土力学试卷

第一章土的物质成分与结构
1.在一土样中，小于1mm的颗粒占98%，小于0.1mm的占59%，小于0.01mm的占24%，小于0.001mm的占11%。

绘出粒度累积曲线，并求有效粒径及不均匀系数。

2.什么是有效粒径？它是依据什么定义的？试根据经验公式k=d102，式中k为渗透系数（cm/s），d10为有效粒径（mm），估算《土质学与土力学》中土样B、D的渗透系数。

3.筛析法和沉降法测得的粒径在概念上有和区别？
4.从结晶结构差异性，说明由蒙脱石、伊利石和高岭石类粘土矿物在一系列工程性质的差异性。

5.什么是双电层、扩散层？从影响扩散层厚度变化的因素和离子交换讨论改善粘性土土质的可能性。

6.用简图表示由蒙脱石组成的土中的水的类型，并说明其中各种水对土的性质的影响。

7.区分下列两组概念：
（1）粘粒、粘土矿物、粘土；（2）毛细水、毛细现象。

8.从粘性土的结构特点说明其重塑后为何强度降低？强度降低的程度用何指标度量？
9.取50g小于0.075mm土样，作沉降分析，用比重计在深度100mm处经过51.6分钟测得的密度为1.0078g/cm3。

求测点处的粒径及该粒径的累计百分含量。

（ρs=2.65g/cm3，V=1000ml，η=0.001Pa.sec）
第二章土的物理性质
1.用100ml比重瓶测定土的比重，瓶质量20g，瓶和干土质量35g，水充满比重瓶刻度时土样、瓶、水总质量为129.5g（20°C），比重瓶只充满水时质量为120g，求Gs。

2.由环刀中取出的饱水粘土试样的总质量为152.6g，干土质量为105.3g，固体颗粒的比重为2.7。

确定这个试样的含水量、孔隙比、孔隙度和重力密度。

3.有一密度为1.54g/cm3，含水量为80%的饱和土试样，试求此试样的孔隙比和土粒比重（提示：可用三相图求解，可假设Vs=1）。

4.试求含水量3
5.6%的土饱和度分别为28%和65%的孔隙比（土粒比重为2.65）。

5.泥炭中土颗粒的比重往往都在2以下，试预测当孔隙比超过10时泥炭的重力密度（饱和度为100%和50%）。

6.试样A的含水量是35%，质量为800g，加同质量的试样B于试样A 中，含水量变为41%，假定在搅拌中失去了2g水，试求试样B的含水量。

7.在某粘土地基（e=4.0，Sr=80%，Gs=2.80）中开挖了纵、横、深度各为1.0m的坑。

挖出的土中所含水分蒸发掉一半时，再将此土回填于坑内，且使饱和度达90%。

问坑深的百分之多少被充填？
8.含水量7.3%的砂的天然密度为1.71g/cm3，将砂烘干后，最松散地放满容器（2000cm3），其质量为2985g，最密实地放满容器，其质量
为3250g，若已知Gs=2.65，问天然状态下此砂的相对密度和饱和度是多少？
9.在某场地中进行标准贯入试验，在深度21m处砂的N63.5值和40m处的N63.5完全相等，试评论两个深度处砂的相对密度。

第三章土的水理性质
1. 绘制两张塑性图。

（1）按10mm液限时，A线：I p=0.63（W L-20），B线：W L=40%，I p=10或7。

（2）按17mm液限时，A线：I p=0.73（W L-20），B线：W L=50%，I p=10或6。

2. 根据下列分析结果对土进行分类定名
土样a W L=59.1%（10mm液限），W P=34.3%
土样b W L=58.5%（10mm液限），W P=38%
土样c W L=40.7%（10mm液限），W P=30.9%
土样d WL=39%（10mm 液限），
WP=20.3% 土样e 其中小于0.075mm 的WL=39%（17mm 液限），WP=19%
土样f 其中小于0.075的WL=39%（10mm 液限），WP=20%
3. 对一定土样进行试验获得以下结果，液限为60%，塑限为30%，缩限为25%，计算天然含水量为36%时土的液性指数，判断其状态。

4. 下面列出了A 、B 两种土样的试验结果，给出与下列各项相适应的是哪个土样？
（1）粘粒成分较多者；（2）重度较大者；（3）干重度较大者；（4）孔隙比较大者。

5. 用塑性图对下列A、B、C三种土分类定名。

根据其基本特征，说明哪种土作为地基较为适宜。

6.已知一粘性土I L=-0.16，W L=3
7.5%，I P=13.2，求其天然含水量。

7.取液限为80%的粘土A，加进与此粘土干燥时质量相同的砂搅拌均匀制成土样B。

当A与B的含水量均为50%，饱和度为100%时，问A、B哪一个硬些？已知粘土和砂的比重为2.7，砂的最大孔隙比为1.0。

8.饱和粘土样体积为97cm3，质量为202g，当完全干燥时，试样体积为87cm3，质量为167g。

求
a）粘土的初始含水量；
b）粘土的收缩限（缩限）；
c）固体颗粒的比重。

第四章土的力学性质
1. 湖中水位下降，水的深度由50m降到10m，会引起湖底沉积物的固结吗？请用有效应力原理说明。

2. 有一10m厚的饱和粘土层，其下为砂土，如图所示。

砂土中有承压水，已知其水头高出A点6m。

现要在粘土中开挖基坑，试求基坑的最大开挖深度H。

3.有一细砂层如图所示，已知孔隙比e=0.65，土粒比重为2.65，毛细上升区饱和度Sr=0.5。

计算土层中的总应力、有效应力和孔隙水压力的分布。

4.在土的无侧限压缩试验中，试样高度为10cm，直径为4cm，在1MPa 载荷作用下，测得垂直变形D h=0.5cm，径向变形D d=0.04cm。

求土样的泊松比、变形模量和压缩模量，判断其压缩性高低。

5.试推导
式中a为压缩系数，C c为压缩指数，p为孔隙比由e1变化到e2的有效应力变化。

6.证明以下两表达式是一致的
之中
7.如何从库仑定律和莫尔圆说明，当σ1不变时，σ3越小，土越易破坏；σ3不变时，σ1越大，土越易破坏。

8.证明砂土或正常固结土的三轴剪切试验中破坏面与水平面的夹角为:
9.什么是正常固结土和超固结土？什么是正常固结试样和超固结试样？
10.草绘出下述试样三轴试验CU的偏应力（σ1-σ3）与轴向应变ε1以及孔隙水压力u与轴向应变的典型关系曲线：
(a) 松砂或正常固结粘土
(b)密砂或超固结粘土
11.比较下列饱水无粘性土的排水与不排水抗剪强度，说明原因。

(a)假如土原来是密实的
(b)假如土原来是非常松散的
12.草绘出超固结粘土类可能的包络线（CU和CD），清楚地表示出历史最大固结压力。

13.对砂土进行直剪试验，当施加竖向载荷为250kPa时，测得的抗剪强度为100kPa，试用应力圆求出土样剪切面处大、小主应力面的方向。

14.一组3个饱和粘性土的三轴固结不排水剪试验，土样分别在围压100kPa，200kPa，300kPa下固结，而剪破坏时的大主应力分别为205kPa，385kPa，570kPa，同时测得剪破时孔隙水压力依次为63kPa，110kPa，150kPa，试求该饱和粘性土的总应力强度指标c CU，φCU和有效强度指标c’，φ’。

15.已知土中某点的应力处于极限平衡状态，最小主应力为200kPa，作用面的法线为水平方向，土的抗剪强度指标c=50kPa，φ=24°。

试求：
(1)该点最大主应力的大小和方向；
(2)该点最大剪应力值与作用面方向；
(3)该点剪切破坏面上的正应力与剪应力，作用面的方向；
(4)说明最大剪应力面不是剪破坏面。

16.以正常固结饱和粘土试样，在三轴压力室保持300kPa围压条件下做排水剪试验，测得排水抗剪强度指标c d=0，φd=30°，试问：
(1)排水剪剪裂面的正应力、剪应力及方向；
(2)若保持300kPa围压条件下进行固结不排水剪试验，破坏时轴向压力差σ1-σ3=300kPa，求固结不排水剪总应力与有效应力抗剪强度指标；剪切破坏时试样中的孔隙水压力及相应的孔压系数；剪切破坏面的正应力、剪应力及方位。

(3)若使试样先在200kPa围压下固结，然后再施加300kPa围压进行不排水剪试验，求抗剪强度指标及剪裂面的应力与方位。

(4)试比较排水剪、固结不排水剪、不排水剪的抗剪强度指标。

17.已知地基中饱和粘土层中某点的竖直应力为200kPa，水平应力为150kPa，孔隙水压力u=50kPa。

假设土的孔隙水压力系数A、B在应力变化过程中维持不变。

(1)从该点取出土样，保持含水量不变，加工成三轴剪切试样，当放入压力室时测得试样有吸力-135kPa，求土的孔隙水压力系数A、B及试样的有效应力状态。

(2)用该试样做不排水试验，围压100kPa维持不变，当通过活塞杆施加σ1-σ3达160kPa时土样剪坏，求这时土试样上的有效应力状态及土的不排水抗剪强度c U。

第六章地基中的应力及地基土的沉降计算
1.区分：（1）地基与基础；（2）自重应力与附加应力。

2.基底压力不变的前提下，增大基础埋置深度对土中应力分布有什么影响？
3.有两个宽度不同的基础，基底总压力相同，问同一深度处，哪一个基础下产生的附加应力大，为什么？
4.自重应力是有效应力还是总应力？
5.布西奈斯克课题假设载荷作用在地面，而实际上基础都是有一定的埋置深度，问这一假设将使土中应力的计算值偏大还是偏小？为什么？
6.矩形均布荷载中点下与角点下的应力之间有什么关系？
7.某方形基础的尺寸为2m×2m，埋深1m，载荷800KN，e=0.2m。

试求在轴线的铅直面平面上，地基中的A、O、B各点的附加压力（水位埋深3m，A、O、B埋深为3m ，位于基础边缘及中点下，地基重度为18KN/m3）。

8.若在如图的土层上修建一条形基础，其尺寸、埋置深度及荷重情况如图所示，试绘出基底附加压力分布图。

9.设基础底面的平均压力p=180KPa，基础埋深1.5m，基础平面和各土层的压缩模量如图所示，求基础1的最终沉降量。

10.某条形基础的宽为4m，埋深1.4m，受中心载荷600KN/m。

土层情况如下：0-3m，中砂，重度为19 KN/m3；3-14.2m，粘土，γsat=21 KN/m3，
地下水位埋深3m。

试绘出基础中心轴线上土的自重应力和附加应力分布图。

11.厚度为10m的正常固结粘性土地基，地下水位在地面，其下为不透水不可压缩层。

地基的物理力学性质指标为：W=58%，G s=2.71，γ=18.5KN/m3，e=1.044，C v=1.75×10-7m2/s，E=6.0×103kPa，μ=0.5，S c=0.005，ω0=1.24。

今在地基表面有80kPa的4m×5m的均布矩形荷载，试计算该土层在荷载中心点处20年时的地面沉降。

土样压缩试验结果
请分析该地基固结沉降有无极限。

第七章地基承载力
1.什么是地基承载力？什么是地基承载力的基本值、标准值和设计值？确定地基承载力的基本方法有几种？一、二级建筑物各采用哪些方法确定承载力？
2.两个条形基础，宽度分别为2.4m和
3.2m，埋深均为2m，地基持力层为粉质粘土，γ=20.1KN/m3。

已知土工试验结果如下，试求地基承载力设计值。

3.某柱下方形基础，基底面积3.2m×3.2m，埋深2.5m，地基持力层粉砂与细砂互层，γ=20.1KN/m3，据场地勘察，标贯击数N为16，20，17，18，22，18，20，21。

求该地基承载力设计值。

4.有一条形基础，宽b=2m，埋深d=1.0m，地基为粉质粘土，
γ=18.4KN/m3，γsat=20KN/m3，φ=20°,c=10 KN/m2 ,地下水位较深。

试问：
（1）地基的极限荷载与容许承载力（安全系数K=2.5）；
（2）若加大基础埋深d=1.5m，则地基承载力有何变化；
（3）若加大地基宽度b=3.0m，则地基承载力有何变化；
（4）若地下水位上升到基底平面，求地基承载力；
（5）若地基土内摩擦角φ=30°,粘聚力c=10KN/m2，求地基承载力。

5.在某地基（γ=20KN/m3）上修建一建筑物，基础尺寸为2.2m×3.2m，埋深2.0m，测出其抗剪强度指标标准值φk=22°、c k=13KPa。

试根据强度理论计算地基承载力。

《土质学与土力学》课程期终考试A 卷(2001级 班，开卷，时间100分
钟 )
姓名___________ 学号_______ 考试成绩___________
1.选择填空(20分，每空2分)
（1）下列粘土矿物按膨胀性由大到小，正确的顺序是 。

a ）高岭石、伊利石、蒙脱石
b ）伊利石、高岭石、蒙脱石
c ）蒙脱石、伊利石、高岭石
d ）蒙脱石、高岭石、伊利石
（2）某土样中水的质量由原来的20g 增加至40g ，则含水量可由原来的20%增加至 。

a ）25% b ）50% c ）33.3% d ）40%
（3）当土的初始孔隙比e 0≥1时，孔隙度n 。

a ）≥50% b ）<50% c ）>50% d ）≤50% （4）下列叙述中正确的是 。

a ）土粒比重、密度和含水量是实测指标
b ）干密度、饱和度、含水量是导出指标
c ）饱和度、孔隙度是实测指标
d ）密度、含水量、比重是导出指标 （5）下列叙述中正确的是 。

a ）地下水位上升，地基承载力增大
b ）地下水位上升，地基承载力降低
c ）地下水位上升，地基承载力不变
d ）地下水位下降，地基承载力降低 （6）下列叙述中不正确的是 。

a ）含水量为100%的土不一定是饱和土
b ）土的饱和度在理论上不能大于100%
c ）含水量大的土饱和度一定大
d ）含水量相同的土饱和度不一定相同 （7）按塑性图CIM 区的土为 。

a ）中液限粘土
b ）有机粉土
c ）中液限粘土质粉土
d ）粉质中液限粘土 （8）下列叙述中不正确的是 。

a ）含水量大于液限时，液性指数大于1
b ）两种土的塑性指数相同，则其塑限和液限也相同
c ）液性指数取决于含水量的大小，含水量愈高，液性指数相应要大
d ）两种土的塑限和液限相同，塑性指数也相等
（9）密实砂土在CU 试验中总应力圆一般位于有效应力圆 。

a ）之右 b ）之左 c ）重合 d ）无法确定
（10）土层在历史上受到的最大固结压力小于现有土层的上覆自重应力，这种土的OCR 。

a ）大于1
b ）等于1
c ）小于1
d ）等于0
2.证明以下关系式（10分）
3.计算题（50分）
（1）（10分）某砂土的孔隙度为45%，土粒比重为2.68，含水量为10%，若将该土10m 3
加水至完全饱和，需要加多少kN 的水？
w
d +=
1)
1(ρ
ρ1
-=d
w s G e ρρ
(2)
（2）（10分）如图均布荷载p 作用在阴影部分，试用角点法列出A 点下某一深度z 处的附加应力表达式。

要说明每一附加应力系数应根据什么值查表或计算。

（3）（20分）推导出粘性土极限平衡条件的表达式。

对一饱和原状土试样进行固结不排水剪试验，破坏时测得σ3=200kPa ，σ1-σ3=400kPa ，孔隙水压力u=100kPa ，试样的破裂面与水
平面夹角为580，求：孔隙水压力系数A ，有效应力强度指标c 、
、φ、。

提示：参考公式
（4）（10分）有一条形基础，宽度为3m ，埋置深度为1.5m 。

地基土重度为19kN/m 3，饱和重度为20kN/m 3，粘聚力的标准值为10kPa ，内摩擦角的标准值为100。

求地基承载力的特征值；若地下水位上升到基础底面，其值有何变化？（假定土的抗剪强度指标不变）。

参考公式
经查表 φk =100时：M b =0.18， M d =1.73，M c =4.17
4阅读下列短文，解释其中有下划线术语的含义（20分，每小题2分）：
当将土体（1）作为建筑物地基（2）、建筑介质或建筑材料时，必须从工程地质观点出发，结合具体建筑物的要求，进行地基、边坡或地下洞室围岩稳定性的评价，或评定土体材料(粘土（3）、砂、碎石（4）等)作为建筑材料的适宜性。

土体作为建筑物地基时，应进行场地稳定性评价，确定地基类型及地基承载力的特征值（5），选择合适的持力层（6）；验算地基变形（7）及稳定性，评价地基均匀性；预测在建筑物施工和使用过程中可能的变化，并提出相应的措施。

土体作为边坡时，应进行天然斜坡稳定性分析（8），提出潜在不稳定边坡的整治和加固措施，包括确定土压力的类型（主动土压力（9）、被动土压力（10）或静止土压力）和大小，以便设计合理的挡土结构物。

《土质学与土力学》课程期终考试B 卷(2001级 班，开卷，时间100分
钟 )
姓名___________ 学号_______ 考试成绩___________
1.选择填空(20分，每空2分)
（1）按塑性图CHM 区的土为 。

a ）中液限粘土；
b ）有机粉土；
c ）高液限粘土质粉土；
d ）粉质高液限粘土 （2）试验测得甲、乙两土样的塑性指数分别为：Ip 甲＝4; Ip 乙=12，则（ ）。

)]
([313σσσ∆-∆+∆=∆A B u k
c m
d b a c M d M b M f ++=γγ
a)甲土样的粘粒含量大于乙土样；b)甲土样的粘粒含量小于乙土样；c)两土样的粘粒含量相等；d)难以判别
（3）土层在历史上受到的最大固结压力大于现有土层的上覆自重应力，这种土的
OCR 。

a）大于1；b）等于1；c）小于1；d）等于0
（4）对土粒产生浮力的是( )。

a)毛细水；b)重力水；c)强结合水；d)弱结合水
（5）无粘性土坡有渗流作用时其安全系数与无渗流作用时相比，大致。

a）增加50% ；b）降低50%；c）增加100%；d）降低100%
（6）在击实实验中，( )。

a)土的干密度随着含水率的增加而增加；b)土的干密度随着含水率的增加而减少；
c)土的干密度在某一含水率下达到最大值，其他含水率对应干密度都较小。

（7）某砂土的最大孔隙比e max＝2.0,最小孔隙比e min＝0.5，天然孔隙比e=0.75,则其相对密度Dr为( )。

a)1.2；b)0.83；c) 0.167; d) 5
（8）室内试验测得的e-p曲线愈陡，表明土的压缩性（）
a）愈高；b)愈低；c)愈均匀；d)愈不均匀。

（9）若产生主动土压力为Ea，被动土压力为Ep，所需要的挡土墙位移量分别为∆a、∆p，则下述（）是正确的。

a）Ea›Ep，∆a‹ ∆p；b) Ea‹ Ep，∆a›∆p；c) Ea‹ Ep，∆a‹∆p；d) Ea›Ep，∆a›∆p
（10）朗金土压力理论中，当墙后填土达到主动朗金状态时，填土破裂面与水平面成（）度角。

a）45+φ/2；b) 45-φ/2；c) 45；d) 45+φ
2.证明与计算题（60分）
（1）（10分）试样A的含水量是35%，质量为800g，加同质量的试样B于试样A中，含水量变为41%，假定在搅拌中失去了2g水，试求试样B的含水量。

（2）（10分）已知一粘性土I L=-0.16，W L=37.5%，I P=13.2，求其天然含水量。

（3）（10分）如图均布荷载p作用在阴影部分，试用角点法列出A点下某一深度z处的附加应力表达式。

要说明每一附加应力系数应根据什么值查表或计算。

（4）（10分）对砂土进行直剪试验，当施加竖向载荷为250kPa时，测得的抗剪强度为100kPa，试用应力圆求出土样剪切面处大、小主应力面的方向。

（5）（10分）某土层厚度5m，原自重压力p1=100kPa。

今考虑在该土层上修建建筑物，估计会增加压力∆p=150kPa。

求该土层的压缩变形量为多少？（15分）
取土作压缩试验结果如下：
数Fs。

设土的粘聚力为c，内摩擦角为ϕ，土的重度为γ。

3阅读下列短文，解释其中有下划线术语的含义（20分，每小题2分）：
工程高度密集和人口高度密集带来的工程地质问题，首先是由于加载和开挖引起的问题，如高层建筑的沉降和倾斜（1），深基坑的坑壁与坑底的位移与失稳，切坡引起的边坡滑动，地下开挖引起的地面塌陷等等。

其次，城市和工业区需要大量的工业用水和生活用水，我国是水资源相对贫乏的国家，这是一个很大的压力。

工程建设也可能引起地下水位上升或土中含水量（2）增减，导致黄土（3）的软化和湿陷（4），膨胀土（5）的胀缩，进而危及工程安全。

某工程拟建建筑物为两组大型储煤圆筒仓。

经过工程地质勘察，地基（6）主要为第四系风积和冲积黄土状土。

勘察重点是基底持力层（7）的粉质粘士及其下卧的近饱和土，地基承载力确定以载荷试验为主，并结合多种原位测试以及各种理论计算，分别得到承载力标准值（8），近饱和土的力学性质下降较大，抗剪强度和压缩模量（9）都降低了近20%。

沉降分析采用规范规定的应力面积法（10）。

《土质学与土力学》课程期终考试A 卷(2002级 班，闭卷，时间100分
钟 )
姓名___________ 学号_______ 考试成绩___________
1阅读下列短文，解释其中有下划线术语的含义（20分，每小题2分）：
有效应力原理（1）是近代土力学（2）的重要成果。

地基（3）的固结沉降（4），地基的承载力（5），基坑支护的土压力，桩的挤土效应，强夯的孔隙水压力消散（6），预压加固的排水设计，土工合成材料的反滤和排水效应，以及各种与孔隙水压力及其变化有关的工程问题，都离不开有效应力原理。

实际工作中，由于背离了基本的土力学原理造成的设计错误的例子很多，例如某工程桩基础设计时，片面地相信计算，长桩穿过8m 厚的密实砂土（7），将桩端持力层（8）选择在相对软弱的粘性土（9）中；某挡土墙设计不考虑主要矛盾是墙后有限填土层的土压力，盲目采用郎金土压力理论（10）计算等等，都违背了科学原理，导致不良后果。

2.证明以下关系式（10分）
题目（6）
（1）
w G e S s r = （2）
e e n +=
1
3.如图均布荷载p 作用在阴影部分(长度l,宽度b)，试用角点法列出A 点下某一深度z 处的附加应力表达式。

要说明每一附加应力系数应根据什么值查表或计算。

（10分）
A
4.（20分）推导出砂土极限平衡条件的表达式。

并利用极限平衡条件推导出砂土朗金被动土压力表达式，说明达到被动极限状态时，土中破坏面的方向。

5. (10分) 无粘性土有平行坡面的渗流发生时其安全系数与干土时相比是什么关系，试分析之。

6.（15分）有一厚度为10m 的饱和黏土层，在大面积均布荷载作用下固结，经过计算其最终沉降量为60cm ，该黏土的固结系数为3⨯10-2cm 2/min ，求一年后黏土层的固结度和沉降量。

参考公式：2H t C T v v =，)
4exp(812
2v T U ππ--≈
7.（15分）在某地基（γ=20KN/m 3）上修建一建筑物，基础尺寸2.2m ×3.2m ，埋深2.0m ，测出其抗剪强度指标标准值φk =20°、c k =10kPa 。

如果地下水位较深，试根据强度理论计算地基承载力特征值。

如果地下水位上升到基础底面，承载力有何变化？ 参考公式：
k c m d b a c M d M b M f ++=γγ
经查表 φk =200时：M b =0.51，M d =3.06，M c =5.66
《土质学与土力学》课程期终考试B 卷(2002级 班，闭卷，时间100分
钟 )
姓名___________ 学号_______ 考试成绩___________
1解释下列术语的含义（20分，每小题4分）： （1）粘土矿物、粘粒 （2）相对密度、密度 （3）地基、基础 （4）主固结、次固结 （5）临塑荷载、临界荷载
2．（25分）某地基土试验中测得土的干重度15.7KN/m 3
，含水量19.3%,土颗粒的比重为2.71。

液限为28.3%,塑限为16.7%。

求：（1）该土的孔隙比、孔隙度和饱和度；（2）该土的塑性指数、液性指数，并确定土的名称及状态。

3.（25分）已知土中某点的应力处于极限平衡状态，最小主应力为200kPa ，作用面的法线为水平方向，土的抗剪强度指标c=50kPa ，
φ=24°。

试求：该点最大主应力的大小和方向；该点最大剪应力值与作用面方向；该点剪切破坏面上的正应力与剪应力，作用面的方向；说明最大剪应力面不是剪破坏面。

4. (15分)有一矩形基础，宽b=3m ，长l=4m ，埋深d=2m ，承受中心荷载1000kN （包括基础自重），置于饱和软粘土地基上，土的ϕ=0，c=15kPa ，γ=18kN/m3，试问设计荷载是否允许？（取安全系数1.5）
5.（15分）板桩墙如图所示，图中土的重度为18.5kN/m 3
，
28,/102='='ϕm KN c 时，求
板桩前的被动土压力和板桩后的主动土压力。

题目6
《土质学与土力学》课程期终考试A 卷
（考试时间：100分钟）
班级 姓名 学号
期末总评___________
一、 简要回答下列问题（共20分，每小题10分）
1．什么是有效应力原理，用有效应力原理说明饱和土固结过程中应力之间
的转化。

2．什么是极限平衡条件，用表达式写出砂土的极限平衡条件。

二、 写出下列指标之间的关系式，并加以证明（共20分，每小题10分，请
注意：资源班同学和越南留学生做1和2题，岩土班做2和3题） 1．密度、干密度、含水量 2．孔隙度、孔隙比
3．完全饱和土的孔隙比、土粒比重、含水量
三、计算题（60分，每小题20分，请注意：越南留学生做1、2、3题，资源班和岩土班同学做2、3、4题）
1．某原状土的含水量为25%，液限为36%，塑限为18%，计算塑性指数和液性指数，确定土样名称和物理状态。

2．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 2/s ，渗透系数为5×10-7cm/s ，拟用堆载预压法处理，如果载荷瞬时施加，并可以视为大面积均匀分布，大小为70kPa ，求地基主固结沉降完成50%需要多少时间，一年后地基的固结沉降是多少？以下公式供选用：
V
T e
U 42
2
8
1ππ
--
=，2
H t C T V V =，H E s s z σ=，
w s
V kE C γ=。

3．在某地基（γ=20kN/m 3）上修建一建筑物，基础尺寸2m ×3m ，埋深2.0m ，测出其抗剪强度指标标准值ϕk =20°、c k =20kPa 。

如果地下水位较深，试根据强度理论计算地基承载力特征值。

如果地下水位上升到基础底面，
承载力有何变化？ 参考公式：
k
c m
d b a c M d M b M f ++=γγ
经查表 φk =200时：M b =0.51，M d =3.06，M c =5.66
4．板桩墙如图所示，图中土的重度为18.5kN/m 3
，
28,/102='='ϕm KN c 时，
求板桩前被动土压力分布和板桩后的主动土压力分布（提示：计算出关
键点的土压力分布并绘出分布图）。

有关公式供选用：
)245(tan 0
2ϕ
-=a K ，)
245(tan 0
2ϕ
+=p K ，a K c
h γ20=
《土质学与土力学》课程期终考试B 卷
（考试时间：100分钟）
班级 姓名 学号 期末总评___________
三、 简要回答下列问题（共20分，每小题10分）
3．什么是压缩定律，压缩系数的变化，如何反映土的压缩性大小。

4．什么是土的抗剪强度的库仑定律，极限莫尔圆与抗剪强度包络线是什么关系？
四、 写出下列指标之间的关系式，并加以证明（共20分，每小题10分，请
注意：资源班同学和越南留学生做1和2题，岩土班做2和3题）
4． 有效重度、饱和重度
5． 孔隙比、饱和度、比重、含水量
6． 孔隙比、土粒比重、干密度
三、计算题（60分，每小题20分，请注意：越南留学生做1、2、3题，资源班和岩土班同学做2、3、4题）
1．某饱和土样含水量为35%，密度1.89g/cm 3，求孔隙比、干重度和土粒比重。

2.某地基软土层厚10m ，其上下为透水砂层，压缩模量为3MPa ，渗透系数为1×10-6cm/s ，地面瞬时施加大面积均匀载荷，大小为100kPa ，问一年后地基的固结沉降是多少？如果土层厚度、压缩模量和渗透系数增大一倍，问与原来相比，该地基固结沉降又什么变化？以下公式供选用：
V
T e U 422
81ππ--=，2H t C T V V =，H E s s z
σ=，w s
V kE C γ=。

3.有一矩形基础，宽3m ，长度4m ，埋深2m ，承受中心载荷1000KN （包括自重），置于饱和软黏土地基上，内摩擦角为0，土的粘聚力15kPa ，重度18kN/m 3，计算地基极限承载力，若取安全系数为1.5，设计载荷是否允许？ 参考公式：斯开普顿公式
d b d l b c p u γ+++=)2.01)(2.01(5 4.如图所示边坡土体沿着图中斜面（破坏面与水平面夹角为θ）破坏。

求此时的安全系数Fs 。

设土的粘聚力为c ，内摩擦角为ϕ，土的重度为γ。