第五章土力学

《土力学》第五章习题集及详细解答第5章土的压缩性一填空题1．压缩系数= ，表示压力范围= ，= 的压缩系数，工程上常用评价土的压缩性的高低。

2．可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有、、和。

3．天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力称为。

4．据前期固结压力，沉积土层分为、、三种。

5．在研究沉积土层的应力历史时，通常将与之比值定义为超固结比。

二选择题1．评价地基土压缩性高低的指标是（）(A)压缩系数；(B)固节系数；(C)沉降影响系数；(D)参透系数2．若土的压缩曲线（e-p曲线）较陡，则表明（）(A)土的压缩性较大(B)土的压缩性较小(C)土的密实度较大(D)土的孔隙比较小3．固结实验的排水条件为（）(A)单面排水；(B)双面排水；(C)不排水；(D)先固结，后不排水4．在饱和土的排水固结过程中，若外载荷不变，则随着土中有效应力（）(A)孔隙水压力u相应的增加；(B)孔隙水压力u相应的减少(C)总应力δ相应增加；(D)总应力δ相应减少5．无黏性土无论是否饱和，其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏性土（）(A)长得多；(B)短得多；(C)差不多；(D)有时更长，有时更短6．在饱和土的排水固节过程中，通常孔隙水压力u与有效力将发生如下的变化（）(A)u不断减少，不断增加；(B)u不断增加，不断减少(C)u与均不断减少；(D)u与均不断增加7．土体产生压缩的时（）(A) 土中孔隙体积减少,土粒体积不变；(B)孔隙体积和土粒体积均明显减少(C)土粒和水的压缩量均较大；(D)孔隙体积不变8．土的变形模量可通过（）实验来测定。

(A)压缩；(B)载荷；(C)渗透；(D)剪切；9．土的e-p曲线愈平缓，说明（）(A)压缩模量愈小；(B)压缩系数愈大(C)土的压缩性愈低；(D)土的变形愈大10．若土的压缩系数a1-2=0.1MPa-1,则该土属于（）(A)低压缩性土；(B)中压缩性土；(C)高压缩性土；(D)低灵敏土11．已知土中某点的总应力，孔隙水压力，则有应力等于（）(A)20kPa ；(B)80kPa；(C)100kPa；(D)120kPa12．下列说法中，错误的是（）(A)土在压力作用下体积会减小(B)土的压缩主要是土中孔隙体积的减少(C)土的压缩所需时间与土的透水性有关(D)土的固结压缩量与土的透水性有关13．土的压缩性指标包括（）(A)a,Cc,Es,E0；(B)a,Cc,Es,e；(C)a,Cc,E0,e ；（Ｄ）a,Es,Eo,14．土的压缩模量越大，表示（）(A)土的压缩性越高；(B)土的压缩性越低(C)e-p曲线越陡；(D)e-lgp曲线越陡15．下列说法中，错误的是（）(A)压缩试验的排水条件为双面排水(B)压缩试验不允许土样产生侧向变形(C)载荷试验允许土体排水(D)载荷试验不允许土体产生侧向变形16．在压缩曲线中，压力p为（）(A)自重应力；(B)有效应力；(C)总应力；(D)孔隙水应力17．使土体体积减少的主要因素是（）(A)土中孔隙体积的减少；(B)土粒的压缩(C)土中密闭气体的压缩；(D)土中水的压缩18．土的一维固结微分方程表示（）(A)土的压缩性大小与固结快慢(B)固结度与时间和深度的关系(C)孔隙水压力与时间和深度的关系(D)孔隙水压力与时间的关系19．土的压缩变形主要是由于土中哪一部分应力引起的？（）(A)总应力；(B)有效应力；(C)孔隙应力20．所谓土的固结，主要是指（）(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)总应力不断增加的过程(D)总应力和有效应力不断增加的过程21．在时间因数表示式Tv=Cv/H2中，H表示的意思是（）(A)最大排水距离；(B)土层的意思是(C)土层厚度的一半；(D)土层厚度的2倍三、判断改错题１．在室内压缩试验过程中，土样在产生竖向压缩的同时也将产生侧向膨胀。

第五章 土压力与土坡稳定5.1解：Ko=1-sin φ=1-sin36=0.41墙顶墙底静止土压力强度e o = Ko γh=0 Kpa/m墙底静止土压力强度e o = Ko γh=0.41×18×4=29.5 Kpa/m墙背总的静止土压力，即虚线三角形面积为：Po=0.5×29.5×4=59KN/m 墙后填土为砂土，达到主动极限状态需要的位移为墙高的略0.5%，略2cm 。

5.2解：根据条件，墙背竖直、光滑、墙后地表水平，可以按照朗金公式计算土压力。

1、主动土压力：主动土压力系数Ka=tg 2(45-φ/2)= tg 2(45-36/2)=0.26 地表主动土压力强度e a = Ka γh=0.26×18×0=0 Kpa/m 地下水位处：e a = Ka γh=0.26×18×2=9.4 Kpa/m墙底：e a = Ka γh=0.26×（18×2+11×2）=15.1 Kpa/m地下水位以上的主动土压力为三角形分布，面积为0.5×9.4×2=9.4 KN/m地下水位以X 下的主动土压力为梯形分布，面积为（9.4+15.1）×2/2=24.5 KN/m 所以，墙后总主动土压力为9.4+24.5=33.9 KN/m2、静止土压力：静止土压力系数Ko=1-sin φ=1-sin36=0.41地表静止土压力强度e o = Ko γh=0.41×18×0=0 Kpa/mH=4m砂土 γsat =21KN/m 3 φ=3602m地下水位 γ=18KN/m 3 H=4m干砂 γ=18KN/m 3 φ=360 29.5地下水位处：e o = Ko γh=0.41×18×2=14.8 Kpa/m 墙底：e o = Ko γh=0.41×（18×2+11×2）=23.8 Kpa/m地下水位以上的静止土压力为三角形分布，面积为0.5×14.8×2=14.8 KN/m地下水位以X 下的静止土压力为梯形分布，面积为（14.8+23.8）×2/2=38.6 KN/m 所以，墙后总静止土压力为14.8+38.6=33.9 KN/m3、水压力：地下水位处水压力强度：Pw=γw h w =10×0=0 Kpa/m 墙底处水压力强度：Pw=γw h w =10×2=20 Kpa/m墙后水压力为三角形分布，面积为0.5×20×2=20 KN/m4、水、土压力分布如下图所示：5.3解：0.235cos24sin36sin601cos2436cos cos sin )(sin 1cos cos K 00)(cos )(cos )(sin )(sin 1)(cos cos )(cos K 2222a 222a =⎥⎦⎤⎢⎣⎡∙+∙=⎥⎦⎤⎢⎣⎡δφφ+δ+∙δφ==β=ε⎥⎦⎤⎢⎣⎡β-εε+δβ-φφ+δ+ε+δ∙εε-φ=，有：，，因为 Pa=0.5Ka γH 2=0.5×0.235×18×42=33.8KN/m5.4解：此题应该做错了，书中答案很可能错误。

第五章-土力学基本知识第五章地基基础第一节土力学基本知识1.土是固体颗粒、水和蔼体三部分组成的。

2.粘性土的界限含水量（1）粘性土的状态粘性土的稠度状态因含水量的不同，可表现为固态，塑态与流态三种状态。

（2）界限含水量粘性土从一种状态变到另一种状态的含水量分界点称为界限含水量。

流动状态与可塑状态间的分界含水量称为液限WL，可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限WP，半固体状态与固体状态间的分界含水量称为缩限Ws 。

（3）塑性指数:可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量变化范围来衡量，从液限到塑限含水量的变化范围愈大，土的可塑性愈好。

这个范围称为塑性指数Ip。

粘性土的分类第 1 页/共9 页（4）液性指数液性指数是表示天然含水量与界限含水量相对关系的指标，其表达式为：可塑状态的土的液性指数在0到1之间，液性指数越大，表示土越软，液性指数大于1的土处于流动状态，小于0的土则处于固体状态或半固体状态。

粘性土的状态可按照液性指数分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑。

3.地基变形特征（1）因为建造物等的荷载作用在土中产生的附加于原有应力之上的应力，称附加应力。

基底附加压力，是作用在基础底面处因为建造修造后压力的改变量，是引起地基变形、基础沉降的主要因素。

（2）地基承受荷载后，土粒互相挤紧，因而引起地基土的压缩变形，这种性质叫土的压缩。

地基内由增强应力引起的应力-应变随时光变化的全过程（包括总算变形）叫地基固结。

（3）地基变形特征分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。

①沉降量：指基础中央的沉降量。

②沉降差：指相邻单独基础沉降量的差值。

③倾斜：指单独基础倾斜方向两端点的沉降差和距离的比值。

④局部倾斜：指砌体承重结构沿纵墙6～10m之内基础两点的沉降差与其距离的比值。

4.土的抗剪强度（1）测定土的抗剪强度指标的实验主意主要有室内剪切实验和现场剪切实验两大类。

室内剪切实验常用的主意有直接剪切实验、三轴剪切实验和无侧限抗压强度实验等；现场剪切实验常用的主意有十字板剪切实验。

第五章土的抗剪强度5.1、5.2土的抗剪强度理论1、土体的抗剪强度组成：土体的抗剪强度主要由内聚力和内摩擦角组成；2、天然休止角：通过漏斗向地面撒沙的时候，沙堆与地面的夹角称为砂土的天然休止角；天然休止角亦最松散状态下的土体内摩擦角；-------同一种砂土、松散和密实状态土体的内摩擦角是不同的，主要因为越密实土体之间的接触面越大、滑动摩擦抗力越大，且越密实咬合摩擦力越大。

3、土体抗剪强度的影响因素：土体的抗剪强度首先取决于土体的C、值（由土体的组成、土的状态、土的结构、应力历史、毛细水压力等决定），其次取决于土体的应力状态，。

4、土体的抗剪强度指标：主要指土体的C、值。

5、抗剪强度主要解决的土力学问题：①各种类型的滑坡→边坡稳定性问题→第七章内容；②挡土结构物的破坏→土压力问题→第六章内容；③地基破坏→基坑承载及地基土稳定性问题→第八章内容；④砂土液化→土体的振动液化特性→第九章内容。

6、各种类型的滑坡：①崩塌：张拉破坏+剪切破坏共同组成；②平移滑动：主要为无粘性土或少粘性土的边坡破坏形式；③旋转滑动：主要为粘性土边坡的破坏形式；④滑流：边坡遇水产生流体似的滑动。

7、土体的内摩擦角：通常由土体之间的滑动摩擦力与咬合摩擦力组成。

（1）粗粒土的内摩擦角的影响主要影响因素有：密度、粒径级配、颗粒形状、矿物成分等，其中前三项影响土体之间的咬合力和接触面积（影响滑动摩擦力），矿物成分主要因为土体的滑动摩擦系数；（2）细粒土的内摩擦角的影响主要影响因素有：细粒土表面存在吸附水膜，颗粒通过吸附水膜间接接触会影响土体的滑动摩擦力，吸附水膜与土颗粒的含水量有关，故其摩擦角的影响因素更为复杂。

8、土体的内聚力：主要指细粒土的黏聚强度，取决于土颗粒之间的库伦力（静电力）、范德华力（分子间引力）、胶结作用和毛细水压力。

9、土体的库仑强度公式：总应力强度公式：；有效应力强度公式：；孔隙水压力不影响土体的抗剪强度，故上述两个相同。