土力學》清華大學土力學1第一章土的物理性質一思考題什么是土的靈敏度？靈敏度反映土的什么性質？如何測定土的靈敏度？粗粒土與細粒土如何區分？什么叫做粒徑級配累積曲線，曲線上一點代表什么意思？土中水分幾種類型？各有什么特點？與土的狀態什么關系？如果試驗結果表明某天然砂層的相對密度Dr>l，這是否有可能，為什么？什么是粘性土的最優含水量？它與擊實能有什么關系？什么叫土的液性指數？如果試驗結果表明某天然粘土層的液性指數大于1，但該土并不呈流動狀態而仍有一定的強度，這是否可能，為什么？片架結構和片堆結構性質有何不同？已知某粘土層的天然含水量值，能否判斷該土的軟硬程度，為什么？二習題.有一土體，測定的天然密度為p=1.85g/cm3，含水量為?=14%，土顆粒的比重為Gs=2.67。計算其孔隙比e。?在某土層中用體積為72cm3的環刀取樣。經測定，土樣質量為129.1g，烘干后土樣質量為121.5g，土粒比重為2.7，求該土樣的含水量、濕容重、飽和容重、干容重和浮容重，并比較該土在各種情況下的容重值有何區別？3.飽和土孔隙比為0.7，比重為2.72。用三相草圖計算干容重、飽和容重和浮容重。并求當該土的飽和度變為75％時的容重和含水量。.有一濕土樣質量為200g，已知含水量為15%,要制備含水量為20%的土樣需加多少水？?某料場的天然含水量w=22%,Gs=2.70，土的壓密標準為pd=1.7g/cm3，為避免過度碾壓而產生剪切破壞,壓密土的飽和度不宜超過0.85。問該料場的土料是否適合筑壩,如果不適合應采用什么措施？.8度地震區要求砂壓到相對密度達0.7以上，經試驗某料場砂的最大干密度為1.96g/cm3,最小干密度為1.46g/cm3，問這類砂碾壓到多大的干密度才能滿足抗震的要求？（砂的比重為2.65）.裝在環刀內的飽和土樣加垂直壓力后高度自2.0cm壓縮至1.95cm，取出土樣測得其含水量為28%,已知土粒比重為2.7,求壓縮前土的孔隙比？第二章土的滲透性一思考題1．舉例說明流土發生的現象和原因，并說明工程上如何防止流土的發生。2．任何一種土只要滲透坡降足夠大，就可以發生流土和管涌，這種說法是否正確？為什么？3．說明達西定律的意義及其應用范圍。4．邊界已定的均質地基中,流網形狀與土的滲透系數有關嗎？為什么？二習題.圖2.1中三層土的飽和容重都是20kN/m.圖2.2所示的基坑底面積為20x10m2，土層滲透系數k=1.5x10-6cm/s,Y=20.0kN/m:(1)求基坑下土層A、B、C三點的測壓管水頭h、h，:和h.圖2.2所示的基坑底面積為20x10m2，土層滲透系數k=1.5x10-6cm/s,Y=20.0kN/m:(1)求基坑下土層A、B、C三點的測壓管水頭h、h，:和h一和單位滲透力j,、和j°；⑵求A、B、C三點的總應力b、G.:和◎一、孔隙水壓力u、u，:和u一以及有效應力b；、b＞和b》，繪出總應力、孔隙水壓力和有效應力沿深度的分布圖，并在分布圖上注明相應的數值；如果忽略基坑周邊水的入滲，為保持水深為0m時所需的單位時間抽水量q為多少？在各界面處的測管水頭為多少？(以上層土頂面為基準)；問水頭差H增加到多大時會發生流土？在何處發生流土？C圖2.1CC圖2.1Cm-5m-5>mJ2,m0粉質粘土Jbm4r砂土圖2.2?畫出圖2.3中土樣（A-B段）的壓強水頭、位置水頭和總水頭沿高程的分布。（設A點的高程為位置水頭的零點高程）V■10mBrA4m!5m圖2.3第三章土中的應力一思考題1．說明飽和土體的有效應力原理。2．在常規三軸儀上用密砂和松砂分別進行三軸固結排水試驗和三軸固結不排水試驗，得到偏差應力31-◎3)體積應變￡V、孔隙水壓力u與軸向應變￡1的關系曲線如圖3.1⑻、(b)所示。試判斷(a)、(b)兩組試驗中哪一組是排水試驗？哪一組是不排水試驗？并對試驗曲線1、2、3和4的走勢作出解釋。圖3.13．角點下某一深度處附加應力是否等于中點下同一深度處附加應力的1/4，為什么？4．有效應力原理的要點是什么？并作圖3.2所示土層中的豎向有效應力沿深度的分布。5．抽用地下水的地區往往會產生地面下沉現象，為什么？6．自重應力的作用方向一定是豎直的嗎，為什么？7．已知一淺基礎上作用一集中荷載，如何計算其在地基中產生的附加應力？分析在計算過程中會出現哪些誤差？8．土體中常見的應力狀態有哪幾種？試舉例說明。9．角點法的基本原理是什么？什么情況下才可以用？二習題1.分飽和的試樣在不排水條件下施加圍壓G3=100kN/m2，測得孔壓系數B=0.7，求u和L?33若立即再施加山=50kN/m2，Ac=150kN/m2，測得孔壓系數A為0.5,求試樣的g3、u313和c'。12.有一均質地基，如圖3.4所示，該地基土的土粒比重Gs=2.70，水上天然密度p=1.8g/cm3，水下的含水量①=26%。已知M點的側壓力系數（側限應力狀態時，水平向和豎直向有效應力之比，即c:J）K0=0.6。在地基上施加一條形均布荷載p=100kPa，已知M點豎直方向z的附加應力系數Ks=0.5，該點水平方向的附加應力c=0.3c，孔壓系數A=0.4。求：（1）zxz加荷瞬間（假定荷載在t=0時瞬時加上的）M點的總應力、孔隙水壓力和有效應力;（2）土層完全固結以后M點的總應力、孔隙水壓力和有效應力。圖3.4.某土試樣在不排水條件下施加圍壓c3=100kN/m2，測得孔壓系數B=0.6。若立即再施加Ac=50kN/m2,Ac=150kN/m2，測得孔壓系數A為0.5。31求：1）判斷土樣的狀態和特性;

2）計算試樣的冬、u和c1。4．一粘土層厚4米，位于厚各4米的兩層砂之間，水位在地面下2米，下層砂層含承壓水，測壓管水面如圖3.5所示。已知粘土的飽和密度是2.04g/cm3，砂的飽和密度是1.94g/cm3,水位以上砂的密度為1.68g/cm3。求：（1）不考慮毛細管升高，繪出整個土層的有效豎直應力分布（2）若毛細管升高1.5米，繪出整個土層的有效豎直應力分布。2m4m4m粘土p=1.68g/cm34m4m粘土p=1.68g/cm3P$ar=1.94g/cm3p$ar=2.04g/cm34mu砂Psm=1.94g/cm3圖3.5第四章土的壓縮性及固結一思考題1．說明粘性土壓縮性的主要特點，并討論分層總和法計算粘性土地基的沉降時，可以模擬哪些特點，不能模擬哪些。進一步分析計算的誤差及改進措施。2．什么是超固結土，欠固結土和正常固結土？3．太沙基一維固結理論的假定主要有哪些？4.已知甲、乙兩條形基礎如圖4.1所示。Hi=H2,N2=2Ni。分析如何調整兩基礎的H和B，使兩基礎的沉降量相接近，盡量多的提出可能的調整方案，說明理由，并從經濟性、施工方便性等角度對這些方案進行比較。B1B2B1B2粉土Y1，ai粘土Y,a>>a2121圖4.1土在側限壓縮條件下的應力~應變關系有些什么特征？為什么在這種條件下壓應力再大也不會發生剪切破壞？6．什么叫做土的剪脹性？剪脹性與孔隙水壓力有什么聯系？7．沉降計算中認為自重產生的沉降已經完成，為什么還要在計算沉降時計算地基的自重應力？二習題1．已知：某正常固結粘土層附加應力分布如圖4.2，雙面排水土層的CC=0.1，CV=0.0009cm2/s，Y=20kN/m3,e0=O.8sat0

求：（1）按一層土計算地表的最終沉降量（2）8天后土的孔隙比為多少？200kPa3m100kPa圖4.22?如圖4.3，在中砂層內地下水位由距地面2m，下降到距地面20m的粘土頂面，從而引起軟粘土層的壓縮（原中砂層內的水下密度值變成水上密度值）在粘土層的中點A取土樣，試樣厚2cm，試驗得到壓縮指數C=0.2，初始孔隙比e0=l.O，土顆粒比重為2.7。c0對試樣進行雙面排水固結試驗表明，在10分鐘時達到穩定壓縮量的一半。（l）按一層計算軟粘土層的最終壓縮量；（2）計算水位下降1年（365天）后軟粘土層的平均固結度及壓縮量。地面下降前水位下降后水位圖4.33?如圖4.4所示，已知某土層受無限大均布荷載p=60kPa，土層厚2米，在其中點取樣得到先期固結壓力為p=10kPa，土層的壓縮指數CC=0.108，固結系數C=3.4x10-4cm2/s，飽cCv

和容重為20kN/m3，e0=0.8。求(1)按一層計算土層固結的最終沉降量S；(2)土層固結度U=0.7時所需的時間和沉降量。p=60kPa*粗砂*圖4.4第五章土的抗剪強度一思考題①簡述三軸固結不排水試驗的主要步驟，②說明試驗過程中需量測哪些數據，③由量測到的數據可以整理出土的哪種強度指標？從正常固結粘土層地基中一定深度下取土進行三軸固結不排水試驗，得到的強度包線c>0還是c=0，為什么？十字板試驗測得的抗剪強度相當于實驗室用什么試驗方法測量的抗剪強度？土中一點應力達到極限平衡時其大小主應力與土體強度指標c,申間滿足的關系是什么？在確定土的強度參數指標時，主要有三軸試驗和直剪試驗兩大類，而且這兩類試驗存在著對應關系。試分別針對砂土和粘性土，分析各類三軸試驗和直剪試驗的對應關系是否成立及理由，并指出各種試驗分別主要得到哪種強度指標。5?圖5.1給出了三軸試驗的應力應變關系曲線，做出如下判斷（1）該試驗屬于A.固結排水；B.固結不排水；C.不固結不排水；試驗。（2）試驗土屬于A.正常固結土；B.超固結土。（3）由試驗曲線求該土的申值。如圖5.2，在一個空心橡皮球中裝滿密實的飽和砂土，如果用手指捏這個橡皮球，連通管中的水位是升高還是降低？為什么？7．為什么同一土層現場十字板試驗測得的抗剪強度一般隨深度而增加？8．根據強度理論解釋正常固結土在側限壓縮條件下壓應力再大也不會發生剪切破壞的原因15．不排水剪強度包線是一條水平線，這一現象能說明土樣的實際破裂面與水平方向呈45°角嗎？為什么？9?飽和原狀粘性土做三軸排水試驗得到的破壞包線如圖5.3所示。試對出現折點b做出物理解釋。二習題1．在地基中取出飽和的粘土試樣作三軸固結不排水試驗。結果如下：q=50kPa,破壞時q—q=100kPa,Af=-0.10；°丄Jq=200kPa,破壞時q—q=200kPa,Af=0.30o(1)計算固結不排水強度指標c,0；cucu(2)計算有效應力強度指標C，,^；試樣實際發生的破壞面的方向與大主應力面的夾角是多少？.在飽和細砂的固結不排水三軸試驗中，試樣在b=100kN/m2下固結后進行不排水剪切。3當增加豎向壓力Abi=100kN/m2時測得試樣中的孔隙水壓力u=20kN/m2,再進一步增加豎向壓力Abi=85kN/m2后，試樣發生破壞。假設A為常數。破壞時作用在試樣上的孔隙水壓力、大小總應力和有效應力各有多大？并求此試樣的固結不排水強度指標和有效應力強度指標。?進行一種粘土的三軸固結不排水試驗。在圍壓b=200kPa時，測得破壞時3b-b=200kPa；在圍壓b=50kPa時，測得破壞時b-b=100kPa。求其固結不排水強13313度指標c和申。cucu.某一粘土c'二10kPa0'二30。，試樣飽和進行三軸試驗，先在100kPa的圍壓下固結，然后不排水加Ab1=40kPa，測定孔壓為20kPa，讓孔壓完全消散后，(1)再進行不排水試驗，Ab=?時，試樣開始破壞？(2)如果進行排水試驗，Ab1=?時，試樣開始破壞？1土力學2第一章土壓力一思考題1?什么是主動土壓力？一墻背垂直光滑的擋土墻后粘性土的容重為卩、內摩擦角為0、粘聚力為c,試寫出該擋土墻所受到的主動土壓力分布表達式。2．某深基坑邊坡支護結構的變形和內力實測結果比按朗肯主動土壓力理論計算的設計值小試分析引起實測結果與設計計算值之間不一致的原因可能有哪些？二習題1.如圖6.1所示，擋土墻的墻背傾角為45。，填土為砂土，內摩擦角帖35。，容重尸18.5kN/cm3,用朗肯土壓力理論計算作用在墻背上的土壓力大小及方向。2．有一個墻背豎直光滑的擋土墻，墻后填土分兩層（見圖6.2）。墻后地下水位很深，填土表面無荷載。兩層填土的部分土性指標如圖所示。已知主動土壓力的分布是一條連續的直線計算上層填土的粘聚力c1和下層土的c2及內摩擦角％。,'i'i111,'i'i111i'i'J11'i'i111i'i'IIJ主動土壓力c=?6=?2t2y=16kN/m32下層填土c1=?%=35。Y1=20kN/m3上層填土化=3m圖6.23．在砂基中開挖的一基坑，采用單錨式板樁墻支護，具體尺寸如圖6.3。砂土的容重為18kN/m3,內摩擦角為30°，錨桿水平間距為2m，試用等代梁法求錨桿所受拉力值。q=5OkPac2—c2—om圖6.3第二章土坡穩定分析一思考題1．有一個砂土路堤和一個粘性土路堤，當它們由天然狀態淹沒在靜水中時，假設它們的強度指標都不變（砂土的內摩擦角0與粘土的粘聚力c和內摩擦角0在淹沒前后都不變化），它們的邊坡穩定安全系數有什么變化？2?土坡穩定分析中瑞典圓弧法（0=0法）和瑞典條分法（簡單條分法）的基本假定和計算方法是什么？二習題1．在圖7.1中，無粘性土壩的水下上游坡面是一條等勢線，流線是垂直于坡面的，已知水力坡降i=0.5,y=20kN/cm3,0=35。，坡角為45。，問該上游坡是否穩定？抗滑穩定的安全sat系數為多少？圖7.12．一無限長飽和砂土邊坡，邊坡內有滲流發生，如圖7.2。其中砂土的飽和容重m3，坡度a=17o,砂土的內摩擦角0=35。。求該砂土邊坡的滑動安全系數。圖7.2第三章地基承載力一思考題1．地基破壞深度內地下水位上升，天然容重增加，承載力是提高還是降低，為什么？2．圖8.1為甲、乙兩個剛性基礎的底面。甲基礎底面面積為乙的四分之一。在兩個基礎底面上作用著相同的豎向均布荷載q.如果兩個基礎位于完全相同的地基上，且基礎的埋深也相同，問哪一個基礎的極限承載力pu更大（單位面積上的壓力）？為什么？哪一個基礎的沉降量更大？為什么？A_長——甲基礎寬bA_長——甲基礎寬bro1乙基礎長2L寬2b圖8.1二習題1.如圖8.2，條形基礎