内蒙古科技大学建筑与土木工程学院
六、计算题
1. 一挡土墙高h=5m，墙背垂直光滑，填土表面水平（α=δ=β=0）填土为粘土，其?=30， c=10kN/m2,? =18kN/m3,求作用在墙背的主动土压力分布，总主动土压力及其作用点。（要求绘出分布图）
2.将一岩石试件进行单轴压缩试验，当压应力达80MPa时，发生破坏，破坏面与最大主 应力作用面成600 角，如图所示，假定该试件破坏条件符合摩尔—库伦强度条件，试求：、 （1）内模擦角?， （2）凝聚力c，
（3）若将该岩石试件进行三轴压缩试验，当σ3=30MPa时，试求破坏时最大压应力为多
少？
(4) 三轴试验破坏面的方向如何？破坏面上的正应 力和剪应力等于多少 ?
3.某土样压缩前高度为20mm，孔隙比为0.8，当加压力为100kN/m2别 和200KN/m2稳定后土样的高度为19.5mm 和 19.1mm，问此时孔隙比各为多少？土的压缩模量为Es(1-2)为多少？判断土的压缩性。
4.一个粘土试样在直剪仪中进行固结快剪试验，竖向固结压力为80kN/m2,土样破坏时的剪应力为35 kN/m2，如果粘性土的有效强度指标为c/=10 kN/m2, ?=280 ，试问在剪切面上将产生多大的超孔隙水压力？若总应力ccu=12 kN/m2,则土样的?cu等于多少？ 5.有一粘土层厚6米，在自重下已完成固结，重度 ?=18KN/m3,饱和重度,?2
sat0
? 20KN/m3,
其下为砂层。在地表作用有无限匀布荷载q=30KN/m，地下水位在地面下1m, 试求下列情况下在离地表3m深处A点的孔隙水压力，超静水压力有效应力。 （1）加荷前；（2）加荷瞬间；（3）加荷后经过很长时间。
砂土 29 q=30KN/m2 P 60o ∞ 地下水位 粘土 ?=18 KN/m3 1m 3m ?sat=20KN/m A 6m 3∞
第2题 第5题 内蒙古科技大学建筑与土木工程学院
6.一挡土墙高h=5 m，墙背垂直光滑，其Φ=20,c=12 kN/m,?=18 kN/m,用朗肯理论， 求作用在墙背的土压力分布，总主动土压及其作用点。（ 要求绘出分布图）
7.一饱和土样的有效剪切参数c=20 kN/m2,υ=300,用另一块同样的土样在三轴仪中做固 结不排水试验，周围压力σ3=200 kN/m2，土样破坏时偏差应力(σ1-σ3)= 250 kN/m2,求 破坏时孔隙水压力。
8.土样压缩前其高度为20mm，当加压力由100 KN/m2增加到200 KN/m2,变形稳定后土样的高度由19.9mm变为19.7mm。试验结束后卸去所有荷载,高度变为19.8mm,(试验过程中都处于饱和状态),取出土样测得含水量w= 28%, 比重2.73,计算土样的初始孔隙比和高度为19.9mm时孔隙比各为多少？土的压缩系数a(1-2)为多少？判断土的压缩性。 9.将一岩石试件进行三轴压缩试验，当压应力σ2=σ3=300 KN/m2时,垂直加压到2700 KN/m2发生破坏，破坏面与最大主平面成300 角，假定该试件破坏条件符合摩尔—库伦强度条件，试求： （1）Φ
（2）破坏面上的正应力和剪应力.
（3）在应力等于零的那个平面上的抗剪强度.
（4）若试件受到压缩的最小主应力和拉伸主应力各为800kN/M2,试用摩尔园表示该试件任一点应力状态.
10.已知某正常固结粘土的有效剪切参数c/=50 kN/m2, ?/=300,该土的试样在σ3=200 kN/m下进行固结不排水试验，测得破坏时孔隙水压力=150 kN/m。问 （1）该试样的不排水剪切强度是多少？
（2）若以该土样作无側限抗压强度试验，qu应为多少？
11.某挡土墙高4.2m，墙背光滑直立,填土表面水平,填土为粉质粘土 , 其?=230，c=10 kN/m2，?=17 kN/m2,试计算作用于挡土墙墙背上的主动土压力分布，总主动土压力及作 用点。
12. 一饱和粘土在固结仪中受压。土样压缩前高度为20mm，连同截面为50环刀总重为253.4克。环刀重克，当加压力由100kN/m2增加到200KN/m2时，土样的高度相应地由19.31mm 减少为 18.76mm。试验结束后，烘干土样为156.3克。问压力增加阶段为100-200 kN/m2前后的孔隙比各为多少？土的压缩模量Es(1-2)为多少？判断土的压缩性。 13.一结构的基础建造在下图所示的土层中，从饱和粘土层中取样做压缩试验，试验试样厚2cm两面排水，求得当固结度为50%时需要1.32小时。由试验资料已算得该土层的最终沉降值为20Cm,试问该土层的沉降值达到18cm时需时多少年？
30
2
2
023
内蒙古科技大学建筑与土木工程学院
（固结度公式为：U?1? 细砂层 基础 8?2exp(??24Tv)
） 4m q=10 kN/m3 ?1=18kN/m3 c1=0 ?1=300 4.04m ?2sat=20kN/m c2=0，?2=400 地下水位 饱和粘土 第13题 第14题
14.郎肯土压力理论绘出下列土质条件下作用于挡土墙上的主动土压力及水压力分布图。
15.某饱和正常固结粘土，其抗剪强度指标为ccu=0，?cu=200，问当固结压力σ3=200 kN/m2时的不排水强度cu为多大？若试件剪破时的孔隙水压力uf=120 kN/m2，问土的有效内摩擦角和有效粘聚力各为多大？
16.如图, 某土层中地下水向上发生渗流, 试计算土层中A点处的有效应力及孔隙水压力。
17.某条形基础下地基土体中某点的应力为: ?z=250kN/m2, ?x=100 kN/m2,?=40 kN/m2。已知土的c=0, ?=300，问该点是否剪破？如?z、?x不变，?值增至60 kN/m2，问该点又如何？
18.试根据下图回答提出的问题： 已知 ?=18.6KN/m3 ; e=0.70; a=0.5MPa-1 （1）确定基底中心点的附加应力； （2）确定岩面的总压力； （3）确定基础的沉降量。 1m 测压 管 水流 5m 2m 1.0m 1.0m 面积A=10 m?12m P=120 kN/m 2 ?sat ?A 岩 层
第16题图第18题图
19.某饱和粘性土在三轴仪中进行固结不排水试验，施加围压力?3=200 kN/m2, 试样破坏 时的主应力差?1-?3=280 kN/m2作用下，测出孔隙水压力u=180 kN/m2, 如果破坏面与水 平面的夹角为570,试求破坏面上的法向应力和剪应力以及试件中的最大剪应力；绘出破
31
内蒙古科技大学建筑与土木工程学院
坏时总应力圆和有效应力圆。
20.土层剖面如图所示, 上部为8m厚的粘质粉土层, 重度 ?=18KN/m3；下部为粉质粘土层，重度 ?=19KN/m3；地下水位在地面下8m处 。在粉质粘土层底下有一承压水层，测压管测得的水位可升至地面下2m。 （1）A点的总应力、孔隙水压力、有效应力；
（2）若进行大面积基坑开挖，试问容许最大开挖深度为多少时才不会出现流砂或底板隆起的现象？
6m 2m 8m 粘质粉土 ?=18KN/m3 粉质粘土 ? A ? =19KN/m3 第20题 图 21.有两种土的物理性质指标如表所示，试通过计算判断下列叙述是否正确？ （1）土样B的天然密度比土样A的大； （2）土样A的干密度比土样B的大。
饱和度（%） 50 30 指标 含水量（%） 土粒比重 15 2.75 6 2.68 6.5m 土样 A B 2m 2.5m 砂 Gs=2.68, n=0.5 粘土 ?sat=19.8KN/m3 ? A 第22题图 第21题表格 22.已知土层剖面如图所示, 上层为砂层，土粒比密度Gs=2.68；孔隙率n=0.5，地下水 位在地表下2m处；下层为粘土层，粘土的饱和重度为?sat=19.8KN/m3。试计算粘土层底 面A点的总应力、孔隙水压力、有效应力。
23.住宅工程地质勘察中取原状土做试验，用体积为100cm3的环刀取样，用天平测得环刀加湿土的质量为241.00g, 环刀质量55.00g, 烘干后土样质量为162.00g，土粒比重Gs=2.70，试计算土样的?、Sr、e、?sat。
24.某饱和粘性土在三轴仪中进行固结不排水试验，得c/=10kPa, ?/=240,如果该试样在
32
内蒙古科技大学建筑与土木工程学院
围压?3=200kpa作用下，测出孔隙水压力u=150kpa。问该试样在破坏时的最大主应力?1是多少？
25. 某挡土墙高5m墙背光滑直立,填土表面水平且作用有一连续均布荷载q=10kPa, 墙背后填土分布及物理力学性质见图，试计算作用于挡土墙墙背上的总主动土压力Ea、水压力Ew及其作用点位置，并画出土压力分布图。
26. 某饱和粘性土在三轴仪中进行固结不排水试验，施加围压力?3=200 kN/m, 试样破坏时的主应力差?1-?3=280 kN/m2作用下，测出孔隙水压力u=180 kN/m2。 测得有效内摩擦角?/=240, 有效粘聚力c/=80 kN/m2, 试说明为什么破坏面发生在?=570的平面而不发生在最大剪应力的作用面？
27.某挡土墙高5m墙背光滑直立,填土表面水平，墙后填土面上的受荷状况及填土有关指标如图所示，试计算作用于挡土墙墙背上的总主动土压力，并画出土压力分布图。 28.从饱和粘性土中取出一土样，切取多个试样进行直接固结快剪试验，测得正常固结部分Ccq=0，υcq=20°，超固结部分Ccq=30kPa，υcq=7°，问：（1）该土的先期固结压力是多少？（2）如该土样在地基中的自重应力为80kPa，该土天然状态的不排水强度是多少？（3）如在地面施加大面积的均布荷载q=120kPa，固结稳定后，该土的不排水强度是多少？
29.某土体其强度指标c=9.8kPa，υ=15°，当该土某点的正应力和剪应力分别为σ=280kPa，τ=80kPa时，该土体是否达到极限平衡状态？
30.对某饱和软黏土进行无侧限压缩试验，其抗剪强度为80kPa，如果对同一种土样进行三轴不固结不排水剪切试验，围压为180kPa时，试样竖向应力达到多少时发生破坏？
b=2 m，31.某粘性土地基上建筑条形基础，埋置深度d=1.5 m，地下水位与基底面齐平。
2
q=10kpa ?1=19kN/m3 2m c1=0 ?1=200 ?2sat=21kN/m3 c2=10 ?2=300 1m q=28 kN/m2 粘土?1=18.5kN/m3 c1=20 ?1=200 砂土?2=18.0kN/m3 c2=0 ?2=300 3m 4m 第25题 图 第27题 图 地基土的比重Gs=2.70，孔隙比e =0.70，地下水位以上的饱和度sr=0.75，土的抗剪强
33