土力学例题

第1章土的物理性质与工程分类一．填空题1. 颗粒级配曲线越平缓，不匀称系数越大丁颗粒级配越好。

为获得较大密实度，应选择级配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。

2. 粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越多，粘土的塑性指标越大3. 塑性指标I P=w L-w p,它表明粘性土处千可塑状态时含水量的变更范围，它综合反映了粘性、可塑性等因素。

因此《规范》规定：10</p�17为粉质粘土，I P>17为粘土。

4. 对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，』二桯上用指标e、D来衡量。

5. 在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数I p o6. 确定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标D来衡量。

7. 粘性土的液性指标I= w-w，它的正负、大小表征了粘性土的WL -W P软硬状态，《规范》按L酱毡甡土』堕犬篮望U公为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。

8. 岩石按风化程度划分为微呆化-中等风化、强风化。

9. 岩石按坚实程度划分为硬质岩石亡包括花岗岩、石灰岩等亡车炉贡岩石，包括页岩、泥岩等。

10. 某砂层自然饱和重度Y s ai= 20 kN/m3, 土粒比重G s= 2.68, 并测得该砂土的最大干重度Y dma x=17.l kN/m3, 最小干重度Y dmin= 15.4 kN/m3, 则自然孔隙比e为0.68,最大孔隙比e max=O.74, 最小孔隙比e min= 0. 57。

11. 砂粒粒径范围是0.075"'2mm, 砂土是指大千2mm粒径累计含噩不超过全重50%,而大千0.075mm粒径累计含量超过全重50%。

12.亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子简洁进入晶胞之间，而发生膨胀。

二问答题1. 概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系？答：三相组成的性质，特殊是固体颗粒的性质，干脆影响土的工程特性。

土力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 土力学是研究土壤的哪一方面特性的学科？A. 物理特性B. 力学特性C. 化学特性D. 生物特性答案：B2. 土壤的内摩擦角是指什么？A. 土壤颗粒间的摩擦力B. 土壤颗粒间的黏合力C. 土壤颗粒间的吸引力D. 土壤颗粒间的排斥力答案：A3. 土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性，以下哪个因素对其影响最大？A. 土的密度B. 土的颗粒大小C. 土的含水量D. 土的内摩擦角答案：A4. 土的剪切强度是指土在剪切作用下抵抗破坏的能力，它与以下哪个因素无关？A. 土的内摩擦角B. 土的孔隙水压力C. 土的密度D. 土的含水量答案：D5. 土的固结是指土在荷载作用下，随着时间的延续，土体体积逐渐减小的过程。

以下哪个现象不属于固结现象？A. 土体沉降B. 土体排水C. 土体膨胀D. 土体强度增加答案：C6. 土的渗透性是指土允许流体通过的能力，以下哪个因素对其影响最大？A. 土的颗粒大小B. 土的孔隙率C. 土的含水量D. 土的内摩擦角答案：B7. 土的剪胀现象是指土在剪切作用下体积增大的现象，以下哪个因素对其影响最大？A. 土的颗粒形状B. 土的颗粒大小C. 土的孔隙水压力D. 土的内摩擦角答案：A8. 土的三轴压缩试验是用来测定土的哪一项力学性质？A. 压缩性B. 剪切强度C. 渗透性D. 固结性答案：B9. 土的液化现象是指在动荷载作用下，饱和松散的细颗粒土体发生液化，失去承载能力的现象。

以下哪个因素对其影响最大？A. 土的颗粒大小B. 土的孔隙水压力C. 土的内摩擦角D. 土的固结程度答案：B10. 土的膨胀性是指土在吸水后体积增大的特性，以下哪个因素对其影响最大？A. 土的颗粒大小B. 土的孔隙率C. 土的含水量D. 土的内摩擦角答案：C二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述土的固结理论的基本原理。

答案：土的固结理论主要基于土体在荷载作用下，孔隙水逐渐排出，土体体积逐渐减小，最终达到新的平衡状态的过程。

σzA=2 ac pn=2×0.2315 ×131=60.65（kPa）
（4）求H点下1m深度处竖向应力σzH。 H点是HGbQ，HSaG，HAcQ，
HAdS的公共角点。σzH是由四块面积各自引起的附加应力的叠加。对于
HGbQ，HSaG两块面积，长度l宽度b均相同，由例图
l／b=2.5／
2=1.25
例题4
【例1】地基中某一单元土体上的大主应力为430kPa， 小主应力为200kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标 c=15 kPa， =20o。试问①该单元土体处于何种状态？ ②单元土体最大剪应力出现在哪个面上，是否会沿剪应 力最大的面发生剪破？
3f小于该单元土体实际小主应力 3，实际应力圆半径 小于极限应力圆半径 ，所以，该单元土体处于弹性平衡 状态
【例题】如图所示，矩形基底长为4m、宽为2m，基础埋深为0.5m，基 础两侧土的重度为18kN/m3，由上部中心荷载和基础自重计算的基底均 布压力为140kPa。试求基础中心O点下及A点下、H点下z＝1m深度处 的竖向附加应力。
【解】
一．先求基底净压力（基底附加应力）pn，由已知条件 pn=p－γ·od＝140－18×0.5＝131kPa
104.75（kPa）
（3）求A点下1m深处竖向附加应力σzA。
b E cQ
GO A H a Fd
A点是ACbG，AdaG两块矩形的公共角点，这两块面积相等，长度l宽度b
均相同，故其附加应力系数ac相同。根据l，b，z的值可得
l／
b=2 ／2=1
z ／b=1／2=0.5
查表应用线性插值方法可得ac=0.2315，所以
【例1】某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g， 烘干后，干土质量为167g。若土粒的相对密度Gs为2.66，求该 土样的含水量ω、密度ρ、重度 、干重度 d 、孔隙比e、饱和 重度 sat和有效重度

w w h2 40.00 kPa
az q 1z0 Ka1 2c1 Ka1 0
又设临界深度为z0，则：
即:
z0 0.794 m
各点土压力强度绘于上图中, 可见其总侧压力为：
1 1 E 19.46 3 0.794 21.37 4 40.00 35.72 21.37 4 2 2 215.64 kN/m
【解】已知σ1＝480kPa，σ3＝210kPa ，c=20kPa，
υ＝18° （1）直接用τ与τf的关系来判别 由式（5－2）和（5－3）分别求出剪破面上的法向应力σ和剪应力τ为
由式（5－6）求相应面上的抗剪强度τf为
由于τ> τf，说明该单元体早已破坏。
（2）利用公式（5－8）或式（5－9）的极限平衡条件来判别
b=4m
2.计算地基土的自重应力
自重应力从天然地面起算，z的取 值从基底面起算
z(m) σc(kPa)
0 1.2 2.4 4.0 5.6 7.2 16 35.2 54.4 65.9 77.4 89.0
3.计算基底压力 G G Ad 320kN
F G p 110 kPa A
4.计算基底附加压力
35.72kPa 40.0kPa
第二层填土的土压力强度为：
Ka2 0.390
q 1h1 Ka2 2c2 Ka2 21.37 kPa a1
h2 Ka2 2c2 Ka2 35.72 kPa a 2 q 1h1 2
第二层底部水压力强度为：
土坡角、填土与墙背摩擦角等指标如图所示 , 试按库仑理论计算主动土 压力Ea及作用点位置。
【解】