《土力学》习题集

内容发布更新时间 : 2024/12/26 15:02:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

27.现场载荷试验的P~s曲线是否代表了基础的荷载与沉降关系,为什么?

28.Es和Eo(或记为E)称为什么?有何区别?

29.a1-2和a有何区别?对某土而言,其a1-2和a都是常量,对否?为什么?

30.如下图所示天然地基,该地基由粉质粘土和中砂组成,砂粘土透水,其在水面以上的重度r=18kN/m3,在水面以下的的重度rsat=20kN/m3(饱和重度)试求:(1)原地点水位时,A-A面上自重有效应力分布图;(2)计算由于地下水下降,引起的砂粘土的沉降量。

粉质粘土的e~P值压力P(kPa) 孔隙比e

50 0.67 100 0.65 150 0.63 200 0.618

31.已知原状土样高2cm,截面积A=30 cm2,重度为19.1kN/m3,颗粒比重为2.72,含水量为25%,进行压缩试验,试验结果见下表,试绘制压缩曲线,并求土的压缩系数a1-2值。 压力P(kPa) 0 50 100 200 400 稳定时的压缩量(mm) 0 0.480 0.808 1.232 1.735 32.某超固结粘土层厚度为2m,前期固结压力为Pc=300kPa,原位压缩曲线压缩指数Cd=0.5,回弹指数Cc=0.1,土层所受的平均自重应力P1=100kPa,e0=0.70。求下列两种情况下该粘土的最终压缩量。

(1)建筑物的荷载在土层中引起的平均竖向附加应力?P=400 kPa; (2)建筑物的荷载在土层中引起的平均竖向附加应力?P=180 kPa。 33.在一正常固结饱和粘土层内取样,测得比重为2.69,密度1.72g/cm3,液限为43%,塑限为22%,先期固结压力Pc=0.03Mpa,压缩指数Cc=0.650. (1)试确定试样的液性指数,并判断其稠度状态. (2)在e~lgP坐标上绘出现场压缩曲线.

(3)如在该土层表面施加大面积均布荷载P=100kPa并固结稳定,问该点土的液性

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指数变为多少?并判断其稠度状态. (I1=1.338,流动状态; I1=0.605,可塑状态)

34.完全饱和土样,厚2.0cm,环刀面积50cm2,在压缩仪上做压缩试验,试验结束后,取出称重为173g,烘干后重140 g,设土粒比重为2.72, 求: (1)压缩前土重为多少?

(2)压缩前后土样孔隙比改变了多少? (3)压缩量共有多少?

35.某均质土层处于正常固结状态,重度为18kN/m3。试绘出下列两种情况下,该土层前期固结压力及现有竖向应力随深度的分布图(设填土及原土体地挖、填后重度相同):

(1)大面积挖除2m厚; (2)大面积填土2m厚。

36.用内径为8.0cm,高2.0 cm的环刀切取未扰动的饱和粘土试样,其比重为2.70,含水量为40.3%,测出湿土重为184g,现做有侧限压缩试验,在压力100kPa和200kPa作用下, 试样压缩量为分别为1.4mm和2.0mm,计算压缩后的各自孔隙比,并计算土的压缩系数a1-2和压缩模量Es1-2。

第七章 习题

1.试述影响土的抗剪强度的主要因素?

书P63

页法向应力σ,内摩擦角φ,粘聚力C。因素为:1土粒的矿物成分、形状

和级配2土的初始密度3土的含水量4土的结构5土的应力历史。

2.试述三轴压缩试验的原理,如何利用三轴压缩试验求得土的抗压强度指标。 三轴压缩试验的原理是将试样置于压力室中,通过周围压力系统对试样施加周围压力,通过轴向加压系统对试样施加轴向附加压力,试验过程中可通过孔隙水压力量测系统进行孔隙水压力的测定,直至试样破坏。

土的抗剪强度指标测定至少需三个以上试样,在不同的围压作用下进行试验至试样破坏,从而得到一组极限应力圆,绘极限应力圆的公切线即为土样的抗剪强度包线,其与横坐标的夹角即为土的内摩擦角,与纵坐标的截矩即土的粘聚力。

3.说明在任何条件下采用排水剪、不固结不排水剪、固结不排水剪试验的强度指标进行设计

。固结不排水剪:使土样在法向压力作用下排水固结达到稳定,然后在不排水的条件下进

行的剪切试验方法。

不固结不排水剪:一般在要求快速剪完的条件下,过程3-5分钟

4.说明什么是砂土的临界孔隙比?并示意绘出松砂与密砂剪切时孔隙比与剪切位移关系曲线?

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5.土的抗剪强度是怎样产生的?

土在受到外力(包括重力)的时候,会使土的内部产生剪应力,此时为了抵抗这部分剪应力,土的抗剪强度就诞生了。

6.土颗粒粗细与土内摩擦角什么关系。

7.简述土的密度和含水量对土的内摩擦角与内聚力的影响。

8.土的孔隙水压力对土的抗剪强度有何影响?

9.简述极限平衡状态的概念,并说明什么是土的极限平衡条件? 土体处于极限平衡状态时土的应力状态和土的抗剪强度指标之间的关系式

根据极限应力圆与抗剪强度包线之间的几何关系,可建立以土中主应力表示的土的极限平衡条件如下:

土的极限平衡条件同时表明,土体剪切破坏时的破裂面不是发生在最大切应力tmax的作用面a=45°上,而是发生在与大主应力的作用面成a=45°+j/2的平面上

10.简述摩尔~库仑强度理论的要点。

1、剪切破裂面上,材料的抗剪强度是法向应力的函数; 2、当法向应力不很大时,抗剪强度可以简化为线性函数 3、土单元体中,任何一个面上的剪应力大于该面上土体

11.简述土的抗剪强度准则及室内试验方法。 12.土体发生剪切破坏的面是否剪切应力最大的平面?一般情况下剪切破坏面与大主应力面成什么角度?

土中发生剪切破坏的平面并不一定是剪应力最大的平面,当土的内摩擦角ф=0°时,破裂面与最大剪应力面是一致的,一般情况下,破裂面与大主应力面成(45°+ф/2)角度

13.采用直剪试验可确定土的抗剪强度。直剪试验有几种方法?试验结果有何关差别。

方法:一、直剪试验:快剪、固结快剪、慢剪;二、三轴压缩试验:不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪 三、无侧限抗压强度 四、十字板剪切试验 土体抵抗由荷载作用产生的颗粒间相互滑动而导致土体破坏的极限能力。

14.扼要说明三轴不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪试验方法的区别。

不固结不排水剪:在施加围压和轴压直至剪切破坏的整个过程中都不允许排水。这样从开始加压直至试样剪坏全过程中含水量保持不变。

固结不排水剪:允许排水固结,待固结稳定后关闭排水阀门,再施加竖向压力,使试样在不排水的条件下剪切破坏。由于不排水,土样在剪切过程中自然也没有体积变形,受剪过程中可以量测孔隙压力。

固结排水剪:在施加围压时允许排水固结,待固结稳定后,再在排水条件下施加竖向压力至试件剪切破坏

15.固结不排水剪切试验加荷过程是怎样的?

16.什么叫正常固结粘土和超固结粘土,它们的压缩特性和剪切特性有什么不

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同?

在e-lg p曲线上找出曲率半径最小的A点,过A点作水平线A1和切线A2;作角1A2的平分线AB,与e-lg p曲线中的直线段的延长线相交与C点;C点对应的压力即为前期固结压力。超固结比,OCR, 前期固结压力pc和现有自重应力p1的比值。OCR>1,pc>p1,为超固结土,OCR=1, pc=p1为正常固结土,OCR<1, pc

17.简述砂土液化的机理。

18.简述影响砂土液化的主要因素。

19.简述影响地基压缩性的主要因素。

20.a1-2和a有何区别?对某土而言,其a1-2和a都是常量,对否?为什么? 21.某土样做抗剪强度试验,测得C=0,则该土肯定是无粘性土,对否?为什么?

22.土的抗剪强度的主要特征是什么?

方法:一、直剪试验:快剪、固结快剪、慢剪;二、三轴压缩试验:不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪 三、无侧限抗压强度 四、十字板剪切试验 土体抵抗由荷载作用产生的颗粒间相互滑动而导致土体破坏的极限能力。

23.从饱和粘土性中一点取出一简土样,切取多个试样,进行直剪固结快剪试验,测得正常固结部分Ccq=0,Фcq=200,超固结部分Ccq=30kPa, Фcq=70。问(1)该土的先期固结压力Pc是多少?(2)如该土样在地基中的自重应力为80 kPa,问其天然状态不排水强度是多少?(3)如在地面施加大面积均布荷载P=120 kPa,固结稳定后,该取土点的不排水强度应是多少? 24.某饱和粘土,已知其有效应力强度指标C,=0,Ф=280,孔隙水压力系数A=0.8,如将该土试样在各向等压力σ3=50 kPa下固结稳定,然后在不排水条件施加偏应力σ1-σ3=46kPa,问该土样是否被剪坏?

25.对一饱和原状土样进行固结不排水试验,破坏时测得σ3=200kPa,σ1-σ3=400 kPa,孔隙水压力u=100 kPa,试样的破裂面与水平面的夹角580,求:孔压系数A;有效应力强度指标C,、Ф。 26.为测定某粘性土的抗剪强度指标,先取一土样作固结排水条件下的直剪试验,当σn=50 kPa时,测得破坏时剪应力τf=57.74 kPa;另取一相同条件的土样,作固结排水三轴压缩试验,当围压σ3=50 kPa时,破坏时作用在土样上的大主应力σ1=250kPa,试利用以上试验数据,求该粘性土的抗剪强度指标C、Ф。

27.饱和粘性土样试验在三轴仪中进行固结不排水剪切试验,施加的围压σ3是196 kPa,试样破坏时的主应力差为274 kPa,测得孔隙水压力176 kPa,如果破坏面与水平面成580角,试求破坏面上的正应力、剪应力、有效应力及试样中的最大剪应力。

28.某饱和粘土的有效内摩擦角为300,有效内聚力为12 kPa,取该土样作固结

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不排水剪切试验,测得土样破坏时σ3=260 kPa,σ1-σ3=135 kPa,求该土样破坏时的孔隙水压力。

第八章 习题

1.影响挡土墙土压力的因素有哪些?

主动土压力、被动土压力、上部的荷载、还有地下水压力

2.何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力?三者之间有何关系? 主动土压力:若挡土墙在墙后填土压力作用下,背离这填土方向移动,这是作用在墙上的土压力将由静止土压力逐渐减小,当墙后土体达到极限平衡,并出现连续滑动面使土体下滑,这是土压力减至最小值,称为主动土压力。

被动土压力:挡土墙在自重或外力作用下,墙背向后(填土方向)发生位移或转动,墙后填土受到墙背的推挤,亦向后产生位移填土体内将产生被动滑裂面,填涂内同时产生剪切阻力作用而阻力墙的挤压使得侧向压力不断增大,随着墙后位移不断增大,墙后土体内的剪切阻力作用也随之不断增大,直至土的剪强度已完全发挥,达到被动极限状态,此时填土对墙身所产生的抗力称为被动土压力。 静止土压力:当挡土墙不发生任何位移时墙后填土作用于墙背上的土压力。

3.朗肯土压力理论和库仑土压力直论的假定条件是什么?

朗肯土压力理论假设:墙背光滑、墙背垂直于填土面、填土面水平、土体的竖直面和水平面没有剪应力,故竖直方向和水平方向的应力为主应力。

库伦土压力理论假设:1.墙后的填土是理想的散粒体(黏聚力c=0); 2.滑动破坏面为一平面;3.滑动土楔体视为刚体

4.挡土墙上的土压力有哪几种,分别叙述其定义。

答挡土墙上的土压力有静止土压力、主动土压力、被动土压力三种。 静止土压力指挡土墙固定不动墙后填土处于弹性平衡状态时作用于强背上的土压力。主动土压力是指挡土墙向离开墙后填土方向发生偏移,墙后填土处于极限平衡状态时作用于强背上的土压力。被动土压力是指挡土墙向着墙后填土方向发生偏移,墙后填土处于极限平衡状态时作用于强背上的土压力。

5.挡土墙的墙背垂直光滑,墙后填土面水平,试定性绘出下列情况的墙背主动土压力分布:

(1)填土为均质砂或均质粘土;

(2)填土为粘土,地下水在1/2墙高处;

(3)填土上半层为砂土,填土面有均匀连续荷载; (4)填土为均质砂土,填土面有均匀连续荷载; (5)填土为均质粘土,填土面有均匀连续荷载。

6.试分析刚性挡土墙产生位移时,墙后土体中应力状态的变化。

7.填土内摩擦角的大小对土压力的大小有何影响。

答:内摩擦角变大,主动土压力减小,被动土压力变大。

8.墙背的粗糙程度、填土排水条件的好坏对主动土压力的大小有什么影响。

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