地下水位以下，分层厚度取1m 。
（3）地基竖向自重应力C σ的计算 0点：()kPa C 2.254.0118=+?=σ 1点：kPa C 4.3412.92.25=?+=σ 2点：kPa C 6.4312.94.34=?+=σ 3点：kPa C 8.5212.96.43=?+=σ 4点：kPa C 0.6112.88.52=?+=σ 5点：kPa C 2.6912.80.61=?+=σ
6点：kPa C 4.7712.82.69=?+=σ （4）地基竖向附加应力z σ的计算
基础与其上回填土的总重 kN Ad G G 2804.15.2420=???==γ 基底平均压力 kPa A G F p 1204
5.2280
920=?+=+=
基底处的土中附加应力 kPa p p C 8.942.2512000=-=-=σ
计算基础中心点下由基础荷载引起的附加应力z σ，基础中心点可看作是四个相等小矩形荷载的公共角点，其长宽比6.125.1/2/==b l ，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m 各计算点的z σ。
（5）地基分层自重应力平均值和附加应力平均值的计算，见表1。
（6）地基各分层土的孔隙比变化值的确定，见表1。 （7）地基压缩层深度的确定
按C z σσ2.0=确定深度下限：5m 深处kPa C 84.132.692.02.0=?=σ，
不够,84.132.15kPa z >=σ；6m 深处
kPa
C 48.154.772.02.0=?=σ，
kPa z 48.150.11〈=σ，可以。
表1 分层总和法单向压缩公式计算的沉降量
点深度自重应力附加应力自重平均附加平均自重+附加曲线压前e 1i 压后e 2i 沉降量
0025.294.81 1.034.481.529.888.2118.00.8210.76133
2 2.043.653.139.067.3106.30.8180.76927
3 3.052.833.448.243.391.50.8080.77419
4 4.061.022.056.927.784.60.8000.782
105 5.069.215.265.118.683.70.7960.78376 6.077.411.0
73.313.186.40.7910.7816
土样4-1土样
4-2（8）基础的最终沉降量如下：
mm s s n
i i 10267101927331=+++++=?=∑=
2、规范修正公式计算（分层厚度取1m ） （1）计算0p
同分层总和法一样，kPa p p C 8.942.2512000=-=-=σ （2） 分层压缩模量的计算
分层深度自重平均附加平均自重+附加曲线压前e 1i 压后e 2i 压缩模量
01.029.888.2118.00.8210.761 2.68
2.039.067.3106.30.8180.769 2.50
3.048.243.391.50.8080.774 2.30
4.056.927.784.60.8000.782
2.775.065.118.68
3.70.7960.783 2.576.0
73.313.186.40.7910.781
2.35土样4-1土样
4-2
（3） 计算竖向平均附加应力系数-
α 当z=0时，z -
α=0
计算z=1m 时，基底面积划分为 四个小矩形，即 ()4*25.125.24?=?
6.125.1/2/==b l ，8.025.1/1/==b z ，查表6-5有2395.0=-
α
基底下1m 范围内958.02395.0*4==-
α 详见下表。
（4） 确定计算深度
由于周围没有相邻荷载，基础中点的变形计算深度可按下列简化公式计算：
()()m b b z n 3.55.2ln 4.05.25.2ln 4.05.2=-=-=
（5） 确定s ?
计算n z 深度范围内压缩模量的当量值：
MPa
p p E z z p E z z p E z p z p E A A E sn n n n n s s n n si n i n i s 55.235.21384.057.21928.077.22868.03.24452.05.27052.068
.2958.07264
.200//00110211220101100011=?
?? ??+++++?=
????
? ???-++????? ???-+????? ???-????? ???-=
??=---=--------
∑∑αααααααα 查表（当ak f p 75.00<时）得：1.1=s ? （6） 计算地基最终沉降量
mm s s s i n
i s s 1121021.1'
1
'
=?=?==∑=??
6-12、由于建筑物传来的荷载，地基中某一饱和黏土层产生梯形分布的竖向附加应力，该层顶面和底面的附加应力分别为kPa kPa z z 160240'
'
==‘和σσ，顶底面透水（见图6-34），
土层平均82MPa .4E 39MPa .0a 88.0e ./2.0S 1====-，，年，
cm k 。试求：①该土层的最终沉降量；②当达到最终沉降量之半所需的时间；③当达到120mm 沉降所需的时间；④如果该饱和黏土层下卧不透水层，则达到120mm 沉降所需的时间。 解：①求最终沉降
mm H e a s z 166400216024088.011039.013=???
? ??++?=+=--σ
② （双面排水，分布1） 查图6-26得 2.0=V T
()()年/964.0101039.01088.012.0123
2
m a e k c W v =???+=?+=--γ 所以 )(83.0964
.0242.02年=?
??
???=
=v V c H T t
③当120mm s t =时
查图6-26得 42.0=V T
)(74.1964
.02442.02
2年=?
?? ???=
=v V c H T t ④当下卧层不透水，120mm s t =时
与③比较，相当于由双面排水改为单面排水，即 ，所以 年96.6474.1.=?=t
第七章
6-11、某矩形基础的底面尺寸为4m ×2m ，天然地面下基础埋深为1m ，设计地面高出天然地
面0.4m ，计算资料见图6-33（压缩曲线用例题6-1的）。试绘出土中竖向应力分布图（计算
精度；重度（kN/m 3
）和应力（kPa ）均至一位小数），并分别按分层总和法的单向压缩基本公式和规范修正公式计算基础底面中点沉降量（ak f p 75.00<）。
解：1、分层总和法单向压缩基本公式 （3） 求'
γ
()()()()
()ω
γγωγγγγγγγγγγ+-=+-?=+-?=-=-=
111'Gs G G G G W W G W V W V V W S W S W S S W W S W W S W S S W S S
又已知，粉质黏土的3
/1.19m kN =γ，72.2=s G ，
%31=ω和淤泥质黏土的
3/2.18m kN =γ，71.2=s G ，%40=ω
所以 '
γ分别为 3/2.9m kN 和3
/2.8m kN
（4） 地基分层
基底面下第一层粉质黏土厚4m ，第二层淤泥质黏土未钻穿，均处于地下水位以下，分层厚度取1m 。
（3）地基竖向自重应力C σ的计算 0点：()kPa C 2.254.0118=+?=σ 1点：kPa C 4.3412.92.25=?+=σ 2点：kPa C 6.4312.94.34=?+=σ 3点：kPa C 8.5212.96.43=?+=σ 4点：kPa C 0.6112.88.52=?+=σ 5点：kPa C 2.6912.80.61=?+=σ 6点：kPa C 4.7712.82.69=?+=σ （4）地基竖向附加应力z σ的计算
基础与其上回填土的总重 kN Ad G G 2804.15.2420=???==γ 基底平均压力 kPa A G F p 1204
5.2280
920=?+=+=
基底处的土中附加应力 kPa p p C 8.942.2512000=-=-=σ
计算基础中心点下由基础荷载引起的附加应力z σ，基础中心点可看作是四个相等小矩形荷载的公共角点，其长宽比6.125.1/2/==b l ，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m 各计算点的z σ。
（6）地基各分层土的孔隙比变化值的确定，见表1。 （7）地基压缩层深度的确定
按C z σσ2.0=确定深度下限：5m 深处kPa C 84.132.692.02.0=?=σ，
不够,84.132.15kPa z >=σ；6m 深处
kPa
C 48.154.772.02.0=?=σ，
kPa z 48.150.11〈=σ，可以。
表1 分层总和法单向压缩公式计算的沉降量
点深度自重应力附加应力自重平均附加平均自重+附加曲线压前e 1i 压后e 2i 沉降量
0025.294.81 1.034.481.529.888.2118.00.8210.76133
2 2.043.653.139.067.3106.30.8180.76927
3 3.052.833.448.243.391.50.8080.77419
4 4.061.022.056.927.784.60.8000.782
105 5.069.215.265.118.683.70.7960.78376 6.0
77.411.0
73.313.186.40.7910.7816
土样4-1土样
4-2（8）基础的最终沉降量如下：
mm s s n
i i 10267101927331
=+++++=?=∑=
2、规范修正公式计算（分层厚度取1m ） （1）计算0p
同分层总和法一样，kPa p p C 8.942.2512000=-=-=σ （7） 分层压缩模量的计算
分层深度自重平均附加平均自重+附加曲线压前e 1i 压后e 2i 压缩模量
01.029.888.2118.00.8210.761 2.68
2.039.067.3106.30.8180.769 2.50
3.048.243.391.50.8080.774 2.30
4.056.927.784.60.8000.782
2.775.065.118.68
3.70.7960.783 2.576.0
73.313.186.40.7910.781
2.35土样4-1土样
4-2
（8） 计算竖向平均附加应力系数-
α 当z=0时，z -
α=0
计算z=1m 时，基底面积划分为 四个小矩形，即 ()4*25.125.24?=?
6.125.1/2/==b l ，8.025.1/1/==b z ，查表6-5有2395.0=-
α
基底下1m 范围内958.02395.0*4==-
α 详见下表。
（9） 确定计算深度
由于周围没有相邻荷载，基础中点的变形计算深度可按下列简化公式计算：
()()m b b z n 3.55.2ln 4.05.25.2ln 4.05.2=-=-=
（10） 确定s ?
计算n z 深度范围内压缩模量的当量值：
MPa
p p E z z p E z z p E z p z p E A A E sn n n n n s s n n si n i n i s 55.235.21384.057.21928.077.22868.03.24452.05.27052.068
.2958.07264
.200//00110211220101100011=?
?? ??+++++?=
????
? ???-++????? ???-+????? ???-????? ???-=
??=---=--------
∑∑αααααααα 查表（当ak f p 75.00<时）得：1.1=s ? （11） 计算地基最终沉降量
mm s s s i n
i s s 1121021.1'
1
'
=?=?==∑=??
6-12、由于建筑物传来的荷载，地基中某一饱和黏土层产生梯形分布的竖向附加应力，该层顶面和底面的附加应力分别为kPa kPa z z 160240'
'
==‘和σσ，顶底面透水（见图6-34），
土层平均82MPa .4E 39MPa .0a 88.0e ./2.0S 1====-，，年，
cm k 。试求：①该土层的最终沉降量；②当达到最终沉降量之半所需的时间；③当达到120mm 沉降所需的时间；④如果该饱和黏土层下卧不透水层，则达到120mm 沉降所需的时间。 解：①求最终沉降
mm H e a s z 166400216024088.011039.013=???
? ??++?=+=--σ
② （双面排水，分布1） 查图6-26得 2.0=V T
()()年/964.0101039.01088.012.012
3
2m a e k c W v =???+=?+=--γ 所以 )(83.0964
.0242.02年=?
??
???=
=v V c H T t
③当120mm s t =时
查图6-26得 42.0=V T
)(74.1964
.02442.02
2年=?
??
???=
=v V c H T t ④当下卧层不透水，120mm s t =时
与③比较，相当于由双面排水改为单面排水，即 ，所以 年96.6474.1.=?=t
第八章
6-11、某矩形基础的底面尺寸为4m ×2m ，天然地面下基础埋深为1m ，设计地面高出天然地
面0.4m ，计算资料见图6-33（压缩曲线用例题6-1的）。试绘出土中竖向应力分布图（计算
精度；重度（kN/m 3
）和应力（kPa ）均至一位小数），并分别按分层总和法的单向压缩基本公式和规范修正公式计算基础底面中点沉降量（ak f p 75.00<）。
解：1、分层总和法单向压缩基本公式 （5） 求'
γ
()()()()
()
ωγγωγγγγγγγγγγ+-=+-?=+-?=-=-=
111'Gs G G G G W W G W V W V V W S W S W S S W W S W W S W S S W S S
又已知，粉质黏土的3
/1.19m kN =γ，72.2=s G ，
%31=ω和淤泥质黏土的
3/2.18m kN =γ，71.2=s G ，%40=ω
所以 '
γ分别为 3/2.9m kN 和3
/2.8m kN
（6） 地基分层
基底面下第一层粉质黏土厚4m ，第二层淤泥质黏土未钻穿，均处于地下水位以下，分层厚度取1m 。
（3）地基竖向自重应力C σ的计算 0点：()kPa C 2.254.0118=+?=σ 1点：kPa C 4.3412.92.25=?+=σ 2点：kPa C 6.4312.94.34=?+=σ 3点：kPa C 8.5212.96.43=?+=σ 4点：kPa C 0.6112.88.52=?+=σ 5点：kPa C 2.6912.80.61=?+=σ
6点：kPa C 4.7712.82.69=?+=σ （4）地基竖向附加应力z σ的计算
基础与其上回填土的总重 kN Ad G G 2804.15.2420=???==γ 基底平均压力 kPa A G F p 1204
5.2280
920=?+=+=
基底处的土中附加应力 kPa p p C 8.942.2512000=-=-=σ
计算基础中心点下由基础荷载引起的附加应力z σ，基础中心点可看作是四个相等小矩形荷载的公共角点，其长宽比6.125.1/2/==b l ，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m 各计算点的z σ。
（5）地基分层自重应力平均值和附加应力平均值的计算，见表1。
（6）地基各分层土的孔隙比变化值的确定，见表1。 （7）地基压缩层深度的确定
按C z σσ2.0=确定深度下限：5m 深处kPa C 84.132.692.02.0=?=σ，
不够,84.132.15kPa z >=σ；6m 深处
kPa
C 48.154.772.02.0=?=σ，
kPa z 48.150.11〈=σ，可以。
表1 分层总和法单向压缩公式计算的沉降量
点深度自重应力附加应力自重平均附加平均自重+附加曲线压前e 1i 压后e 2i 沉降量
0025.294.81 1.034.481.529.888.2118.00.8210.76133
2 2.043.653.139.067.3106.30.8180.76927
3 3.052.833.448.243.391.50.8080.77419
4 4.061.022.056.927.784.60.8000.782
105 5.069.215.265.118.683.70.7960.78376 6.077.411.0
73.313.186.40.7910.7816
土样4-1土样
4-2（8）基础的最终沉降量如下：
mm s s n
i i 10267101927331=+++++=?=∑=
2、规范修正公式计算（分层厚度取1m ） （1）计算0p
同分层总和法一样，kPa p p C 8.942.2512000=-=-=σ （12） 分层压缩模量的计算
分层深度自重平均附加平均自重+附加曲线压前e 1i 压后e 2i 压缩模量
01.029.888.2118.00.8210.761 2.68
2.039.067.3106.30.8180.769 2.50
3.048.243.391.50.8080.774 2.30
4.056.927.784.60.8000.782
2.775.065.118.68
3.70.7960.783 2.576.0
73.313.186.40.7910.781
2.35土样4-1土样
4-2
（13） 计算竖向平均附加应力系数-
α 当z=0时，z -
α=0
计算z=1m 时，基底面积划分为 四个小矩形，即 ()4*25.125.24?=?
6.125.1/2/==b l ，8.025.1/1/==b z ，查表6-5有2395.0=-
α
基底下1m 范围内958.02395.0*4==-
α 详见下表。
（14） 确定计算深度
由于周围没有相邻荷载，基础中点的变形计算深度可按下列简化公式计算：
()()m b b z n 3.55.2ln 4.05.25.2ln 4.05.2=-=-=
（15） 确定s ?
计算n z 深度范围内压缩模量的当量值：
MPa
p p E z z p E z z p E z p z p E A A E sn n n n n s s n n si n i n i s 55.235.21384.057.21928.077.22868.03.24452.05.27052.068
.2958.07264
.200//00110211220101100011=?
?? ??+++++?=
????
? ???-++????? ???-+????? ???-????? ???-=
??=---=--------
∑∑αααααααα 查表（当ak f p 75.00<时）得：1.1=s ? （16） 计算地基最终沉降量
mm s s s i n
i s s 1121021.1'
1
'
=?=?==∑=??
6-12、由于建筑物传来的荷载，地基中某一饱和黏土层产生梯形分布的竖向附加应力，该层顶面和底面的附加应力分别为kPa kPa z z 160240'
'
==‘和σσ，顶底面透水（见图6-34），
土层平均82MPa .4E 39MPa .0a 88.0e ./2.0S 1====-，，年，
cm k 。试求：①该土层的最终沉降量；②当达到最终沉降量之半所需的时间；③当达到120mm 沉降所需的时间；④如果该饱和黏土层下卧不透水层，则达到120mm 沉降所需的时间。 解：①求最终沉降
mm H e a s z 166400216024088.011039.013=???
? ??++?=+=--σ
② （双面排水，分布1） 查图6-26得 2.0=V T
()()年/964.0101039.01088.012.0123
2
m a e k c W v =???+=?+=--γ 所以 )(83.0964
.0242.02年=?
??
???=
=v V c H T t
③当120mm s t =时
查图6-26得 42.0=V T
)(74.1964
.02442.02
2年=?
?? ???=
=v V c H T t ④当下卧层不透水，120mm s t =时
与③比较，相当于由双面排水改为单面排水，即 ，所以 年96.6474.1.=?=t
2017高等土力学 1.在土的弹塑性模型中, 屈服面和破坏面有何不同和有何联系？ 答：屈服面是土体的应力在应力空间上的表现形式，可以看成是三维应力空间里应力的一个坐标函数，因此对土体来说，不同的应力在应力空间上有不同的屈服面，但是破坏面是屈服面的外限，破坏面的应力在屈服面上的最大值即为破坏面，超过此限值土体即破坏。 2.何谓曼代尔－克雷尔效应？ 答：土体在固结的初期，内部会出现孔隙水压力不消散而是上升，布局地区孔隙水压力超过初始值的现象。此效应仅在三维固结中出现，而在一维固结试验中并没有出现，在Biot的“真三维固结”理论可以解释磁现象。 3.与剑桥模型相比，清华弹塑性模型可以反映土的由剪应力引起的体积膨 胀（剪胀）。说明它是如何做到这一点的。 答：清华模型的硬化参数是关于塑形体应变和塑形剪应变的函数，而剑桥模型不是；此外，清华模型的屈服面椭圆与强度包线的交点不是椭圆顶点，因此会有剪胀。 4.天然岩土边坡的滑坡大多在雨季发生，解释这是为什么。 答：天然岩土边坡的滑坡发生总结起来两个原因，其一抗滑力减小，其二下滑力增大。在暴雨的天气中，因为地表雨水的下渗导致岩土体的含水率增加，从而提高了岩土体的重量，增大了下滑力；下雨天气因为雨水的下渗，岩土体遇水软化的特性导致抗滑力减小；另外在渗透性好的岩土体中，岩土体内部雨水沿坡面下渗，渗透力会降低岩土坡体的安全系数，因此一上几方面的原因导致了滑坡大部分发生在雨季。 5.比奥（Biot）固结理论与太沙基－伦杜立克（Terzaghi-Randulic）扩散 方程之间主要区别是什么？后者不满足什么条件？二者在固结计算结 果有什么主要不同？ 答：区别：扩散方程假设应力之和在固结和变形过程中保持常数，不满足变形协调条件。 结果：比奥固结理论可以解释土体受力之后的应力、应变和孔压的生成和消散过程，理论上是严密计算结果也精确。比奥固结理论可以解释曼代尔-克雷效
一、填空题 1.饱和土体上的总应力由土骨架承担的有效应力和由孔隙承担的孔隙水压力组成，土的强度及变形都是由土的有效应力决定的。 2.莱特邓肯屈服准则在常规三轴压缩实验中，当 时它在π平面上的屈服与破坏轨迹趋近于一个圆；当 时，它退化为一个正三角形。由于在各 向等压时,所以K f>27是必要条件，因为静水压力下不会引起材料 破坏。 3. 东海风力发电桩基础有8根。 4.通过现场观测与试验研究，目前认为波浪引起的自由场海床土体响应的机制主要取决于海床中孔隙水压力的产生方式。孔隙水压力产生方式有两种：超孔隙水压力的累积（残余孔隙水压力）、循环变化的振荡孔隙水压力 5.目前计算固结沉降的方法有（）、（）、（）及（）。 答案：弹性理论法、工程实用法、经验法、数值计算法。 6.根据莫尔—库伦破坏准则，理想状态下剪破面与大主应力面的夹角为（）。答案：45 + / 7.土的三种固结状态：欠固结、超固结、正常固结。 8.硬化材料持续受力达到屈服状态后的变化过程：屈服硬化破坏 =。 9.相对密实度计算公式I D 10.静力贯入试验的贯入速率一般为 2cm/s。 11用一种非常密实的砂土试样进行常规三轴排水压缩试验，围压为 100kPa 和3900kPa，用这两个试验的莫尔圆的包线确定强度参数有什么不同？ 答：当围压由100kPa 增加到3900kPa 时，内摩擦角会大幅度降低。 12.塑性应力应变关系分为_____理论和_____________理论两种 增量（流动）、全量（形变） 13.三轴剪切试验依据排水情况不同可分为（）、（）、（） 答案：不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪。 14.一种土的含水量越大，其内摩擦角越（小）。 15.剑桥模型（MCC）中的5个参数一次是 M VCL中的гλ，以及弹性部分的 K υ。 16.剑桥模型的试验基础是正常固结土和超固结土试样的排水和不排水三轴试验。 17.一般情况下，石英砂的内摩擦角为 29~33 二、简答题 1.影响土强度的一般物理性质？ 答：1.颗粒矿物成分 2.粗粒土颗粒的几何性质 3.土的组成颗粒级配 4.土的状态 5.土的结构6.剪切带的存在对土强度的影响。 2.简述波浪在浅水中传播时有哪些变化？
土力学模拟试卷 班级姓名学号 一、名词解释（每题2分，共10分） 1. 最优含水率 2. 临界水力坡降 3. 临塑荷载 4. 超固结比 5. 砂土液化 二、是非题(每题 1 分) 1．附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无关。（） 2．完全饱和土体，含水量w=100％（） 3．固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土的性质和土层几何尺寸，不随时间变化。( )
4．饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干了。（） 5．土的固结系数越大，则压缩量亦越大。（） 6．击实功能（击数）愈大，土的最优含水率愈大。（） 7．当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。（） 8．根据达西定律，渗透系数愈高的土，需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。（） 9．三轴剪切的CU试验中，饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力，而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。（） 10．不固结不排水剪试验得出的值为零（饱和粘土）。（） 三、填空题(每题 3 分) 1．土的结构一般有___ __、__ __和___ __等三种，其中_ _ 结构是以面～边接触为主的。 2．常水头渗透试验适用于_ _土，变水头试验适用于_ _。3．渗透固结过程实际上是消散和增长的过程。 4．分析土坡稳定的瑞典条分法与毕肖甫法其共同点是__ __、，不同点是。 5．已知土中某点σ1=30 kPa，σ3=10 kPa，该点最大剪应力值为，与主应力的夹角为。 四、选择题（共10小题，每小题1分） （1）土是由组成的三相体系。）（） A 颗粒、水、气 B 颗粒、溶液、气体 C 粘土、水、气 D 砂砾、水、气 （2）有一个非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80％增加至95％。试问土的重度γ和含水量ω变化如何？（） A 重度增加，含水量减小 B 重度增加，含水量不变 C 重度不变，含水量不变 C 重度减小，含水量减少 （3）砂土处于最疏松状态时，相对密度为；处于最紧密状态时，相对密度为。（） A 0，1 B 1，0 C 1，1 D 0，0
高等土力学 第一章土的物质构成及分类 1蒙脱石和伊利石晶胞结构相同，但蒙脱石具有较大的胀缩性，为什么？ 2用土的结构说明为什么软粘土具有较大流变特性，原生黄土具湿陷性？ 3试述非饱和土中水的迁移特征及控制迁移速率的主要因素？ 4非饱和土中水的运移规律与饱和土中水的渗透规律有什么不同？ 试述非饱和土和饱和土中孔隙水迁移规律的异同点？ 5X射线衍射法是怎样分析粘土矿物成份的？ 6粘土表面电荷来源有哪几方面？利用粘粒表面带电性解释吸着水（结合水）形成机理？ 7非饱和土中土水势以哪种为主？如何测定非饱和土的土水势大小？ 8非饱和土中的土水势主要由哪个几个部分组成？非饱和土中水的迁移速率主要与哪几种因素有关？ 9请用粘性土的结构解释粘性土具有可塑性而砂土没有可塑性的机理。 10试简明解说土水势的各分量？ 11土的结构有哪些基本类型？各有何特征？ 12分散土的主要特征是什么？为什么有些粘性土具有分散性？ 13粘性土主要有哪些性质，它们是如何影响土的力学性质的？ 14为什么粘土颗粒具有可塑性、凝聚性等性质，而砂土颗粒却没有这些性质？ 15非饱和粘性土和饱和的同种粘性土（初始孔隙比相同）在相同的法向应力作用下压缩，达到稳定的压缩量和需要的时间哪个大，哪个小，为什么？ 16粘土的典型结构有哪几种，它们与沉积环境有什么联系，工程性质方面各有何特点？
17粘性土的结构与砂土的结构有什么不同？ 18为什么粘性土在外力作用下具有较大流变特性？ 19粘土矿物颗粒形状为什么大都为片状或针状，试以蒙脱石的晶体结构为例解释之。 第二章土的本构关系及土工有限元分析 1中主应力对土体强度和变形有什么影响？分别在普通三轴仪上和平面应变仪上做 试验，保持σ3为常量，增加σ1－σ3所得应力应变关系曲线有何不同？所得强度指标是否相同？ 2屈服面和硬化规律有何关系？ 3弹塑性柔度矩阵[C]中的元素应有哪三点特征？ 4剑桥弹塑性模型应用了哪些假定？欲得到模型参数应做哪些试验？ 5广义的“硬化”概念是什么？什么叫硬化参数？ 6什么是流动规则？什么叫塑性势？流动规则有哪两种假定？ 7弹塑性模型中，为什么要假定某种型式的流动法则，它在确定塑性应变中有何作用？ 8根据相适应的流动规则，屈服面和塑性应变增量的方向有何特征？ 9试解释为什么球应力影响塑性剪应变？ 10什么叫土的变形“交叉效应”？“交叉效应”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响？ 11什么叫应力路径？什么叫应力历史？试结合图示说明它们对土的变形的影响？ 12什么叫土的“各向异性”？考虑“各向异性”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响？ 13哪些因素影响土的变形？或土体变形有哪些特征？ 14什么叫剪缩？什么叫剪胀？什么样的土表现为剪胀，怎样的土表现为剪缩？邓肯双曲线模型能否反映剪胀，剪缩？为什么？修正剑桥模型能否反映？
模拟题一 一、名词解释（20分） 不均匀系数库仑定律前期固结压力 二、填空（20分） 1．土中的矿物类型有，其中等矿物在粘性土中最为常见。 2．土孔隙中水的类型有。 3．土的压缩性指标有等。 4．根据超固结比，将土可分为 三种固结状态。 5．三轴剪切试验根据排水条件，可分为 三种试验方法。 6．饱和粘性土在局部荷载作用下，其沉降可认为是由机理不同的 三部分组成。 7．竖直荷载下地基的破坏形式为。 三、简述题（20分） 1．侧限渗压模型有效应力与孔隙水压力随时间的转换过程（6分）。 2．产生主动土压力和被动土压力的条件（6分）。 3．粘性土坡稳定性分析中条分法的基本原理（8分）。
四、计算（40分） 点以下某深度处σz的表达式（8分）。 2．某地基砂层下，有一粘土层厚6m，其下为不透水的基岩，地面施加大面积（无限均布）荷载。已知室内试验取得该粘土层初始孔隙比e1=0.815，在与大面积荷载相等的压力下压缩稳定后的孔隙比为e2=0.795，固结系 数C v=4.6×10-3cm2/s，当固结度U t=60%时，时间因数T v=0.287。试预估粘 土层的最终沉降量和固结度达60%所需的时间（10分）。 3．已知某土样的抗剪强度参数c=50kPa,υ=20°,承受三向应力σ1=450kPa，σ3=200kPa的作用（10分）。 （1）绘制应力园与抗剪强度曲线； （2）判断该土样是否产生破坏。 模拟题二 一、名词解释（24分） 粒度成分压缩定律渗透固结 角点法主动土压力临塑荷载 二、填空（16分） 1．按“建筑地基基础设计规范”分类法，若粒径d>0.075mm的含量<50%，且塑性指数I P≤10，则土的名称定为；若I P>10，则土的名称定为。 2．土层在历史上经受过的最大有效固结压力，称为土的；通常根据土的值，可将天然土层分为， 和三种不同的状态。
高等土力学历年真题 一、 黄土湿陷性机理与处治方法。(2010年) 1、黄土湿陷泛指非饱和的、结构不稳定的黄色土，在一定压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显著的附加下沉现象。黄土湿陷现象是一个复杂的地质、物理、化学过程，对于湿陷的机理目前国内外有多种假说，归纳起来可分为内因和外因两个方面。 黄土形成初期，季节性的少量雨水把松散的粉粒粘聚起来，而长期的干旱使水分不断蒸发，于是少量的水分以及溶于水中的盐类都集中到较粗颗粒的表面和接触点处，可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物。同时随着含水量的减少，土颗粒彼此靠近，颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的联结力逐渐加大，这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力，阻止了土体在自重压密，从而形成以粗粉粒为主体骨架的蜂窝状大孔隙结构。 当黄土受水浸湿或在一定外部压力作用下受水浸湿时，结合水膜增厚并楔入颗粒之间，于是结合水联系减弱，盐类溶于水中，各种胶结物软化，结构强度降低或失效，黄土的骨架强度降低，土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下，其结构迅速破坏，大孔隙塌陷，导致黄土地基附加的湿陷变形。 2、黄土地基处理方法 地基处理应考虑场地的选择和勘探，黄土湿陷类型的派别和地基处理方法的选择，以达到建筑设计经济与安全的要求。 灰土垫层 传统方法，用于高层建筑更能发挥其作用，它具有一定的胶凝强度和水稳定性，在基础压力作用下以一定的刚性角向外扩散应力，因而常用作刚性基础的底脚。 砂石垫层 用于地下水位较高的软弱土层，厚度约1-3m ，其下为工程性能良好的下卧层。 强夯法 是处理湿陷性黄土地基最经济的一种方法，其处理土层厚度一般用梅纳提出的估算公式QH z α= 灰土挤密桩 是处理大厚度湿陷性黄土地基方法之一，其作用是挤密桩周围的土体，降低或者消除桩深度内地基土的湿陷性，提高承载力。 振冲碎石桩 主要用于饱和黄土的地基处理，它以振冲置换作用为主。 打入混凝土预制桩 锤击沉入的钢筋混凝土预制桩，质量稳定，工艺简便，是目前高层建筑基础应用较广的一种。 灌注桩 主要用于饱和黄土填土地基，他是利用挖空或沉桩基将钢制桩管沉入土中成孔
附件3：研究生课程空白试卷（考试形式）式样 北京建筑工程学院研究生试题专用纸 得分阅卷人（签字）复核人（签字） 姓名学号年级 专业课程名称 考试日期2013年05 月17日试卷答卷所需时间1周 试题内容（附评分标准）： 1、简述土的结构性与成因，比较原状土与重塑土结构的强弱，并说明原因。(5分) 2、简述土工参数不确定性的主要来源和原因。(5分) 3、何为土的剪胀性，产生剪胀的原因。(5分) 4、影响饱和无粘性土液化的主要因素有哪些？列举几种判断液化的方法。(5分) 5、广义讲，什么是土的本构关系？与其他金属材料比，它有什么变化特性？(5分) 6、土的本构模型主要分哪几类？邓肯-张本构模型的本质是什么？并写出邓肯-张本构模型 应力应变表达式；并给出邓肯-张模型中参数的确定方法。(5分) 7、剑桥模型的试验基础及基本假定是什么？说明该模型各个参数的意义及确定方法。(5分) 8、比奥（Biot）固结理论与太沙基－伦杜立克（Terzaghi-Randulic）扩散方程之间主要区别 是什么？后者不满足什么条件？二者在固结计算结果有什么主要不同？(5分) 9、何为Mandol-cryer效应？说明其产生的机理。为什么拟三维固结理论（扩散方程）不能 描述这一效应？(5分) 10、影响地基承载力的因素有哪些？介绍地基极限承载力和容许承载力的意义。(5分) 11、地基的破坏形式和土的种类之间有何关系，具体原因是什么? (5分) 12、用高等土力学知识解释降雨尤其是暴雨是滑坡活动最重要的触发因素。(5分) 13、沙漠中稳定沙丘的背风坡坡度接近于松砂的天然休止角。它大于还是小于颗粒矿物的滑动摩擦角？为什么海边的沙滩的坡度要比松砂的天然休止角小的多？(5分) 14、正常固结粘土的强度包线过原点，即其粘聚力c为零。这是否意味着它在各种应力状态下都不存在任何粘聚力？(5分) 15、写出弗雷德伦德（Fredlund）的非饱和土强度公式，其中哪一个参数不是常数？它与土
2.7 （1）修正后的莱特-邓肯模型比原模型有何优点？ 莱特-邓肯模型的屈服面和塑性势面是开口的锥形，只会产生塑性剪胀；各向等压应力下不会发生屈服；破坏面、屈服面和塑性势面的子午线都是直线不能反映围压对破坏面和屈服面的影响。为此，对原有模型进行修正，增加一套帽子屈服面，将破坏面、屈服面、塑性势面的子午线改进为微弯形式，可以反映土的应变软化。 （2）清华弹塑性模型的特点是什么？ 不首先假设屈服面函数和塑性势函数，而是根据试验确定塑性应变增量的方向，然后按照关联流动法则确定其屈服面；再从试验结果确定其硬化参数。因而这是一个假设最少的弹塑性模型 2.8如何解释粘土矿物颗粒表面带负电荷？ 答：（1）由于结构连续性受到破坏，使粘土表面带净负电荷，（边角带正电荷）。 （2）四面体中的硅、八面体中的铝被低价离子置换。 （3）当粘土存在于碱性溶液中，土表面的氢氧基产生氢的解离，从而带负电。 2.9土的弹性模型分类及应用： 线弹性：广义胡克定律 非线弹性：增量胡克定律 高阶弹性模型：柯西弹性模型、格林弹性模型、次弹性模型 ①弹性模型：一般不适用于土，有时可近似使用：地基应力计算；分层总和法②非线弹性模型：使用最多，实用性强：一般 参数不多；物理意义明确；确定参数的试验比较简单③高阶的弹性模型：理论基础比较完整严格；不易建立实用的形式：参数多；意义不明确；不易用简单的试验确定 3.1-3.2正常固结粘土的排水试验和固结不排水试验的强度包线总是过坐标原点的，即只有摩擦力；粘土试样的不排水试验的包线是水平的，亦即只有粘聚力。它们是否就是土的真正意义上的摩擦强度和粘聚强度？ 答：都不是。正常固结粘土的强度包线总是过坐标原点，似乎不存在粘聚力，但是实际上在一定条件下固结的粘土必定具有粘聚力，只不过这部分粘聚力是固结应力的函数，宏观上被归于摩擦强度部分。粘土的不排水试验虽然测得的摩擦角为0，但是实际上粘土颗粒之间必定存在摩擦强度，只是由于存在的超静空隙水压使得所有破坏时的有效应力莫尔圆是唯一的，无法单独反映摩擦强度。 3.3什么是三轴试验的临界孔隙比？论述临界孔隙比与围压的关系。 所谓临界孔隙比是指在三轴试验加载过程中，轴向应力差几乎不变，轴向应变连续增加，最终试样体积几乎不变时的孔隙比，也可以叙述为：用某一孔隙比的砂试样在某一围压下进行排水三轴试验，偏差应力达到（σ1-σ3）ult时，试样的体应变为零；或者在这一围压下进行固结不排水试验中破坏时的孔隙水压力为零，这一孔隙比即为在这一围压下的临界孔隙比。 临界孔隙比与围压的关系：如果对变化的围压σ3进行试验，则发现临界孔隙比是不同的。围压增加临界孔隙比减小，围压减小临界孔隙比增加。 3.4请简述影响土强度的外部因素。 参考答案： 1.围压3对土强度影响； 2.中主应力2的影响； 3.土强度具有各向异性； 4.加载速率对土的抗剪强度有一定影响； 5.温度对土强度有一定影响。 3.5 对某种饱和正常固结粘质粉土，已知其有效应力强度指标和孔压系数分别为=0，，B=1，=2/3。 （1）计算该土在常规三轴压缩试验（CTC）中的固结不排水强度指标。 （2）计算该土在减围压三轴压缩试验（RTC）中的固结不排水强度指标。 答：（1）CTC：保持围压不变，增加轴向应力。 为轴向应力；为固结压力（围压） 试验应力路径：，， ，代入数据得， 根据有效应力原理得 由于=0，所以
河海大学高等土力学 试卷
《2012年河海大学高等土力学》—— 《土工原理》2012-05-16 1.土体在沉淀以后，抗剪强度有什么变化趋势？为什么？（8分） p128 （p116） 答：土体沉淀后，不同的主应力方向下土的抗剪强度不同：竖向抗剪强度高于水平抗剪强度。这是因为天然的土通常在沉积过程中，长宽比大于1的针、片、棒状颗粒在重力作用下倾向于长边沿水平方向排列而处于稳定的状态，近似于水平层的沉淀，由于长期自重的作用，促成土颗粒排列有一定的方向性，这就形成了土层的各向异性结构，土层的各向异性结构导致土的力学性质上的各向异性。 2.土体中有机质对土体有什么影响？（8分） p4 土壤中的有机质存在是土区别于一般固体物质的主要特性之一，有机质是土壤固相物质中最易变化、性质最不稳定的组分。有机质对土体性质影响的一般规律：随着有机质含量的增加，土的分散性加大，天然含水率增高，干密度减小，胀缩性增加，压缩性增加强度减小，承载力降低，对工程极为不利。 3.十字板剪切实验中，竖向剪切强度与两端水平剪切强度哪个大？为什么？ （7分）p102 答：（十字板剪切实验是一种利用十字板剪切仪在现场测定土的抗剪强度实验的方法，这种方法适合于现场测定饱和粘性土的原位不排水强度，特别适用于均匀饱和软粘土。对于粘土中夹带薄层细、粉砂或贝壳，用该方法测得强度偏高。） 现场土常常是各向异性的，对于正常固结土，水平面上的抗剪强度一般小于垂直面上的抗剪强度。产生各向异性的原因在于：土的成层性和土中的应力状态不同。 4.三轴实验中的破坏规范主应力之差和主应力之比，有什么不同？有什么区 别？（7分）p124
习题 第一章 土的物理性质及工程分类 选择题 1.土颗粒的大小及其级配，通常是用颗粒级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示： A ．土颗粒大小较均匀，级配良好 B.土颗粒大小不均匀，级配不良 C. 土颗粒大小不均匀，级配良好 2.作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数u C 的关系： A ．u C 大比u C 小好 B. u C 小比u C 大好 C. u C 与压实效果无关 3.有三个同一种类土样，它们的含水率w 都相同，但是饱和度r S 不同，饱和度r S 越大的土，其压缩性有何变化？ A.压缩性越大 B. 压缩性越小 C. 压缩性不变 4.有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率w 怎样改变？ A ．γ增加，w 减小 B. γ不变，w 不变 C. γ增加，w 增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？ A ．天然土的含水率最大不超过液限 B. 液限一定是天然土的饱和含水率 C. 天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 判断题 6.甲土的饱和度大与乙土的饱和度，则甲土的含水率一定高于乙土的含水率 7.粘性土的物理状态是用含水率表示的，现有甲、乙两种土，测得它们的含水率乙甲w w ，则可以断定甲土比乙土软 8.土的液性指数L I 会出现L I >0或L I <0的情况 9.土的相对密实度r D 会出现r D >1或r D <1的情况 10.土的天然重度越大，则土的密实性越好 计算题 11.击实试验，击实筒体积1000cm 2，测得湿土的质量为1.95kg ，取一质量为17.48kg 的湿土，烘干后质量为15.03kg ，计算含水率w 和干重度d r 。 12.已知某地基土试样有关数据如下：①天然重度r =18.4 kN/m 3，干密度d r =13.2 kN/m 3；②液限试验，取湿土14.5kg ，烘干后质量为10.3kg ；③搓条试验，取湿土条5.2kg ，烘干后质量为4.1kg ，求（1）土的天然含水率，塑性指数和液性指数；（2）土的名称和状态。
一.回答下列问题： 1.何谓非饱和土的基质吸力? 举出一种非饱和土的强度公式。 2.三轴试验中的膜嵌入或顺变性（Membrane Penetration）对试验结果有什么影响？对什么土和什么类型的试验影响比较大？ 3.说明普朗特尔（Prandtl）和太沙基（Terzaghi）的地基极限承载力公式的基本假设条件和滑裂面形状。 4.何谓德鲁克（Drucker)假说？何谓相适应和不相适应的流动规则？对两种情况各举一个土的弹塑性模型。 5.某饱和砂土的固结不排水三轴试验结果如下图所示，在p－q 坐标定性绘出有效应力路径。应当如何确定这种土的有效应力强度指标？ σ1-σ3 q ε1 o p σ3 u 二. 选择一个问题回答： 1.在深覆盖层上修建土石坝时，坝体和覆盖层的防渗结构物主要有那些型式？各有什么优缺点？ 2.在地基处理方法中有哪些型式的复合地基桩？说明其适用范围。 三．最近在岩土工程界关于基坑支护土压力计算的讨论很热烈, 试谈谈你对土压力的“水土合算”与“水土分算”的看法 四. 某油罐地基工程采用堆载预压法进行地基加固，地基土的抗剪强度指标如图所示，已知中心点M处的自重应力为：σsz=40kPa, σsx=32 kPa. 当设计堆载压 力p＝200 kPa时在M点引起的附加压力σz=120 kPa,σx=30 kPa,分析M点是否 会破坏？应如何进行堆载才能防止地基破坏？ 粉质粘土 孔压系数A=0.4 c'=10Kpa H ?'=30? k=5?10-6cm/s 五．在一个高2米的铁皮槽中装有饱和的均匀松砂，其孔隙比e=0.85,砂的比重Gs=2.67,内摩擦角φ=32?。然后在振动时砂土发生了完全液化。由于槽壁位移，槽内的砂土的水平土压力是主动土压力，试计算砂土液化前后的槽壁上和槽底上的土压力和水压力。（10分） 饱和松砂 2．0米 六．回答下列问题： （一）说明高层建筑上部结构、基础和地基的相互作用关系。 （二）规范规定：一般粘性土中的预制桩，打入后15天，对软粘土，打入后21天，才能进行静载试验，为什么？ （三）为什么对于小型建筑物地基一般是承载力控制；对于大型建筑物地基一般是沉降控制？ （四）有一个建筑物的地基承载力基本值是120kPa，要求的设计承载力是250kPa，设计者在原地基上增加了70厘米厚的水泥土
《土力学及基础工程》模拟试卷四及答案 一、填空题(每空1分,共20分) 1、无粘性土的性质主要取决于颗粒的和。 2、用三轴试验测定土的抗剪强度指标，在其它条件都相同的情况下，测的抗剪强度指标值最大的是试验，最小的是试验。 3、评价粗颗粒土粒径级配的指标有和。 4、τf表示土体抵抗剪切破坏的极限能力，当土体中某点的剪应力τ=τf时，土体处 于状态；τ>τf时，土体处于状态；τ<τf时，土体处于状态。 5、桩按受力分为和。 6、用朗肯土压力理论计算土压力时，挡土墙墙背因、，墙后填土表面因。 7、桩的接头方式有、和。 8、建筑物地基变形的特征有、、和倾斜四种类型。 二、选择题(每小题2分,共10分) 1、采用搓条法测定塑限时，土条出现裂纹并开始断裂时的直径应为（） (A)2mm(B)3mm (C) 4mm(D) 5mm 2、《地基规范》划分砂土的密实度指标是（） (A)孔隙比(B)相对密度 (C)标准贯入锤击数(D) 野外鉴别 3、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）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 4、地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（）。 （A）临塑荷载（B）临界荷载（C）极限荷载（D）地基承载力 5、夯实深层地基土宜采用的方法是 ( ) （A）强夯法（B）分层压实法（C）振动碾压法（D）重锤夯实法 三、简答题(每小题5分,共20分) 1、直剪试验存在哪些缺点？ 2、影响边坡稳定的因素有哪些？ 3、产生被动土压力的条件是什么？ 4、什么是单桩竖向承载力？确定单桩承载力的方法有哪几种？ 四、计算题(共50分) 1、某土样重180g，饱和度S r=90%，相对密度为2.7，烘干后重135g。若将该土样压密，使其干密度达到1.5g/cm3。试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。（10分） 2、某独立柱基底面尺寸b×l=4.0×4.0m2, 埋置深度d=1.0m,上部结构荷载条件如图所示，地基土为均匀土，天然重度γ=20k N/m3，试求基础下第二层土的沉降量。（14分）矩形面积受均布荷载作用时，角点下应力系数α z/b
模拟考试5及答案 1． 下图为拟选用的200米堆石坝料的级配表；拟采用厚粘土心墙防渗，粘土塑性指数I p =17；地基覆盖层 为50米，地基土以砂砾石为主。如果要求对该坝进行竣工时的稳定分析以及施工期的有效应力变形数值计算（采用土的本构关系模型与比奥固结理论耦合计算），变形数值计算采用Duncan-Chang 双曲线模型，现有三轴仪的试样尺寸为φ300×600mm ，需要对试验、模型参数确定和计算步骤进行设计。 （1） 对堆石料和粘土料应进行什么样的三轴试验？（包括堆石料的模拟、试验的排水条件及试验量测 数值等） （2） 简述在上述试验资料基础上，确定理论和模型的参数方法与步骤； （3） 对于非线性堆石坝变形分析，如何采用增量法分步进行计算？ （4） 如何进行竣工时的稳定分析？ 解答： （1） 对于堆石料应进行三轴排水的常规压缩试验。但是最大粒径为300/5＝60mm ， 建议采用替代法模拟；因为细颗粒较少，也可采用相似模拟或者其他模拟方法。对于粘土对于有效应力计算，应当进行排水三轴试验；但是为了测定孔压系数也要进行不排水试验（A,B ），也可用于总应力法的稳定分析； （2） 试验比奥固结理论需要测定孔压系数A,B ；Duncan-Chang 双曲线模型中的堆石 料和粘土料试验E,B 或者E 、ν模型，用三轴排水试验进行参数确定。 （3） 对于增量法可以逐层填筑，分布计算，一般可以模拟实际的填筑过程和工序； 在每一加载过程中，还应当用时间的差分进行孔压消散的比奥理论计算；最后得到竣工时的应力、孔压和变形（位移）。也可以用于稳定分析（总应力法或者有效应力法） （4） 总应力法：采用不排水强度指标，用圆弧法分析（比肖甫法和摩根斯坦－普赖 斯法）。如果采用有效应力分析，则可以通过计算确定心墙中的超静孔压等值线，采用有效应力强度指标。 2．在一种松砂的常规三轴排水压缩试验中，试样破坏时应力为：σ3＝100kPa ，σ1－σ3＝235kPa 。 (1) 计算下面几个强度准则的强度参数： 莫尔－库仑强度准则：（σ1－σ3）/（σ1＋σ3）＝sin ?; 广义屈雷斯卡(Tresca)准则： σ1－σ3=αt I 1 松冈元－中井照夫强度准测：I 1I 2/I 3＝k f. （2）平面应变状态的试样的y 方向为零应变方向，已知ν＝0.35。初始应力状态为σz ＝σx ＝200kPa 且按 ?σz /?σx ＝-2比例加载，利用以上3个强度准则分别计算试样破坏时的σz ＝？ σx ＝？σy ＝？b=? 解答： （1）参数计算：σ3＝100kPa ，σ1－σ3＝235kPa ，σ3＝σ2＝100kPa ，σ1＝335kPa ①莫尔－库仑强度准则 1313235 0.54,32.7435 σσφσσ-===?+ ②Tresca 113 1 3352100535235 0.44535 t I kPa I σσα=+?=-= = = ③松冈元
参考书目《高等土力学》李广信 第1章土工试验及测试 一、简述土工试验的目的和意义。 1）揭示土的一般或特有的物理力学性质。 2）针对具体土样的试验，揭示区域性土、特殊土、人工复合土的物理力学性质。 3）确定理论计算和工程设计的参数。 4）验证理论计算的正确性及实用性。 5）原位测试、原型监测直接为土木工程服务，也是分析和实现信息化施工的手段。 第2章土的本构关系 ★二、广义讲，什么是土的本构关系？与其他金属材料比，它有什么变形特性（应力应变特性）？（2.3节）P51 土的本构关系广义上讲是指反应土的力学性状的数学表达式，表示形似一般为应力-应变-强度-时间的关系。 与金属材料相比，土的变形特性包含： ①土应力应变的非线性。由于土由碎散的固体颗粒组成，土的宏观变形主要不是由土颗粒本身变形，而是由于颗粒间位置的变化。这样在不同的应力水平下由相同应力增量引起的应变增量就不会相同，即表现出非线性。 ②土的剪胀性。由于土石由碎散颗粒组成的，在各向等压或等比压缩时，孔隙总是减少的，从而可发生较大的体积压缩，这种体积压缩大部分死不可恢复的，剪应力会引起土塑性体积变形，这叫剪胀性，另一方面，球应力又会产生剪应变，这种交叉的，或者耦合的效应，在其他材料中很少见。 ③土体变形的弹塑性。在加载后再卸载到原来的应力状态时，土一般不会完全恢复到原来的应变状态，其中有一部分变形是可以恢复的，部分应变式不可恢复的塑性应变，并且后者往往占很大的比例。 ④土应力应变的各向异性和土的结构性。不仅存在原生的由于土结的各向构异性带来的变形各向异性，而且对于各向受力不同时，也会产生心的变形和各向异性。 ⑤土的流变性。土的变形有时会表现出随时间变化的特性，即流变性。与土的流变特性有关的现象只要是土的蠕变和应力松弛。 影响土的应力应变关系的应力条件主要有应力水平，应力路径和应力历史。 ★三、何为土的剪胀性，产生剪胀的原因？P52(2.3.2) 土体由于剪应力引起的体积变化称为剪胀性，广义的剪胀性指剪切引起的体积变化，既包括体胀，也包括体缩，但后者常被称为“剪缩”。土的剪胀性实质上是由于剪应力引起土颗粒间相互位置的变化，使其排列发生变化，加大（或减小）颗粒间的孔隙，从而发生体积的变化。 四、论述土的本构关系分类，并举例说明。 1、弹性本构关系 弹性本构关系可分为线弹性本构关系和非线性弹性本构关系。线弹性本构关系即一般的弹性力学，其应力-应变关系服从广义胡克定律。非线性本构关系的应力-应变曲线是非线性
.回答下列问题: 1. 何谓非饱和土的基质吸力？举出一种非饱和土的强度公式。 2. 三轴试验中的膜嵌入或顺变性（ Membrane Penetration ）对试验结果有什么影响？对什么土和什么类型的试验影响比 较大？ 3. 说明普朗特尔（Prandtl ）和太沙基（Terzaghi ）的地基极限承载力公式的基本假设条件和滑裂面形状。 4. 何谓德鲁克（Drucker ）假说？何谓相适应和不相适应的流动规则？对两种情况各举一个土的弹塑性模型。 5. 某饱和砂土的固结不排水三轴试验结果如下图所示，在 p - q 坐标定性绘出有效应力路径。应当如何确定这种土的有 效应力强度指标？ U 二.选择一个问题回答： 1. 在深覆盖层上修建土石坝时，坝体和覆盖层的防渗结构物主要有那些型式？各有什么优缺点？ 2. 在地基处理方法中有哪些型式的复合地基桩？说明其适用范围。 三?最近在岩土工程界关于基坑支护土压力计算的讨论很热烈 ，试谈谈你对土压力的“水土合算”与“水土分算”的看 法 四.某油罐地基工程采用堆载预压法进行地基加固，地基土的抗剪强度指标如图所示，已知中心点 M 处的自重应力为: Sz =40kPa, ；x =32 kPa.当设计堆载压 力p = 200 kPa 时在M 点引起的附加压力 Z =120 kPa, X =30 kPa,分析M 点是否 会破坏？应如何进行堆载才能防止地基破坏？ 孔压系数A=0.4 c ?=10Kpa H ??=30? _ -6 k=5 ：10 cm/s 五?在一个高2米的铁皮槽中装有饱和的均匀松砂，其孔隙比 e=0.85,砂的比重Gs=2.67,内摩擦角：；：；：。然后在振动时 砂土发生了完全液化。由于槽壁位移，槽内的砂土的水平土压力是主动土压力，试计算砂土液化前后的槽壁上和槽底上 P 粉质粘土
一(b)、《高等土力学》研究的主要内容。 二、与上部结构工程相比，岩土工程的研究和计算分析有什么特点？ 三、归纳和分析土的特性。 四、简述土的结构性与成因，比较原状土与重塑土结构性强弱，并说明原因？ 五/0、叙述土工试验的目的和意义。 五/1、静三轴试验基本原理（即确定土抗剪强度参数的方法）与优点简介 五/2、叙述土体原位测试（既岩土工程现场试验）的主要用途，并介绍3种原位测试方法 五/3、粘土和砂土的各向异性是由于什么原因引起的？什么是诱发各向异性？ 五/4、介绍确定土抗剪强度参数的两种不同方法（包括设备名称），并分析其优缺点？ 五/5、什么叫材料的本构关系？在土的本构关系中，土的强度和应力-应变有什么联系？ 五/6、什么是加工硬化？什么是加工软化？请绘出他们的典型的应力应变关系曲线。 五/7、渗透破坏的主要类型？渗透变形的主要防治方法？ 五/8、沉降计算中通常区分几种沉降分量？它们的机理是什么？按什么原理对它们进行计算？ 六、阐述土工参数不确定性的主要来源和产生原因？ 七、岩土工程模型试验要尽可能遵守的原则？ 八、何谓土的剪胀特性？产生剪胀的原因？ 九、影响饱和无粘性土液化的主要因素有哪些？举出4种判断液化的方法。 十、刚性直剪试验的缺点并提出解决建议？ 十一、列举一个土工试验在工程应用中的实例，并用土力学理论解释之。 十二、叙述土工试验的目的和意义和岩土工程模型试验要尽可能遵守的原则？ 十三、土的本构模型主要可分为哪几类？邓肯-张本构模型的本质？并写出邓肯-张本构模型应力应变表达式，并在应力应变座标轴中表示。 十四、广义地讲，什么是土的本构关系？与其他金属材料比，它有什么变形特征？ 十五、在土的弹塑性本构关系中，屈服准则、硬化定理、流动法则起什么作用？ 十六、剑桥模型的试验基础及基本假定是什么？说明该模型各参数的意义及确定方法。 十七、给出应变硬化条件下，加载条件。为什么该条件在应变软化条件下不能使用 十八、土的本构模型主要可分为哪几类？何为非关联流动法则？写出基于非关联流动法则的弹塑性本构关系。
参考书目《高等土力学》广信 第1章土工试验及测试 一、简述土工试验的目的和意义。 1）揭示土的一般或特有的物理力学性质。 2）针对具体土样的试验，揭示区域性土、特殊土、人工复合土的物理力学性质。 3）确定理论计算和工程设计的参数。 4）验证理论计算的正确性及实用性。 5）原位测试、原型监测直接为土木工程服务，也是分析和实现信息化施工的手段。 第2章土的本构关系 ★二、广义讲，什么是土的本构关系？与其他金属材料比，它有什么变形特性（应力应变特性）？（2.3节）P51 土的本构关系广义上讲是指反应土的力学性状的数学表达式，表示形似一般为应力-应变-强度-时间的关系。 与金属材料相比，土的变形特性包含： ①土应力应变的非线性。由于土由碎散的固体颗粒组成，土的宏观变形主要不是由土颗粒本身变形，而是由于颗粒间位置的变化。这样在不同的应力水平下由相同应力增量引起的应变增量就不会相同，即表现出非线性。 ②土的剪胀性。由于土石由碎散颗粒组成的，在各向等压或等比压缩时，孔隙总是减少的，从而可发生较大的体积压缩，这种体积压缩大部分死不可恢复的，剪应力会引起土塑性体积变形，这叫剪胀性，另一方面，球应力又会产生剪应变，这种交叉的，或者耦合的效应，在其他材料中很少见。 ③土体变形的弹塑性。在加载后再卸载到原来的应力状态时，土一般不会完全恢复到原来的应变状态，其中有一部分变形是可以恢复的，部分应变式不可恢复的塑性应变，并且后者往往占很大的比例。 ④土应力应变的各向异性和土的结构性。不仅存在原生的由于土结的各向构异性带来的变形各向异性，而且对于各向受力不同时，也会产生心的变形和各向异性。 ⑤土的流变性。土的变形有时会表现出随时间变化的特性，即流变性。与土的流变特性有关的现象只要是土的蠕变和应力松弛。 影响土的应力应变关系的应力条件主要有应力水平，应力路径和应力历史。 ★三、何为土的剪胀性，产生剪胀的原因？P52(2.3.2) 土体由于剪应力引起的体积变化称为剪胀性，广义的剪胀性指剪切引起的体积变化，既包括体胀，也包括体缩，但后者常被称为“剪缩”。土的剪胀性实质上是由于剪应力引起土颗粒间相互位置的变化，使其排列发生变化，加大（或减小）颗粒间的孔隙，从而发生体积的变化。 四、论述土的本构关系分类，并举例说明。 1、弹性本构关系 弹性本构关系可分为线弹性本构关系和非线性弹性本构关系。线弹性本构关系即一般的弹性力学，其应力-应变关系服从广义胡克定律。非线性本构关系的应力-应变曲线是非线性
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00级土力学试卷及标准答案 <土木、交通类） 2002.12 一、名词解释 (每题 3 分 > 1. 最优含水率:对于一种土，分别在不同的含水率下，用同一击数将他们分层击实，测定含水率和密度然后计算出干密度，以含水率为横坐标，以干密度为纵坐标，得到的压实曲线中，干密度的随着含水率的增加先增大后减小．在干密度最大时候相应的含水率称为最优含水率．b5E2RGbCAP 2. 管涌：管涌是渗透变形的一种形式．指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土颗粒形成的空隙中发生移动并被带出的现 象．p1EanqFDPw 3. 前期固结应力：土在历史上曾受到的最大有效应力称为前期固结应力 4. 被动土压力：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。DXDiTa9E3d 5. 粘土的残余强度：粘性土在剪应力作用下，随着位移增大，超固结土是剪应力首先逐渐增大，而后回降低，并维持不变；而正常固结土则随位移增大，剪应力逐渐增大，并维持不变，这一不变的数值即为土的残余强度。RTCrpUDGiT
二、是非题 (每题 1 分> 1．附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无 关。<×） 2．完全饱和土体，含水量 w=100％ <×）5PCzVD7HxA 3．固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土的性质和土层几何尺寸，不随时间变化。(×> 4．饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干 了。 <×）jLBHrnAILg 5．土的固结系数越大，则压缩量亦越 大。 <×）xHAQX74J0X 6．击实功能<击数）愈大，土的最优含水率愈 大。<×）7．当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。<√） 8．根据达西定律，渗透系数愈高的土，需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。<×）
高等土力学考试
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一回答下列问题： 1. 何谓非饱和土的基质吸力？举出一种非饱和土的强度公式。 2. 三轴试验中的膜嵌入或顺变性（ Membrane Penetration ）对试验结果有什么影响？对什么土和什么类型的 试验影响比较大？ 3. 说明普朗特尔（Prandtl ）和太沙基（Terzaghi ）的地基极限承载力公式的基本假设条件和滑裂面形状。 4. 何谓德鲁克（Drucker ）假说？何谓相适应和不相适应的流动规则？对两种情况各举一个土的弹塑性模型。 5. 某饱和砂土的固结不排水三轴试验结果如下图所示，在 p -q 坐标定性绘出有效应力路径。应当如何确 定这种土的有效应力强度指标？ 1. 在深覆盖层上修建土石坝时，坝体和覆盖层的防渗结构物主要有那些型式？各有什么优缺点？ 2. 在地基处理方法中有哪些型式的复合地基桩？说明其适用范围。 三?最近在岩土工程界关于基坑支护土压力计算的讨论很热烈 ，试谈谈你对土压力的“水土合算”与“水 土分算”的看法 四. 某油罐地基工程采用堆载预压法进行地基加固，地基土的抗剪强度指标如图所示，已知中心点 M 处的 自重应力为：“=40kPa, sx =32 kPa.当设计堆载压 力p = 200 kPa 时在M 点引起的附加压力 z =120 kPa, x =30 kPa,分析 M 点是否 会破坏？应如何进行堆载才能防止地基破坏？ p --------------------------- * -------------- ] r i r i t 1 粉质粘土 孔压系数A=0.4 c =10Kpa H =30 k=5 10-6cm/s
《2012年河海大学高等土力学》—— 《土工原理》2012-05-16 1. 土体在沉淀以后，抗剪强度有什么变化趋势？为什么？（8分） p128 （p116） 答：土体沉淀后，不同的主应力方向下土的抗剪强度不同：竖向抗剪强度高于水平抗剪强度。这是因为天然的土通常在沉积过程中，长宽比大于1的针、片、棒状颗粒在重力作用下倾向于长边沿水平方向排列而处于稳定的状态，近似于水平层的沉淀，由于长期自重的作用，促成土颗粒排列有一定的方向性，这就形成了土层的各向异性结构，土层的各向异性结构导致土的力学性质上的各向异性。 2. 土体中有机质对土体有什么影响？（8分） p4 土壤中的有机质存在是土区别于一般固体物质的主要特性之一，有机质是土壤固相物质中最易变化、性质最不稳定的组分。有机质对土体性质影响的一般规律：随着有机质含量的增加，土的分散性加大，天然含水率增高，干密度减小，胀缩性增加，压缩性增加强度减小，承载力降低，对工程极为不利。 3. 十字板剪切实验中，竖向剪切强度与两端水平剪切强度哪个大？为什么？（7分）p102 答：（十字板剪切实验是一种利用十字板剪切仪在现场测定土的抗剪强度实验的方法，这种方法适合于现场测定饱和粘性土的原位不排水强度，特别适用于均匀饱和软粘土。对于粘土中夹带薄层细、粉砂或贝壳，用该方法测得强度偏高。） 现场土常常是各向异性的，对于正常固结土，水平面上的抗剪强度一般小于垂直面上的抗剪强度。产生各向异性的原因在于：土的成层性和土中的应力状态不同。 4. 三轴实验中的破坏规范主应力之差和主应力之比，有什么不同？有什么区别？（7分）p124 答：不同的取值规范有时会得到不同的强度参数，一般有最大主应力差规范max 31)(σσ-（当应力应变曲线不出现峰值的时，则取轴向应变15%对应的最大主应力差）和最大有效应力比规范两种。两种取值规范求得强度参数的差异将取决于实验中孔隙水应力的发展过程，也就取决于实验类型和式样的剪切类型。 )1)((3 1331 31-''-='-'=-σσσσσσσu （1） 三种排水剪实验两种取值规范一致，因为0=u ； （2） 三轴固结不排水剪和三轴不固结不排水剪实验，由于孔隙水压力没有变化，导致两