【土力学期末考试题及答案】在土力学课程的期末考试中，学生需要全面掌握土体的基本性质、应力应变关系、地基承载力、土压力计算以及土体稳定性分析等内容。以下是一份针对该课程的典型考试题目及其参考答案，旨在帮助学生复习和巩固知识点。
一、选择题（每题2分，共10分）
1. 土的压缩性主要由哪种成分决定？
A. 粗颗粒
B. 细颗粒
C. 水
D. 空气
答案：B
2. 土的液限是指土从塑性状态转变为流动状态时的含水率，其对应的测试方法是：
A. 烘干法
B. 比重瓶法
C. 液限仪法
D. 筛分法
答案：C
3. 在土体中，当孔隙水压力增加时，土的有效应力将：
A. 增加
B. 减少
C. 不变
D. 无法确定
答案：B
4. 土的抗剪强度指标包括内摩擦角和粘聚力，它们通常通过哪种试验测定？
A. 三轴试验
B. 直接剪切试验
C. 标准贯入试验
D. 静力触探试验
答案：A 和 B
5. 地基沉降的主要原因是：
A. 土体的自重
B. 外部荷载引起的压缩
C. 土体的膨胀
D. 土体的排水
答案：B
二、简答题（每题5分，共20分）
1. 什么是土的含水率？如何测定？
答： 土的含水率是指土中水的质量与干土质量之比，常用百分数表示。测定方法为烘干法，即取一定量的土样，在105~110℃下烘干至恒重，称量干土质量后计算含水率。
2. 简述土的三相比例指标及其意义。
答： 土的三相比例指标包括含水率、密度、比重等，用于描述土的物理状态。这些指标有助于判断土的密实度、饱和度、孔隙比等，对工程设计和施工具有重要意义。
3. 什么是有效应力原理？它在土力学中的作用是什么？
答： 有效应力原理指出，土的强度和变形主要由有效应力控制，而有效应力等于总应力减去孔隙水压力。该原理是研究土体稳定性和变形的基础，广泛应用于地基承载力和边坡稳定性分析中。
4. 土压力分为哪几种类型？各适用于什么情况？
答： 土压力分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。静止土压力发生在挡土墙无位移时；主动土压力发生在挡土墙向外移动时；被动土压力发生在挡土墙向内移动时。
三、计算题（每题10分，共20分）
1. 某黏土层厚3m，天然含水率为28%，土粒比重为2.7，孔隙比为0.85。试求该土层的天然重度和饱和重度。
解：
- 天然重度 γ = (G_s + e w) / (1 + e) × γ_w
其中 G_s = 2.7，e = 0.85，w = 28% = 0.28，γ_w = 9.81 kN/m³
γ = (2.7 + 0.85 × 0.28) / (1 + 0.85) × 9.81 ≈ 18.6 kN/m³
- 饱和重度 γ_sat = (G_s + e) / (1 + e) × γ_w
γ_sat = (2.7 + 0.85) / (1 + 0.85) × 9.81 ≈ 19.8 kN/m³
答案： 天然重度约为18.6 kN/m³，饱和重度约为19.8 kN/m³。
2. 一个矩形基础底面尺寸为2m×4m，埋深1m，基础底面承受均布荷载p=200kPa。已知土的内摩擦角φ=30°，粘聚力c=10kPa，土的容重γ=18kN/m³。试用太沙基公式计算地基极限承载力。
解：
太沙基公式：
p_u = c N_c + γ D_f N_q + 0.5 γ B N_γ
其中，查表得：N_c=37.2，N_q=22.5，N_γ=19.7
p_u = 10×37.2 + 18×1×22.5 + 0.5×18×2×19.7
= 372 + 405 + 354.6 = 1131.6 kPa
答案： 极限承载力约为1131.6 kPa。
四、论述题（10分）
结合实际工程案例，论述土体渗透性对地基稳定性的影响。
答： 土体的渗透性直接影响地下水的流动和孔隙水压力的变化，进而影响土体的有效应力和抗剪强度。例如，在软土地基中，若排水条件差，雨水或地下水渗入会导致孔隙水压力升高，从而降低土体的有效应力，使地基承载力下降，甚至引发滑动或沉降。因此，在工程设计中，需根据土的渗透性采取适当的排水措施，如设置排水沟、砂井等，以提高地基稳定性。
总结：
本试卷涵盖了土力学的核心知识点，包括基本概念、实验方法、理论计算及工程应用。通过对这些内容的系统复习，可以有效提升对土力学的理解与运用能力，为今后的工程实践打下坚实基础。
