土力学与地基基础作业答案_中华文本库
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《土力学与地基基础》作业答案
1、 表示该点土体处于稳定状态的是（
A、τf＞τ B、τ=τf C、Τ＜τf
2、 归纳总结摩尔-库仑强度理论，可以表述为如下要点：（ A
A、剪切破裂面上，材料的抗剪强度是法向应力的函数
B、当法向应力不很大时，抗剪强度可以简化为法向应力的线性函数，即表示为库伦公式
C、土单元体中，任何一个面上的剪应力大于该面上土体的抗剪强度，土单元体即发生剪切破坏，可用摩尔-库伦破坏准则表示
3、 已知地基土中某点的最大主应力为σ1=600kPa，最小主应力σ3=200kPa。绘制该点应力状态的摩尔应力圆。求最大剪应力τmax值及其作用面的方向，并计算与大主应面成夹角α=15°的斜面上的正应力和剪应力。（
A、τmax=200kpa，α=45°，σ=373kPa，τ=100kPa
B、τmax=200kpa，α=45°，σ=573kPa，τ=150kPa
C、τmax=200kpa，α=45°，σ=573kPa，τ=100kPa
D、τmax=150kpa，α=45°，σ=573kPa，τ=100kPa
4、 一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，施加周围压力Δσ3=200kpa，试件破坏时的主应力差σ1-σ3=280kPa，测得孔隙水压力μf=180kPa，如果破坏面与水平面的夹角为57°，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。（ A
A、σ=283kpa，τ=127kpa，τmax=140kpa
B、σ=183kpa，τ=127kpa，τmax=140kpa
C、σ=283kpa，τ=127kpa，τmax=240kpa
D、σ=283kpa，τ=227kpa，τmax=140kpa
5、 直剪试验要分快剪，固结快剪及慢剪主要是模拟实际工程中的不固结排水、固结不排水和固结排水三种条件，一般说来，快剪，固结快剪和慢剪得出的强度值是（B）。
A、相同 B、依次递增的 C、依次递减的 D、无法判定大小次序
6、 粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式τf=（ B
A、σtanυ B、c+σtanυ C、c-σtanυ D、c+σ/tanυ
7、 粘性土抗剪强度库仑定律的有效应力的表达式τf=（
A、(σ-μ)tanυˊ B、cˊ+(σ-μ)tanυˊ C、c+(σ-μ)tanυˊ Dc+(σ-μ)tanυ
8、 设砂土地基中某点的大主应力σ1=400kPa，小主应力σ3=200kPa，砂土的内摩擦角υ=25°，粘聚力c=0，试判断该点是否破坏。（B
A、会破坏 B、不会破坏 C、无法判断
9、 设砂土地基中某点的大主应力σ1=400kPa，小主应力σ3=200kPa，砂土的粘聚力c=0，试判断该点破坏时砂土的内摩擦角υ=（D）。
A、22°28′ B、21°28′ C、20°28′ D、19°28′?
10、 设砂土地基中某点的大主应力σ1=400kPa，小主应力σ3=200kPa，砂土的内摩擦角υ=25°，粘聚力c=0，试计算破裂面上的抗剪强度τf=（D）。
A、70% B、80% C、90% D、120.2kPa
11、 设砂土地基中某点的大主应力σ1=400kPa，小主应力σ3=200kPa，砂土的内摩擦角υ=25°，粘聚力c=0，假定土样处于极限平衡状态，则其大主应力应为（C）。
A、472.8kPa B、482.8kPa C、492.8kPa D、502.8kPa
12、 设砂土地基中某点的大主应力σ1=400kPa，小主应力σ3=200kPa，砂土的内摩擦角υ=25°，粘聚力c=0，假定土样处于极限平衡状态，则其小主应力应为（C）。
A、62.3kPa B、152.3kPa C、162.3kPa D、202.3kPa
13、 土中某点处于极限平衡状态时，当土体处于主动朗肯状态时，剪切破坏面与竖直面的夹角是(
A、(45°+υ/2) B、(45°-υ/2) C、45° D、(45°+υ)
14、 土中某点处于极限平衡状态时，剪切破坏面与大主应力作用方向所成的角度是(
A、(45°+υ/2) B、(45°-υ/2) C、45° D、(45°+υ)
15、 土中某点处于极限平衡状态时，当土体处于被动朗肯状态时，剪切破坏面与水平面的夹角是( B
A、(45°+υ/2) B、(45°-υ/2) C、45° D、(45°+υ)
16、 设砂土地基中一点的大小主应力分别为500kpa和180kpa,其内摩擦角ψ=36度，求该点最大剪应力是多少？最大剪应力面上的法向应力又为多少？（
A、τmax=160kpa，σ=340kpa
B、τmax=260kpa，σ=340kpa
C、τmax=160kpa，σ=240kpa
D、τmax=260kpa，σ=240kpa
17、 设砂土地基中一点的大小主应力分别为500kpa和180kpa,其内摩擦角ψ=36度，求此点是否已达到极限平衡状态？（ A
A、未达到极限平衡状态 B、达到极限平衡状态 C、无法判断
18、 设砂土地基中一点的大小主应力分别为500kpa和180kpa,其内摩擦角ψ=36度，求如果此点未达到极限平衡，令大主应力不变，而改变小主应力，使该点达到极限平衡状态，这时小主应力应为多少？（
A、σ3=159.8kpa B、σ3=229.8kpa
C、σ3=129.8kpa
D、σ3=169.8kpa
19、 某土的压缩系数为0.16kPa-1，强度指标C=20kPa，υ＝30°，若作用在土样上的大、小主应力分别为350kPa和150kPa，问该土样是否破坏？若小主应力为100kPa，该土样能经受的最大主应力为多少？（
A、破坏，σ1=269.3kpa B、不破坏，σ1=269.3kpa
C、破坏，σ1=369.3kpa D、不破坏，σ1=369.3kpa
20、 一组直剪试验结果如下表所示，试用作图法求此土的抗剪强度指标C、υ值。（B）法向应力（kPa）抗剪强度（kPa）
A、C≈201kpa，υ≈30° B、C≈201kpa，υ≈25°
C、C≈101kpa，υ≈25° D、C≈101kpa，υ≈30°
21、 某土样进行直剪试验，在法向压力为100、200、300、400kPa时，测得抗剪强度分别为52、83、115、145SkPa，用作图方法确定该土样的抗剪强度指标c和υ(
Ac=30kPaυ=18° B、c=20kPaυ=28° C、c=20kPaυ=18° D、c=30kPaυ=28°
22、 某土样进行直剪试验，在法向压力为100、200、300、400kPa时，测得抗剪强度分别为52、83、115、145SkPa，如果在土中的某一平面上作用的法向应力为260kPa，剪应力为92kPa，该平面是否会剪切破坏?(
A、不会破坏 B、破坏 C、无法判断
23、 建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法宜选用（A）。
A、不固结不排水剪切试验 B、固结不排水剪切试验 C、排水剪切试验 D、直接剪切试验 24、 建筑物施工速度较慢，地基土的透水条件良好，抗剪强度指标的测定方法宜选用（D）。
A、排水剪切试验
B、直接剪切试验
C、不固结不排水剪切
D、固结排水剪切
25、 无侧限压缩试验可以测定一般粘性土的抗剪强度指标吗？（B）
A、可以 B、不可以
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2.某地基中粘土层的压缩试验资料如下表所示，试计算压缩系数al-2及相应的压缩模量Es1-2。(5分)
什么状态?(5分)
3.某粘性土，其粘聚力c=25kPa，内摩擦角φ=30°，当该土试样受到的大、小主应力分别是σ1=400kPa，σ3=150kPa时，试判断该土处于4.有一条形基础宽b=2.0m，埋深d=1.5m，地基为粉质粘土，天然重度γ=16.9kN/m，抗剪强度指标c=6kPa，φ=20°，试用太沙基公式计
算地基的极限承载力和容许承载力。(安全系数K=3.0)(5分) 太沙基公式承载力系数
5.地基中某一土层，其厚度h1=1.6m，该土层顶面处土自重应力σc1=92kPa，附加应力
σz1=64kPa，该层底面处的自重应力σc2=108kPa，附加应力σz2=36kPa，该土的压缩试验成果如下表所示，试计算该土层的最终压缩量。(注：仅分一层计算即可)(8分)
6.图示挡土墙，墙后填土性质如图所示，已知：第一层土：γ1=18kN/m，φl=35°，c1=0，hl=6m；第二层土：γ2=20kN/m，φ2=30°，c2=10kPa，
h2=6m；表面作用无限均布荷载：q=20kPa。
(1)用朗肯土压力理论计算图示中a、b、c三点的主动土压力强度，并绘出主动土压力沿墙高的分布图。(8分) (2)计算主动土压力合力Ea口值。(4分)
7．对某砂土土样进行渗透试验，渗流方向自下向上。土样高度l=0.4m，砂土的饱和重度
=18.89kN/m，若土样发生流土现象，则其水头差应该满足什么条件？（5分）
8．已知作用于基础上部的荷载F=500kN，基础底面尺寸为1m×2m，地基土为均质粘性 土，其重度
γ=18.5kN/m，基础底面埋深2m，试求基底附加压力P。(5分)
9．某地基中有一土层，其厚度为h=2m，其顶面的自重应力
?c1=92kPa，底面的自重应力
?c2=108kPa，已知该土层在外荷载作用下顶面受到的附加应力?z1=64kPa，底面受到的附加应力?z2=36kPa。求：该土层的最终压缩量
大小。（注：计算时仅分一层即可）（6分）
压力和孔隙比e的对应关系
10．某条形基础，基础宽度b=2m，基础埋置深度为d=3.0m，埋深范围内土的重度为
=19.0kN/m，粘聚力c1=10kPa；基础底面持力层土的重度
=18.0kN/m，粘聚力c2=15kPa，内摩擦角
（1）按太沙基公式确定地基的极限承载力。(3分)
太沙基公式承载力系数
(2)如果安全系数K=3.0，当基底压力p=120kPa时，验算地基土能否满足强度要求。（3分） 11．某粘性土，其粘聚力c= 20kPa，内摩擦角
?=30°，该土试样承受的大、小主应力分别是?1 = 450kPa, ?3=150kPa。
(1)试用数解法判断该土样所处的应力状态。(4分)
(2)计算破裂面与最大主应力作用面所夹的角度。(2分)
12．图示挡土墙，墙后填土的性质指标如图示，试用朗肯理论计算并画出图示挡土墙上的主
动土压力分布图，并计算其合力大小。(12分)
13．已知基坑底部有一层厚1.25m的细砂层，其饱和重度
问是否可能发生流砂现象? (5分)
γsat=20.5kN/m3，假定该细砂层受到1.85m高的渗流水头的影响，如下图所示，
14．对某土样进行室内压缩试验，该土样的初始孔隙比e0=0.73，环刀高度为20mm。当pl=100kPa时，稳定压缩量sl=0.8mm；当p2=200kPa
时，稳定压缩量s2=1.0mm。 (1)求p1、p2对应的孔隙比e1、e2； (2)求压缩系数a1-2和压缩模量Es1-2。(5分) 15．某饱和粘性土的有效抗剪强度指标为
c??20kPa,???20?。??如果该土的试样受到大主应力1=200kPa和小主应力3=120kPa的作用，
并测得孔隙水压力为u=100kPa，问该试样是否会破坏? (5分) 16．某条形基础，宽度b=4m，埋深d=1.2m，地基土的重度
??15?，?=19.6kN/m3，?3
内聚力c=12kPa，内摩擦角埋深范围内土的重度m=19kN/m。
(1)应用太沙基公式求地基极限承载力Pu(Nr=1.80，Nq=4.45，Nc=12.9)；(3分) (2)当地下水位上升至基础底面时，极限荷载发生了什么变化? (2分)
17．在如图所示厚度为9m的饱和粘土层表面瞬时施加了大面积均布荷载p0=150kPa，经一定时间后，用测压管测量并计算得到土层中A、B、
C、D四点的超孔隙水压力分别为0kPa、32kPa、55kPa和75kPa(注：以上水压力已不包括静水压力)。已知土层的竖向固结系数CV=0.89×10cm/a。假设土层中应力分布规律为相邻两点间是线性分布。试计算此时粘土层的平均固结度，并计算此粘土层已固结了几年？(10分)
，其中e=2.72)
18．如图所示，某挡土墙高7m，填土表面作用均布荷载q=20kPa。填土分两层，第一层土：h1=3m，
?1?18kN/m3,?1?26?,c1?0；第二层
??19.2kN/m,?2?20?,c2?6kPa。按朗肯压力理论计算作用在挡土墙背上的主动土压力分布及合力E的大小，并绘2土：h2=4m，a
出主动土压力强度分布图。(10分)
19.对某砂土进行常水头渗透试验，已知该砂土的渗透系数k=0.03cm／s，试样长度l=15cm，试样上下两端的水头差h=45cm，求水在土中的渗透速度。(5分)
20.某地基土第一层为粘土层，其厚度为2.0m，其下面为基岩。已知该土层的压缩模量Es=4MPa，在外荷载作用下该土层顶面受到的附加应力
?z=50kPa，底面受到的附加应力?z=30kPa。
求：该土层表面的沉降量。(5分)
21.已知作用于基础顶部的荷载F=3000kN，基础底面尺寸为2×4(m)，地基土为均质粘性土，其重度基底附加压力。(5分)
?=18kN／m3，基础底面埋深2m，试求
22.某一条形基础，基础宽度b=4.0m，基础埋置深度d=2.0m，基础埋深范围内土的重度土的重度
?=18.0kN／m3，粘聚力c=10kPa；基础底面持力层11
?=19.0kN／m3，粘聚力c=15kPa，内摩擦角?=10°。
(1)按太沙基承载力公式确定地基的极限承载力。(太沙基承载力系数Nr=1.20，Nq=2.69，Nc=9.58)(3分) (2)如果安全系数K=2.5，在地基土上作用p=100kPa的压力时，地基土能否满足强度要求。(3分) 23.对某砂土试样进行直接剪切试验，当垂直压力?=100kPa时，测得其抗剪强度试求：(1)该砂土的内摩擦角为多少?(3分)
(2)如果对相同的砂土取试样进行三轴压缩试验，施加周围压力?3=80kPa，试样破坏时，需施加的大主应力?1应为多少?(4分) 24.按朗肯土压力理论，确定图示挡土墙上的主动土压力沿墙高的分布，并计算其合力。 (12分)
25．对某砂土进行常水头渗透试验，土样高度为l0cm，直径为6.0cm，水头差为40cm，经测试在8.0s内渗透水量重为500g，试求此条件下该砂土的渗透系数k。(ρw=1g／cm)(5分)
26．某地基中粘土层的压缩试验资料如下表所示，试计算压缩系数a1-2及相应的压缩模量Es1-2，并评价土的压缩性。(5分)
?f=57.7kPa。
27．某土样粘聚力c=22kPa，内摩擦角
?=26°，承受的大、小主应力分别是σ
σ3m=180kPa，试判断该土处于什么状态?(5分)
28．有一条形基础宽b=1.6m，埋深d=1.0m，地基为粉质粘土，天然重度γ=16.9kN／m，抗剪强度指标c=6.0kPa，式计算地基的极限承载力和容许承载力。(安全系数K=3.0，Nr=1.80，Nq=4.45，Nc=12.9)(5分)
29．地基中某一薄层，其厚度h1=2.0m，薄层顶面处自重应力σcl=82kPa，底面处的自重应力σc2=118kPa，在荷载作用下，薄层顶面处的附加应力σz1=62kPa，底面处的附加应力σz2=38kPa，试计算薄层的压缩变形量。(10分)
该土的压缩试验成果
?=15°，试用太沙基公
30．用朗肯土压力理论计算图示挡土墙上的主动土压力合力EA的大小。(10分) 已知：上层土hl=6m，γ1=19.7kN／m，
下层土h2=6m，γ2=18.0kN／m，
?1=35°，c=0；
?2=30°，c=10kPa；
表面作用无限均布荷载q=30kPa。
31.某工程基坑中，由于抽水引起水流由下往上流动，若水流路径50cm，水头差为60cm，土的饱和重度砂（流土）?（4分）
32.某地基中粘土层的压缩试验资料如下表所示，试计算压缩系数a1-2及相应的压缩模量Es（1-2），并评价土的压缩性。（5分）
?sat=20.2kN／m3，问是否会产生流
33.某土样粘聚力c=20kPa、内摩擦角状态?（5分）
?=26?，承受大主应力?1=430kPa、小主应力?3=150kPa的作用，试判断该土样是否达到极限平衡
34.有一条形基础宽b=2.5m，埋深d=1.0m,粘土天然重度=18kN/m，饱和重度
?sat=20kN/m3，抗剪强度指标c=10kPa，?=26?，安全系数
Nr?b?Nq?d?N2
K=2.5，试用太沙基公式分别计算下列条件下地基的极限荷载和容许承载力。（已知
Nr?12.54,Nq?11.85,
Nc?22.25,?w?10kN/m3）
①地下水位较深；（3分） ②地下水位在基底平面。（3分）
计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）
1.某地基软土层厚10m，其下为不透水硬层，软土的固结系数为0.015cm／s，平均压缩模量Es=3000kPa。拟用堆载预压法处理，荷载为瞬时施加，可视为大面积均布，大小为70kPa，求：
①地基平均超静孔隙水压力消散50％时需要多少天?（5分） ②此时地基的固结沉降量是多少?（5分）
Ut?1?2e,TV?v2
?H） （提示：
2.下图示为一高度为6.0m的拱桥桥台。桥台后第一层填土为粉质粘土，厚度为4.0m，天然重度r=18kN／m，内摩擦角c=13kPa；第二层填土为粘土，厚度为2.0m，天然重度r=17.5kN／m，内摩擦角墙背上的被动土压力，绘出其分布图。
3．某一土体的土粒比重Gs=2.71，孔隙比为e=0.82。若该土层受到自下而上的渗流作用，试求该土层的临界水力梯度。(4分)
4．某土层厚2.0m，顶面埋深2.0m，底面埋深4.0m，该土层平均自重应力为51kPa。在房屋荷载作用下，土层的平均附加应力为50kPa，
在该附加应力作用下，该土层已经沉降稳定。由于建筑物增层改造，该土层附加应力又增加了10kPa。若已知土的孔隙比e与压力p(kPa)的关系为e=1.15-0.0014p，问由于增层改造引起的该土层压缩量是多少? (5分)
5．某饱和粘土的有效抗剪强度指标c＇=0，
??20?，内聚力
??15?，内聚力c=15kPa。试用朗肯土压力理论计算桥台
?＇=30°，如该土样受到大主应力?1=360kPa，小主应力?3=200kPa作用时，测得孔隙水压
?=17.5kN／m3，基础底面以下为粘土层，天
力为100kPa，问该土样是否破坏?(6分)
6．某条形基础，基础埋深d=1.5m，基础宽度b=2.5m，基础底面以上为粉质粘土，天然重度
然重度满足。(5分)
?=19.5kN／m3，内聚力c=10kPa，内摩擦角?=25°，作用于基础底面的压力p=250kPa，利用太沙基公式验算地基承载力是否
N??b?Nq?d?cNc
(提示：pu=2，取安全系数K=3
太沙基公式承载力系数
7．某挡土墙，其高度为5.0m，墙后填土由两层土组成，填土表面作用q=30kPa均布荷载，第一层土为粉质粘土，厚度hl=2.0m，
?1=15.68kN
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