1、 姓名： _ 学号： _ 班级： _ 学期： _ 交通工程系 土力学习题集 目录 绪论 1 1. 土的物理性质和分类 2 2. 土的渗透性 13 3. 地基中的应力 19 4. 土的压缩性和地基变形 34 5. 土的抗剪强度和地基承载力 47 6. 土压力及土坡稳定 64 绪论 一、填空题 1、工程用土总体上分为（）和（），土力学研究（）。 2、土力学需要研究和解决的三大问题（）、（）、（）。 二、选择题 1、被大家公认的土力学的奠基人（）。 A、库伦 B、达西 C、太沙基 D、朗肯 三、判断正误 1、土木工程中，土可以作为地基使用；土可以作为建筑物周围的环境；还可以作为土工建筑材料用。（）
2、四、名词解释、简答 1、土 2、查找资料，说明常见的特殊土有哪些？ 3、查找资料，论述土力学的发展史 1 土的物理性质和分类 一、填空题 1、根据地基规范作为建筑地基上的土，可分为（）、（）、（）、（）和（）。 2 土是由地壳表层的岩石，经风化、剥蚀、搬运、沉积等地质作用形成的各种堆积物的总称。风化作用包括（）、（）、（）。 3、自然界 的土，由于形成条件、搬运方式、沉积环境不同，即按土的成因，分为（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）。 4、土的颗粒级配是通过颗粒分析试验确定，常用方法有（）、（）。颗粒粒径大于（）的砾 石类土、砂类土用筛分法。 5、土中水有（）、（）。 6、土中矿物
3、成分不同，土的工程性质有很大的不同，粘土矿物颗粒细小，与水的作用能力强，黏土的主要矿物：（）、（）、（）。 高岭石的主要特征是颗粒较粗，不容易吸水膨胀、失水收缩，亲水能力差。 蒙脱石的主要特征是颗粒细微，具有容易吸水膨胀、失水收缩的特征，即亲水能力强。伊 利石的特征介于二者之间。 7、土中气体在土中两种形式存在，与大气连通的气体，以气泡形式存在的封闭气体。（）气体对土的工程性质影响比较大，含气体的土称为非饱和土 。非饱和土的工程性质复杂。 8、无粘性土（碎石、砂土）的密实度用（）和（）衡量。对无粘性土的工程性质影响最大的是土的（），工程上用（）、（）来衡量。 9、砂土是按（）分类的，粘性土是按
4、（）分类的。 10、有一个湿土重 23 克，烘干厚重 15 克，测得土的液限为 40%，塑限为 24%，则土样的塑性指标 lp=（），液性指数 IL=（）。 11、土的灵敏度越高，其结构 性越强，受扰动后土的强度降低越（）。 12、粘性土的状态分为（）、（）、（）、（）和流塑状态。 二、选择题 1、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（） A、有效重度 B、土粒相对密度 C、饱和密度 D、干密度 2、绘制土的颗粒级配曲线时，其纵坐标为（） A、界限含水量 B、各粒组的相对含水 C、小于或大于 某粒径的累计百分含量 D、有效粒径 3、某土样的空隙体积等于土粒体积 0.95 倍，
5、当空隙为水充满时，土样的重度为多少？（若土粒重度 ys=27KN/m3） （） A、 13.8 KN/m3 B、 16.3 KN/m3 C、 18.7 KN/m3 D、 19.2KN/m3 4、土的三相物理指标是（） A、孔隙比、天然含水量和饱和度 B、孔隙率、相对密度和密度 C、天然重度、天然含水量和相对密度 D、相对密度、饱和度和密度 5、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 6.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 7、若 甲 、乙两种土的不均匀系
6、数相同，则两种土的（）。 A、粒径级配曲线相同 B、有效粒径相同 C、限定粒径相同 D、限定粒径相同与有效粒径之比值相同 8、不同状态下同一种土的重度由大到小排列顺序是（）。 A、 y sat y y d y B、 y sat y y y d C、 y d y y sat y D、 y d y y y sat 9、若某砂土的天然孔隙比与其所能达到的最大孔隙比相等，则该土（）。 A、处于最密实的状态 B、处于最松散的状态 C、处于中等密实的状态 D、相对密实度 Dr =1 10、粘性土以塑性指数 Ip 的大小来进行分类时，当 Ip （）为粘性土。 A、小于 17 B、等于 17 C、大于 17
7、D、大于 10 且小于 17 11、 已知甲、乙两土样物理性质指标如表 2-1： 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。 12、某建筑物地基需要压实填土 8000m3，控制压实后的含水量 W1 =14% ，饱和度 Sr=90%；填料重度 r =15.5KN/m3，天然含水量 W1 =10%，相对密度 ds=2.72，此时需要填料的方量最接近下列（）。 A、 10650m3 B、 10850m3 C 、 11050m3 D 、 11250m3 13、处于天然状态的砂土的密实度一般
8、用哪一种试验来测定？（） A、载荷试验 B、现场十字板剪切试验 C、标准贯入试验 D、轻便触探试验 14、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 D、拉力 15、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 16、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 17、一块 1kg 的土样，置放一段时间后，含水量由 25%下降到 20%,则土中的水减少了（）kg。 A、 0.06 B、 0.05 C、
9、 0.04 D、 0.03 三、判断题 1、 相对密实度 Dr 主要用来比较不同砂土的密实度大小。（） 2、甲土的饱和度大于 乙土的饱和度，则甲的含水量一定高于乙土的含水量。（） 3、在填方工程施工中，常用土的干密度来评价填土的压实程度。（） 4、砂土的孔隙比越小越密实。（） 5、粘性土的塑性指数越大，说明黏性土处于可塑状态的含水量范围越小。（） 6 、结合水是液态水的一种，故能传递静水压力。（） 7、颗粒级配曲线的粒径坐标采用对数坐标。（） 8、 级配均匀的土，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。（） 9、土是碎散矿物颗粒组成的，不是连续体。（） 10、土在最优含水量时，
10、压实密度最大，同一种土的压实能量越大，最 优含水量越大。（） 11、两种不同的粘性土，其天然含水量相同，则其软硬程度相同。（） 12、地下水位上升时，在浸湿的土层中，其颗粒相对密度和孔隙比将增大。（） 13、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 W 甲 W乙 ，则可以断定甲土比乙土软。（） 14、 用塑性指数 Ip 可以对土进行分类。（） 15、颗粒级配曲线的曲率系数越大，说明土中所含的粘粒越多，土越不均匀。（） 四、名词解释、简答 1、何为最有含水量？影响填土压实效果的主要因素有哪些？ 2、水在土中的存在状态？ 3、土的三 项指标有哪些？那些可以直接测定？如
11、何测定？ 4、土的塑性指数、液性指数？写出公式。 5、什么是土的颗粒级配？纵、横坐标分别代表什么？如何绘制？ 6、为什么仅用天然含水量说明不了粘性土的物理状态，而用液性指数却能说明？ 7、粘性土的灵敏度、触变性 8、土的工程分类的目的？分类标准 9、为什么含水量小于最优含水量时，干密度随含水量增加而增大，含水量大于最优含水量时，干密度随含水量增加而减小？ 五、计算题 1. 有一完全饱和的原状土样切满于容积为 21.7cm 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
12、密度及孔隙比（要求按三项比例指标定义求解）。 2. 从某土层中取原状土做试验，测得土样体积为 50cm3，湿土样质量为 98g，烘干后质量为 77.5g，土粒相对密度为 2.65。计算土的天然密度 、干密度 、饱和密度 、天然含水率 、孔隙率。 3. 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。 4. 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。
13、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 ? 5.利用三相图求证 e= ds（ 1+W） w / 1 6.教材 p30 :1.9、 1.11、 1.15、 1.18 2 土的渗透性 一、填空题 1、出现流沙的水力梯度称（） 2、 渗透力的大小和（）成正比，作用方向与（）相一致。 3、饱和土体的渗透固结过程，是土中的（）消散，（）增加的过程。 4、管涌是指在渗流作用下土体中细颗粒在粗颗粒之间形成的空隙孔道中发生的（）现象，主要发生在（）中。 5、
14、土的渗透系数 k 是表征土的（）性强弱的指标，其单位是（） 二、选择题 1、 反应土透水性质的指标是（） A、不均匀系数 B、相对密实度 C、压缩系数 D、渗透系数 2、下列流土与管涌的概念，正确的说法是（） A、发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流 B、流土多发生在粘性土中，而管涌多发生在无粘性土中 C、流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏 D、流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏 3、土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？（） A、压缩系数 B、固结系数 C、压缩模量 D、渗透系数 4、发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？（） A、坑底隆起 B、流土 C、 砂沸 D、流
15、砂 5、下列关于渗流力的描述不正确的是（） A、其数值与水力梯度成正 比，其方向与渗流方向一致 B、是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同 C、流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大 D、渗流力的存在对土体稳定总是不利的 6、下列哪一种土样更容易发生流沙？（） A、砂砾或粗砂 B、细砂或粉砂 C、粉质粘土 D、粘土 7、成层土水平方向的等效渗透系数 kx 与垂直方向的等效渗透系数 ky 的关系是（） A、 kx ky B、 kx = ky C、 kx ky D 、无法确定 8、 在渗流场中某点的渗流力（） A、随水力梯度增加而增加 B、随水力梯度增加而减少 C、与水力梯度无关 D、无法确定 9
16、、评价下列说法的正误。（） 土的渗透系数越大，土的透水性也越大，土的水力梯度也越大；任何一种土，只要水力梯度足够大，就有可能发生流土和管涌；土中任一点渗流力的大小取决于 该点孔隙水总水头的大小 渗透力的大小不仅取决于水力梯度，还与其方向有关。 A、对 B、对 C、和对 D、全不对 10、下列描述正确的是（） A、流网中网格越密处，其水力梯度越小 B、位于同一条等势线上的两点，其孔隙水压力总是相同的 C、同一流网中，任意两相邻等势线间的势能差相等 D、 渗流流速的方向为 流线的法线方向 11、土体渗流研究的主要问题不包括（ ） A、渗流量问题 B、渗流变形问题 C、渗流控制问题 D 地基承载力问
17、题 12、某岸边工程场地细砂含水层的流线上 A、 B 两点， A 点的水位标高 2、 5 米， B 点的水位标高 3、 0 米，两点间流线长为 10米，计算两点间的平均渗透力最接近下列（ ）个值。 A、 1.25KN/m3 ; B、 0.83KN/m3; C、 0.50KN/m3; D、 0.20KN/m3 13、四个坝基土样的孔隙率和细粒含量（以质量百分率记）如下，试按水利水电工程地质勘察规范（ GB50287-99）计算判别下列（）选项的土的渗透变形的破坏形式属于管涌。 A、 n1=20.3%， Pc1=38.1% B、 n2=25.8%， Pc2=37.5% C、 n3=31.2%， P
18、c3=38.5% D、 n4=35.5%， Pc4=38.0% 14、饱和土体的渗透固过程应该是（ ） A、孔隙水的压力不断增加的过程 B、有效应力的增加而孔隙水的压力减下的过程 C、有效应力不断减小的过程 D、有效应力的减小而孔隙水压力增加的过程 15、土中超净孔隙水压力不变化的情况是（ ） A、地基表面一次加载后 B、基坑开挖过程中 C、土坝中新城渗流后，上下游水位不便期间 D、 地下水位下降过程中 16、在渗流场中，某点的渗透力（ ） A、随水利梯度的增加而增加 B、随水利梯度的增加而减下 C、与水利坡度无关 D、不确定 17、泰沙基建立了模拟饱和土体中某点的渗透固结过程的弹簧模型。该模
19、型活塞中的小孔大小代表了土体的（） A、固结度与时间 T和深度 Z 时间的关系 B、孔隙水压力与时间爱你 T 和深 度 Z 之间的关系 C、孔隙水的压力和时间 T的关系 D、土的压缩大小和固结快慢的关系 三、判断题 1、 绘制流网时必须满足的基本条件之一是流线和等势线必须正交。（ ） 2、达西定律中的渗透速度不是孔隙水的实际流速（ ） 3、土的孔隙比愈大，其渗透系数也愈大（ ） 4、在流网图中，流线愈密集的地方，水利坡度也愈小。（） 5、发生流砂时，渗流力方向与重力方向相同。（） 6、细粒土的渗透系数测定通常采用“常水头”试验进行（ ） 7、绘制流网时，每个网格的长度比没有要求 （ ） 8、在
20、流网中，任意两相连流线间的渗流量相等（） 9、管涌发生在渗流溢出处，而流土发生的部位可以在渗流溢出处，也可以在土体内部（） 10、管涌是指在渗透水流的作用下，土体中细颗粒随水移动并被带出流失的现象（） 11、达西定律只适用于层流。（） 12、土样的渗透系数大小，与流过土样断面的水的流量成正比。 四、简答题 、简述影响土的渗透性的因素主要有哪些 ？ 、 试解释起始水力梯度产生的原因？ 、流砂与管涌现象有什么区别和联系？ 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； （
21、 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） 3 地基中的应力 一、填空题 1、土中应力按成因可分为 （） 和 （）。 2、土中应力按骨架和土 中孔隙的分担作用可分为（）和（） 3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力 （） 。 4.计算土的自重应力应从 （） 算起。 5. 计算土的自重应力时，地下水位以下的重度应取 （） 。 二、 选择题 1建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（
22、）。 (A)基底压力 ； (B)基底附加压力 ； (C)基底净反力 ； (D)附加应力 2在隔水层中计算土的自重应力 c 时，存在如下关系（ ）。 (A) =静水压力 (B) =总应力，且静水压力为零 (C) =总应力，但静水压力大于零 (D) =总应力 静水压力，且静水压力大于零 3当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水和承压水时，在潜水位以下的土中自重应力为（ ）。 (A)静水压力 (B)总应力 (C)有效应力，但不等于总应力 (D)有效应力，但等于总应力 4地下水位长时间下降，会使（ ）。 (A)地基中原水位以下的自重应力增加 (B)地基中原水位以上的自重应力增加 (C)地基土的抗剪强度减小
23、 (D)土中孔隙水压力增大 5通过土粒承受和传递的应力称为（ ）。 (A)有效应力 ； (B)总应力 ； (C)附加应力 ； (D)孔隙水压力 6某场地表层为 4m厚的粉质黏土，天然重度 =18kN/m3，其下为饱和重度 sat=19 kN/m3的很厚的黏土层，地下水位在地表下 4m 处，经计算地表以下 2m 处土的竖向自重应力为（ ）。 (A)72kPa ； (B)36kPa ； (C)16kPa ； (D)38kPa 7同上题，地表以下 5m 处土的竖向自重应力为（ ）。 (A)91kPa ； (B)81kPa ； (C)72kPa ； (D)41kPa 8某柱作用于基础顶面的荷载为 80
24、0kN，从室外地面算起的基础深度为 1.5m，室内地面比室外地面高 0.3m，基础底面积为 4m2，地基土的重度为 17kN/m3，则基底压力为（ ）。 (A)229.7kPa ； (B)230 kPa ； (C)233 kPa ； (D)236 kPa 9由建筑物的荷载在地基内产生的应力称为（ ）。 (A)自重应力 ； (B)附加应力 ； (C)有效应力 ； (D)附加压力 10已知地基中某点的竖向自重应力为 100 kPa，静水压力为 20 kPa，土的静止侧压力系数为0.25，则该点的侧向自重应力为（ ）。 (A)60 kPa ； (B)50 kPa ； (C)30 kPa ； (D)2
25、5 kPa 11由于建筑物的建造而在基础底面处产生的压力增量称为（ ）。 (A)基底压力 ； (B)基底反力 ； (C)基底附加应力 ； (D)基底净反力 12计算基础及上回填土的总重量时，其平均重度一般取（ ）。 (A)17 kN/m3 ； (B)18 kN/m3； (C)20 kN/m3 ； (D)22 kN/m3 13在单向偏心荷载作用下，若基底反力呈梯形分布，则偏心距与矩形基础长度的关系为（ ）。 (A) ； (B) ； (C) ； (D) 14设 b 为基础底面宽度，则条形基础的地基主要受力层深度为（ ）。 (A)3b ； (B)4b ； (C)5b ； (D)6b ； 15设 b
26、为基础底面宽度，则方形基础的地基主要受力层深度为（ ）。 (A)1.5b ； (B)2b ； (C)2.5b ； (D)3b ； 16已知两矩形基础，一宽为 2m，长为 4m，另一宽为 4m，长为 8m，若两基础的基底附加压力相等，则两基础角点下附加应力之间的关系是（ ）。 (A)两基础基底下 z 深度处应力竖向应力分布相同 (B)小尺寸基础角点下 z 深度处应力与大尺寸基础角点下 2z 深度处应力相等 (C)大尺寸基础角殿下 z 深度处应力与小尺寸基础焦点下 2z 深度处应力相等 17当地下水位突然从地表下降至基底平面处，对基底附加应力的影响是（ ）。 (A)没有影响 ； (B)基底附加压力
27、增大 ； (C)基 底附加压力减小 18当地基中附加应力曲线为矩形时，则地面荷载形式为（ ）。 (A)圆形均布荷载 (B)矩形均布荷载 (C)条形均布荷载 (D)无穷均布荷载 19计算土中自重应力时，地下水位以下的土层应采用（ ）。 (A)湿重度 ； (B)饱和重度 ； (C)浮重度 ； (D)天然重度 20在基底附加压力的计算公式 P0=P md， d 为（ ）。 (A)基础平均深度 (B)从室内地面算起的深度 (C)从室外地面算起的深度 (D)从天然地面算起的埋深，对于新填土场地应从老天然地面算起 三 、判断改错题 1在均质地基中，竖向自重应力随深度线性增加，而侧向自重应力则呈非线性增加
28、2由于土中自重应力属于有效应力，因而与地下水位的升降无关 3若地表为一无限大的水平面，则土的重力在土中任一竖直面上产生的剪应力等于零 4在基底附加压力的计算公式中，对于新填土场地，基底处土的自重应力应从填土面算起 5增大柱下独立基础的埋深，可以减小基底的平均附加压力 6柱下独立基础埋深的大小对基底附加应力影响不大 7由于土的自重应力属于有效应力，因此在建筑物建造后，自重应力仍会继续使土体产生变形 8土的静止侧压力系数 K0 为土的侧向与竖向自重应力之比 9在弱透水土层中，若地下水位短时间下降，则土的自重应力不会明显增大 10基底附加压力在数值上等于上部结构荷载在基底所产生的压力增量 11竖向附
29、加应力的分布范围相当大，它不仅分布在荷载面积之下，而且还分布到荷载面积以外，这就是所谓的附加应力集中现象 12、矩形均匀荷载作用下基础角点下某深度处的附加应力 ZA 与基础中心点下同一深度处附加压力 ZO 的关系是： ZA 1/4 ZO。 四、名词解释、简答 1、基地附加应力： 2、自重应力： 3、基底压力： 4、地基附加应力分布规律有哪些？ 5、何谓土中应力？它有哪些分类和用途？ 6、地下水位的升降 对土中自重应力有何影响？ 7、如何计算基底压力 P 和基底附加应力 P0？两者概念有何不同？ 8、怎样简化土中计算模型？在工程中应注意哪些问题？ 9、土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应
30、如何考虑？ 10、在工程中，如何考虑土中应力分布规律？ 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/ ；第二层粉质黏土厚 4m, =19KN/ , =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，=18.2KN/ , =2.74,w=41%;第四层粉土厚 3m, =19.2KN/ , =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 ，并绘出 沿深度分布图。（答案：第四层底 =306.9KPa） 2某构筑物基础如图 3-1 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 4m 2m。试求基底平均压力 和边缘最大压力 ，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。（答案： =301KPa） 图 4-1 3 按图 3 3 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？
