土力学与基础工程

考试科目:《土力学与基础工程》第一章至第三章（总分100分）时间：90分钟

学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：

姓名：得分：

一、填空题（每空1分，共10分）

1、粘性土的不同状态的分界含水量液限、塑限、缩限分别用、、测定。

2、土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低越。

3、作为建筑地基的土，可分为岩石、碎石土砂土、、粘性土和人工填土。

4、碎石土是指粒径大于mm的颗粒超过总重量50%的土。

5、土的饱和度为土中被水充满的孔隙与孔隙之比。

6、液性指数是用来衡量粘性土的状态。

7、地下水位下降则原水位出处的有效自重应力。

二、单项选择题(每题1分，共10分)

1、对无粘性土的工程性质影响最大的因素是（）。

A、含水量

B、密实度

C、矿物成分

D、颗粒的均匀程度

2、处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验方法测定（）。

A、载荷试验

B、十字板剪切试验

C、标准贯入试验

D、轻便触探试验

3、某粘性土的液性指数=0.6，则该土的状态（）。

A、硬塑

B、可塑

C、软塑

D、流塑

4、粘性土的塑性指数越大，表示土的（）。

A、含水量w越大

B、粘粒含量越高

C、粉粒含量越高

D、塑限W p越高

5、淤泥属于（）。

A、粉土

B、粘性土

C、粉砂

D、细砂

6、粘性土的塑性指数越大，说明（）。

A、土粒比表面积越小

B、土粒吸附能力越弱

C、土的可塑范围越大

D、粘粒、胶粒、粘土矿物含量越低

7、已知某种土的密度ρ＝1、8g/cm3，土粒相对密度ds＝2、70，土的含水量w＝18、0％，则每立方土体中气相体积为( )

A、0.486m3

B、0.77m3

C、0.16m3

D、0.284m3

8、在土的三相比例指标中，直接通过室内试验测定的是（）。

A、d s，w,e

B、d s，w, ρ

C、d s，e, ρ

D、ρ，w, e。

9、有若干种粘性土，它们的液限w L相同，但塑性指数I P不同，I P越大，则土的透水性有何不同（）。

A、透水性增大

B、透水性不变

C、透水性减小

D、以上选项皆不正确

10、评价粘性土的物理特征指标有哪些（）。

A、天然孔隙比e，最大孔隙比e max，最小孔隙比e min

c

B、最大干重度r dmax，最优含水量w op，压实度

c

C、天然含水量w，塑限W p，液限W L。

D、以上选项皆不正确

三、判断题(直接判断对错，每题1分，共10分，)

（）1、在填方工程施工中，常用土的干密度来评价填土的压实程度。

（）2、无论什么土，都具有可塑性。

（）3、用塑性指数I P可以对土进行分类。

（）4、相对密实度D r主要用于比较不同砂土的密实度大小。

（）5、砂土的分类是按颗粒级配及其形状进行的。

（）6、粉土的塑性指数I P小于或等于10、粒径大于0.075的颗粒含量不超过全重55%的土。

（）7、甲土的饱和度大于乙土的饱和度，则甲土的含水量一定高于乙土的含水量。

（）8、土在最优含水量时，压实密度最大，同一种土的压实能量越大，最优含水量越大。

（）9、两种不同的粘性土，其天然含水量相同，则其软硬程度相同。

（）10、地下水位上升时，在浸湿的土层中，其颗粒相对密度和孔隙比将增大。

四、简答题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1、什么是土的物理性质指标？哪些是直接测定的指标？哪些是计算指标？

2、按规范如何对建筑地基岩土进行分类？

3、影响土压实性的主要因素什么？

4、什么是最优含水量和最大干密度？

五、计算题(本题共5小题，每小题10分，共50分)

1、有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g，经105℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为3

2、54g，土粒相对密度（比重）为2.74，试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求按三项比例指标定义求解）。

2、某原状土样的密度为1.85g/cm

3、含水量为34%、土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先导得公式然后求解）。

3、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3 ，含水量为9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比和相对密度，判断该砂土的密实度。

4、某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73 ，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该粘性土的分类名称和软硬状态。

5、经测定，某地下水位以下砂层的饱和密度为1.991g/cm 3，土粒相对密度为2.66，最大干密度为1.67g/cm 3，最小干密度为1.39g/cm 3，试判断该砂土的密实程度。

附：参考答案

一、填空题（每空1分，共10分）

1、锥式液限仪、搓条法、收缩皿法

2、越多

3、粉土

4、2

5、体积、总体积

6、软硬

7、增加

二、单项选择题(每题1分，共10分)

1、B

2、C

3、B

4、B

5、B

6、C

7、C

8、B

9、C 10、C

三、判断题(直接判断对错，每题1分，共10分，)

1、×

2、×

3、×

4、√

5、√

6、×

7、×

8、×

9、√ 10、×

四、简答题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1、【答】

（1）土的各组成部分的质量和体积之间的比例关系，用土的三相比例指标表示，称为土的物理性质指标，可用于评价土的物理、力学性质。

（2）直接测定的指标：土的密度ρ、含水量ω、相对密度s d ；计算指标是：孔隙比e 、

孔隙率n 、干密度d ρ、饱和密度sat ρ、有效密度ρ'、饱和度r S

2、【答】

作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 3、【答】

含水量、击实能量、土的颗粒级配、试验条件。 4、【答】

在一定的压实能量下使土最容易压实，并能达到最大干密度时的含水量称为土的最优含水量，用op ω表示；相对应的干密度叫最大干密度，用m ax d ρ表示。

五、计算题(本题共5小题，每小题10分，共50分)

1、解：

2、解：设土颗粒体积为1 由得

3、解：由

因为1/3< SPAN>所以该砂土的密实度为中密。

4、解：由

得

因为10

因为0.75

5、解：由得

因为2/3< SPAN>所以该砂土的密实度为密实。

考试科目:《土力学与基础工程》第四章至第六章（总分100分）时间：90分钟

学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：

姓名：得分：

一、填空题（每空1分，共10分）

1、压缩系数= ，表示压力范围= ，= 的压缩系数，工程上常用评价土的压缩性的高低。

2、可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有、、和。

3、天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力称为。

4、据前期固结压力，沉积土层分为、、三种。

二、单项选择题(每题1分，共10分)

1、评价地基土压缩性高低的指标是（）

A、压缩系数

B、固节系数

C、沉降影响系数

D、参透系数

2、若土的压缩曲线（e-p曲线）较陡，则表明（）

A、土的压缩性较大

B、土的压缩性较小

C、土的密实度较大

D、土的孔隙比较小

3、固结实验的排水条件为（）

A、单面排水

B、双面排水

C、不排水

D、先固结，后不排水

4、在饱和土的排水固结过程中，若外载荷不变，则随着土中有效应力（）

A、孔隙水压力u相应的增加

B、孔隙水压力u相应的减少

C、总应力δ相应增加

D、总应力δ相应减少

5、无黏性土无论是否饱和，其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏性土（）

A、长得多

B、短得多

C、差不多

D、有时更长，有时更短

6、在饱和土的排水固节过程中，通常孔隙水压力u与有效力将发生如下的变化（）

A、u不断减少，不断增加；

B、u不断增加，不断减少

C、u与均不断减少；

D、u与均不断增加

7、土体产生压缩的时（）

A、土中孔隙体积减少,土粒体积不变；

B、孔隙体积和土粒体积均明显减少

C、土粒和水的压缩量均较大；

D、孔隙体积不变

8、土的变形模量可通过（）实验来测定。

A、压缩

B、载荷

C、渗透

D、剪切；

9、土的e-p曲线愈平缓，说明（）

A、压缩模量愈小

B、压缩系数愈大

C、土的压缩性愈低

D、土的变形愈大

10、若土的压缩系数a1-2=0.1MPa-1,则该土属于（）

A、低压缩性土

B、中压缩性土

C、高压缩性土

D、低灵敏土

三、判断题(直接判断对错，每题1分，共10分，)

（）1、在室内压缩试验过程中，土样在产生竖向压缩的同时也将产生侧向膨胀。

（）2、饱和黏土层在单面排水条件下的固结时间为双面排水时的2倍。

（）3、土的压缩性指标可通过现场原位试验求得。

（）4、土的压缩性指标只能通过室内压缩试验求得。

（）5、在饱和土的排水固结过程中，孔隙水压力消散的速铝与有效应力增长的速率应该是相同的。

（）6、饱和黏性土地基在外荷作用下所产生的起始孔隙水压力的分布图与附加应力的分布图是相同的。

（）7、曲线中的压力是有效应力。

（）8、的土属超高压缩性土。

（）9、土体的固结时间与其透水性无关。

（）10、在饱和土的固结过程中，孔隙水压力不断消散，总应力和有效应力不断增长。

四、简答题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1、试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量，它们与材料力学中杨氏模量有什么区别？

2、根据应力历史可将土（层）分为那三类土（层）？试述它们的定义。

3、何谓先期固结压力？实验室如何测定它？

4、何谓超固结比？如何按超固结比值确定正常固结土？

五、计算题(本题共5小题，每小题10分，共50分)

1、从一黏土层中取样做室内压缩试验，试样成果列于表中。试求：

（1）该黏土的压缩系数及相应的压缩模量，并评价其压缩性；

（2）设黏土层厚度为2m，平均自重应力，试计算在大面积堆载

的作用下，黏土层的固结压缩量。

黏土层压缩试验资料

P(kPa)050100200400

e0.8500.7600.7100.6500.640

2、底面尺寸为5m×5m，埋深1.5m，上部结构传给基础的轴心荷载。从地

表起至基底下2.5m为黏土层，，黏土层下为卵石层（可视为不可压缩层），黏土层的压缩试验资料见上表所示。试计算基础的最终沉降量。

3、某场地自上而下的土层分布依次为：中砂，厚度2m，；淤泥，厚度3

m，，；黏土。初始地下水位在地表处。若地下水位自地表下降2m，试计算由此而引起的淤泥层的最终压缩量。设地下水位下降后中砂的重度

。

4、某饱和黏土层厚度6m，压缩模量试计算在大面积何载作用下的最终沉降量。当沉降量达到30mm时黏土层的固结度为多少？

5、某基础长4.8m,宽3m,埋深1.8m,基底平均压力p=170kPa,地基土为黏土，，

压缩系数,基底下1.2m处为不可压缩的岩层。试计算基础的最终沉降量。

附：参考答案

一、填空题（每空1分，共10分）

1、、、

2、压缩系数、压缩指数、压缩模量

3、先期固结压力（前期固结压力）

4、正常固结土、超固结土、欠固结土

二、单项选择题(每题1分，共10分)

1、A

2、A

3、B

4、B

5、B

6、A

7、A

8、B

9、C 10、B

三、判断题(直接判断对错，每题1分，共10分，)

1．×2、×3、√4、×5、√

6、√

7、√

8、×

9、×10、×

四、简答题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1、【答】

土的压缩模量的定义是土在侧限条件下的竖向附加应力与竖向应变之比值。

土的压缩模量是通过土的室内压缩试验得到的，。

土的变形模量的定义是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值。

土的变形模量时现场原位试验得到的，

土的压缩模量和变形模量理论上是可以换算的：。但影响因素较多不能准确反映他们之间的实际关系。

土的弹性模量的定义是土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。

土的弹性模量由室内三轴压缩试验确定。

2、【答】

正常固结土（层）在历史上所经受的先期固结压力等于现有覆盖土重。

超固结土（层）历史上曾经受过大于现有覆盖土重的先期固结压力。

欠固结土（层）先期固结压力小于现有覆盖土重。

3、【答】

天然土层在历史上受过最大固结压力（指土体在固结过程中所受的最大竖向有效应力），称为先期固结压力，或称前期固结压力。

先进行高压固结试验得到曲线，在用A.卡萨格兰德的经验作图法求得。

4、【答】

在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。

五、计算题(本题共5小题，每小题10分，共50分)

1、解：（1）

该土属高压缩性土。

（2）

2、解：

基底附加压力：

粘土层的平均自重应力：

平均自重应力与附加应力之和:

查表根据内插法计算得

基础最终沉降量：

3、解：未下降前淤泥层的平均自重应力：

水位下降2m后淤泥层的平均自重应力：

自重应力增量：

淤泥层的最终压缩量：

4、解：

5、解：

考试科目:《土力学与基础工程》第七章至第九章（总分100分）时间：90分钟

学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：

姓名：得分：

一、填空题（每空1分，共10分）

1、挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力称。

2、朗肯土压力理论的假定是、。

3、人们常说朗肯土压力条件是库仑土压力条件的一个特殊情况，这是因为此时、

、三者全为零。

4、库伦土压力理论的基本假定为、、。

5、当墙后填土达到主动朗肯状态时，填土破裂面与水平面的夹角为。

二、单项选择题(每题1分，共10分)

1、与预制桩相比，灌注桩的主要不足是。

A、截面较小

B、桩长较小

C、桩身质量不易保证

D、施工机具复杂

2、下列土中，容易产生负摩阻力的是。

A、密实的卵石

B、密实的砂

C、较硬的粘土

D、新填土

3、在公式

2

)

tan

2

(

)

(4

θ

π

γ

σ

?

+

-

=

∑

t

D

l

q

U

N

e

i

ski

i

z

中，t是指。

A、地面至软弱下卧层顶面的距离

B、地面至桩底的距离

C、桩底至软弱下卧层顶面的距离

D、软弱下卧层的厚度

4、桩基承台发生冲切破坏的原因是。

A、承台有效高度不够

B、承台总高度不够

C、承台平面尺寸太大

D、承台底配筋率不够

5、桩产生负摩阻力时，中性点的位置具有以下特性。

A、桩端持力层越硬，截面刚度越大，中性点位置越低；

B 、桩端持力层越硬，截面刚度越大，中性点位置越高；

C 、桩端持力层越硬，截面刚度越小，中性点位置越低；

D 、桩端持力层越软，截面刚度越大，中性点位置越低。

6、在不出现负摩阻力的情况下，摩擦桩桩身轴力的分布特点之一是 。 A 、桩身轴力为一常量 B 、桩端轴力最大 C 、桩顶轴力最小 D 、桩顶轴力最大

7、下列哪种情况下不能考虑桩基承台下地基的承载力作用 。

A 、大面积堆载使桩周土压密

B 、软土层中的摩擦桩

C 、桩距较大的短桩 8、深基础的常用类型主要包括 。

A 、桩基、沉井及沉箱

B 、桩基、沉井及沉箱、箱基

C 、桩基、沉井及箱基

D 、桩基及箱基 9、对负摩擦桩，轴力最大的截面位于 。 A 、桩的顶端 B 、底端

C 、中性点处

D 、桩的竖向位移为0处

10、在下列情况 下，可认为群桩承载力为单桩承载力之和。 A 、摩擦桩或a 6s d >的端承桩 B 、端承桩或a 6s d <的摩擦型桩 C 、端承桩或a

6s d >的摩擦型桩 D 、摩擦桩或a 6s d <的端承桩

三、判断题(直接判断对错，每题1分，共10分，)

（ ）1、地基的临塑荷载大小与条形基础的埋深有关，而与基础宽度无关，因此只改变基础宽度不能改变地基的临塑荷载。

（ ）2、局部剪切破坏的特征是，随着荷载的增加，基础下的塑性区仅仅发生到某一范围。

（ ）3、太沙基承载力公式适用于地基土是整体或局部剪切破坏的情况。 （ ）4、黏性土坡的稳定性与坡高无关。

（ ）5、用条分法分析黏性土的稳定性时，需假定几个可能的滑动面，这些滑动面均是最危险的滑动面。

（ ）6、稳定数法适用于非均质土坡。

（ ）7、毕肖普条分法的计算精度高于瑞典条分法。 （ ）8、毕肖普条分法只适用于有效应力法。 （ ）9、地基处理的目的是排水加快固结。

（ ）10、桩身内有无刚筋对于桩侧、桩端阻力的荷载分担比无影响的是

四、简答题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1、何为端承桩？

2、何为摩擦桩？

3、简述膨胀土的概念。

4、简述湿陷性土的概念。

五、计算题(本题共5小题，每小题10分，共50分)

1、试计算下图所示地下室外墙上的土压力分布图、合力大小及其作用点位置。

2、某挡土墙高5m，墙背竖直光滑，填土面水平，、、。试计算：①该挡土墙主动土压力分布、合力大小及其作用点位置；②若该挡土墙在外力作用下，朝填土方向产生较大的位移时，作用在墙背的土压力分布、合力大小及其作用点位置又为多少？

3、某挡土墙墙后填土为中密粗砂，；，，，

，墙高4、5m，墙背与竖直线的夹角，试计算该挡土墙主动土压力值。

4、某挡土墙高6m，墙背竖直光滑，填土面水平，并作用有连续的均布荷载=15kPa，墙后填土分两层，其物理力学性质指标如图所示，试计算墙背所受土压力分布、合力及其作用点位置。

5、某挡土墙高5m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土重度，，

，试确定：（1）主动土压力强度沿墙高的分布；（2）主动土压力的大小和作用点位置。

附：参考答案

一、填空题（每空1分，共10分）

1、土压力

2、墙背光滑、直立、填土面水平

3、（墙背垂直）（墙背光滑）（填土面水平）

4、墙后填土是理想的散粒体（粘聚力）滑动破坏面为一平面滑动土楔体视为刚体

5、

二、单项选择题(每题1分，共10分)

1、C

2、D

3、C

4、A

5、A

6、D

7、A

8、A

9、C 10、C

三、判断题(直接判断对错，每题1分，共10分，)

1、√

2、√

3、√

4、

5、

6、7、√8、9、10、√

四、简答题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1、答：凡认为只通过桩端传递荷载的桩，称为端承桩，这类桩的侧面仍有摩阻力存在，但设计时只考虑由桩端支承力（桩端阻力）来承担荷载，而不考虑桩身侧面的承载能力。在工程实践中，通常把端部进入岩层或坚实土层的桩视作端承桩。

2、答：摩擦桩通过桩身侧面将部分或全部荷载传递到桩周土层。计算这类桩时既考虑桩身侧面与土之间的摩阻力，同时也考虑桩端下土的支承作用。全部荷载都由摩阻力来传递的桩，可称为纯摩擦桩。

3、答：膨胀土一般是指粘粒成分主要由亲水性粘土矿物(以蒙脱石和伊里石为主)所组成的粘性土，在环境的温度和湿度变化时，可产生强烈的胀缩变形，具有吸水膨胀、失水收缩的特性。

4、答：湿陷性土是指土体在一定压力下受水浸湿时产生湿陷变形量达到一定数值的土。湿陷变形量按野外浸水载荷试验在200kPa压力下的附加变形量确定，当附加变形量与载荷板宽度之比大于0.015时为湿陷性土。

五、计算题(本题共5小题，每小题10分，共50分)

1、解：地下室外墙按静止土压力计算

（近似取）在墙底的静止土压力强度为：

静止土压力：

静止土压力作用在距墙底的距离为：

2、解：①主动土压力系数：

在墙底处的主动土压力强度为：

临界深度：

主动土压力：

主动土压力作用在距墙底的距离为：

②被动土压力系数：

在墙底处的被动土压力强度为：

被动土压力：

被动土压力距墙底距离为：

3、解：

主动土压力系数：

主动土压力：

4、解：

因墙背竖直、光滑，填土面水平，符合朗肯土压力条件，故有：

填土表面土压力强度为：

第一层底部土压力强度为：

第二层顶部土压力强度为：

第二层底部土压力强度为：

临界深度的计算：

由：

即：

解得：

墙后总侧压力为：

其作用点距墙踵的距离为：

5、解：在墙底处的主动土压力强度按朗肯土压力理论为

主动土压力为

临界深度

主动土压力E a作用在离墙底的距离为：