土力学与基础工程复
习重点
Revised on November 25, 2020
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。
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：5
2.对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状（见图曲线C ），采用单一指标
u C 难以全面有效地判断土的级配好坏，同时需满足5>u 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
于粒径大于的粗粒土，可用筛分法。对于粒径小于的细粒土，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33//m t cm g 或），即V m
=ρ。
（）
2.土的含水量w
土中的水的质量与土粒质量之比（用百分数表示）称为土的含水量， 即%100?=s
w
m m w 。 （）
3.土粒相对密度s d
土的固体颗粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比，称为土粒相对密度，即
1
11
w s w S s s V m d ρρρ== （）
反映土单位体积质量（或重力）的指标
1.土的干密度d ρ
土单位体积中固体颗粒部分的质量，称为土的干密度，并以d ρ表示：
V m s
d =ρ。 （）
2.土的饱和密度sat ρ
土孔隙中充满水的单位体积质量，称为土的饱和密度sat ρ， 即V V m w
V s sat ρρ+=， （）
式中w ρ为水的密度，近似取3/1cm g w =ρ
3.土的有效密度（或浮密度）ρ'
在地下水位以下，单位体积中土粒的质量扣除同体积水的质量后，即为单位土
体积中土粒的有效质量，称为土的有效密度ρ'，即V V m w s s ρρ-=
'. （）
反映土的空隙特征、含水程度的指标
1.土的孔隙比e
土中空隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比e ，即s
V V V e =
。 （） 2.土的孔隙率n 土中孔隙体积与总体积之比（用百分数表示）称为土的孔隙率，即
%100?=V V n V 。（） 3.土的饱和度r S 土中水的体积与孔隙体积之比称为土的饱和度，以百分率计，即
%100?=V
w r V V S 。 （） 指标的换算
令1=s V ，w w ρρ=1，则e V e V V +==1,，再由式（）和（）得w s s d m ρ=，
w s w s w w d m wd m ρρ)1(,+==。则： 或e
d V V m w s w s s +-=-='1)1(ρρρ
e e V V n V +==1 e wd V m V V S s w V w V w r ===ρ 土的三相组成比例指标换算公式
（9）若将砂土处于最松撒状态的e 称为最大孔隙比m ax e ，砂土处于最紧密状态时的e 称为最小孔隙比m in e 。而当土粒粒径较均匀时，其min max e e -差值较小，而当土粒粒径不均匀时，其差值较大，因此利用砂土的最大最小孔隙比与所处状态的天然孔隙比e 进行比较，能综合反映土粒级配、土粒形状和结构等因素，该指标称为相对密实度r D ，即：
r D 一般一百分数表示。显然，当0=r D ，即max e e =时，表示砂土处于最疏松状态；1=r D ，即min e e =时，表示砂土处于最紧密状态。因此，根据r D 值可把砂土的密实度状态分为下列三种：67.01>≥r D 密实 33.067.0>≥r D 中密 033.0>≥r D 松散
（10）界限含水量：黏性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量
（11）黏性土的塑性指数和液性指数
液限与塑限之差定义为塑性指数p I ，即
p L p w w I -= （L w :液限； p w :塑限)
塑性指数习惯上用不带“%”的百分数表示。
I p 越大，表明土的颗粒越细，比比表面积愈大，土的黏粒或亲水矿物（如蒙脱石）含量越高，土处在可塑状态的含水量变化范围就越大。塑性指数能综合反
映土的矿物成分和颗粒大小的影响，因此，塑性指数常作为工程上对黏性土进
行分类的依据。
液性指数：天然含水量与分界含水量之间相对关系的指标。即
液性指数一般用小数表示。当土的天然含水量w 小于p w 时，L I 小于0，土体处
于坚硬状态，当w 大于L w 时，L I 大于1，土体处于流动状态；当w 在p w 和L
w 之间时，1~0=L I ，土体处于可塑状态。
（12）黏性土的灵敏度
天然状态下的黏性土，由于地质历史作用常具有一定的结构性。工程上常用灵
敏度S t 来衡量黏性土结构性对强度的影响。
u q 、'u q ——分别为原状土和重塑土式样的无侧限抗压强度。
土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低就越明显。
（13）土的渗透及渗流
水透过土空隙流动的现象，称为渗透或渗流，而土被水透过的的性质，称为土
的渗透性。
（14）土的渗透系数
（15）土的压实原理
在一定的压实功（能）下使土最容易压实，并能达到最大密实度的含水量称为
土的最优（或最佳）含水量，用op w 表示。与其相对应的干密度则成为最大干密度，以max ρ表示。
（16）粗粒土的压实曲线
（17）击实曲线
（p33）
① 峰值。只有当土的含水量达到最优含水量时，才能达到这个峰值max ρ
② 击实曲线位于理论饱和曲线左边。
③ 击实曲线的形态。
（18）压实系数λ：工地压实时要求达到最大干密度'max ρ与室内击实试验所得
到的最大干密度max ρ之比值，即max
max ρρλ'=。 λ>1 超密 （19）《建筑地基基础设计规范》把土（岩）作为建筑物地基的工程分类，即
把土分为岩石、碎石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土六大类。
（20）碎石土：粒径大于2mm 的颗粒含量超过全重50%的土。
（21）砂土：粒径大于2mm 的颗粒含量不超过全重50%，而粒径大于的颗粒超过全重50%的土。
（22）粉土：粒径大于的颗粒含量不超过全重50%，且塑性指数小于或等于10
的土。
（23）黏性土：塑性指数p I 大于10的土。
（24）人工填土;指由于人类活动而堆填形成的各类土，其物质成分杂乱，均匀性较差。根据其物质组成和成因可分为素填土（压实填土）、杂填土和冲填土三类。
复习题
一、是非题
1、若土的颗粒级配曲线较平缓，则表示粒径相差悬殊，土粒级配良好。
√
2、土的相对密实度越大，表示该土越密实。√
3、当某土样的含水量在缩限和塑限之间时，土处于可塑状态。×
4、黏性土的塑性指数越大，说明黏性土处于可塑状态的含水量变化范围
越大。√
5、液性指数是指无黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。×
6、甲土的饱和度大于乙土的饱和度，则甲土的含水量就一定高于乙土的
含水量。×
7、颗粒级配曲线平缓，表明粒径大小相差较多，土粒不均匀；曲线较
陡，表明土粒大小相差不多，土粒较均匀。√
8、土的灵敏度越高，其结构性越强，工程性质就越好。×
9、土的灵敏度定义为：原状土的无侧限抗压强度与经重塑后的土体无侧
线抗压强度之比。√
10、天然孔隙比大于或等于的黏性土称为淤泥质土。×
二、选择题（填空题形式）
1、若甲乙两种图的不均匀系数相同，则两种土限定粒径与有效粒径之比
值相同。
2、黏性土的塑性指数越大，表示土的黏粒含量越高。
3、下列黏土矿物中，亲水性最强的是蒙脱石。
4、土的三个基本试验指标是天然密度、含水量和土粒相对密度。
5、若土的颗粒级配曲线很陡，则表示土粒较均匀。
6、不同状态下同一种土的重度由大到小的排列顺序γγγγ'>>>d sat .
7、某砂土的天然孔隙比与其所能达到的最大空隙比相等，则该土处于最
松散状态。
8、对无黏性土的工程性质影响最大的因素是密实度。
9、无黏性土，随着孔隙比的增大，它的物理状态是趋向松散。
10、 黏性土以塑限指数p I 的大小来进行分类时，当p I 大于17为黏
土。（超了，应该不会考，书上没有，百度知道，10到17之间为粉质
黏土）
11、 对黏性土进行分类定名的依据是塑性指数。
第三章 土中应力计算
（1）土的自重应力：土体因自身重力产生的竖向应力cz σ，即为自重应。
（2）均质土的自重应力：对于均质土（土的重度为常数），在地表以下深度z
处自重应力为z cz γσ=
（3）成层土的自重应力：各土层厚度为i h ,重度为i γ，则深处z 处土的自重应
力可通过对各土层自重应力求和得到，即：∑==+++=n
i i i cz h h h h 1332211γλγγσ
例题
（4）柔性基础：柔性基础是指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好的钢筋混凝土材料做基础。刚度小，就像放在地上的柔软薄膜，在垂直荷载作用下没有抵抗弯曲变形的能力，
基础随地基一起变形。
（5）刚性基础：基础底部扩展部分不超过基础材料的天然地基基础。本身刚度较大，受
荷后基础不出现挠曲变形。
（6）中兴荷载作用时
（7）偏心荷载作用时
??
? ??±+=±+=l e A G F W M A G F P 61max min （a ） 式中 。对矩形基础）基础底面的抵抗矩（荷载偏心距；
）矩值（作用在基底形心上的力6,;
)(,23bl W m W e e G F M m kN M =----+=?--
1、当6/l e <时，由（a ）式知0min >P ，基底压力呈梯形分布；
2、当06/min ==P l e 时，，基底压力呈三角形分布；
3、当06/min <>P l e 时，，也即产生拉应力，图形见书上P49。
（8）基底附加压力
基底附加压力为建筑物建造后的基底压力与基底标高处原有的自重应力之差，即
d p p p cd 00γσ-=-=
式中 cd σ——基底处土的自重应力标准值，d cd 0γσ=；
0γ——基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位以下取有效重度；
d ——基础埋置深度（m ）,必须从天然地面算起，. +++=321h h h d 。
（9）地基附加应力
角点法（p54、55）
（10）有效应力原理
空隙应力+有效应力=总应力=自重应力+静水压力+外荷载P
σ-
σ
μ
='，称为饱和土的有效应力原理。其中：σ'为有效应力，σ为总应力，μ为孔隙水压力。
第四章土的变形性质及地基沉降计算
（1）土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。客观地分析，地基土层承受上部建筑物荷载，必定会产生压缩变形。内因是土本身具有压缩性，外因是建筑物荷载的作用。土是三相分散体系，地基土被压缩了，那就是：1、固体颗粒被压缩了；2、土中水及封闭气体被压缩了；3、水和气体从空隙中被挤出。
（2）土的压缩变形的快慢与土的渗透性有关。
（3）土体在外力作用下，压缩随时间增长的过程，称为土的固结。
（4）在压缩过程中只能发生竖向变形，不可能侧向变形，所以这种方法也称为侧限压缩试验。
（5）压缩性指标
评价土体压缩性通常有①压缩系数②压缩指数③压缩模量
1、压缩系数a：e-p曲线上任一点的切线斜率a表示相应于压力p作用下的压缩性
如图所示，压力由p1增至p2，所对应的点为M1、M2，则土的压缩性可用图中割线M1M2斜率表示
由上式可知，只有附加应力才会引起地基的变形。
为了统一标准，通常采用压力间隔由p1=100kPa（）增加到p2=200kPa（）时所得到的压缩系数a1-2来评定土的压缩性高低。
3、压缩指数c C ：???
? ??-=--=12211221lg lg lg p p e e p p e e C c 压缩指数（c C ）越大，土的压缩性越高。一般认为2.0 土；4.0~2.0=c C 时，属中压缩性土；4.0>c C 时，属高压缩性土 4、压缩模量s E ：a e E s 11+= 压缩模量s E 与压缩系数a 成反比，s E 越小，a 就愈小，土的压缩性愈低。一般 认为，a 4Mp E s <时为高压缩性土；a 15Mp E s >时为低压缩性土； a 15~4Mp E s =时属中压缩性土。 （6）土的回弹和再压缩曲线 （7）土的荷载试验即变形模量（p73） （8）变形模量与压缩模量的关系：S E E β=0 （9）地基最终沉降量计算 地基最终沉降量是指地基土在建筑荷载作用下，不断产生压缩，直至压缩稳定 时地基表面的沉降量。 分层总和法 1、分层。从基础底面开始将地基土分为若干薄层，分层原则：①厚度h i ≤ （b 为基础宽度）②天然土层分界处③地下水位处。 2、计算基底压力p 及基地附加压力0p ： 中心荷载 A G F p += 偏心荷载 3、计算各分层面上土的自重应力czi σ和附加应力zi σ，并绘制分布曲线。 4、确定沉降深度z n 。按“应力比”法确定，即 一般土 2.0≤czn zn σσ 软土 1.0≤czn zn σσ 5、计算各分层土的平均自重应力2)1(czi i cz czi σσσ+=-和平均附加应力2)1(zi i z zi σσσ+=-，并设zi czi i czi i p p σσσ+==21, 3、按公式计算每一分层土的变形量i s ?： 根据压缩系数a 的定义及a e E s 11+=关系还有： 式中 i a ——第i 层土的压缩系数（1a -Mp ）； si E ——第i 层土的侧限压缩模量（MPa ）； i e 1——第i 层土压缩前（自重应力i p 1作用下）的孔隙比，从该土层的压缩曲 线由i p 1查取 i e 2——第i 层土压缩终止后（即自重应力与附加应力之和i p 2作用下）的孔隙 比，由i p 2从该土层的压缩曲线中查取； i h ——第i 层土的厚度（m ） 7、计算地基最终沉降量s 将沉降计算深度n z 范围内各层土（n 层）压缩变形量i s ?相加，可得： ∑=?=?++?+?=n i n s s s s s 1121 例题（p79） （10）《建筑地基基础设计规范》引入了平均附加应力系数。 （11）地基沉降计算深度n z 地基沉降计算深度 n z ，规范法通过“变形比”试算确定，及要求满足： 式中 ' ?i s ——在计算深度n z 范围内，第i 层土的计算沉降值（m ）; ' ?n s ——在计算深度n z 处向上取厚度z ?土层的计算沉降值（m ），z ?按下表确定。 当无相邻荷载影响，基础宽度在1~30m 范围内，基础中点的地基沉降计算深度n z 也可按下列公式估算：)ln 4.05.2(b b z n -= 式中 b ——基础宽度（m ），b ln 为b 的自然对数。 （12）地基最终沉降量的组成。（填空或者选择） 在荷载作用下，黏性土地基沉降随时间的变化如图所示，经历着三个不同的发展阶段，或 者说总沉降量s 由三部分组成，即：s e d s s s s ++= 式中 d s ——瞬时固结（不排水沉降、畸变沉降）； e s ——固结沉降（主固结沉降）； s s ——次固结沉降。 （13）天然土层应力历史（会有判断、选择、填空） 1、黏性土在形成及存在过程中所经受的地质作用和应力变化不同，所产生的 压密过程及固结状态亦不同。根据土的先（前）期固结压力c p （天然土 层在历史上所承受过的最大固结压力）与现有土层自重应力z p γ=1之比， 称为“超固结比”（OCR ）,可把天然土层划分为三种固结状态。 （1）、超固结状态。1p p c >,即OCR ＞1。其可能由于地面上升或河流冲刷 将其上部的一部分土体剥蚀掉，或古冰川下的土层曾经受过冰荷载（荷载 强度为c p ）的压缩，后来由于气候转暖、冰川融化以致使上覆压力减小 等。 （2）、正常固结状态。z p p c γ==1，OCR=1.土层沉积后厚度无大变化， 以后也无其他荷载的继续作用。 （3）、欠固结状态。土层逐渐沉积到现在地面，但没有达到固结稳定状 态。如新近沉积黏性土、人工填土等。1p p c <（这里c c h p γ= ，c h 代表固 结完成后地面下的计算深度。） （14）饱和土的渗透固结 1、饱和粘土在压力作用下，孔隙水将随时间的迁延而逐渐被排除，同时孔隙 体积也随之缩小，这一过程称为饱和土的渗透固结。 2、如图，弹簧—活塞模型。外力z σ，弹簧承担的压力为σ'， 水承担的压力 为孔隙水压力u ，则有u z +'=σσ （实为饱和土的有效应力原理） 可见，饱和土的渗透固结也就是孔隙水压力逐渐消散和有效应力相应增长 的过程。 例题(p95) 第五章 土的抗剪强度 （1）土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。 （2）库伦公式 1、沙土的抗剪强度表达式?στtan =f 式中 f τ----土的抗剪强度（kPa ） σ-----作用在剪切面上的法向应力（kPa ） ?----沙土的内摩擦角（°） 2、（1）粘性土的抗剪强度表达式?στtan +=c f 式中 c----土的黏聚力（kPa ） （2）由上式可知，黏性土f τ的包括摩阻力?σtan 和黏聚力（c ）两个组成部 分。 （3）土的有效应力强度表达式：?σ?στ?σ?στ''+'='-+'=' '='-=tan tan )(tan tan )(c u c u f f 式中 c '——土的有效粘聚力（kPa ）； ?'——土的有效内摩擦角（°）； σ'——作用在剪切面上的有效法应力（kPa ）； u ——孔隙水压力（kPa ） 土的抗剪强度随着它的固结压密而不断增长。土的抗剪强度有两种表达方法。 土中的?和c 统称为土的应力强度指标，直接应用这些指标所进行的土体稳定分 析就称为有效应力法；而?''和c 统称为土的有效应力强度指标，应用这些指标 所进行的土体稳定分析就称为有效应力法。 (4)莫尔应力圆 (5)莫尔圆与抗剪强度包线的关系（如 右图） （6）土体处于极限平衡状态时，从莫尔圆与抗剪强度包线的几何关系可推得土的极限平衡条件) 245tan(2)245(tan )2 45tan(2245tan 213231??σσ??σσ---=+++=????c c 或）（ 无粘性土的0=c ,由上式可知，其极限平衡条件为：) 245(tan )2 45(tan 213231?σσ?σσ-?=+?=或 破坏面与最大主应力作用面间的夹角f α为245)90(21??α+=+= ??f ； 破坏面与作用方向的夹角为245?- ?。 （7）抗剪强度的测定方法 室内试验常用的有直接剪切仪、三轴压缩仪、无侧限抗压仪和单剪仪等；现场试验常用的有十字板剪切仪等。有直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验和十字板剪切试验 （8）土的抗剪强度指标 1、三种标准试验方法： （1）固结不排水剪（又称固结快剪，以符号CU表示） （2）不固结不排水剪（又称快剪，以符号UU表示） （3）固结排水剪（又称慢剪，以符号CD表示） 第六章土压力、地基承载力和土坡稳定 （1）挡土墙的结构形式：重力式、悬臂式、扶壁式等。 （2）挡土墙的土压力：挡土墙后填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。 （3）地基承载力指地基单位面积上承受荷载的能力。 （4）作用在挡土墙上的土压力 根据挡土墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，可将土压力分为三种： 1、主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态 E表示。 时，作用在墙背上的土压力称为主动土压力，一般用 a 2、被动土压力：当挡土墙在外力作用下，向土体方向偏移至墙后土体达到极 E表限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为被动土压力，一般用 p 示。 3、静止土压力：当挡土墙不动，墙后土体处于弹性平衡状态时，作用在墙背 E表示（三种土压力考名词解释）上的土压力称为静止土压力，用 （5）在相同的墙高和填土条件下，主动土压力小于静止土压力，而静止土压 力又小于被动土压力，亦即：p E E E <<0a （判断） （6）朗金土压力 主动土压力 1、基本假设：挡土墙墙背竖直、光滑，填土面水平。 2、朗金主动土压力强度 （无黏性土） （黏性土） 黏性土：a a 2a 2)2 45tan(2)245(tan K c zK c z x -=---==??γ??γσσ （） 无黏性土土：a zK z γσ= 式中：a K ——主动土压力系数 ，）（245tan 2a ? -=?K C ——填土的黏聚力（kPa ） 3、取单位墙长计算，无黏性土的主动土压力为：a 2a 2 1K h E γ= 且a E 通过三角形形心，即作用在离墙底3h 处。 4、取单位墙长计算，黏性土的主动土压力： γ γγ2 a a 2a a 0a 2221)2(21c K c K h K c hK z h E +-=--=）（ 式中 0z ——临界深度（a 点离填土面的深度）（a 点即为图上应力 （a σ）为零的点） 所以，当填土面无荷载时，可令上式（）等于零求得，即： 02a a 0a =-=K c K z γσ；故临界深度：a 02K c z γ=。黏性土主动土压力Ea 通过三角形压力分布图abc 的形心（见上页右图），即作用在离墙底 )(0z h -处。 被动土压力 1、被动土压力强度p σ为 2、被动土压力 取单位墙长计算，则总被动土压力为 3、无黏性土的被动土压力p E 通过三角形形心，即作用在离墙底h/3处 黏性土的被动土压力p E 将右图的梯形分为矩形和三角形， 对墙底求矩得到。 （7）其他几种情况下的土压力计算（p127） （8）库伦土压力 1、基本假定①墙后填土是理想的散粒体（黏聚力c=0）②滑动破裂面为通过 墙踵的平面。 2、朗金理论与库伦理论比较：建立在不同的假设基础上，用不同的分析方法 计算，只有在最简单的情况下，两种计算结果才相同。朗金理论是 库伦理论的特殊情况。 （9）挡土墙设计 常用挡土墙形式：重力式、悬臂式、扶壁式、锚杆及锚定板式和加筋土挡土墙等。 （a ）俯斜 （b ）直立 （c ）仰斜 （d ）衡重 （10）挡土墙抗倾覆稳定性验算 要保证挡土墙在土压力的作用下不发生绕墙趾O 点倾覆（图），必须要求抗倾 覆安全系数1K （O 点的抗倾覆力矩与倾覆力矩之比）≥，即： 6.1a a 0≥+=f x f z t z E x E Gx K （） 式中 x E a ——a E 的水平分力（m kN /），）（δα+=cos a a E E x ； x E a ——的竖向分力（m kN /），）（δα+=sin a a E E z ； 土力学与基础工程课后思考题答案 第二章 2.1土由哪几部分组成？土中水分为哪几类？其特征如何？对土的工程性质影响如何？ 土体一般由固相、液相和气相三部分组成（即土的三相）。 土中水按存在形态分为：液态水、固态水和气态水（液态水分为自由水和结合水，结合水分为强结合水和弱结合水，自由水又分为重力水和毛细水）。 特征：固态水是指存在于颗粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水，液态水是人们日常生活中不可缺少的物质，气态水是土中气的一部分。 影响：土中水并非处于静止状态，而是运动着的。工程实践中的流沙、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定问题都与土中水的运用有关。 2.2土的不均匀系数Cu及曲率系数Cc的定义是什么？如何从土的颗粒级配曲线形态上，Cu和Cc数值 上评价土的工程性质。 不均匀系数Cu反映了大小不同粒组的分布情况。 曲率系数Cc描述了级配曲线分布的整体形态，表示是否有某粒组缺失的情况。 评价：（1）对于级配连续的土：Cu>5,级配良好；Cu<5，级配不良。 （2）对于级配不连续的土：同时满足Cu>5和Cc=1~3，级配良好，反之则级配不良。 2.3说明土的天然重度、饱和重度、浮重度和干重度的物理概念和相互联系，比较同一种土各重度数值 的大小。 天然重度、饱和重度、浮重度和干重度分别表示单位体积的土分别在天然、饱和、湿润、干燥状态下的重量，它们反映了土在不同状态下质量的差异。 饱和重度>天然重度>干重度>浮重度 2.4土的三相比例指标有哪些？哪些可以直接测定？哪些通过换算求得？为换算方便，什么情况下令 V=1，什么情况下令Vs=1？ 三相比例指标有：天然密度、含水量、相对密度、干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱和度。 直测指标：密度、含水量、相对密度。换算指标：孔隙比、孔隙率、饱和度。 当已知相对密度ds时令Vs=1，当已知天然密度时令V=1，如若两者都已知，设V=1或Vs=1都行2.5反映无黏性土密实度状态的指标有哪些？采用相对密实度判断砂土的密实度有何优点？而工程上为 何应用得并不广泛？ 指标：孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比。 优点：判断密实度最简便的方法是用孔隙比e来描述，但e未能考虑级配的因素，故引入密实度。 应用不广泛的原因：天然状态砂土的孔隙比e值难测定，此外按规程方法室内测定孔隙比最大值和孔隙比最小值时，人为误差也较大。 2.6下列物理指标中，哪几项对黏性土有意义？哪几项对无黏性土有意义？ 塑性指数、液性指数对黏性土有意义。粒径级配、相对密实度对无黏土有意义。 2.7简述渗透定理的意义，渗透系数K如何测定？动水如何计算？何谓流砂现象？这种现象对工程有何 影响？ 渗透定理即达西定律V=ki，其反映土中水渗流快慢。 室内测定渗透系数有常水头法和变水头法，也可在现场进行抽水实验测定。 流砂现象：当动水为GD数值等于或大于土的浮重度时，土体发生浮起而随水流动。 影响：基础因流砂破坏，土粒随水流走，支撑滑落，支护结构移位，地面不均匀沉降，引起房屋产生裂缝及地下管线破坏，严重时将导致工程事故。 2.8土发生冻胀的原因是什么？发生冻胀的条件是什么？ 原因：在气温降低以及浓度变化产生渗透压两种作用下，下卧未冻结区的水被吸引到冻结区参与冻结，使冰晶体不断扩大，在土层中形成冰夹层，土体随之发生隆起。 发生冻胀条件：（1）土的因素：冻胀通常发生在细粒土中 （2）水的因素：土层发生冻胀是由水分的迁移和积聚所致 （3）温度因素：当气温骤降且冷却强度很大时，土的冻结面迅速向下推移，冻结速 度很快。 《土力学与基础工程》复习题 一、单项选择题 1、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．折线的?C．曲线的? D．直线的? 2、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 3．在土中对土颗粒产生浮力作用的是????(????)? A．强结合水????B．弱结合水??C．毛细水??????D．重力水 4、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????(????)?。 A．液化指标????B．强度提高系数????C．固结系数????D．灵敏度 5、刚性基础台阶允许宽高比的大小除了与基础材料及其强度等级有关外，还与????(????)?。 A．基底压力有关????????? ?B．地基土的压缩模量有关 ?C．基础的底面尺寸有关??? ?D．持力层的承载力有关? 6、在荷载分布范围内，地基中附加应力随深度愈向下（）。 A、始终不变 B、愈大 C、愈小 D、而无法确定 7、土体中一点的最危险破坏面为（）度。 A、45 B、45+ψ/2 C、60 D、90 8、一般在密砂和坚硬的粘土中最有可能发生地基破坏模式是（）。 A、整体剪切破坏模式 B、局部剪切破坏模式 C、冲切剪切破坏模式 D、延性破坏模式 9、某场地人为地被挖走了5米，则该场地为（）土。 A、正常固结土 B、超固结土 C、软固结土 D、欠固结土 10、基础下垫层的厚度一般为（）㎜。 A、150 B、200 C、100 D、50 11、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? 12、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? 13、下列因素中，与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是（?????）。? A、滑动圆弧的圆心位置????????? B、滑动圆弧的半径? C、土坡的坡高????????????????? D、土坡的坡角? 14、钢筋砼柱下条形基础的肋梁高度不可太小，一般宜为柱距的（?????）? 《土力学与基础工程试题库》 一、填空题： 绪论 1、土是的产物，是矿物颗粒的松散集合体。 答：岩石风化 2、公路桥涵设计采用的作用分为、和。 答：永久作用、可变作用、偶然作用 第一章土的物理性质及工程分类 1、土一般为三相土，即由、和三部分组成。 答：固体、液体、气体 2、若不均匀系数C u≥5，为，若不均与系数C u<5，为。 答：不均匀土、均匀土 3、土的结构可分为三种类型，分别为、和。 答：单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构 4、粘性土在某一含水率时的稀稠程度或软硬程度称为。 答：稠度 5、表明粘性土处在可塑状态时的含水率变化的范围，可作为判定土的软硬程度的指标。 答：塑性指数、液性指数 第二章土中水的运动规律 1、粘性土的达西定律表达式为。 答：v=k(i-i0) 2、水透过孔隙流动的现象称为，土可以被水透过的性质称为土的。答：渗透；渗透性 第三章土体中的应力 1、当基础对地基的压力一定时，深埋基础可以减小基底附加压力，这种方法在工程上称为。 答：补偿性设计 第四章土的压缩性 1、土的压缩随时间变化的过程称为土的。 答：固结 2、当压缩系数a1-2≥0.5MPa-1时，土为。 答：高压缩性土 第五章土的抗剪强度及土坡稳定分析 1、土体抵抗剪切破坏的极限能力称为土的。 答：抗剪强度 2、砂性土的库仑定律表达式为。 答：τf=σtanφ 3、粘性土的库仑定律表达式为。 答：τf=C+σtanφ 4、粘性土的抗剪强度由和。 答：摩阻力、粘聚力 5、土坡中的一部分土体相对于另一部分土体产生向下滑动，以致丧失原有稳定性的现象称为。 答：滑坡 6、土坡稳定安全系数K= 。 答：τf/τ 7、当β=φ时，K=1，土坡处于极限平衡状态，此时的坡角β称为。 答：自然休止角 第七章地基承载力 1、试验研究表明地基剪切破坏一般可分为、和。 答：整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏 2、地基整体剪切破坏可分为、和。 答：弹性变形阶段、弹塑性变形阶段、破坏阶段 第八章天然地基上的浅基础设计 1、是指砖、灰土、三合土、毛石、混凝土、毛石混凝土等材料组成的墙下条形或柱下独立基础。 答：刚性基础 2、对于建筑物荷载不大或地基土强度较高，不需经过特殊处理就可承受建筑物荷载的地基，称之为。 答：天然地基 3、基坑坑壁的支护和加固措施包括、和。 答：挡板支护、板桩墙支护、混凝土加固 4、目前常用的基坑排水方法有和两种。 答：明式排水法、井点法 5、对粉质土、粉砂类土等用明式排水法极易引起流沙现象，影响基坑稳定，可采用降低地下水位。 答：井点法 第九章桩基础 1、桥梁墩台的桩基础由和组成。 答：承台、基桩 2、当桩身外露或在地面上较高时，在桩之间应加。 答：横系梁 3、对于摩擦桩，土对桩的阻力包括和。 答：桩侧摩阻力、桩端承载力 4、承台的平面尺寸和形状桥墩（台）身底部尺寸和形状以及基桩的平面布置而定，一般采用和。 答：矩形、圆端形 5、在轴向荷载作用下，桩顶轴向位移由和组成。 答：桩身弹性压缩、桩底土层压缩 6、当某种原因引起桩周土相对桩有向下位移时，土对桩产生向下的摩阻力，称为。答：负摩阻力 7、桩侧土下沉量有可能在某一深度处与桩身的位移量相等，即摩阻力为零，该位置称为。 答：中性点 8、群桩基础的承载力常小于各单桩承载力之和，但有时也可能会大于或等于各种单桩承载力之和，群桩的沉降也明显大于单桩，这种现象叫做。 答：群桩效应 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） 名词： 绪论 土土力学(狭义、广义) 地基基础 第1章土的物理性质及工程分类 土的结构单粒结构蜂窝结构絮状结构土的构造层状构造分散构造结核构造裂隙状构造土的三相组成原生矿物次生矿物粒组土的粒径级配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土的密度土的重度土粒比重土的含水率土的孔隙比土的孔隙度土的饱和度土的干密度(干重度) 土的饱和密度(重度) 土的有效重度(浮重度) 液限塑限缩限塑性指数液性指数稠度活动度灵敏度岩石碎石土砂土粉土粘性土人工填土 第2章土的压缩性与地基沉降计算 土的压缩性土的最大干密度和最优含水率土的渗透固结过程蠕变主应力有效应力孔隙水压力侧限条件土的压缩系数土的压缩指数土的侧限压缩模量地基土的变形模量土的自重应力基底接触压力基底附加应力角点法地基的最终沉降量分层总和法欠固结土超固结土正常固结土瞬时沉降固结沉降次固结沉降现场原始压缩曲线单向固结固结度沉降量沉降差倾斜局部倾斜残余变形弹性变形压缩曲线回弹曲线再压缩曲线 第3章土的抗剪强度与地基承载力 土的极限平衡状态土的极限平衡条件莫尔应力圆莫尔破裂圆莫尔破坏包线库仑定律莫尔--库仑破坏理论粘聚力内摩擦力快剪固结快剪慢剪UU CU CD 地基的临塑荷载地基的临界荷载地基的极限荷载 第4章土压力与土坡稳定 挡土墙土压力静止土压力主动土压力被动土压力圆弧法条分法 第5章天然地基上的浅基础设计 地基基础天然地基浅基础深基础独立基础条形基础十字交叉基础筏板基础箱形基础扩展基础无筋扩展基础钢筋混凝土扩展基础地基承载力特征值补偿性设计天然地基上的浅基础 第6章桩基础及其它深基础 桩基础深基础摩擦型桩摩擦桩端承摩擦桩端承型桩端承桩摩擦端承桩预制桩最后贯入度灌注桩沉管灌注桩扩底桩挤土桩非挤土桩大直径桩群桩效应承台效应负摩阻力中性点沉井基础地下连续墙 选择题： 第1章： 1、某土的液限为40%，塑限为20%，则该土为（）。 A．砂土B．粉土C．粉质粘土D．粘土 2、某土的液性指数为2，则该土处于（）状态。 A．坚硬B．可塑C．流动 3、对粘性土的性质影响最大的水是（）。 A．强结合水B．弱结合水C．气态水 4、对土体性质影响较大的气体是（） A．非封闭气体B．封闭气体 5、砂土和碎石土的主要结构形式是（） A．单粒结构B．蜂窝结构C．絮状结构 6、下列哪个物理性质指标可直接通过土工试验测定（）。 A．孔隙比e B．孔隙率n C．饱和度S r D．土粒比重d s 7、常用来控制填土工程施工质量的指标是：（） A．孔隙比e B．孔隙率n C．饱和度S r D．干密度 ｄ 8、在土工试验室中，通常用（）测定土的密度 A．联合测定法B．环刀法C．比重计法D．击实仪 9、若某砂土的天然孔隙比与其能达到的最大孔隙比相等，则该土（） 土力学与基础工程复习题 一、简答题 1、“甲土含水量比乙土大，则甲土的饱和度也比乙土的大”是否正确？说明理由。 2、简述有效应力原理的内容。 3、影响土压力的因素有哪些？ 4、什么是地基承载力的特征值？ 5、说明土的天然容重、饱和容重、浮容重、干容重的物理概念，试比较同一种土的数值大小？ 6、何谓地基土的前期固结压力？如何根据其与地基土现有上覆荷重的大小比较来确定三种应力历史类型的地基土？ 7、简要介绍莫尔—库伦强度理论。 8、什么是地基、基础？什么叫天然地基？ 9、桩基础设计计算步骤如何 10、说明桩侧负摩阻力产生的条件和场合 11、浅基础埋深选择主要应考虑哪些条件？ 12、试述地基特征变形的种类。 13、试述影响单桩轴向承载力的因素？ 14、试述影响地基承载力的主要因素？ 15、试述三轴剪切（压缩）试验的三种方法与实际中哪些条件相近。 16、地基土的破坏类型有哪几种？什么叫临塑荷载？ 17、淤泥等软土的一般工程特征有哪些？换土垫层法中垫层的作用是什么？ 答案： 1. “甲土含水量比乙土大，则甲土的饱和度也比乙土的大” 此种说法不正确，在理解这个问题的时候要注意含水量是质量之间的比值，而饱和度是体积之间的比值，在相同孔隙体积的情况下上述说法成立，假设在相同土粒质量的情况下甲土孔隙体积比乙土大得多的时候，孔隙水所占体积相对孔隙体积就很难确定大小关系。 2. 有效应力原理要点： （1）土中总应力σ等于有效应力'σ与孔隙压力u 之和。即：μσσ+=' （2）土中有效应力控制土的体积和强度的变化。 3. 影响土压力的因素包括：墙的位移方向和位移量，墙后土体所处的应力状态，墙体材料、高度及结构形式；墙后土体的性质，填土表面的形状，墙和地基之间的摩擦特性，地基的变形等。 4、地基承载力的特征值是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。 5.天然容重是天然状态下单位体积土的重量；饱和容重是土的孔隙中都充满水时的单位体积土的重量；浮容重是指扣除地下水对土的浮力以后的土体重量与土的总体积之比；干容重是土的固重量与土的总体积之比； 大小关系依次为：饱和容重＞天然容重＞干容重＞有效容重。 6. 前期固结压力：天然土层在形成历史上沉积固结过程中受到过的最大固结压力 超固结比（OCR ）：先期固结压力和现在所受的固结压力之比，根据OCR 值可将土层分为正常固结土，超固结土和欠固结土。 OCR ＝1，即先期固结压力等于现有的固结压力，正常固结土 OCR 大于1，即先期固结压力大于现有的固结压力，超固结土 OCR 小于1，即先期固结压力小于现有的固结压力，欠固结土。 7、莫尔认为材料的破坏是剪切破坏，当任一平面上的剪应力等于材料的抗 土力学与基础工程复习题 填空 1. ___________________________ 土中的自由水包括 __ 和; 2. 土的颗粒级配曲线的坡度较陡，则表示 ______________________ ； 3. 渗透固结过程实际上是 ________________ 消散和_________________ 增长的过程； 4. 用朗肯土压力理论计算土压力时，要求挡土墙墙背 __________ 、 __________ ，其后土体表面_________ 并无限延伸； 5. 按桩的制作分类，可分 ____ 和______ 两大类； 6. 土的固结度Ut= 7. 土的时间因数Tv= 8. 土的固结系数Cv= 9. 一点极限平衡条件表达式 -3 = 无粘性土 粘性土 10. _________________ 粘粒含量越_________ ，颗粒粒径越________ 。比表面积越_________________ ，亲水性 越__________ ，可吸附弱结合水的含量越 _____________ ，粘土的塑性指标 11. 在粘性土的物理性质指标中，对粘性土的性质影响较大的指标 12. 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的__________ ，它是用指标 来衡量。 13. 无粘性土基本呈 ________ 结构，其土粒排列是影响无粘性土工程性质好坏 的主要因素，而粘性土呈___________ 结构和___________ 结构，因此其特点14. 粘性土具有 _______ ， ______ 结构，其土粒间联结力由于_________ 和 _____________ 而得到加强，称为结构强度，因此，这种土扰动后____________ St= ___________ 且______________ 时称为高灵敏度土。 15. 渗透力，即动力水压力，是 _________________ 对_______________ 的压力, 渗透力的表达式是___________________ ，产生流砂的条件是________________ < 16. ___________ 应力引起土体压缩，_______________ 应力影响土体的抗剪强度。 17. 饱和粘土的沉降由 ____________ 、____________ 、____________ 沉降组成， 计算这几部分沉降时，其压缩性指标要分别采 用、、— 18. 无粘性土抗剪强度公式是 __________________ ，其中二是 __________ 应力。 19. 随荷载增加，地基变形的三个阶段 土力学与基础工程作业 2015-2016学年度第一学期 一、选择题 1.对土骨架产生浮力作用的水是（A） (A)重力水(B) 毛细水 (C) 强结合水(D)弱结合水 2.土粒大小及级配，通常用颗粒级配曲线表示，土的颗粒级配曲线越平缓，则表示（C）。 (A)土粒大小均匀，级配良好；(B) 土粒大小不均匀，级配不良；(C) 土粒大小 不均匀，级配良好。 3.毛细水上升高度决定于土粒粒度，下列哪种土毛细水上升高度最大（B ）。 (A)粘性土； (B)粉土； (C)砂土。 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和含水率怎样改变？( A) (A)γ增加，减小 (B) γ不变，不变(C)γ增加，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？( C) (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 6. 粘性土的塑性指数越大，表示土的（C ）。 (A)含水量w越大； (B)粘粒含量越高； (C) 粉粒含量越高； (D) 塑限Wp越高。 7.下列哪一种土样更容易发生流砂？（B ） A.砂砾或粗砂 B.细砂或粉砂 C.粉质黏土 D.黏土 8. 下列因素中，与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是（D ） (A)滑动圆弧的圆心位置 (B)滑动圆弧的半径 (C)土坡的高度（D）土坡的坡角 9．评价地基土压缩性高低的指标是（A） (A)压缩系数；(B)固节系数；(C)沉降影响系数； (D)参透系数10．所谓临界荷载，就是指：（ C ） （A）地基持力层将出现塑性区的荷载； （B）地基持力层中出现连续滑动面时的荷载； （C）地基持力层中出现某一允许大小塑性区时的荷载 二、简答题 1.土是由哪几个部分组成的？各相变化对土的性质有什么影响？ 答：土是由固体矿物、液体水和气体三部分组成的三相系。固相物质分无机 一、绪论 1.1土力学、地基及基础的概念 1.土：土是连续、坚固的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的散粒堆 积物。 2.地基：地基是指支撑基础的土体或岩体。（地基由地层构成，但地层不一 定是地基，地基是受土木工程影响的地层） 3.基础：基础是指墙、柱地面下的延伸扩大部分，其作用是将结构承受的 各种作用传递到地基上的结构组成部分。（基础可以分为浅基础和深基 础） 4.持力层：持力层是指埋置基础，直接支撑基础的土层。 5.下卧层：下卧层是指卧在持力层下方的土层。（软弱下卧层的强度远远小 于持力层的强度）。 6.基础工程：地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 7.土的工程性质：土的散粒性、渗透性、压缩性、整体强度（连接强度） 弱。 8.地基与基础设计必须满足的条件：①强度条件（按承载力极限状态设计）： 即结构传来的荷载不超过结构的承载能力p f ≤；②变形条件：按正常使 s≤ 用极限状态设计，即控制基础沉降的范围使之不超过地基变形的允许值[] 二、土的性质及工程分类 2.1 概述 土的三相组成：土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成，简称为三相体系。 2.2 土的三相组成及土的结构 （一）土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。矿物颗粒的成分有两大类：（1）原生矿物：即岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。（2）次生矿物：系原生矿物经化学风化作用后而形成的新的矿物（如 粘土矿物）。它们的颗粒细小，呈片状，是粘性土固相的主要成分。次生矿物中粘性矿物对土的工程性质影响最大 —— 亲水性。 粘土矿物主要包括：高岭石、蒙脱石、伊利石。蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。它的亲水性特强工程性质差。伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。高岭石，它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞，属于1:1型结构单位层或者两层。它的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石，更小于蒙脱石，遇水稳定，工程性质好。 土粒的大小称为粒度。在工程性质中，粒度不同、矿物成分不同，土的工程性质也就不同。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。而划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组先粗分为巨粒、粗粒和细粒三个统称，再细分为六个粒组：漂石（块石）、卵石（碎石）、砾粒、砂粒、粉粒和黏粒。 土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。土的级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标则是用对数值表示土的粒径。由曲线形态可评定土颗粒大小的均匀程度。若曲线平缓则粒径大小相差悬殊，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。 工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒的不均匀程度。 60 30u d C d = ()2301060c d C d d =? 10d —小于某粒径的土粒质量总土质量10%的粒径，称为有效粒径； 30d —小于某粒径的土粒质量总土质量30%的粒径，称为中值粒径； 60d —小于某粒径的土颗粒质量占总质量的60%的粒径，称限定粒径。 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: Cu 5，级配良好；5Cu ，级配不良。 ② 对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状，采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏，需同时满足Cu 5和13Cu = 两个条件时，才为级配良好，反之级配不良。 华南理工大学-土力学与基础工程随堂练习 第二章土的性质及工程分类 1.(单选题) 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（）。 A.结合水； B.自由水； C.强结合水； D.弱结合水。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：D 问题解析： 2.(单选题) 由某土颗粒级配曲线获得d60=12.5mm，d10=0.03mm，则该土的不均匀系数Cu为（）。 A.416.7； B.4167； C.2.4×10-3； D.12.53。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：A 问题解析： 3.(单选题) 具有更好的分选性和磨圆度的土是（）。 A.残积土； B.坡积土； C. 洪积土； D. 冲积土。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：D 问题解析： 4.(单选题) 对无粘性土的工程性质影响最大的因素是（）。 A.含水量； B.密实度； C.矿物成分； D.颗粒的均匀程度。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 5.(单选题) 处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验方法测定（）。 A.载荷试验； B.十字板剪切试验； C.标准贯入试验； D.轻便触探试验。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：C 问题解析： 6.(单选题) 某粘性土的液性指数=0.6，则该土的状态（）。 A.硬塑； B. 可塑； C. 软塑； D.流塑。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 7.(单选题) 粘性土的塑性指数越大，表示土的（）。 A.含水量w越大； B.粘粒含量越高； C. 粉粒含量越高； D. 塑限Wp 越高。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 8.(单选题) 淤泥属于（）。 A.粉土； B.粘性土； C. 粉砂； D. 细砂。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 9.(单选题) 粘性土的塑性指数越大，说明（）。 A.土粒比表面积越小； B.土粒吸附能力越弱； C.土的可塑范围越大； D.粘粒、胶粒、粘土矿物含量越低。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：C 问题解析： 第三章土中应力计算 1.(单选题) 建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（）。 A.基底压力； B.基底附加压力； C.基底净反力； D.附加应力 《土力学与基础工程》练习题1 一、判断题（认为对的打“√”，认为错的打“×”） 1.地基承载力和基础沉降问题是建筑物地基基础设计时必须重视的基本问题。 （√） 2.地基土的变形、强度以及渗流问题是土力学学科研究的三大基本问题。（√） 3.三种主要黏土矿物（蒙脱石、伊利石、高岭石）中，高岭石的亲水性最强， 膨胀性最弱。（×） 4.原生矿物比次生矿物的抗水性和抗风化性强。（√） 5.土的颗粒级配曲线的纵坐标（小于某土粒之质量百分比）采用对数坐标表述。 （×） 6.若土的颗粒级配曲线中有水平线段，表示该粒径范围的土颗粒缺失。（√） 7.由某土的颗粒级配累计曲线得出d10=0.10mm、d30=0.40mm、d60=1.00mm，则 该土的不均匀系数C u等于1.6。（×） 8.由于土中强结合水的性质与普通水有较大不同，故可近似认为其属于土的固 相。（√） 9.毛细水与重力水的区别在于毛细水处于地下水位以上。（√） 10.土中的封闭气体比与大气相通的气体对土体工程性质的影响大。（√） 二、简述题 1.简述基坑防治流砂的原则。 2.试用有效应力原理解释液化现象。 三、计算题 1. 某砂土试样的密度ρ=1.83g/cm 3，含水量w =12%，土粒比重G s = 2.7，烘干后测定的最小孔隙比e min =0.48，最大孔隙比e max =0.98，试求土样的天然孔隙比e 和相对密实度D r 。 解： s s s s s v s s w s s s s s s (1)(1) (1)(1)m V V w m m V V V V w V wm e w e V V G V ρρρ+=+=++=++=++= 2. 某干砂试样的密度ρ=1.66g/cm 3，土粒比重G s =2.69。若砂样的体积不变，饱和度S r 增至40%时，其含水量w 为多少？ 《土力学与基础工程》练习题2 一、判断题（认为对的打“√”，认为错的打“×”） 1. 土的含水量试验所测定的土中水为土中的自由水和强结合水。（×） 2. 土粒比重在数值上等于土的密度，但无量纲。（×） 3. 土的孔隙比等于1说明土中土颗粒体积是孔隙体积的两倍。（×） 土力学与基础工程习题及参考答案1 单项选择题1粘性土的可塑性状态与流动状态的界限含水量是（）。 A、塑限 B、液限 C、塑性指数 D、液性指数答案：B 1.土的含水量的定义是（）。A、水的重量与土体总重量之比B、水的体积 与土体总体积之比C、水的重量与干土的重量之比答案：C 2.粘性土随含水量增大呈现固态、半固态、可塑状态、流动状态；当粘性土含 量减小，土体积不再发生变化时，土样应处于哪种状态（）A.固体状态 B.可塑状态 C.半固体状态 D.流动状态答案：A 3.结构为蜂窝状的土是（）。A.粉粒B.砂砾C.粘粒D.碎石答案：A 4.地下水位下降将使得土中的自重应力增大的是什么位置的土层（） A.地面以下 B.变动后水位以下 C.原水位以下 D.不透水层以下答案：C 5.土的饱和度是指（）之比。A、土粒体积与孔隙体积B、土中水的体积与 孔隙体积C、土中水的体积与土粒体积答案：B 6.土的级配中不均匀系数和曲率系数表达式中d60的含义是（）。 A、粒径为60mm的土的含量的百分数 B、累积百分含量为60%的土的粒径 C、百分含量为60%的土的粒径答案：B 7.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.内摩擦角答案：A 8.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 水答案：A 9.当地下水自上向下渗流时,土层中骨架应力将（）。A、不变B、减小 C、增大答案：C 10.地下水位以下的地基土层自重应力应按（）计算。A、浮容重B、饱和重度 C、湿重度答案：A 利用“角点法”叠加原理求解基础下任意深度处的附加应力时，以下说法正确的是（）。A、该点必须落在新划分的基础焦点上 B、L和B均为划分前的尺寸 C、当点落在基础底面的边界上时，不需要用角点法答案：A 当地下水位下降时，土中的自重应力( )。A、将增大B、将减小C、不变 D、无法确定答案：A 11.若土体中的前期固结压力超过了现有的土自重应力，则该土为( )。A、正 2.21 某办公楼工程地质勘探中取原状土做试验。用天平称50cm3湿土质量为95.15g，烘干后质量为75.05g，土粒比重为2.67。计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度。 【解】m = 95.15g，m s = 75.05g，m w = 95.15 - 75.05 = 20.1g，V = 50.0 cm3，d s = 2.67。 V s = 75.05/(2.67 1.0) = 28.1 cm3 取g = 10 m/s2，则V w = 20.1 cm3 V v = 50.0 - 28.1 = 21.9 cm3 V a = 50.0 – 28.1 – 20.1 = 1.8 cm3 于是， = m / V = 95.15 / 50 = 1.903g/ cm3 d= m s / V = 75.05 / 50 = 1.501g/ cm3 sat = (m s +w V v)/ V = (75.05 + 1.0 21.9) / 50 = 1.939g/ cm3 w = m w / m s = 20.1 / 75.05 = 0.268 = 26.8% e = V v / V s = 21.9 / 28.1 = 0.779 n = V v / V = 21.9 / 50 = 0.438 = 43.8% S r = V w / V v = 20.1 / 21.9 = 0.918 2.22 一厂房地基表层为杂填土，厚1.2m，第二层为粘性土，厚5m，地下水位深1.8m。在粘性土中部取土样做试验，测得天然密度 = 1.84g/ cm3，土粒比重为2.75。计算此土样的天然含水率w、干密度d、孔隙比e和孔隙率n。 【解】依题意知，S r = 1.0，sat = = 1.84g/ cm3。 一、填空题： 1、土是的产物，是矿物颗粒的松散集合体。 2、公路桥涵设计采用的作用分为、和。 3、土一般为三相土，即由、和三部分组成。 4、若不均匀系数C u≥5，为，若不均与系数C u<5，为。 5、土的结构可分为三种类型，分别为、和。 6、粘性土在某一含水率时的稀稠程度或软硬程度称为。 7、表明粘性土处在可塑状态时的含水率变化的范围，可作为判定土的软硬程度的指标。 8、粘性土的达西定律表达式为。 9、水透过孔隙流动的现象称为，土可以被水透过的性质称为土的。 10、当基础对地基的压力一定时，深埋基础可以减小基底附加压力，这种方法在工程上称为。 11、土的压缩随时间变化的过程称为土的。 12、当压缩系数a1-2≥0.5MPa-1时，土为。 13、土体抵抗剪切破坏的极限能力称为土的。 14、砂性土的库仑定律表达式为。 15、粘性土的库仑定律表达式为。 16、粘性土的抗剪强度由和。 17、土坡中的一部分土体相对于另一部分土体产生向下滑动，以致丧失原有稳定性的现象称为。 18、土坡稳定安全系数K= 。 19、当β=φ时，K=1，土坡处于极限平衡状态，此时的坡角β称为。 20、试验研究表明地基剪切破坏一般可分为、和。 21、地基整体剪切破坏可分为、和。 22、对于摩擦桩，土对桩的阻力包括和。 二、单选题： 1、（）是被强电场力紧紧地吸附在土粒表面附近的水膜。 A. 强结合水 B. 弱结合水 C. 重力水 D. 毛细水 2、（）的上升可能使地基浸湿，使地下室受潮或使地基、路基产生冻胀，造成土地盐渍化等问题。 A. 强结合水 B. 弱结合水 C. 重力水 D. 毛细水 3、单位体积天然土的总质量称为天然土的（）。 A. 质量密度 B. 干密度 C. 饱和密度 D. 浮密度 4、土中的孔隙完全被水所充满，单位饱和土体的密度称为（）。 A. 质量密度 B. 干密度 C. 饱和密度 D. 浮密度 5、下列指标中哪项指标可作为判定无粘性土密实状态的指标。（） A.相对密实度 B.饱和密度 C.塑性指数 D.液性指数 6、下列指标中哪项指标可作为判定土的软硬程度的指标。（） A.干密度 B. 稠度 C. 塑性指数 D. 液性指数 7、满足条件（）的土为级配良好的土。 A.Cu<5，Cc>3~6 B.Cu>5，Cc=1~3 C.Cu<5，Cc>2~5 名词解释 1?土力学一利用力学的一般原理，研究土的物理、化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素 作用下工程性状的应用科学。它是力学的一个分支。 2?地基：为支承基础的土体或岩体。在结构物基础底面下，承受由基础传来的荷载，受建筑物影响的那 部分地层。地基分为天然地基、人工地基。 3?基础：将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。基础依据埋置深度不同划分为浅基础、 深基础 2 土的性质及工程分类 1. 土的三相：水（液态、固态）气体（包括水气）固体颗粒（骨架） 2. 原生矿物。即岩浆在冷凝过程中形成的矿物。 3. 次生矿物。系原生矿物经化学风化作用后而形成新的矿物 4. 粘土矿物特点：粘土矿物是一种复合的铝 一硅酸盐晶体，颗粒成片状，是由硅片和铝片构成的晶胞所 组叠而成。 5. 粒组：介于一定粒度范围内的土粒。 界限粒径：划分粒组的分界尺寸称为 颗粒级配：土中各粒组的相对含量就称为土的颗粒级配。（ d > 0.075mm 时，用筛分法；d <0.075，沉降 分析） 颗粒级配曲线：曲线平缓，表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，即级配良好。 不均匀系数：C u =d 60/d 10 ,反映土粒大小的均匀程度，C u 越大表示粒度分布范围越大，土粒越不均 匀，其级配越 好。 曲率系数：C c =d 302/（d 60*d 10），反映累计曲线的整体形状， C c 越大，表示曲线向左凸，粗粒越多。 （d60为小于某粒径的土重累计百分量为 60%，d30 、d11分别为限制粒径、中值粒径、有效 粒径） ① 对于级配连续的土： Cu>5,级配良好；Cu<5级配不良。 ② 对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状，采用单一指标 Cu 难以全面有效地判断 土级配好坏，需同时满足 Cu>5和Cc=1~3两个条件时，才为级配良好，反之则级配不良。 6. 结合水一指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。 这种电分子吸引力高达几千到几万个大 气压，使水分子和土粒表面牢固地粘结在一起。结合水分为强结合水和弱结合水两种。 强结合水：紧靠于土颗粒的表面，受电场作用很大，无安全不能移动，表现出固态特性 弱结合水：强结合水外，电场作用范围内的水， 是一种粘质水膜，受力时可以从水膜厚处向薄处移 动，也可因电场引力从一个土粒周围转移到另一个土粒周围，担在重力作用下不会发生移动。 毛细水：受到水与空气交界面处表面张力的作用 ，存在于地下水位以上透水层中的自由水。 毛细现象：指土中水在表面张力作用下，沿细的孔隙向上及其它方向移动的现象。 重力水：地下水面以下，土颗粒电分子引力范围以外的水 ，仅受重力作用.传递静水压力产生浮托力. 7. 土的结构：指土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。土的结构和 构造对土的性质有很大影响。 （单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构） 土的构造：物质成分和颗粒大小等都相近的同一土层及其各土层之间的相互关系的特征称之。 理构 造、裂隙构造、分散构造） 8. 相对密实度：D r =「e 二] e m ax —e min \ d max — dmin [ d 界限含水量：粘性土由一种状态转到另外一种状态的分界含水量。 液限（? 'L ）:粘性土由可塑状态转到流动状态的界限含水量。 塑限（「p ）:粘性土由半固态转到可塑状态的界限含水量。 e max e （层 44．地基土呈水平成层分布，自然地面下分别为粉质粘土、细砂和中砂，地下水位于第 一层土底面，各层土的重度见图。试计算图中1点、2点和3点处的竖向有效自重应力。（8分） 题 44 图 解： 0'1=cz σ kPa cz 2.285.18.18'2=?=σ 3'2/6.9106.19m kN =-=γ kPa cz 2.525.26.95.18.18'3=?+?=σ 45. 已知某土样 18=?，c =15kPa ，承受的大小主应力分别为1σ=400kPa ，3σ=180kPa ，试 判断该土样是否达到极限平衡状态？（8分） 解： 已知土的抗剪强度指标φ、c 及最小主应力σ3 假定土体处于极限平衡状态，根据极限平衡条件： )2/45tan(2)2/45(tan 231??σσ+++= c f )2/1845tan(152)2/1845(tan 1802 +?++= 3.382= kPa 因为f kPa 11400σσ>=，所以土体处在破坏状态。 46. 某柱下方形底面基础，底面边长2.8 m ，基础埋深1.8 m ，柱作用在基础顶面的轴心荷载标准组合值F k =1250KN,第一层土为粘土，厚度3.8 m ，天然重度γ=18 kN/m 3；地基承载力特征值f ak =160 kPa,深度修正系数ηd =1.6；粘土层下为淤泥层，天然重度 γ=17kN/m 3；地基承载力特征值f ak =80 kPa ，深度修正系数ηd =1.0，取地基压力扩散 角θ=22°。试分别验算地基持力层及下卧层是否满足承载力要求。（14分） 题 46 图 解： （1） 验算持力层承载力 kPa d f f m d ak a 4.197)5.08.1(186.1160)5.0(=-??+=-+=γη a k k k f kPa A G F P <=????+=+= 4.1958 .28.28 .18.28.2201250 求故持力层承载力满足要 （2） 验算软弱下卧层承载力 软弱下卧层顶面附加应力： ) tan 2)(tan 2() (θθγz l z b d P bl P m k z ++-= ,5.65) 22tan 228.2() 8.1184.195(8.28.22 kPa =??+?-??= 软弱下卧层顶面自重应力： kPa z d p m cz 4.688.318)(=?=+=γ 软弱下卧层承载力特征值： kPa d f f m d ak a 4.139)5.08.3(180.180)5.0(=-??+=-+=γη分）3/18m kN m =γ其中 kPa f kPa P az z cz 4.1399.1335.654.68P =<=+=+ 软弱下卧层承载力亦满足要求。 一、单选( 每题参考分值2.5分) 1、若土体中的前期固结压力超过了现有的土自重应力，则该土为( ) 正常固结土 B. 高压缩性土 C. 超固结土 D. 欠固结土 错误:【C】 桩基础适用于地基上部土层土质太差而下层土质较好的情况 B. 桩基础适用于存在可液化土层的情况 C. 当上层软弱土层很厚，桩底不能达到坚实土层时，选择桩基础应考虑沉降问题。 D. 桥梁及港口工程多采用低承台桩基础 错误:【D】 3、以下四项特点中，属于三轴剪切试验缺点的是( ) 能严格控制排水条件和测定孔隙水压力 B. 剪切面不是人为固定 C. 应力状态比较明确 D. 主应力方向固定不变 错误:【D】 4、确定地基承载力的诸方法中，最可靠的方法是( ) 动力触探 B. 静载荷试验 C. 经验公式计算 D. 理论公式计算 错误:【B】 墙后填土是理想的散粒体 B. 滑动破坏面是通过墙踵的平面 C. 滑动土楔体是刚体 D. 墙背直立光滑 错误:【D】 6、太沙基提出的地基极限承载力公式是针对以下哪种情况推导的？（） 中心受压矩形基础 B. 中心受压条形基础 C. 偏心受压矩形基础 D. 偏心受压条形基础 错误:【B】 7、以下工程问题中，不与土的抗剪强度直接相关的是（） 砌体厂房的墙体因地基不均匀沉降而轻微开裂 B. 建筑物下的地基土产生整体滑动，造成上部结构破坏。 C. 土坝、路堤等填方边坡出现滑坡 D. 挡土墙墙背后土体滑动，导致挡土墙倾覆。 错误:【A】 对经常受水平荷载作用的高层建筑和高耸建筑，应验算其基础的稳定性。 B. 对建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，应验算其基础的稳定性。 C. 以上两种情况验算基础稳定性时，只需考虑基础是否沿基底滑动或倾覆，不必考虑基础是否和地基一起滑动而丧失稳定性。 D. 对地下水埋藏较浅的建筑物地下室，应进行抗浮稳定性验算。 错误:【C】 9、工程中用来评价砂土密实程度的指标是( )土力学与基础工程课后思考题答案
土力学与基础工程习题及答案
土力学与基础工程试题库(供参考)
土力学与基础工程复习重点
《土力学与基础工程习题集》
051008[土力学与基础工程]
14231871土力学与基础工程复习题
土力学与基础工程作业2016
土力学与基础工程知识点考点整理汇总
华南理工大学-土力学与基础工程随堂练习2019年
土力学与基础工程练习题
北航-土力学与基础工程习题及参考答案1
土力学与基础工程课后答案
《土力学与基础工程》复习题集
土力学与基础工程(赵明华)精华版全解
最新《土力学与基础工程》复习资料和答案--计算题
土力学与基础工程
相关主题
文本预览