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土力学期末考试复习模拟题
土力学习题
一、单选题(答错一题,倒扣一分),以下选项中仅有一项正确(每题2分)
1.土的含水量
的正确定义为:
a.
b.
c.
d.
2.缩限是指:
a.可塑状态转到流动状态的界限含水量
b.半固态转到可塑状态的界限含水量
c.固态转到半固态的界限含水量
d.土体呈收缩状态的界限含水量
3.以
表示主动土压力,
表示被动土压力,
表示静止土压力,以下三者之间的大小排序哪个是正确的?
a.
b.
c.
d.
4.以u表示孔隙压力,
表示总应力,
表示有效应力。
在加荷的一瞬间,土中的孔隙压力为:
a.
b.
c.
d.
5.饱和粘性土固结不排水试验时,试样在
作用下充分排水固结,
,在不排水条件下施加偏应力剪切时,试样中的孔隙水压力随偏应力的增加而不断变化。
对下列哪一类型土孔隙水压力会转化为负值?
a.正常固结土b.强超固结土
c.欠固结土d.弱超固结土
二、多选题,以下题目有多个选项,多选或少选均属答错。
(每题3分)
1.通常称的软土,应有下列哪些特征:
a.含水量较高b.结构性较强
c.抗剪强度较高d.压缩性较低
2.太沙基一维固结理论,包含以下哪几条假设:
a.外荷是缓慢施加的b.渗透系数
不变
c.土是完全饱和的d.孔隙水是不可压缩的
3.建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏,其主要的型式有:
a.整体剪切破坏b.基础的材料破坏
c.冲剪破坏d.介于整体与冲剪之间的破坏
4.毕肖普(Bishop)条分法是分析粘性土坡稳定性的方法之一。
试问其假设条件包含以下哪几条?
a.将土条取为隔离体。
b.假定土条两边竖直面上的法向力和切向的合力相等,且作用方向在同一直线上。
c.土条满足静力平衡条件。
d.作用在土条上的力是超静定的。
5.由于承台、桩、土相互作用,其基桩的承载力和沉降性状往往与相同地质条件和设置方法的同样单桩有显著差别,这种现象称为群桩效应。
试问下列影响群桩效应的影响因素哪些是对的?
a.桩间距b.桩长
c.承台下土体的特征d.组成桩身的材料
三、叙述题:
(评分以答对要点为准)
1.试述地基、基础与上部结构相互作用的机理。
(5分)
2.试全面比较朗肯理论与库仑理论的差异。
(10分)
3.请列出分层总和法计算沉降的步骤。
(5分)
4.试分析影响饱和粘性土的强度的主要因素,并进行讨论。
(15分)
四、计算题
1.天然状态下的土样,孔隙比
=0.8,天然含水量
=25%,土粒相对密度
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,它的含水量是多少?
并求出饱和重度。
(重力加速度
)(10分)
2.如图所示基础基底尺寸为
,集中外荷载
,试求基底平均压力
,绘出沿偏心方向的基底压力分布图。
(10分)
3.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。
(5分)
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)。
(15分)
土力学与地基基础(模拟3)及答案
一、不定项选择题(每题3分,共24分)
1.根据地质作用的能量来源的不同,可分为(AB )。
A.内动力地质作用C.风化作用B.外动力地质作用D.沉积作用
2.土样的含水量试验的烘烤温度为( C )
A.80~90度 B.90~95度 C.105~110度 D.100度左右
3.在工程上,岩石是按什么进行分类( D)。
A.成因和风化程度C.成因B.坚固性和成因D.坚固性和风化程度
4.土体具有压缩性的主要原因是( B )。
A.主要是由土颗粒的压缩引起的;B.主要是由孔隙的减少引起的;
C.主要是因为水被压缩引起的;D.土体本身压缩模量较小引起的
5.浅海区的范围(C )。
A.水深约200-1,000m,宽度约100-200km C.水深约0-200m,宽度约100-200km
B.水深约0-100m,宽度约100-200km D.水深约100-1,000m,宽度约100-200km
6.土的结构性强弱可用( B )反映。
A.饱和度 B.灵敏度 C.粘聚力 D.相对密实度
7.摩擦桩的传力机理为( C )
A.荷载全部通过桩身侧面传到桩周土层 B.荷载全部传到桩底端下的土层
C.大部分荷载传给桩周土层,小部分传给桩端下的土层D.大部分荷载传给桩端下的土层,小部分传给桩周土层
8.渗流的渗透力也称动水力,其数值( A )
A.与水头梯度成正比 B.与横截面积成正比
C.与流速成反比 D.与渗透系数成正
一、选择题(每题3分,共24分)
1.用“环刀法”测定(A )。
A.土的天然密度 B.土的浮密度 C.土的饱和密度 D.土的干密度
2.风化作用包含着外力对原岩发生的哪两种作用(C)
A.机械破碎和风化作用; B.沉积作用和化学变化;
C.机械破碎和化学变化;D.搬运作用和化学变化
3.在基底下深度相同的条件下,条形基础端部中点的附加应力是条形基础中央部位的( C )。
A.一半 B.一倍 C.二倍 D.四倍
4.最宜采用桩基础的地基土质情况为(A )
A.地基上部软弱而下部不太深处埋藏有坚实地层时 B.地基有过大沉降时 C.软弱地基 D.淤泥质土
5.设砂土地基中某点的大主应力σ1=400kPa,小主应力σ3=200kPa,砂土的粘聚力c=0,试判断该点破坏时砂土的内摩擦角φ=(D )。
A.22°28′ B.21°28′ C.20°28′ D.19°28′
6.根据现场触探试验测定的物理力学指标从规范承载力表直接查得地基承载力为(A)
A.基本值;B.标准值;C.设计值;D.极限值
7.计算竖向固结时间因数,双面排水情况,H取压缩土层厚度( B )
A3倍;B0.5倍;C1倍;D2倍
8.土力学是研究土与结构物相互作用等规律的一门力学分支,主要研究土的(ABCD)
A.应力;B.变形;C.强度;D.稳定
一、选择题(3分×8=24分)
1.在长为10cm,面积8cm²的圆筒内装满砂土。
经测定,粉砂的比重为2.65,e=0.900,筒下端与管相连,管内水位高出筒5cm(固定不变),水流自下而上通过试样后可溢流出去。
试求,1.动水压力的大小,判断是否会产生流砂现象;2.临界水头梯度值。
(B )。
A.9.6kN/m³,会,0.80 C.14.7kN/m³,不会,0.87 B.4.9kN/m³,不会,0.87 D.9.8kN/m³,会,0.80
2.若建筑物施工速度较快,而地基土的透水性和排水条件不良时,可采用(A )或(B )的结果。
A三轴仪不固结不排水试验 B直剪仪快剪试验 C三轴仪固结排水试验 D直剪仪慢剪试验
3.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( D )
A.有效重度 B.土粒相对密度 C.饱和重度 D.干重度
4.朗肯理论使用条件(. ABC )。
A.挡土墙的墙背光滑 B.挡土墙的墙背竖直 C.挡土墙后填土表面水平
D.挡土墙的墙背粗糙E.挡土墙的墙背倾斜
5.在地基固结过程中,外荷载引起的孔隙水压力逐渐转化为有效应力,土的体积也( B )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.与之无关 D.不变
6.地基发生整体滑动破坏时,作用在基底的压力一定大于( C )
A.临塑荷载 B.临界荷载 C.极限荷载 D.地基承载力
7.影响土压力大小的最主要因素是(A )
A挡土墙的位移方向和位移量的大小 B挡土墙的形状
C挡土墙后填土的性质
8.衡量土的粒径级配是否良好,常用(A)指标判定。
A、不均匀系数 B、含水量C、标贯击数D、内摩擦角
二、简答题(第1题14分,第2题6分,第3题6分,共26分)
1.一般情况下,宜避开工程地质条件恶劣的地区或地段有哪些?
答:
不良地质现象发育且对建筑物构成直接危害或潜在威胁的场地;设计地震烈度为8度或9度的发震断裂带;受洪水威胁或地下水的不利影响严重的场地;在可开采的地下矿床或矿区的未稳定采空区上的场地。
2.简述变形模量与压缩模量的关系。
答:
试验条件不同:
土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值;而土的压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。
二者同为土的压缩性指标,在理论上是完全可以相互换算的。
3.影响饱和土液化的主要因素有哪些?
1.三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为哪几种试验方法?
工程应用时,如何根据地基土排水条件的不同,选择土的抗剪强度指标?
答:
三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。
工程应用时,当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时,可选用不固结不排水剪切试验指标;当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时,可选用固结排水剪切试验指标;当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时,可选用固结不排水剪切试验指标。
2地基最终沉降量通常是由哪三部分组成?
答:
瞬时沉降;次固结沉降;固结沉降。
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?
答:
朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑,墙后填土表面水平且延伸到无限远处,适用于粘性土和无粘性土。
库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面,滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面所夹的土体所组成,墙后填土为砂土。
适用于各类工程形成的不同的挡土墙,应用面较广,但只适用于填土为无粘性土的情况
1.请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素?
答:
确定基础埋置深度应综合考虑以下因素:
(1)上部结构情况:
如建筑物的用途、结构类型及荷载的大小和性质;
(2)工程地质和水文地质条件:
如地基土的分布情况和物理力学性质;(3)当地冻结深度及河流的冲刷深度;(4)建筑场地的环境条件。
2.简述影响重锤夯实效果的因素。
答:
锤重、落距;锤顶的直径;夯击的遍数;夯实土的种类;夯实土的含水量。
3.固结沉降是指什么?
答:
地基受荷后产生的附加应力,使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降,通常这部分沉降是地基沉降的主要部分。
三、土力学计算题(每题10分,共50分)
1.从干土样中称取1,000g的试样,经标准筛充分过筛后称得各级筛上留下来的土粒质量如下表1-1所示。
试求土中各粒组的质量的百分含量,与小于各级筛孔径的质量累积百分含量。
表1-1筛分析试验结果
筛孔径(mm)
2.0
1.0
0.5
0.25
0.075
底盘
各级筛上的土粒质量(g)
100
100
250
350
100
100
解:
每粒组质量百分含量:
砾石组为10%、粗砂组为35%、中砂组为35%、细砂组为10%、细粒组为10%
小于各级筛孔径的质量累积百分含量
筛孔径(mm)
2.0
1.0
0.5
0.25
0.075
小于该筛孔径的土的质量累积百分含量(%)
90
80
55
20
10
各粒组的质量的百分含量
粒组
>2.0
2.0-1.0
1.0-0.5
0.5-0.25
0.25-0.075
<0.0075
各粒组的质量的百分含量%
10
10
25
35
10
10
2.设有一饱和软土层,厚度为16m,其下卧层为透水性良好的砂砾石层。
现在此软土层中打砂井贯穿至砂砾石层,砂井的直径dw为0.3m,砂井的间距lc=2.5m,以梅花形布置,经勘探试验得到,竖向固结系数Cv=1.5×10cm²/sec,水平向固结系数为CH=2.94×10 cm²/sec。
试求在大面积均布荷载P=120kPa的作用下,历时90天的固结度。
若最终荷载为200kPa,则对最终荷载而言,此时的固结度应是多少?
解:
3.一墙下条形基础底宽1.5m,埋深1.5m,承重墙传来的中心竖向荷载为
解:
条形基础的基底压力为Kpa
基底附加压力为Kpa
基底附加应力为Kpa
(0.55为地基附加应力系数,可由教材第97页公式(3.36)求出,或查表3.5得到)
4.某饱和粘土的有效内摩擦角为30°,有效内聚力为12kPa,取该土样作固结不排水剪切试验,测得土样破坏时σ3=260kPa,σ1-σ3=135kPa,求该土样破坏时的孔隙水压力。
解:
根据有效应力原理和极限平衡条件可
破坏时孔隙水压力为213kPa
5.从甲、乙两地土层中各取出土样进行试验,液限ωL=40%,塑限ωp=25%,但甲地的天然含水量ω=45%,而乙地的ω=20%,是求甲、乙两地的地基土的液性指数IL各是多少?
判断其状态,哪一个地基的土较好?
解:
液性指数:
粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比,用符号表示,即:
所以甲地的地基土的液性指数IL为1.33>1流动
乙地的地基土的液性指数IL为-0.33<0坚硬
相比之下乙地的地基土较好
1.某条形基础,底宽2.0m,埋置深度d=1.0m承受铅直均布荷载250kPa,基底以上土的重度为18.5kN/m3,地下水齐平基底,饱和重度为20kN/m3,地基土强度指标C=10kPa,φ=25°,试用太沙基极限承载力公式(安全系数K=2)来判断地基是否稳定。
解:
.Pu=496kpa,[R]=248kpa<250kpa,不稳定。
2.饱和粘土层厚10m,γ=18.9kN/m3,其下为砂土,厚4m,砂土层中承压水,已知粘土层底A点的水头高为5m。
若在粘土层开挖基坑,试求基坑的允许开挖深度H。
解:
以A点的σˊ=0为基坑开挖的极限状态
A点总应力、孔隙水压力分别为:
σ=γ·(10-H)=18.9×(10-H)
u=γ1·5=9.81×5=49.05kPa
由σˊ=σ-u=0,得:
18.9×(10-H)-49.05=0
H=7.40m
3.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,土粒的比重为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,问碾压时应洒多少水?
填土的孔隙比是多少?
解:
填土的孔隙比 (由填土前后土粒的质量/重度是不变的可以得到此式)
由孔隙变化前后,土粒体积应相等有
(为开挖土的体积,为坑体积) m³
又因为 (为水的重量,土粒的重量)
可以得到kN kN
设需洒水kN,则有
可得kN
4.粘性土的抗剪强度指标分别为C=11.5kPa,φ=28°,问当某土样所受小主应力σ3=44.3kPa,要保证土样不被剪坏,大主应力σ1应满足何种条件?
解:
若使土体达到极限平衡状态,根据极限平衡条件可得出σ1为:
σ1=σ3tg2(45°+φ/2)+2c·tg(45°+φ/2)
=44.3tg2(45°+28°/2)+2·11.5·tg(45°+28°/2)=160.98kpa
因此,要保证土样不被剪坏,大主应力σ1应小于160.98kpa。
5.已知一挡土墙,墙背竖直光滑,墙后填土面水平,土的C=0,φ=25°,
解:
(1)p0=K0γh=(1-sin25°)×18×4=41.6kP
(2)pa=γhtan2(45°-φ/2)-2Ctan(45°-φ/2)
=18×4×tan232.5°=29.2kP
(3)pP=γhtan2(45°+φ/2)+2Ctan(45°+φ/2)
=18×4×tan257.5°=177.4kP
1.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?
解:
干重度 KN/m³
重度 KN/m³
饱和度
2.建于粉土地基上的地下室底板宽度b=10rn,长度l=20m,埋深d=3m,作用于基底的中心荷载设计值F=21.96MN,粉土的相对密度(比重)ds=2.67,孔隙比e=0.815,不固结不排水抗剪强度cu=17.6kPa。
地下水位距地面2m,水位以上土的重度γ0=18kN/m³。
试根据所给资料以所有可能的方法确定地基承载力设计值,并验算基底面积是否足够。
(按魏锡克公式计算承载力时安全系数取1.8)。
解:
fu≈fv=100kPa,足够
3..有一条形基础宽B=2.5m,埋深D=1.0m,粘土容重γ=18kN/m3,γsat=20kN/m3,=26°,C=10kN/m2,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承载力。
(NC=22.25,ND=11.85,Nγ=12.54),
解:
(1)地下水位较深;
解:
(1)极限荷载Pu=C·Nc+γ·D·ND+γ·B·Nγ/2
=10×22.25+18×1×11.85+18×2.5×12.54/2=717.95kPa
承载力f=Pu/k=717.95/2.5=287.18kPa
(2)极限荷载Pu=C·Nc+γ·D·ND+(γsat-10)·B·Nγ/2
=10×22.25+18×1×11.85+(20-10)×2.5×12.54/2=592.55kPa
承载力f=Pu/k=592.55/2.5=237.02kPa
4.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
解:
(1)Ka=tg2(45°—φ/2)=0.33 4.95
pa0=Ka×q=0.33×15=4.95kPa
pa1=Ka×(γh+q)=0.33×(19×5+15)=36.3kPa
Ea=(pa0+pa1)/2×h=(4.95+36.3)/2×5=103.1kN/m
土压力强度分布图为:
36.3
(2)Kp=tg2(45°+φ/2)=3
pp0=Kp×q=3×15=45kPa
pp1=Kp×(γh+q)=3×(19×5+15)=330kPa
Ep=(pp0+pp1)/2×h=(45+330)/2×5=937.5kN/m
土压力强度分布
5.某土层物理力学性质指标如下图,粉质粘土:
;砂质粘土:
,地下水在天然地面下1m位置。
试计算土在a、b、c和d处的自重应力。
解:
a点σcz=0kpa b点σcz=18.6kpa c点 σcz=27.4kpa d点σcz=52.6kpa
土力学与地基基础试题及答案(模拟2)
一、判断题:
下列陈述是否正确,正确打√,错误打×。
1.土的不均匀系数越小,土粒越均匀。
(√)
2.土的饱和度不能大于100%。
(√)
3.随深度增加,土的附加应力越来越小。
(√)
4.当土中孔隙完全被气体充填时,称为饱和土。
(×)
5.土的质量密度与土的比重为同一概念。
(×)
6.附加应力指建筑物荷载通过基础传给地基在接触面上的应力。
(×)
7.当e=0时,基底应力为三角形分布。
(×)
8.土的压缩变形主要是土中孔隙内的气体和水被挤出而产生的。
(√)
9.在计算地基变形深度时考虑地层情况,需要分层。
(√)
10.在荷载作用下,地基中只会产生附加应力,不会产生剪力。
(×)
二、名词解释
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。
三、简答
1、简述土的压缩性及工程意义
答:
建筑物的荷载通过基础要全部传递到地基土上,在地基中引起附加应力。
同其他任何材料——样,在附加应力作用下,地基土要产生附加变形,这种变形一般包括体积变形和形状变形(畸变),我们把这种在外力作用下土体积缩小的特性称为土的压缩性。
众所周知,土体是由固体颗粒、水和气体组成的三相体。
在工程上一般压力(100-600kPa)作用下,土颗粒的体积变化不及全部土体积变化的1/400,可不予考虑,而土中水和气体具有流动性,在外力作用下会沿着土中孔隙排出或向远处扩散,同时存在于细颗粒土中的封闭气泡具有可压缩性,从而引起土体积减小而发生压缩变形。
由于土中水和气体的排出或扩散需要时间,我们把土在荷载作用卜孔隙水压力消散、有效应力增长、土体积变形随时间发展的过程称为土的固结。
对于透水性较大的碎石土、砂土等粗颗粒土体,在荷载作用下土中水和气体很快排出了,其固结过程在很短的时间内就可结束。
相反地,对于黏性土等细颗粒土体,其透水性差,在荷载作
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