土力学一维固结理论例题

《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。

zn b 2.5 0.4ln b
3、规范推荐的地基最终沉降量的计算公式如下：
p0 s s s s zii zi 1i 1 i 1 Esi
'基沉降量：
zn 验确定，也可采用表2—9的数值，表中 Es 为深度 范围 内土的压缩模量当量值 ： E p 0 z n n 其余参量意义 s 同前。 s
2—8
地基变形与时间的关系
一、饱和土的有效应力原理 前述在研究土中自重应力分布时(见节2—2)， 都只 考虑土中某单位面积上的平均应 力。实际上，如图2— 48(a)所示，土中任意截面(0-0截面)上都包括有土粒和 粒间孔隙的面积在内，只有通过土粒接触点传递的粒间 应力，才能使土粒彼此挤紧，从而引起土体的变形，而 粒间应力又是影响土体强度的一个重要因素，所以粒间 应力又称为有效应力。同时，通过土中孔隙传递的压应 力，称为孔隙压力，孔隙压力包括孔隙中的水压应力和 气压应力。产生于土中孔隙水传递的压应力，称为孔隙 水压力。饱和土中的孔隙水压力有静止孔隙水压力和超 静孔隙水压力之分
为了研究有效应力，取饱和土单元体中任一水平断 面，但并不切断任何一个固体粒，而只是通过土粒之间的 那些接触面，如图2—48(b)所示。图中横截面面积为，应 力等于该单元体以上土、水自重或外荷，此应力则称为总 应力σ。在0-0截面上，作用在孔隙面积上的(超静)孔隙水 压力u(注意超静孔隙水压力不包括静止孔隙水压力，而超 静孔隙水压力又往往简称孔隙水压力)，而各力的竖向分 量之和称为有效应力σ’，具有关系式：
2、较厚且成层可压缩土层的沉降计算方法与步骤 （1）按比例尺绘制地基土层剖面图和基础剖面图（见例 图2-6-1）； （2）地基土的分层。分层厚度一般取0.4b或1-2m,此外, 成层土的界面和地下水面是当然的分层面； （3）地基竖向自重应力的计算。分别计算基底处、土层 层面处及地下水位面处的自重应力，并画在基础中心线 的左侧； （4）计算基础底面中心点下各分层界面处的附加应力 z ，并画在基础中心线的右侧； ci ci1 （5）计算地基各分层自重应力平均值（ p1i ）和自 2 重应力平均值与附加应力平均值之和 zi 1 （p 2i ci ci1 zi ）；

• 判断题
• 颗粒级配曲线反应了土颗粒种类组成( ) • 全补偿基础基底附加压力为零，故建筑物建成 后实际沉降量为0( ) • 描述土物理性质的三个基本试验指标是：土的 天然密度ρ，土的含水量ω，土的干密度ρsat ( ) • 饱和土的渗透固结是孔隙水压力逐渐增大，有 效应力逐渐减小的过程( ) • 土体中一点处于弹性状态时，该点处莫尔应力 圆与其抗剪强度包线相割( )
判断题
• 重力式挡土墙设计时应进行的验算包括： 抗滑稳定性、抗倾覆稳定性、挡墙地基承 载力、墙身材料强度( ) • 软土地基上的砌体结构建筑物的长高比过 大时会产生不均匀沉降( )
单项选择题
• 1 、当地下水位从地表处下降至基础底面时，对 附加应力有何影响？ （ 1 ）无影响 （ 2 ）减小 （ 3 ）增加 （ 4 ）不 能确定 • 2 、对于同一种土，下列指标相比教，数值最大 的为 （ 1 ）天然密度 （ 2 ）饱和密度 （ 3 ）浮密度 （ 4 ）干密度 • 3 、静止土压力 E 0 、主动土压力 E a 和被动 土压力 E p 之间的关系为 （ 1 ） E 0 >E a >E p （ 2 ） E 0 <E a <E p （ 3 ） E a >E 0 >E p （ 4 ）E a <E 0 <E p
5. 不同种类的土其土粒比重不同。同一种类的土， 其比重变化很小。因此可以说，土的比重反映了( )。A. 土的结构和构造B. 土的矿物成分C. 土的 软硬程度 6. 三种粘土矿物中，其亲水性的大小关系为( )。 A. 蒙脱石＞伊里石＞高岭石 B. 高岭石＞伊里石＞蒙脱石 C. 高岭石＞蒙脱石＞伊里石 7. 采用规范法计算地基沉降时，沉降经验系数 ψs与( )无关。 A. 基底附加压力值 p B. 沉降计算深度范围内压缩模量的当量值 C. 基础底面形状

土力学作业第一次作业1. ( 单选题 ) 反映土结构性强弱的指标是（）。

(本题8.0分)A、饱和度B、灵敏度C、重度D、相对密实度学生答案：B标准答案：B解析：得分：82. ( 单选题 ) 无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、物理状态等方面有重要区别。

(本题8.0分)A、正确B、错误学生答案：A标准答案：A解析：得分：83. ( 单选题 ) 某无粘性土样的颗粒分析结果如下表所示，该土的名称是（）。

(本题8.0分)A、中砂B、粉砂C、粗砂D、碎石土学生答案：A标准答案：A解析：得分：84. ( 单选题 ) 组成土体的土粒很细时，对该土体不正确的描述是（）。

(本题8.0分)A、弱结合水含量较高B、强结合水含量较高C、液性指数较大D、塑性指数较大学生答案：C标准答案：C解析：得分：85. ( 单选题 ) 采用临界孔隙比能够判断砂土液化现象。

(本题8.0分)A、正确B、错误学生答案：A标准答案：A解析：得分：86. ( 多选题 ) 影响土抗剪强度的因素主要有（）。

(本题12.0分)A、土粒的矿物成分、颗粒形状与级配B、土的原始密度C、土的含水量D、土的结构E、试验方法和加荷速率学生答案：A,B,C,D,E标准答案：ABCDE解析：得分：127. ( 多选题 ) 影响土坡稳定的因素有（）。

(本题12.0分)A、土坡作用力发生变化B、土体抗剪强度的降低C、静水压力的作用D、地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流E、因坡脚挖方而导致土坡高度或坡角增大学生答案：A,B,C,D,E标准答案：ABCDE解析：得分：128. ( 多选题 ) 影响土压力的因素有（）。

(本题12.0分)A、墙的位移方向和位移量B、墙后土体所处的应力状态C、墙体材料、高度及结构形式D、墙后填土的性质；填土表面的形状E、墙和地基之间的摩擦特性F、地基的变形学生答案：A,B,C,D,E,F标准答案：ABCDEF解析：得分：129. ( 多选题 ) 土的三项比例指标包括（）。

一、判断题（对打“○”，错打“×”，各1分，共15分）1、1、土的三项基本物理指标是指密度、比重、含水量；（）^^√2、2、土的类别和所处的状态是鉴别建筑物地基优劣的主要依据之一，但不是选择基础方案和基础类型的主要依据之一。

（）^^×3、由土体自重引起的有效正应力即为土的自重应力；（○）4、土的自重应力随深度的增加而增大；（○）3、5、同一土层的自重应力按直线分布；（○）^^√4、6、动力水将土体中粗粒孔隙中充填的细粒土冲走，破坏土的结构形成地下土洞，导致地基所在地表土层的塌陷；（○）5、7、地下水位的升降不会引起地基中土的自重应力的变化；（）^^×6、8、渗流作用下，土的有效应力与孔隙水压力均不会发生变化；（）^^×7、9、地基沉降和原因主要包括建筑物的荷重产生的附加应力引起、欠固结土的自重引起、地下水位下降引起和施工中水的渗流引起；（○）^^√10、水在土中渗流时，土处于渗流破坏状态的条件是：临界水力梯度为2。

（）^^×11、土体受剪切的实质是土的骨架受剪。

（○）^^√12、增加地基埋深可提高粘性土的地基极限荷载（○）13、砂性土渗透试验可以用变水头渗透仪进行。

（）^^×14、粘性土土坡稳定分析的毕肖甫法，是假设土条两侧的作用力合力大小相等、方向相反，且其作用线重合。

（）^^×15、土中某点产生剪切强度破坏时，破坏面总是发生在最大剪切力作用面上。

（）^^×二、填空题（共20空，每空1.5分，计30分。

请在下列方括号中填入最贴切的相关术语）1、1、影响基底压力的因素包括基础的刚度、大小、形状、⑴埋置深度、荷载大小及其分布、⑵地基土的性质等；2、2、土的塑限是指土由⑶半固态转变为⑷可塑状态时的界限含水量，用W P表示；3、3、重塑土是指将粘性扰动土进行风干、碎散、⑸过筛、匀土、分样和⑹烘干等工序后再按一定密度、含水量制备成的试样；4、4、土的特性是指土的( )( )和天然性；^^碎散性三相性5、5、液限与塑限地基与基础设计中必须同时满足的两个技术条件：⑼地基变形条件与⑽地基强度条件；6、6、粘土矿物成分主要包括蒙脱土、⑾高岭土和伊里土；7、7、存在土中的液态水包括⑿结合水与自由水两种；8、8、影响土的压实性的因素主要包括土的⒀含水量、击实功能、⒁土的种类与土的级配等；9、9、土的重度试验方法主要包括⒂环刀法、⒃蜡封法和现场的⒄灌砂法；10、基的非均质性与各向异性对地基竖向附加应力存在导致其⒅应力集中与⒆应力扩散的影响；11、管涌是指在渗流作用下土体中细颗粒在粗颗粒形成的孔隙孔道中发生移动并被带出的现象，主要发生在⒇砂砾石中；三、选择题（共20题，每题1.5分，计30分。

土力学简答题1. 何谓正常固结粘土和超固结粘土，两者的压缩特性和强度特性有何区别？答：把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以pc表示；而把前期固结应力与现有应力po＇之比称为超固结比OCR，对天然土，OCR>1时，该土是超固结；当OCR＝1时，则为正常固结土。

压缩特性区别：当压力增量相同时，正常固结土压缩量比超固结土大。

强度特性区别：超固结土较正常固结土强度高2. 简述影响土压实性的因素？答：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。

3.地基破坏形式有哪几种？各自会发生在何种土类地基？答：有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏。

地基破坏形式主要与地基土的性质尤其是压实性有关，一般而言，对于坚实或密实的土具有较低的压缩性，通常呈现整体剪切破坏．对于软弱黏土或松沙地基具有中高压缩性，常常呈现局部剪切破坏或冲剪破坏。

4.其它条件相同情况下，超固结粘土的沉降一定小于正常固结粘土的沉降吗？为什么？答：是的。

因为和正常固结粘土相比，超固结粘土孔隙比比正常固结土小，如果现有有效应力相同，则在某荷载增量作用下，超固结土是沿再压缩曲线压缩，而正常固结土沿压缩曲线压缩。

由于同一土质，再压缩曲线肯定比压缩曲线缓，即再压缩指数比压缩指数小，因此，超固结粘土沉降比正常固结土小。

一、解释或说明 （每题2分，共10分）1. 孔隙比2. 相对密实度3. 附加应力4. 主动土压力5. 前期固结压力 二、判断题（正确者在题后的括号中打“√”，错误者打“×”且不需改正。

每题1分，共计8分） 1．粘土矿物是化学风化的产物。

（ ） 2．粉土通常是单粒结构形式。

（ ）3．土的压缩通常是土中孔隙减小及土颗粒压缩的结果。

（ ） 4．压缩模量是土在无侧限压缩时的竖向应力与应变之比。

（ ） 5．按太沙基一维固结理论，固结度与地表荷载大小无关。

（ ） 6．在直剪试验时，剪切破坏面上的剪应力并不是土样所受的最大剪应力。

（ ） 7．地基的局部剪切破坏通常会形成延伸到地表的滑动面。

（ ） 8．墙背光滑是朗肯土压力理论的基本假设。

（ ） 三、单项选择题（每题2分，共30分） 1．当 时，粗粒土具有良好的级配。

A. 5u C ≥且13c C ≤≤B. 5u C ≤且13c C ≤≤C. 5c C ≥且13u C ≤≤D. 5u C ≤或13c C ≤≤2．下列矿物质中，亲水性最强的是 。

A. 伊利石B. 蒙脱石C. 高岭石D. 石英 3．对填土，我们可通过控制 来保证其具有足够的密实度。

A. s γB.γ C. d γ D. sat γ4．一块1kg 的土样，置放一段时间后，含水量由25%下降到20％，则土中的水减少了 kg 。

A. 0.06 B. 0.05 C. 0.04 D. 0.03 5. 在下列指标中，不可能大于1的指标是 。

A. 含水量B. 孔隙比C. 液性指数D. 饱和度6. 测得某粘性土的液限为40％，塑性指数为17，含水量为30%，则其相应的液性指数为 。

A. 0.59 B. 0.50 C. 0.41 D. 0.357. 地基表面作用着均布的矩形荷载，由此可知，在矩形的中心点以下，随着深度的增加，地基中的 。

A. 附加应力线性减小，自重应力增大 B. 附加应力非线性减小，自重应力增大 C. 附加应力不变，自重应力增大 D. 附加应力线性增大，自重应力减小8. 饱和粘土层上为粗砂层，下为不透水的基岩，则在固结过程中，有效应力最小的位置在粘土层的 。

《土质学与土力学》试题（A卷）一、选择题：（每题3分，计24分）(1)饱和土的组成为：______(A)固相(B)固相＋液相(C)固相＋液相＋气相(D)液相(2)土不均匀系数越大，说明土的级配：______(A)越差(B)不一定(C)越好（D）两者无关系(3)已知土样试验数据为：含水量10%，液限38%，塑限20%，则该土的塑性指数为：______(A)8 (B)13 (C)18 (D)23(4)在下列指标组中全部直接由试验测定的为：__ ____(A)天然重度、含水量、干重度(B)土粒密度、天然重度、含水量(C)土粒密度、天然重度、孔隙比（D）含水量、干重度、孔隙比(5)渗流的理论平均流速与真实流速相比：___ ____(A)平均流速＝真实流速(B)平均流速>真实流速(C)平均流速<真实流速(D)两者无相关性(6)下列何种土层最容易发生管涌：_________(A)一般粘土层(B)均匀粗砂层(C)粗砂与粉砂互层(7)目前地基附加应力计算中对地基土采用的基本假设之一是：__ _____(A)非均质弹性体(B)均质线性变形体(C)均质塑性体(D)均质非线形体(8)(1) 基底总压力与基底附加压力哪一个大？__ ____(A)基底附加压力(B)基底总压力(C)二者相等（D）无法确定二、简答题：（每题6分，计36分）1.土中常见的粘土矿物有哪几类？它们各自的结构构造特点如何？2.淤泥质土有哪些特点？它们对土的性质有什么影响？3.渗透变形有哪几种形式？各有什么特征？4.基础底面下什么部位的剪应力最大？这在工程上有什么意义？5.请说明如何利用室内压缩曲线确立土的先期固结压力。

6.简述极限平衡理论三、计算题：（前两题每题15分，第3题10分，计40分）1．如图，地基分别作用均布基底附加应力p1=100kPa和p2=50kPa，试用角点法计算A点下10m处的附加应力。

2．土样内摩擦角为26°，粘聚力为40kPa，若土样所受小主应力为120kPa，则土样剪切破坏时的大主应力为多少？3. 将某粘土试样置于渗透仪中进行变水头渗透试验，当试验经过的时间 t为1小时时，测压管的水头高度从h1=310.8cm降至h2=305.6cm。

（1）用两种方法（极限平衡条件式法和定义法）判别该单元土体处于 何种状态？
（2）该点破坏时，破裂面与大主应力的作用方向夹角是多少？
3、图示挡土墙，墙高 H=5.5m，墙后填土为粘土，土的物理力学指标如 图所示，试用朗肯土压力理论确定主动土压力沿墙高的分布，绘出分布 图，并求出主动土压力 Ea 的大小及力的作用点的位置（在分布图中标 出）。
(5.5 1.053) (5.5 19 0.490 9.80) / 2 92.064kN （3）主动土压力作用位置距离墙底的距离为 ha (5.5 1.053) / 3 1.482m ，如图所示。
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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
四、名词解释与简答题
1 、 自重应力和附加应力 2 、 分层总和法的计算步骤 3 、地基整体剪切破坏分哪三个阶段？各有何主要特征？ 五、计算题 1、对某粘性土用环刀切取土样，测得该土样体积为 100cm3，称得土样 质量为 198.5g，经烘干后称得其质量为 156.8g。若该土的土粒相对密度 为 2.72，试求该土的天然密度 ρ、含水量 w、孔隙比 e 及饱和度 Sr。 2、地基中某一单元土体上的大主应力为 420kPa，小主应力为 180kPa。 通过试验测得土的抗剪强度指标 c=20 kPa， =30o。
1、孔隙比的定义表达式是（ ）。
A、e=VV/Vs
B、e=VV/V
C、e=Vw/Vv
D、e=Vs/Vv
2、不同状态下同一种土的重度由大到小排列的顺序是（ ）
A． γsat>γ>γd>γ'
B. γsat>γ'>γ>γd
C. γd>γ>γsat>γ'

五 土的压缩性和固结理论一、填空题1.土体的压缩性被认为是由于土体中______________减小的结果。

2.土的固结系数表达式为_________，其单位是____________；时间因数的表达式为___________。

3.根据饱和土的一维固结理论，对于一定厚度的饱和软粘土层，当t=0和0≤z ≤H 时，孔隙水压力u=______________；当t=∞和0≤z ≤H 时，孔隙水压力u=__________________。

4.在土的压缩性指标中，s E 和a 的关系为____________________;S E 和0E 的关系为_______。

对后者来说，其关系只在理论上成立，对_________土相差很多倍，对__________土则比较接近。

5.土的压缩性是指___________。

6.压缩曲线的坡度越陡，说明随着压力的增加，土孔隙比的减小愈___________，因而土的压缩性愈_________________。

反之，压缩曲线的坡度越缓，说明随着压力的增加，土的孔隙比的减小愈___________，因而土的压缩性愈___________。

《规范》采用21-a 来评价土的压缩性高低，当21-a _____________时，属低压缩性土；当21-a _____________时，属中压缩性土；21-a _____________时，属高压缩性土。

7.土的压缩指数的定义表达式为___________。

8. 超固结比OCR 指的是______和______之比；根据OCR 的大小可把粘性土分为______、______、______三类；1OCR <的粘性土属______土。

9.压缩系数______，压缩模量______，则土的压缩性越高。

这两个指标通过______试验，绘制______曲线得到。

答案：1.孔隙体积 2.wa e k γ)1(C 1V += 年2m 2T h t c vv = 3.z σ 0 4.a e E s 11+= s E E β=0 硬土 软土 5土在压力作用下体积减小的特征 6.显著 高 小 低 21-a ＜0.11M -pa 0.11M -pa ≤21-a ＜0.51M -pa 21-a ≥0.51M -pa 7.12211221C lg lg lg p p e e p p e e C -=--= 8.先期固结压力、现在土的自重应力、正常固结土、超固结土、欠固结土、欠固结土 9.越大、减小、压缩、e p -二、选择题1.下列说法中，错误的是（ ）。

回答下列问题：(1)砂土的结构通常是：__________絮状结构 单粒结构 蜂窝结构(2)饱和土的组成为：__________固相 固相＋液相 固相＋液相＋气相 液相(3)下列土性指标中哪一项对粘性土有意义：__________粒径级配 相对密度 塑性指数(4)筛分法适用的土粒直径为：__________d>0.075 d<0.075 d>0.005 d<0.005(5)某土样的液限55％，塑限30％，则该土样可定名为：__________粉质粘土 粘质粉土 粘土 粉土第 1题：单粒结构第 2题：固相＋液相第 3题：塑性指数第 5题：粘土回答下列问题：(1)粘性土的塑性指数越大，其粘粒含量：______越多 越少 可多可少(2)土不均匀系数越大，说明土的级配：_______越差 不一定 越好(3)某原状土样的密度为1.85g/cm 3 ，含水量为34%，土粒比重为2.71，该土样的有效密度为：______0.83 g/cm 3 0.87g/cm 3 0.89g/cm 3 0.85g/cm 3(4)已知土样试验数据为：含水量10%，液限38%，塑限20%，则该土的塑性指数为：_______8 13 18 23(5)同上题条件，则该土的状态为：_______可塑硬塑坚硬软塑第2题：越好第3题：0.87g/cm3第4题：I p=18第5题：坚硬回答下列问题：(1)在下列指标组中全部直接由试验测定的为：______天然重度、含水量、干重度土粒密度、天然重度、含水量土粒密度、天然重度、孔隙比(2)在地基土的分类中何种土仅根据塑性指数进行分类：______岩石砂性土粉土粘土(3)完全饱和粘性土试样的含水量为30%，土粒比重为2.73，液限为33％，塑限为17％，其饱和密度为：______1.95g/cm3 1.99g/cm32.01g/cm3 1.86g/cm3(4)已知土样试验数据为：含水量33%，液限33%，塑限18%，则该土的液性指数为：______-0.5 0 0.5 1.0(5)同上题条件，则该土的状态为：______坚硬硬塑可塑软塑第1题：土粒密度、天然重度、含水量第2题：粘土第4题：1.0第5题：软塑回答下列问题：(1) 观测孔a、b的水位标高分别为3.50和3.20m，两孔的水平距离为20m。

一、单项选择题1、甲土层厚度为乙土层厚度的两倍，则在其它条件相同的情况下，甲、乙土层达到同一固结度所需时间的关系是（）（分数：2分）A. 甲是乙的4倍B. 甲是乙的0.25倍C. 甲是乙的2倍D. 甲是乙的1倍标准答案是：A。

您的答案是：A2、饱和软粘土进行三轴压缩试验，在不固结不排水条件下，当所加围压为σ3 时，其孔隙水压力u的值为（）（分数：2分）A. σ3的一半B. σ3C. σ3的0.90D. 0标准答案是：B。

您的答案是：B3、太沙基的一维固结理论分析粘性土的固结过程时，假设外荷的施加方式是（）（分数：2分）A. 连续B. 一次骤然C. 间歇D. 分级标准答案是：B。

您的答案是：B4、在新冲填土上建造建筑物，引起建筑物沉降的原因是（）（分数：2分）A. 冲填土的弹性变形及建筑物荷载B. 冲填土的次固结及建筑物荷载C. 冲填土的自重及建筑物荷载D. 冲填土的瞬时沉降及建筑物荷载标准答案是：C。

您的答案是：C5、粘性土土坡的稳定安全系数定义为（）（分数：2分）A. 抗滑力矩与滑动力矩之比B. 滑动力矩与抗滑力矩之比C. 坡角与内摩擦角之比D. 内聚力与滑动力之比标准答案是：A。

您的答案是：A6、地下水位上升会导致土中有效自重应力（）（分数：2分）A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定7、地基中某点土的抗剪强度等于土的剪应力，则该点土的状态为（）（分数：2分）A. 已剪切破坏B. 极限平衡状态C. 弹性平衡状态D. 无法确定标准答案是：B。

您的答案是：B8、对地下室外墙进行强度验算应采用（）（分数：2分）A. 主动土压力B. 被动土压力C. 静止土压力D. 土的加权重度标准答案是：C。

您的答案是：C9、对于同一种地基土，当基底压力相同时，条形基础的沉降量s1与同宽度矩形基础的沉降量s2相比，二者的大小关系为（）（分数：2分）A. s1＜s2B. s1=s2C. s1＞s2D. s1=Kcs2标准答案是：C。

土力学习题-4.21在太沙基一维固结理论中，我们假定饱和粘土的压缩和孔隙水的渗流方向为 。

A. 压缩为竖向，渗流为水平向B. 压缩为竖向，渗流为竖向和水平向C. 压缩为竖向，渗流为竖向D. 无竖向压缩，渗流为竖向2．按照太沙基一维固结理论，压缩荷载一次瞬时施加时，饱和粘土的固结度与其 无关。

A. 所受荷载的大小B. 压缩性C. 渗透性D. 厚度3等厚度饱和粘土层上部土层为粗砂，下部为完整基岩。

根据太沙基一维固结理论可知，由地表均匀满布荷载在粘土层中产生的有效应力的分布特点是 。

A. 顶面最小B. 底面最小C. 土层正中最小D. 沿厚度均匀分布4同在满布均匀荷载作用下的两个土性相同的饱和粘土层，已知A 的厚度为2m ，上面为透水层，下面为未风化岩石，B 的厚度为4m ，两面均为透水层，由此可知，为达到同样的固结度，其所需的时间比B A t t /为 。

A. 16B. 4C. 1D. 1/45. 地基土层为卵石和饱和粘土，当地基沉降量为18mm 时测得粘土的固结度为20％，地基沉降量34mm 时，固结度为60％，由此可预测，当固结度达到90％时，地基的沉降量为（）mm 。

(考虑卵石的压缩变形)A. 42B. 44C. 46D. 486.A. aB. bC. cD. d7 右图为上下两层土，已知下层为老粘土透水性差，工程中可视为不透水层；上层为砂土透水性良好，现在上层土表面作用有大面积堆载p=100kPa 。

并从粘土层表面往下z=2m 处（A 点）引出一根测管用来实时测量土体中的孔隙水压力（假设测管水位变化不延迟，与孔隙水压力的变化同步），如图所示。

试分别计算从堆载p 施加开始（1） 时间t=0时，测管水位高出地表h 的值、A 点的超静孔隙水压力、A 点的孔隙水压力以及A 点的自重应力和有效应力。

（水的重度取3/10m kN 、砂土的饱和重度为3/22m kN ） （2） 时间t=+∞砂土固结完成时，测管水位高出地表h 的值、A 的超静孔隙水压力、A 点的孔隙水压力以及A 点的自重应力和有效应力。

土力学习题集（土木工程11级）一、名词解释1. 频率曲线答：粒组频率曲线：以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺，以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得。

2. 塑性指数答：液限和塑限之差的百分数（去掉百分数）称为塑限指数，用Ip表示，取整数，即：Ip=w L －W p。

塑性指数是表示处在可塑状态的土的含水率变化的幅度。

3. 流土答：流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒同时启动而流失的现象。

4. 超固结比答：把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以p c表示；而把前期固结应力与现有应力p o＇之比称为超固结比OCR，对天然土，OCR>1时，该土是超固结土，当OCR＝1时，则为正常固结土。

5. 容许承载力答：地基所能承受的最大的基底压力称为极限承载力，记为f u．将F除以安全系数f s后得到的值称在地基容许承载力值f a,即f a＝f u／f s6. 砂土液化答：是指砂性土在循环荷载作用或者在动力荷载作用下，孔隙水应力增加有效应力为零，从而导致其抗剪强度丧失的过程。

弱结合水（薄膜水）：紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。

它仍然不能传递静水压力，但水膜较厚的弱结合水能向临近的较薄的水膜缓慢移动。

饱和度：土中孔隙水的体积与孔隙体积之比，以百分数表示。

压缩系数：表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高。

土的前期固结压力：是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力，通常用PC来表示。

前期固结压力也是反映土体压密程度及判别其固结状态的一个指标。

有侧限压缩（无侧胀压缩）：指受压土的周围受到限制，受压过程中基本上不能向侧面膨胀，只能发生垂直方向变形。

地基基础，临界荷载、临塑荷载P1/4 P1/3 主动、被动静止土压力达西定律渗透性渗透力流沙管涌灵敏度土坡稳定系数K 三轴剪切试验方法自重应力附加应力基地压力抗剪强度地基承载力塑性指数液性指数. 固结沉降次固结沉降压缩指数压缩模量二．论述题1. 固结沉降是指什么？2. 简述变形模量与压缩模量的关系。

固结度Ut
Ut=St/S
St为基础在某一时刻的沉降量 地基最终变形量S
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用此式计算 某时刻的沉
降量
Ut ~TV
U 1- 8 e t
式中的Ut和Tv的关系可用下
-
2 4
Tv
2
图中的曲线①表示。
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实际工程中可能遇到的初始超静水压力的分布可分为五种情况 情况1：基础底面积很大而压缩层很薄(受力均匀） 情况2：大面积新填土，由于自重应力而产生的固结（受力上小下大） 情况3：基础底面积较小，土层很厚（受力上大下小） 情况4：自重应力下尚未完成固结就在上面修建建筑物（上小下大） 情况5：基础底面积较小，土层不厚（受力上大下小）
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14.m5m 2m
解决任务
城建学院拟建图书馆的东部地基中有一饱和粘土层厚10m，在大面积荷载 P0=120kPa作用下，已知e=1，a=0.3MPa-1，k=1.8cm/year，双面排水 条件下求（1）加荷一年时的沉降量；（2）沉降量达140mm所需的时间。
支撑知识
• 土的渗透性
• 有效应力原理，土层固结过程中的应力转化，固结度与时 间因素的关系。
• 建筑物沉降观测与地基变形容许值
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土的渗透性
达西定律
v=KI
v为渗流速度
K为渗透系数cm/s i为水力梯度（坡度）
知识点穿插
适用于地下水的层 流运动
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在荷载作用下，土体中产生超静孔隙水压力，在排水 条件下，随着时间发展，土体中水被排出，土体孔隙比减 小；超静孔隙水压力逐步消散，土体中有效应力逐步增大 ，直至超孔隙水压力完全消散，这一过程称为固结。
工程设计中，我们不但需要预估建筑物基础可能产生 的最终沉降量，而且需要预估建筑物基础达到某一沉降量 所需的时间，亦即需要知道沉降与时间的变化过程。目前 均以饱和土体一维固结理论为研究基础。
反映附加应力分布形态的参数 ：
z z
定义为透水面上的附加应力与不透水面上附加应力之比。
19
土质相同，厚度不同的两层土，当初始孔压分布 和排水条件都相同时，达到同一固结度，时间因 素Tv相同：
Tv Cvt k(1 e) t
H2
a w H 2
Tv
Cvt1 H12
Cvt2 H22
t1 t2
H12 H22
a w
Tv cvt / H 2
Ut
St
23
例题
某饱和粘土层厚度为10m， 在大面积荷载作用下，按 粘土层在单面或双面排水 条件下，分别求：1.：加 荷1年时的沉降量；2：沉 降量达140mm所需的时间；
地基土的物理力学性质指 标如右图所示：
po 120 kpa
120kpa
e 1.000 a 0.3Mpa1 k 18mm / y
Ut St S
St
av 1 e
H 'dz av
0
1 e
H p udz av
0
1 e
pH
H
udz
0
16
某一点的固结度对于解决工程实际问题来说并不重要， 为此，常常引入土层平均固结度的概念，它被定义为： 土层在固结过程中，t时刻土层各点土骨架承担的有效应 力图面积与起始超孔隙水压力（或附加应力）图面积之 比

《土力学》第六章习题集及详细解答第6章土中应力一填空题1．分层总和法计算地基沉降量时，计算深度是根据应力和应力的比值确定的。

2．饱和土的有效应力原理为：总应力σ=有效应力σˊ+孔隙水压力u ，土的和只随有效应力而变。

地下水位上升则土中孔隙水压力有效应力。

3．地基土层在某一压力作用下，经历时间t所产生的固结变形量与最终固结变形量之比值称为。

二选择题1．对非压缩性土，分层总和法确定地基沉降计算深度的标准是（ D ）。

(A) ；(B) ；(C) ；(D)2．薄压缩层地基指的是基底下可压缩土层的厚度H与基底宽度b的关系满足（ B ）。

(A) ；(B) ；(C) ；(D)3．超固结比的土属于（ B ）。

(A) 正常固结土；(B) 超固结土；(C) 欠固结土；(D) 非正常土4．饱和黏性土层在单面排水情况下的固结时间为双面排水的（ C ）。

(A) 1倍；(B) 2倍；(C) 4倍；(D) 8倍5．某黏性土地基在固结度达到40%时的沉降量为100mm，则最终固结沉降量为（ B ）。

(A) 400mm ； (B) 250mm ； (C) .200mm ； (D) 140mm6．对高压缩性土，分层总和法确定地基沉降计算深度的标准是（ C ）。

(A) ；(B) ；(C) ；(D)7．计算时间因数时，若土层为单面排水，则式中的H取土层厚度的（ B ）。

(A)一半； (B) 1倍； (C) 2倍； (D) 4倍8．计算地基最终沉降量的规范公式对地基沉降计算深度的确定标准是（ C ）。

(A) ；(B) ；(C) ；(D)9．计算饱和黏性土地基的瞬时沉降常采用（ C ）。

(A) 分层总和法； (B) 规范公式； (C) 弹性力学公式；10．采用弹性力学公式计算地基最终沉降量时，式中的模量应取（ A ）(A) 变形模量； (B) 压缩模量； (C) 弹性模量； (D) 回弹模量11．采用弹性力学公式计算地基瞬时沉降时，式中的模量应取（ C ）。