土力學(xué)練習(xí)題習(xí)題一一、填空.土的物理性質(zhì)是土的最基本的工程特性。.土的結(jié)構(gòu)分為單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)和絮凝結(jié)構(gòu)三種。.土的構(gòu)造主要有層理構(gòu)造和裂隙構(gòu)造兩種。.反映土單位體積質(zhì)量（重力）的導(dǎo)出指標(biāo)有浮密度」飽和密度和壬密度。.土的基本指標(biāo)包，括土的密度、土粒相對(duì)密度和土的含水量,在試驗(yàn)室中分別用環(huán)刀法、比重瓶法和烘干法來(lái)測(cè)定。.土的不均勻系數(shù)Ku越大，曲線越平緩，粒徑分布越不均勻。.基底附加壓力求得后,可將其視為作用在地基表面的荷載,然后進(jìn)行地基中的附加應(yīng)力計(jì)算。.土粒比重是土粒的質(zhì)量與同質(zhì)量相同體積純蒸餾水在4℃時(shí)的質(zhì)量之比。用比重瓶方法測(cè)定。.土的密度是質(zhì)量與單位體積之比。二、簡(jiǎn)答.何謂土粒粒組土粒六大粒組劃分標(biāo)準(zhǔn)是什么.在土的三相比例指標(biāo)中，哪些指標(biāo)是直接測(cè)定的其余指標(biāo)如何導(dǎo)出.判斷砂土松密程度有哪些方法三、判斷題TOC\o"1-5"\h\z.土的不均勻系數(shù)越大，表示土粒越不均勻。 （V）.工程上常用不均勻系數(shù)Ku和曲率系數(shù)Kc判斷土的級(jí)配情況。 （V）.級(jí)配分布曲線縱坐標(biāo)上60%、30%、10%對(duì)應(yīng)的粒徑統(tǒng)稱為有效粒徑。 （X）.結(jié)合水沒(méi)有浮力作用但能傳遞靜水壓力。 （X）.級(jí)配良好的土的顆粒應(yīng)該是較均勻的。 （X）.顆粒級(jí)配曲線越平緩,土的粒徑級(jí)配較好。 （V）.相對(duì)密度越大,砂土越松散。 （X）四、計(jì)算1.某粘土的含水量w=%,液限wL=48%、塑限wp=%，要求:.計(jì)算該土的塑性指標(biāo)Ip；.確定該土的名稱；.計(jì)算該土的液性指標(biāo)IL；.按液性指標(biāo)數(shù)確定土的狀態(tài)。角肌I=W一W=48-25.4=22.6巾17;為粘土,W-W36.4一25.4=p= =0.487;為可塑態(tài)lI 22.6

習(xí)題二一、填空.某點(diǎn)在地下水位以下,當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)該點(diǎn)自重應(yīng)力將增加;地下水位上升時(shí)該點(diǎn)自重應(yīng)力將減小。二、判斷題.基底附加壓力是基底壓力的一部分.（V）.地基附加應(yīng)力是引起地基變形與破壞的主要因素.（V）三、簡(jiǎn)答.何謂土的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力兩者沿深度的分布有什么特點(diǎn)答：土的自重應(yīng)力是指由土體本身的有效重力產(chǎn)生的應(yīng)力；附加應(yīng)力：是指由新增外加荷載在地基中產(chǎn)生的應(yīng)力。特點(diǎn)：自重應(yīng)力隨深度的增加而逐漸加大；附加應(yīng)力隨深度的增加面逐漸減小。.計(jì)算土中自重應(yīng)力時(shí)為什么要從天然地面算起答：土中自重應(yīng)力是指由土體本身的有效重力產(chǎn)生的應(yīng)力，研究土的自重應(yīng)力的目的是為了確定土體的初始應(yīng)力狀態(tài)；所以 。.計(jì)算基底壓力有何實(shí)用意義如何計(jì)算中心及偏心荷載作用下的基底壓力答：基底壓力是作用于基礎(chǔ)底面?zhèn)髦恋鼗膯挝幻娣e壓力。基底壓力是計(jì)算附加應(yīng)力以及確定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)；附加應(yīng)力是引起地基變形與破壞的主要因素，因此正確計(jì)算基底壓力有著重要的意義。四、計(jì)算.某構(gòu)筑物基礎(chǔ)如下頁(yè)圖所示,在設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處作用有偏心荷載680部，偏心距和邊緣最大壓力Pmax并1.31m,基礎(chǔ)埋深為2m,底面尺寸為價(jià)［2和邊緣最大壓力Pmax并=680|+沖=125KP，F(xiàn)+GF+G680'+20x24夜4m_2(F+G)_ 2000=0,89]基礎(chǔ)底面max 3ab 3(2-0.89)x2=300.5KPa習(xí)題三一、名詞解釋.有效應(yīng)力：即粒間接觸應(yīng)力，由土骨架所傳遞的壓力。.孔隙水壓力：土體中由孔隙水所傳遞的壓力。.有效應(yīng)力原理：飽和土體的有效應(yīng)力原理就是土體中的總應(yīng)力在任一時(shí)刻有效應(yīng)力和孔隙水壓力之和始終應(yīng)等于飽和土體中的總應(yīng)力。.土的壓縮模量：又稱側(cè)限變形模量，土體在側(cè)限條件下豎向壓應(yīng)力與豎向總應(yīng)變之比。.固結(jié)度：指地基在固結(jié)過(guò)程中任一時(shí)刻的固結(jié)沉降量與其最終沉降量之比。二、簡(jiǎn)答.有效應(yīng)力與孔隙水壓力的物理概念是什么在固結(jié)過(guò)程中兩者是怎樣變化的.什么是固結(jié)度如何運(yùn)用固結(jié)度確定固結(jié)時(shí)間.計(jì)算沉降的分層總和法與規(guī)范法有何異同試從基本假定，分層厚度，采用指標(biāo)，計(jì)算深度和數(shù)值修正加以比較。.壓縮系數(shù)a的物理意義是什么怎樣用a-判別土的壓縮性質(zhì)。.壓縮模量Es和變形模量Eo的物理意義是什么它們是如何確定的三、填空 S °.總應(yīng)力不變的情況下，孔隙水壓力等于總應(yīng)力與有效應(yīng)力之差。.地基的壓縮變形是附加應(yīng)力引起的;地下水位永久性下降,也能引起建筑物的沉降。.室內(nèi)壓縮試驗(yàn)時(shí),土樣是在完全側(cè)限情況下受壓,通過(guò)試驗(yàn)可測(cè)得壓縮系數(shù)、壓縮模量和變形模量壓縮性指標(biāo)。.實(shí)驗(yàn)室中測(cè)定原狀土的壓縮性的方法是做壓縮實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將取土環(huán)刀內(nèi)的原狀土樣放置在一個(gè)厚壁鋼圈做成的容器中，上下面加透水石，以便土樣中水的排出,然后通過(guò)加荷板向試樣施加壓力，使土樣壓縮。有時(shí)稱這種壓縮實(shí)驗(yàn)為側(cè)向壓縮實(shí)驗(yàn)。.計(jì)算基礎(chǔ)沉降時(shí)是以基底中心點(diǎn)以下土中附加應(yīng)力為代表值.在分層總和法中,地基壓縮層厚度的下限取地基的附加應(yīng)力等于或小于自重應(yīng)力的20%(軟土為10%)土層處。.工業(yè)與民用建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范所推薦的地基最終沉降量值的計(jì)算方法是一種簡(jiǎn)化的分層總和法.AS,<0.0252AS'.按規(guī)范法計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降時(shí),其壓縮層厚度Zn應(yīng)滿足n『i..地基的沉降是由附加應(yīng)力引起的..固結(jié)度是指土層中孔隙水壓力向有效應(yīng)力轉(zhuǎn)移的過(guò)程。四、計(jì)算1.一塊飽和粘性土樣的原始高度為20mm,試樣面積為3X103mm2,在固結(jié)儀中做壓縮試驗(yàn)。土樣與環(huán)刀的總重為X10-2N,環(huán)刀重X10-2N。當(dāng)壓力P1=100kPa增加到P?=200kPa時(shí)，土樣變形穩(wěn)定后的高度相應(yīng)地由19.31mm減小為18.76mm。試驗(yàn)結(jié)束后烘干土樣，稱得干土重為X10-2N。試計(jì)算及回答：⑴與匕及以相對(duì)應(yīng)的孔隙比q及e2;(2)該土的壓縮系數(shù)a1-2；(3)評(píng)價(jià)該土高、中還是低壓縮性。解：V=mW.=22.2X10-2=22.65cm3;V=60-22.65=37.35cm3w9.8 9.8x10一3 '5

=0.50722.65=0.606;e=e——(1+e)=0.551;同理=0.50737.35 i0H0 20a=e^2~=0.44MPa-1；屬于中等壓縮性土12p-p2 12.某工程矩形基礎(chǔ)長(zhǎng)3.6m、寬2.0m,埋深d=1.0m。上部結(jié)構(gòu)物的荷載F=900KN。地基土為均質(zhì)的粉質(zhì)粘土，Y=16KN/m3,e1=，a=。試用規(guī)范GBJ-89提出的方法計(jì)算基礎(chǔ)中心點(diǎn)的最終沉降量。解：1、求基底壓力和基底附加壓力?F+G 900+20x3.6x2.0x1.03.6x2.0P= = =3.6x2.0P=P-Yd=145-16x1=129KPa02、確定沉降計(jì)算深度Z=b(2.5-0.4lnb)=2(2.5-0.5ln2)?4.5m3、沉降計(jì)算①求a=01229(使用角點(diǎn)法，注意分塊，查表求得)1+e1+1「TOC\o"1-5"\h\zE= 1= =5sa0.4z 4.5S'=apz-=0.1229x4x129x-=57.07mm0也 4.5 _5 _②Z的校核AS'=4x129x—x(4.5x0.1229-4.2x0.1289)=1.2mmn n 51.2/57.07=0.021<0.0254、確定沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)中s①：，值的確定E=1.2③基礎(chǔ)最終沉降量的計(jì)算S=W￡As.=1.2x57.07=68.48mm習(xí)題四一、名詞解釋.地基承載力：指使地基發(fā)生剪切破壞失去整體穩(wěn)定時(shí)的基底壓力，是地基所能承受的基底壓力極限值。.土的抗剪強(qiáng)度：土體抵抗剪切破壞的極限能力。二、簡(jiǎn)答：.三軸剪切試驗(yàn)的三種試驗(yàn)方法各適用于何種情況對(duì)于一級(jí)建筑物地基應(yīng)采用何種儀器對(duì)飽和軟粘土應(yīng)采用何種試驗(yàn)方法.根據(jù)剪切前固結(jié)程度，排水條件及加荷快慢將直剪試驗(yàn)和三軸試驗(yàn)分為哪幾種各適用哪些情況.試述整體剪切破壞各階段土中應(yīng)力、變形及P-S曲線的變化情況.何謂土的極限平衡狀態(tài)和極限平衡條件答：當(dāng)土中某點(diǎn)任一方向的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，稱該點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)。土的極限平衡條件即是T=Tf時(shí)的應(yīng)力間關(guān)系。.砂土與粘性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式有何不同同一土樣的抗剪強(qiáng)度是不是一個(gè)定值為什

答：砂土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式為：t=otan中f粘性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式為：tf=c+0tan中對(duì)于無(wú)粘性土，其抗剪強(qiáng)度僅僅是粒間的磨擦力，而對(duì)于粘性土，其抗剪強(qiáng)度由粘聚力和磨擦力兩部分組成。同一土樣的抗剪強(qiáng)度不是一個(gè)定值，因?yàn)閹?kù)侖抗剪強(qiáng)度定律表明，土的抗剪強(qiáng)度是剪切面上的法向總應(yīng)力的線性函數(shù)。.土中發(fā)生剪切破壞面是不是剪應(yīng)力的最大面在什么情況下，剪切破壞面與最大剪應(yīng)力面是一致的剪切破壞面與大主應(yīng)力作用面呈什么角度三.計(jì)算求1.已知地基中某點(diǎn)受到大主應(yīng)力。1=500KPa,小主應(yīng)力j=180KPa,其內(nèi)磨擦角為36°,求該點(diǎn)的最大剪應(yīng)力是多少最大剪應(yīng)力面上的法向應(yīng)力為多少此點(diǎn)是否已達(dá)到極限平衡狀態(tài)為什么如果此點(diǎn)未達(dá)到極限平衡,令大主應(yīng)力不變,而改變小主應(yīng)力，使該點(diǎn)達(dá)到極限平衡狀態(tài)，這時(shí)小主應(yīng)力應(yīng)為多少TOC\o"1-5"\h\z_ _ _ 1_ _解：t=(o-o)sina=t =(0-0)=160KPa1 3 max2 1 311 10=_(O+0)+(0-0)cosa=_(O+0)=340KPa213213 2 1 30=0tan2（45--）=129.81KPa>180KPa;故不平衡3f 1 2習(xí)題五一、填空.影響擋土墻土壓力大小的最主要因素是擋土墻位移量和位移方向.朗金土壓力理論的假設(shè)是墻為剛體、墻背豎直、光滑和填土面水平.當(dāng)墻后填土處于主動(dòng)朗金狀態(tài)時(shí)，破裂面與水平面的夾角是面45。+（P/2 .當(dāng)處于被動(dòng)朗金狀態(tài)時(shí)斜截面上的正應(yīng)力破裂面與水平面的角是 45。-中/2.朗金的主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka的表達(dá)式tg2（45。-中/2）,被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp的表達(dá)式是g2（450+9/2）.朗金土壓力理論是根據(jù)土的極限平衡條件得出的土壓力計(jì)算方法;庫(kù)侖土壓力理論是從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計(jì)算理論.擋土墻設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括墻型選擇、穩(wěn)定性驗(yàn)算、地基承載力驗(yàn)算、墻身材料強(qiáng)度驗(yàn)算及構(gòu)造要求和措施..考慮墻背與土之間存在摩擦力時(shí)，計(jì)算將會(huì)使主動(dòng)土壓力減小被動(dòng)土壓力增增增_大.在朗金土壓力理論中,當(dāng)提高墻后填土的質(zhì)量，使Q、C增加時(shí),將會(huì)使主動(dòng)土壓力減小被動(dòng)土壓力增加.二、選擇填空.當(dāng)外界條件相同時(shí)主動(dòng)土壓力B被動(dòng)土壓力；主動(dòng)土壓力B靜止土壓力；被動(dòng)土壓力_A靜止土壓力。A:大于；B:小于； C:等于； D:無(wú)法判斷.在墻型和墻后填土相同的情況下,如墻高增大為原來(lái)的兩倍，那么其主動(dòng)土壓力增大為原來(lái)的___C 倍.A:一倍B:二倍C:四倍 D:無(wú)法判斷.砂土土坡的坡角最大最大只能__C____內(nèi)摩擦角時(shí),土坡才可以穩(wěn)定（處于極限平衡狀態(tài)）A:大于； B:小于； C:等于； D:無(wú)法判斷.庫(kù)倫公式只適用無(wú)粘性土，在工程實(shí)際中，對(duì)干粘性土，常把粘聚力視為零而將A增大.A:土的內(nèi)摩擦角0 B:填土面的坡度角BC:墻背傾斜角a D:填土高度三、簡(jiǎn)答.土壓力有哪幾種影響土壓力的各種因素中最主要的因素是什么答：靜止土壓力、主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力三種。最主要的因素是擋土墻的位移量和位移方向。.試闡述主動(dòng)，靜止、被動(dòng)土壓力的定義和產(chǎn)生的條件，并比較三者的數(shù)值大小。.朗肯土壓力理論的假定和適用條件是什么利用朗肯理論如何計(jì)算主動(dòng)、被動(dòng)土壓力.簡(jiǎn)述擋土墻上的土壓力與擋土墻位移的關(guān)系.什么是簡(jiǎn)單土坡答：指土坡的頂面和底面都是水平面，并伸至無(wú)窮遠(yuǎn)，土坡由均質(zhì)土組成。四、計(jì)算1.某擋土墻高5m,墻背垂直光滑，墻后填土面水平，填土的粘聚力C=11KPa,內(nèi)摩擦角0=22°,重度丫=18kN/m3,試作出墻背主動(dòng)土壓力（強(qiáng)度）分布圖形和主動(dòng)土壓力的合力。解：K=tg2（45—/'）=0.455一 2cP=lz—2c獸=26.1Kpa;z0=^-k==1.81ma1 _一一.h-z E=—x26.1x52=41.63KN/m;zo=1.06ma2 3.對(duì)上題的擋土墻，如取附圖所示的毛石砌體截面，砌體重度為22kN/m,擋土墻下方為堅(jiān)硬粘性土，摩擦系數(shù)U=。試對(duì)該擋土墻進(jìn)行抗滑動(dòng)和抗傾覆驗(yàn)算。

AL"1一解：G=yx4.6x0.5=50.6KN/m;G=—”1.2x4.6=60.72AL"1一解：G=yx4.6x0.5=50.6KN/m;G=—”1.2x4.6=60.72KN/m1 2 2ylG3=yx1.9x0.4=16.72KN/m;f=四乙G=57.62KN/m1.2M1=G1x(1.9一0.25)=83.49KN?m;M2=G2x(1.4一=)=60.72KN?mM3=G3x1.9/2=15.88KN?m;XM=160.19KN?m5一1.81=3.62>1.5;K=f=1.38>1.3

sEa3.擋土墻高7m,墻背直立、光滑，墻后填土面水平，填土面上有均布荷載q=20kPa,填土情況見(jiàn)附圖。試計(jì)算主動(dòng)土壓力合力的大小和作用點(diǎn)及作出墻背主動(dòng)土壓力分布圖。G!=12kPa&t=19