工程地质与土力学试题库（计算题）
1、用体积为72cm3的环刀取得某原状土样重132g，烘干后土重122g，ds=2.72，试计算该土样的
?、e、sr、?、
?sat、??、?d（答案：?，并比较各重度的大小。
?8.2%，e?0.61，Sr?36.6%，??18.33KN/m3，?sat?20.68KN/m3，???10.68
KN/m3，?d?16.89KN/m3，?sat????d???）
132=1.83 g／cm3，重度?=10×1.83=18.3 KN/m3
72132?122（2）含水量?==8.2%
122ds(1??)?w2.72?(1?0.082)?10?1=0.61 （3）天然孔隙比e??1=
18.3??18.3 （4）?d===16.9 KN/m3
1??1?0.082解：（1）土的密度?? （5）?sat?ds?e?w=20.68 KN/m3 1?e （6）??=?sat-?w=10.68 KN/m3 （7）饱和度sr=
0.86；?＝19kN／m3）
2、某土样处于完全饱和状态，土粒比重为2.68，含水量为32.0％，试求该土样的孔隙比e和重度?。（答案：e＝
0.082?2.72=36.6%
e0.61各重度之间大小关系为：?sat????d???
??ds3、某完全饱和的土样，经测得其含水率
?＝30％，土粒比重ds＝2.72。试求该土的孔隙比e、密度?和干密度
?d。
解：（1）根据土样饱和Sr （2）由e??dse=1.0，得孔隙比e=?ds=0.3×2.72=0.816
??1.95 （3）干密度?d＝==1.5 g／cm
1??1?0.34、某干砂试样密度?＝1.66g／cm，土粒比重ds＝2.69，置于雨中，若砂样体积不变，饱和度增至砂在雨中的含水量?为多少？
解：（答案：?＝9.2％）
3
3
?ds(1??)?w?1，得?=
ds(1??)?w2.72?(1?0.3)?1?1.95 g／cm3 =
1?0.8161?e40％时，此
5、某原状土，
?=32%，?L=30%，?P=18%，确定土的名称与物理状态。
??L??P=30-18=12，大于10小于17，故该土样为粉质黏土。
解：（1）定名：IP（2）确定状态：土的液性指数IL????P32?18==1.17>1，属于流塑状态。
?L??P30?18d30=0.2mm，d60=0.45mm，求不均匀系数和曲率系数，并进行
6、 某砂土的颗粒级配曲线，d10=0.07mm， 土的级配判别。
2d600.45d300.2?0.2??解：不均匀系数Cu?=6.4，曲率系数Cc?=1.27，满足Cu≥50.070.07?0.45d10d60d10且Cc=1~3时，故属于级配良好。
7、 某土样土工试验成果如下：大于0.075mm累加含量为40%，?L=27%，?P=19%，
?=22%，Gs=2.7，
?=18KN/m3，确定土的名称及状态。
解：（1）定名：大于0.075mm累加含量为40%，不超过50%，属于细粒土。IP土样为粉土。
（2）确定状态：土的液性指数IL??L??P=27-19=8<10，故该
????P22?19==0.35，属于可塑状态。
?L??P27?19/m3，求天然孔隙比。
8、某土样湿土重120g，烘干至恒重为100g，土的比重ds=2.74，天然重度?=18KN解：（1）含水量
?=
120?100=20.0%
100 （2）天然孔隙比e?ds(1??)?w??1=
2.74?(1?0.2)?10?1=0.83
189、在击实筒（其体积为1000cm3）内装有击实过的湿土1870g，当把这些土烘干后得干土重为1677g，已知土粒相对密度为2.66，试求其含水量
?、重度?、干重度?d、孔隙比e、孔隙率n、饱和重度?sat、有效重度??和饱和
度sr。
解：已知V=1000cm3，m=1870g，
ms=1677g， mw=1870－1677=193g ，所以
m1870mw193含水率??==11.5%，密度??==1.87 g /cm3
V1000ms1677重度???g=18.7KN/m3，
孔隙比e?ds(1??)?w??1=
2.66?(1?0.115)?1?1?0.586
1.87e0.586==36.9%
1?e1?0.586?18.73?干重度?d==16.8KN/m
1??1?0.115ds?e2.66?0.586?w??10=20.5KN/m3 饱和重度?sat=
1?e1?0.5863有效重度??=?sat-?w=20.5-10=10.5KN/m
孔隙率n=饱和度sr=
?dse?0.115?2.66=52.2%
0.586310、某土样测得重量为1.87N，体积为100cm，烘干后重量为1.67N，已直土的相对密度为2.66。求土的?、
w、e、?d、?sat、sr、??。
11、某土的体积为72cm，土样质量为129g ,干土质量为120g ,土的相对密度为2.70，求含水量、重度、饱和重度、浮重度、干重度。
12、某饱和粘土的含水量为35%，相对密度为2.72，求孔隙比和干重度。
13、某土的液限为36%，塑限为20%，含水量为35%，求土样的塑性指数、液性支书，并确定土样名称和状态。
314、例某砂土天然状态下的密度为1.8
g/cm3，含水率为
20%，颗粒比重为2.65，最大干密度
?dmax=1.7g/cm3，最小干密度?dmin=1.42g/cm3，求相对密度并判别密实度。
解：（1）砂土的天然孔隙比e?GS?W(1??)??1=
2.65?1?(1?0.20)?1=0.767
1.8 （2）最大孔隙比emax?1?2.65?wGS?1=0.866 ?1=
1.42?dmin1?2.65?wGS?1=0.559 ?1=
1.7?dmax （3）最小孔隙比emin? （4）相对密度Dr?emax?e0.866?0.767==0.322<0.33，可知该砂样处于松散状态。
emax?emin0.866?0.55915、某砂土样，其颗粒分析结果如表，确定土样名称。 粒径mm 粒组含量% 0.5~2 5.6 0.25~0.5 17.5 0.075~0.25 27.4 0.05~0.075 24.0 0.01~0.05 15.5 <0.01 10.0 16、柱下单独基础底面尺寸为3×2m2，柱传给基础的竖向力F=1000kN，弯矩M=180 kN·m，试按图中所给资料计算p、[解]
pmax、pmin、p0，并画出基底压力的分布图。
1?2?2.6??2.3?m? 2G?3?2??1.2?20?1.1?10??210?kN?
d?p?e?F?G1000?210??201.7?kPa? A3?2M180l??0.149(m)??0.5(m)
F?G12106?6e??6?0.149?pmax?p?1???201.7??1???261.8(kPa)
l?3????6e??6?0.149?pmin?p?1???201.7??1???141.6(kPa)
l3?????6e??6?0.149?pmin?p?1???201.7??1???141.6(kPa)l?3???p0?p??cd?201.7??18?0.9??19?10??1.1??175.6?kPa?
17、某原状土的室内侧限压缩试验见表，求土的压缩系数a1?2、压缩模量Es1?2并判别土的压缩性大小。
土的压缩试验
p(kpa) 50 100 200 400 e 解：a1?2=
0.964 0.952 0.936 0.914 0.952?0.936?0.16MPa?1，
0.2?0.1Es1?2=
1?e11?0.952??12.2MPa，为中等压缩性。
a1?20.16?118、某土层压缩系数为0.50MPa求该土层的沉降量。
，天然孔隙比为0.8，土层厚1m，已知该土层受到的平均附加应力?z=60Kpa，
解：
ai0.5?60?10?3?1000mm?16.7mm，也可以先求出该土层的压缩模量?zihi=?si=
1?0.81?e1i1?e11?0.8?60?3.6MPa，计算?si=zihi=?1?16.7mm。 =
0.53.6aEsi土的抗剪强度指标c?20KPa，?300KPa,?3?123.75KPa，
Es?19、设粘性土地基中某点的主应力?1??26?，试问该点处于什么状态？
解：由式：?3??1tg2(45???2)?2c?tg(45???2)
可得土体处于极限平衡状态而最大主应力为
?1时所对应的最小主应力为：
???3f??1tg2(45??)?2c?tg(45??)?90KPa22??3f??3故：可判定该点处于稳定状态。 或：由
???1??3tg2(45??)?2c?tg(45??)
22得
?1f?320KPa`，??1f??1 ，∴稳定
?280KPa，?3?73.5KPa，土的抗剪强度指标c?42.1KPa，
20、已知地基中某点的应力状态，?1??24? 。试判断该点是否产生剪切破坏？
解：由式：?1为：
??3tg2(45???2)?2c?tg(45???2)可得土体处于极限平衡状态时的最大主应力?1f
