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=wL－Wp。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fu．将F除以安全系数fs后得到的值称在地基容许承载力值fa,即fa＝fu／fs 6. 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。
3. 土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？ 4. 请列出分层总和法计算沉降的步骤。
5.确定基础埋置深度应考虑哪些因素？
6、在设计地基基础时，一般要考虑哪些因素？ 7静止土压力、主动土压力和 被动土压力。 8 朗肯土压力理论、库仑土压力理论适用范围。 9.静止土压力、主动土压力形成机理 10.朗肯土压力理论的基本假设
11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？ 11. 地基破坏的型式有哪几种？未修正的太沙基极限承载力公式适用于哪种破坏型式的地12 饱和土的太沙基一维固结理论的基本假定有哪些？ 13无黏性土的密实度判定方法和指标？
14 结合p-s曲线说明地基破坏过程经历的发展阶段。 15 直接剪切试验方法 16 三轴试验方法
17 土体的固结状态？其判断依据是什么？
18朗肯土压力理论求解墙后填土为无黏性土时的被动土压力所适用的极限平衡方程 19简述变形模量与压缩模量的关系。
20.分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设，计算步骤？ 21试全面比较朗肯理论与库仑理论的差异。 22请列出分层总和法计算沉降的步骤。
23试分析影响饱和粘性土的强度的主要因素，并进行讨论。 24 地基最终沉降量通常是由哪三部分组成？
25 土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？ 26确定基础埋置深度应考虑哪些因素？
27 简述三种粘土矿物的结构特征及其基本的工程特性 28.简述土的结构及构造的基本类型 29简述土的有效应力原理。
30简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律
31 三轴剪切试验按固结和剪切过程的排水条件不同，可以划分为几种？分别应用于什么工
程条件下？
32 土压力定义及其与位移间的关系。
基？利用太沙基极限承载力公式具体说明地下水位的位置对承载力是如何的影响？
33何谓土的压缩性？引起土压缩的原因是什么？如何评价地基压缩土？ 34地下水位的升降对土中应力有何应力有何影响？ 35影响土体抗剪强度的因素有哪些?
36确定地基承载力有哪几种方法？它们各自的适用条件是什么？
37单向渗流固结理论的适用条件是什么？
38 何谓土的压缩性？引起土压缩的原因是什么？如何评价地基压缩土？ 39 达西定律及达西定律适用条件
40、何谓塑性指数？何谓液性指数？它们的工程用途是什么？ 41、朗肯土压力理论和库伦土压力理论的假设？
42、什么是固结，土体有几种固结状态？其判断依据是什么？
43土的基本指标可以直接测定的有哪些
三、计算题
类型一：土的三项指标，参数计算（第二章）
求土样的干重度γd、孔隙比e及饱和度Sr，天然含水量、天然重度?、孔隙比e， 砂土的相对密实度，（天然密度），（干密度），w（含水量），e（孔隙比），n（孔隙率），饱和度等
类型二：求土体自重应力和附加应力，并画出自重应力和附加应力沿深度分布图（第三章）
类型三：求基底压力、附加压力（第三章）
类型四：挡土墙后的无黏性图、粘性土的主动、被动、静止土压力计算（第五章） 类型五：试判断该土体处于什么状态破坏稳定？（摩尔库伦强度破坏准则的应用）（第五章）
类型五：地基沉降计算（第四章）
1． 天然状态下的土样，孔隙比e=0.8，天然含水量?=25%，土粒相对密度
ds为2.70。试
求：（1）此土样的重度、干重度、饱和度。（2）如果加水后土是完全饱和的，它的含水量
2g?10m/s是多少？并求出饱和重度。（重力加速度）
2.某一施工现场需要填土，基坑的体积为2000m3，土方来源是从附近土丘开挖，经勘察，
土粒比重为2.70,含水量为15%，孔隙比为0.60，要求填土的含水量为17%，干密度为17.6KN/m3，问取土场土的重度、干重度和饱和度是多少？填土的孔隙比是多少？
3、薄壁取样器采取的土样，测出其体积V与重量分别为38.4cm3和67.21g，把土样放入烘箱烘干，并在烘箱内冷却到室温后，测得重量为49.35g。试求土样的（天然密度），（干密度），w（含水量），e（孔隙比），n（孔隙率），饱和度。
3．如图所示基础基底尺寸为3m?2m，集中外荷载
?F?650kN，试求基底平均压力
pmax、pmin，绘出沿偏心方向的基底压力分布图。
0.4m?F?650kN2.0mG3.0m
4．有一挡土墙如下图所示，墙背垂直、光滑、填土面水平，绘出墙背上主动土压力的分布 情况并计算总主动土压力（不含水压力）。
q?32kPaa2m?1?16kN/m3b?1?100,c1?10kPa?2?18kN/m3H=8m3m3m?2?120,c2?12kPac?2sat?20kN/m3d
4. 某一取自地下的试样，用环刀法测定其密度。环刀的体积为60cm3，环刀质量为50g，环刀加湿土质量为172.5g，环刀加干土质量为152.0g，试计算该土样的含水率、天然密度、干密度。（6分）
5. 墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10ｍ，两层填土的性质指标如下图所示，上层粘土厚度5m，试求作用在墙背上总的主动土压力大小，并绘出压力分布图（不必求土压力作用点）
解：对第一层土
z0?2c12*10??1.57 ??20tan32.5???1tan?45??2??A B
r=20kN/m3 ?=25o,c=10kPa H1??H?Z0?5?1.57?3.43m
B点以上的主动土压力：
2
r=18kN/m3 ?=30o,c=0kPa C pa1=r1H1’ka1－2cKa1=20×3.43×tg32.5-2×10×tg32.5=15.1 kPa B点交界面下：pa2=r1H1’ ka2－2c2Ka2=20×3.43×tg30-0=22.87 kPa C点：pa3=（r1H1’＋r2H2）ka2－2c2Ka2 =（20×3.43＋18×5）×tg30-0=52.87 kPa Pa=0.5×3.43×15.1＋0.5×5×（22.87+52.87）
=215.25 kN/m
6. 某建筑上部结构传至基础顶面的荷载F=600kN，基础埋深3.0m，基础底面尺寸3.0m×
3
4.0m，基础埋深范围内地基土的重度γ=19kN/m(基础与回填土的平均重度取为20 kN/m3),求基底压力和基底附加压力。
7已知正方形基础（边长b=4m）中心点下4m处的?z?100ka，求中心点下6m处的?z2。 8. 某挡土墙墙高H=5m，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，容重为19kN/m3,内摩擦角为30°，墙后填土表面有超载15kN/m，试计算作用在挡墙上主动土压力Ea和被动土压力Ep，并分别画出墙后土压力强度分布图
2
2
9．砂土地基中某点，其最大剪应力及相应的法向应力分别为150kPa和300kPa。若改点发生破坏，试求
（1）砂土的内摩擦角（用度数表示）； （2）破坏面上的法向应力和剪应力。
10．有一挡土墙如下图所示，墙背垂直、光滑、填土面水平，绘出墙背上主动土压力的分布情况并计算总主动土压力（不含水压力）。
q?32kPaa2m?1?16kN/m3b?1?100,c1?10kPa?2?18kN/m3H=8m3m3m?2?120,c2?12kPac?2sat?20kN/m3
11.已知一挡土墙高度为5.0m，墙背垂直，填土面水平，填背光滑，填土面上作用有均布荷载q=22 kPa，墙后填土分两层：上层土2米，γ1=18kn/m3， ?1=30°，c1=6kPa；下层土3米，γ2=19kn/m3， ?2=28°，c2=0；试确定沿墙高朗肯主动主压力的大小、分布、合力及作用点。
12. 如果某地基内M点承受σ1＝200 kPa，σ3＝100kP的应力，土的内摩擦角φ＝30，C=10kPa，试判断该对点土体是否破坏，并计算该点最大剪应力及最大剪应力面上的抗剪强度。
3
o
d13、 某地基土试验中，测得土的干容重γ＝15.7KN/m，含水量ω＝19.3%，土粒相对密度
d
d=2.71，液限ωl＝28.3%，塑限ωp＝16.7%
s
求1）该土的孔隙比e，孔隙度n及饱和度Sr;
2)该土的塑性指数Ip，液性指数IL，并定出该种土的名称和状态。
14、已知某土样直剪试验结果 50 100 法向应力Kpa 31.2 62.5 抗剪强度Kpa 1) 确定该土的抗剪强度指标，并判别是砂土，还是粘性土？
200 125 300 187.5 2) 若地基中某点б3=100Kpa，б1=350Kpa，该点是否已发生剪切破坏？
3) 当作用在此土中某平面的法向应力和剪应力分别是350Kpa和150Kpa是否会剪切
破坏？
15.设地基中A点的大主应力为450kPa，小主应力为100kPa；B点的大主应力为300
