河海大学复试土力学资料

名词解释：1、土是松散颗粒的堆积物。

地球表层的整体岩石在大气中经受长期风化作用后形成形状不 同，大小不一的颗粒，这些颗粒在不同的自然环境条件下堆积（或经搬运沉积），即形成 了通常所说的土。

2、不均匀系数：反映土颗粒粒径分布均匀性的系数，定义为限制粒径d60与有效粒径d10 之比3、塑限：可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限。

4、液限：指粘性土从流塑状态过度到可塑状态时的界限含水量。

5、土的级配：土中各种大小的粒组中土粒的相对含量称为。

6、相对密实度是以无粘性土自身最松和最密两种极限状态作为判别的基准，定义为：e e e e D r min max 0max --=相对密实度常用来衡量无粘性土的松紧程度。

7、塑性指数：液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号），用I P 表示，取整数，即：w w I P L P -=8、最优含水率当含水率较小时，土的干密度随着含水率的增加而增大，而当干密度随着含 水率的增加达到某一值后，含水率的继续增加反而使干密度减小，干密度的这一最大值 称为该击数下的最大干密度，此时相应的含水率称为最优含水率。

9、静止侧压力系数：土体在无侧向变形条件下侧向（水平向）有效应力与自重应力（竖向 有效应力）之比。

10、柔性基础：实际工程中对于柔性较大（刚度较小）能适应地基变形的基础可以视为柔性 基础。

11、刚性基础：对于一些刚度很大不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。

12、有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。

13、孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。

14、水在土中的渗透速度与试样两端水平面间的水位差成正比，而与渗径长度成反比，即：ki Lh k v == 即为达西定律。

15、流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒群同时起动而流失的现象，它主要发生在地基或土坝下游渗流出处。

16、管涌是指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土粒形成的孔隙通道中发生移动并被带出的现象，主要发生在砂砾土中。

第一章影响压实性的因素？土压实性的影响因素主要有含水率、击实功能、土的种类和级配以及粗粒含量等对粘性土，含水率的影响主要表现为当含水率较低时，相同击实功能下所获得的干密度较低，随着含水率的增大，所得到的干密度会逐渐提高；当达到某含水率时，对应击实功能下会得到最大干密度，对应含水率称为最优含水率；随着含水率的提高，最大干密度反而会减小击实功能的影响表现为：击实功能越大，所得到的土体干密度也大；最优含水率随击实功能的增大而减小土类和级配的影响表现在：粘性土通常较无粘性土压缩性大；粘粒含量大，压缩性大；级配良好，易于压密，干密度大粗粒含量对压实性有影响，大于5mm粒径的粗粒含量大于25％－30％时，需对轻型击实试验的结果进行修正。

第二章渗透系数K的影响因素：（1）土的粒度成分及矿物成分。

土颗粒大小、形状及级配，影响土中孔隙，因而影响土的渗透性。

土颗粒越粗，越均匀，渗透性大。

砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时，渗透系数降低。

（2）结合水膜厚度。

粘性土中土粒的结合水膜厚度较厚时，阻塞土的孔隙，降低土的渗透性。

（3）土的结构构造。

天然土层不是各向同性的，渗透性也是。

（4）水的粘滞度。

水在土中的渗流速度与水的容重及粘滞度有关，影响到土的渗透性。

防止渗透变形的根本措施：1.减小水力梯度：增加渗径，减小水头差2.在渗流溢出处加盖重压，建物下游设置减压井，上堵下疏流网性质有哪些？1、流线与等势线正交2、流线之间的单宽流量相等3、等势线之间的水头差相等4、流线越密集，流速越大5、网格为曲边正方形第四章e-p曲线和e-logp曲线的区别？本质区别：e-logp曲线可以推求现场压缩曲线（即e-logp的优点是考虑了应力历史的影响），真实反映土层压缩情况。

计算沉降量的差异：e-logp曲线假定试样初始孔隙比是原位孔隙比；e-p曲线假设试样在自重应力下再压缩后的孔隙比为原位孔隙比。

分层总和法计算步骤：1、选择沉降计算剖面，在剖面上选择若干计算点2、地基分层3、计算各分层点的自重应力σs（从地面算）4、计算各分层点的附加应力σz（从基底算），确定压缩层厚度σz=0.2σs5、各分层自重应力平均值和附加应力平均值之和作为该分层受压后所受总应力6、查出初始孔隙比与压缩稳定孔隙比，计算各分层的压缩量7、计算基础平均最终沉降量何为正常固结土、超固结土、欠固结土？判别依据为何？根据超固结比OCR判别，用前期固结应力和现有有效应力之比表示.OCR＞1，则为超固结土；OCR=1，则为正常固结土，单向固结理论的基本假定？1.土是均质的，各向同性的，饱和的.2.土粒和孔隙水是不可压缩的，土体的压缩完全来自孔隙体积减小.3.压缩与固结仅在竖向产生.4.孔隙水的排出符合达西定律，固结快慢取决于渗透速度.5.渗透系数，压缩系数视为常数.6.外载为均布荷载，一次施加.第五章莫尔-库仑强度理论内容？1.任一平面的抗剪强度是该面上法向应力的函数2.在一定应力范围内，该函数视为线性3.若某点其任一平面上的剪应力达到该平面的抗剪强度则认为该点破坏剪切试验分为哪几类？分别模拟何种工程情况？不固结不排水剪（UU）或快剪（Q）：透水性差的黏土地基在快速荷载中被剪破固结不排水剪（CU）或固结快剪（R）：中等透水性土在中等加荷速率下的剪破固结排水剪（CD）或慢剪（S）：黏土地基在自重下压缩稳定后受缓慢荷载剪破直剪试验与三轴试验的优缺点直剪试验:优点:直剪仪构造简单，操作简单，在一般工程中应用广泛。

第一部分《土力学》习题弹I第一章土的物理性质型第二章土的渗透性及水的渗流迢I第三章土中应力和地基应力分布型第四章土的变形性质及地基沉降计算空I第五章土的抗剪强度浇j第六章天然地基承载力型第七章土压力型第八章土坡稳定第一章土的物理性质1. 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，其中能够直验所取得的是哪三个？答：能够直接为试验所取得的是土粒比重，含水量，重度。

2.评价砂土和粘性土的物理指标分别有哪些？答：评价砂土的物理指标有孔隙比e、相对密实度D r和标准贯入试验击数N63.5评价粘性土的物理指标有最大干重度dmax、最优含水率op、压实系数c3 •有一种土样，孔隙率n 50%，土粒比重Gs 2.7，含水率是37%，则该土样处于何种状态).S r竺0.37 2" 1.0答：因为e n心n) 1， e 1，所以该土样属于饱和状态。

4.已知土粒的土粒比重Gs 2.70，含水率的孔隙率n 50%，贝吐匕时孔隙的体积为多少?30%，则10kN的土重中干土和水的重量各为多少解：W 10W s 7.7kN1 1 0.3W w 10 7.7 2.3kNW s7.7 3V s 0.285mG s w ,2.7 10n 亠，50% 3V v g/s 0.285m1 n 1 50%5.有一块50cm3的原状土样质量为95.15g,烘干后质量为75.05个，已知土粒比重Gs 2.67，求度、干重度d 、饱和重度sat 、浮重度 、天然含水率孔隙比e 、孔隙率n 、饱和度Sr ，并欢迎下载 3d sat '数值的大小。

解：土的天然重度 竺叮 19.03kN/m 350 10 6W s 土的干重度 575.05 10 3 ------------ 15.01kN / m 50 10 沁 100% 土的含水率 W s95.15 75.°5 100%75.05 26.78%sat土的饱和重度 (G s 1)G s (119.03 (2.67 1)2.67 (1 26.78%)10 19.39kN /m 3土的浮重度sat19.39 10 9.39kN /m 3 Gs w土的孔隙比2心 1 0.77915.01土的孔隙比en 二——1+e °.779 0.4381 0.779土的饱和度 S r 旦26・78% 2・6791.8%e0.779各种不同重度之间的关系为：sat > 6.某土坝施工时，土坝材料的土粒比重为 Gs 2.70，天然含水率为10%，上坝时的虚土干3d 12.7kN/m，要求碾压后饱和重度达到 95%,干重度达到16.8kN/m ，如每日填筑坝体500C每日上坝多少虚土？共需加多少水? 解：土的天然重度 d (1 w) 12.7 (1 10%) 13.97%当土的干重度达到316.8kN/m ，饱和度为95%时，由下式S；Sw[ s (1')]G sG s w (1')_13.97_2.7(——0.95 2.70 10(1 ) 13.97求得土的含水率96.78%第二章 土的渗透性及水的渗流1 •影响土的渗流性的因素主要有哪几种？ 答：影响土的渗流性的因素主要有： ①土的粒度成分及矿物成分；②结合水膜的厚度;的粘滞度；⑤土中气体。

2005-2006年度第一学期《土力学》期末试卷船舶与海洋工程专业2003级班级 学号 姓名 得分说明：(1)考卷中的所有计算过程中遇到小数都保留2位。

(2)g 取10N/kg一、名词解释（10分，每题2分）1.不均匀系数 答：1060d d C u 。

（1分）d 10、d 60分别为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10％和60％。

（1分）2.最优含水率答：土在击实过程中，当土样含水率较低时，击实后干密度随含水率的增加而增大；（1分）当干密度达到一定的数值后，含水率的增加反导致干密度的减小，此时对应的含水率为最优含水率。

（1分）3.固结度答：指在某一固结应力作用下，经某一时间t 后，土体发生固结或孔隙水应力消散的程度。

（2分）4.静止侧压力系数答：土体在无侧向变形条件下（0.5分）侧向(水平向)有效应力（0.5分）与自重应力(竖向有效应力) （0.5分）之比（0.5分）。

5.容许承载力答：地基所能承受的最大基底压力称为极限承载力（1分），而求出地基极限承载力后除以一个安全系数，即为容许承载力（1分），可用为承载力的设计值使用。

二、填空题 （18分，每空1分）1.土的结构一般有 单粒结构 、 分散结构 和 絮凝结构 等三种，其中 絮凝结构 结构是以面～边接触为主的。

2.渗透变形可分为 流土 和 管涌 两种基本形式。

3.前期固结压力是指 土历史上曾受到过的最大有效应力 。

4.根据莫尔－库伦破坏准则，当土体处于极限平衡状态时，则 莫尔应力圆 必然与 库伦抗剪强度线 相切。

根据几何关系，可以得到剪切破坏面与 大主应力面 的夹角为245ϕ+︒。

5、松砂受剪体积 减小 、紧砂受剪体积 增大 。

6、无粘性土土坡稳定的安全系数表示为αϕtg tg ；当有顺坡渗流逸出时，则为αγϕγtg tg sat '。

7、地基的破坏一般有 整体剪切破坏 、 局体剪切破坏 和 冲剪破坏 等三种型式。

三、选择题（20分，每题2分）1.土粒级配曲线越平缓，说明（ C ）A 、土粒均匀，级配不好；B 、土粒均匀，级配良好；C 、土粒不均匀，级配良好；D 、土粒不均匀，级配不好；2.土的三项通过试验测定的物理指标是（ D ）A 、天然重度、天然含水量和相对密度；B 、孔隙比、相对密度和密度；C 、孔隙比、天然含水量和饱和度；D 、含水率、密度和土粒比重；3.含水率的意义是：（ C ）A 、单位体积土体内所含水的质量；B 、单位孔隙体积内所含水的质量；C 、土中水的质量与土粒质量之比；D 、土中所含水的体积与土体总体积之比；4.有两个不同的基础，其基础总压力相同，在同一深度处，哪一个基础产生的附加应力大？（ B ）A 、宽度小的基础产生的附加应力大；B 、宽度小的基础产生的附加应力小；C 、宽度大的基础产生的附加应力小；D 、两个基础产生的附加应力相等；5.有一单面排水的土层在固结度达到0.5时所需要时间为4年，若将该土层改为双面排水，其固结度同样为0.5时所需时间为（ A ）A 、1年；B 、2年；C 、4年；D 、8年；6.超固结土是指土体：（ B ）A 、受到一超荷载；B 、当前有效应力小于前期固结压力；C 、固结压力超过了土体承受能力；D 、固结时间超过了预定；7.灵敏度是用来反映（ A ）的指标。

土力学答案第一章思考题11-1 土是松散颗粒的堆积物。

地球表层的整体岩石在大气中经受长期风化作用后形成形状不同，大小不一的颗粒，这些颗粒在不同的自然环境条件下堆积（或经搬运沉积），即形成了通常所说的土。

粗粒土中粒径大于0.075㎜的粗粒组质量多于总质量50%，细粒土中粒径小于0.075㎜的细粒组质量多于或等于总质量50%。

1-2 残积土是指岩石经风化后仍留在原地未经搬运的堆积物。

残积土的明显特征是，颗粒多为角粒且母岩的种类对残积土的性质有显著影响。

母岩质地优良，由物理风化生成的残疾土，通常是坚固和稳定的。

母岩质地不良或经严重化学风化的残积土，则大多松软，性质易变。

运积土是指岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等动力搬运离开生成地点后的堆积物。

由于搬运的动力不同，分为坡积土、冲积土、风积土、冰碛土和沼泽土等。

坡积土一般位于坡腰或坡脚，上部与残积土相连，颗粒分选现象明显，坡顶粗坡下细；冲积土具有一定程度的颗粒分选和不均匀性；风积土随风向有一定的分选性，没有明显层里，颗粒以带角的细砂粒和粉粒为主，同一地区颗粒较均匀，黄土具有湿陷性；冰碛土特征是不成层，所含颗粒粒径的范围很宽，小至粘粒和粉粒，大至巨大的漂石，粗颗粒的形状是次圆或次棱角的有时还有磨光面；沼泽土分为腐植土和泥炭土，泥炭土通常呈海绵状，干密度很小，含水率极高，土质十分疏松，因而其压缩性高、强度很低而灵敏度很高。

1-3 土中各种大小的粒组中土粒的相对含量称为土的级配。

粒径分布曲线是以土粒粒径为横坐标（对数比例尺），小于某粒径土质量占试样总质量的百分数为纵坐标绘制而成的曲线。

由于土的粒径相差悬殊，因此横坐标用对数坐标表示，以突出显示细小颗粒粒径。

1-4 土的结构是指土的物质组成（主要指土里，也包括孔隙）在空间上的相互排列及土粒间联结特征的总和。

土的结构通常包括单粒、分散、絮状三种结构。

单粒结构比较稳定，孔隙所占的比例较小。

对于疏松情况下的砂土，特别是饱和的粉细砂，当受到地震等动力荷载作用时，极易产生液化而丧失其承载能力；分散结构的片状土粒间相互接近于平行排列，粒间以面-面接触为主；絮状结构的特征是土粒之间以角、边与面的接触或变与边的搭接形式为主，这种结构的土粒呈任意排列，具有较大的孔隙，因此其强度低，压缩性高，对扰动比较敏感，但土粒间的联结强度会由于压密和胶结作用逐渐得到增强。

《⼟⼒学》（第⼆版）卢廷浩主编河海⼤学出版社第⼀章⼟的物理性质与⼯程分类[1-1]：有A 、B 两个⼟样，通过室内试验测得其粒径与⼩于该粒径的⼟粒质量如表所⽰，试绘制出它们的粒径分布曲线并求出u C 和c C 值。

解：对A ⼟样：d 10＝0.085mm ；d 30＝0. 38 mm ；d 60＝0.96 mm ，则 29.11085.096.01060===d dC u()77.196.0085.038.026010230=?==d d d C c对B ⼟样：d 10＝0.0012 mm ；d 30＝0.0028 mm ；d 60＝0.005 mm ，则17.40012.0005.01060===d dC u()31.1005.00012.00028.026010230=?==d d d C c[1-2]从地下⽔位以下某粘⼟层中取出⼀⼟样做试验，测得其质量为15.3g ，烘⼲后质量为10.6g ，⼟粒⽐重为2.70。

求试样的含⽔量、孔隙⽐、孔隙率、饱和密度、浮密度、⼲密度、及其相应的重度。

解：(1) 已知：m ＝15.3g, m s =10.6g, G s =2.70, S r =100%，则m w =m-m s =4.7gSr =100% 37.417.4cm m V V w w w v ====ρws s s V m G ρ= 393.3170.26.10cm G m V w s s s =?==ρ V=V s +V v =8.63(2) %3.44%1006.107.4%100=?=?=s w m m w 20.193.37.4===s v V V e %5.54%10063.87.4%100=?=?=V V n v 3/77.163.83.15cm g V m sat ===ρ; 3/73.1m kN g sat sat =?=ργ 3/77.0cm g w sat =-='ρρρ; 3/5.7m kN g =?'='ργ3/23.163.86.10cm g V m s d ===ρ; 3/1.12m kN g d d =?=ργ [1-3]某⼟样的含⽔率为6.0%，密度为1.60g/cm 3, ⼟粒⽐重为2.70,若设孔隙⽐不变，为使⼟样饱和，问100cm 3⼟样中应加多少⽔？解：已知 w=6.0%, ρ=1.60g/cm 3, G s =2.70, e 1=e 2, V=100cm 3 g V m 160==ρg w m m s 94.150%0.611601=+=+= g w m m s w 06.9==390.55170.294.150cm G m V w s s s =?==ρ 310.44cm V V V s v =-=所以，饱和时⼟中⽔总重为：g V m w v wsat 10.44==ρ需加⼊的⽔重为：g m m m w wsat w 04.3506.910.44=-=-=?[1-4]有⼟料1000g ，它的含⽔率为6%，若使它的含⽔率增加16%。

Word-可编辑2000级土力学试卷及答案（水利类）2002.12一．名词解释(每小题3分，共18分)1.最优含水率在击数一定时，当含水率较低时，击实后的干密度随着含水率的增强而增大；而当含水率达到某一值时，干密度达到最大值，此时含水率继续增强反而招致干密度的减小。

干密度的这一最大值称为最大干密度，与它对应的含水率称为最优含水率。

2.静止侧压力系数土体在无侧向变形条件下，侧向有效应力与竖向有效应力之比值。

3.抗剪强度土体抵御剪切变形的最大能力或土体频临剪切破坏时所能承受的最大剪应力称为土的抗剪强度。

4.主动土压力当挡土墙离开填土移动，墙后填土达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力。

5.允许承载力地基频临破坏时所能的基底压力称为地基的极限承载力，将土中的剪切破坏区限制在某一区域范围内，视地基土能承受多大的基底压力，此压力即为允许承载力。

容许承载力等于极限承载力除以安全系数。

6.渗流力渗透水流施加于单位土体内土粒上的拖曳力称为渗流力。

二是非题（每小题1分，共12分）1. F2. T3. F4. T5. F6. T千里之行，始于足下7. T 8. F 9. F 10.T 11. F 12. F三问答题（每小题5分，共20分）1．决定地基承载力的常用主意有那些？决定地基承载力的常用主意有：理论公式计算，按照土的性质指标查规范中的承载力表以及由现场荷载实验和静力触探实验决定等三类。

2．流土与管涌有什么不同？它们是怎样发生的？流土是指在向上渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒群同时起动而流失的现象。

而管涌是渗透变型的另一种，是指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土粒形成的孔隙孔道中发生移动而被带出的现象。

流土主要发生在地基或土坝下游渗流逸出处。

而管涌主要发生在砂砾中。

当土体在上下游水位差作用下产生的水力坡降大于等于该土的临界水力坡降时，就会发生流土或管涌渗透破坏，或地基为成层土时，当有由下向上渗流，粘土层底面的有效应力为零时即发生流土破坏。

河海大学复试土力学资料————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：一、简答与简述题1 .土的级配不连续是什么含义？其粒径分布曲线和粒组频率曲线各有什么特征？（6分）答：土中各种大小的粒组土粒的相对含量称为土的级配（考虑加分）土的级配不连续是指土中缺乏某种或某几种中间粒径的粒组（2分）土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线（半对数坐标系）的形状来决定，而土粒的均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量。

颗粒级配分布曲线：水平段（台阶）——缺乏某些粒径——级配不连续（2分）坡度渐变——大小连续——连续级配；曲线形状平缓——粒径变化范围大——不均匀——良好；曲线形状较陡——变化范围小——均匀——不良（考虑加分）粒组频率曲线为双峰且谷点<3％，级配不连续（2分）（考虑加分）定量判别：（1）不均匀系数6010 ud Cd=（2）曲率系数2306010 cdCd d=603010d d d分别表示级配曲线上纵坐标为60% 30% 10%时对应粒径2. 粘性土有那几种状态？各状态之间是通过什么来区分的？（6分）答：固体、半固体、可塑、流动四种状态。

（说三种也可）（3分）一般用稠度来描述粘性土的干湿程度（状态）反映在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力。

（可考虑加分） 各状态的区分如下：液限（W L ）——从流动状态转变为可塑状态的界限含水率，也就是可塑状态的上限含水率；（1分）塑限（Wp ）——从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率，也就是可塑状态的下限含水率；（1分）缩限（Ws ）——从半固体状态转变为固体状态的界限含水率，亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水率。

（1分）3. 什么是前期固结压力？什么样的土为欠固结土？欠固结土层中一定存在超静孔隙水应力吗？欠固结土层上如不施加新的压力，土层也会继续压缩吗？为什么？（6分） 答：前期固结压力为土在历史上受到的最大有效应力，用Pc 表示。