土力学复习资料
一、单项选择题
1.判别粘性土软硬状态的指标是( B ) A.塑性指数 B.液性指数 C.压缩系数 D.压缩指数
2.地下水位上升将使土中自重应力( C ) A.增大 B.不变 C.减小 D.在砂土中增大，在粘性土中减小
3.采用分层总和法计算基础沉降时，确定地基沉降计算深度的条件应满足( B ) A.z cz /σσ≤0.2
B.cz z /σσ≤0.2
C.
z
cz cz
σ+σσ≤0.2
D.
cz
z z
σ+σσ≤0.2
4.土体达到极限平衡时，剪切破坏面与最大主应力1σ作用方向的夹角为( A ) A.2
45?+? B.?+?45 C.?45
D.2
45?-
? 5.采用条形荷载导出的地基界限荷载P 1/4用于矩形底面基础设计时，其结果( A ) A.偏于安全 B.偏于危险 C.安全度不变 D.安全与否无法确定
6.在进行重力式挡土墙的抗滑移稳定验算时，墙背的压力通常采用( D ) A.主动土压力与静止土压力的合力 B.静止土压力 C.被动土压力 D.主动土压力
7.标准贯入试验适合于测试地基土的( C ) A.物理指标 B.含水量指标 C.力学指标 D.压缩性指标
8.进行刚性基础的结构设计时，其基础的高度应由( A ) A.台阶允许宽高比确定 B.基础材料抗剪强度验算确定 C.地基承载力验算确定 D.基础材料抗拉强度验算确定
9.甲、乙两粘性土的塑性指数不同，则可判定下列指标中，甲、乙两土有差异的指标
是( A )
A.含水量
B.细粒土含量
C.土粒重量
D.孔隙率
10.工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是( B )
A.有效重度
B.土粒相对密度
C.饱和密度
D.干密度
11.基底附加压力p0=
A G
F
-γ0d,式中d表示( C )
A.室外基底埋深
B.室内基底埋深
C.天然地面下的基底埋深
D.室内外埋深平均值
12.侧限压缩试验所得的压缩曲线(e-p曲线)愈平缓，表示该试样土的压缩性( B )
A.愈大
B.愈小
C.愈均匀
D.愈不均匀
13.土中的水，( D )能够传递静水压力。
A.强结合水
B.弱结合水
C.重力水
D.以上都不对
14.某原状土的液限ωL=52%，塑限ωp=26%，天然含水量ω=40%，则该土的塑性指数为( D )。
A.12
B.14
C.22
D.26
15.已知某砂土测得e=0.98,e max=1.35,e min=0.85，则其相对密实度D r为( B )。
A.0.26
B.0.74
C.0.5
D.0.37
16.地下水位下降会引起原地下水位以下地基土( B )
A.自重应力减少
B.总应力增加
C.无孔隙水
D.有效应力增加
17.欠固结土层的前期固结压力( A )现有土层的自重应力。
A.小于
B.等于
C.大于
D.可能大于也可能小于
18.土体具有压缩性的主要原因是( B )。
A.主要是由土颗粒的压缩引起的
B.主要是由孔隙的减少引起的
C.主要是因为水被压缩引起的
D.土体本身压缩模量较小引起的
19.对于同一种土，下列值哪个最小。( C )
A.重度
B.干重度
C.有效重度
D.饱和重度
20.某土样的液限ωL=36%，塑限ωP=22%，天然含水量ω=28%，则该土的液性指数为( B )。
A.0.33
B.0.43
C.0.57
D.0.67
21.已知某砂土测得e=1.16，e max=1.34，e min=0.86，则该砂土的密实度为( D )。
A.密实的
B.中密的
C.稍密的
D.松散的
22.在计算地基变形时，由于地基不均匀、建筑物荷载差异大或体型复杂等因素引起的
地基变形，对于砌体承重结构，应由( D )控制。
A.沉降量
B.沉降差
C.倾斜
D.局部倾斜
23.预制桩，对于砂土，静载荷试验要求的间歇时间不得少于( A )天。
A.7
B.15
C.25
D.28
24.桩基承台的厚度不应小于( B )。
A.150mm
B.300mm
C.500mm
D.600mm
二、填空题
1.土的含水量指标定义为土中水的质量与土粒质量之比。
2.粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土称为碎石土。
3.在土的三相比例指标中，土的密度、土的含水量和土的相对密度是通过试验测定的。
4.无粘性土按相对密度分类。
5.粘性土中含有强结合水和弱结合水，其中对粘性土物理性质影响较大的是弱结合水
6.表示粘性土粘性大小的指标是塑限。
7.产生流砂现象的充分、必要条件是动水力方向向上，且大于有效重度。
8.粘性土抗剪强度的库伦定律表达式为τf=c+σtanφ。
9.粘性土土坡稳定性分析的瑞典条分法，其基本原理是：假定土坡的滑动面为圆面。
10.朗肯土压力理论假设：墙背垂直于填土面，墙背光滑，填土面水平。
11.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数C u值愈_ 大_____。
12.颗粒分析试验对于粒径大于0.075mm的粒组可用___筛分法_______测定。
13.塑性指数小于或等于10、粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量50%的土称为__粉土______。
14.当动水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，这种现象称为____流砂______。
15.三轴压缩试验可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水三种试验方式。
16.地基最终沉降量由_ 瞬时沉降_______、固结沉降和次固结降三部分组成。
17.挡土墙的稳定验算包括抗倾覆验算和_ 抗滑移______验算。
18.单桩竖向承载力的确定，取决于两个方面，一是取决于桩本身的材料强度，二是取决于地基土对桩的支承力。
19.颗粒分析试验中对于粒径小于0.075mm的粒组可用比重计法或移液管法测定。
20.土的抗剪强度指标在室内通过直接剪切试验、三轴压缩试验和十字板剪切试验测定。
21.地基的变形一般可分为线性变形阶段、弹塑性变形阶段和破坏阶段。
22.常用的地质勘探方法有坑探、钻探和触探。
23.挡土墙设计验算包括稳定验算、地基承载力验算和墙身强度验算。
24.按设置效应，可将桩分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩三类。
三、名词解释
1.基底压力：作用与基础底面传至地基的单位面积压力称为基底压力
2.地基临塑荷载：地基从压密变形阶段转为弹塑性变形阶段的临界荷载
3.灌注桩：是直接在设计桩位造孔，然后灌注混凝土成桩。
4.液性指数：土的天然含水量与塑性指数之比即为液性指数
5.地下水：存在于地面下土和岩石的孔隙、裂缝或溶洞中的水叫地下水
6.地基承载力：是指在保证地基稳定的条件下，使建筑物和构筑物的沉降量不超过允
许值的地基承载能力。
7.被动土压力：挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时，作用在墙上的土压力随之
增加。当位移至一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态。此时，
作用在墙上的土压力称被动土压力
8.摩擦端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受。
四、简答题
1.何谓基础埋置深度？选择基础埋置深度应考虑哪些因素的影响？
答：基础埋置深度是指基础底面至地面（一般指设计地面）的距离。
选择基础埋置深度应考虑以下因素的影响：
①建筑物类型及基础构造
②基础上荷载大小及性质
③工程地质和水文地质条件
④相邻建（构）筑物的影响
⑤季节性冻土的影响
2.何谓换土垫层？砂或砂-碎石垫层主要有哪些作用？
答：换土垫层是将天然软弱土层挖去或部分挖去，分层回填强度较高、压缩性较低且性能稳定，无腐蚀性的砂石、素土、灰土、工业废渣等材料，将其夯（振）实至要求的密度后作为垫层式地基。
作用：①提高基底持力层的承载力
②减少沉降量
③加速地基的排水固结
④防止冻胀
⑤消除地基的湿陷性和胀缩性
3.简述有效应力原理，写出其表达式，并简述表达式中各参数意义。
答：即在任一时刻，有效应力σ′和孔隙水压力u之和始终等于饱和土的总应力，在渗透固结过程中，孔隙水压逐渐消失，有效应力逐渐增加，土的体积也逐渐减小，
强度随之提高。 σ＝σ′＋u
σ：饱和土体总应力
σ′：有效应力 u ：孔隙水压力
五、计算题
1.已知某土样的湿土质量m 1=190g ，烘干后质量m 2=160g ，土样总体积V=100cm 3，土
粒相对密度d s =2.70，试求该土样的有效重度γ′和孔隙比e 。(5分)
ρ=m v =m s +m w v s +v w +v a =190100 =1.9 g/cm 3
ω=m w m s ×100%=190-160 160 ×100%=18.75%
e=d s (1+w) ρw ρ
-1=0.6875
r sat =d s +e 1+e r w =2.7+0.68751+0.6875 ×10=20.07(kn/m 3)
r ′= r sat - r w =20.07-10=10.07(kn/m 3)
2.若下图所示的阴影部分面积上作用着均布基底附加压力p 0，试求图中B 点下z 深度
处的竖向附加应力值。(附加应力系数可表示成k c =f (l/b,z/b )的形式，但必须注明其中的l,b 具体等于几倍的a 值。)(5分)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
Ⅴ
σz=k c .p 0 l b =2 z b =z
a
k c =k Ⅰ
+ k Ⅱ
+ k Ⅲ
+ k Ⅳ
- k
Ⅴ
=f(1, z a )+ f(2, z a )+ f(1, z 2a )+ f(2, z a )- f(1, z
a )
=2 f(2, z a )+ f(1, z 2a
)
3.某地基土试验中，测得土的干重度11.2kN/m 3，含水量31.2%，土粒比重2.70，求土的孔隙比，孔隙度，饱和度和饱和重度。
ρ=ρd (1+w)= r d g (1+w) =11.2
10 (1+31.2%)=1.469 g/cm 3
e=d s (1+w) ρw ρ -1=2.7(1+31.2%)×1
1.469 -1=1.411
s r = w d s e =0.312×2.7
1.411 =0.597=59.7%
r sat =
d s +
e 1+e r w =2.7+1.4111+1.411
×10=17.051(kn/m 3)
4.某土层厚6m 取土作压缩试验结果如下表所示，土自重压力平均值为100kPa ，今考虑在该土层建造建筑物，估计会增加荷载140kPa 。 (1)求压缩系数a 1-2，并评价土的压缩性； (2)求该土层的压缩变形量。
(1)a 1-2=-△e △p =e 1-e 2p 1-p 2 = 1.12-1.05(200-100)×103 =0.7mpa -1＞0.5 mpa -1
为高压缩性土
(2)s=e 1i -e 2i 1+ e 1i Hi=1.36-10.3
1+ 1.36
×6=0.839(m)
5.某挡土墙墙高H=5.2m ，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，重度γ=18.8kN/m 3，内摩擦角φ=30°，墙后填土表面有超载15kN/m ， (1)求作用在挡土墙上主动土压力分布，并画出分布图； (2)计算作用在挡土墙上主动土压力E a 。
填土表面处主动土压力强度
p a =qk a =15×tan 2
(45-30°/2)=15×1
3
=5kpa
p a =(q+rh)k a =(15+18.8×5.2)×tan 2(45-30°/2) = (15+18.8×5.2)×13
=37.59kpa
E a =1
2 ×5.2×32.59+5×5.2=110.73kn/m
110.73×x=5×5.2×2.8+12 ×32.59×5.2×1
3 ×5.2
x=1.984m
5.2m
6.某四层住宅承重墙厚240mm ，地基土表面为杂填土，厚度0.65m ，重度1
7.3 kN/ m 3。其下为粉土层，重度1
8.3 kN/ m 3。承载力特征值f ak 为160kpa ，地下水位在地表下0.8m 处。若已知上部墙体传来的荷载效应标准组合竖向值为176 kN/ m ，试设计该承重墙下条形基础。（ηd =1.0，C15混凝土层的宽度比允许值tan α=1.0，混凝土垫层收进300mm ）
(a)确定基础宽度b
为了施工方便，基础宜建在地下水位以上，初选基础埋深d=0.8m
=σco d =17.3×0.65+18.3×0.150.8
=17.5kn/m 3 则持力层土的承载力设计值初定为
= f ak +ηd γ0(d-0.5)=160+17.5×1.0×(0.8-0.5)=165kpa
条形基础宽度
b ≥F k f a -γG d =176 165-20×0.8 =1.18m 故取基础宽度b =1200mm
基础下层采用300mm 厚的C15素混凝土层，其上采用“二、一间隔收”砖砌基础。
混凝土垫层设计： 基底压力
p k =F k +G k A =176+20×0.8×1.0×1.2 1.2×1.0
=163Kpa
C15混凝土层的宽度比允许值tan α=1.0，所以混凝土垫层收进300mm
砖基础所需台阶数为
n≥1
2×1200-240-2×300
60 =3
基础高度
H0=120×2+60×1+300=600mm
基础顶面至地表的距离假定为200mm，则基础埋深d=0.8m，与初选基础埋深吻合，合理。
1. 最优含水率:对于一种土，分别在不同的含水率下，用同一击数将他们分层击实，测定含水率和密度然后计算出干密度，以含水率为横坐标，以干密度为纵坐标，得到的压实曲线中，干密度的随着含水率的增加先增大后减小．在干密度最大时候相应的含水率称为最优含水率．
2. 管涌：管涌是渗透变形的一种形式．指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土颗粒形成的空隙中发生移动并被带出的现象．
3. 前期固结应力：土在历史上曾受到的最大有效应力称为前期固结应力
4. 被动土压力：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。
5. 粘土的残余强度：粘性土在剪应力作用下，随着位移增大，超固结土是剪应力首先逐渐增大，而后回降低，并维持不变；而正常固结土则随位移增大，剪应力逐渐增大，并维持不变，这一不变的数值即为土的残余强度。
1．附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无
关。（×）2．完全饱和土体，含水量
w=100％
（×）3．固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土的性质和土层几何尺寸，不随时间变化。(×)
4．饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干
了。
（×）
5．土的固结系数越大，则压缩量亦越
大。
（×）6．击实功能（击数）愈大，土的最优含水率愈
大。（×）7．当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低
了。（√）8．根据达西定律，渗透系数愈高的土，需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。（×）
9．三轴剪切的CU试验中，饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力，而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应
力。
（√）
10．不固结不排水剪试验得出的值为零（饱和粘
土）。（√）
1 .土的结构一般有___单粒结构__、__蜂窝状结构__和___絮状结
构__等三种，其中__絮状结构____结构是以面～边接触为主的。
2. 常水头渗透试验适用于_透水性强的无粘性土___土，变水头试验适用于__透水性差的粘性土_。
3. 在计算矩形基底受竖直三角形分布荷载作用时，角点下的竖向附加应力时，应作用两点，一是计算点落在___角点___的一点垂线上，二是B始终指___宽度___方向基底的长度。
4.分析土坡稳定的瑞典条分法与毕肖甫法其共同点是__假设滑动面是圆弧面__、假定滑动体为刚体_，不同点是瑞典条分法不考虑条间力。
5. 地基的破坏一般有整体剪切破坏、局部剪切破坏和__冲剪破坏_等三种型式，而其中整体剪切破坏破坏过程将出现三个变形阶段。
四、问答及简述题 (共 30 分)
1.为什么说在一般情况下,土的自重应力不会引起土的压缩变形（或沉
降），而当地下水位下降时，又会使土产生下沉呢？(10分)
一般情况下，地基是经过了若干万年的沉积，在自重应力作用下已经压缩稳定了。自重应力已经转变为有效应力了，这种情况下，自重应力不会引起土体压缩。但如土体是新近沉积，自重应力还未完全转变未有效应力，则自重应力将产生压缩。（5分）
当地下水位下降时，部分土层从水下变为水上，该土层原来受到浮托力作用，现该浮托力因水位下降而消失，相当于在该土层施加了一个向下的体积力，其大小等于浮托力。该力必然引起土体压缩。（5分）
2. 简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤。(10分)
1根据作用在基础上的荷载的性质，计算基底压力和分布 (2分) 2将地基分层．(1分)
3计算地基中土的自重应力分布(1分)
4计算地基中垂向附加应力分布(1分)
5按算术平均求各分层平均自重应力和平均附加应力(1分)
6求第I层的压缩量，(2分)
7将各个分层的压缩量累加，得到地基的总的沉降量. (2分)
3. 土的粒径分布曲线和粒组频率曲线如何测得，有何用途？对级配不连续的土，这两个曲线各有什么特征？（10分）
1. 土的粒径分布曲线：以土颗粒粒径为横坐标（对数比例尺）小于某粒径的土质量占试样的总质量的百分数为纵坐标绘制的曲线。(2分)
根据土的粒径分布曲线可以求得土中各粒组的含量，用于评估土的分类和大致评估的工程性质．某些特征粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。(3分)
2. 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分)
土的粒径分配曲线不仅可以确定粒组的相对含量，还可以根据曲线的坡度判断土的级配的好坏．(3分)
1 . 某一取自地下水位下的饱和试样，用环刀法测定其容重。环刀的体积为50cm3，环刀重为80g，环刀加土重为172.5g，该土的土粒比重为2.7，试计算该土样的天然容重、饱和容重、干容重及孔隙比。（10分）
解：ｍ＝７２．５－８０＝９２．５；ｖ＝50 ｃｍ3
饱和土：ρ＝ρ==92.5／50＝1.85ｇ/ｃｍ3
(3分)
r ＝ｒ＝1.85×9.8＝18.13 ｋN ／ｍ
3
(2分)
因为：；＝1.0
=2.7/(1+1)=1.35ｇ/cm 3；（4分） r d ＝1.35×9.8＝13.23kN/m 3
（1分）
2. 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=140ＫＰａ作用下固结，然后再在Δσ3＝０的情况下进行不排水剪试验，测得其破坏时的σ1=260，同时测出破坏时的孔隙水应力Ｕf =110KPa ，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）试样的固结不排水抗剪强度指标C ｃｕ、φcu 和有效应力强度指标c', φ'。(10分) 解：1.σ3＝σｃ=140kPa ；σ1＝260kPa ; 故 Cu=(σ1-σ3)/2=(260-140)/2=60 kPa
2、σ＇1＝σ1-u f =260-110=150 kPa; σ＇3＝σ3-u f =140-110=30 kPa (2分)
3、 (2分)
4、正常固结土，Ccu=0; C＇=0
φcu＝17.5° (2分)
φ＇＝41.8° (2分)
3. 墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10ｍ，两层填土的厚
度与性质指标如下图所示，试求作用在墙背上总的主动土压
力，并绘出压力分布图（10分）
解：k
a1=tg2(45-?
1
／2)＝tg2(45-15)＝tg230 (1分)
k
a2=tg2(45-?
2
／2)＝tg2(45-17)＝tg228 (1分)
因C2>0，需判定下层土是否出现拉应力区
下层土无拉应力区
B点交界面上：p
a1=r
1
H
1
k
a1
=16×3×tg230=16 kPa (2分)
B点交界面下：p
a2=r
1
H
1
k
a2
－2c
2
=16×3×tg228-2×8×
tg28=5.1 kPa (2分)
C点：p
a3=（r
1
H
1
＋r
2
H
2
）k
a2
－2c
2
(2分)
=（16×3＋20×7）×tg228-2×8×tg28=44.6 kPa Pa=0.5×3×16＋0.5×7×（5.1+44.6）
1、在自然状态下，土是由固体颗粒、和组成； 2、若土的粒径级配曲线较陡，则表示土的颗粒级配；反之，粒径级配曲线平缓，则表示土的颗粒级配； 3、土的三个基本指标、、； 4、粘性土的液性指数的表达式为； 5﹑土中应力按产生的原因可分为和； 6、土的压缩系数 a 越大，土的压缩性越，土的压缩指数C C越 大，土的压缩性越； 7、地基最终沉降量的计算常采用法和法； 8、根据固结比 OCR 的值可将天然土层划分为、、和超固结土； 9、根据土体抗剪强度的库伦定律，当土中任意点在某一方向的平面上所 受的剪应力达到土的抗剪强度时，就称该点处于状态； 10、按挡土结构相对墙后土体的位移方向（平动或转动），可将土压力分为、、； 二、判断题 1、级配良好的土，较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充，因而土的 密实度较好。（） 2、粘性土的抗剪强度指标是指土体的粘聚力 c 和内摩擦角φ。（） 3、在计算土的自重应力时，地下水位以下采用土的饱和重度。（） 4、在基底附加应力P0作用下，基础中心点所在直线上附加应力随深度Z 的增大而减小， Z 的起算点为地基表面。（） 5、深度相同时，随着离基础中心点距离的增大，地基中竖向附加应力曲 线增大。（） 6、大量抽取地下水，造成地下水位大幅度下降，这将使建筑物地基的沉 降减小。（） 7、三种土压力之间的大小关系为： E p ＜ E ＜ E a。（）
8、土中某点发生剪切破坏，剪破面上剪应力就是该点的最大剪应力，剪破面与大主应力面的夹角为 45°+φ/2 。（ ） 9、墙背和填土之间存在的摩擦力将使主动土压力减小、 被动土压力增大。（ ） 10、进行粘性土坡稳定分析时，常采用条分法。 （ ） 三、选择题 1、孔隙比的定义表达式是（ ）。 A 、 e=V /V s B 、 e=V /V C 、e=V /V D 、e=V /V v V V w v s 2、不同状态下同一种土的重度由大到小排列的顺序是（ ） sat >γ >d γ>γ ' B. γsat >γ '> γd >γ A ． γ D. γd >γ '> γsat >γ C. d >γ >sat γ>γ' γ 3、成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为 ：（ ） A 、折线减小 B 、折线增大 C 、斜线减小 D 、斜线增大 4、土中自重应力起算点位置为： （ ） A 、基础底面 B 、天然地面 C 、地基表面 D 、室外设计地面 5、某场地表层为 4m 厚的粉质黏土，天然重度 γ=18kN/m3，其下为饱和 重度 γsat 4m 处，经计算 =19 kN/m3 的很厚的黏土层，地下水位在地表下 地表以下 2m 处土的竖向自重应力为（ ）。 A 、 72kPa B 、36kPa C 、 16kPa D 、 38kPa 6、当摩尔应力圆与抗剪强度线相离时，土体处于的状态是： （ ） A 、破坏状态 B 、安全状态 C 、极限平衡状态 D 、主动极限平衡状态 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 （ ）。 A 、一半 B 、1 倍 C 、2 倍 D 、4 倍 8、用朗肯土压力理论计算挡土墙土压力时，适用条件之一是（ ）。 A 、墙后填土干燥 B 、墙背粗糙 C 、墙背垂直、光滑 D 、墙 背倾 9、土体积的压缩主要是由于（ ）引起的。 A. 孔隙水的压缩 B.土颗粒的压缩
《土力学》第二章习题集及详细解答 第2章土的物理性质及分类 一填空题 1.粘性土中含水量不同，可分别处于、、、、四种不同的状态。其界限含水量依次是、、。 2.对砂土密实度的判别一般采用以下三种方法、、。 3.土的天然密度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定，其测定方法分别是、、。 4. 粘性土的不同状态的分界含水量液限、塑限、缩限分别用、、测定。 5. 土的触变性是指。 6.土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低越。 7. 作为建筑地基的土，可分为岩石、碎石土砂土、、粘性土和人工填土。 8.碎石土是指粒径大于 mm的颗粒超过总重量50%的土。 9.土的饱和度为土中被水充满的孔隙与孔隙之比。 10. 液性指数是用来衡量粘性土的状态。 二、选择题 1．作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数C u的关系：( ) （A）C u大比C u小好 (B) C u小比C u大好 (C) C u与压实效果无关 2.有三个同一种类土样，它们的含水率都相同，但是饱和度S r不同，饱和度S r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 3.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和含水率怎样改变？( ) (A)γ增加，减小 (B) γ不变，不变 (C)γ增加，增加 4.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？( ) (A)天然土的含水率最大不超过液限 (B) 液限一定是天然土的饱和含水率 (C)天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 5. 已知砂土的天然孔隙比为e＝0.303，最大孔隙比e max＝0.762，最小孔隙比e min＝0.114，则该砂土处于( )状态。 （A）密实（B）中密 (C)松散（D）稍密 6．已知某种土的密度ρ＝1.8g/cm3，土粒相对密度ds＝2.70，土的含水量w＝18.0％，则每立方土体中气相体积为( ) (A)0.486m3 (B)0.77m3 (C)0.16m3 (D)0.284m3 7.在土的三相比例指标中，直接通过室内试验测定的是（）。
例题分析 1土的物理性质和工程分类 1.1 某完全饱和粘性土的含水量为40%ω=，土粒的相对密度s 2.7d =，试按定义求土体的 孔隙比e 和干密度d ρ。 解：设土粒的体积3s 1cm V =，则由下图所示的三相指标换算图可以得到： 土粒的质量 s s w 2.7g m d ρ== 水的质量 w s 0.4 2.7 1.08g m m ω==?= 孔隙的体积 3w v w w 1.08cm m V V ρ=== 孔隙比 v s 1.08 1.081V e V = ==； 干密度 3 s s d v s 2.7 1.3g cm 1 1.08 m m V V V ρ====++. 1.2 试证明下式 () s w 1r n S n ωγγ-= 解：从基本指标的基本定义出发，w s m m ω= ，s s w s m V γγ=，v V n V =,将这些基本指标的定义式代入到上面等式的右边，可以得到：()w s v s s s w w r v w w v v w (1) 1m m V g n m V V m V S V n V V V ωγγργ???--====? 1.3 某砂土试样，通过试验测定土粒的相对密度s 2.7d =，含水量9.43%ω=，天然密度 31.66g cm ρ=，已知砂样处于最密实状态时干密度3dmax 1.62g cm ρ=，处于最疏松状态时干 密度3 dmin 1.45g cm ρ=。试求此砂样的相对密实度r D ，并判断砂土所处的密实状态。 解：设土粒的体积3s 1cm V =，则通过三相图可以计算 土粒的质量：s s w 2.7g m d ρ==；水的质量：w s 0.0943 2.70.255g m m ω==?=； 土样的质量：s w 2.955g m m m =+= ； 天然状态下砂样体积：32.955 1.78cm 1.66 m V ρ= = =； 天然状态下砂样的孔隙比：v s s s 0.78 0.781 V V V e V V -====
地基基础部分 1.土由哪几部分组成？ 土是由岩石风化生成的松散沉积物，一般而言，土是由固体颗粒、液态水和空隙中的气体等三部分组成。 2.什么是粒径级配？粒径级配的分析方法主要有哪些？ 土中土粒组成，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总质量的百分数）来表示，称为土的粒径级配。 对于粒径小于或等于60mm、大于0.075的土可用筛分法，而对于粒径小于0.075的土可用密度计法或移液管法分析。 3.什么是自由水、重力水和毛细水？ 自由水是存在于土粒表面电场范围以外的水，它可以分为重力水和毛细水。 重力水存在于地下水位一下的土骨架空隙中，受重力作用而移动，传递水压力并产生浮力。毛细水则存在于地下水位以上的孔隙中，土粒之间形成环状弯液面，弯液面与土粒接触处的表面张力反作用于土粒，成为毛细压力，这种力使土粒挤紧，因而具有微弱的粘聚力或称为毛细粘聚力。 4.什么是土的结构？土的主要结构型式有哪些？ 土的结构主要是指土体中土粒的排列和联结形式，它主要分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。 5.土的物理性质指标有哪些？哪些是基本物理性质指标？哪些是换算指标？ P6 6.熟练掌握土的各个物理性质指标的概念，并能够进行相互换算。 P7-8 7.无粘性土和粘性土的物理特征是什么？ 无粘性土一般指具有单粒结构的碎石土和砂土。天然状态下无粘性土具有不同的密实度。密实状态时，压缩小，强度高。疏松状态时，透水性高，强度低。 粘性土粒之间存在粘聚力而使土具有粘性。随含水率的变化可分别划分为固态、半固态、可塑及流动状态。 8.什么是相对密度？ P9 9.什么是界限含水量？什么是液限、塑限含水量？ 界限含水率：粘性土由一种状态转换到另一种状态的分界含水率； 液限：由流动状态转为可塑状态的界限含水率； 塑限：有可塑状态转为半固态的界限含水率； 缩限：由半固态转为固态的界限含水率。 10.什么是塑性指数和液性指数？他们各反映粘性土的什么性质？ P10 11.粗粒土和细粒土各采用什么指标进行定名？ 粗粒土：粒径级配 细粒土：塑性指数
第一章土的组成 一、简答题 1.什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？ 1.【答】土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配（粒度成分）。根据颗分试验成果绘制的曲线（采用对数坐标表示，横坐标为粒径，纵坐标为小于（或大于）某粒径的土重（累计百分）含量）称为颗粒级配曲线，它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。 2.土中水按性质可以分为哪几类？ 2. 【答】 5. 不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cu＝d60 / d10、Cc＝d230 / (d60×d10)。 7. 土是岩石分化的产物，是各种矿物颗粒的集合体。土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的散粒性和多相性。 三、选择题 1．在毛细带围，土颗粒会受到一个附加应力。这种附加应力性质主要表现为( C ) (A)浮力； (B)力； (C)压力。 2．对粘性土性质影响最大的是土中的(C )。 (A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。 第二章土的物理性质及分类 一、简答题 3.什么是塑限、液限和缩限？什么是液性指数、塑性指数？ 3. 【答】（1）液限L：液限定义为流动状态与塑性状态之间的界限含水量。（2）塑限p: 塑限定义为土样从塑性进入半坚硬状态的界限含水量。（3）缩限s: 缩限是土样从半坚硬进入坚硬状态的界限 含水量。（4）塑性指数I P 定义为土样的液限和塑限之差：I P= w L－w P（5）液性指数： 9. 简述用孔隙比e、相对密实度D r判别砂土密实度的优缺点。9. 【答】 （1）用e判断砂土的密实度的优点：应用方便，同一种土，密实砂土的空隙比一定比松散砂土的小；缺点：无法反映土的粒径级配因素。
习题 第一章 土的物理性质及工程分类 选择题 1.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 2.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 3.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 4.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 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？ A ．天然土的含水率最大不超过液限 B. 液限一定是天然土的饱和含水率 C. 天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 判断题 6.甲土的饱和度大与乙土的饱和度，则甲土的含水率一定高于乙土的含水率 7.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 8.土的液性指数L I 会出现L I >0或L I <0的情况 9.土的相对密实度r D 会出现r D >1或r D <1的情况 10.土的天然重度越大，则土的密实性越好 计算题 11.击实试验，击实筒体积1000cm 2 ，测得湿土的质量为1.95kg ，取一质量为17.48kg 的湿土，烘干后质量为15.03kg ，计算含水率w 和干重度 d r 。 12.已知某地基土试样有关数据如下：①天然重度r =18.4 kN/m 3 ，干密度 d r =13.2 kN/m 3 ；②液限试验， 取湿土14.5kg ，烘干后质量为10.3kg ；③搓条试验，取湿土条5.2kg ，烘干后质量为4.1kg ，求（1）土的天然含水率，塑性指数和液性指数；（2）土的名称和状态。 13.从A ，B 两地土层中个取粘性土进行试验，恰好其液塑限相同，液限 l w =45%，塑限 p w =30%，但A 地 的天然含水率为45%，而B 地的天然含水率为25%。试求A ，B 两地的地基土的液性指数，并通过判断土的状态，确定哪个地基土比较好。 14.已知土的试验指标为r =17 kN/m 3 ， s G =2.72，和w =10%，求 е和r S 。
长安大学岩土工程、防灾减灾及防护工程专业 基础知识点框架梳理及其解析 第一章土的物理性质及工程分类 本章节包括6个知识点土的形成（地质背景）、土的组成、级配、土的结构特征、土的物理状态指标、土的工程分类。其中必须掌握的知识点是2个，土的物理性质及工程分类。要求掌握土的基本物理性质指标的定义、应用及计算方法，熟悉土的工程分类。 基础阶段，复习时间是从5月份至8月份，需要掌握的知识点土的组成，土的三相比例指标，土的物理特性及其指标，地基土的分类及分类依据。 在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过熟悉并分析理解教材内容，记忆相关的定义、分类并掌握其内涵，结合自己生活实践经验并通过相关试验操作，深刻理解把握本章内容，熟悉相应知识点，最后再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。 本章知识点以记忆为主，要求概念明确清晰，内容要求深刻理解并掌握。 【知识点1】土的形成（地质背景） 在土木工程中，土是指覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而破碎后，形成形状不同、大小不一的颗粒。这些颗粒受各种自然力的作用，在各种不同的自然环境下堆积下来，就形成通常所说的土。堆积下来的土，在很长的地质年代中发生复杂的物理化学变化，逐渐压密、岩化最终又形成岩石，就是沉积岩或变质岩。因此，在自然界中，岩石不断风化破碎形成土，而土又不断压密、岩化而变成岩石。这一循环过程，永无止境地重复进行着。 【知识点2】土的组成、级配 自然界的土体由固相（固体颗粒）、液相（土中水）和气相（土中气体）组成，通常称为三相分散体系。 1.土中的固体颗粒( 简称土粒) 的大小和形状、矿物成分及其组成情况是决定土的物理力学性质的重要因素。粗大土粒往往是岩石经物理风化作用形成的碎屑，或是岩石中未产生化学变化的矿物颗粒。 土粒的矿物成分主要决定于母岩的成分及其所经受的风化作用。不同的矿物成分对土的性质有着不同的影响，其中以细粒组的矿物成分尤为重要。 漂石、卵石、圆砾等粗大土粒都是岩石的碎屑，它们的矿物成分与母岩相同。 砂粒大部分是母岩中的单矿物颗粒，如石英、长石和云母等。其中石英的抗化学风化能力强，在砂粒
土力学 1-1 解： (1) A 试样 100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22 301060()0.317 1.610.0830.928 c d C d d ===? (1) B 试样 100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.0066 4.40.0015u d C d === 22 301060()0.0030.910.00150.0066 c d C d d ===? 1-2 解： 已知：m = S m = S G = 饱和 ∴ r S =1 又知：w S m m m =-= (1) 含水量 w S m m ω== 4.7 10.6 ==% (2) 孔隙比 0.443 2.7 1.201.0 S r e G S ω?= = = (3) 孔隙率 1.20.54554.5%11 1.2 e e η= ===++ (4) 饱和密度及其重度 32.7 1.2 1.77/11 1.2 S sat w G e g cm e ρρ++= ==++ 31.771017.7/sat sat g kN m γρ=?=?= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g kN m γρ=?=?= (6) 干密度及其重度 32.7 1.0 1.23/11 1.2 S w d G g cm e γρ?===++ 31.231012.3/d d g kN m γρ=?=?= 1-3 解： 31.60 1.51/110.06 d g cm ρρω= ==++
一、绪论 1.1土力学、地基及基础的概念 1.土：土是连续、坚固的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的散粒堆 积物。 2.地基：地基是指支撑基础的土体或岩体。（地基由地层构成，但地层不一 定是地基，地基是受土木工程影响的地层） 3.基础：基础是指墙、柱地面下的延伸扩大部分，其作用是将结构承受的 各种作用传递到地基上的结构组成部分。（基础可以分为浅基础和深基 础） 4.持力层：持力层是指埋置基础，直接支撑基础的土层。 5.下卧层：下卧层是指卧在持力层下方的土层。（软弱下卧层的强度远远小 于持力层的强度）。 6.基础工程：地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 7.土的工程性质：土的散粒性、渗透性、压缩性、整体强度（连接强度） 弱。 8.地基与基础设计必须满足的条件：①强度条件（按承载力极限状态设计）： 即结构传来的荷载不超过结构的承载能力p f ≤；②变形条件：按正常使 s≤ 用极限状态设计，即控制基础沉降的范围使之不超过地基变形的允许值[] 二、土的性质及工程分类 2.1 概述 土的三相组成：土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成，简称为三相体系。 2.2 土的三相组成及土的结构 （一）土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。矿物颗粒的成分有两大类：（1）原生矿物：即岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。（2）次生矿物：系原生矿物经化学风化作用后而形成的新的矿物（如粘土矿物）。它们的颗粒细小，呈片状，是粘性土固相的主要成分。次生矿物
中粘性矿物对土的工程性质影响最大 —— 亲水性。 粘土矿物主要包括：高岭石、蒙脱石、伊利石。蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。它的亲水性特强工程性质差。伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。高岭石，它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞，属于1:1型结构单位层或者两层。它的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石，更小于蒙脱石，遇水稳定，工程性质好。 土粒的大小称为粒度。在工程性质中，粒度不同、矿物成分不同，土的工程性质也就不同。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。而划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组先粗分为巨粒、粗粒和细粒三个统称，再细分为六个粒组：漂石（块石）、卵石（碎石）、砾粒、砂粒、粉粒和黏粒。 土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。土的级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标则是用对数值表示土的粒径。由曲线形态可评定土颗粒大小的均匀程度。若曲线平缓则粒径大小相差悬殊，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。 工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒的不均匀程度。 6030 u d C d =()2 301060c d C d d =? 10d —小于某粒径的土粒质量总土质量10%的粒径，称为有效粒径； 30d —小于某粒径的土粒质量总土质量30%的粒径，称为中值粒径； 60d —小于某粒径的土颗粒质量占总质量的60%的粒径，称限定粒径。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断 ① 对于级配连续的土:Cu 5，级配良好；5Cu ，级配不良。 ② 对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状，采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏，需同时满足Cu 5和13Cu = 两个条件时，才为级配良好，反之级配 不良。 确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析试验 ① 筛分法（对于粒径大于0.075mm 的粗粒土）
模拟题一 一、名词解释（20分） 不均匀系数库仑定律前期固结压力平均固结度地基容许承载力 二、填空（20分） 1．土中的矿物类型有，其中等矿物在粘性土中最为常见。 2．土孔隙中水的类型有。 3．土的压缩性指标有等。 4．根据超固结比，将土可分为 三种固结状态。 5．三轴剪切试验根据排水条件，可分为 三种试验方法。 6．饱和粘性土在局部荷载作用下，其沉降可认为是由机理不同的 三部分组成。 7．竖直荷载下地基的破坏形式为。 三、简述题（20分） 1．侧限渗压模型有效应力与孔隙水压力随时间的转换过程（6分）。 2．产生主动土压力和被动土压力的条件（6分）。 3．粘性土坡稳定性分析中条分法的基本原理（8分）。
四、计算（40分） 1．均布竖直荷载p作用于图中的阴影部分，用角点法写出A 点以下某深度处σ z的表达式 （8分）。 2．某地基砂层下，有一粘土层厚6m，其下为不透水的基岩，地面施加大面 积（无限均布）荷载。已知室内试验取得该粘土层初始孔隙比e 1 =0.815，在与大面积荷载相等的压力下压缩稳定后的孔隙比为e2=0.795，固结系 数C v =4.6×10-3cm2/s，当固结度U t =60%时，时间因数T v =0.287。试预估 粘土层的最终沉降量和固结度达60%所需的时间（10分）。 3．已知某土样的抗剪强度参数c=50kPa,φ=20°,承受三向应力σ 1 =450kPa， σ 3 =200kPa的作用（10分）。 （1）绘制应力园与抗剪强度曲线； （2）判断该土样是否产生破坏。 4．已知某粘性土样的土粒密度ρ S =2.70g/cm3，天然密度ρ=2.00g/cm3，含 水量ω=30%，液限ω L =40%，塑限ω P =20%（12分）。 （1）求：干密度，孔隙度，孔隙比，饱和度； （2）求液性指数和塑性指数，判断土样的稠度状态，按《岩土工程勘察规范》中的分类法给该土样定名。 模拟题二 一、名词解释（24分） 粒度成分压缩定律渗透固结 角点法主动土压力临塑荷载 二、填空（16分）
绪论 答案：略 第1章 土的物理性质及工程 一、填空题 1、固体颗粒，水； 2、结合水，自由水； 3、最松散，最密实； 4、塑限，液限； 5、单粒，蜂窝，絮状； 6、土中水的质量，土粒质量； 7、含水率，黏粒含量。 二、选择题 1、A, 2、D ， 3、A ， 4、C, 5、D, 6、D ， 7、D 三、证明题 1、11s s s s s w d v v s s s G V V V V e V V V γγγγγ====+++ 2、 (1)(1)w v w s s s s s s w r v v v m V m V G G G n m V m V V S V V n V V V ω--==== 四、计算题 1、w = %6.353 .823 .82456.156=-- r =3/60.180.1060456.156m kN =?- 3/72.130.10603.82m kN d =?=γ 73.2=s G ()1 2.73(10.356) 110.991.86 s w G e ωγγ +?+= -= -= 0.990.497110.99 e n e = ==++ 0.356*2.730.9820.99s r G S e ω=== 32.730.991018.69/10.199 s sat w kN G e m e γγ+=+=+?=+ 318.6910.08.69/sat w kN m γγγ'=--== 2、
4、()1 2.68(10.105) 110.6921.75 s w G e ωγγ +?+= -= -= 0.9410.6920.249 0.5180.9410.4600.481 max r max min e e D e e --= = ==-- 5、 五、简答题（略） 第2章 黏性土的物理化学性质 一、填空题 1、蒙脱石，高岭土，伊利石； 2、硅氧四面体，氢氧化铝八面体。 二、选择题 1、A, 2、A 三、简答题（略） 第3章 土中水的运动规律 一、填空题 1、正常毛细水带，毛细网状水带，毛细悬挂水带； 2、毛细压力； 3、层流； 4、常水头实验，变水头试验。 二、选择题 1、C, 2、ABCDE, 3、B, 4、ABC, 5、C 三、简答题（略） 四、计算题 1、（1）412042 1.2100.04 3.6 ln ln 3.2103600 2.85 h al k Ft h --??==?? 6 3.6 4.1710ln 2.85 -=? 79.710(/)m s -=? （2）771010 9.7100.7737.510(/)t t k k m s ηη--==??=? 粉质粘土 2、（1）30.2 105(/)0.4 D w G I kN m γ==? = 方向向上 （2）设1, 2.6,0.8s s v V m g V ===
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1.土力学是利用力学一般原理，研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。 2.任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基（天然地基、人工地基）。 3.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，一般应埋入地下一定深度，进入较好的地基。 4.地基和基础设计必须满足的三个基本条件：①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值；②基础沉降不得超过地基变形容许值；③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 5.地基和基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 6.土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒、经过不同的搬运方式，在各种自然坏境中生成的沉积物。 7.土的三相组成：固相（固体颗粒）、液相（水）、气相（气体）。 8.土的矿物成分：原生矿物、次生矿物。 9.黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为：蒙脱石、伊利石和高岭石。 10.土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。 11.土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标
则是用对数值表示土的粒径。 12.颗粒分析实验：筛分法和沉降分析法。 13.土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。 14.重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水，因为在本身重力作用下运动，故称为重力水。 15.毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16.影响冻胀的因素：土的因素、水的因素、温度的因素。 17.土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征，而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征，亦称宏观结构。 18.结构的类型：单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。 19.土的物理性质直接反应土的松密、软硬等物理状态，也间接反映土的工程性质。而土的松密和软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例。 20.黏土就是指具有可塑性状态性质的土，他们在外力作用下，可塑成任何性状而不产生裂缝，当外力去掉后，仍可保持原性状不变。土的这种性质叫做可塑性。 21.黏土从一种状态转变成另一种状态的分界含水量称为界限含水量。土
复习内容 1. 什么是地基，基础，土是如何形成的。 2. 什么是人工地基，天然地基，什么是持力层，下卧层。 3. 土的三相是什么意思。s d d ,,,,sat γγγγ'这些符号有什么不同含义。 4. 掌握与土的三相有关的物理性质指标表达式并会应用。 5. 土的颗粒级配系数是怎么得来的。如何判断土的级配是否良好。土的级配曲线陡峭说明什么问题。平缓又说明什么问题。填方用土应采用何种土。 6. 沙雕是不是说明砂土具有粘聚性。 7. 冻土地基，湿陷性黄土地基，软土地基，膨胀土地基等特殊土地基都各有什么特点。 8. 无粘性土的密实度与其工程性质有什么联系。可以采用哪些指标衡量无粘性土的密实度，各有什么优缺点。 9. 什么是界限含水量，W P ，W L 各代表什么含义，如何获得。 10. I P,，I L 的含义，与粘性土的工程性质有何关系，如何计算。 11. 什么是土的灵敏度。 12. 什么是土的最佳含水率。粘性土的击实机理。影响土的击实效果因素。 13. 无粘性土在什么状态下可以取得好的击实效果。 14. 淤泥和淤泥质土是在什么环境下形成的，有什么不同。这种土层有什么特点。 1. 何谓自重应力，附加应力，二者在地基中的分布情况如何。 2. 基底压力与基底附加应力有何不同，如何计算。 3. 在偏心荷载作用下，基底压力如何计算，为何会出现应力重分布情况。 4. 自重应力能产生沉降吗，水位下降能使土体产生压缩变形吗。 1. 什么是土的压缩性，土体积减少的原因是什么。体积减小速度取决于什么因素。 2. 什么是土的固结，什么是土的固结度。 3. 压缩指标表达式及压缩性划分 4. 分层总和法计算地基沉降量的步骤。规范法步骤 5. 什么是渗流，什么是土的渗透性，达西公式说明什么问题。渗透变形有几种。 6. 何谓有效应力原理。 7. 影响土中水的流出速度有哪些？如果想加快土体固结，可采用什么方法。 1. 何谓土的抗剪强度。无粘性土的抗剪强度由什么构成。粘性土的抗剪强度由
一、填空题 1.土体的最大特征是（三相组成） 2.在土的物理性质指标中被称为基本指标的有（含水率，密度，土粒比重） 3.常用的填土夯实控制指标是（压实系数） 4.判定砂土密实度的指标有（相对密实度Dr；标准贯入实验锤击数N63.5 孔隙比e） 5.粘土的分界含水量有（液限wl。塑限wp。缩限ws ） 6.当液性指数为1.5时，该粘土的状态为（流塑） 7.在用累计曲线法表示粒度成分时描述土级配的指标是（曲率系数） 8.动水力的单位是（kn-m3 ） 9.土中水渗流速度V与真实流速V0之间的关系（v大于v0） 10.水头梯度是指（沿渗流途径水头损失与渗流途径长度的比值） 11.流沙产生的条件（渗透梯度大于临界水力梯度） 12.测定渗透系数K的方法有（实验室测定和野外现场测定） 13.土的毛细性是指（土的毛细孔隙能使水产生毛细现象的性质） 14.管涌是指（在渗流的作用下，土体中的细土粒间的孔隙通道中随水流移动并被带走的现象） 二、单项选择题 1.当土中的孔隙被水充满时，该土体为（）。 ①非饱和土②饱和土③干燥土④淤泥 2.土方工程中控制填土质量常用的指标是（）。 ①γd②D r③e ④ω 3.已知某砂土的天然孔隙比为e=0.7，e max=1.0，e min=0.4，其物理状态为（） ①密实②中密③松散④坚硬固态 4.累计曲线法土分析的粒组，级配良好的土是指（）。 ①Cu>5，Cc=2~3 ②Cu<5，Cc=2~3 ③Cu>5，Cc=1~3 ④Cu<5，Cc=1~3 5.《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）规定划分粘土和粉质粘土的指标是（）。 ①液限②塑限③液性指数④塑性指数 6.影响粘性土工程性质最大的是土中的（）。 ①孔隙水②毛细水③重力水④结合水 7.理论上评价砂性土物理状态最合理的指标是（）。 ①γd②D r③e ④ω 8.下列反映土体重度的指标中，最大的是（） ①γd②γs③γ④γsat
土力学例题讲解 第二章土的物理性质和工程分类 例题1（第二章）： 某施工现场需要回填2000M3的土方（实方），填土的来源是从附近的土丘开挖，经堪察及室内实验，该土的物理指标分别为：d S=2.7、ω=16%、e=0.6、ωL=28%、ωP=15%要求填土的质量为ω=18%、ρd=1.76 t / m3。问： （1）土丘上土的名称和状态； （2）应从土丘上开采多少土； （3）回填碾压时应洒多少水，填土的孔隙比减少多少； 解：（1）由已知条件，有： I P= ωL－ ωP =28－15＝13 查表1－5 P18 10土力学知识点总结
土力学知识点总结 1、土力学是利用力学一般原理，研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。 2、任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基（天然地基、人工地基）。 3、基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，一般应埋入地下一定深度，进入较好的地基。 4、地基和基础设计必须满足的三个基本条件：①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值；②基础沉降不得超过地基变形容许值；③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 5、地基和基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 6、土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒、经过不同的搬运方式，在各种自然坏境中生成的沉积物。 7、土的三相组成：固相（固体颗粒）、液相（水）、气相（气体）。 8、土的矿物成分：原生矿物、次生矿物。 9、黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为：蒙脱石、伊利石和高岭石。
10、土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。 11、土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标则是用对数值表示土的粒径。 12、颗粒分析实验：筛分法和沉降分析法。 13、土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。 14、重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水，因为在本身重力作用下运动，故称为重力水。 15、毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16、影响冻胀的因素：土的因素、水的因素、温度的因素。 17、土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征，而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征，亦称宏观结构。 18、结构的类型：单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。
一、单项选择题 1．用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情况时，若曲线越陡，则表示土的 ( B ) A．颗粒级配越好 B．颗粒级配越差 C．颗粒大小越不均匀 D．不均匀系数越大 2．判别粘性土软硬状态的指标是 ( B ) A．塑性指数 B．液性指数 C．压缩系数 D．压缩指数 3．产生流砂的充分而必要的条件是动水力 ( D ) A．方向向下 B．等于或大于土的有效重度 C．方向向上 D．方向向上且等于或大于土的有效重度 4．在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是 ( D ) A．均匀的 B．曲线的 C．折线的 D．直线的 5．在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是 ( C ) A．附加应力的变化 B．总应力的变化 C．有效应力的变化 D．自重应力的变化 6．采用条形荷载导出的地基界限荷载P1/4用于矩形底面基础设计时，其结果 ( A ) A．偏于安全 B．偏于危险 C．安全度不变 D．安全与否无法确定 7．无粘性土坡在稳定状态下（不含临界稳定）坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( A ) A．β<φB．β=φ
C．β>φ D．β≤φ 8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是 ( C ) A．钻孔柱状图 B．工程地质剖面图 C．地下水等水位线图 D．土工试验成果总表 9．对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck 按公式确定地基承载力的特征值。偏心距的大小规定为（注：Z 为偏心方向的基础边长） ( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 C．e≤b/4 D．e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是 ( C ) A．减小液化的可能性 B．减小冻胀 C．提高地基承载力 D．消除湿陷性 第二部分非选择题 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为____。 12.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数C u值愈____。 13.人工填土包括素填土、冲填土、压实填土和____。 14.地下水按埋藏条件可分为上层滞水、________和承压水三种类型。 15.在计算地基附加应力时，一般假定地基为均质的、应力与应变成________关系的半空间。 16.前期固结压力大于现有土自重应力的土称为________土。 17.土的抗剪强度指标在室内通过直接剪切试验、三轴压缩试验和________验测定。 18.无粘性土土坡的稳定性大小除了与土的性质有关外，还与____有关。 19.墙后填土为粘性土的挡土墙，若离填土面某一深度范围内主动土压力强度为零，则该深
《土力学》作业答案 第一章 1—1根据下列颗粒分析试验结果，作出级配曲线，算出Cu 及Cv 值，并判断其级配情况是否良好。 解： 小于某直径之土重百分数% 土粒直径以毫米计 习题1-1 颗粒大小级配曲线 由级配曲线查得：d 60=0.45，d 10=0.055，d 30=0.2； 18.8055 .045 .01060=== d d C u 62.1055 .045.02.02 6010230=?==d d d C c
C u >5，1 A 0.0125 0.045 0.12 9.6 1.35 良好 B 0.19 0.41 0.69 3.63 1.28 不良 C 0.135 0.25 2.90 21.48 0.16 不良 1—3某土样孔隙体积等于颗粒体积，求孔隙比e 为若干？ 若Gs=2.66，求d =? 若 孔隙为水所充满求其密度和含水量W 。 解： 11 1 === s v V V e ； 3/33.12 66 .2cm g V M s d === ρ； 3/83.121 66.2cm g V M M w s =+=+= ρ； %6.3766 .21=== s w M M ω。 1—4在某一层土中，用容积为72cm 3的环刀取样，经测定，土样质量129.1g ，烘干后质量121.5g ，土粒比重为2.70，问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密度、干密度各是多少？ 解： 3457 .25 .121cm G M V s s s === ； 3274572cm V V V s V =-=-=； %26.60626.05 .1215 .1211.129==-== s w M M ω； 3/79.172 1.129cm g V M === ρ；
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