土力学试题2.doc

2 计算题地基内某点的大主应力为k，小主应力为k，孔隙水应力为k。土的有效凝聚力为c=2k，有效内摩擦角=24。判断该点是否达到破坏状态。11-u=550-100=450kpa 3=3-u=300-100=200kpa (2分)令 1f=1=450 kpa3ftg2(45-2)-2ctg(45-2)450tg2(45-242)-220tg(45-242)4500.422400.649163.9kPa3 （4分）所以该点稳定 （1分）一粘土样进行固结不排水剪切试验，施加围压=200 kPa，试件破坏时主应力差=280 kPa。如果破坏面与水平面夹角=57，求内摩擦角及破坏面上的法向应力和剪应力。=57，=24 (2分)破坏面上的法向应力为=283 kPa (2分)破坏面上的剪应力为=127.9 kPa (2分)已知地基中一点的大主应力为，地基上的粘聚力和内摩擦角分别为和。求该点的抗剪强度。 (2分) (3分)= (2分)某完全饱和土样，已知土的抗剪强度指标为=35 kPa，=0;=12 kPa,=12;=3 kPa，=28，问：若该土样在200 kPa作用下进行三轴固结不排水试验，则破坏时的约为多少？在20 kPa, =400 kPa,=160 kPa时土样可能破裂面上的剪应力是多少？土样是否会被破坏？请计算说明。1.=334.6 kPa (2分)2. =250-160=90 kPa, =400-160=240 kPa (2分) 破裂角=45+(28/2)=59 (2分) =66.2 kPa (2分) =130 kPa (2分) =3+130=72 kPa =66.2,不会破坏 (2分)墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10，两层填土的性质指标如下图所示，上层粘土厚度5m，试求作用在墙背上总的主动土压力大小，并绘出压力分布图（不必求土压力作用点）对第一层土， (2分)mB点以上的主动土压力：ea1=r1H1ka12c=203.43tg232.5-210tg32.5=15.1 kPa (2分)B点交界面下：ea2=r1H1 ka22c2=203.43tg230-0=22.87 kPa (2分)C点：ea3=（r1H1r2H2）ka22c2=（203.43185）tg230-0=52.87 kPa (2分)总的主动土压力为:Ea=0.53.4315.10.55（22.87+52.87）=215.25 kN/m (2分)1 . 某一取自地下的试样，用环刀法测定其密度。环刀的体积为60cm3，环刀质量为50g，环刀加湿土质量为172.5g，环刀加干土质量为152.0g，试计算该土样的含水率、天然密度、干密度。（6分）解：m=172.5-50=122.5g; ms=152.0-50=102.0g V=60cm3 g/cm3 g/cm3 2 . 某砂土地基中间夹有一层厚2m的正常固结粘土层。地下水位在地面以下2m深处。砂土层的饱和重度21kN/m3，湿重度19kN/m3。粘土层的天然孔隙比1.0，饱和重度20kN/m3，压缩指数Cc=0.4，固结系数Cv=2.010-4层cm/s。今在地面大面积堆载100kPa。（1）堆载施加瞬时，测压管水头高出地下水位多少米？（2） 粘土层压缩稳定后，图中h 等于多少米？（3）试计算粘土层的最终压缩量（不必分层）。（4） 堆载施加30天后，粘土层压缩量为多少？（假定土层平均固结度可用确定）（12分）解：（1）对饱和土，B1加载瞬时，kPam(2) 压缩稳定后，超孔隙水应力完全消散 h=0(3) kPa kPa kPa m(4) St=U*S=0.29*15=4.35cm3. 对一完全饱和的正常固结土试样，为了模拟其原位受力状态，先在周围压力=100作用下固结，然后再在3的情况下进行不排水剪试验。 若该土的固结不排水强度指标 cu=20，破坏时的大主应力1应为多大?，同时测出破坏时的孔隙水应力uf=50kPa，试求：（）该试样的不排水强度C；（）破坏时试样中的有效主应力1及3；（）破坏时的孔隙水应力系数f；（）有效应力强度指标c, 。(14分)解：(1) 3f=100kPa； ccu=0 kPa故 Cu=(1-3)/2=(416-100)/2=150 kPa (2分)(2)、11-uf=416-50=366 kPa; 33-uf=100-50=50 kPa (2分)(3)、 (2分)(4)、正常固结土，Ccu=0; C=0 49.4 (2分)4. 墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10，两层填土的性质指标如下图所示，上层粘土厚度5m，试求作用在墙背上总的主动土压力大小，并绘出压力分布图（不必求土压力作用点）（12分）解：对第一层土，mB点以上的主动土压力：pa1=r1H1ka12c=203.43tg232.5-210tg32.5=15.1 kPa (2分)B点交界面下：pa2=r1H1 ka22c2=203.43tg230-0=22.87 kPa (2分)C点：pa3=（r1H1r2H2）ka22c2 (2分)=（203.43185）tg230-0=52.87 kPa Pa=0.53.4315.10.55（22.87+52.87）=215.25 kN/m (2分)1 . 某一取自地下水位下的饱和试样，用环刀法测定其容重。环刀的体积为50cm3，环刀重为80g，环刀加土重为172.5g，该土的土粒比重为2.7，试计算该土样的天然容重、饱和容重、干容重及孔隙比。（10分）解：；503饱和土：=92.5501.85/3 (3分)r1.859.818.13N因为：；1.0=2.7/(1+1)=1.35/cm3；（4分） rd1.359.813.23kN/m3 （1分）2. 对一完全饱和的正常固结土试样，为了模拟其原位受力状态，先在周围压力=140作用下固结，然后再在3的情况下进行不排水剪试验，测得其破坏时的1=260，同时测出破坏时的孔隙水应力f=110KPa，试求：（）该试样的不排水强度C；（）破坏时试样中的有效主应力1及3；（）破坏时的孔隙水应力系数f；（）试样的固结不排水抗剪强度指标C、cu和有效应力强度指标c, 。(10分)解：1.3=140kPa；1260kPa; 故 Cu=(1-3)/2=(260-140)/2=60 kPa (2分)2、11-uf=260-110=150 kPa; 33-uf=140-110=30 kPa (2分)3、 (2分)4、正常固结土，Ccu=0; C=0 cu17.5 (2分) 41.8 (2分)3. 墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10，两层填土的厚度与性质指标如下图所示，试求作用在墙背上总的主动土压力，并绘出压力分布图（10分）解：ka1=tg2(45-12)tg2(45-15)tg230 (1分) ka2=tg2(45-22)tg2(45-17)tg228 (1分)因C20，需判定下层土是否出现拉应力区下层土无拉应力区B点交界面上：pa1=r1H1 ka1=163tg230=16 kPa (2分)B点交界面下：pa2=r1H1 ka22c2=163tg228-28tg28=5.1 kPa (2分)C点：pa3=（r1H1r2H2）ka22c2 (2分)=（163207）tg228-28tg28=44.6 kPa Pa=0.53160.57（5.1+44.6）一、单选题（答错一题，倒扣一分），以下选项中仅有一项正确（每题2分）1 土的含水量的正确定义为：a. b. c. d. 2缩限是指：a. 可塑状态转到流动状态的界限含水量b. 半固态转到可塑状态的界限含水量c. 固态转到半固态的界限含水量d土体呈收缩状态的界限含水量3以表示主动土压力，表示被动土压力，表示静止土压力，以下三者之间的大小排序哪个是正确的？a. b. c. d. 4以u表示孔隙压力，表示总应力，表示有效应力。在加荷的一瞬间，土中的孔隙压力为：a. b. c. d. 5饱和粘性土固结不排水试验时，试样在作用下充分排水固结，在不排水条件下施加偏应力剪切时，试样中的孔隙水压力随偏应力的增加而不断变化。对下列哪一类型土孔隙水压力会转化为负值？a. 正常固结土b. 强超固结土c. 欠固结土d. 弱超固结土1 天然状态下的土样，孔隙比=0.8，天然含水量=25%，土粒相对密度为2.70。试求：（1）此土样的重度、干重度、饱和度。（2）如果加水后土是完全饱和的，它的含水量是多少？并求出饱和重度。（重力加速度）(10分)2如图所示基础基底尺寸为，集中