《土力学》练习题
一、填空题 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
颗粒级配曲线越 平缓/陡 ,不均匀系数越 大/小 ,颗粒级配越 好/差 。为获得较大密实度,应选择级配 良好 的土料作为填方或砂垫层的土料。
粘粒含量越 多/少 ,颗粒粒径越 细/粗 ,比表面积越 大/小 ,亲水性越 强/弱 ,可吸附弱结合水的含量越 多/少 ,粘土的塑性指标越 大/小 。
塑性指标 Ip=Wl-Wp ,它表明粘性土处于可塑状态时 含水量 的变化范围,它综合反映了 粘粒的含量 、 粘土矿物 等因素。因此《规范》规定: 为粉质粘土, 为粘土。
对无粘性土,工程性质影响最大的是土的 密实度 ,工程上用指标 Dr 、 e 来衡量。 在粘性土的物理性质指标中,对粘性土的性质影响较大的指标是 液性指数 。
决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的 密实程度 ,它是用指标 相对密度 来衡量。
粘性土的液性指标定义为IL= ,它的正负、大小表征了粘性土的 状态,《规范》按IL将粘性土的状态划分为 软硬 , 坚硬 , 硬塑 , 可塑 , 软塑,流塑 。
工程上常用 不均匀系数Cu 表示土的颗粒级配, 小于5 时视为均匀的, 大于10 时视为不均匀的土。 土中水由于其 受到土粒表面电分子的吸引力 ,按其存在形态划分为 结合水 , 自由水 。
无粘性土基本上呈 单粒结构 结构,其土粒排列是影响无粘性土工程性质好坏的主要因素。而粘性土呈 蜂窝 结构和 絮状 结构,因此其 孔隙比大 , 压缩性高 , 抗剪强度低 , 结构性强 。
11. 某砂层天然饱和重度?sat=20kN/m3,土粒比重ds=2.68,并测得该砂土的最大干重度?dmax=17.1kN/m3,最小干重度
?dmin=15.4kN/m3,则天然孔隙比e为 0.68 ,最大孔隙比emax为 0.74 ,最小孔隙比emin为 0.56 。
12. 砂类土是指大于 粒径大于2mm 的颗粒含量不超过全部质量的 50% ,而大于 粒径大于0.075mm 的颗粒含量超过全部质量的 50% 的土。 13. 亲水性最强的粘土矿物是 蒙脱石 ,这是因为它的晶胞单元由 两个硅片中间夹一个铝片 构成,晶胞单元间联接
很弱,水分子容易进入晶胞之间而发生膨胀。
14. 当土体两点之间有 水头差 ,有 渗流通道 时,则渗流发生。渗流速度v= ,与 水头差 成正比,
与 渗流路径 成反比。在粘性土中,只有当水力梯度 超过 起始水力梯度时才开始渗流。
15. 渗透力(即动水压力)是 渗流水 对 土骨架 的压力,渗透力的表达式是 。产生流砂的条件 自下而上的渗
流力超过土的有效重度 。
16. _附加_应力引起土体压缩,_自重__应力影响土体的抗剪强度。
17. 在基底宽度相同,附加压力相同时,条形荷载的影响深度比矩形荷载_大_。
18. 自重 应力不引起地基沉降,_附加_应力引起地基沉降。自重应力在_欠固结土层_,_地下水位下降_, 大面积堆积 等情况下也会引起地面沉降。
19. 土中竖向附加应力?z的影响深度与?xy相比,?z的影响深度范围要_大_,?xy在_荷载边缘_处最大。
20. 饱和粘土的沉降由_瞬时沉降_、_固结沉降_、_次沉降_沉降组成。计算这几部分沉降时,其压缩性指标要分别
采用_弹性模量_、_压缩指数_、_次压缩指数_。
21. 附加应力自_基础底面_算起,随深度呈_递减_。自重应力自_天然地面_起算,随深度呈_增加_。
22. 压缩系数_越大_,压缩模量_越小_,则土的压缩性越高。这两个指标通过_压缩_试验,绘制_e-p_曲线得到。 23. 超固结比OCR指的是_先期固结压力_和_现在土的自重压力_之比;根据OCR的大小可把粘性土分为_正常固结
土_、_超固结土_、_欠固结土__三类。OCR<1的粘性土属于_欠固结土_土。
24. 土的压缩实验是在_完全侧限_条件下完成的。压缩定律是_a=-de/dp_,其中a叫_压缩指数_,它反映了_土的压
缩性的大小_。
25. 某土层在其自重作用下已固结稳定,且自它形成到现在没有受过地质的剥蚀作用,那么这一粘土层属于__正常__
固结土。
26. 压缩系数 a=-de/dp_,a1-2表示压力范围p1=_100kPa_、p2=_200kPa_的压缩系数,工程上常用a1-2来评价土的压
缩性的高低。当_a1-2小于100MPa_属低压缩性土;当______时属中等压缩性土;当_____时高压缩性土。
27. 压缩试验中,环刀土样置于刚性护环中,所以称此试验为_侧限压缩实验_。用该试验测得压缩性指标a、Es,称为_
压缩性指标_。压缩试验每级荷载下压至变形“稳定”,所以由此试验测出的指标可用来计算地基的_最终沉降量__。 28. 用分层总和法计算地基沉降时,采用_侧限条件下的压缩性_指标使沉降计算值偏小,采用_基底中心点下的附加应
力_指标又使计算值偏大,相互有所补偿。
29. 竖向固结系数定义为Cv=____,时间因数定义为Tv=_____。
30. 地基土沉降与时间有关,砂土沉降加载后完成_很快_,饱和粘性土最终沉降量完成需_几年甚至几十年_。 31. 无粘性土的抗剪强度来源于_土粒间的摩擦和咬合,粘性土的抗剪强度来源于_土粒间的胶结和_土粒间的摩擦力_。 32. 粘性土抗剪强度库仑定律的总应力表达式?f=_____,有效应力表达式?f=_________。
33. 剪切试验按排水条件不同,划为___快剪__,__慢剪__和_固结快剪_;一般___快剪__的指标比__满剪___的指标小。 34. 饱和粘性土的固结度U=_____,也可表示成U=_____,随固结度的提高,饱和粘性土的抗剪强度__增长___。 35. 无粘性土抗剪强度公式是______,其中?是__正__应力。 36. 地基为厚粘土层,施工速度快,应选择__快剪__抗剪强度指标。
37. 某些工程施工工期较长,能固结排水,当工程完工后使用荷载短期内突增,宜选择_固结快剪_试验的抗剪强度指标。 38. 土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称为土的_极限平衡_状态。
39. 直接剪切强度试验的优点是__仪器构造简单,试样的制备和安装方便,易于操作,测试时间短,结构便于整理__,
缺点是_①剪切破坏面固定为上下盒之间的水平面不符合实际情况,不一定是土样的最薄弱面。②试验中不能严格控制排水条件,对透水性强的土尤为突出,不能量测土样的孔隙水压力。 ③上下盒的错动,剪切过程中试样剪切面积逐渐减小,剪切面上的剪应力分布不均匀_。
40. 土的抗剪强度指标是__c和__,测定抗剪强度指标的工程用途是__强度及稳定性验算__。 41. 三轴试验的优点是 应力状态和应力路径明确;排水条件清楚,可控制;破坏面不是人为固定_。 42. 随荷载增加,地基变形的三个阶段是_弹性_,_塑性_,_破坏阶段_。 43. 破裂角指的是__破裂面__与__大主应力作用面__的夹角,其大小为_____。
44. 十字板剪切实验适用于原位测定__饱和软粘__土的抗剪强度__,测得的土体相当于__不排水__试验条件下的抗剪强度
指标。
50. 所谓挡土墙土压力是指_墙后土体对挡土墙背产生的压力_,它是挡土墙设计时的主要_依据_,因挡土墙断面范围内不变,计算时取_1m_作为一计算段进行分析、计算。
51. 当挡土墙离开土面_移动_,墙后填土处于_极限平衡_,出现_滑裂面_,此时土压力_最小_称_主动土压力_。 52. 当挡土墙向后推挤填土使墙体_移动_,土压力随之_增大_,当位移量达到约_0.02H_时,墙后土体产生_滑裂面_,土体处于_极限平衡状态_,土压力增至_最大_称_被动土压力_。 53. 粘土土坡稳定安全系数定义为K=_抗滑力矩/滑动力矩_。
54. 挡土墙常见的形式有_重力式_、_悬臂式_、_扶臂式_、_拉锚式_等,采用的材料有_块石_、_素混凝土_、_钢筋混凝土_等。
55. 计算挡土墙上土压力的Rankine理论的适用条件是_挡土墙背垂直、光滑,墙后填土表面水平,墙体为刚性_,该理论是将墙后土体视为_理想塑性体_,根据_极限平衡条件_计算土压力的。
56. 计算挡土墙上土压力的Coulomb理论的适用条件是_挡土墙墙后填土是无粘性土,滑动面是墙背和过墙踵的一个平面,滑动土锲是刚体,本身无变形_,该理论是将墙后土体出现_极限状态_时所形成的_滑动土锲_作为隔离体,根据_静力平衡条件_计算土压力的。
57. 应用库仑理论计算主动土压力时,偏差约_2%~10%_,可认为满足工程精度要求,应用朗肯理论计算主动土压力时,计算结构偏_大__,虽然偏于安全,但浪费较大。
58. 计算被动土压力时,库伦理论假设破裂面为一_平面_,实际是一_曲面_,因此计算结果误差较大,而用朗肯理论计算值_大_,偏于_安全_,因此一般采用朗肯理论。
59. 无粘性土坡的稳定性与_坡高_无关,仅取决于_坡脚_,只要___,土坡就稳定。
二、选择题
1. 土的粒度成分是指: ( B )
(A) 土颗粒的大小 (B) 土颗粒大小的级配 (C) 土颗粒的性质
2. 土颗粒的大小及其级配,通常是用颗粒累计级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示: ( C )
(A) 土粒大小较均匀,级配良好 (B) 土粒大小不均匀,级配不良 (C) 土粒大小不均匀,级配良好
3. 土的颗粒级配,也可用不均匀系数来表示,不均匀系数Cu是用小于某粒径的土粒质量累计百分数的两个限定粒径之比
来表示的,即: ( A ) (A) Cu=d60/d10 (B) Cu=d50/d10 (C) Cu=d65/d15
4. 土的不均匀系数Cu越大,表示土的级配 ( C )
(A) 土粒大小不均匀,级配不良 (B) 土粒大小均匀,级配良好 (C) 土粒大小不均匀,级配良好
5. 作为填方工程的土料,压实效果与不均匀系数Cu的关系: ( A )
(A) Cu大比Cu小好 (B) Cu小比Cu大好 (C) Cu与压实效果无关
6. 土的三相比例指标包括:土粒比重、含水量、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度,其中哪些为直接试验指标? ( C )
(A) 含水量、孔隙比、饱和度 (B) 重度、含水量、孔隙比 (C) 土粒比重、含水量、重度
7. 所谓土的含水量,主要是指: ( C )
(A) 水的质量与土体总质量比 (B) 水的体积与孔隙的体积之比 (C) 水的质量与土体中固体部分质量之比
8. 已知一土样,土粒比重为2.70,含水量为30%。干重度为13kN/m3,天然重度为17kN/m3,饱和重度为18.2kN/m3,则
该土样的孔隙比e为: ( B ) (A) e=1.70 (B) e=1.06 (C) e=0.93
9. 已知某填土工程填料的天然重度17kN/m3,干重度14.5kN/m3,饱和重度18kN/m3。塑性指数IP=14,液限wL=33%,
最( C )
(A) 土料湿度适宜可直接碾压施工 (B) 土料太湿,需翻晒,降低含水量至最优含水量,再施工 (C) 土料太干,需加水至最优含水量,再施工
10. 下列三个公式中,哪一个可以用来计算土的孔隙比(?sat、?、?d、?s分别表示饱和重度、天然重度、干重度和土粒重
度)? ( C ) (A) (?sat/?d?1) (B) (?/?d?1) (C) (?s/?d?1)
11. 在地下水位以下有塑性指数相同的三个土层,分别测得其天然重度?和干重度?d如下,问哪一种土的压缩性最低? ( C )
(A) ?=l9.0kN/m3, ?d=13.5kN/m3 (B) ?=l8.5kN/m3, ?d=14.0kN/m3 (C) ?=l8.0kN/m3, ?d=14.5kN/m3
12. 有三个土样,测得液性指数IL均为0.25,其天然含水量w和塑限wP如下,问哪个土样属于粘土? ( A )
(A) w=35%,wP=30% (B) w=30%,wP=26.5% (C) w=25%,wP=22%
13. 评价砂土的物理特性,是采用下列哪组指标来描述的? ( B )
(A) 塑性指数IP、液性指数IL和含水量w (B) 孔隙比e、相对密度Dr和标准贯入试验击数N63.5 (C) 最大干重度?max、压实系数?c和最优含水量wop
14. 评价粘性土的物理特征指标主要有哪些? ( C )
(A) 天然孔隙比e、最大孔隙比emax、最小孔隙比emin (B) 最大干密度?max、最伏含水量wop、压实系数?c (C) 天然含水量w、塑限wP、液限wL
15. 有三个同一种类土样,它们的含水量w都相同,但饱和度Sr不同,饱和度Sr越大的土,其压缩性有何变化? ( B )
(A) 压缩性越大 (B) 压缩性越小 (C) 压缩性不变
16. 有三个同一种类土样,它们的天然重度?都相同,但含水量w不同,含水量的大小对土的压缩性有何影响? ( A )
(A) 含水量大,压缩性大 (B)含水量小,压缩性大 (C) 含水量对压缩性无影响
17. 有一非饱和土样,在荷载作用下,饱和度由80%增加至95%。试问土的重度?和含水量w怎样改变? ( A )
(A) ?增加,w减小 (B) ?不变,w不变 (C) ?增加,w不变
18. 已知一饱和粘性土试样,土粒比重Gs=2.70,孔隙比e=1.2,重度?=18.0kN/m3,经烘干法测得含水量分别如下,试问哪
个数据是正确的? ( C ) (A) 48.2% (B) 43.3% (C) 46.7%
19. 测定土的液限的标准是把具有30o锥角、质量为76克的平衡锥自由沉入土体,沉入多少深度时的含水量为液限? ( A )
(A) 10mm (B) 12mm (C) 15mm
优
含
水
量
等
于
塑
限
,
试
问
下
述
何
种
施
工
方
法
是
正
确
的
?
20. 土的液限是指土进入流动状态时的含水量,下述说法哪种是对的? ( C )
(A) 天然土的含水量最大不超过液限 (B) 液限一定是天然土的饱和含水量 (C) 天然土的含水量可超过液限,所以液限不一定是天然土的饱和含水量
21. 有三种土样,它们的体积与含水量都相同,下述说法哪种是正确的? ( B )
(A) 三种土样的孔隙比必相同 (B)三种土样的重度必相同 (C) 三种土样的重度和孔隙比可以不同
22. 有三个土样,它们的重度和含水量相同,则下列说法哪种是正确的? ( C )
(A) 三个土样的孔隙比必相同 (B) 三个土样的饱和度必相同 (C) 三个土样的干重度也必相同
23. 有下列三个土样,试判断哪一个是粘土: ( C )
(A) 含水量w=35%,塑限wP=22%,液性指数IL=0.90 (B) 含水量w=35%,塑限wP=22%,液性指数IL=0.80 (C) 含水量w=35%,塑限wP=22%,液性指数IL=0.75
24. 有下列三个土样,试判断哪一个是粉质粘土: ( C )
(A) 含水量w=42%,液限wL=50%,液性指数IL=0.4 (B) 含水量w=35%,液限wL=45%,液性指数IL=0.5 (C) 含水量w=30%,液限wL=40%,液性指数IL=0.3
25. 有三个土样,它们的孔隙率和含水量相同。则下述三种情况哪种是正确的? ( B )
(A) 三种土的重度必相同 (B) 三个土样的孔隙比必相同 (C) 三个土样的饱和度必相同
26. 有一个土样,孔隙率n=50%,土粒比重Gs=2.7,含水量w=37%,则该土样处于: ( B )
(A) 可塑状态 (B) 饱和状态 (C) 不饱和状态
27. 在砂垫层施工时,为使垫层密实,最好应在下述哪一种情况下夯实? ( C )
(A) 含水量应等于最优含水量进行夯实 (B) 在干砂情况下夯实 (C) 在浸水情况下夯实
28. 用粘性土进行回填时,在下述哪种情况下压实效果最好? ( B )
(A) 土的含水量接近液限时最好 (B)土的含水量接近塑限时最好 (C) 土干的时候最好
29. 在下述地层中,哪一种地层容易发生流砂现象? ( C )
(A) 粘土地层 (B) 粉细砂地层 (C) 卵石地层 30. 已知A和B两种土的有关数据如下:
指标 土样 A B wL 30% 9% wP 12% 6% w 15% 6% Gs 2.74 2.68 Sr 100% 100% 下述哪种组合说法是对的? ( C ) (A) A土含的粘粒比B土多,A土的干重度比B土大 (B) A土的重度比B土大,A土的干重度比B土大 (C) A土含的粘粒比B土多,A土的孔隙比比B土大
31. 不透水岩基上有水平分布的三层土,厚度均为1m,渗透系数分别为k1=1m/d,k2=2m/d,k3=10m/d,则等效土层水平渗
透系数kx为多少? ( B ) (A) 12m/d (B) 4.33m/d (C) 1.87m/d
32. 某基坑围护剖面如图所示,从图中可以得到AB两点间的水力坡降为多少? ( C )
(A) l (B) 0.4 (C) 0.25
33. 已知土体比重Gs=2.7,孔隙比e=1,则该土的临界水力坡降为多少? ( C )
(A) 1.70 (B) 1.35 (C) 0.85
34. 在常水头试验测定渗透系数k中,饱和土样截面积为A,长度为L 水流经土样,水头差?h,渗流量Q,稳定后,量测
经过时间t内流经试样的水量V,则土样的渗透系数k为多少? ( C ) (A) VL/(A?h)t (B) ?hV/(LAt) (C) VL/(?hAt)
35. 下列关于影响土体渗透系数的因素中描述正确的为:① 粒径大小和级配;② 结构与孔隙比;③ 饱和度;④ 矿物成分;
⑤ 渗透水的性质。 ( C ) (A) ①②对渗透系数有影响 (B) ④⑤对渗透系数无影响 (C) ①②③④⑤对渗透系数均有影响
36. 下述关于渗透力的描述正确的为:① 其方向与渗透方向一致;② 其数值与水头梯度成正比,③ 是一种体积力。 ( C )
(A) ①②正确 (B)①③ 正确 (C) ①②③都正确
B3m2mA37. 已知土样的饱和容重为?sat,长为L,水头差为h,则土样发生流砂的条件为: ( A )
(A) h?L(?sat??w)/?w (B) h?L?sat/?w (C) h?L?sat/?w
38. 管涌形成的条件中,除具有一定的水力条件外,还与土粒几何条件有关,下列叙述正确的是: ( B )
(A) 不均匀系数Cu<10的土比不均匀系数Cu>10的土更容易发生管涌
(B) 不均匀系数Cu>10的土比不均匀系数Cu<10的土更容易发生管涌 (C) 与不均匀系数Cu没有关系
39. 下列哪一种土样更容易发生流砂? ( B )
(A) 粗砂或砾砂 (B) 细砂或粉砂 (C) 粉土
40. 在防治渗透变形措施中,哪些措施是在控制水力坡降? ( A )
(A) 上游做垂直防渗帷幕或设水平铺盖 (B) 下游挖减压沟 (C) 溢出部位铺设反滤层 41. 如图所示有A、B、C三种土,其渗透系数分别为kA=1×10-2cm/s,kB=3×10-3cm/s,
?h??kC=5×10-4cm/s,装在断面10cm×10cm的方管中。问渗流经过A土后的水头降落值?h为多少? ( A ) (A) 5cm (B) 10cm (C) 20cm
42. 在9m厚的粘性土层上进行开挖,下面为砂层,砂层顶面具有7.5m高的水头。问:
开挖深度为6m时,基坑中水深h至少多大才能防止发生流土现象? ( C ) (A) 3.12m (B) 4.38m (C) 1.38m
43. 如图所示某基坑下土层的饱和密度?sat=2g/cm3,则B点的测压管水头为多少?( B )
5mA50cmB30cm10cm(A) 4m (B) 6.75m (C) 5.25m
44. 某基坑下土层的饱和密度?sat=2g/cm3,基坑底面积为20m×10m,如果忽略基坑周
边水的渗入,试求为保持水深1m需要的抽水量(粉质粘土层k=1.25×10-6cm/s)。( C ) (A) 6.25cm3/s (B) 7.75cm3/s (C) 1.875cm3/s 45
2mh?35cmC7.5m已知土层的饱和重度为?sat,干重度为?d,在计算地基沉降时,采用以下哪个公式计算地下水位以下的自重应力? ( C ) (A)
?z?isat (B)
?z?idi (C)
?z(?isati??w)
46
已知土层的静止土压力系数为K0,主动土压力系数为Ka,被动土压力系数为Kp,当地表面增加一无限均布荷载p时,则在z深度处的侧向应力增量为多少? ( C ) (A) Kpp (B) Kap (C) K0p
47 48
在地面上修建一梯形土坝,坝基的反力分布形状为何种形式? ( C ) (A) 矩形 (B) 马鞍形 (C) 梯形
已知一宽为2m,长为4m和另一宽为4m,长为8m的矩形地基,若两基础的基底附加应力相等,则两基础角点下竖向附加应力之间有何关系? ( B ) (A) 两基础角点下z深度处竖向应力分布相同
(B) 小尺寸基础角点下z深度处应力与大尺寸基础角点下2z深度处应力相等 (C) 大尺寸基础角点下z深度处应力与小尺寸基础角点下2z深度处应力相等
49 已知一宽度为3m的条形基础,在基底平面上作用着中心荷载F=240kN及力矩M=100kN?m,则基础底面边缘最小压应力为: ( A ) (A) pmin?0 (B) pmin?0 (C) pmin?0
50 ( C )
地下水位突然从基础地面处下降3m,对土中附加应力有何影响?
(A) 没有影响 (B) 附加应力减小 (C) 附加应力增加 51 52 53
当地下水位从地表处下降至基底平面处,对土中附加应力有何影响? ( A ) (A) 附加应力增加 (B) 附加应力减小 (C) 附加应力不变
当地下水位从基础底面处上升到地表面,对土中附加应力有何影响? ( B ) (A) 附加应力增加 (B) 附加应力减小 (C) 附加应力不变
当地下水自上往下渗流时,土层中骨架应力有何影响? ( C )
4mB 2m2m