《土质学与土力学》试题（A卷) ”、 选择题：（每题3分，计24分） ()饱和土的组成为： (A)固相 (B)固相+液相 (C)固相+液相+气相(D)液相 (2)土不均匀系数越大，说明土的级配： (A战差 B)不一定 (C)越好 (D)两者无关系 (3)已知土样试验数据为：含水量10%，液限38%，塑限20%，则该土的 塑性指数为： (A8 (B)13 (C)18 (4)在下列指标组中全部直接由试验测定的为： (A)天然重度、含水量、干重度 (B)土粒密度、天然重度、含 水量 (C)士粒密度、天然重度、孔隙比 (D)含水量、 干重度、孔隙比 (⑤)渗流的理论平均流速与真实流速相比：」 (A)平均流速=真实流速 (B)平均流速>真实流速 (C)平均流速<真实流速 (D)两者无相关性 (6)下列何种土层最容易发生管涌： (A)一般粘土层(B)均匀粗砂层(C)粗砂与粉砂互层 (⑦)目前地基附加应力计算中对地基土采用的基本假设之 是 (A)非均质弹性体 (B)均质线性变形体(C)均质塑性体D)均 质非线形体 (⑧)（①）基底总压力与基底附加压力哪 个大？ (A)基底附加压力B)基底总压力 (C)二者相等 (D)无 法确定 二、 简答题：（每题6分，计36分） 1.土中常见的粘土矿旷物有哪几类？它们各自的结构构造特点如何？ .淤泥质土有哪些特点？它们对土的性质有什么影响？ 3 参透变形有哪几种形式？各有什么特征？ 4. 基础底面下什么部位的剪应力最大？这在工程上有什么意义？ 5.请说明如何利用室内压缩曲线确立土的先期固结压力。 6.简述极限平衡理论 三、计算题：（前两题每题15分，第3题10 分，计40分) 1.如图，地基分别作用均布基底附加应力 p1=100kPa和p2=50kPa,试用角点法计算 A点下10m处的附加应力。 10 20 10
《土质学与土力学》试题 （A 卷） 一、 选择题：（每题 3 分，计 24 分） (1) 饱和土的组成为：______ (A)固相 (B)固相＋液相 (C)固相＋液相＋气相 (D)液相 (2) 土不均匀系数越大，说明土的级配：______ (A)越差 (B)不一定 (C)越好 （D）两者无关系 (3) 已知土样试验数据为：含水量 10%，液限 38%，塑限 20%，则该土的 塑性指数为：______ (A)8 (B)13 (C)18 (D)23 (4) 在下列指标组中全部直接由试验测定的为：__ ____ (A)天然重度、含水量、干重度 (B)土粒密度、天然重度、含 水量 (C)土粒密度、天然重度、孔隙比 （D）含水量、 干重度、孔隙比 (5) 渗流的理论平均流速与真实流速相比：___ ____ (A)平均流速＝真实流速 (B)平均流速>真实流速 (C)平均流速<真实流速 (D)两者无相关性 (6) 下列何种土层最容易发生管涌：_________ (A)一般粘土层 (B)均匀粗砂层 (C)粗砂与粉砂互层 (7) 目前地基附加应力计算中对地基土采用的基本假设之一是：__ _____ (A)非均质弹性体 (B)均质线性变形体 (C)均质塑性体 (D)均 质非线形体 (8) (1) 基底总压力与基底附加压力哪一个大？__ ____ (A)基底附加压力 (B)基底总压力 (C)二者相等 （D）无 法确定 二、 简答题：（每题 6 分，计 36 分） 1. 土中常见的粘土矿物有哪几类？它们各自的结构构造特点如何？ 2. 淤泥质土有哪些特点？它们对土的性质有什么影响？ 3. 渗透变形有哪几种形式？各有什么特征？ 4. 基础底面下什么部位的剪应力最大？这在工程上有什么意义？ 5. 请说明如何利用室内压缩曲线确立土的先期固结压力。 6. 简述极限平衡理论 三、计算题：（前两题每题 15 分，第 3 题 10 分，计 40 分） 1．如图，地基分别作用均布基底附加应力 p1=100kPa 和 p2=50kPa，试用角点法计算 A 点下 10m 处的附加应力
2.土样内摩擦角为26°，粘聚力为40kPa,若土样所受小主应力为120kPa,则士 样剪切破坏时的大主应力为多少？ 3.将某粘土试样置于渗透仪中进行变水头渗透试验，当试验经过的时间△：为1小 时时，测压管的水头高度从h1=310.8cm降至2=305.6cm。己知试样的横断面积4 为32.2cm2,高度1为3.0cm,变水头测压管的横断面积A为1.1cm2,求此土样的 渗透系数k值
2．土样内摩擦角为 26°，粘聚力为 40kPa，若土样所受小主应力为 120kPa，则土 样剪切破坏时的大主应力为多少？ 3. 将某粘土试样置于渗透仪中进行变水头渗透试验，当试验经过的时间t 为 1 小 时时，测压管的水头高度从 h1=310.8cm 降至 h2=305.6cm。已知试样的横断面积 A 为 32.2cm2，高度 l 为 3.0cm，变水头测压管的横断面积 A'为 1.1cm2，求此土样的 渗透系数 k 值
A卷参考答案： -、BCCBCCBB 二、 1.有高岭石，蒙脱石和伊利石。 高岭石由一层硅氧四面体晶片和一层铝氧八面体晶片结合，形成一个单位晶 胞：品胞间由较强的氢键联结，水较难渗入，颗粒较粗，亲水性弱，其稳定性较 蒙脱石和伊利石好些，膨胀性和压缩性都较低。 蒙脱石单位品胞上下面均为硅氧四面体品片，中间夹一个铝氧八面体品片， 晶胞两边都带有相同氧原子联结，既弱也不稳定，水分子可以很容易楔入其间， 故含蒙脱石多的土对环境干湿变化较敏感，当湿度增高时易膨胀，失水时易收缩 比产生收缩裂隙。 伊利石是含钾量较高的原生矿物经化学风化的产物，其晶格构造与蒙脱石相 似，不同的是四面体中硅被铝多替代，由钾离子补偿品层正电荷的不足。这种联 结较高岭石联结弱，但比蒙脱石层间水分子的联结要强，所以性质界于两者之间。 2.高孔隙比、饱水、天然含水率大于液限孔隙比常见值为1.0~2.0：液限一般为 40%~60%,饱和度一般>90%，天然含水率多为50~70%。未扰动时，处于软塑 状态，一经扰动，结构破坏，处于流动状态。透水性极弱：一般垂直方向地渗透 系数较水平方向小些。高压缩性：a12一般为0.7~1.5Mpa一1，且随天然含水率 的增大而增大。抗剪强度很低，且与加荷速度和排水固结条件有关。较显著的触 变性和蠕变性。 3.土的渗透变形类型就单一土层来说主要有流砂和管涌两种基本型式。 流砂：在向上的渗透水流作用下，表层土局部范围内的土体或颗粒群同时发 生悬浮、移动的现象称为流土或流砂。只要水力坡降达到一定的大小，都会发生 流土破坏
A 卷参考答案： 一、B C C B C C B B 二、 1．有高岭石，蒙脱石和伊利石。 高岭石由一层硅氧四面体晶片和一层铝氧八面体晶片结合，形成一个单位晶 胞；晶胞间由较强的氢键联结，水较难渗入，颗粒较粗，亲水性弱，其稳定性较 蒙脱石和伊利石好些，膨胀性和压缩性都较低。 蒙脱石单位晶胞上下面均为硅氧四面体晶片，中间夹一个铝氧八面体晶片， 晶胞两边都带有相同氧原子联结，既弱也不稳定，水分子可以很容易楔入其间， 故含蒙脱石多的土对环境干湿变化较敏感，当湿度增高时易膨胀，失水时易收缩 比产生收缩裂隙。 伊利石是含钾量较高的原生矿物经化学风化的产物，其晶格构造与蒙脱石相 似，不同的是四面体中硅被铝多替代，由钾离子补偿晶层正电荷的不足。这种联 结较高岭石联结弱，但比蒙脱石层间水分子的联结要强，所以性质界于两者之间。 2．高孔隙比、饱水、天然含水率大于液限孔隙比常见值为 1.0～2.0；液限一般为 40％～60％，饱和度一般>90％，天然含水率多为 50～70％。未扰动时，处于软塑 状态，一经扰动，结构破坏，处于流动状态。透水性极弱：一般垂直方向地渗透 系数较水平方向小些。高压缩性：a1~2 一般为 0.7～1.5Mpa－1，且随天然含水率 的增大而增大。抗剪强度很低，且与加荷速度和排水固结条 件有关。较显著的触 变性和蠕变性。 3．土的渗透变形类型就单一土层来说主要有流砂和管涌两种基本型式。 流砂：在向上的渗透水流作用下，表层土局部范围内的土体或颗粒群同时发 生悬浮、移动的现象称为流土或流砂。只要水力坡降达到一定的大小，都会发生 流土破坏
管涌：在渗透水流作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动.以至 流失：随着土的孔隙不断扩大，渗透流速不断增加.较粗的颗粒也相继被水流逐 渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管 涌。 4.一般来讲，基础地面中心线下附加剪应力最小，而荷载（基础）边缘的剪应力 最大。故位于基础边缘下的土容易发生剪切滑动破坏而出现塑性变行区，在工程 上应该格外注意这一带的土体稳定情况。 5.如图，确定先期固结压力步骤如下： (1)从e1ogp曲线上找出曲率半径最小的一点A,过A点作水平线A1和切线A2: (2)作D1A2的平分线A3,与e1ogp曲线中直线段的延长线相交于B点： (3)B点所对应的有效应力就是先期固结压力p心。 P(log) 6.是研究土体处于理想塑性状态时的应力分布和滑裂面轨迹的理论。它不仅用来求解地 基的极限承载力和地基的滑裂面轨迹，也可以求挡土墙土压力、边坡的滑面轨迹等有关土体失 稳所涉及的问题。由于这种理论分析方法解题复杂，但对于求解地基极限承载力，这种方法则 是主要的理论基础。 在理想弹一塑性模型中，当土体中的应力小于屈服应力时，应力和变形用弹性理论求解， 这时土体中每一点都应满足静力平衡条件和变形协调条件。当土体处于塑性状态时应满足极限 平衡条件。 极限平衡理论就是根据静力平衡和极限平衡条件所建立起来的理论
管涌：在渗透水流作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动．以至 流失；随着土的孔隙不断扩大，渗透流速不断增加．较粗的颗粒也相继被水流逐 渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管 涌。 4．一般来讲，基础地面中心线下附加剪应力最小，而荷载（基础）边缘的剪应力 最大。故位于基础边缘下的土容易发生剪切滑动破坏而出现塑性变行区，在工程 上应该格外注意这一带的土体稳定情况。 5．如图，确定先期固结压力步骤如下： (1)从 e~logp 曲线上找出曲率半径最小的一点 A，过 A 点作水平线 A1 和切线 A2; (2)作 ÐlA2 的平分线 A3,, 与 e~logp 曲线中直线段的延长线相交于 B 点; (3)B 点所对应的有效应力就是先期固结压力 pc。 6．是研究土体处于理想塑性状态时的应力分布和滑裂面轨迹的理论。它不仅用来求解地 基的极限承载力和地基的滑裂面轨迹，也可以求挡土墙土压力、边坡的滑面轨迹等有关土体失 稳所涉及的问题。由于这种理论分析方法解题复杂，但对于求解地基极限承载力，这种方法则 是主要的理论基础。 在理想弹一塑性模型中，当土体中的应力小于屈服应力时，应力和变形用弹性理论求解， 这时土体中每一点都应满足静力平衡条件和变形协调条件。当土体处于塑性状态时应满足极限 平衡条件。 极限平衡理论就是根据静力平衡和极限平衡条件所建立起来的理论
三、 1. A点位于5个子区域的角点 子区jacA:查表得k。=0.1752(1/b=1,z/b=1) 子区Adb:查表得k2=0.2034(1/b=3,z/b=1) 子区cefA:查表得k3=0.1999(I/b=2,z/b=1) 子区fhdA:查表得k4=0.23701/b=1.5,z/b=0.5) 子区fgiA:查表得ks=0.231511b=1,z/b=0.5) 故A点下10m的附加应力 o:=(k1+k2)p1+(ka+k4-ks)p2 =(0.1752+0.2034)×100+(0.1999+0.2370-0.2315)×50 =48.13kPa 2. 435.4kPa 3.4.8×107cm5
三、 1． A 点位于 5 个子区域的角点. 子区 jacA: 查表得 0.1752( / 1, / 1) kc1 = l b = z b = 子区 Adbj: 查表得 0.2034( / 3, / 1) kc2 = l b = z b = 子区 cefA: 查表得 0.1999( / 2, / 1) kc3 = l b = z b = 子区 fhdA: 查表得 0.2370( / 1.5, / 0.5) kc4 = l b = z b = 子区 fgiA: 查表得 0.2315( / 1, / 0.5) kc5 = l b = z b = 故 A 点下 10m 的附加应力 kPa z kc kc p kc kc kc p 48.13 (0.1752 0.2034) 100 (0.1999 0.2370 0.2315) 50 ( ) ( ) 1 2 1 3 4 5 2 = = + + + − = + + + − 2． 435.4kPa 3． 4.8×10-7cm/s
《土质学与土力学》试题(B卷) 一、选择题：（计24分，每题3分） (1)观测孔a、b的水位标高分别为3.50和3.20m,两孔的水平距离为20m。 则ab段的平均水头梯度为： (A)0.020(B0.015(C)0.025D0.010 (2)地基土的塑性指数越大，则地基土的渗透系数： (A)越大(B)越小(C)不变D)无关 (3)己知土样试验数据为：含水量10%，液限38%，塑限15%，则该土的 塑性指数为： (A)8 (B)13 (C)18 (D)23 (4)何种土中最容易发生流土： (A)粉质粘土 (B)粘质粉士 (C)砂质粉土 (D)粘土 (⑤)筛分法适用的土粒直径为： (A)d>0.075 (B)d0.005 (D)d<0.005 (6)粘性土的塑性指数越大，其粘粒含量： (A)越多 B)越少 (C)可多可少 (7)目前地基附加应力计算中对地基土采用的基本假设之一是： (A)非均质弹性体 (B)均质线性变形体(C)均质塑性体 (D)均质 非线形体 (⑧)采用应力面积法计算地基最终沉降计算时，采用的地基土压缩模量： (A)与地基应力水平无关(B)随地基应力水平增大(C)随地基应力水平 减小 二、简答题：（计30分，每题6分） 1,什么是粒组、粒度成分？请说明土的粒度成分的测定方法及各自的 适用条件。 2.试分析影响土膨胀性和收缩性的因素。 3.何为达西定律？其适用条件是什么？ 4.基础底面总压力不变，如果埋置深度增加，对土中附加应力分布有 什么影响？ 5.一维渗透固结理论有哪些基本假设？ 6.临塑荷载使用中需注意哪些问题 三、计算题：（计40分，前两题每题15分，第3题10分） 1.某矩形基础底面尺寸为2.00m×6.00m。在基底均布荷载作用下，基础角点下 10.00m深度处的竖向附加应力为4.30kPa,求该基础中心点下5.00m深度处的 附加应力值。 2.对某土样进行直剪试验，在法向应力分别为100kPa、200kPa、300kPa、400kPa
《土质学与土力学》试题 （B 卷） 一、选择题：（计 24 分，每题 3 分） (1) 观测孔 a、b 的水位标高分别为 3.50 和 3.20m，两孔的水平距离为 20m。 则 ab 段的平均水头梯度为：___ ____ (A)0.020 (B)0.015 (C)0.025 (D)0.010 (2) 地基土的塑性指数越大，则地基土的渗透系数：__ _____ (A)越大 (B)越小 (C)不变 (D)无关 (3) 已知土样试验数据为：含水量 10%，液限 38%，塑限 15%，则该土的 塑性指数为：___ ____ (A)8 (B)13 (C)18 (D)23 (4) 何种土中最容易发生流土：__ _____ (A)粉质粘土 (B)粘质粉土 (C)砂质粉土 (D)粘土 (5) 筛分法适用的土粒直径为：_________ (A)d>0.075 (B)d0.005 (D)d<0.005 (6) 粘性土的塑性指数越大，其粘粒含量：___ ___ (A)越多 (B)越少 (C)可多可少 (7) 目前地基附加应力计算中对地基土采用的基本假设之一是：________ (A)非均质弹性体 (B)均质线性变形体 (C)均质塑性体 (D)均质 非线形体 (8) 采用应力面积法计算地基最终沉降计算时，采用的地基土压缩模量： __ ____ (A)与地基应力水平无关 (B)随地基应力水平增大 (C)随地基应力水平 减小 二、简答题：（计 30 分，每题 6 分） 1. 什么是粒组、粒度成分？请说明土的粒度成分的测定方法及各自的 适用条件。 2. 试分析影响土膨胀性和收缩性的因素。 3. 何为达西定律？其适用条件是什么？ 4. 基础底面总压力不变，如果埋置深度增加，对土中附加应力分布有 什么影响？ 5. 一维渗透固结理论有哪些基本假设？ 6. 临塑荷载使用中需注意哪些问题 三、计算题：（计 40 分，前两题每题 15 分，第 3 题 10 分） 1． 某矩形基础底面尺寸为 2.00m×6.00m。在基底均布荷载作用下，基础角点下 10.00m 深度处的竖向附加应力为 4.30kPa，求该基础中心点下 5.00m 深度处的 附加应力值。 2． 对某土样进行直剪试验，在法向应力分别为 100kPa、200kPa、300kPa、400kPa
时，分别测得其破坏时土样最大剪应力为90kPa、122kPa、147kPa、180kPa. 求此土样的抗剪强度指标。、 3.将某砂土试样置于渗透仪中进行常水头渗透试验，己知试样的横断面积A为 55.2cm2,高度1为10.0cm,水头高差为1.6m,达到渗流稳定后，量得10分钟 内流经试样的水量为636cm,求此土样的渗透系数k值
时，分别测得其破坏时土样最大剪应力为 90kPa、122kPa、147kPa、180kPa。 求此土样的抗剪强度指标。、 3．将某砂土试样置于渗透仪中进行常水头渗透试验，已知试样的横断面积 A 为 55.2cm2，高度 l 为 10.0cm，水头高差为 1.6m，达到渗流稳定后，量得 10 分钟 内流经试样的水量为 636cm，求此土样的渗透系数 k 值
参考答案： 一、BBDCAABA 二、 1. 粒组：土颗粒按粒径大小、性质形似而划分的组别 粒度成分：土中各粒组的相对百分含量，称为土的粒度成分 不同类型的土，采用不同的分析方法。粗粒土采用筛析法，细粒土采用静水沉降分析 法。 筛析法：对于粒径大于Q.075mm的粗粒土，可用筛析法测定粒度成分。试验时将风干、 分散的代表性土样通过一套孔径不等的标准筛(20、2、0.5、0.25、0.1、0.075mm),称出留 在各个筛子上的土的质量，即可求出各个粗粒组在土样中的相对含量。 静水沉降分析法：对粒径小于Q.075mm的粉粒或粘粒，现有技术难以筛分，一般可根据士 粒在水中匀速下沉时的速度与粒径的理论关系，用比重计法或移液管法测定。 2.粘性土粘粒含量越多，亲水粘土矿物越多，膨胀性和收缩性越强。 土的天然含水量决定着土的胀缩程度： 天然含水量高则膨胀性弱，收缩性强 天然含水量低则膨胀性强，收缩性弱 土的密实程度和连接强度也着影响着土的胀缩性 水溶液介质的离子成分和浓度也影响土的膨胀性， 3. 1956年，达西利用图2所示试验装置，对砂土的渗流性进行了研究，发现水在土中的 渗流速度与试样两端面间的水头差成正比，而与渗流长度成反比，故渗流速度可表示为： =K4 或 O=vA=KiA 这就是著名的达西定律， 层流状态下可以使用达西定律。 4.可以减小地基土中的附加应力。 5.1土层为均匀，各向同性且完全饱和 2.土的压缩完全由孔隙体积减小引起，土粒和水都不可压缩 3.附加应力沿水平面无限均匀分布，压缩及渗透只在竖向发生 4.孔隙水渗透符合Darcy定律 5.固结过程中渗透系数k和压缩系数α均视为常数 6地面上作用着无限均布荷载，且为一次施加的 6.1.公式推导是来自条形基础，若用于方形、圆形等基础时，偏于安全。 2.公式推导是基于中心垂直均布荷载推导的，因此不适合偏心的和倾斜荷载
参考答案： 一、B B D C A A B A 二、 1. 粒组：土颗粒按粒径大小、性质形似而划分的组别 粒度成分：土中各粒组的相对百分含量，称为土的粒度成分 不同类型的土，采用不同的分析方法。粗粒土采用筛析法，细粒土采用静水沉降分析 法。 筛析法：对于粒径大于 0.075mm 的粗粒土，可用筛析法测定粒度成分。试验时将风干、 分散的代表性土样通过一套孔径不等的标准筛（20、2、0.5、0.25、0.1、0.075mm），称出留 在各个筛子上的土的质量，即可求出各个粗粒组在土样中的相对含量。 静水沉降分析法：对粒径小于 0.075mm 的粉粒或粘粒,现有技术难以筛分，一般可根据土 粒在水中匀速下沉时的速度与粒径的理论关系，用比重计法或移液管法测定。 2. 粘性土粘粒含量越多，亲水粘土矿物越多，膨胀性和收缩性越强。 土的天然含水量决定着土的胀缩程度： 天然含水量高则膨胀性弱，收缩性强 天然含水量低则膨胀性强，收缩性弱 土的密实程度和连接强度也着影响着土的胀缩性 水溶液介质的离子成分和浓度也影响土的膨胀性。 3. 1956 年，达西利用图 2 所示试验装置，对砂土的渗流性进行了研究，发现水在土中的 渗流速度与试样两端面间的水头差成正比，而与渗流长度成反比，故渗流速度可表示为： Ki l h v K = = 或 Q = vA= KiA 这就是著名的达西定律， 层流状态下可以使用达西定律。 4. 可以减小地基土中的附加应力。 5. 1.土层为均匀，各向同性且完全饱和 2.土的压缩完全由孔隙体积减小引起，土粒和水都不可压缩 3.附加应力沿水平面无限均匀分布，压缩及渗透只在竖向发生 4.孔隙水渗透符合 Darcy 定律 5.固结过程中渗透系数 k 和压缩系数α均视为常数 6.地面上作用着无限均布荷载，且为一次施加的 6. 1. 公式推导是来自条形基础，若用于方形、圆形等基础时，偏于安全。 2. 公式推导是基于中心垂直均布荷载推导的，因此不适合偏心的和倾斜荷载
3.公式推导中假定任意深处各方向上的应力相等，不符合实际。 三、 1.1720kPa 4.c=60kPa0=17.99 5.1.2×103cm/
3. 公式推导中假定任意深处各方向上的应力相等，不符合实际。 三、 1． 17.20kPa 4． c = 60kPa; = 17.9 5． 1.2×10-3cm/s
