土力学习题_土力学习题及答案

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《土力学》习题精选

１．土由哪几部分组成?土中次生矿物是怎样生成的?粘土矿物分哪几种?蒙脱石有什么特性? ２． ３． ４． ５． ６． 土的粒径分哪几组?何谓粘粒?各粒组的工程性质有什么不同? 何谓土的粒径级配?粒径级配曲线的纵坐标表示什么?不均匀系数CU>10,反映土的什么性质? 土力学中的土中水包括哪几种?结合水有何特性?固态水对工程有何影响? 土的物理性质指标有哪些?其中哪几个可以直接测定?常用测定方法是什么? 无粘性土最主要的物理状态指标是什么?用孔隙比e、相对密度D，和标准贯入试验锤击数N来划分密实度各有何优缺点? ７． ８． 粘性土最主要的物理特征是什么?何谓液限?如何测定?何谓塑限?如何测定? 已知甲土的含水量w1大于乙土的含水量w2，试问甲土的饱和度Sr1是否大于乙土的饱和度Ｓr2? ９． 下列土的物理指标中，哪几项对粘性土有意义，哪几项对无粘性土有意义? ①粒径级配；②相对密度；⑧塑性指数；④液性指数；⑤灵敏度。１０． 无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、构造及物理状态诸方面，有哪些重要区别? １１． 地基土分哪几大类?各类土划分的依据是什么? １２． 在某住宅地基勘察中，已知一个钻孔原状土试样结果为：土的密度 ρ＝1．80g／cm3，土粒比重GS=2．70，土的含水量W＝18．0％。求其余6个物理性质指标。１３． 某住宅进行工程地质勘察时，取回一个砂土试样。经筛析试验，得到各粒组含量百分比，如图所示，试定砂土名称。１４． 某住宅工程地质勘察中取原状土做试验。用天平称50cm3，湿土质量为95．15g，烘干后质量为75．05g，土粒比重为2．67。计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、有效密度、天然含水量、孔隙比、孔隙度和饱和度。(答案：1．90，1．50，1．94，0．94g／cm３，26．8％，0．78，43．8％，0．918)１５． 某宾馆地基土的试验中，已测得土样的干密度ρd＝1．54g／cm3，含水量w＝19．3％，土粒比重GS＝2．71。计算土的e，n和Ｓr。此土样又测得wL＝28．3％，Wp＝16．7％，计算Ip和IL，描述土的物理状态，定出土的名称。(答案：0．76，43．2％，0．69；11．6，0．224，硬塑状态，粉质粘土)１６． 一办公楼地基土样，用体积为lOOcm3的环刀取样试验，用天平测得环刀加湿土的质量为241．OOg，环刀质量为55．OOg，烘干后土样质量为162．OOg，土粒比重为2．70。计算该土样的W，Ｓr，e，n，ρ，ρsat，ρ，和ρd，并比较各种密度的大小。(答案：14．8％，0．60，0．67，40．0％；1．86g／cm3，2．02g／cm3，1．02g／cm3，1．62g／cm3；ρsat>ρ>ρd>ρ′)１７． 有一砂土试样，经筛析后各颗粒粒组含量如下。试确定砂土的名称。粒组(mm)1．0 含量(％)8．0 15．0 42．0 24．0 9．0 2．0(答案：细砂)１８． 已知甲、乙两个土样的物理性试验结果如下： 土 样 wL(％)wP(％)W(％)Gs Sr 甲 30．0 12．5 28．0 2．75 1．0 乙 14．0 6．3 26．0 2．70 1．0 试问下列结论中，哪几个是正确的?理由何在?①甲土样比乙土样的粘粒(d

1、最小主应力σ3和孔隙水压力u的数值如下表。试用总应力法和有效应力法，确定抗剪强度指标。σl／kPa σ3／kPa u／kPa 145 60 31 218 100 57 310 150 92 401 200 126 ６２． 某公寓条形基础下地基土体中一点的应力为：σz＝250kPa，σx＝100kPa，τ＝40kPa。已知地基为砂土，土的内摩擦角φ＝30°。问该点是否剪损?若σz和σx不变，τ值增大为60kPa，则该点是否安全?(答案：未剪损；剪损)６３． 已知住宅采用条形基础，基础埋深d=1．20m，地基土的天然重度γ＝18．0kN／m3，粘聚力Ｃ＝25kPa，内摩擦角φ＝15°。计算地基的临塑荷载Pcr(答案： 170．93kPa)６４． 某办公大楼设计砖混结构条形基础。基底宽度b＝3．00m，基础埋深d= 2．00m，地下水位接近地面。地基为砂土，饱和重度γsat＝21．1kN／m3，内摩擦角φ＝30°，荷载为中心荷载。求：①地基的临界荷载；②若基础埋深d不变，基底宽度b加大一倍，求地基临界荷载；③若基底宽度b不变，基础埋深加大一倍，求地基临界荷载；④由上述三种情况计算结果，可以说明什么问题?(答案：①164kPa，②204kPa，⑧289kPa，④说明基底宽度b与基础埋深d增大时，地基临界荷载也随之增大。其中埋深d增大使临界荷载增大更显著。)６５． 某宿舍楼采用条形基础底宽b＝2．00m，埋深d＝1．20m。每m荷载包括基础自重在内为500kN。地基土的天然重度为20kN／m3，粘聚力c＝10kPa，内摩擦角φ＝25°。地下水位埋深8．50m。问地基稳定安全系数有多大?(答案：2．8)６６． 某工程设计框架结构，采用天然地基独立基础，埋深d＝1．00m。每个基础底面荷载为1 200kN。地基为砂土，天然重度γ＝19．0kN／m3，饱和重度γsat＝21．0kN／m3，内摩擦角φ＝30°，地下水位埋深1．00m。要求地基稳定安全系数K≥2．o，计算基础底面尺寸。(答案：2．0 × 2．O m2)６７． 某海滨保税区综合小楼设计基础长L＝3．00m，基底宽B＝2．40m，埋深d= 1．20m。地基表层为人工填土，天然重度γ1＝18．0kN／m3，层厚1．20m；第②层为饱和软土，天然重度γ2＝19．0kN／m3，内摩擦角φ＝0，粘聚力c＝16kPa。地下水位埋深1．40m。计算综合小楼地基极限荷载和地基承载力。(答案：123．7kPa，82．5kPa)６８． 某高压输电塔设计天然地基独立浅基础。基础长度L=4．00m，基底宽度B=3．00 m，基础埋深d＝2．00 m。地基为粉土，土的天然重度γ＝18．6 kN／m3，内摩擦角 φ=16°，粘聚力C＝8 kPa，无地下水，荷载倾斜角δ0＝11°18′。计算地基的极限荷载。(答案：247kPa)６９． 土压力有哪几种?影响土压力大小的因素是什么?其中最主要的影响因素是什么? ７０． 何谓静止土压力?说明产生静止土压力的条件、计算公式和应用范围。７１． 何谓主动土压力?产生主动土压力的条件是什么?适用于什么范围? ７２． 何谓被动土压力?什么情况产生被动土压力?工程上如何应用? ７３． 朗肯土压力理论有何假设条件?适用于什么范围?主动土压力系数ka与被动土压力系数Kp如何计算? ７４． 土坡稳定有何实际意义?影响土坡稳定的因素有哪些?举出土坡滑动的实例，如何预防土坡发生滑动? ７５． 土坡稳定分析圆弧法的原理是什么?为何要分条计算?计算技巧有何优点?最危险的滑弧如何确定? ７６． 设计一堵岩基上的挡土墙，墙高H＝6．0m，墙后填土为中砂，重度γ=18．5kN／m3，内摩擦角φ＝30°。计算作用在挡土墙上的土压力。７７． 已知某挡土墙高度H＝8．0m，墙背竖直、光滑，填土表面水平。墙后填土为中砂，重度γ＝18．0kN／m3，饱和重度γsat＝20kN／m3，内摩擦角φ＝30°。(1)计算作用在挡土墙上的总静止土压力P0，总主动土压力Pa；(2)当墙后地下水位上升至离墙顶4．0m时，计算总主动土压力Pa，与水压力Pw。７８． 已知某混凝土挡土墙，墙高为H＝6．0m，墙背竖直，墙后填土表面水平，填土的重度γ＝18．5kN／m3，内摩擦角φ＝20°，粘聚力c＝19kPa。计算作用在此挡土墙上的静止土压力、主动土压力和被动土压力，并绘出土压力分布图。７９． 已知某挡土墙高度H＝6．0m，墙背竖直，填土表面水平，墙与填土的摩擦角δ＝20°。填土为中砂，重度γ＝18．5kN／m3，内摩擦角φ＝30°。计算作用在挡土墙上的主动土压力。８０． 已知某挡土墙高度H＝6．0m，墙背倾斜ε＝10°，墙后填土倾角β＝10°，墙与填土摩擦角δ＝20°。墙后填土为中砂，中砂的重度γ＝18．5kN／m3，内摩擦角φ＝30°。计算作用在此挡土墙上的主动土压力。８１． 已知某挡土墙高度H＝6．00m，墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平。填土为粗砂，重度γ＝19．0kN／m3，内摩擦角φ＝32°，在填土表面作用均布荷载q＝18．0kN／m2。计算作用在挡土墙上的主动土压力Pa及其分布。８２． 已知某混凝土挡土墙高度H＝6．Om，墙背竖直，墙后填土表面水平，填土平分两层：第一层重度γ1＝19．0kN／m3，粘聚力C1＝10kPa，内摩擦角φ＝16°；第二层γ2＝17．0kN／m3，C2＝0，φ＝30°。计算作用在此挡土墙上的主动土压力，并绘出土压力分布图。８３． 北京某高层建筑基槽开挖后发生了滑坡，经加固后，边坡高度为6．5m，坡顶塔吊基础宽2．0m，离坡边缘2．0m，坡脚至坡顶水平距离为5．0m。已知塔吊最大轮压力750kN。坡面土实测指标：天然重度γ＝19．0kN／m3，内摩擦角φ＝23°，粘聚力C＝32kPa。验算此基槽边坡的稳定性。８４． 某工程场地勘察地基土分为两层，第一层为粉质粘土，天然重度γ1=18．2kN／m3，粘聚力C1＝5．8kPa，内摩擦角φ1＝23°，层厚h＝2．0m；第二层为粘土，相应的γ2＝19．0kN／m3，C2＝8．5kPa，φ2＝18°，层厚h2＝8．3m。基坑开挖深度为5．0m。设计此基坑开挖的坡度。８５． 已知某工程基坑开挖深度H＝5．0m，地基土的天然重度γ＝19．0KN／m3，内摩擦角φ＝15°，粘聚力C＝12kPa。求此基坑开挖的稳定坡角。８６． 已知某挡土墙高度H＝4．0m，墙背竖直、光滑。墙后填土表面水平。填土为干砂，重度γ＝18．0kN／ m3，内摩擦角φ＝36°。计算作用在此挡土墙上的静止土压力Pa。(答案： 37．4kN／m；)８７． 上题，若挡土墙的摩擦角δ＝24°，其余条件不变。计算此时的主动土压力Pa。(答案：36．3kN／m)８８． 已知某地区修建一挡土墙，高度H＝5．0m，墙的顶宽B＝1．5m，墙底宽度B=2．5m。墙面竖直，墙背倾斜，填土表面倾斜β＝12°，墙背摩擦角δ＝20°。墙后填土为中砂，重度γ＝17．0kN／m3，内摩擦角φ＝30°。求作用在此挡土墙背上的主动土压力Pa和Pa的水平分力与竖直分力。(答案：106kN／m；90，5kN／m；55．0kN／m)８９． 某挡土墙高度H＝10．0m，墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平。填土上作用均布荷载q＝20kPa。墙后填土分两层：上层为中砂，重度γ＝18．5kN／m3，内摩擦角φ1＝30°，层厚h1＝3．0m；下层为粗砂，γ2=19.0kN／m3，φ2＝35°。地下水位在离墙顶6．0m位置。水下粗砂的饱和重度为γsat＝20．0kN／m3。计算作用在此挡土墙上的总主动土压力和水压力。(答案：298kN／m；80．0kN／m)９０． 已知一均匀土坡，坡角θ＝30°，土的重度γ＝16．0kN／m3，内摩擦角φ＝20°，粘聚力c＝5kPa。计算此粘性土坡的安全高度H。(答案：12．0m)９１． 已知某路基填筑高度H＝10．Om，填土的重度γ＝18．0kN／m3，内 摩擦角φ＝20°，粘聚力C＝7kPa。求此路基的稳定坡角θ。(答案：35°)９２． 某高层住宅基坑开挖深度H＝6．0m，土坡坡度为1：1。地基土分两层； 第一层为粉质粘土，天然重度γ1＝18．0kN／m3，内摩擦角φ1＝20°，粘聚力C1＝5.4kPa，层厚h1＝3.Om；第二层为粘土，重度γ2＝19．0kN／m3，φ2＝16°，c2＝10kPa，层厚h2＝10．Om。试用圆弧法计算此土坡的稳定性。(答案：K≈1．0)９３． 我国一所大学建造教职工住宅楼4幢，均为6层建筑。经岩土工 程勘察结果，该住宅楼地基分为下列4层： 表层为人工填土层，层厚1．0m～2．7m；第②层为粉土层，层厚0m～1．4m； 第③层为粉砂层，层厚1．3m～2．9m； 第④层为粉质粘土，层厚超过6m。粉质粘土层测试数据 测 试 项 目 标准贯入试验N 轻便触探试验N10 孔隙比e 液性指数IL 数 据 8．3，11．7，12．0，10．5，10．2，7．2 26,56,49,39,49,53,47,45,43,72,26,33，37,33,35 0.646 0.602，0.773，0.796 0.67l，0.808 0．47，0．58，0．72，0．78，0．66，0．76 样本数n 6 15 6 6 平均值μ 9．98 42．9 0．716 0．66 计算粉质粘土的地基承载力。９４． 新疆一幢高层建筑，经正规的工程地质详细勘察，地基土分3层：表层 为杂填土, 层厚0．2m～0．6m，松散；第②层为含粉土角砾，层厚1．8m～15．3m，稍密～中密；第③为残积层(泥岩)可塑状态，局部分布，层厚3．0m左右；第④层为基岩，强风化带厚1．5m左右其下为中等风化砂岩及泥岩互层。勘察报告提供第②层的地基承载力标准值fk=180kPa。校核此数据。９５． 何谓地基承载力?有哪几种确定方法?各适用于何种情况? ９６． 地基承载力基本值f0、标准值fK与设计值f，三者有什么区别?为何要进行宽度与埋深的修正? ９７． 某6层住宅设计条形基础，基础底宽b=1．80m，埋深d＝1．50m。地 基表层为素填土，天然重度γ1＝17．5kN／m3，层厚h1＝1．50m；第②层为粘土，γ2=18，5kN／m3，W＝33．0％，WL＝51．6％，Wp＝26．8％，e＝0．80。设ψf =1。确定地基承载力基本值与设计值。(答案：240kPa，268kPa)９８． 某工厂车间吊车梁柱基为独立基础，基础底面长度L=4.00m，宽度B＝3．00m，埋深2．00m。地基表层为人工填土层，天然重度γ＝18．5kN／m3，层厚2．00m。第②层为粉土，孔隙比e＝o．85，天然含水量w＝15．0％。设ψf =o．9。确定地基承载力基本值、标准值与设计值。(答案：170kPa，153kPa，183．5kPa)９９． 一商店门市部房屋基础底宽b＝1．00m，埋深d＝1．50m。地基为粘土，测得地基土的物理性质：W=31．0％，γ＝19．0kN／m3，ds=2．77；WL=51．6％，Wp＝26．8％，N10＝28。确定地基承载力设计值。设ψf ＝0．85。(答案：214kPa)１００． 一高层建筑箱形基础长度为23．00m，宽度为8．50m，埋深为4．00m。地基表层为素填土，层厚1．80m，γ1＝17．8kN／m3；第②层为粉i，层厚18．Om。地下水位深2．80m。粉土层的物理性质指标为：水上γ=18．9kN／m3，水下γsat＝19．4kN／m3,W＝28．0％，WL＝30.0％，Wp＝23．0％。确定地基承载力设计值。设ψf ＝0．90。(答案：222．3kPa)