土力学习题集及详细解答

第1页共38页答案参见我的新浪博客：土力学习题集及详细解答《土力学》习题绪论一、填空题1.就与建筑物荷载关系而言，地基的作用是承担荷载，基础的作用是传递荷载。2.地基基础设计，就地基而言，应满足强度条件和变形条件。3.土层直接作为建筑物持力层的地基被称为天然地基，埋深小于5m的基础被称为浅基础。二、名词解释1.人工地基2.深基础3.基础4.地基1.人工地基：不能满足要求而需要事先进行人工处理的地基。2.深基础：埋深超过5m，用专门的施工方法和机具建造的基础。3.基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构。4.地基：承担建筑物全部荷载的地层。第1章土的组成一、填空题1.若某土样的颗粒级配曲线较缓，则不均匀系数数值较大，其夯实后密实度较大。2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥5且曲率系数为1～3的土。3.利用级配曲线可确定不均匀系数Cu；为了获得较大密实度，应选择Cu值较大的土作为填方工程的土料。4.能传递静水压力的土中水是毛细水和重力水。5.影响压实效果的土中气是与大气隔绝的气体，对工程性质影响不大的土中气是与大气连通的气体。6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用沉降分析法，对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用筛分法。7.粘性土越坚硬，其液性指数数值越小，粘性土的粘粒含量越高，其塑性指数数值越大。8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径，称为有效粒径，小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径，称为限制粒径。二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配1.土的结构：土粒或土粒集合体的大小、形状、相互排列与联结等综合特征。2.土的构造：在同一土层剖面中，颗粒或颗粒集合体相互间的特征。3.结合水：受电分子引力吸附于土粒表面的土中水。4.强结合水：紧靠土粒表面的结合水膜。第2页共38页答案参见我的新浪博客：颗粒级配：土中各个粒组的相对含量。三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为：（A）层理构造（B）结核构造（C）层面构造（D）裂隙构造解释：1.正确答案：（D）提示：土中裂隙的存在会大大降低土体的强度和稳定性，增大透水性，对工程会产生不利影响。2.土的结构为絮状结构的是:（A）粉粒（B）碎石（C）粘粒（D）砂粒解释：提示：砂粒、碎石等粗粒土的结构为单粒结构，粉粒（粒径0.05mm～0.005mm）的结构为蜂窝结构，粘粒（粒径0.005mm）的结构为絮凝结构或絮状结构。3.土粒均匀，级配不良的砂土应满足的条件是（CU为不均匀系数，CC为曲率系数）：（A）CU5（B）CU10（C）CU5且CC=1へ3（D）CU5且CC=1へ3解释：3.正确答案：（A）提示：CU10的砂土，土粒不均匀，级配良好；CU5的砂土，土粒均匀，级配不良；当CU5且CC=1へ3，为级配良好的砂土。4.不能传递静水压力的土中水是：（A）毛细水（B）自由水（C）重力水（D）结合水解释：正确答案：（D）提示：土中结合水包括强结合水和弱结合水，它们不能传递静水压力，土中自由水包括重力水和毛细水，能传递静水压力。第2章土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土，其界限含水量分别是缩限、塑限。2.根据塑性指数，粘性土被分为粘土及粉质粘土。第3页共38页答案参见我的新浪博客：淤泥是指孔隙比大于1.5且天然含水量大于wL的土。4.无粘性土根据土的颗粒级配进行工程分类，碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量50％的土。5.冻胀融陷现象在季节性冻土中易发生，其主要原因是土中水分向冻结区迁移积聚的结果。6.粘性土的灵敏度越高，受后其强度降低就越大，所以在施工中应注意保护基槽，尽量减少对坑底土的结构扰动。7.通常可以通过砂土的相对密实度或标准贯入锤击试验的锤击数判定无粘性土的密实程度。二、名词解释1.液性指数2.可塑状态3.相对密实度4.土的湿陷性5.土的天然稠度6.触变性1.液性指数：粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。2.可塑状态：当粘性土含水量在某一范围时，可用外力塑成任何形状而不发生裂纹，并当外力移去后仍能保持既得的形状，这种状态称为可塑状态。3.相对密实度：砂土的最大孔隙比和天然孔隙比的差值与最大孔隙比和最小孔隙比的差值之比。4.土的湿陷性：在一定压力作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下陷的特性。5.土的天然稠度：原状土样测定的液限和天然含水量的差值与塑性指数之比。6.触变性：饱和粘性土的结构受到扰动，导致强度降低，当扰动停止后，抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质。三、单项选择题1.下列土中，最容易发生冻胀融陷现象的季节性冻土是：（A）碎石土（B）砂土（C）粉土（D）粘土解释：提示：冻胀现象通常发生在细粒土中，特别是粉质土具有较显著的毛细现象，具有较通畅的水源补给通道，且土粒的矿物成分亲水性强，能使大量水迁移和积聚。相反，粘土因其毛细孔隙很小，对水分迁移阻力很大，所以冻胀性较粉质土小。2.当粘性土含水量减小，土体积不再减小，土样所处的状态是：（A）固体状态（B）可塑状态（C）流动状态（D）半固体状态解释：提示：当粘性土由半固体状态转入固体状态，其体积不再随含水量减小而变化。3.同一土样的饱和重度sat、干重度d、天然重度、有效重度′大小存在的关系是：（A）satd′第4页共38页答案参见我的新浪博客：（B）satd′（C）sat′d（D）sat′d解释：提示：土的天然重度为土在天然状态下，单位体积的重力，土的干重度为土单位体积的土颗粒重力，土的饱和重度为土孔隙全部充满水时单位体积的重力，土的有效重度为处于地下水位以下的土，扣除水的浮力后，单位体积的重力。4.已知某砂土的最大、最小孔隙比分别为0.7、0.3，若天然孔隙比为0.5，该砂土的相对密实度Dr为：（A）4.0（B）0.75（C）0.25（D）0.5解释：提示：无粘性土的相对密实度Dr＝（emax－e）/（emax－emin），式中：emax、emin分别为无粘性土的最大（最松散状态）、最小（最密实状态）孔隙比，e为无粘性土的天然孔隙比。5.判别粘性土软硬状态的指标是：（A）液限（B）塑限（C）塑性指数（D）液性指数解释：提示：粘土矿物主要有蒙脱石、高岭石、伊利石，亲水性是指其吸水膨胀、失水收缩的特性，三种主要粘土矿物中，亲水性最强的是蒙脱石，最弱的是高岭石，伊利石居中。6亲水性最弱的粘土矿物是：（A）蒙脱石（B）伊利石（C）高岭石（D）方解石解释：土的三相比例指标中可直接测定的指标被称为基本指标，包括土粒比重、含水量和土的密度。7.土的三相比例指标中需通过实验直接测定的指标为：（A）含水量、孔隙比、饱和度（B）密度、含水量、孔隙率（C）土粒比重、含水量、密度（D）密度、含水量、孔隙比解释：8.细粒土进行工程分类的依据是：（A）塑限（B）液限第5页共38页答案参见我的新浪博客：（C）粒度成分（D）塑性指数解释：粗粒土进行工程分类的依据是粒度成分，细粒土进行工程分类的依据是塑性指数。9.下列指标中，哪一指标数值越大，密实度越小。（A）孔隙比（B）相对密实度（C）轻便贯入锤击数（D）标准贯入锤击数解释：提示：无粘性土的密实度可以通过孔隙比土、相对密实度、贯入锤击数等进行鉴别。孔隙比为土的孔隙体积与土颗粒体积之比，其值越大，相对密实度越小，表明土的密实度越小，标准贯入锤击数和轻便贯入锤击数数值越大，表明无土的密实度越大。10.土的含水量w是指：（A）土中水的质量与土的质量之比（B）土中水的质量与土粒质量之比（C）土中水的体积与土粒体积之比（D）土中水的体积与土的体积之比解释：提示：土的质量等于土粒质量与土中水质量之和（土中气质量忽略忽略不计），土的含水量（率）定义为土中水的质量与土粒质量之比，用％表示。11.土的饱和度Sr是指：（A）土中水的体积与土粒体积之比（B）土中水的体积与土的体积之比（C）土中水的体积与气体体积之比（D）土中水的体积与孔隙体积之比解释：提示：土的体积等于土粒体积与孔隙体积之和，孔隙体积包括土中水的体积和土中气的体积，土的饱和度定义为土中水的体积与孔隙体积之比，用％表示。砂土的Sr≤50%时，为稍湿状态；50%Sr≤80％时，为很湿状态；Sr80%时，为饱和状态。12.粘性土由半固态转入可塑状态的界限含水量被称为：（A）缩限（B）塑限（C）液限（D）塑性指数解释：提示：粘性土的界限含水量有三个，分别是缩限、塑限和液限，土由固态转入半固态的界限含水量为缩限，土由半固态转入可塑状态的界限含水量为塑限，土由可塑状态转入流动状态的界限含水量为液限。13.某粘性土样的天然含水量w为20%，液限wL为35%，塑限wP为15%，其液性指数IL为：（A）0.25（B）0.75（C）4.0第6页共38页答案参见我的新浪博客：（D）1.33正确答案：（A）提示：粘性土的液性指数IL=（w-wP）/（wL-wP），式中：w为土的天然含水量，wL为土的液限35%，wP为土的塑限。14.根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）（下列习题中简称为规范GB50007）进行土的工程分类，砂土为：（A）粒径大于2mm的颗粒含量＞全重的50％的土。（B）粒径大于0.075mm的颗粒含量≤全重的50％的土。（C）粒径大于2mm的颗粒含量≤全重的50％、粒径大于0.075mm的颗粒含量＞全重的50％的土。（D）粒径大于0.5mm的颗粒含量≤全重的50％、粒径大于0.075mm的颗粒含量＞全重的50％的土。解释：正确答案：（C）提示：碎石土是指粒径大于2mm的颗粒含量＞全重的50％的土；砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量≤全重的50％、粒径大于0.075mm的颗粒含量＞全重的50％的土。15.根据规范GB50007进行土的工程分类，粘土是指：（A）粒径小于0.05mm的土（B）粒径小于0.005mm的土（C）塑性指数大于10的土（D）塑性指数大于17的土解释：正确答案：（D）提示：粘性土是指IP10的土，其中，IP17的土被称为粘土，10IP≤17的土被称为粉质粘土。16.某土样的天然重度=18kN/m3，含水量w=20%，土粒比重ds=2.7，则土的干密度ρd为：（A）15kN/m3（B）1.5g/m3（C）1.5g/cm3（D）1.5t/cm3解释：正确答案：（C）提示：d=/（1+w）；d=10ρd。重度的单位为kN/m3，密度的单位为g/cm3或t/m317.受水浸湿后，土的结构迅速破坏，强度迅速降低的土是：（A）冻土（B）膨胀土（C）红粘土（D）湿陷性黄土解释：正确答案：（D）提示：由于湿陷性黄土具有大孔隙结构，受水浸湿后，结构迅速破坏，强度迅速降低。第3章土的渗透性和渗流第7页共38页答案参见我的新浪博客：一、填空题1.当渗流方向向上，且水头梯度大于临界水头梯度时，会发生流砂现象。2.渗透系数的数值等于水力梯度为1时，地下水的渗透速度，颗粒越粗的土，渗透系数数值越大。二、名词解释1.渗流力2.流砂3.水力梯度4.临界水力梯度1.渗流力：水在土中流动时，单位体积土颗粒受到的渗流作用力。2.流砂：土体在向上动水力作