粗颗粒孔隙体积
细颗粒土的干密度
压实后的孔隙比 10.解：（1） （2）填土场 取土场
（３）洒多少水
11. 解： 加水前加水后12. 解：
粉质粘土
可塑状态 流塑状态
联立求解，得
13. 解：
需加水 14. 解： 15. 解：
16. 解：由
得
由 得 需加水
第3章 土的渗透性及渗流
五、 计算题
1.如图3－1所示，在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样，从土样1顶面溢出。 （1） 已土样2底面c－c 为基准面，求该面的总水头和静水头；
（2） 已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%，求 b－b面的总水头和静水头； （3） 已知土样2的渗透系数为0.05cm/s ，求单位时间内土样横截面单位面积的流量； （4） 求土样1的渗透系数。
图3－1 （单位：cm） 图3－3 （单位：cm）
2.如图3－2所示，在5.0m 厚的黏土层下有一砂土层厚6.0 m，其下为基岩（不透水）。为测定该沙土的渗透系数，打一钻孔到基岩顶面并以10-2m3/s 的速率从孔中抽水。在距抽水孔15m 和30m 处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层，测得孔内稳定水位分别在地面以下3.0m 和2.5m ，试求该砂土的渗透系数。
图3－2 （单位：m）
3. 某渗透装置如图3-3所示。砂Ⅰ的渗透系数
；砂样断面积A=200
，试问：
；砂Ⅱ的渗透系数
(1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面处安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？ （2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗流量q多大？ 4. 定水头渗透试验中，已知渗透仪直径失
，在60s时间内的渗水量
，在
渗流直径上的水头损
，求土的渗透系数。 ,厚度为
渗透仪细玻璃管的内
，实
5.设做变水头渗透试验的粘土式样的截面积为径为
，实验开始时的水位差为
，经过
观察的水位差为
验室的水温为20℃，试求式样的渗透系数。
6. 图3-4为一板桩打入透土层后形成的流网。已知透水土层深
板桩打入土层表面以下
，渗透系数
，板桩前后水深如图3-4所示。试求：(1)
图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；(2)地基的单位透水量。
图3－4 板桩墙下的渗流图 7.如图3-5所示，在长为10cm，面积
的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的
，
筒下端与管相连，管内水位高出筒5cm(固定不变)，流水自下而上通过试样后可
溢流出去。试求(1)渗流力的大小，判断是否会产生流砂现象；(2)临界水利梯度
值。
图3－5
第3章 参考答案 五、 计算题 1.解：
如图3-1，本题为定水头实验，水自下而上流过两个土样，相关几何参数列于图中。 （1）以c-c为基准面，则有：zc=0，hwc=90cm，hc=90cm
（2）已知?hbc=30%??hac，而?hac由图2-16知，为30cm，所以 ?hbc=30%??hac=0.3?30=9cm
∴ hb=hc-?hbc=90-9=81cm
又∵ zb=30cm，故hwb=hb- zb=81-30=51cm
（3）已知k2=0.05cm/s，q/A=k2i2= k2??hbc/L2=0.05?9/30=0.015cm/s/cm=0.015cm/s
（4）∵ i1=?hab/L1=（?hac-?hbc）/L1=（30-9）/30=0.7，而且由连续性条件，q/A=k1i1=k2i2 ∴ k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s 2. 解：
分析：如图3-2，砂土为透水土层，厚6m，上覆粘土为不透水土层，厚5m，因为粘土层不透水，所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度，即6m。题目又给出了r1=15m，r2=30m，h1=8m，h2=8.5m。
3
2
由达西定律的公式知，，可改写为：
带入已知条件，得到：
本题的要点在于对过水断面的理解。另外，还有个别同学将ln当作了lg。 3. 解： (1)设所求值为
，砂样Ⅰ和砂样Ⅱ的高度分别为和
。因各断面的渗流速度相等，故有
第1章土的组成
第1章 土的组成
三、 选择题
1．在毛细带范围内，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( ) (A)浮力； (B)张力； (C)压力。 2．对粘性土性质影响最大的是土中的( )。
(A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。
3．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。
(A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。
4．下列粘土矿物中，亲水性最强的是( )。（2005年注册土木工程师（岩土）职业资格考试题，三峡大学2006年研究生入学考试试题）
(A)高岭石； (B)伊里石； (C)蒙脱石； (D)方解石。 5.毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？( ) (A)粘土颗粒电场引力作用； (B)孔隙水压力差的作用 (C)水与空气交界面处的表面张力作用。
6.土的可塑性范围与比表面大小有关，下列说法正确的是（ ） (A)粘土的比表面比砂土大，所以可塑性范围大 (B)粘土的比表面比砂土小，所以可塑性范围大
(C)粘土的比表面与砂土相似，颗粒细，故可塑性范围大
7.图粒大小及级配，通常用颗粒级配曲线表示，土的颗粒级配曲线越平缓，则表示（ ）。
(A)土粒大小均匀，级配良好；(B) 土粒大小不均匀，级配不良；(C) 土粒大小不均匀，级配良好。
8.由某土颗粒级配曲线获得d60=12.5mm，d10=0.03mm，则该土的不均匀系数Cu为（ ）。
(A)416.7； (B)4167； (C)2.4×10-3； (D)12.53。 9．若甲、乙两种土的不均匀系数相同，则两种土的（ ）。
(A)颗粒级配累计曲线相同； (B)有效粒径相同；
(C)限定粒径相同； (D) 限定粒径与有效粒径之比相同。
10.在工程上，对于粒径分别大于0.075mm及小于0.075mm的土，采用的颗粒级配试验方法为（）。
(A)均为筛分法；(B)均为水分法；(C)前者为筛分法后者为水分法。 11.毛细水上升高度决定于土粒粒度，下列哪种土毛细水上升高度最大（ ）。
(A)粘性土； (B)粉土； (C)砂土。
12．若将1cm立方体颗粒分割为棱边0.001mm的许多立方体颗粒，则比表面变为（ ）。 (A)6×102cm2； (B) 6×104cm-1； (C) 6×104。
13.稍湿状态的砂堆，能保持垂直陡壁达几十厘米高不塌落，因为存在（ ）。
3
(A)拉力； (B)浮力； (C) 重力； (D) 毛细粘聚力。 14.具有更好的分选性和磨圆度的土是（ ）。
(A)残积土； (B)坡积土； (C) 洪积土； (D) 冲积土。
15. 雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀，顺着斜坡向下逐渐移动，沉积在平缓的坡脚，这种搬运和堆积方式形成的土称为( )。
（A）残积土 （B）坡积土 （C）洪积土 （D）冲积土 16.下图1-1为某砂土的颗粒级配曲线，是判断属于下列（ ）类。
图1-1
(A)A线级配良好，B线级配不良，C线级配不连续； (B) A线级配不连续，B线级配良好，C线级配良好； (C) A线级配不连续，B线级配不良，C线级配良好； (D) A线级配不良，B线级配良好，C线级配不连续。
五、 计算题
1. 甲乙两土样的颗粒分析结果列于下表，试绘制级配曲线，并确定不均匀系数以及评价级配均匀情况。 ﹤2～0.5 0.5～ 0.25～ 0.1～ 0.05～ 0.02～ 0.01～0.005～粒径/mm 0.25 0.1 0.05 0.02 0.01 0.005 0.002 0.002 相 对 含量（%） 甲土 乙土 24.3 14.2 20.2 5.0 14.8 5.0 10.5 17.1 6.0 32.9 4.1 18.6 2.9 12.4 3.0 9.0
第1章 参考答案
三、 选择题
1.C 2.C 3.D 4.C 5.C 6.A 7.C 8.A 9.D 10.C 11.B 12.B 13.D 14.D 15.D 16.D
五、 计算题
解：甲土颗粒级配曲线如下： 孔径(mm) 留筛土质量（g） 小于该孔径的土质量小于该孔径的土的百(g) 2 0.5 0.25 0 24.3 14.2 100 75.7 61.5 分数% 100 75.7 61.5 0.1 0.05 0.02 0.01 0.005 0.002 <0.002
20.2 14.8 10.5 6.0 4.1 2.9 3.0 41.3 26.5 16 10 5.9 3 41.3 26.5 16 10 5.9 3
，
，
，因为
乙土颗粒级配曲线如下： 孔径(mm) 2 0.5 0.25 0.1 0.05 0.02 0.01 0.005 0.002 <0.002
>10 粒度分布范围较大，土粒越不均匀，级配良好。
小于该孔径的土质量(g) 100 100 100 95 90 72.9 40 21.4 9 小于该孔径的土的百分数% 100 100 100 95 90 72.9 40 21.4 9 留筛土质量（g） 0 0 05 5 5 17.1 32.9 18.6 12.4 9
，
因为
大于5，
在1-3之间 所以为良好级配砂
第2章土的物理性质及分类
三、选择题
1．作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数Cu的关系：( ) （A）Cu大比Cu小好 (B) Cu小比Cu大好 (C) Cu与压实效果无关 2.有三个同一种类土样，它们的含水率其压缩性有何变化？( )
(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
都相同，但是饱和度Sr不同，饱和度Sr越大的土，
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emax＝0.762，最小孔隙比emin＝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（）。 (A)ds，w,e； (B) ds，w, ρ； (C) ds，e, ρ； (D) ρ，w, e。
8.有若干种粘性土，它们的液限wL相同，但塑性指数IP不同，IP越大，则土的透水性有何不同（ ）。（湖北工业大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试） (A) 透水性增大；(B) 透水性不变；(C) 透水性减小。
9．评价粘性土的物理特征指标有哪些（ ）。（湖北工业大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试）
(A)天然孔隙比e，最大孔隙比emax，最小孔隙比emin； (B)最大干重度rdmax，最优含水量wop，压实度?c； (C)天然含水量w，塑限Wp，液限WL。
10.对无粘性土的工程性质影响最大的因素是（ ）。
(A)含水量； (B)密实度； (C)矿物成分； (D)颗粒的均匀程度。 11.处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验方法测定（ ）。
(A)载荷试验； (B)十字板剪切试验； (C)标准贯入试验； (D)轻便触探试验。 12．某粘性土的液性指数=0.6，则该土的状态（ ）。 (A)硬塑； (B) 可塑； (C) 软塑； (D)流塑。 13. 粘性土的塑性指数越大，表示土的（ ）。
(A)含水量w越大； (B)粘粒含量越高； (C) 粉粒含量越高； (D) 塑限Wp越高。 14.淤泥属于（ ）。
(A)粉土； (B)粘性土； (C) 粉砂； (D) 细砂。 15. 粘性土的塑性指数越大，说明（）。
（A）土粒比表面积越小； （B）土粒吸附能力越弱；
（C）土的可塑范围越大； （D）粘粒、胶粒、粘土矿物含量越低。 16.不同状态下同一种土的重度由大到小排列顺序是（）。 （A）（C）
； （B）； （D）
； 。
17. 已知甲、乙两土样物理性质指标如表2-1：
表2-1 土样 甲 /% 32 /% 20 /% 37 2.72 1.0
乙 23 16 27 2.66 1.0
判断下列结论中，正确的是（ ）。 （A）甲比乙具有更多的粘粒； （B）甲比乙具有更大的密度； （C）甲比乙具有更大的干密度； （D）甲比乙具有更大的孔隙比。 18.下列叙述正确的是（ ）。 （A）（B）（C）（D）
时，粘性土处于坚硬状态； 时，粘性土处于流动状态； 时，粘性土处于坚硬状态； 时，粘性土处于软塑状态。
19.下面有关粘性土的叙述正确的是（ ）。 （A）粘性土是指塑性指数小于或等于10的土； （B）粘性土是指塑性指数大于10的土； （C）粘性土是指塑性指数大于17的土； （D）粘性土又称为粘土。
20.按《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001），砂土和粉土的分类界限是（ ）。(2004年岩土工程师专业考试试题)
（A）粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的为粉砂，不足50%且塑性指数IP≤10的为粉土；
（B）粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的为粉砂，不足50%且塑性指数IP>3的为粉土；
（C）粒径大于0.1mm的颗粒质量少于总质量75%的为粉砂，不足75%且塑性指数IP>3的为粉土；
（D）粒径大于0.1mm的颗粒质量少于总质量75%的为粉砂，不足75%且塑性指数IP>7的为粉土。
21.某建筑物地基需要压实填土8000m3，控制压实后的含水量?1=14%，饱和度Sr=90%；填料重度r=15.5kN/m3，天然含水量?0=10%，相对密度GS=2.72，此时需要填料的方量最接近下列（ ）。(2004年岩土工程师专业考试试题)
(A)10650 m； (B)10850 m； (C) 11050 m； (D) 11250 m。
22.在下列关于路堤堤防填土压实的说法中，（ ）是正确的。(2004年岩土工程师专业考试试题)
(A)在最优含水量下压实可取得最经济的压实效果及最大干密度；
3
3
3
3
(B) 最优含水率取决于土类，与进行击实试验仪器的类型及试验方法无关； (C)压实度是指实际达到的干密度与击实试验最大干密度之比； (D) 压实系数随填土深度不同可以不同。
23.采用塑限含水量WP=18%的粉质粘土作填土土料修筑告速公路路基，分层铺土碾压时，下列（ ）种含水率现对比较适合。(2005年岩土工程师专业考试试题) (A)12%； (B)17%； (C) 22% ； (D) 25%。
24.对粘性土填料进行下列压实试验时，下列（ ）选项是错误的。(2005年岩土工程师专业考试试题)
(A)在一定击实功作用下，能使填筑土料达到最大干密度所对应的含水量； (B)与轻型击实仪比较，采用重型击实试验得到土料的最大干密度较大； (C) 填土的塑限增加，最优含水量减小；击实功增加，最优含水量增加。
五、 计算题
1. 有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3 的环刀内，称得总质量为72.49g， 经105℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒相对密度（比重）为2.74， 试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求按三项比例指标定义求解）。 2. 某原状土样的密度为1.85g/cm、含水量为34%、土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先导得公式然后求解）。
3. 某砂土土样的密度为1.77g/cm3 ，含水量为9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比和相对密度，判断该砂土的密实度。 4. 某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73 ，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该粘性土的分类名称和软硬状态。
5.经测定，某地下水位以下砂层的饱和密度为1.991g/cm3，土粒相对密度为2.66，最大干密度为1.67g/cm3，最小干密度为1.39g/cm3，试判断该砂土的密实程度。
6.已知某土样含水量为20%，土粒相对密度为2.7，孔隙率为50%，若将该土加水至完全饱和，问10m3该土体需加水多少？
7.某土样，土粒相对密度为2.7，孔隙比为0.95，饱和度为37%，现要把饱和度提高到90%，则每1的该土样中应加多少水？ 8.某土样孔隙体积
，土粒体积
，土粒相对密度为ds=2.69，求孔隙比e
3
和干重度?d；当孔隙被水充满时，求饱和重度?sat和含水量?。
9.某土样的干密度为1.60g/cm3，土粒相对密度为2.66，颗粒分析试验表明，该土大于0.5mm的颗粒占总质量的25%。假设细颗粒可以把粗颗粒间的孔隙全部填满，问该土小于0.5mm的那部分细颗粒土的干密度约是多少？若经过压实后，该土在含水量为18%时达到饱和，问该土此时的干密度是多少？
10. 某一施工现场需要填土，基坑的体积为2000 m3，土方来源是从附近土丘开挖，经勘察土的相对密度为2.70,含水量为15%,孔隙比为0.60。要求填土的含水量为17%,干重度为17.6 kN/m3 。
(1) 取土场的重度、干重度和饱和度是多少？ (2) 应从取土场开采多少方土?
(3) 碾压时应洒多少水?填土的孔隙比是多少? (三峡大学2006年研究生入学考试试题)
11.某饱和土样含水量为38.2%，密度为1.85 t/m3，塑限为27.5%，液限为42.1%。问：要制备完全饱和、含水量为50%的土样，则每立方米土应加多少水？加水前和加水后土各处于什么状态？其定名是什么？
12. 某饱和土的饱和密度为1.85 t/m3，含水量为37.04%，试求其土粒相对密度和孔隙比。 13.已知一土样天然密度为1.8 t/m3，干密度为1.3 t/m3，饱和重度为20 kN/m3，试问在1t天然状态土中，水和干土的质量各是多少？若使这些土改变成饱和状态，则需加水多少？ 14.设有1m3的石块，孔隙比e=0，打碎后孔隙比为e=0.6，在打碎后孔隙比为e=0.75，求第一次与第二次打碎后的体积？
15.是推导理论上所能达到的最大击实曲线（即饱和度Sr=100%的击实曲线）的表达式。 16.配置含水量35%的土样，取天然含水量12%的土重20t，已测定土粒相对密度为2.70，问需加水多少？(同济大学1998年研究生入学考试试题)
第2章 参考答案
三、 选择题
1.A 2.B 3.A 4.C 5.A 6.C 7.B 8.C 9.C 10.B 11.C 12.B 13.B 14.B 15.C 16.A 17.A 18.A 19.B 20.A 21.B 22.C 23.B 24.C 21题详解：压实前填料的干重度：
压实后填土的干重度：
根据压实前后土体干质量相等的原则计算填料的方量V1：
答案（B）正确
五、 计算题
1. 解：
2. 解：设土颗粒体积为1
由得
3. 解：由
因为1/3< SPAN>所以该砂土的密实度为中密。
4.解：由 得
因为10 5.解：由得 因为2/3< SPAN>所以该砂土的密实度为密实。 6.解：由 由 当当故应加水 时，时， ，且 得 ，得 7.解：由 得 8. 解： 9.解：设V=1m3，则 粗颗粒质量 细颗粒质量 粗颗粒体积 即 (2)砂与砂界面处的单位渗流量q为： 4. 解： 5. 解： 因为试验时的温度为标准温度，故不作温度修正。 6. 解： (1)a、e点位于水面，故 b、d位于土层表面，其孔隙压力分别为： C点位于板桩底部，该点的水头损失为： 该点的孔压为： (2)地基的单位渗水量： 7. 解： (1) 因为，所以不会发生流砂。 (2) 第3章 土的渗透性及渗流 五、 计算题 1.如图3－1所示，在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样，从土样1顶面溢出。 （1） 已土样2底面c－c 为基准面，求该面的总水头和静水头； （2） 已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%，求 b－b面的总水头和静水头； （3） 已知土样2的渗透系数为0.05cm/s ，求单位时间内土样横截面单位面积的流量； （4） 求土样1的渗透系数。 图3－1 （单位：cm） 图3－3 （单位：cm） 2.如图3－2所示，在5.0m 厚的黏土层下有一砂土层厚6.0 m，其下为基岩（不透水）。为测定该沙土的渗透系数，打一钻孔到基岩顶面并以10-2m3/s 的速率从孔中抽水。在距抽水孔15m 和30m 处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层，测得孔内稳定水位分别在地面以下3.0m 和2.5m ，试求该砂土的渗透系数。 图3－2 （单位：m） 3. 某渗透装置如图3-3所示。砂Ⅰ的渗透系数 ；砂样断面积A=200 ，试问： ；砂Ⅱ的渗透系数 (1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面处安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？ （2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗流量q多大？ 4. 定水头渗透试验中，已知渗透仪直径失 ，在60s时间内的渗水量 ，在 渗流直径上的水头损 ，求土的渗透系数。 ,厚度为 渗透仪细玻璃管的内 ，实 5.设做变水头渗透试验的粘土式样的截面积为径为 ，实验开始时的水位差为 ，经过 观察的水位差为 验室的水温为20℃，试求式样的渗透系数。 6. 图3-4为一板桩打入透土层后形成的流网。已知透水土层深 板桩打入土层表面以下 ，渗透系数 ，板桩前后水深如图3-4所示。试求：(1) 图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；(2)地基的单位透水量。 图3－4 板桩墙下的渗流图 7.如图3-5所示，在长为10cm，面积的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的， 筒下端与管相连，管内水位高出筒5cm(固定不变)，流水自下而上通过试样后可 溢流出去。试求(1)渗流力的大小，判断是否会产生流砂现象；(2)临界水利梯度 值。 图3－5 第3章 参考答案 五、 计算题 1.解： 如图3-1，本题为定水头实验，水自下而上流过两个土样，相关几何参数列于图中。 （1）以c-c为基准面，则有：zc=0，hwc=90cm，hc=90cm （2）已知?hbc=30%??hac，而?hac由图2-16知，为30cm，所以 ?hbc=30%??hac=0.3?30=9cm ∴ hb=hc-?hbc=90-9=81cm 又∵ zb=30cm，故hwb=hb- zb=81-30=51cm 32 （3）已知k2=0.05cm/s，q/A=k2i2= k2??hbc/L2=0.05?9/30=0.015cm/s/cm=0.015cm/s （4）∵ i1=?hab/L1=（?hac-?hbc）/L1=（30-9）/30=0.7，而且由连续性条件，q/A=k1i1=k2i2 ∴ k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s 2. 解： 分析：如图3-2，砂土为透水土层，厚6m，上覆粘土为不透水土层，厚5m，因为粘土层不透水，所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度，即6m。题目又给出了r1=15m，r2=30m，h1=8m，h2=8.5m。 由达西定律的公式知，，可改写为： 带入已知条件，得到： 本题的要点在于对过水断面的理解。另外，还有个别同学将ln当作了lg。 3. 解： (1)设所求值为 ，砂样Ⅰ和砂样Ⅱ的高度分别为和 。因各断面的渗流速度相等，故有 即 (2)砂与砂界面处的单位渗流量q为： 4. 解： 5. 解： 因为试验时的温度为标准温度，故不作温度修正。 6. 解： (1)a、e点位于水面，故 b、d位于土层表面，其孔隙压力分别为： C点位于板桩底部，该点的水头损失为： 该点的孔压为： (2)地基的单位渗水量： 7. 解： (1) 因为 ，所以不会发生流砂。 (2) 第4章土中应力 五计算题 1．某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m，=17KN/4m,=19KN/=18.2KN/ ,, ；第二层粉质黏土厚 =2.73,w =31%,地下水位在地面下2m深处；第三层淤泥质黏土厚8m，=2.74,w=41%;第四层粉土厚3m,=19.2KN/ ，并绘出 , =2.72,w=27%;第五层 砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自重应力沿深度分布图。（答案：第 四层底=306.9KPa） 2．某构筑物基础如图4-1所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680KN,偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸为4m2m。试求基底平均压力偏心方向的基底压力分布图。（答案： =301KPa） 和边缘最大压力 ，并绘出沿 图4-1 3．某矩形基础的底面尺寸为4m2.4m,设计地面下深埋为1.2m(高于天然地面0.2m),设计地面以上的荷载为1200KN,基底标高处原有土的加权平均重度为18KN/1点及2点下各3.6m深度点处 =28.3KPa） 点及 点处的地基附加应力 。试求基底水平面 值（见图4-2）。（答案： 图4-2 4．某条形基础的宽度为2m，在梯形分布的条形荷载（基底附加应力）下，边缘（200KPa,( =100KPa，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m及6m深度处值的 分别为59.4及31.2KPa） ,= 值。（答案：中点下3m及6m处 5．某路基的宽度为8m(顶)和16m（底），高度H为2m（图4-3），填土重度为18KN/试求路基底面中心点和边缘点下深度位m处地基附加应力处 =35.41KPa） 值。（答案：中心点下2m深 图4-3 6． 按图4—4中给出的资料，计算地基中各土层分界处的自重应力。如地下水位因某种原因骤然下降至▽35.0高程，细砂层的重度为=18.2kN/m3，问此时地基中的自重应力有何改变？ 图4—4 7．某场地自上而下的土层分布为：杂填土，厚度1m，=16kN/m；粉质黏土，厚度5m，=19kN/m3，/=10kN/m3，K0=0.32；砂土。地下水位在地表以下2m深处。试求地表下4m深处土的竖向和侧向有效自重应力，竖向和侧向总应力。 3 8． 某外墙下条形基础底面宽度为b=1.5m，基础底面标高为-1.50m，室内地面标高为±0.000，室外地面标高为-0.60m，墙体作用在基础顶面的竖向荷载F=230kN/m，试求基底压力P。 9． 某场地地表0.5m为新填土，=16kN/m3，填土下为黏土，=18.5kN/m3，w=20％，d 2 s=2.71，地下水位在地表下1m。现设计一柱下独立基础，已知基底面积A=5m，埋深d=1.2m，上部结构传给基础的轴心荷载为F=1000kN。试计算基底附加压力P0。 10． 某柱下方形基础边长4m，基底压力为300kPa，基础埋深为1.5，地基土重度为18kN3/m，试求基底中心点下4m深处的竖向附加应力。已知边长为2m的均布方形荷载角点和中心殿下4m深处的竖向附加应力系数分别为0.084和0.108。 11． 已知条形均布荷载P0=200kPa，荷载面宽度b=2m，试按均布矩形荷载下的附加应力计算公式计算条形荷载面中心殿下2m深处的竖向附加应力。 12． 有相邻两荷载面积A和B，其尺寸，相应位置及所受荷载如图4—5所示。若考虑相邻荷载B的影响，试求A荷载中心点以下深度z=2m处的竖向附加应力z。 图4—5 13． 某地基地表至4.5m深度为砂土层，4.5~9.0m为黏土层，其下为不透水页岩。地下水位距地表2.0m。已知水位以上砂土的平均孔隙比为0.52，平均饱和度为37％，黏土的含水量为42％，砂土和黏土的相对密度均为2.65。试计算地表至黏土层底面范围内的竖向总应力，有效应力和孔隙水压力，并绘制相应的应力分布图。（取w=9.81kN/m3） 14． 图4—6中所示的柱下独立基础底面尺寸为5m×2.5m，试根据图中所给资料计算基底压力 ， ， 及基底中心点下2.7m深处的竖向附加应力 。 图4—6 15． 已知一条形基础底面尺寸为60m×4m，设基底压力均匀分布，基底中心点下2m深度处的竖向附加应力为，问基底角点下4m深度处竖向附加应力为多少？ 16． 图4—7所示为一座平面是L形的建筑物的筏型基础，试按角点法计算地基附加应力的概念分析建筑物上各点A~F中，哪一点的沉降最大？为什么？ 图4—7 第四章参考答案 五、计算题 1．解：第一层底：第二层土： 地下水位处：层底： 第三层底： 第四层底： 第五层顶： 2．解：荷载因偏心而在基底引起的弯矩为：基础及回填土自重：偏心距： （图略） 因，说明基底与地基之间部分脱开，故应从新分布计算 （图略） 3．解：基底压力：基底附加压力:点 :过1点将基底分成相等的两块，每块尺寸为 ，查表4-5得 故有： 故 ， 点：过2点做如下图所示矩形，对矩形 ac2d，， 查表4-5得 ，故 ；对矩形bc21 ，查表4-5得 a b c d 1 2 4．解：图表求解（查找相对应的系数用表） 总铅直应均布荷载 Z(m) z/b x/b 中点下 荷载最小端 荷载最大端 3 6 3 6 3 6 1.5 3 1.5 3 1.5 3 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.396 0.208 0.334 0.198 0.334 0.198 （kPa） 39.6 20.8 33.4 19.8 33.4 19.8 x/b 0.5 0.5 0 0 1 1 0.2 0.104 0.145 0.096 0.185 0.104 （kPa） 20 10.4 14.5 9.6 18.5 10.4 =100kPa 三角形分布荷载=100kPa 力（kPa） 59.6 31.2 47.9 29.4 51.9 30.2 5．解：土坝最大自重应力 （1）中心点下2m深处： f e a b c d 对于△abf(或者△cde)，查其表，得对于□bcef， 查其表，得， ，故有， ，故有 ， ， ， 则 （2）边缘点下2m深处：(以右边缘点为例) 应力系数列表： 载荷面积 4 1 0 0.5 0.25 0.5 0.003 0.019 0.127 abf bcef cde 故有： 6．解： 地下水位处： 黏土层底： 粉质黏土层底： 细砂层底： 地下水位骤然下降至▽35.0高程时： 黏土和粉质黏土层因渗透性小，土体还来不及排水固结，孔隙水压力没有明显下降，含水量不变，故自重应力没什么变化。 细砂层渗透性大，排水固结块，因水位下降而产生的应力增量很快就转化为有效自量应力，故细砂层底的自重应力为： 7．解： 土的自重应力 静水压力： 竖向总应力： 侧向总应力： 8．解 9．解： 先计算黏土层的有效重度： 基底压力： 基底处土的自重应力（从黏土层算起）： 基底附加压力： 10．解： 11．解 因为是中点下所以 12．解： A荷载产生的附加应力：荷载可按均匀布计算， ，故查表4-10得 ，于是有 。 由 B荷载产生的附加应力：（根据角点法） 由 由 由? ? 由 ， ，于是 ? 13．解： ? 砂土层水位以上： ? ? ? ? ? 砂土层水位以下： 黏土层： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 地下水位处： 砂土层底： 黏土层底： ? 14．解： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 15．解： ? 采用角点法计算时，对基底中心点下2m深处：应将基底面积分为4块，每块得 16．解： ? D点沉降最大，按角点法划分基础D点处在角上的最多，所以影响最大。 第5章土的压缩性 五计算题 1. 某工程钻孔3号土样3-1粉质黏土和3-2淤泥质黏土的压缩试验数据列于下表，试计算压缩系数 并评价其压缩性。 垂直压力（kPa） 0 压缩试验数据 50 100 0.799 0.960 0.770 0.890 200 0.736 0.803 300 0.721 0.748 400 0.714 0.707 孔隙比 土样3－1 0.866 土样3－2 1.085 2． 对一黏土试样进行侧限压缩试验，测得当比分别为： =0.932和 =0.885，试计算 =100kPa和和 =200kPa时土样相应的孔隙 ，并评价该土的压缩性。 曲线上得到的比例界荷载 及相应的 ３． 在粉质黏土层上进行载荷试验，从绘制的沉降值 为： =150kPa, =16mm.。已知刚性方形压板的边长为0.5m，土的泊松比u=0. 。 25，试确定地基土的变形模量 第五章参考答案 五计算题 １．解：土样3-1： 因为０.１< 土样3-2： 因为 =0.87>0.5 ,g故改土属于高压缩性土 =0.34<0.5 ,g故改土属于中压缩性土 ２．解： 因为０.１< =0.47<0.5 ,g故该土属于中压缩性土 3．解： 第6章 土中应力 一简答题 1．成层土地基可否采用弹性力学公式计算基础的最终沉浸量？ 2．在计算基础最终沉降量（地基最终变形量）以及确定地基压缩层深度（地基变形计算深度）时，为什么自重应力要用有效重度进行计算？ 3．有一个基础埋置在透水的可压缩性土层上，当地下水位上下发生变化时，对基础沉降有什么影响？当基础底面为不透水的可压缩性土层时，地下水位上下变化时，对基础有什么影响？ 4．两个基础的底面面积相同，但埋置深度不同，若低级土层为均质各向同性体等其他条件相同，试问哪一个基础的沉降大？为什么？ 5．何谓超固结比？在实践中，如何按超固结比值确定正常固结土？ 6．正常固结土主固结沉降量相当于分层总和法单向压缩基本公式计算的沉降量，是否相等？ 7．采用斯肯普顿-比伦法计算基础最终沉降量在什么情况下可以不考虑次压缩沉降？ 8．简述有效应力原理的基本概念。在地基土的最终变形量计算中，土中附加应力是指有效应力还是总应力？ 9．一维固结微分方程的基本假设有哪些？如何得出解析解 10．何谓土层的平均固结度？如何确定一次瞬时加载、一级加载和多级加载时的地基平均固结度？ 二填空题 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。 (C)试验过程中，试样中的应力状态无法确定，较复杂 (D)破裂面发生在试样的最薄弱处 30. 三轴试验时，最小主应力方向和破裂面的夹角为 (A) (B) (C) 31. 无侧限抗压强度试验适用于( )的抗剪强度指标的测定。 (A)砂土 (B)粘性土 (C)粉土 (D)饱和粘性土 32. 饱和粘性土的抗剪强度指标( )。 (A)与排水条件无关 (B)与排水条件有关 (C)与土中孔隙水压力的变化无关 (D)与试验时的剪切速率无关 33. 粘性土抗剪强度表达式为： 指出下面几项中，全部是土的抗剪强度指标的是( )。 (A) 、c (B)?、 (C)c、? (D)? 、? 34. 在厚度较大的饱和软粘性土层上修建筒仓建筑时，对土的抗剪强度宜采用（ ） (A)不排水剪 (B)固结不排水剪 (C)排水剪 35. 在饱和粘土三轴不排水试验中，围压越大，则测出的不排水强度（ ）。 (A)越大 (B)越小 (C)不变 36.直剪试验土样的破坏面在上下剪切盒之间，三轴试验土样的破坏面？（ ）【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试卷】 (A)与试样顶面夹角呈 面 (B)与试样顶面夹角呈 (C)与试样顶面夹角呈 37. 饱和粘性土的不固结不排水强度主要取决于( )【三峡大学2006年研究生入学考试试题】 (A) 围压大小 (B)土的原有强度 (C)孔隙压力系数大小 (D)偏应力大小 四、判断改错题 1. 直接剪切试验的优点是可以严格控制排水条件，而且设备简单.操作方便。 2. 砂土的抗剪强度由摩擦力和粘聚力两部分组成。 3. 十字板剪切试验不能用来测定软粘土的灵敏度。 4. 对饱和软粘土，常用无侧限抗压强度试验代替三轴仪不固结不排水剪切试验。 5. 土的强度问题实质上就是土的抗剪强度问题。 6. 在实际工程中，代表土中某点应力状态的莫尔应力圆不可能与抗剪强度包线相割。 7. 当饱和土体处于不排水状态时，可认为土的抗剪强度为一定值。 8. 除土的性质外，试验时的剪切速率是影响土体强度的最重要的因素。 9. 在与大主应力面成 的平面上剪应力最大，故该平面总是首先发生剪切破坏。 。 10. 破裂面与大主应力作用线的夹角为 11.对于无法取得原状土样的土类，如在自重作用下不能保持原形的软粘土，其抗剪强度的测定应采用现场原位测试的方法进行。 12.对施工速度很快的砂土地基，宜采用三轴仪不固结不排水试验或固结不排水试验的强度指标作相关的计算。 13.由不固结不排水剪切试验得到的指标 称为土的不排水抗剪强度。 。 14.工程上天然状态的砂土常根据标准贯入试验锤击数按经验公式确定其内摩擦角 五、计算题 1. 已知地基土的抗剪强度指标 ，而小主应力 2. 已知土的抗剪强度指标力分别为 . ， ，问当地基中某点的大主应力 为多少时，该点刚好发生剪切破坏？ ， ，若作用在土中某平面上的正应力和剪应 ，问该平面是否会发生剪切破坏？ 3. 对某砂土试样进行三轴固结排水剪切试验，测得试样破坏时的主应力差 ，周围压力 ，试求该砂土的抗剪强度指标。 ，试样 ，整理试验成果得有 4. 一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，施加周围压力破坏时的主应力差效应力强度指标 . ，测得孔隙水压力 。问：（1）破坏面上的法向应力和剪应力以及试 的平面而不发生在最 样中的最大剪应力为多少？（2）为什么试样的破坏面发生在大剪应力的作用面？ 5. 一正常固结饱和粘性土样在三轴仪中进行固结不排水剪切试验，试件在周围压力 作用下，当通过传力杆施加的竖向压力 得此时试件中的孔隙水压力面上的有效正应力6. 某土样 和剪应力。 . ，承受大主应力 .小主应力 的 达到200kPa时发生破坏，并测 和有效内摩擦角 .破坏 。试求土地有效粘聚力 作用，测得孔隙水压力，试判断土样是否达到极限平衡状态。 7. 一饱和粘性土试样进行固结不排水剪切试样，施加的周围压力时的主应力差 。已知土的粘聚力 ，内摩擦角 ，试样破坏 ，是说 明为什么试样的破坏面不发生在最大剪应力的作用面？ 8. 从饱和粘性土层中取出土样加工成三轴试样，由固结不排水试验得 ， 。 若对同样的土样进行不固结不排水试验，当试样放入压力室时测得初始孔隙水压力 ，然后关闭排水阀，施加周围压力 破坏，测得破坏时的孔隙压力系数9. 某土的压缩系数为小主应力分别为 和 ，随后施加竖向压力至试样 。 ，求此试样的不排水抗剪强度 ， ，强度指标。若作用在土样上的大 ，该土样 ，问该土样是否破坏？若小主应力为 能经受的最大主应力为多少？ 10. 已知地基中一点的大主应力为的抗剪强度 。 ， ； ， ，地基土的粘聚力和内摩擦角分别为和 。求该点 11. 某完全饱和土样，已知土的抗剪强度指标为 ；（1）若该土样在为多少？ （2）在 多少？土样是否会破坏？ ， ， ， ，则： 作用下进行三轴固结不排水剪切试验，则破坏时的约 时土样可能破裂面上的剪应力是 12. 某饱和粘性土由无侧限抗压强度试验测得其不排水抗剪强度样进行三轴不固结不排水试验，问： （1）若施加围压（2）施加围压 ，轴向压力 ，该试样是否破坏？ ，如对同一土 ，若测得破坏时孔压系数，此时轴向压力和孔压多大？ （3）破坏面与水平面的夹角。 13.在一软土地基上修筑一土堤，软土的不排水强度参数的重度为 ， ，土堤填土 ，试问土堤一次性堆高最多能达到几米？（设控制稳定安全系数伟2.0， ） 太沙基承载力公式中 14.某粘土试样在室压力升至 的三轴室压力作用下完全排水固结，然后关闭排水阀门，将三轴，再增加偏压力 直至试样破坏。已知该试样的有效粘聚力 ， ，试确定 ，有效内摩擦角 破坏时的偏应力15.某饱和软土地基，静止侧压力系数 。 ，孔隙压力系数 ，，，，，，试求 ，地下水位在地基表面处。今在地基上大面积堆载 地基中距地面5米深度处.与水平面成550角的平面上且当土的固结度达到90%时，土的抗剪强度是多少？强度的净增长值为多少？ 16.已知饱和粘性土地基的有效重度为内摩擦角为 ，静止侧压力系数为 ，有效粘聚力为的均布条形荷载 ，有效时，荷载 ，地下水位与地面齐平。当地面承受宽度为 中心点下深度为的 （1）绘出点破坏包线示意图； 点在不排水条件下剪切破坏，此时，孔隙水压力值为。 在原始应力状态下和破坏时的总应力圆和有效应力圆，以及相应的莫尔 （2）证明该地基土的不排水抗剪强度的表达式可以写成： 提示：地基中任一点由 引起的附加主应力为： 式中 ——该点到均布条形荷载两端的夹角。 的均不条形荷载 ，引起荷载中 17.在某饱和粘性土地表瞬时施加一宽度为心线下 深度处点，饱和重度 位在地表。试计算点 在时间 和 的孔隙水压力增量 。土层的静止侧压力系数 ， 。地下水 ，有效应力指标 时是否会发生剪切破坏。 分 18. 某土样进行直剪试验，在法向压力为100、200、300、400kPa时，测得抗剪强度别为52、83、115、145kPa，试求：（a）用作图法确定土样的抗剪强度指标c和 ；（b） 如果在土中的某一平面上作用的法向应力为260kPa，剪应力为92 kPa，该平面是否会剪切破坏？为什么？ 19. 某饱和黏性土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度行三轴不固结不排水试验，施加周围压力用下发生破坏？ ，如果对同一土样进 ，试问土样将在多大的轴向压力作 20. 某黏土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，破坏时的孔隙水压力为试验结果为： 试件Ⅰ：试件Ⅱ： 试求：（a）用作图法确定该黏土试样的 ，两个试件的 ；（b）试件Ⅱ破坏面上的法向有效 应力和剪应力；（c）剪切破坏时的孔隙水压力系数A。 21. 某饱和黏性土在三轴仪中进行固结不排水试验，得 和 坏？为什么？ 22. 某正常固结饱和黏性土试样进行不固结不排水试验得进行固结不排水试验，得有效抗剪强度指标坏，试求剪切破坏时的有效大主应力和小主应力。 23. 在22题中的黏土层，如果某一面上的法向应力 突然增加到200kPa，法向应力刚增加 ，对同样的土 ，如果试样在不排水条件下破 的作用，测得孔隙水压力 ，如果这个试件受到，问该试件是否会破 时沿这个面的抗剪强度是多少？经很长时间后这个面抗剪强度又是多少？ 24. 某黏性土试样由固结不排水试验得出有效抗剪强度指标试件在周围压力 ，如果该 。 下进行固结排水试验至破坏，试求破坏时的大主应力 习题参考答案 一、简答题 1. 【答】土的抗剪强度可表达为实质上就是抗剪强度参数。 2. 【答】对于同一种土，抗剪强度指标与试验方法以及实验条件都有关系，不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指标是不同。 ， 称为抗剪强度指标，抗剪强度指标 3. 【答】（1）土的极限平衡条件： 即 或 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库土力学试题与答案 - 副本在线全文阅读。
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