1、工程地质及土力学计算题库 工程地质及土力学 计算题库 姓名： 学院： 班级： 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 2014年10月 2014年4月 41某条形基础，其基底宽度b=4m，埋深d=1.5m，地基土的重度?=20kNm，土的粘聚力c=12kPa，内摩擦角3 ?=15，埋深范围内土的重度?0=19kNm3。 (1)写出建筑地基基础设计规范中地基承载力修正公式；(2分) (2)已知N?=1.5，Nq=4.5，Nc=11.5，应用太沙基公式计算地基极限承载力pu。(3分) 42某粘性土，其粘聚力c=18kPa，内摩擦角?=20，如
2、果该土试样承受的小主应力?3=180kPa，试计算该土样能承受的最大大主应力?1。(5分) 43某地基中第i薄层，其厚度Hi=2.0m，薄层顶面的自重应力?cz=86kPa，附加应力?x=72kPa，薄层底面的自重应力?cz=114kPa，附加应力?z=28kPa，该土的压缩试验成果如下表。求该薄层的压缩量。(1O分) 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 44用朗肯土压力理论计算作用于图示挡土墙上的主动土压力沿墙高的分布，并求其合力Ea大小。(10分) 题44图 2013年10月 40某土样受到水的自下向上的渗流作用，已知土样高度为l=0.4m，土样顶面和底面的水头差h=0.2m。
3、计算作用在土样上的渗透力的大小并确定渗透力方向。（5分） 41某场地地基土第一层为粘土，厚度2m，压缩模量Es1=5MPa，第二层为粉质粘土，厚度1m，压缩模量Es2=4MPa，其下为不可压缩泥岩。若在该场地表面作用大面积均布荷载p=l00kPa，求该土层表面的最终沉降量。（6分） 42已知作用于基础顶面的荷载F=1000kN，基础底面尺寸为4m2m，地基土为均质粘性土，其重度=18.0kN/m3。试求基础埋深多少时基底附加压力P0=131kPa。（5分） 43某条形基础，基础宽度b=5m，基础埋置深度d=3m，地基土的重度为=18.0kN/m3，粘聚力c=15kPa，内摩擦角=10，其承载力
4、系数Nr=3.5,Nq=6.0,Nc=15，基础底面作用的中心荷载N=1000kN/m，如果安全系数K=3.0，用太沙基承载力公式验算地基土能否满足强度要求。（6分） 44某地基土的内摩擦角=20，粘聚力c=25kPa，已知某点的小主应力3=100kPa，如果该点处于弹性平衡状态，则大主应力1不得超过多少？（6分） 45用朗肯土压力理论计算图示挡土墙上的主动土压力强度，画出土压力的分布图并计算其合力。（12分） 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 题45图 2013年1月 40.对某细砂进行常水头渗透试验，土样高度为10cm，直径为5.0cm，水头差为50cm，经测试在8.0s内渗
5、透水质量为450g，试求此条件下该细砂的渗透系数ko(w=1g/cm3)(5分) 。(5分) 42.某粘性土，其粘聚力c=25kPa，内摩擦角=30，当该土试样受到的大、小主应力分别是1=400kPa，3=150kPa时，试判断该土处于什么状态?(5分) 43.有一条形基础宽b=2.0m，埋深d=1.5m，地基为粉质粘土，天然重度=16.9kN/m3，抗剪强度指标c=6kPa，=20，试用太沙基公式计算地基的极限承载力和容许承载力。(安全系数K=3.0)(5分) 44.地基中某一土层，其厚度h1=1.6m，该土层顶面处土自重应力c1=92kPa，附加应力 z1=64kPa，该层底面处的自重应力
6、c2 =108kPa，附加应力z2=36kPa，该土的压缩试验成果如下表所示，试计算 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 45.图示挡土墙，墙后填土性质如图所示，已知：第一层土：1=18kN/m3，l=35，c1=0，hl=6m；第二层土： 32=20kN/m，2=30，c2=10kPa，h2=6m；表面作用无限均布荷载：q=20kPa。 (1)用朗肯土压力理论计算图示中a、b、c三点的主动土压力强度，并绘出主动土压力沿墙高的分布图。(8分) (2)计算主动土压力合力Ea口值。(4分 ) 2012年10月 40对某砂土土样进行渗透试验，渗流方向自下向上。土样高度l=0.4m，砂土的
7、饱和重度sat=18.89kN/m3，若土样发生流土现象，则其水头差应该满足什么条件？（5分） 41已知作用于基础上部的荷载F=500kN，基础底面尺寸为1m2m，地基土为均质粘性土，其重度=18.5kN/m3，基础底面埋深2m，试求基底附加压力P0。(5分 ) 题41图 42某地基中有一土层，其厚度为h=2m，其顶面的自重应力?c1=92kPa，底面的自重应力?c2=108kPa，已知该土层在外荷载作用下顶面受到的附加应力?z1=64kPa，底面受到的附加应力?z2=36kPa。求：该土层的最终压缩量大小。（注：计算时仅分一层即可）（6分） 43某条形基础，基础宽度b=2m，基础埋置深度为d
8、=3.0m，埋深范围内土的重度为1=19.0kN/m3，粘聚力c1=10kPa；基础底面持力层土的重度为2=18.0kN/m3，粘聚力c2=15kPa，内摩擦角?2=15。 （1）按太沙基公式确定地基的极限承载力。(3分) (2)如果安全系数K=3.0，当基底压力p=120kPa时，验算地基土能否满足强度要求。（3分） 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 44某粘性土，其粘聚力c= 20kPa，内摩擦角?=30，该土试样承受的大、小主应力分别是?1 = 450kPa, ?3=150kPa。 (1)试用数解法判断该土样所处的应力状态。(4分) (2)计算破裂面与最大主应力作用面所夹的
9、角度。(2分) 45图示挡土墙，墙后填土的性质指标如图示，试用朗肯理论计算并画出图示挡土墙上的主动土压力分布图，并计算其合力大小。(12分 ) 2011年10月 40已知基坑底部有一层厚1.25m的细砂层，其饱和重度sat=20.5kN/m3，假定该细砂层受到1.85m高的渗流水头 的影响，如下图所示，问是否可能发生流砂现象? (5分 ) 41对某土样进行室内压缩试验，该土样的初始孔隙比e0=0.73，环刀高度为20mm。当pl=100kPa时，稳定压缩量 sl=0.8mm；当p2=200kPa时，稳定压缩量s2=1.0mm。 (1)求p1、p2对应的孔隙比e1、e2；(2)求压缩系数a1-2
10、和压缩模量Es1-2。(5分) 42某饱和粘性土的有效抗剪强度指标为c?20kPa,?20?。如果该土的试样受到大主应力?1=200kPa和小主应力 ?3=120kPa的作用，并测得孔隙水压力为u=100kPa，问该试样是否会破坏? (5分) 43某条形基础，宽度b=4m，埋深d=1.2m，地基土的重度?=19.6kN/m3，内聚力c=12kPa，内摩擦角?15?，埋深范围内土的重度?m=19kN/m3。 (1)应用太沙基公式求地基极限承载力Pu(Nr=1.80，Nq=4.45，Nc=12.9)；(3分) (2)当地下水位上升至基础底面时，极限荷载发生了什么变化? (2分) 工程地质及土力学（
11、自考）计算题库 编辑：罗健巍 44在如图所示厚度为9m的饱和粘土层表面瞬时施加了大面积均布荷载p0=150kPa，经一定时间后，用测压管测量并计算得到土层中A、B、C、D四点的超孔隙水压力分别为0kPa、32kPa、55kPa和75kPa(注：以上水压力已不包括静水压力)。已知土层的竖向固结系数CV=0.89105cm2/a。假设土层中应力分布规律为相邻两点间是线性分布。试计算此时粘土层的平均固结度，并计算此粘土层已固结了几年？(10分) (已知，Ut?1-8?2e-?24TV，其中 e=2.72) 45如图所示，某挡土墙高7m，填土表面作用均布荷载q=20kPa。填土分两层，第一层土：h1=
12、3m， ?1?18kN/m3,?1?26?,c1?0；第二层土：h2=4m，?2?19.2kN/m3,?2?20?,c2?6kPa。按朗肯压力理论计算作用在挡土墙背上的主动土压力分布及合力Ea的大小，并绘出主动土压力强度分布图。(10分 ) 浙江省2011年7月 39.用体积为72cm3的环刀取得某原状土样重132g，烘干后土重122g，ds=2.72，试计算该土样的、e、sr、sat、d，并比较各重度的大小。(6分) 40.对某土样进行渗透试验，土样的长度为30cm，试验水头差为40cm，试样的土粒比重为2.65，孔隙率为0.45，试求： (1)通过土样的单位体积渗透力；(3分) (2)判别
13、土样是否发生流土，并计算土体将要产生流土所需要的临界水头差。(7分) 41.有一粘性土坡，在坡顶出现一条深为1.68m的张拉裂缝。若最危险滑动圆心距坡顶垂直距离为3m，抗滑力矩为4278.56kNm，滑动力矩为3526kNm，若裂缝没有水和被水充满时，边坡的安全系数分别为多少?(4分) 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 42.某土样置于压缩仪中，两面排水，在压力p作用下压缩，经10min后，固结度达50%，试样厚2cm。试求： (1)加载8min后的超静水压分布曲线；(4分) (2)20min后试样的固结度；(3分) (3)若使土样厚度变成4cm(其他条件不变)，要达到同样的50
14、%的固结度需要多少时间?(3分) 43.某挡土墙高度H=10m，填土为砂土，墙后有地下水位存在，填土的物理力学性质指标见图1示。试计算挡土墙上的主动土压力及水压力的分布及其合力。(10分 ) 浙江省2011年4月 39.对土样进行常水头渗透试验，土样的长度为25cm，横截面积为100cm2，作用在土样两端的水头差为75cm，通过土样渗流出的水量为100cm3/min。计算该土样的渗透系数k和水力坡降i。(5分) 40.某场地采用预压固结法进行地基处理，预压荷载采用大面积填土(透水)，填土层的厚度h1=2m，需要处理的软土层厚度h24m，软土层下为不透水层。各层土的指标如图中所示。求： (1)软
15、土层的最终固结沉降是多少? (2)完成固结度78时所需的时间是多少?(已知固结度达78时时间因数Tv0.53)。(10分 ) 41.某饱和粘性土，进行无侧限抗压强度试验测得不排水抗剪强度Cu60kPa，若用同样的土样进行三轴不固结不排 水试验，施加侧压力3200kPa，问土样在多大的轴向压力下发生破坏?(5分) 42.某宿舍楼采用条形基础，基础埋深初定d1.50m，基底以上土的加权平均重度018kN/m3，地基土的天然重度19kN/m3，内聚力C25kPa，内摩擦角20，预估一般基宽b=1.20m，计算地基的临塑荷载pcr和临界荷载p1/4。(5分) 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗
16、健巍 43.有一混凝土挡土墙，墙背垂直，墙高6m，墙后填土表面水平，填土为粘性土，其重度为19kN/m3，内摩擦角20，c19kPa。试计算作用在挡土墙上主动土压力和被动土压力，并绘出土压力分布图。(10分) 2011年1月 40.对某砂土进行常水头渗透试验，已知该砂土的渗透系数k=0.03cms，试样长度l=15cm，试样上下两端的水头差h=45cm，求水在土中的渗透速度。(5分) 41.某地基土第一层为粘土层，其厚度为2.0m，其下面为基岩。已知该土层的压缩模量Es=4MPa，在外荷载作用下该土层顶面受到的附加应力?z=50kPa，底面受到的附加应力?z=30kPa。 求：该土层表面的沉降
17、量。(5分 ) 42.已知作用于基础顶部的荷载F=3000kN，基础底面尺寸为24(m2)，地基土为均质粘性土，其重度?=18kNm3， 基础底面埋深2m，试求基底附加压力。(5分 ) 43.某一条形基础，基础宽度b=4.0m，基础埋置深度d=2.0m，基础埋深范围内土的重度?1=18.0kNm3，粘聚力 c1=10kPa；基础底面持力层土的重度?2=19.0kNm3，粘聚力c2=15kPa，内摩擦角?=10。 (1)按太沙基承载力公式确定地基的极限承载力。(太沙基承载力系数Nr=1.20，Nq=2.69，Nc=9.58)(3分) (2)如果安全系数K=2.5，在地基土上作用p=100kPa的
18、压力时，地基土能否满足强度要求。(3分) 44.对某砂土试样进行直接剪切试验，当垂直压力?=100kPa时，测得其抗剪强度?f=57.7kPa。 试求：(1)该砂土的内摩擦角为多少?(3分) (2)如果对相同的砂土取试样进行三轴压缩试验，施加周围压力?3=80kPa，试样破坏时，需施加的大主应力?1应为多少?(4分) 45.按朗肯土压力理论，确定图示挡土墙上的主动土压力沿墙高的分布，并计算其合力。(12分) 共 10 页 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 2010年10月 40对某砂土进行常水头渗透试验，土样高度为l0cm，直径为6.0cm，水头差为40cm，经测试在8.0s内渗
19、透水量重为500g，试求此条件下该砂土的渗透系数k。(w=1gcm3)(5分) 41某地基中粘土层的压缩试验资料如下表所示，试计算压缩系数a1-2及相应的压缩模量Es1-2，并评价土的压缩性。 42某土样粘聚力c=22kPa，内摩擦角?=26，承受的大、小主应力分别是1m=500kPa，3m=180kPa，试判断该土处于什么状态?(5分) 43有一条形基础宽b=1.6m，埋深d=1.0m，地基为粉质粘土，天然重度=16.9kNm3，抗剪强度指标c=6.0kPa，?=15，试用太沙基公式计算地基的极限承载力和容许承载力。(安全系数K=3.0，Nr=1.80，Nq=4.45，Nc=12.9)(5分
20、) 44地基中某一薄层，其厚度h1=2.0m，薄层顶面处自重应力cl=82kPa，底面处的自重应力c2=118kPa，在荷载作用下，薄层顶面处的附加应力z1=62kPa，底面处的附加应力z2=38kPa，试计算薄层的压缩变形量。(10分) 45用朗肯土压力理论计算图示挡土墙上的主动土压力合力EA的大小。(10分) 已知：上层土hl=6m，1=19.7kNm3，?1=35，c1=0；下层土h2=6m，2=18.0kNm3，?2=30，c2=10kPa； 表面作用无限均布荷载q=30kPa。 共 11 页 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 浙江省2010年7月 37.图1所示的试验装
21、置中土样的长度为20cm，土颗粒比重Gs=2.72，孔隙比e=0.63。(1)若水头差为20cm，土样单位体积上的渗透力是多少？(2)判断土样是否发生流土。(3)土样发生流土时的水头差。 图1 38.厚度H=10m粘土层，上覆透水层，下卧不透水层，其压缩应力如图2所示。粘土层的初始孔隙比e1=0.8，压缩系数a=0.00025kPa-1，渗透系数k=0.02m/年。试求： 加荷一年后的沉降量St；地基固结度达Uz=0.75时所需要的历时t； 图2 若将此粘土层下部改为透水层，则Uz=0.75时所需历时t。 39.地基中某一单元土体上的大主应力为430kPa，小主应力为200kPa。通过试验测得
22、土的抗剪强度指标c=15kPa， ?=20。试问该单元土体处于何种状态？单元土体最大剪应力出现在哪个面上，是否会沿剪应力最大的面发生剪破？ 共 12 页 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 40.某条形基础宽度b=3m，埋深d=2m，地下水位位于地表下2m。基础底面以上为粉质砂土，重度为18kN/m3；基础底面以下为透水粘土层，=19.8kN/m3，c=15kPa，?=24。试求： (1)地基的临塑荷载pcr及临界荷载p1； (2)采用普朗特尔公式计算极限荷载pu； 4 (3)若作用于基础底面荷载p=210kPa，试问地基承载力是否满足要求？(取安全系数K=3) 浙江省2010年4
23、月 1.地基中粉质粘土层厚5.4m，取土作压缩试验结果如下表所示，土自重压力平均值为75kPa，今考虑在该土层地面上填筑大面积填土，估计会增加荷载85kPa。 （1）求粉质粘土层的压缩系数1-2，并评价土的压缩性；（2）求粉质粘土层的压缩变形量。 2.某粘性土在固结不排水试验中测得C=20 kPa，=32。求解： （1）若试件在围压3=140kPa下进行固结排水试验，求破坏时的大主应力1、破坏面上的剪应力。 （2）若试件某平面上的法向应力为250kPa、剪应力170kPa，问该面是否会剪切破坏? 3.粘性土地基上条形基础宽b=2.0m，埋深d=2.0m，地下水位在基础埋置高程处。自地表起的土质
24、均匀，地基土的密度=1.8g/cm3，含水量=32，土粒比重Gs=2.7，=10，C=14kPa,应用太沙基承载力公式求地基的极限荷载。 2（Nc=9.0，Nq=3.0，N=1.0，g=10m/s） 4.一挡土墙高度为4.8m，墙背垂直光滑，墙后填土面水平，填土面上作用有均布荷载20kPa，墙后填土重度为17.8kN3m，内摩擦角为18，粘聚力为6kPa，试计算作用在墙背上的主动土压力及其合力大小。 2010年1月 40.某工程基坑中，由于抽水引起水流由下往上流动，若水流路径50cm，水头差为60cm，土的饱和重度?sat=20.2kNm3，问是否会产生流砂（流土）?（4分） 41.某地基中粘
25、土层的压缩试验资料如下表所示，试计算压缩系数a1-2及相应的压缩模量Es（1-2），并评价土的压缩性。（5分） 共 13 页 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 42.某土样粘聚力c=20kPa、内摩擦角?=26?，承受大主应力?1=430kPa、小主应力?3=150kPa的作用，试判断该土样是否达到极限平衡状态?（5分） 43.有一条形基础宽b=2.5m，埋深d=1.0m,粘土天然重度?=18kN/m3，饱和重度?sat=20kN/m3，抗剪强度指标c=10kPa， （已知?=26?，安全系数K=2.5，试用太沙基公式分别计算下列条件下地基的极限荷载和容许承载力。 1p u?Nr
26、?b?Nq?d?Ncc; Nr?12.54,Nq?11.85,Nc?22.25,?w?10kN/m3） 2地下水位较深；（3分）地下水位在基底平面。（3分） 44.某地基软土层厚10m，其下为不透水硬层，软土的固结系数为0.015cm2s，平均压缩模量Es=3000kPa。拟用堆载预压法处理，荷载为瞬时施加，可视为大面积均布，大小为70kPa，求： 地基平均超静孔隙水压力消散50时需要多少天?（5分） 此时地基的固结沉降量是多少?（5分）（提示：Ut?1?8e?2?2TV4,TV?Cvt） H2 45.下图示为一高度为6.0m的拱桥桥台。桥台后第一层填土为粉质粘土，厚度为4.0m，天然重度r=
27、18kNm3，内摩擦角?20?，内聚力c=13kPa；第二层填土为粘土，厚度为2.0m，天然重度r=17.5kNm3，内摩擦角?15?，内聚力c=15kPa。试用朗肯土压力理论计算桥台墙背上的被动土压力，绘出其分布图。 题45图 2009年10月 40某一土体的土粒比重Gs=2.71，孔隙比为e=0.82。若该土层受到自下而上的渗流作用，试求该土层的临界水力梯度。(4分) 41某土层厚2.0m，顶面埋深2.0m，底面埋深4.0m，该土层平均自重应力为51kPa。在房屋荷载作用下，土层的平均附加应力为50kPa，在该附加应力作用下，该土层已经沉降稳定。由于建筑物增层改造，该土层附加应力又增加了1
28、0kPa。若已知土的孔隙比e与压力p(kPa)的关系为e=1.15-0.0014p，问由于增层改造引起的该土层压缩量是多少?(5分) 共 14 页 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 42某饱和粘土的有效抗剪强度指标c=0，?=30，如该土样受到大主应力?1=360kPa，小主应力?3=200kPa作用时，测得孔隙水压力为100kPa，问该土样是否破坏?(6分) 43某条形基础，基础埋深d=1.5m，基础宽度b=2.5m，基础底面以上为粉质粘土，天然重度?=17.5kNm3，基础底面以下为粘土层，天然重度?=19.5kNm3，内聚力c=10kPa，内摩擦角?=25，作用于基础底面的
29、压力 1p=250kPa，利用太沙基公式验算地基承载力是否满足。(5分)(提示：pu=N?b?Nq?d?cNc，取安全系数K=3) 2 太沙基公式承载力系数 七、综合计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 44某挡土墙，其高度为5.0m，墙后填土由两层土组成，填土表面作用q=30kPa均布荷载，第一层土为粉质粘土，厚度hl=2.0m，?1=15.68kNm3，cl=9.8kPa，?1=10。第二层土为粘土，厚度h2=3.0m，?2=17.64kNm3，c2=14.7kPa，?2=20。试利用朗肯土压力理论，求作用在挡土墙墙背上的主动土压力及其合力。 朗肯主动土压力系数 45如下图所示
30、，厚度为10m的饱和粘性土层，地下水位与天然地面齐平，在其表面瞬时大面积施加均布荷载p0=150kPa，若干时间后，通过观测孔隙水压力得知，土层沿深度方向附加的有效应力分布近似为梯形(如图示)， -32土的平均固结系数Cv=2.8810cms。 试计算此时粘性土层的平均固结度。(5分) 估算此粘性土层已固结了多少年?(提示：Ut=1-8 ?2e?2 4Tv，Tv?Cvt，每年按360天计算)。(5分 ) H2 共 15 页 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 浙江省2009年7月 1.某土层厚4.0m，取土作压缩试验结果如下表所示，土自重压力平均值为70kPa,今考虑在该土层建造建
31、筑物，估计会增加荷载150kPa。 （提示：可线性内插） （1）求压缩系数1-2，并评价土的压缩性； （2）求该土层的压缩变形量。 2.一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，施加围压3=100kPa，试件破坏时的主应力差1-3=160kPa,如果破坏面与水平面的夹角为55，试求： （1）固结不排水抗剪强度指标；（2）破坏面上的法向应力和剪应力。 3.粘性土地基上条形基础宽b=2.5m，埋深d=1.5m，地下水位在基础埋置高程处。地基土为饱和土，天然含水量w=48.0%，土粒比重Gs=2.70，土的强度指标?=20,C=20kPa，应用太沙基承载力公式求地基的极限荷载（Nc=17.7,N
32、q=7.44,N=4.0，g=10m/s2）。 4.一挡土墙高度为4.5m，墙背垂直光滑，墙后填土面水平，填土面上作用有均布荷载8kPa，墙后填土重度为18.0kN/m3，内摩擦角为20,粘聚力为12kPa,试计算作用在墙背的主动土压力及其合力。 浙江省2009年4月 37.在不透水岩基上有10m厚的土层，地下水位在地面下2m处，做抽水试验，以6.5m3/min的流量从井中抽水，在抽水井径向距离分别为5m和35m处的观察井记录井水位分别在地面以下5.8m和3.4m，求该土层的渗透系数。 38.有一砂质土坡，其浸水饱和重度sat为18.8kN/m3，土的内摩擦角?为28，坡角为2524。试问在干
33、坡或完全浸水的条件下，土坡的稳定安全系数为多少？当有顺坡方向的渗流时土坡还能保持稳定吗？若要求这个土坡的稳定安全系数为1.2，计算保持稳定的安全坡角是多少？ 39.已知某饱和砂土试样的有效内摩擦角为25，进行三轴固结排水试验。首先施加3=200kPa的围压，然后使大主应力和小主应力按一定的比例增加。如果1=33，试求该试样破坏时的1值。 40.如图1所示，已知挡土墙高度H=5m，墙背倾角=10，已知填土重度=20kN/m3，粘聚力c=0，内摩擦角?=30， 共 16 页 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 墙背与填土间的摩擦角=15。试用库仑土压力理论计算挡土墙上的主动土压力大小、
34、作用点位置及与水平方向 2009年1月 40.在下图所示容器中的土样，受到水的渗流作用。已知土样高度l=0.4m，土样横截面面积A=25cm2，水头差h=0.2m，土样的土粒密度（比重）Gs=2.6，孔隙比e=0.80。 （1）计算作用在土样上的动水力（渗透力）大小及其方向；（2分） （2）若土样发生流砂（流土）现象，其水头差h至少应为多少?（2分） 41.某土的抗剪强度指标c=20kPa，?=30,若作用在土样上的大、小主应力分别为350kPa和150kPa，试问该土样是否破坏?（5分） 42.某土层厚5m，取土作压缩试验结果如下表所示，土的自重压力平均值为100kPa，今考虑在该土层上建造
35、建筑物，新增加的附加应力平均值为150kPa。 （1）求压缩系数a1-2，并评价土的压缩性；（2分） （2）求该土层的压缩变形量。（2分） 43.有一条形基础宽b=1.8m，埋深d=1.5m，地基为粉质粘土，天然重度=18.8kNm3，抗剪强度指标c=6kPa，?=20，安全系数K=3.0。 （1）用太沙基公式计算地基的极限承载力和容许承载力；（已知Nc=17.6，Nq=7.42，Nr=5.0）（5分） 共 17 页 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 （2）若该基础一侧埋深仍为1.5m，另一侧埋深为1.8m，则在太沙基承载力公式中d应取何值?（2分） 44.某地基软土层厚20m，
36、渗透系数为110-6cm/s，固结系数为0.03cm2/s，其表面透水，下卧层为砂层。地表作用有98.1kPa的均布荷载，设荷载瞬时施加。 求：（1）一年后地基的固结沉降量；（8分） （2）若软土层的侧限压缩模量增大一倍，渗透系数缩小一倍，一年后地基的固结度有何变化?（2分） 45.按朗肯土压力理论计算下图所示挡土墙上的主动土压力合力Ea，绘出主动土压力强度分布图。已知土的性质：第一层为粉质粘土，厚度3m，=18kN/m3，?=30，c=10kPa；第二层为中砂，厚度2m，sat=20kN/m3，?=35，c=0，地下水位于第一层土底面。（10分） 2008年10月 40某一粗砂试样高15cm
37、，直径5.5cm，在常水头渗透试验仪中进行试验，在水头差40cm下经过历时6.0s，流过水量重为400g，试求在此条件下试样的渗透系数k。(5分) 41某土层压缩系数为0.50Mpa-1，天然孔隙比为0.8，土层厚1.0m，已知在某荷载作用下该土层受到的平均附加应力?z=60kPa，求该土层表面的沉降量。(5分) 42一饱和试样在三轴试验仪中进行固结排水剪试验，施加围压?3=200kPa，破坏时主应力差?1?3=280kPa，破坏面与水平面夹角为57，试求破坏面上的剪应力?、试样中的最大剪应力?max及土的内摩擦角?分别为多少?(5分) 43某墙下条形基础，由于条件所限，取基础宽度为2m。地基
38、土?=18.8kNm3，c=l10kPa，?=4，试用太沙基公式计算至少需要多大埋深才能安全承受p=300kPa的压力?(取安全系数K=3)(5分) 太沙基公式承载力系数 共 18 页 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 44.挡土墙高5m，墙后填土由两层土组成，填土表面作用q=32kPa均布荷载，第一层土厚hl=2m，?1=18kNm3，cl=10kPa，?1=10；第二层土厚h2=3m，?2=20kNm3，c2=12kPa，?2=12。利用朗肯土压力理论，求作用在挡土墙背上的主动土压力合力Ea。(10分) 朗肯主动土压力系数 45如下图所示，厚度为10m的粘性土，上下层面均为排
39、水砂层，已知粘土层孔隙比e0=0.8，压缩系数a=0.25MPa-1，渗透系数k=6.310-8cms，地表瞬时施加一无限分布均布荷载p=200kPa。 (1)试求粘性土表面的最终沉降量；(4分) (2)加载半年后粘性土表面的沉降量。(提示：固结度按公式Ut=1-8 ?2 e ? ?2 4 TV 计算，每年按365天计算)(6分) 浙江省2008年7月 37.某粘性土的颗粒比重Gs=2.70，孔隙比e=0.85。若该土层受到自下而上的渗流水作用，求该土层的临界水力梯度为多少？ 38.某饱和粘土层厚8m，受大面积荷载p=120kPa作用，该土层初始孔隙比e=1.0，压缩系数a=0.3MPa-1，
40、k=1.8cm/a， k(1?e)Ct 单面排水。求：（1）该饱和软粘土层最终沉降值；（2）固结度达50所需的时间。（Cv=，Tv=U2Tv=v） t， 4aH 39.某土样内摩擦角?=26，粘聚力c=20kPa。承受1=480kPa，3=150kPa的应力。根据极限平衡条件判断该土样所处状态。 共 19 页 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 40.某挡土墙高4m，墙背直立、光滑，填土面水平。填土的物理力学性质指标为：c=10kPa，?=20?,=19kN/m3。求总被动土压力大小，并绘出被动土压力分布图。 浙江省2008年4月 1地基中粉质粘土层厚6.4m，取土作压缩试验结果如
41、下表所示，土自重压力平均值为75kPa，今考虑在该土层地面上填筑大面积填土，估计会增加荷载85kPa。 (1)求粉质粘土层的压缩系数1-2，并评价土的压缩性； (2)求粉质粘土层的压缩变形量。 2某土样直剪试验结果为：对应于法向应力50kPa、100kPa、200kPa时的抗剪强度分别为25.4kPa、38.8kPa、65.6kPa。 （1）确定该土的抗剪强度指标； （2）当作用在此土中某平面的法向应力为240kPa、剪应力为75.6kPa时，该平面是否会剪切破坏？ 3有一条形基础宽b=2.0m，埋深d=1.5m，地基为粉质粘土=18.0kN/m3，=20，C=8kPa，应用太沙基承载力公式求
42、： （1）地基的极限荷载；（已知Nc=17.6，Nq=7.42，N=5.0） （2）若加大基础宽度b=3.0m，则极限荷载会发生什么变化？ 4某挡土墙墙高H=4.0m，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，重度为18.4kN/m3，内摩擦角为20，墙后填土面上作用有15kPa的连续均布荷载，求作用在挡墙上的被动土压力分布，并画出分布图，并计算作用在挡墙上的被动土压力Ep。 2008年1月 40.如图示土体中水在水位差作用下发生由上向下渗流的情况，已知图中h1=2m，h2=3m，h=1.5m，hw=3.5m，土的饱和重度?sat=21kN/m3，试求a-a平面的总应力，孔隙水压力u及有效应力各
43、为多少？ 共 20 页 工程地质及土力学（自考）计算题库 编辑：罗健巍 41.有一矩形底面的浅基础，基底附加应力po=180kPa，基底下为2m厚的粉质粘土，该土层的天然重度?=18.6kN/m3， 平均压缩模量Es=3.5Mpa，该土层下为密实的粗砂，已知基底中心点下2m深度处的附加应力系数=0.650，若不计密实粗砂的变形，试求该基础的固结沉降Sc。（注：计算时地基仅分一层） 42.某无粘性土，已知其内聚力c=0，现对该土进行三轴压缩试验，在围压3=150kPa下，施加竖向应力增量1=250kPa时试样破坏，试求该土的内摩擦角。 43.对某正常固结饱和粘性土进行三轴固结不排水试验，施加围压
44、为80kPa，测得该土试样在竖向应力增量为180kPa时剪切破坏，此时的孔隙压力u=90kPa，试求此时的孔隙压力系数A值。（提示：u=B3+A（1-3） 七、综合计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 44.一饱和粘性土层，其厚度为4m，该土层下为碎石层，试验测得粘性土层的孔隙比e=0.900，压缩系数a=410-4kPa-1，固结系数Cv=1.610-3cm2/s. （1）如果在粘性土层顶面施加大面积荷载p=200kPa，不计碎石层的变形，试求粘性土层顶面的最终固结沉降量Sc. （2）按双面排水考虑，粘性土层平均固结度达到40%时需要多长时间（天）？ （提示：U60% 45.某挡土墙高为4.0m，已知墙后
