2025年大学土木工程（土力学）试题及答案.doc

2025年大学土木工程（土力学）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确选项填在括号内。

1. 土的三相比例指标中，直接通过室内试验测定的是（ ）
A. 孔隙比 B. 孔隙率 C. 含水量 D. 饱和度
答案：C

2. 土的压缩性指标中，反映土在侧限条件下压缩性的指标是（ ）
A. 压缩系数 B. 压缩模量 C. 变形模量 D. 泊松比
答案：B

3. 土中某点的大主应力σ1 = 400kPa，小主应力σ3 = 200kPa，该点处于（ ）状态。
A. 弹性平衡 B. 极限平衡 C. 破坏 D. 无法判断
答案：B

4. 土的抗剪强度指标通过（ ）试验测定。
A. 直接剪切 B. 三轴压缩 C.A和B D. 室内压缩
答案：C

5. 当粘性土含水量增大，土体积开始增大，土样即进入下列哪种状态？（ ）
A. 固体状态 B. 可塑状态 C. 半固体状态 D. 流动状态
答案：C

6. 土的渗透性主要取决于（ ）
A. 土的颗粒级配 B. 土的密实程度 C. 土的孔隙特征 D. 以上都是
答案：D

第II卷（非选择题，共7分）

二、填空题（每题4分，共20分）

1. 土的结构一般分为单粒结构、______和______。
答案：蜂窝结构、絮状结构

2. 土的压缩性指标包括压缩系数、______和______。
答案：压缩模量、变形模量

3. 土中某点的应力状态可根据______和______来判断。
答案：摩尔应力圆、抗剪强度包线

4. 土的抗剪强度指标有______和______。
答案：粘聚力、内摩擦角

5. 影响土的渗透性的因素主要有______、______和土的结构。
答案：土的颗粒级配、孔隙大小

三、简答题（每题10分，共20分）

1. 简述土的三相比例指标之间的换算关系。
答案：土的三相比例指标包括土粒比重、含水量、密度、孔隙比、孔隙率和饱和度等。它们之间存在着一定的换算关系。例如通过土粒比重、含水量和密度可以换算出孔隙比，再根据孔隙比可算出孔隙率，进而结合土粒比重和含水量能得出饱和度等。这些换算关系在土力学分析中非常重要，有助于了解土的物理性质。

2. 说明土的压缩性的概念及压缩性指标的意义。
答案：土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性。压缩性指标如压缩系数反映了土在压力变化时压缩性的大小，压缩模量则表示土在侧限条件下抵抗压缩变形的能力。这些指标对于评估地基土在建筑物荷载作用下的变形情况至关重要，可用于计算地基沉降量等，是土力学设计中的重要参数。

四、分析题（20分）

材料：某场地地基土为粘性土，进行了室内压缩试验，得到如下数据：初始孔隙比e0 = 1.0，在压力p1 = 100kPa时，孔隙比e1 = 0.95，在压力p2 = 200kPa时，孔隙比e2 = 0.92。

问题：计算该粘性土的压缩系数a1-2，并评价其压缩性。

答案：压缩系数a1-2 = (e1 - e2)/(p2 - p1) = (0.95 - 0.92)/(200 - 100) = 0.0003MPa-1。一般来说，当a1-2 < 0.1MPa-1时，土属于低压缩性土；当0.1MPa-1 ≤ a1-2 < 0.5MPa-1时，土属于中压缩性土；当a1-2 ≥ 0.5MPa-1时，土属于高压缩性土。此粘性土a1-2 = 0.0003MPa-1 < 0.1MPa-1，属于低压缩性土。

五、设计题（20分）

材料：某建筑物基础底面尺寸为4m×6m，基础埋深d = 1.5m，地基土为粉质粘土，重度γ = 18kN/m³，粘聚力c = 10kPa，内摩擦角φ = 20°，地下水位在基础底面以下。作用在基础顶面的竖向荷载F = 1200kN，水平荷载H = 200kN。

问题：计算该地基的地基承载力特征值，并判断该基础是否满足承载力要求。

答案：首先计算基础底面处的平均压力p = (F + G)/(A)，其中G = γdA，A = 4×6 = 24m²，G = 18×1.5×24 = 648kN，p = (1200 + 648)/24 = 77kN/m²。

根据太沙基公式计算地基承载力特征值fa = Mbγb + Mdγmd + Mcck，其中Mb、Md、Mc可根据内摩擦角φ查表得到，这里Mb = 0.51，Md = 3.06，Mc = 5.66。

fa = 0.51×18×4 + 3.06×18×1.5 + 5.66×10 = 18.36 + 82.62 + 56.6 = 157.58kN/m² > 77kN/m²，所以该基础满足承载力要求。