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機(jī) 密★啟用前 大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 2017年秋《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》 期末考試復(fù)習(xí)題 ☆ 注意事項(xiàng)：本復(fù)習(xí)題滿分共：400分。 一、單項(xiàng)選擇題： 1、處于天然狀態(tài)的砂土的密實(shí)度一般用哪一種試驗(yàn)來測(cè)定？（ C ） A．荷載試驗(yàn) B．現(xiàn)場(chǎng)十字板剪切試驗(yàn) C．標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) D．輕便觸探試驗(yàn) 2、評(píng)價(jià)下列說法的正誤。（ D ） ①土的滲透系數(shù)越大，土的透水性也越大，土中的水力梯度也越大 ②任何一種土，只要水力梯度足夠大，就可能發(fā)生流土和管涌 ③土中一點(diǎn)滲流力的大小取決于該點(diǎn)孔隙水總水頭的大小 ④滲流力的大小不僅取決于水力梯度，還與其方向有關(guān) A．①對(duì) B．②對(duì) C．③和④對(duì) D．全不對(duì) 3、通過土粒承受和傳遞的應(yīng)力稱為（ A ）。 A．有效應(yīng)力 B．總應(yīng)力 C．附加應(yīng)力 D．孔隙水壓力 4、當(dāng)各土層中僅存在潛水而不存在毛細(xì)水和承壓水時(shí)，在潛水位以下土自重應(yīng)力為（ C ）。 A．靜水壓力 B．總應(yīng)力 C．有效應(yīng)力，不等于總應(yīng)力 D．有效應(yīng)力，等于總應(yīng)力 5、所謂土的固結(jié)，主要是指（ B ）。 A．總應(yīng)力引起超孔隙水壓力增長(zhǎng)的過程 B．超孔隙水壓力消散，有效應(yīng)力增長(zhǎng)的過程 C．總應(yīng)力不斷增加 D．總應(yīng)力和有效應(yīng)力不斷增加的過程 6、下列說法中正確的是（ B ）。 A．土抗剪強(qiáng)度與該面上總正應(yīng)力直接相關(guān) B．土抗剪強(qiáng)度與該面上有效正應(yīng)力成正比 C．剪切破裂面發(fā)生在最大剪應(yīng)力作用面上 D．破裂面與小主應(yīng)力作用面夾角為45+/2 7、擋土墻向離開土體方向偏移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)，作用在墻上的土壓力為（ A ）。 A．主動(dòng)土壓力 B．被動(dòng)土壓力 C．靜止土壓力 D．靜水壓力 8、對(duì)于（ D ），較易發(fā)生沖切剪切破壞。 A．低壓縮性土 B．中壓縮性土 C．密實(shí)砂土 D．軟土 9、瑞典條分法在分析時(shí)忽略了（ A ）。 A．土條間作用力 B．土條間法向作用力 C．土條間切向作用力 D．土條間應(yīng)力和應(yīng)變 10、按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)（ A ）。 A．按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 B．按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合 C．應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)基本組合，采用相應(yīng)分項(xiàng)系數(shù) D．應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)基本組合，其分項(xiàng)系數(shù)均為1.0 1、飽和單軸極限抗壓強(qiáng)度值（ A ）的巖石被稱為硬質(zhì)巖石，常見的硬質(zhì)巖石有花崗巖、石灰?guī)r等。 A．≥30MPa B．≥40MPa C．＜30MPa D．＜40MPa 2、對(duì)無粘性土的工程性質(zhì)影響最大的因素是（ B ）。 A．細(xì)度模數(shù) B．密實(shí)度 C．礦物成分 D．顆粒的均勻程度 3、土透水性的強(qiáng)弱可用土的哪一個(gè)指標(biāo)來反映？（ D ） A．彈性模量 B．固結(jié)系數(shù) C．壓縮模量 D．滲透系數(shù) 4、地下水位長(zhǎng)時(shí)間下降，會(huì)使（ A ）。 A．地基中原水位以下的自重應(yīng)力增加 B．地基中原水位以上的自重應(yīng)力增加 C．地基土的抗剪強(qiáng)度減小 D．土中孔隙水壓力沒有變化 5、墻下條形基礎(chǔ)底寬1m，埋深1m，承重墻傳來的豎向荷載為150kN/m，則基底壓力為（ C ）。 A．100kPa B．120kPa C．170kPa D．150kPa 6、計(jì)算土中自重應(yīng)力時(shí)，地下水位以下的土層應(yīng)采用（ C ）。 A．濕重度 B．飽和重度 C．浮重度 D．天然重度 7、若代表土中某點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的摩爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度包線相切，則表明土中該點(diǎn)（ C ）。 A．任一平面上的剪應(yīng)力都小于土的抗剪強(qiáng)度 B．某一平面上的剪應(yīng)力超過了土的抗剪強(qiáng)度 C．在相切點(diǎn)代表平面上，剪應(yīng)力等于抗剪強(qiáng)度 D．在最大剪應(yīng)力作用面上，剪應(yīng)力等于抗剪強(qiáng)度 8、擋土墻后的填土處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，擋土墻（ B ）。 A．在外荷載作用下推擠墻背土體 B．被土壓力推動(dòng)而偏離墻背土體 C．被土體限制而處于原來的位置 D．受外力限制而處于原來的位置 9、地基穩(wěn)定性分析中，如果采用φ=0分析法，這時(shí)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)該采用（ C ）方法測(cè)定。 A．三軸固結(jié)不排水試驗(yàn) B．直剪試驗(yàn)慢剪 C．現(xiàn)場(chǎng)十字板試驗(yàn) D．標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 10、計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)（ B ）。 A．按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 B．按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合 C．應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)基本組合，采用相應(yīng)分項(xiàng)系數(shù) D．應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)基本組合，其分項(xiàng)系數(shù)均為1.0 1、下列哪個(gè)可以作為固結(jié)系數(shù)的單位？（ B ） A．年/m B．m2/年 C．年 D．m/年 2、對(duì)于（ C ），較易發(fā)生整體剪切破壞。 A．高壓縮性土 B．中壓縮性土 C．低壓縮性土 D．軟土 3、由于建筑物的建造而在基礎(chǔ)底面處所產(chǎn)生的壓力增量稱為（ C ）。 A．基底壓力 B．基底反力 C．基底附加壓力 D．基底凈反力 4、計(jì)算基礎(chǔ)及其上回填土的總重量時(shí)，其平均重度一般?。? C ）。 A．17 B．18 C．20 D．22 5、在飽和土的排水固結(jié)過程中，若外荷載不變，則隨著土中有效應(yīng)力的增加，（ A ）。 A．孔隙水壓力相應(yīng)增加 B．孔隙水壓力相應(yīng)減少 C．總應(yīng)力相應(yīng)增加 D．總應(yīng)力相應(yīng)減少 6、當(dāng)施工進(jìn)度快、地基土的透水性低且排水條件不良時(shí)，宜選擇（ A ）試驗(yàn)。 A．不固結(jié)不排水剪 B．固結(jié)不排水剪 C．固結(jié)排水剪 D．慢剪 7、取自同一土樣的三個(gè)飽和試樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)，其圍壓σ3分別為50、100、150kPa，最終測(cè)得的強(qiáng)度有何區(qū)別？（ C ） A．σ3越大，強(qiáng)度越大 B．σ3越大，孔隙水壓力越大，強(qiáng)度越小 C．與σ3無關(guān)，強(qiáng)度相似 D．以上說法都不正確 8、某粘性土的液性指數(shù)為，則該土的狀態(tài)為（ B ）。 A．硬塑 B．可塑 C．軟塑 D．流塑 9、淤泥屬于（ B ）。 A．粉土 B．粘性土 C．粉砂 D．細(xì)砂 10、計(jì)算擋土墻壓力時(shí)，荷載效應(yīng)（ D ）。 A．按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 B．按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合 C．按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù) D．按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，但其分項(xiàng)系數(shù)均為1.0 二、填空題： 1、如果土層在自重作用下的固結(jié)過程尚未完成，即土層中還存在未消散完的超孔隙水壓力，則稱該土層處在_______狀態(tài)。 2、粘性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水量稱為________。粘性土由________轉(zhuǎn)到________的界限含水量稱為液限。 3、已知某土樣的壓縮系數(shù)，則該土屬________土，若該土樣在自重應(yīng)力作用下的孔隙比為，則該土樣的壓縮模量為________。 4、土的抗剪強(qiáng)度需由試驗(yàn)確定。試驗(yàn)可分為_________和_________。 5、飽和軟粘土的靈敏度可以用________試驗(yàn)或_________試驗(yàn)求得。 答案解析： 1、欠固結(jié) 2、界限含水量 可塑態(tài) 液態(tài) 3、中壓縮性 4.515 4、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 室內(nèi)試驗(yàn) 5、無側(cè)限壓縮 十字板剪切 6、如果土層在自重作用下的固結(jié)過程已經(jīng)完成，而且歷史上也未承受過比自重應(yīng)力大的應(yīng)力，則稱該土層處在____________狀態(tài)。 7、土是由_________、_________和_________三相所組成的松散顆粒集合體。 8、某粘性土經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得ω＝55％，ωL＝50％，ωP＝31.5％，則IP＝_________，IL＝_________。 9、土抗剪強(qiáng)度由試驗(yàn)確定，一般來講室內(nèi)試驗(yàn)有____________、____________和____________等。 10、含水量不變，原狀土不排水強(qiáng)度與徹底擾動(dòng)后重塑土不排水強(qiáng)度之比稱為飽和軟粘土的_______。 答案解析： 6、正常固結(jié) 7、固相 液相 氣相 8、18.5 1.27 9、直剪試驗(yàn) 三軸剪切試驗(yàn) 無側(cè)限壓縮試驗(yàn) 10、靈敏度 11、如果土層過去承受過比現(xiàn)在自重應(yīng)力大的應(yīng)力(例如冰川覆蓋)，后來應(yīng)力降低(例如冰川后退)，土層膨脹，則稱該土層處在_______狀態(tài)。 12、粘性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水量稱為_______。粘性土由_______轉(zhuǎn)到_______的界限含水量稱為縮限。 13、中心荷載作用下，基底壓力近似呈_______分布，在單向偏心荷載作用下，當(dāng)偏心距時(shí)，基底壓力呈_______分布；當(dāng)_______時(shí)，基底壓力呈三角形分布。 14、地基承受荷載的能力稱為地基承載力，通常區(qū)分為兩種承載力，分別是_______和_______。 15、含水量不變，土經(jīng)擾動(dòng)之后強(qiáng)度下降，經(jīng)過靜置它的強(qiáng)度可隨時(shí)間而逐漸得到部分恢復(fù)的現(xiàn)象稱為粘性土的_______。 答案解析： 11、超固結(jié) 12、界限含水量 固態(tài) 半固態(tài) 13、均勻 梯形 14、極限承載力 容許承載力 15、觸變性 三、名詞解釋： 1、物理性質(zhì)指標(biāo)：物理性質(zhì)主要體現(xiàn)在干濕、輕重、軟硬、松密，土力學(xué)中各相之間在體積和重量或質(zhì)量上的比例關(guān)系作為反映土物理性質(zhì)的指標(biāo)，這類指標(biāo)稱為土的物理性質(zhì)指標(biāo)。 2、靜止土壓力：當(dāng)擋土墻靜止不動(dòng)，墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)時(shí)，作用于墻背上的側(cè)向土壓力，稱為靜止土壓力。 四、簡(jiǎn)答題： 1、分層總和法的含義是什么？ 2、朗肯土壓力理論與庫(kù)倫土壓力理論之間的異同點(diǎn)是什么？ 3、1958年某地?fù)屝掼F路，在一段原來為水塘的地段（塘底為軟粘土）填筑路基，填筑速度很快，不久發(fā)現(xiàn)填土面明顯降低，而在路基外的洼地隆起，試說明產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。 4、土的自重應(yīng)力在任何情況下都不會(huì)引起土層的變形嗎？為什么？ 5、分別指出下列變化對(duì)主動(dòng)土壓力及被動(dòng)土壓力各有什么影響？（1）內(nèi)摩擦角變大；（2）外摩擦角變??；（3）填土面傾角增大。 6、試根據(jù)土中應(yīng)力理論，闡述均布條形荷載下地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律。 7、某地基土滲透系數(shù)很小，若在其上修建建筑物，需驗(yàn)算不同時(shí)期的穩(wěn)定性，試問：（1）若采用快速施工，驗(yàn)算竣工時(shí)地基穩(wěn)定性應(yīng)采用什么試驗(yàn)方法確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)？為什么？（2）若采用慢速施工，驗(yàn)算竣工時(shí)地基穩(wěn)定性應(yīng)采用什么試驗(yàn)方法確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)？為什么？ 8、分別指出下列變化對(duì)主動(dòng)土壓力及被動(dòng)土壓力各有什么影響？（1）內(nèi)摩擦角變大；（2）外摩擦角變小；（3）填土面傾角增大。 9、土骨架包括哪幾部分結(jié)構(gòu)，為什么把結(jié)合水劃入土骨架結(jié)構(gòu)中？ 1、分層總和法，即在地基沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)劃分為若干分層，計(jì)算各分層的壓縮量，然后求其總和。地基沉降計(jì)算深度是指自基礎(chǔ)底面向下需要計(jì)算壓縮變形所達(dá)到的深度，亦稱地基壓縮層深度。通常假定地基土壓縮時(shí)不考慮側(cè)向變形，采用側(cè)限條件下的壓縮性指標(biāo)。 2、（1）兩種理論分別根據(jù)不同的假設(shè)，以不同的分析方法計(jì)算土壓力，只有在最簡(jiǎn)單的情況下，兩種計(jì)算結(jié)果才相同，否則將得出不同的結(jié)果。（2）朗肯土壓力理論應(yīng)用半空間中的應(yīng)力狀態(tài)和極限平衡理論，為了滿足邊界條件，必須假定墻背是直立的、光滑的，墻后填土是水平的。該理論忽略了墻背與填土之間的摩擦影響，使計(jì)算的主動(dòng)土壓力偏大，被動(dòng)土壓力偏小。（3）庫(kù)倫理論根據(jù)墻后土楔的靜力平衡條件推導(dǎo)出計(jì)算公式，并可用于墻背傾斜，填土面傾斜的情況。假定填土是無粘性土，不能直接計(jì)算粘性土和粉土的土壓力。庫(kù)倫理論假定破壞是一平面，實(shí)際上破壞面是一曲面。 3答：粘性地基強(qiáng)度性狀是很復(fù)雜的。對(duì)于同一種土，強(qiáng)度指標(biāo)與試驗(yàn)方法以及試驗(yàn)條件都有關(guān)。路基填筑速度很快，說明加載速率大，且軟粘土的透水性不良，因此填土荷載產(chǎn)生的孔隙水壓力無法消散，土體中剪應(yīng)力超過了飽和軟粘土不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度，形成了一連續(xù)的滑動(dòng)面，地基發(fā)生整體剪切破壞。其特征是填土面下沉，路基外的洼地隆起。 4、土中自重應(yīng)力在有些情況下會(huì)引起土層的變形。這是因?yàn)閷?duì)于成土年代長(zhǎng)久，土體在自重應(yīng)力作用下已經(jīng)完成壓縮固結(jié)，土自重應(yīng)力不會(huì)引起土層的變形。對(duì)于欠固結(jié)土，由于沉積后經(jīng)歷年代時(shí)間不久，其自重固結(jié)作用尚未完成，自重應(yīng)力會(huì)引起土層的變形。地下水位下降，使地基中有效自重應(yīng)力增加，從而也會(huì)引起土層的變形。 5、（1）根據(jù)庫(kù)倫土壓力理論，在G保持不變的情況下，當(dāng)增加時(shí)，θ－減小，其所對(duì)應(yīng)的邊也減小，可知主動(dòng)土壓力減小。同理，被動(dòng)土壓力增加。（2）外摩擦角變小，主動(dòng)土壓力減小。被動(dòng)土壓力增加。（3）填土面傾角增大，主動(dòng)土壓力增加。 6、（1）不僅發(fā)生在荷載面積之下，而且分布在荷載面積以外相當(dāng)大的范圍之下，這就是所謂地基附加應(yīng)力的擴(kuò)散分布；（2）在離基礎(chǔ)底面（地基表面）不同深度z處各個(gè)水平面上，以基底中心點(diǎn)下軸線處的為最大，隨著距離中軸線愈遠(yuǎn)愈??；（3）在荷載分布范圍內(nèi)之下任意點(diǎn)沿垂線的值，隨深度愈向下愈小。 7、某地基土的滲透系數(shù)很小，則可判定為粘性土。粘性土強(qiáng)度性狀是很復(fù)雜的，不同的試驗(yàn)方法以及試驗(yàn)條件會(huì)導(dǎo)致不同的強(qiáng)度指標(biāo)。（1）采用快速施工時(shí)，地基土的透水性較差，故可采用不固結(jié)不排水試驗(yàn)或直剪試驗(yàn)來確定強(qiáng)度指標(biāo)。（2）慢速施工時(shí)，地基荷載增長(zhǎng)速率較慢，但地基土透水性較差，故可考慮采用固結(jié)不排水或固結(jié)快剪試驗(yàn)來確定強(qiáng)度指標(biāo)。 8、（1）根據(jù)庫(kù)倫土壓力理論，在G保持不變的情況下，當(dāng)增加時(shí)，θ－減小，其所對(duì)應(yīng)的邊也減小，可知主動(dòng)土壓力減小。同理，被動(dòng)土壓力增加。（2）外摩擦角變小，主動(dòng)土壓力減小。被動(dòng)土壓力增加。（3）填土面傾角增大，主動(dòng)土壓力增加。 9、土骨架是指土的固體顆粒、結(jié)合水及其他膠結(jié)物質(zhì)的總和。把結(jié)合水劃入土骨架，是因?yàn)樗芡亮１砻嬉ψ饔枚环乃W(xué)規(guī)律的支配，并且它能在土粒之間傳遞法向力和切向力。因此，從受力角度，可以把它與土顆粒劃在一起。 五、計(jì)算題 1、從某土層中取原狀土做試驗(yàn)，測(cè)得土樣體積為50cm3，濕土樣質(zhì)量為98g，烘干后質(zhì)量為77.5g，土粒相對(duì)密度為2.65。計(jì)算土的天然密度、干密度、飽和密度、有效密度、天然含水量、孔隙比、孔隙率及飽和度。 解：已知 2、某砂土土樣的密度為1.77，含水量為9.8%，土粒相對(duì)密度為2.67，烘干后測(cè)定最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943，試求孔隙比和相對(duì)密實(shí)度，并評(píng)定該砂土的密實(shí)度。 解 ∵ ∴所以該砂土的密實(shí)度為中密。 3、一個(gè)體積為的原狀土樣，其濕土質(zhì)量為0.1kg，烘干后質(zhì)量為0.07kg，土粒相對(duì)密度為2.7，土的液限，塑限。 求：(1)土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)，并確定該土的名稱和狀態(tài)。 (2)設(shè)土粒相對(duì)密實(shí)度為2.7，求土樣壓縮穩(wěn)定后的孔隙比和飽和度。 解：(1)已知 (2)壓密前干密度 由，得： 壓密前孔隙比： 壓密后孔隙比： 孔隙比減少： 4、有一砂層，其天然飽和重度，土粒相對(duì)密度為2.7，試驗(yàn)測(cè)得此砂最松時(shí)裝滿1000容積需干砂1450g，最密實(shí)狀態(tài)時(shí)需要干砂1750g。求相對(duì)密實(shí)度是多少？ 解：由，得，得 砂最松時(shí)，砂礫體積 砂最密時(shí)，砂礫體積： 5、某土壓縮系數(shù)為0.16MPa-1，強(qiáng)度指標(biāo)。若作用在土樣上的大小主應(yīng)力分別為和，問：（1）該土樣是否破壞？（2）若小主應(yīng)力為，該土樣能經(jīng)受的最大主應(yīng)力為多少？ 解 （1）破裂角 由上面的計(jì)算，可以得到該土樣不會(huì)發(fā)生破壞。 （2）若最小主應(yīng)力為，則該土樣經(jīng)受的最大主應(yīng)力為： 10、已知：地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。求：當(dāng)?shù)鼗心滁c(diǎn)的最大主應(yīng)力，而小主應(yīng)力為多少時(shí)，該點(diǎn)剛好發(fā)生剪切破壞？ 解 根據(jù)題意得到： 6、某三級(jí)公路有一段陡坡路堤，其橫斷面如圖4所示。已知填料容重，基底摩擦系數(shù)，堤頂荷載為汽車-15級(jí)。試計(jì)算該路堤是否穩(wěn)定。 圖9 用傳遞系數(shù)法驗(yàn)算陡坡路堤穩(wěn)定性示意圖 解：計(jì)算汽車-15級(jí)荷載的換算土柱高，將換算的土柱高布置在全路基頂寬上。 設(shè)路堤沿原地面滑移，采用傳遞系數(shù)法，將堤身劃分為4塊，取安全系數(shù)，按公式下面的公式計(jì)算各塊的剩余下滑力，列于表中。 表1 陡坡路堤的穩(wěn)定性計(jì)算表 土塊編號(hào) () () 1 5.25 98.2 33 --- --- --- 28.5 2 36.00 673.2 41 -8 1.033 29.4 316.6 3 97.50 1823.3 2130′ 1930′ 0.841 266.3 418.8 4 20.19 377.6 6 1530′ 0.882 369.4 294.7 由于最后一塊的剩余下滑力，路堤不穩(wěn)定，需加以處理，可以采取支擋或加固措施。