第8章 土力学习题课 中国水利水电出版社
土力学课后习题
《土质学与土力学》习题集第一章习题一．填空题1．土粒粒径越，颗粒级配曲线越，不均匀系数越，颗粒级配越。
为了获得较大密实度，应选择级配的土粒作为填方或砂垫层的材料。
2．粘土矿物基本上是由两种原子层(称为品片)构成的，一种是，它的基本单元是Si—0四面体，另一种是，它的基本单元是A1—OH八面体。
3．土中结构一般分为、和三种形式。
4．衡量天然状态下粘性土结构性强弱的指标是，其定义是值愈大，表明土的结构性，受扰动后土的强度愈多。
5．土中主要矿物有、和。
它们都是由和组成的层状晶体矿物。
6．饱和细砂土和干细砂土都无法形成直立边坡，而非饱和细砂土则可以，这是因为在起作用。
二．选择题1．在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力。
这种附加应力性质主要表现为( )(A)浮力； (B)张力； (C)压力。
2．对粘性土性质影响最大的是土中的( )。
(A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。
3．砂类土的重要特征是( )。
(A)灵敏度与活动度； (B)塑性指数与液性指数；(C)饱和度与含水量； (D)颗粒级配与密实度。
4．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。
(A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。
5．软土的特征之一是( )。
(A)透水性较好； (B)强度较好； (C)天然含水量较小； (D)压缩性较高。
6．哪种土类对冻胀的影响最严重?( )(A)粘土； (B)砂土； (C)粉土。
7．下列粘土矿物中，亲水性最强的是( )。
(A)高岭石； (B)伊里石； (C)蒙脱石8．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。
(9)毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？( )(A)粘土颗粒电场引力作用； (B)孔隙水压力差的作用(C)水与空气交界面处的表面张力作用。
(10)软土的特征之一是( )。
《土力学》习题课(带解答)_OK
部分ccq=0，φcq=20°；超固结部分ccq=30kPa，φcq=7°.
利用已知条件，查得e1=0.668；e2=0.662
则2m～6m深处的沉降量为：
S1
e1 e2 1 e1
h
0.668 0.658 1 0.668
400
1.6787cm
同理，可得6m ～10m深处的地下水位升降前后有效自重应力 平均值分别为：
20
cz
76
116 2
96kPa
cz
108
2
⑵若右侧水位恒定，左侧水位逐渐升 高，升高高度达到多少时会出现流土现 象？
30cm 20cm 30cm Ⅰ 30cm Ⅱ
12
【例7】某地基地表至4.5m深度范围内为砂土层；
4.5m—9.0m为粘土层，其下为不透水页岩，地下水
位距地表2.0m。已知水位以上砂土的平均孔隙比为
0.52，平均饱和度为37%；粘土的含水量为42%；
1
3tg2
45o
2
2ctg
45o
2
即250 50tg2 45o 2ctg 45o
2
2
〈b〉
29
3.将 b 式代入a 式，得
50 250 115.8tg2 45o
2
29.99o 30o
c 57.74 50tg 28.87kPa
30
【例17】从饱和粘性土中一点取出一筒土样，切取
1
8
2
e
2 4
0.47304
74.77%
Cv
kEs
k
1 e
a
E
s
Cv
k
《土力学》课后习题及详细解答
《土力学》课后习题答案第一章1-1：已知：V=72cm3m=129.1g m s=121.5g G s=2.70则：129.1121.56.3%121.5ssm mwm--===3333 129.1*1017.9/72121.5452.77245271.0*27121.5*1020.6/72sssV ssat w V ssat satmg g KN mvmV cmV V V cmm V mg g g KN mV Vγρρργρ========-=-=++=====3320.61010.6/121.5*1016.9/72sat wsdsat dKN mmg KN mVγγγγγγγγ'=-=-===='>>>则1-2：已知：G s=2.72 设V s=1cm3则33332.72/2.722.72*1016/1.72.720.7*1*1020.1/1.720.11010.1/75%1.0*0.7*75%0.5250.52519.3%2.720.525 2.721.sssd ds V wwrw w V rwsw sg cmm gmg g KN mVm Vg g KN mVKN mm V S gmwmm mg gVργρργργγγργρ======++===='=-=-========++===当S时，3*1019.1/7KN m=1-3：3477777331.70*10*8*1013.6*1013.6*10*20%2.72*1013.6*10 2.72*10850001.92*10s d w s s wm V kg m m w kg m m V m ρρ======++==挖1-4： 甲：33334025151* 2.72.7*30%0.81100%0.812.70.811.94/10.8119.4/2.71.48/1.8114.8/0.81p L P s s s s w r wV ws w s w s d s w d d vsI w w V m V g m g S m V m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρρργρργρ=-=-=======∴==++===++=====+====设则又因为乙：3333381 2.682.68*22%0.47960.47962.680.47962.14/10.47962.14*1021.4/2.681.84/1.47961.84*1018.4/0.4796p L p s s s s w s V s w s V s d s w d d VsI w w V m V g m m w g V cm m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρργρργρ=-========++===++======+=====设则则γγ∴<乙甲 d d γγ<乙甲 e e >乙甲 p p I I >乙甲则（1）、（4）正确1-5：1s w d G eρρ=+ 则2.7*1110.591.7022%*2.7185%0.59s wds r G e wG S e ρρ=-=-====>所以该料场的土料不适合筑坝，建议翻晒，使其含水率降低。
《土力学》课后习题答案
1-1 解：
(1)A试样
(1) B试样
1-2解：
已知： =15.3g =10.6g =2.70
饱和 =1
又知： 15.3-10.6=4.7g
(1) 含水量
= =0.443=44.3%
(2) 孔隙比
(3) 孔隙率
(4) 饱和密度及其重度
(5) 浮密度及其重度
(6) 干密度及其重度
1-3 解：
1-4 解：
20.58
(5) 确定压缩层厚度。
由表1可知，在第4计算点处 ，所以，取压缩层厚度为10.5m。
(6) 计算各分层的平均自重应力和平均附加应力（详见表2）。
(7) 由图4-29根据 和 分别查取初始孔隙比e1i和压缩稳定后的孔隙比e2i（结果见表2）。
表2 各分层的平均应力及其孔隙比
层号
层厚
(m)
平均自重应力
e2i
0-1
3.0
85.5
20.31
105.81
0.836
0.812
1-2
3.0
129.0
26.55
155.55
0.776
0.753
2-3
3.0
160.5
30.79
191.29
0.749
0.618
表4 基础侧边2下各分层的平均应力及其孔隙比
层号
层厚
(m)
平均自重应力
(kPa)
平均附加应力
(kPa)
加荷后的总应力
（1）甲基础在O点下2m处引起的竖向附加应力：
由于O点位于基础中心，荷载为梯形荷载，在O点的竖向附加应力和梯形荷载平均得的均布荷载相等，即可取 pn=(100+200)/2=150kPa
土力学习题课
h 56 . 7 cm
二者中取小值，得
h 56 . 7 cm
3.
某饱和粘土层厚度为10m，压缩模量Es=30kg/cm2，渗透系数k =
10-6 cm/s，在大面积荷载P0 = 100kPa作用下，按粘土层在单面排水和 双面排水条件下分别求：加荷载一年时的沉降量。
最终固结沉降量
1 z s H 1000 33 . 33 cm
若仅土样1发生流土破坏，则
h w 1 3 l1
i1w
h 83 . 7 cm
若仅土样1、土样2整体发生流土破坏，则
h 2 h i l A i l A A A l A l A 1 w 1 2 w 2 w w 1 1 2 2 3 3
重ds1=2.72，孔隙比e1=0.85 ，土样2的渗透系数 k2=110-1 cm/s，土
粒比重ds2=2.72，孔隙比e2=0.85，土样横断面积A=200cm2。
求：（1）图示水位保持恒定时，渗透流量Q多大
（2）若右侧水位恒定，左侧水位面逐渐升高，升高高度达到多少 时会出现流土现象？
30cm 20cm 30cm 30cm 1 2
1 h1 h 3
2 h2 h 3
k1
h h 1 k2 2 l1 l2
土样1，土样2水力坡降及浮重度分别为
i1 h 3 l1
i2
2h 3l 2
d 1 3 s 1 9 . 3 kN / m 1 w 1 e 1
d 1 3 s 2 9 . 6 kN / m 2 w 1 e 2
45 58 f
o o
2
土力学与基础工程第八章 ppt课件
一般情况下，土的抗剪强度是随着滑动面上 的法向力的改变而变化的。
f tanc
β1 β
C
>0
圆心位置在EO
的延长线上
圆心位置由β1， β2确定
O β2 B
H 2H
4.5H
E
土力学与基础工程第八章
假定滑坡体和滑面以下土体均为不变形的刚体， 滑面为连续面，滑面上各点的法向应力采用条 分法获得，分析每一土条受力，根据滑块刚体 极限平衡条件，假定整个滑面上各点的安全系 数相等，确定安全系数。
Gixi TfiR0
K
1 mi
cbGi uibXitan
Gi sini
简化后得：
1
K mi
cbGi uibtan
Gi sini
土力学与基础工程第八章
无粘性土坡滑面一般为平面，均质粘性土坡滑面 一般为圆弧面
土力学与基础工程第八章
TJGsinwi
KT Tf GcGosistn anttaa n n
当坡面有顺坡渗流作用时，无粘性土坡的稳定安 全系数约降低一半。
土力学与基础工程第八章
一、整体圆弧滑动法
粘性土由于土粒间存在粘聚力，发生滑坡时是整 块土体向下滑动，坡面上任一单元体的稳定条件 不能用来代表整个土坡的稳定条件。
对于饱和粘土，在不排水剪条件下φu=0，则 有τf=cu
K cu ACR Ga
k是任意假定某个滑动面的
抗滑安全系数，实际要求 的是与最危险滑动面相对 应的最小安全系数
假定若干 滑动面
最小安全 系数
第8章 土力学习题课-中国水利水电出版社
§2 土的渗透性
一、选择题
1. 成层土的水平渗透性主要受（ A ）所控制。 A.最透水层 A.大于 A.增加 B.最不透水层 B.等于 B.减小 C.全部土层 C.小于 C.不变 ）。 C.与 i 无关 B.随 i 的增加而减少 ）中。 C.不均匀砂 2. 成层土的水平渗透系数一般（ A ）其铅直渗透系数。 3. 向下渗流时，土的有效应力会（ A ）。 4. 在渗流场中，某点的渗透力（ A.随 i 的增加而增加 5. 管涌可能出现在（ A.黏性土 B.均匀砂
。
B. 小基础角点下Z处的σz＝大基础点下2Z处的σz
。
§3 土中应力
二、问答题
1.柔性基础和刚性基础的基底压力分布有何不同，影响基底压力分 布形式的因素是什么？在什么情况下可以认为基底压力的分布和 作用在基础上的荷载分布完全一样？
2.比较三种情况下哪种情况A点的应力最大？ （1）E1=E2 （2）E1>E2 （3）E1<E2
2地基沉降原地下水位降低后地下水位原自重应力现自重应力1h1es122sath2es233sath3es3岩层4土的压缩性和地基沉降计算一计算题10m不透水岩层p0150kpaabcde2m2m2m2m2mes55mpak514108cms地下水位超静孔压初始超静孔压静水压测管压力静水压超静孔压150031654273890498020406080100abcde5169421338170419801固结度计算
二、填空题
1.工程上将土粒按分界粒径划分不同的粒组，其中把≤0.075mm的土粒称为（ 细）粒， 把>0.075mm且≤60mm的土粒称为（ 粗 2.反映土粒级配优劣的指标是（ ） 粒。 ）。 ）、（ ）和（ ）状态。
）和（
3.无黏性土常呈（ ）结构。根据密实度的不同可分为（
土力学 课后习题与答案
土力学课后习题与答案土力学课后习题与答案第一章思考题11-1 什么叫土,土是怎样形成的,粗粒土和细粒土的组成有何不同, 1-2 什么叫残积土,什么叫运积土,他们各有什么特征,1-3 何谓土的级配,土的粒径分布曲线是怎样绘制的,为什么粒径分布曲线用半对数坐标, 1-4 何谓土的结构,土的结构有哪几种类型,它们各有什么特征, 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示,它们定义又如何, 1-6如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏, 1-7 什么是吸着水,具有哪些特征,1-8 什么叫自由水,自由水可以分为哪两种, 1-9 什么叫重力水,它有哪些特征, 1-10 土中的气体以哪几种形式存在,它们对土的工程性质有何影响, 1-11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的,其中哪三个是基本指标, 1-12 什么叫砂土的相对密实度,有何用途,1-13 何谓粘性土的稠度,粘性土随着含水率的不同可分为几种状态,各有何特性, 1-14 何谓塑性指数和液性指数,有何用途, 1-15 何谓土的压实性,土压实的目的是什么,1-16 土的压实性与哪些因素有关,何谓土的最大干密度和最优含水率, 1-17土的工程分类的目的是什么,1-18 什么是粗粒土,什么叫细粒土,习题11-1有A、B两个图样，通过室 1.土样A的密度比土样B的大; 2.土样A的干密度比土样B的大;?干密度3?湿密度…-?浮密度1-8 在图中，A土的液限为16.0%，塑限为13.0%;B土的液限为24.0%，塑限为14.0%，C土为无粘性土。
图中实线为粒径分布曲线，虚线为C土的粗粒频率曲线。
试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。
1-9 某碾压土坝的土方量为20万方，设计填筑干密度为1.65限为20.0%，土粒比重为2.72。
问:?为满足填筑土坝需要，料场至少要有多少方土料,?如每日坝体的填筑量为3000?土坝填筑的饱和度是多少,g/cm3。
料的含水率为12.0%，天然密度为1.70 g/cm3，液限为32.0%，塑m3，该土的最优含水率为塑限的95%，为达到最佳碾压效果，每天共需要加多少水, 第二章思考题22-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种,怎么定义,2-2 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力,计算自重应力应注意些什么,2-3 何谓附加应力，空间问题和平面问题各有几个附加应力分量,计算附加应力时对地基做了怎样的假定,2-4 什么叫柔性基础,什么叫刚性基础,这两种基础的基底压力有何不同,2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律,相邻两基础下附加应力是否会彼此影响,2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么,2-7 什么是有效应力,什么是孔隙应力,其中静孔隙应力如何计算,2-8 你能熟练掌握角度法和叠加原理的应用吗,会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力吗,习题22-1 如图所示为某地基剖面图，各土层的重度及地下水位如图，试求土的自重应力和静孔隙水应力，并绘出它们的分布图。
土力学_第8章(土坡稳定性分析)
单元受力分析
抗滑力
Ff=FNtan=Fwcostan
9
土坡稳定系数
定义：抗滑力（Ff）与下滑力（F）之比。
Fs
Ff F
Fw cos tan tan Fw sin tan
自然休止角或安息 角
讨论：
（2）当 时，即：Fs>l，土坡处于稳定状态；
N i'
T fi
fili
Fs
cili tani N i Fs Fs
c' l 1 (Wi X i ui li cos i i i sin i ) mi Fs
mi cos i (1 tani tan i ) Fs
20
然后就整个滑动土体对圆心O求力矩平衡，此时相邻土条之间侧壁作用力的 力矩将相互抵消，而各土条的Ni及uili的作用线均通过圆心，故有：
（2）对已有边坡的稳定性进行评价。（如：地质灾害评估）
在工程实践中，土坡稳定性分析方法主要有：
（1）极限平衡法；（2）数值分析方法；（3）概率分析方法
8
二、无粘性土土坡稳定分析
由粗粒土所堆筑的土坡称为无粘性土坡 （1） 无渗透力作用（全干或全部淹没的土坡）
海底边 坡
自重：Fw 下滑力： F=Fwsin
Wi cos i tan i ci ) (li 1.0) R R(Wi cos i tan i ci li ) li n (Wi cos i t ani li ci ) Mr 整个土坡相应于滑动面AD的稳定性系数为： Fs i 1 n Ms Wi sin i 17 M r i Si R (
切坡、地下水活动或地震等因素的影响，使部分土体或岩体在重力作用 下，沿一定的软弱面或带、整体、缓慢、间歇性、以水平位移为主的变
土力学课后答案详解 第8章
思考题
1.无粘性土坡稳定的条件是什么？ 答： 对无粘性土坡，理论上只要坡角小于土的内摩擦角，土体就是稳定的。 2.土坡失稳的根本原因是什么？ 答： 引起滑坡的根本原因在于土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度， 稳定平 衡遭到了破坏。其剪应力达到抗剪强度的起因有:(1)剪应力的增加； （2）土体本身抗剪 强度的减少。 3．土坡稳定有何意义？影响土坡稳定的因素有哪些？ 答： 见教材第八章 4．简化毕肖普条分法与条分法的主要差别是什么？为什么对同一问题毕肖普法计算的 安全因数要比条分法大？ 答： （1）肖普条分法是在不考虑条块间切向力的前提下，满足多边形闭合条件，就是说， 隐含着条块间有水平力的作用。所以他的特点是：(a)满足整体力矩平衡条件； （b）满 足各条块力的多边形闭合条件，但不满足条块的力矩平衡条件； （c）假定条块间作用力 只有法向力而没有切向力； （d）满足极限平衡条件。 （2） 由于考虑了条块间水平力的作用， 毕肖普法得到的安全因数较条分法略高一些。 5．土坡稳定分析的条分法原理是什么？如何确定最危险圆弧滑动面？ 答： (1)土坡稳定分析的条分法原理是：假定土坡沿着圆弧面滑动，将圆弧滑动土体分 成若干竖直的土条， 计算各土压力系对圆弧圆心的抗滑力矩与滑动力矩， 由抗滑力矩和 滑动力矩之比（稳定安全因数）来判别土坡的稳定性。这时需要选择多个滑动圆心，分 别计算相应的安全因数， 其中最小的安全因数对应的滑动面为最危险的滑动面。 最小安
题 8.4 的简化毕肖普条分法计算（圆心编号：O1 滑弧半径：27m）
Wi （kN） 368.55 563.55 894.66 1037.4 1053.0 627.00 648.00 316.88 271.44 224.25 第一次试算 K＝1.0 第二次试算 K＝1.184 Ai 165.91 211.69 310.93 361.66 377.03 247.47 205.46 148.25 127.72 173.50 第三次试算 K＝1.230 第四次试算 K＝1.227 说明
土力学课后习题答案
第一章1-2 根据图1 －5 上四根粒径分布曲线，列表写出各土的各级粒组含量，估算②、③、④、土的Cu 及Cc 并评价其级配情况。
1-8 有一块体积为60 cm 3 的原状土样，重1.05 N, 烘干后0.85 N 。
已只土粒比重（相对密度）=2.67 。
求土的天然重度g 、天然含水量、干重度g d 、饱和重度g sat 、浮重度g ' 、孔隙比 e 及饱和度S r1-8 解：分析：由W 和V 可算得g ，由W s 和V 可算得g d ，加上G s ，共已知3 个指标，故题目可解。
(1-12)(1-14)注意：1 ．使用国际单位制；2 ．g w 为已知条件，g w =10kN/m3 ；3 ．注意求解顺序，条件具备这先做；4 ．注意各g 的取值范围。
1-9 根据式（1 — 12 ）的推导方法用土的单元三相简图证明式（1 －14 ）、（1 －15 ）、（1 －17 ）。
1-10 某工地在填土施工中所用土料的含水量为5% ，为便于夯实需在土料中加水，使其含水量增至15% ，试问每1000 kg 质量的土料应加多少水1-10 解：分析：加水前后M s 不变。
于是：加水前：（ 1 ）加水后：（ 2 ）由（1 ）得：，代入（2 ）得：注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，。
1 －11 用某种土筑堤，土的含水量＝15 ％，土粒比重G s ＝2.67 。
分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等g ＝16kN/ m 3 ，夯实达到饱和度＝85% 后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。
1-11 解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有：（ 1 ）由题给关系，求出：代入（1 ）式，得：1-12 某饱和土样重0.40N ，体积为21.5 cm 3 ，将其烘过一段时间后重为0.33 N ，体积缩至15.7 cm 3 ，饱和度＝75% ，试求土样在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。
土力学课后习题答案—第八章
第八章土压力课后习题答案力的墙背填土处于哪一种平衡状态？它与主动、被动土压力状态有何不同？位移及变形对土压力有何影响？下列变化对主动土压力和被动土压力各有什么影响？（1）内摩擦角变大；（2）外摩擦角变小；（3）填土面倾角增大；（4）减小。
土墙墙后要做好排水设施？地下水对挡土墙的稳定性有何影响？哪几种？影响土压力的各种因素中最主要的因素是什么？止土压力时墙背填土处于弹性平衡状态，而主动土压力和被动土压力时墙背填土处于极限平衡状态。
土墙在侧向压力作用下，产生离开土体的微小位移或转动产生主动土压力；当挡土墙的位移的移动或转动挤向土体产生被动土压力。
序号影响因素主动土压力被动土压力1内摩擦角变大减小增大2外摩擦角变小增大减小3填土面倾角增大增大减小4墙背倾斜（俯斜）角减小减小增大果挡土墙墙后没有考虑排水设施或因排水不良，就将使墙后土的抗剪强度降低，导致土压力的增加。
此外，由于墙背积水，又增加了墙倒塌的主要原因。
）主动土压力、静止土压力、被动土压力；（2）挡土墙的位移方向及大小动、静止、被动土压力的定义和产生的条件，并比较三者的数值大小。
【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题、长安大学究生入学考试试题（A卷）】力理论的基本假定是什么？【长安大学2005、2006、2007年硕士研究生入学考试试题（A卷）】土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。
式挡土墙？际工程中，会出现主动、静止或被动土压力的计算？试举例说明。
【华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷】主动土压力是挡土墙在土压力作用下向前转动或移动，墙后土体向下滑动，达一定位移时，墙后土体处于（主动）极限平衡状态，此力，用表示。
是当挡土墙在土压力作用下无任何移动或转动，土体处于静止的弹性平衡状态时，此时墙背所受的土压力为静止土压力，用表示是挡土墙的在外部荷载作用下向填土方向移动或转动时，墙挤压土体，墙后土压力逐渐增大，达到某一位移量时，墙后土体开始上隆土压力达最大值，此时作用在墙背的土压力称为被动土压力。
《土力学》课程简介
《土力学》课程简介课程代码：0800469 开课学院：土木建筑工程学院开课学期：4 授课对象：本科生学分：2.5 课程负责人：傅旭东课程简介：《土力学》是工程力学的一个分支学科，主要用于土木、交通、水利等工程，是利用力学知识和土工试验技术来研究土的渗透、强度和变形及其规律的一门科学。
土力学课程属于专业基础课，在一般基础课和专业课之间起着承上启下的作用，是一门重要的技术基础课。
1925年Karl Terzaghi的“土力学”（Erdbaumechanik）著作的出版，标志着土力学这门新学科的正式成立，1942～1948年Karl Terzagh写成的《理论土力学》、《工程实用土力学》，至此还对土力学的理论和应用产生巨大影响。
自上世纪30年代起，土力学就成为各大学土建、水利系的必修课程之一。
经过80余年的发展，已经形成了较为完整的土力学理论体系如强度理论、渗透固结理论、土压力理论、边坡稳定和地基承载力理论、土体本构理论、土动力学、非饱和土力学理论等，并在工程实践中发挥了重大作用。
与土力学相邻近的有关学科，在地质方面有工程地质学，在岩层方面有岩体力学。
土力学、工程地质学、岩体力学综合用于工程实际又称为岩土工程。
《土力学》教学目的是：通过本课程的学习，使学生掌握土的基本物理力学性质、土体渗流理论、压缩固结理论和抗剪强度理论；了解土体在承受荷载后或改变其周围环境后的性能、变化规律；熟练掌握土体渗流计算、地基应力计算与沉降计算、地基承载力计算、土压力计算和土坡稳定分析等计算方法；初步具备分析和解决有关工程问题的能力，为以后从事专业工作和进行科学研究打下基础。
《土力学》主要教学内容包括：土的物理性质和工程分类，土的渗透性及工程问题，土中应力，土的变形性质和地基沉降计算，土的抗剪强度，土压力，地基承载力，土坡稳定分析等内容。
理论性较强的部分采用传统的教学方法讲授，与工程相关的部分结合多媒体、录像、动画等方法讲授。
土力学(中国水利水电出版社出版)第一章和第二章
加拿大特朗斯康谷仓
26°53′
-0.61
1952.10.3 试验孔
-12.34
填土 褐色粉质粘土 灰色粉质粘土
失事后 1913.10.18
1952.10.5 试验孔 -4.27
-13.72
原因： 地基土事先未进行调查， 据邻近结构物基槽开挖取 土试验结果，计算地基承 载力应用到此谷仓。1952 年经勘察试验与计算，地 基实际承载力小于破坏时 的基底压力。因此， 谷仓地基因超载发生强度 破坏而滑动。
土力学
四川大学水电学院 薛新华
教材
书名
作者
1. 土力学（第4版） 杨进良主编
2. Soil Mechanics 施建勇主编
出版社和出版时间 中国水利水电出版社，2009
人民交通出版社，2004
参考书目
书名 1. 土力学地基基础
2. 土力学 3. 土力学
作者
出版社和出版时间
陈希哲主编 清华大学出版社，2001.
原因： 山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大 大降低，使得 土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。
14
Early 1972 滑坡前 July 1972 滑坡后
15
阪神大地震中地基液化
神户码头： 地震引起大面积砂 土地基液化后产生 很大的侧向变形和 沉降，大量的建筑 物倒塌或遭到严重 损伤
9
第二节 土力学发展简介
Section 2 Introduction of soil mechanics Development
1、感性认识阶段(18世纪中叶以前) 2、理性认识阶段（18世纪中叶~1925年）
— 1773, 法国的库伦（C. A .Coulomb）根据试验创立了著名的砂土抗剪强度公 式 —1856,法国的达西（H. P. G. Darcy）通过研究水在砂土中渗透的基础上提出 了著名的Darcy定律 —1869,英国的朗肯（W. J. M. Rankine）从不同角度提出了挡土墙土压力理论 —1885,法国的布辛奈斯克(J.Boussinesq )求得了弹性半无限空间在竖向集中力 作用下的应力和变形的理论解 —1922, 瑞典的费兰纽斯(W. Fellenius)为解决铁路塌方问题提出了土坡稳定分 析法
土力学（中国水利水电出版社出版第二章习题
⼟⼒学（中国⽔利⽔电出版社出版第⼆章习题习题2-1解：由试验结果算出累积级配见下表：绘出级配曲线见下图：右图查出：d 60=0.435，d 30=0.2，d 10=0.06，则 25.706.0435.01060===d d C u53.106.0435.02.0)(21060230=?==d d d C c习题2-3%26.6%1005.1215.1211.129=?-==sw W W w ⼟的含⽔率：93.1772101.129=?==V45107.2105.121s =??==ws s G W V γ⼟粒的体积：（cm 3）γγγγγγγγγ'>>>====?-=-='=?-+=+=dsats dws s wv s satmkN VW mkN V V W mkN VV W 各容重间的关系：⼲容重：浮容重：饱和容重：3 33/88.16721215/63.107210451215/63.2072)4572(1215习题2-4（a ）e G V V V V V VW w s s v s vs s s s d +=+=+==1/1γγγγ⼜ eV V V VV V V n vs s s v +=+==-=-1111 则)1(1n G eG w s w s -=+γγ关系式成⽴（b ）eG eV V V V VV W s w w s vs ws s s ws s +-=+-=+-=-='1)1(1γγγγγγγeG eV V V V V V V V V V V V V V V V W s w ws vs vs v s w wv ss wv s wv ss wwv s w s a t +-=+-=+-=++-+=-++=-+=-1)1(1)(γγγγγγγγγγγγγγγ由此可知关系式成⽴习题2-6甲地的液性指数：33.125 402545=--=--=PL P L w w w w I ⼟是流塑的⼄地的液性指数：33.025 402520-=--=L P L w w w w I ⼟是坚硬的两地⼟的塑性指标为：10202540>=-=P I 同时⼟样液限：%50%40<=L w 故：两地⼟名均为低液限粘⼟（CL ）由于⼄地⼟⽐甲地的液性指数⼩，故⼄地⼟较宜作为天然地基习题2-8(1) ⼟样A ：因⼤于0.075mm 的颗粒占⼟样总量的⼜因粗粒⼟中的砾组（2~60mm ）含量为0%，⼩余<0.075mm ）含量为4%，⼩于5%。
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把>0.075mm且≤60mm的土粒称为（ 粗 ） 粒。
❖2.反映土粒级配优劣的指标是（
）和（
）。
❖3.无黏性土常呈（ ）结构。根据密实度的不同可分为（ ）、（ ）和（ ）状态。
❖4.当黏性土中主要含强吸着水时，处于（ ）状态，黏土颗粒表面（ ）水膜对土的工程
性质影响最大。
❖5.按土的分类法，SIB称为（漂石混合土），GC称为（黏土质砾），MH称为（高液限粉土）
❖3.用于配制1.5m3土样，土样重度为17.5kN/m3，含水量为30％，若土粒比重为2.7，则需 要土粒体积为（ B ）m3。
A.0.292 B.0.748 C.0.972 ❖4.两种黏性土，其塑性指数相同，但液限wL不同， wL大的土其透水性（ B ）
A.透水性相同 B.透水性较小 C.透水性大
A.砂粒
B.粉粒
C.黏粒
❖18.用联合测定法测定黏性土的液塑限，塑限以圆锥下沉深度（ B ）时的含水量为准。
A.10mm
B.2mm
C.17mm
❖19.细粒土按塑性图进行分类，与（ C ）有关。
A.塑性指数和液性指数
B.塑限和液限
C.塑性指数和液限
二、填空题
❖1.工程上将土粒按分界粒径划分不同的粒组，其中把≤0.075mm的土粒称为（ 细）粒，
❖3.什么叫塑性图，按塑性土如何黏性土进行分类？ ❖4.评价无黏性土的密实程度的指标有哪些？
四、计算题
1、土的粒径级配曲线是否可能出现下图的A、B两条曲线情况，为什么？
§1 土的物理性质及工程分类
四、计算题
2、如上图为三种土的粒径级配曲线，以下说法中哪些正确？
（1）A土的不均系数比B土大；
（2）B土比C土压实可得到更大的干容重；
（2）原状土样的孔隙比为：e =G(1+w)ρw/ρ-1 = 0.95 压密后土样的孔隙比为：e1 =Gρw/ρd-1 = 0.68 △e = e- e1 = 0.27
→ 黏土 → 软塑
§2 土的渗透性
一、选择题
❖1. 成层土的水平渗透性主要受（ A ）所控制。
A.最透水层 B.最不透水层 C.全部土层
C.不均匀砂
二、填空题
❖1. 在向上渗流作用下，土体可能发生的渗透变形形式主要有（ ）和（ ）两种。
❖2. 随着i的增大，黏性土渗透流速的增长率（ ），粗粒土的渗透流速的增长率（ ）
❖3. 向上渗流作用下，土中有效应力会（
）。
§2 土的渗透性
四、计算题
1. 两种土，土样1位于土样2的上部，长度都是20cm，总水头损失40cm，土样1
A.高岭石 B.蒙脱石 C.伊里石
❖8.某砂土emax为2.0，emin为0.5，天然孔隙比为0.75，则该土的密实程度属（ C ）
A.疏松
B.中密
C.密实
❖9.评价黏性土的物理特征指标，主要有（ C ）
A.e、emin和emax B.ρdmax、wopt和压实度 C. 天然含水量w、塑限wP和液限wL ❖10.击实曲线中，非饱和土的含水量～干密度曲线与其饱和状态的曲线（ D ）
渗透系数为0.03cm/s，土样2水力坡降为i2=0.5。求： 土样 2 的渗透系数k2=? 土样1的水力坡降i1=? 解
（1）土样1的水力坡降：等效土层水头损失h=40cm
h= h 1＋ h 2＝H1i1+H2i2=20(i1+i2)
1
i1=2－0.5＝1.5
A.相交
B.相切 C.相割 D.相离
❖11.无黏性土常呈（ A ）结构
A.单粒结构 B.蜂窝结构
C.絮状结构
❖12.击实功越大，黏性土的最优含水量（ B ），最大干密度（ A ）
A.越大
B.越小
C.不变
❖13.塑性指数与（ B ）有明显的关系。
A.粉粒含量 B.黏粒含量
C.含水量
❖14.黏性土的塑限与（ C ）无关
❖2. 成层土的水平渗透系数一般（ A ）其铅直渗透系数。
A.大于
B.等于
C.小于
❖3. 向下渗流时，土的有效应力会（ A ）。
A.增加
B.减小
C.不变
❖4. 在渗流场中，某点的渗透力（
）。
A.随 i 的增加而增加 B.随 i 的增加而减少
C.与 i 无关
❖5. 管涌可能出现在（ ）中。
A.黏性土
B.均匀砂
A.黏粒含量 B.黏粒矿物成分 C.土的含水量
❖15.评价无黏性土的密实度的指标有（ A B C ）
A.孔隙比
B.相对密度
C.标准贯入试验锤击数
§1 土的物理性质及工程分类
一、选择题
❖16.填土的最优含水量接近于土的（ B ）
❖17.絮状结构主要由（ C ）组成的土的结构。
❖5.土粒级配曲线越平缓，表明（ B ）
A.土粒均匀，级配不好
B.土粒不均匀，级配良好
C.土粒均匀，级配良好
D.土粒不均匀，级配不好
❖6.对黏性土性质影响最大的土中水是（ B ）
A.强结合水 B.弱结合水 C.自由水 D.毛细水
§1 土的物理性质及工程分类
一、选择题
❖7.下列黏土矿物中，亲水性最强的是（ B ）
（3）C土黏粒含量多
3.某原状土样处于完全饱和状态，测得其含水量为32.45%，密度ρ为1.8t/m3，土粒
比重G=2.65，液限为wL=36.4%，塑限为wP=18.9%。 求：（1）土样的名称及物理状态
（2）将土样压密，使其干密度达到1.58t/m3，此时土的孔隙比将减少多少？
解：（1）土样的塑性指数为：IP = wL-wP = 17.5 土样的液性指数为：IL= (w-wP)/IP = 0.77
❖6.黏土的塑性指数（＞ 17），粉土的塑性指数（10＜IP≤17）
§1 土的物理性质及工程分类
三、简答题
❖1.砂在完全干燥时是松散的，在湿润时却可挖成一定深度的直立坑壁，但当土被水淹没或 变干时，坑壁会倒塌，原因是什么？
❖2.某天然黏土层的液性指数>1.0，可是此土并未出现流动现象，仍具有一定的强度，这是 否可能？
武汉大学《土力学》多媒体教学
《土力学》习题课
武汉大学土木建筑工程学院：傅旭东 教授
§1 土的物理性质及工程分类
一、选择题
❖1.在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力，这种附加应力性质主要表现为（ B ） A.浮力 B.张力 C.压力
❖2.已知某土样的湿重度为17kN/m3，干重度为14.5kN/m3，饱和重度为18kN/m3，液性指数 为IL=0，该土的塑限wP为（ B ） A.5.9% B.17.2% C.24.1%