土力学计算题(1)

章节习题及答案第一章 土的物理性质1 有一块体积为60 cm 3的原状土样，重 N, 烘干后 N 。

已只土粒比重（相对密度）s G =。

求土的天然重度、天然含水量w 、干重度d、饱和重度sat、浮重度’、孔隙比e 及饱和度S r解：分析：由W 和V 可算得，由W s 和V 可算得d，加上G s ，共已知3个指标，故题目可解。

363kN/m 5.1710601005.1=⨯⨯==--V W γ 363s d kN/m 2.1410601085.0=⨯⨯==--V W γ 3w sws kN/m 7.261067.2=⨯===∴γγγγs s G G%5.2385.085.005.1s w =-==W W w 884.015.17)235.01(7.261)1(s =-+=-+=γγw e (1-12) %71884.06.2235.0s =⨯=⋅=e G w S r (1-14) 注意：1．使用国际单位制； 2．w为已知条件，w=10kN/m 3；3．注意求解顺序，条件具备这先做； 4．注意各的取值范围。

2 某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%，为便于夯实需在土料中加水，使其含水量增至15%，试问每1000 kg 质量的土料应加多少水 解：分析：加水前后M s 不变。

于是：加水前： 1000%5s s =⨯+M M （1）加水后： w s s 1000%15M M M ∆+=⨯+ （2）由（1）得：kg 952s =M ，代入（2）得： kg 2.95w =∆M 注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，swM M w =。

3 用某种土筑堤，土的含水量w ＝15％，土粒比重G s ＝。

分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等＝16kN/ m 3，夯实达到饱和度r S ＝85%后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。

解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有：2211s 11e he h h +=+=（1） 由题给关系，求出：919.0116)15.01(1067.21)1(s 1=-+⨯⨯=-+=γγw e 471.085.015.067.2s 2=⨯==r S w G e 代入（1）式，得： m 383.05.0919.01471.011)1(1122=⨯++=++=e h e h4 某砂土的重度s γ＝17 kN/ m 3，含水量w ＝%，土粒重度s γ＝ kN/ m 3。

《土力学》习题精选华东交通大学土木建筑学院道桥教研室１．土由哪几部分组成?土中次生矿物是怎样生成的?粘土矿物分哪几种?蒙脱石有什么特性?２．土的粒径分哪几组?何谓粘粒?各粒组的工程性质有什么不同?３．何谓土的粒径级配?粒径级配曲线的纵坐标表示什么?不均匀系数CU>10 反映土的什么性质?４．土力学中的土中水包括哪几种?结合水有何特性?固态水对工程有何影响?５．土的物理性质指标有哪些?其中哪几个可以直接测定?常用测定方法是什么?６．无粘性土最主要的物理状态指标是什么?用孔隙比e、相对密度D，和标准贯入试验锤击数N来划分密实度各有何优缺点?７．粘性土最主要的物理特征是什么?何谓液限?如何测定?何谓塑限?如何测定?８．已知甲土的含水量w1大于乙土的含水量w2，试问甲土的饱和度Sr1是否大于乙土的饱和度Ｓr2?９．下列土的物理指标中，哪几项对粘性土有意义，哪几项对无粘性土有意义?①粒径级配；②相对密度；⑧塑性指数；④液性指数；⑤灵敏度。

１０．无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、构造及物理状态诸方面，有哪些重要区别?１１．地基土分哪几大类?各类土划分的依据是什么?１２．在某住宅地基勘察中，已知一个钻孔原状土试样结果为：土的密度ρ＝1．80g／cm3，土粒比重GS=2．70，土的含水量W＝18．0％。

求其余6个物理性质指标。

１３．某住宅进行工程地质勘察时，取回一个砂土试样。

经筛析试验，得到各粒组含量百分比，如图所示，试定砂土名称。

１４．某住宅工程地质勘察中取原状土做试验。

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、有效密度、天然含水量、孔隙比、孔隙度和饱和度。

(答案：1．90，1．50，1．94，0．94g／cm３，26．8％，0．78，43．8％，0．918) １５．某宾馆地基土的试验中，已测得土样的干密度ρd＝1．54g／cm3，含水量w＝19．3％，土粒比重G S＝2．71。

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）。

第一部分 土的物理性质1、一粘土试样，体积为29cm 3，湿土重力为0.5N ，ω＝40％，γs ＝27×10-3N/ cm 3。

求土样饱和度S r ，孔隙比e ，孔隙率n 。

2、某饱和土样，其含水量ω=40%，液限ωL =42%，塑限ωp =20%，土体容重γ=18.2kN/m 3，求I L 、I p 、e 与土粒比重G s 各为多少？3、试证明以下关系式：1sd eγγ=+ 。

4、试证明以下关系式：(1)s r w n S nωγγ-=。

5、某饱和土体积为97cm 3，土的重力为1.98N ，土烘干后重力为1.64N ，求ω、γs 、e 及γd 。

6、一击实试验土样为1000cm 3，测得其密度ρ＝1.95g/cm 3，含水量ω=18%，如拌制ω=20%的土样，需加多少水？7、有一块体积为60 cm 3的原状土样，重1.05 N, 烘干后0.85 N 。

已知土粒比重（相对密度）s G =2.67。

求土的天然重度γ、天然含水量ω、孔隙比e 及饱和度S r 。

8、已知某粘性土的液限为42％，塑限为22％，土粒密度γs 为27.5，饱和度为0.9，孔隙比为1.6，试计算塑性指数、液性指数并确定粘性土的状态。

9、一体积为50cm 3的土样，湿土质量为90g ，烘干后质量为68g ，土粒比重(相对密度)s G ＝2.69，求其孔隙比？若将土样压密，使其干密度达到1.61g/cm 3，土样孔隙比将减少多少？10、 用土粒比重s G ＝2.7，天然孔隙比为0.9的某原状土开挖后运到另处作路基填料，填筑干密度要求达到1.65 g/cm 3，试求填筑1m 3的土需要挖方多少体积？11、 已知某地基土试样有关数据如下：①天然重度γ＝18.4kN/m 3，干重度γd ＝13.2kN/m 3；②液限试验，取湿土14.5g ，烘干后重10.3g ；③搓条试验：取湿土条5.2g ，烘干后重4.1g ，试确定土的天然含水量，塑性指数和液性指数？12、某一取自地下的试样，用环刀法测定其密度。

《土力学与地基基础》模拟试题（一）一、填空题（每题 1 分，共 10 分）1、依据地质成因条件的不一样，有以下几类土：、、、等等。

（残积土、坡积土、洪积土、冲积土）2 、颗粒分析试验关于粒径小于或等于 60mm ，大于 0.075mm 的土，可用测定。

（筛析法）3、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，这类现象称为。

（流沙）4土方开挖依照、、和的原则。

（开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、禁止超挖）5深基坑土方开挖方案主要有、、、等。

（放坡开挖、盆式开挖、中心岛式开挖、逆作法开挖）6边坡系数是以土方与之比表示。

（深度 H、底宽 B）8铲运机的特色是能综合达成、、和等土方施工工序。

（挖土、装土、卸土、压土、平土；回答四个即可满分）9常用的机械压实方法有、、等。

（碾压法，夯实法，振动压实法）10碾压法合用于的填土工程。

（大面积填土工程）11井点降水主要有、、、电渗井井点和深井井等几种。

（轻型井点、发射井点、管井井点）12常用的土方机械有：_______、 ________、________、装载机等。

（推土机、铲运机、挖土机）13零线即和的分界线，也就是不挖不填的线。

（挖方、填方）14土一般由、和三部分构成。

（固体颗粒、水、气体）15施工高度是与的差值。

（场所设计标高、自然地面标高）16影响填土压实质量的主要要素有、、和。

（压实功、含水量、铺土厚度）2．土的含水量对填土压实质量有较大影响，能够使填土获取最大密实度的含水量称为土的最正确含水量。

17 土方施工中，依照区分，土可分为柔软土、一般土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石八类。

（坚硬程度或许开挖难易程度）18《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002，依据岩土的主要特色，依照工程性能近似原则把作为地基的岩土分为 _______、碎石土、 ________、粉土、 ________和人工填土六类。

（岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土）19 基坑开挖和回填常见的质量通病主要有 ___________、 ___________、和__________。

第一部分 土的物理性质1、一粘土试样，体积为29cm 3，湿土重力为0.5N ，ω＝40％，γs ＝27×10-3N/ cm 3。

求土样饱和度S r ，孔隙比e ，孔隙率n 。

2、某饱和土样，其含水量ω=40%，液限ωL =42%，塑限ωp =20%，土体容重γ=18.2kN/m 3，求I L 、I p 、e 与土粒比重G s 各为多少？3、试证明以下关系式：1sd eγγ=+ 。

4、试证明以下关系式：(1)s r w n S nωγγ-=。

5、某饱和土体积为97cm 3，土的重力为1.98N ，土烘干后重力为1.64N ，求ω、γs 、e 及γd 。

6、一击实试验土样为1000cm 3，测得其密度ρ＝1.95g/cm 3，含水量ω=18%，如拌制ω=20%的土样，需加多少水？7、有一块体积为60 cm 3的原状土样，重1.05 N, 烘干后0.85 N 。

已知土粒比重（相对密度）s G =2.67。

求土的天然重度γ、天然含水量ω、孔隙比e 及饱和度S r 。

8、已知某粘性土的液限为42％，塑限为22％，土粒密度γs 为27.5，饱和度为0.9，孔隙比为1.6，试计算塑性指数、液性指数并确定粘性土的状态。

9、一体积为50cm 3的土样，湿土质量为90g ，烘干后质量为68g ，土粒比重(相对密度)s G ＝2.69，求其孔隙比？若将土样压密，使其干密度达到1.61g/cm 3，土样孔隙比将减少多少？10、 用土粒比重s G ＝2.7，天然孔隙比为0.9的某原状土开挖后运到另处作路基填料，填筑干密度要求达到1.65 g/cm 3，试求填筑1m 3的土需要挖方多少体积？11、 已知某地基土试样有关数据如下：①天然重度γ＝18.4kN/m 3，干重度γd ＝13.2kN/m 3；②液限试验，取湿土14.5g ，烘干后重10.3g ；③搓条试验：取湿土条5.2g ，烘干后重4.1g ，试确定土的天然含水量，塑性指数和液性指数？12、某一取自地下的试样，用环刀法测定其密度。

习题 11 土力学是利用________的一般原理和_______技术来研究土的物理力学性质的。

2 土是________的产物，是各种矿物的集合体。

它与其它连续固体介质的最主要区别是________ 和 _______3 最常用的颗粒分析方法有_______ 和 ________4 著名土力学家________的专著《土力学》的问世，标志着现代土力学的开始5.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6.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7.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8.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9. 有三个同一种类土样，它们的天然重度都相同，但含水率不同，含水率大小对土的压缩性有何影响A ．含水率大，压缩性越大 B. 含水率大，压缩性越小 C. 含水率对压缩性无影响10.土的粒度成分是指A ．土颗粒的大小 B. 土颗粒的大小的级配 C. 土颗粒的性质11.土的三相比例指标包括：土粒比重、含水率、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度，其中哪些为直接指标？A ．含水率、孔隙比和饱和度 B.含水率、重度、孔隙比 C. 土粒比重、含水率、重度12.所谓土的含水率，主要是指：A ．水的质量与土体总质量之比 B. 水的体积与孔隙的体积之比 C. 水的质量与土体中固体部分质量之比13.已知一土样，土粒比重为2.7，含水率为30%，干重度13KN/m3，天然重度18 KN/m3，饱和重度为18.2KN/m3，，则该土样的孔隙比e 为：A ．e=1.7 B. e=1.06 C. e=0.9314.已知某填土工程填料的天然重度17 KN/m3，干重度14.5 KN/m3，饱和重度18 KN/m3，塑性指数Ip=14，液限WL=33%，最优含水率等于塑限，试问下述何种施工方法是正确的？A ．土料湿度适宜可直接碾压施工 B. 土料太湿，需翻晒，降低含水率至最优含水率，再施工 C. 土料太干，需加水至最优含水率，再施工15.下列三个土样，试判断哪一个是粘土？A ．含水率w=35%，塑限w p =22%，液限指数I L =0.9B. 含水率w=35%，塑限w p =22%，液限指数I L =0.85C. 含水率w=35%，塑限w p =22%，液限指数I L =0.7516.下列三个土样，试判断哪一个是粉质粘土粘土？A ．含水率w=42%，塑限w L =50%，液限指数I L =0.4B. 含水率w=35%，塑限w L =45%，液限指数I L =0.5C. 含水率w=30%，塑限w L =40%，液限指数I L =0.317.有三个土样，测得液性指数I L 均为0.25，其天然含水率和塑限如下，哪个土样属于粘性土？A ．35%,30%p w w B. 30%,26.5%p w w C. 25%,22%p w w18.评价砂土的物理特性，是采用下列哪组指标来描述？A ．塑性指数、液限指数和含水率 B.孔隙比、相对密实度和标准贯入击数 C. 最大干重度、压实系数和最有含水率19.评价粘性土的物理特征指标主要有哪些？A ．天然孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比 B.最大干重度、最优含水率、压实系数 C. 天然含水率、塑限、液限20.有三个同一种类土样，它们的含水率都相同，但饱和度不同，饱和度大的土，其压缩性有何变化A ．压缩性越大 B. 压缩性越小 C. 压缩性不变判断题1.甲土的饱和度大于乙土的饱和度，则甲土的含水率一定高于乙土的含水率2.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3.土的液性指数L I 会出现L I >0或L I <0的情况4.土的相对密实度r D 会出现r D >1或r D <1的情况5.土的天然重度越大，则土的密实性越好。

1. 有一完全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 ，土粒相对密度(比重) 为 2.74， 试求该 土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求按三项比例指标定义求解) 。

解： m=72.49-32.54=39.95g ；ms=61.28-32.54=28.74g ；mw=m-ms=39.95-28.74=1 1.21g ；v=21.7cm^3；Vv=Vw=mw/pw=11.2/1=11.2cm^3 ；Vs=V-Vv=21.7-11.21=10.49 cm^3；p=m/v=39.95/21.7=1.841g/cm^3 ；w=Mw/Ms=11.21/28.74=39.0% ；pd=Ms/v= 28.74/21.7=1.324g/cm^3 ；e=Vv/Vs=11.21/10.49=1.0691.某基础工程地质勘察中，用大环刀 (体积 100cm 2 ，质量 55g ) 取原状土做试验，用天平测得环刀加湿土的质量为 240g ，烘干后环刀加干土质量为 160g ，土粒比重 Gs=2.7。

计算该土解：土粒质量m s = 160 一 55=105g土中水的质量m w = 240 一 160=80g 湿土重m=240-55=185gp = m = 185 = 1.85g/cm 3V 100样的 ρ，ω， e ，ρ d ，ρ sat 。

w = m w m s =80105100% = 76.2%e = v vv s=一 1 == 1.57p d =v m s = 105100= 1.05g /cm 3 p sat =p w =1 = 1.661.某侧限压缩试验土样，试验测得：土样原始高度为 20mm ，面积为 5000mm 2 ，试验前土 样质量为 190 克，烘干后土样质量为 150 克；土样在 100kPa 压力作用下， 土样压缩稳定后高度 为 18mm ，土样重 180 克。

1 . 某一取自地下的试样，用环刀法测定其密度。

环刀的体积为60cm 3，环刀质量为50g ，环刀加湿土质量为172.5g ，环刀加干土质量为152.0g ，试计算该土样的含水率、天然密度、干密度。

（6分）2 . 某砂土地基中间夹有一层厚2m地下水位在地面以下2m 21kN/m 3，湿重度19kN/m 3。

粘土层的天然孔隙比饱和重度20kN/m 3，压缩指数Cc=0.4，固结系数×10-4层cm/s 。

今在地面大面积堆载100kPa 。

（1施加瞬时，测压管水头高出地下水位多少米？（2） 粘土层压缩稳定后，图中h 等于多少米？（3）试计算粘土层的最终压缩量（不必分层）。

（4） 堆载施加30天后，粘土层压缩量为多少？（假定土层平均固结度可用vT eU 42281ππ--=确定）（12分）3. 对一完全饱和的正常固结土试样，为了模拟其原位受力状态，先在周围压力σｃ=100ＫＰａ作用下固结，然后再在Δσ3＝０的情况下进行不排水剪试验。

若该土的固结不排水强度指标2m4m 砂土层φcu=20°，破坏时的大主应力σ1应为多大?，同时测出破坏时的孔隙水应力u f =50kPa ，试求：（１）该试样的不排水强度C ｕ；（２）破坏时试样中的有效主应力σ＇1及σ＇3；（３）破坏时的孔隙水应力系数Ａf ；（４）有效应力强度指标c', φ'。

(14分)4. 墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10ｍ，两层填土的性质指标如下图所示，上层粘土厚度5m ，试求作用在墙背上总的主动土压力大小，并绘出压力分布图（不必求土压力作用点）（12分）5. 设有一浸没于水下的粘土层，水面水位距土面2m ，粘土层底部有一承压水层，粘土层厚为4m ，粘土的饱和密度ρsat 为2g/cm 3，并测得粘土层中心处的测压管水位高出水面2m ，试问：（1）作用r =20kN/m 3φ=25º,c=10kPar =18kN/m 3φ=30º,c=0kPaA B C在粘土层单位土体上的渗流力为多少？（2）该粘土层底部是否会发生流土现象？（10分）6.今有１０ｍ厚的软粘土，软土性质如图示，拟进行大面积堆载预压，试计算预压后固结度８０％时的沉降量？以及所需预压加固时间？（1０分）7.某正常固结饱和粘土试样，在σ3＝100kPa周围压力下固结，然后在不排水条件下施加轴向附加压力。

土力学考试必备的计算题土力学计算题题库1．在地基中取出饱和的粘土试样作三轴固结排水试验，结果如下：σ3=150kpa,毁坏时σ1-σ3=285kpa；σ3=100kpa,毁坏时σ1-σ3=155kpa；计算：⑴有效应力强度指标c'，φ'；⑵试样实际发生的破坏面的方向与大主应力面的夹角是多少？2．某土层剖面为：2.5m薄的粉砂表土层γ=19kn/m3；其下就是2m薄的粘土层，γsat=20kn/m3，为皱水层；再下面就是3m薄的砾砂层，γsat=19.5kn/m3。

地下水位在粘土层顶面处。

先行排序并绘制有效率蔡国用形变沿深度的分布图。

3．某饱和土样，其含水量ω=35%，液限ωl=52%，塑限ωp=18%，土体容重γ=19.2kn/m3，求il、ip、e与土粒比重gs各为多少？4．未知挡土墙低h＝8m，墙后回填为中砂，γ＝17kn/m3，γsat＝20kn/m3，ϕ'＝25︒；墙腰横向、扁平、回填面水平。

先行排序总恒定土压力e0；当地下水位下降至离墙顶上6m时，排序墙所受到的ea与水压力w。

5．有一墙背竖直、光滑、墙高h＝7m的挡土墙，墙后填土面水平，填料为亚粘土，容重γ＝18kn/m3，内摩擦角ϕ＝30︒，粘结力c＝50kpa，试用朗兹公式排序并绘制促进作用于墙背的主动土压力原产及其合力。

6．已知某粘性土的液限为40％，塑限为20％，土粒密度s为26.5，饱和度为0.8，孔隙比为1.5，试计算塑性指数、液性指数并确认粘性土的状态。

7．一种粘性土的土粒密度ρs=2.8，孔隙比e=0.6，试求该土的临界水头梯度。

8．未知某土体的粘聚力c=40kpa,φ=25°,当土体忍受σ1=300kpa,σ3=250kpa时其形变状态如何？。