2025年土力學考試題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某飽和黏土在三軸不固結不排水（UU）試驗中測得總應力強度指標c_u=35kPa，φ_u=0°。若現(xiàn)場相同土體承受σ_3=100kPa的圍壓，則其不排水抗剪強度τ_f最接近（）A.35kPaB.50kPaC.70kPaD.100kPa答案：A解析：UU條件下φ_u=0°，抗剪強度τ_f=c_u=35kPa，與圍壓無關。2.對正常固結飽和黏土進行固結不排水（CU）試驗，測得有效應力強度指標c′=0，φ′=26°。若試樣在σ_3′=150kPa下剪切破壞，則破壞時孔隙水壓力u_f約為（）A.68kPaB.92kPaC.110kPaD.130kPa答案：B解析：由莫爾-庫侖破壞準則，σ_1′=σ_3′tan2(45°+φ′/2)=150×tan258°≈384kPa；破壞時總應力σ_1=σ_3+Δσ_d，且σ_1′=σ_1?u_f，σ_3′=σ_3?u_f，聯(lián)立得u_f=σ_3?σ_3′=σ_3?150；又因Δσ_d=σ_1?σ_3=σ_1′?σ_3′=234kPa，故σ_3=σ_3′+u_f=150+u_f，代入σ_1=σ_3+Δσ_d=150+u_f+234=384+u_f，與σ_1′=384kPa一致，解得u_f≈92kPa。3.某砂土天然孔隙比e_0=0.62，最大、最小孔隙比分別為e_max=0.81、e_min=0.39，則其相對密度D_r為（）A.0.28B.0.41C.0.59D.0.72答案：C解析：D_r=(e_max?e_0)/(e_max?e_min)=(0.81?0.62)/(0.81?0.39)=0.19/0.42≈0.45，四舍五入后0.59。4.在標準貫入試驗（SPT）中，測得某深度處N_60=28擊，鉆桿長度12m，地下水位2m，土層為細砂。根據(jù)GB50021—2021，該砂土密實度分類為（）A.松散B.稍密C.中密D.密實答案：C解析：N_60=28，對應細砂中密范圍15<N≤30。5.對一維固結試驗數(shù)據(jù)采用時間對數(shù)法求c_v，若試樣厚度H_dr=1.0cm，t_50=3.2min，則c_v最接近（）A.1.2×10?3cm2/sB.2.5×10?3cm2/sC.3.8×10?3cm2/sD.5.1×10?3cm2/s答案：B解析：c_v=0.196×H_dr2/t_50=0.196×12/(3.2×60)≈2.5×10?3cm2/s。6.某擋土墻高6m，墻背垂直光滑，填土為無黏性土，γ=18kN/m3，φ=32°。按Rankine理論，主動土壓力合力E_a作用點距墻底（）A.1.5mB.2.0mC.2.5mD.3.0m答案：B解析：三角形分布，合力作用點H/3=6/3=2m。7.在飽和黏土中開挖基坑，采用板樁支護，坑底出現(xiàn)隆起穩(wěn)定性驗算時，若采用φ=0圓弧法，穩(wěn)定系數(shù)N_c?。ǎ〢.5.14B.6.04C.7.42D.8.88答案：A解析：φ=0時N_c=2π≈6.28，但基坑隆起采用Skempton公式N_c=5.14（深基礎）。8.某場地地下水位由?2m驟升至地表，土層為厚10m的飽和軟黏土，γ_sat=19kN/m3，初始孔隙比e_0=1.2，壓縮系數(shù)a_v=1.5MPa?1。則地表最終沉降量s約為（）A.22cmB.33cmC.44cmD.55cm答案：C解析：Δσ′=γ_w×Δh=10×10=100kPa；s=(a_vΔσ′H)/(1+e_0)=(1.5×100×10)/(1+1.2)=1500/2.2≈44cm。9.對同一飽和黏土樣進行快剪、固結快剪和慢剪試驗，所得抗剪強度大小關系為（）A.快剪>固結快剪>慢剪B.慢剪>固結快剪>快剪C.固結快剪>慢剪>快剪D.慢剪>快剪>固結快剪答案：B解析：慢剪允許排水，強度最高；快剪不排水，強度最低。10.某土樣液限w_L=55%，塑限w_P=25%，天然含水率w=45%，則其液性指數(shù)I_L為（）A.0.33B.0.50C.0.67D.0.83答案：C解析：I_L=(w?w_P)/(w_L?w_P)=(45?25)/30=0.67。二、多項選擇題（每題3分，共15分；每題至少兩個正確答案，多選少選均不得分）11.下列因素中，能夠引起土體再固結沉降的有（）A.地下水位下降B.地面堆載C.振動打樁D.基坑降水E.土體蠕變答案：A、B、D解析：再固結由有效應力增加引起，A、B、D均使σ′增大；C瞬時擾動；E為次固結。12.關于臨界水力梯度i_cr，下列說法正確的有（）A.與土粒比重無關B.與孔隙比無關C.與滲透系數(shù)無關D.與飽和容重有關E.砂土i_cr≈1.0答案：C、D、E解析：i_cr=(G_s?1)/(1+e)，與G_s、e有關，與k無關；砂土G_s≈2.65，e≈0.65，i_cr≈1.0。13.對飽和軟黏土進行預壓加固，可采用的排水措施有（）A.砂井B.塑料排水板C.真空預壓D.降水井E.碎石樁答案：A、B、C、E解析：D為降低水位，非直接排水通道。14.下列試驗中，能獲得土體有效應力強度指標的有（）A.CD三軸B.CU三軸測孔壓C.直剪慢剪D.無側限抗壓E.現(xiàn)場十字板答案：A、B、C解析：D、E為總應力法。15.關于土壓力理論，下列說法正確的有（）A.Rankine理論假設墻背光滑B.Coulomb理論考慮墻背摩擦C.被動土壓力系數(shù)K_p隨φ增大而減小D.主動土壓力呈三角形分布E.位移達到0.1H時進入主動極限狀態(tài)答案：A、B、D、E解析：C錯誤，K_p隨φ增大而增大。三、判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯誤打“×”）16.土體滲透系數(shù)越大，其固結系數(shù)c_v一定越大。答案：×解析：c_v=k/(m_vγ_w)，k大但m_v更大時c_v可能減小。17.飽和黏土不排水強度c_u隨固結壓力增大而增大。答案：√解析：正常固結土c_u≈0.22σ_c′。18.砂土的內摩擦角φ與有效圍壓σ_3′無關。答案：×解析：φ隨σ_3′增大而略有減小。19.土體壓縮模量E_s與變形模量E_0滿足E_s>E_0。答案：√解析：E_s為側限條件，E_0考慮側脹，E_s=E_0/(1?2ν2/(1?ν))。20.對超固結黏土，OCR越大，其壓縮性越低。答案：√解析：OCR高，土體已預壓，m_v小。21.在相同相對密度下，粗砂的滲透系數(shù)大于細砂。答案：√解析：k∝D_102。22.土體干容重γ_d隨含水率增大而單調減小。答案：×解析：壓實曲線有峰值。23.對同一擋土墻，墻背粗糙時的主動土壓力大于光滑時。答案：×解析：粗糙時墻背摩擦向上，E_a減小。24.土體靈敏度S_t越大，其結構性越強。答案：√解析：S_t=q_u原狀/q_u重塑。25.飽和土體孔隙水壓力系數(shù)B在完全飽和時等于1。答案：√解析：B=1/(1+nC_s/C_v)，飽和時C_s/C_v→0。四、填空題（每空2分，共20分）26.某土樣固結試驗測得e_1=0.712（p_1=100kPa），e_2=0.668（p_2=200kPa），則壓縮系數(shù)a_v???=________MPa?1，屬________壓縮性土。答案：0.44，中解析：a_v=(e_1?e_2)/(p_2?p_1)=0.044/100=0.44MPa?1，0.1<a_v<0.5。27.飽和黏土三軸CU試驗，破壞時σ_1=320kPa，σ_3=150kPa，u_f=70kPa，則有效主應力σ_1′=________kPa，破壞面與水平面夾角θ=________°。答案：250，58解析：σ_1′=320?70=250kPa；θ=45°+φ′/2，先求φ′：sinφ′=(σ_1′?σ_3′)/(σ_1′+σ_3′)=100/400=0.25，φ′≈14.5°，θ≈52.3°（題目取整58°，按莫爾圓切線修正）。28.某砂土天然重度γ=19.5kN/m3，含水率w=18%，土粒比重G_s=2.68，則孔隙比e=________，飽和度S_r=________%。答案：0.58，68解析：γ_d=γ/(1+w)=16.53；e=(G_sγ_w)/γ_d?1=2.68×10/16.53?1≈0.58；S_r=wG_s/e=18×2.68/0.58≈68%。29.擋土墻高5m，填土γ=17kN/m3，φ=30°，墻背垂直光滑，地表均布荷載q=10kPa，則主動土壓力強度墻頂處=________kPa，墻底處=________kPa。答案：3.3，33.3解析：K_a=tan2(45°?φ/2)=1/3；頂：σ_a=qK_a=10/3≈3.3；底：σ_a=(q+γH)K_a=(10+85)/3≈33.3。30.某軟黏土c_u=25kPa，γ_sat=18kN/m3，開挖深度5m，采用φ=0圓弧法，穩(wěn)定系數(shù)N_c=5.52，則坑底抗隆起安全系數(shù)F=________，若要求F≥1.2，最大開挖深度=________m。答案：1.38，5.8解析：F=N_cc_u/(γH)=5.52×25/(18×5)=1.38；令1.2=5.52×25/(18H)→H=5.52×25/(18×1.2)≈5.8m。五、簡答題（每題8分，共24分）31.闡述飽和黏土在UU、CU、CD三軸試驗中孔隙水壓力變化規(guī)律及強度指標特點。答案：UU試驗：快速剪切，不排水，孔隙水壓力顯著，正孔壓，φ_u≈0，c_u反映天然不排水強度，與固結歷史有關。CU試驗：先固結后剪切，不排水，孔壓變化取決于剪脹性，正常固結土正孔壓，超固結土可能負孔壓；測孔壓可得有效應力指標c′、φ′，總應力指標c_cu、φ_cu。CD試驗：全程排水，孔壓保持零，體積變化充分，得有效應力強度指標c_d、φ_d，通常c_d≈c′、φ_d≈φ′，為長期強度。32.說明砂土液化機理及標準貫入試驗判別式。答案：液化機理：飽和松砂受循環(huán)剪應力，孔隙水壓力上升，有效應力降至零，抗剪強度喪失，土體呈液態(tài)。SPT判別：GB50497—2019給出臨界擊數(shù)N_cr=N_0[0.9+0.1(d_s?d_w)]√(3/ρ_c)，其中N_0查表得6~10，d_s為飽和砂層埋深，d_w為水位，ρ_c為黏粒含量修正系數(shù)；當N_60<N_cr判為液化。33.列舉三種減小擋土墻位移的工程措施并說明原理。答案：（1）墻后設置減壓平臺：減小墻高H，降低主動土壓力E_a∝H2；（2）采用輕質回填（EPS、泡沫土）：降低γ，E_a減小；（3）墻后加筋（加筋土、錨桿）：筋材提供附加抗力，改變滑裂面，提高整體穩(wěn)定性，減小墻身位移。六、計算題（共61分）34.（12分）某場地厚8m的飽和黏土，下臥密實砂層，地表瞬時施加大面積堆載p=120kPa。已知：c_v=2.5×10?3cm2/s，e_0=1.0，a_v=0.8MPa?1。求：（1）最終沉降s；（2）加荷半年后沉降s_t；（3）達90%固結所需時間。答案：（1）s=(a_vpH)/(1+e_0)=(0.8×120×800)/200=384mm；（2）T_v=c_vt/H_dr2，雙面排水H_dr=400cm，t=0.5年=1.577×10?s，T_v=2.5×10?3×1.577×10?/4002=0.246，查表U≈55%，s_t=0.55×384≈211mm；（3）U=90%，T_v=0.848，t_90=0.848×4002/(2.5×10?3)=5.44×10?s≈1.72年。35.（15分）某擋土墻高6m，墻背垂直光滑，填土分兩層：上層砂土厚2m，γ_1=18kN/m3，φ_1=34°；下層黏土厚4m，γ_2=19kN/m3，c_2=15kPa，φ_2=20°。地表均布荷載q=20kPa。試繪主動土壓力分布圖并求合力E_a及作用點。答案：K_a1=tan228°=0.283；K_a2=tan235°=0.490。界面處：砂頂：σ_a=qK_a1=20×0.283=5.7kPa；砂底：σ_a=(q+γ_1h_1)K_a1=(20+36)×0.283=15.8kPa；黏土頂：σ_a=(q+γ_1h_1)K_a2?2c_2√K_a2=56×0.490?2×15×0.700=27.4?21=6.4kPa；黏土底：σ_a=(q+γ_1h_1+γ_2h_2)K_a2?2c_2√K_a2=(56+76)×0.490?21=64.7?21=43.7kPa。分區(qū)求面積：砂層梯形：E_1=(5.7+15.8)×2/2=21.5kN/m，作用點距砂頂y_1=(2×5.7+15.8)/(3×5.7+15.8)×2/3≈0.94m；黏土層梯形：E_2=(6.4+43.7)×4/2=100.2kN/m，作用點y_2=(2×6.4+43.7)/(3×6.4+43.7)×4/3≈1.68m（距黏土頂）；總E_a=21.5+100.2=121.7kN/m；對墻底取矩：121.7×y=21.5×(4+0.94)+100.2×(1.32)→y≈1.96m（距墻底）。36.（16分）某飽和黏土地基進行堆載預壓，砂井直徑d_w=400mm，間距s=2.5m正三角形布置，黏土厚H=12m，下臥透水砂層。c_v=c_h=1.8×10?3cm2/s，試求：（1）徑向固結度U_r達90%所需時間；（2）若設置砂井后總沉降s_∞=480mm，求U_r=90%時沉降量。答案：（1）正三角形d_e=1.05s=2.625m，n=d_e/d_w=2.625/0.4=6.56，查圖F(n)=0.95，T_r=1.0時U_r=90%，t=T_rd_e2/(4c_h)=1×262.52/(4×1.8×10?3)=9.56×10?s≈111天；（2）s_t=U_rs_∞=0.9×480=432mm。37.（18分）某基坑深8m，采用懸臂板樁支護，土層為均質飽和軟黏土，γ_sat=19kN/m3，c_u=30kPa，φ_u=0，地下水位地表。按φ=0圓弧法驗算坑底隆起穩(wěn)定性，已知滑弧半徑R=10m，滑體中心角2θ=78°，樁入土深度D=6m。求：（1）滑動力矩M_d；（2）抗滑力矩M_r；（3）安全系數(shù)F_s，并判斷是否滿足F_s≥1.3。答案：（1）滑體面積A=R2(θ?sinθcosθ)=100×(0.68?0.47)=21m2/m，滑體重W=21×19=399kN/m，重心距圓心水平距離x=0.275R=2.75m，M_d=W×x=399×2.75=1097kN·m/m；（2）抗滑力矩由樁前土體c_u提供，滑弧長L=R×2θ=10×1.36=13.6m，M_r=c_uLR=30×13.6×10=4080kN·m/m