土力学试卷及答案6套.doc

第 41 页 共 41 页土力学试卷1一、填空题（本大题共5小题，每小题3分，总计15分）1、工程上常用不同粒径颗粒的 来描述土的颗粒组成情况，这种指标称为粒度成分。2、土层中的毛细水带分： 三种。3、粘性土可塑性大小可用 来衡量。用 来描述土体的状态。4、有效应力原理指： 。5、动水力指 。二、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在下面表格中） （本大题共5小题，每小题3分，总计15分）1、已知土的、，则孔隙比为（ ）（A）0.66 （B）0.76 （C）0.86 （D）0.962、已知某粘性土的液限为42%，塑限为22%，含水量为52%，则其液性指数、塑性指数分别为：（A） 20、1.5 （B） 20、30（C） 1.5、20 （D） 1.5、303、土层的平均固结度等于（ ）（A）总应力图面积/有效应力图面积（B）总应力图面积/起始超孔隙水压力图面积（C）有效应力图面积/起始超孔隙水压力图面积（D）起始超孔隙水压力图面积/总应力图面积4、某基础底面作用中心荷载，基础底面积为，则基础底面压力为：（A） （B） （C） （D） 5已知某土样内摩擦角，粘聚力为，承受最大主应力和最小主应力分别为，则该土体：（A） 处于极限平衡状态（B） 未达到极限平衡状态，土体没有破坏（C） 已超过极限平衡状态，土体已经破坏（D） 条件不足，无法判断三、 计算题（本大题共2小题，每小题15分，总计30分）1、某饱和土的体积为97 土的重力为1.98N，土烘干后重力为1.64N，试计算烘干前土体的含水量、孔隙比、干重度。(15分)2、某重力式挡土墙墙高H10m，墙背直立光滑，墙后填土面水平。填土分为两层，上层土体位于地下水位以上，下层土体位于地下水位以下。填土的主要物理力学指标如图所示 , 填土面作用均布荷载试求该挡土墙上的主动土压力分布、合力大小。（15分） 四、 问答题（本大题共5小题，总计40分）1、粘性土体的固结度与哪些因素有关？（7分）2、试写出土的三相比例指标并写明各指标的计算公式（9分）。3、分析冻胀产生的原因，及冻胀现象对工程的危害？（8分）4什么叫粘性土的塑限、液限、塑性指数和液性指数？怎样测定？（8分）5、影响土的抗剪强度因素有那些（8分）土力学试卷2一、填空题（本大题共5小题，每小题3分，总计15分）1、土的三相组成是指： 、 、 。2、土层中的毛细水带分： 、 、 三种。3、土的三轴试验方法分： 、 、 。 4、均质粘性土圆弧滑动面的形式有： 、 、 5、地基剪切破坏的形式有： 、 、 二、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在下面表格中） （本大题共5小题，每小题3分，总计15分）1、已知土的重度，土颗粒重度S、土的含水量、水的容重W，则饱和重度为（A） （B） （C） - （D） 2、已知某粘性土的液限为42%，塑限为22%，含水量为52%，则其液性指数、塑性指数分别为：（A） 20、1.5 （B） 20、30（C） 1.5、20 （D） 1.5、303、某土层厚度为3m，重度为19，则该土层深2m处的自重应力为：（A） 5.7 KPa （B） 3.8 KPa（C） 57 KPa （D） 38 KPa4、已知土层的前期固结压力为0.2MPa，土层自重应力（即自重作用下固结稳定的有效竖向应力）为0.3 MPa，则该土层属于：（A） 超固结土 （B） 欠固结土（C） 正常固结土 （D） 不能确定5已知某土样内摩擦角，粘聚力为，承受最大主应力和最小主应力分别为，则该土体：（A） 处于极限平衡状态（B） 未达到极限平衡状态，土体没有破坏（C） 已超过极限平衡状态，土体已经破坏（D） 条件不足，无法判断三、 计算题（本大题共2小题，每小题15分，总计30分）1、某重力式挡土墙墙高H10m，墙背直立光滑，墙后填土面水平。填土分为两层，上层土体位于地下水位以上，下层土体位于地下水位以下。填土的主要物理力学指标如图所示 , 填土面作用均布荷载试求该挡土墙上的主动土压力分布、合力大小及其位置。（15分） 2、有一矩形面积（ab=5m，ad=3m）三角形分布的荷载作用在地基表面，荷载最大值p=100KP（A），计算矩形面积内O点（ae=1m，ah=1m）下深度z=3m处的竖向应力的大小。（15分）矩形面积上作用均布荷载时，角点下竖向应力系数值深宽比矩形面积长宽比11.21.41.6234500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.20.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.40.2400.2420.2430.2430.2440.2440.2440.2441.50.1200.1300.1410.1430.1560.1600.1630.16830.0450.0520.0580.0640.0730.0870.0930.096矩形面积上作用三角形分布荷载时，压力为零角点下竖向应力系数值0.20.50.61.02.03.04.08.00.00.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.00.02010.05010.05080.05660.07700.07900.07920.07961.50.01300.0320.03600.05200.0690.07000.07010.07322.00.00900.02510.0255.0.03840.05900.06070.06200.06363.00.00460.01300.01350.0210.04000.04190.0450.0474四、 问答题（本大题共5小题，总计40分）1. 什么叫粘性土的塑限、液限、塑性指数和液性指数？怎样测定？（10分）2、什么叫动水力？试写出其数学表达式，并分析流砂产生的原因及条件？（8分）3、什么叫土的抗剪强度？其测定方法有哪些？（8分）4、什么是地基承载力？有哪几种确定方法？（6分）5、分析冻胀产生的原因，及冻胀现象对工程的危害？（8分）土力学试卷3一、填空题（本大题共5小题，每空3分，总计30分，卷中水的密度均为1g/cm3）1、在粒度分析累计曲线法中，小于某粒径土的百分含量与土粒粒径的关系为，则该土的曲率系数为 ，不均匀系数为 ，土体级配 （填：好、不好、一般）。2、试验土样体积60cm3，质量300g，烘干后质量为260g，则该土样的干密度为 。3、试验土样自然状态质量为300g，恰好成为塑态时质量为260 g，恰好成为液态时质量为340 g，则该土样的液性指数为 ，自然状态下土体处于 状态。4、蒸馏水在某试验土样中的渗流速度为0.1m/s，该土样的渗透系数为510-8 m/s，则当水在土样中流动时产生的动水力为 。5、某矩形基础底面长2m，宽1m，自重5kN，上部载荷20kN，当载荷轴线与矩形中心重合时，基底压力为 ；当载荷轴线偏心距为基础宽度1/12时，基底最大压力为 ，基底最小压力为 二、 计算题（本大题共2小题，总计30分）6、某饱和土样质量为200g，体积为60cm3，含水量为40%，孔隙比为0.5，试求该土样的饱和密度？（10分）7、某重力式挡土墙墙高6m，墙背直立光滑。水位自墙脚算起高为=5m，现拟用=19kN/m3, =25.9kN/m3,摩擦角=300，含水量=18%的细砂作为填料，（1）当填土至水位高度时（填土表面水平），墙后填土处于弹性平衡状态，且此时填土的泊松比为0.25，试求此时作用在每延米挡土墙上的静止土压力？（10分）（2）当填土至与墙等高时（填土表面水平），墙后填土处于极限平衡状态，其竖向应力为最小主应力，水平应力为最大主应力，试根据朗金土压力理论计算此时作用在挡土墙上的被动土压力？（10分）三、 问答题（本大题共4小题，总计40分）8、基坑开挖采用表面直接排水和路堤两侧有水位差时，可能出现怎样的工程危害，试根据所学土力学知识说明危害成因及处理方法？（10分）9、前些年修建在东北地区地下水位较浅路段的公路，目前许多都出现了下述现象：路面松软、开裂、冒泥（翻浆）。试根据所学土力学知识说明现象成因及影响因素？（10分）10、在计算桥墩基础下的地基附加应力中，地基荷载是否为基底压力？试说明原因？（10分）11、砂性土土坡、粘性土土坡的坡高是否受限制？试说明原因？（10分）土力学试卷4一、填空题（共22分，每空2分）1、工程上常用 来描述土的颗粒组成情况，这种指标称为粒度成分。2、计算地下水位以下土层的自重应力时应当用 重度。3、粘性土可塑性大小可用 来衡量。用 来描述土体的状态。4、达西定律指出，水在砂性土体中渗流过程中， 与 成正比。5、动水力指 。6、土力学中的有效应力原理包含下述两点： ； 。7、土坡滑动失稳的原因有： ; 。二、选择题（共30分，每题3分）1、已知土的、，则孔隙比为（ ）（A）0.66 （B）0.76 （C）0.86 （D）0.962、下述试验方法中，属于粒度成分分析的试验是（ ）（A）沉降分析法 （B） 标准贯入试验（C）搓条法 （D）原位压缩试验3、前期固结压力是指（ ）（A）土体在形成过程中所受到的最大总应力（B）土体在固结过程中所受到的最大总应力（C）土体在形成过程中所受到的最大有效应力（D）土体在固结过程中所受到的最大有效应力4、饱和粘性土地基沉降的三个阶段不包括（ ）（A）瞬时沉降阶段 （B） 次固结沉降阶段（C）超固结沉降阶段 （D）固结沉降阶段5、在剪切试验中，若采用对试样施加竖向压力后让试样充分排水，待固结稳定后，再快速施加水平剪应力使试样破坏。这种试验方法属于（ ）（A）快剪 （B） 固结快剪（C）慢剪 （D）固结慢剪6、关于压缩模量叙述正确的是（ ）（A）压缩模量用于分层总和法、应力面积法的地基最终沉降计算中（B）压缩模量用于弹性理论法的地基最终沉降估算中（C）压缩模量用于估算建筑物的初始瞬时沉降（D）压缩模量是根据现场载荷试验得到的7、土层的平均固结度等于（ ）（A）总应力图面积/有效应力图面积（B）总应力图面积/起始超孔隙水压力图面积（C）有效应力图面积/起始超孔隙水压力图面积（D）起始超孔隙水压力图面积/总应力图面积8、已知土的内摩擦角为，滑动面上的法向应力为100Kpa，土的粘聚力100Kpa，则由库仑定律可求得抗剪强度（ ）（A）100Kpa （B） 200Kpa（C）300Kpa （D）400Kpa9、粘性土的等效摩擦角是（ ）（A）根据有效应力原理来计算的（B） 将滑动面上的法向应力折算为内摩擦角（C）根据静力平衡原理来计算的（D）根据抗剪强度相等原理来计算的10、在粘性土的土坡稳定分析中，对于非均质土坡或较复杂土坡的适用方法是（ ）（A）摩擦圆法 （B） 泰勒分析法（C）条分法 （D）分层总和法三、证明题（共10分）1、若已知各层土的渗透系数为，厚度为（其中），试证土层竖向平均渗透系数的表达式为：四、计算题（共70分）1、 某饱和土的体积为97 土的重力为1.98N，土烘干后重力为1.64N，试计算烘干前土体的含水量、孔隙比、干重度。（15分）2、按图所给资料计算并绘制地基中的自重应力沿深度的分布曲线，各层重度如下：（20分）3、某挡土墙的墙壁光滑（），墙高7.0m（如图），墙后1、2两层填土。1层土位于地下水位以上，性质为：土层厚度3.5m，。2层土位于地下水位以下，性质为：土层厚度3.5m，。填土表面作用有连续均布荷载，试求作用在墙上的总主动土压力、水压力及其作用点位置。（35分）五、问答题（共28分）1、固结度与哪些因素有关？（8分）2、均质粘性土的土坡失稳破坏时，圆弧滑动面的形式有哪几种？（6分）3、地基破坏的过程经历哪几个阶段，各自的特点是什么？（8分）4、在计算最终沉降量时，应力面积法与分层总和法相比，有哪些特点？（6分）一、 试卷5一、简单回答下列各题2. 土的三相组成是什么？其物理力学性质与三相组成的比例有无关系？试分析之？（6分）3. 土中水按静电引力的不同，可分为几种类型？（4分）4. 什么叫粘性土的塑限、液限、塑性指数和液性指数？怎样测定？（7分）5. 在公路与桥涵地基基础设计规范中，将土分为哪几种类型？（4分）6. 什么叫动水力？试写出其数学表达式，并分析流砂产生的原因及条件？（4分）7. 试叙述土的有效应力原理，并写出饱和土有效应力原理的数学表达式？（3分）8. 什么叫土的抗剪强度？其测定方法有哪些？（6分）9. 挡土墙的类型主要有哪些？（5分）10. 什么是地基承载力？有哪几种确定方法？（4分）11. 浅基础有哪些类型？常用哪些材料？（6分）二、已知土的重度，土颗粒重度S、土的含水量、水的容重W，试证如下关系式： (1) 孔隙比(2) 干重度(3) 浮重度三、某重力式挡土墙墙高H6m，墙背直立光滑，墙后填土面水平。填土的主要物理力学指标为C10KPa，30，r=20KN/m3 ,试求该挡土墙上的主动土压力与被动土压力，并画出沿墙高的分布曲线。 H四、有一矩形基础如下图所示，B=4m，L=5.6m，其上作用均布荷载p0=150KPa，试计算O、A、C三点下4m处的竖向应力。 L/2 B/2 O C B A L 附表 均布矩形荷载角点下竖向附加应力系数深宽比m=Z/B 矩形面积长宽比 n=L/B 1.01.21.41.61.82.03.04.0 0 1.0 2.0 3.01.0000.1750.0840.0451.0000.1850.0950.0521.0000.1910.1030.0581.0000.1960.1100.0641.0000.1980.1160.0691.0000.2000.1200.0731.0000.2030.1310.0871.0000.2040.1350.093试卷6一、 简单回答下列各题1. 土是怎样形成的？按成因土（第四纪沉积物）分为哪些类型？（10分）2. 土与其它材料（如钢材）相比，具有哪些特性？（3分）3. 对人工填土进行分层碾压时，怎样才能获得较高的密实度？（4分）4. 什么叫粘性土的触变性？试分析其对预制桩施工和承载力的影响？（5分）5. 什么叫土的毛细现象？对工程会产生哪些不利的影响？（4分）6. 试分析冻胀产生的原因，及冻胀现象对工程的危害？（5分）7. 简述室内侧限压缩试验的过程，最终可确定哪些压缩性指标？（6分）8. 土坡失稳的原因是什么？（10分）二、已知某土样的重度17KN/m3，土颗粒重度S =27 KN/m3和土的天然含水量=10%，是求该土样的孔隙比e、孔隙率n、干重度d、饱和重度sat、浮重度和饱和度sr？ 三、某重力式挡土墙墙高H4m，墙背直立光滑，墙后填土面水平，且有超载q=100KPa，填土的主要物理力学指标为C0，30，r=20KN/m3 ,试求该挡土墙上的主动土压力与被动土压力，并画出沿墙高的分布曲线。(10分) q H四、某条形均布荷载P0100KPa , 作用在双层地基上，如下图所示。持力层为厚4m的粘性土， 下卧层为不可压缩的岩层。已知粘性土的天然孔隙比为e1=0.8 ，压缩系数a =4104(KPa-1)。试求条基的最终沉降量。 B1=2m P0 h=4m 饱和粘性土 不可压缩岩层 附表 条形均布荷载中心点下竖向附加应力系数 Z/h 岩 层 埋 深 h=B1 h=2B1 0.0 0.4 1.0 1.0 1.02 1.022 1.0 0.92 0.76 备注：Z计算点离地表深度；h岩层埋深； B1条基宽度之半。答案1一、填空题（本大题共5小题，每小题3分，总计15分）1、工程上常用不同粒径颗粒的相对含量来描述土的颗粒组成情况，这种指标称为粒度成分。2、土层中的毛细水带分：正常毛细水带、毛细网状水带、毛细悬挂水带三种。3、粘性土可塑性大小可用塑性指数来衡量。用液性指数来描述土体的状态。4、有效应力原理指：土的有效应力等于总应力减去孔隙水压力；土的有效应力控制了土的变形及强度性能。5、动水力指水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力。二、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在下面表格中） （本大题共5小题，每小题3分，总计15分）题号12345答案BCCBA1、已知土的、，则孔隙比为（ ）（A）0.66 （B）0.76 （C）0.86 （D）0.962、已知某粘性土的液限为42%，塑限为22%，含水量为52%，则其液性指数、塑性指数分别为：（A） 20、1.5 （B） 20、30（C） 1.5、20 （D） 1.5、303、土层的平均固结度等于（ ）（A）总应力图面积/有效应力图面积（B）总应力图面积/起始超孔隙水压力图面积（C）有效应力图面积/起始超孔隙水压力图面积（D）起始超孔隙水压力图面积/总应力图面积4、某基础底面作用中心荷载，基础底面积为，则基础底面压力为：（A） （B） （C） （D） 5已知某土样内摩擦角，粘聚力为，承受最大主应力和最小主应力分别为，则该土体：（A） 处于极限平衡状态（B） 未达到极限平衡状态，土体没有破坏（C） 已超过极限平衡状态，土体已经破坏（D） 条件不足，无法判断三、 计算题(共2小题，总分30分)1、某饱和土的体积为97 土的重力为1.98N，土烘干后重力为1.64N，试计算烘干前土体的含水量、孔隙比、干重度。(15分)解：水的重力为1.981.64=0.34N（2分）水的体积为=0.34/9.81=34.7（2分）土粒体积为=9734.7=62.3（2分）含水量：（3分）孔隙比（3分）干重度（3分）1、某重力式挡土墙墙高H10m，墙背直立光滑，墙后填土面水平。填土分为两层，上层土体位于地下水位以上，下层土体位于地下水位以下。填土的主要物理力学指标如图所示 , 填土面作用均布荷载试求该挡土墙上的主动土压力分布、合力大小。（15分） 解：主动土压力系数：（2分）； a点：（2分） b点上：（2分） b点下：（2分） c点：（2分）因为，所以，故认为土层不受到浮力的作用 其分布如下图所示：（1分）开裂高度：AC=（2分）所以合力为：（2分）四、 问答题(共5小题，总分40分)1、粘性土体的固结度与哪些因素有关？（7分）答：（1）渗透系数（2分）（2）值（2分）（3）时间（1分）（4）渗流路径（2分）2、试写出土的三相比例指标并写明各指标的计算公式（9分）。答：土的密度（）土粒密度（）含水量（）干密度（）饱和密度（）浮重度（）孔隙比（）孔隙率（）饱和度（）3、分析冻胀产生的原因，及冻胀现象对工程的危害？（8分）答：（1）其主要原因是，冻结时土中未冻结区水分向冻结区迁移和积聚的结果；（3分）（2）对工程危害：使道路路基隆起、鼓包，路面开裂、折断等；使建筑物或桥梁抬起、开裂、倾斜或倒塌。（5分）4什么叫粘性土的塑限、液限、塑性指数和液性指数？怎样测定？（8分）答：（1）塑限：粘性土由半固态变到可塑状态的分界含水量，称为塑限。用“搓条法”测定；（2分） （2）液限：粘性土由可塑状态变化到流动状态的分界含水量，称为液限。用“锥式液限仪”测定；（2分） （3）塑性指数：液限与塑性之差。（2分） （4）液限指数：，天然含水量用“烘干法”测定。（2分）5、影响土的抗剪强度因素有那些（8分）答：土的矿物成分、颗粒形状和级配；含水量；原始密度；粘性土触变性；土的应力历史答案2一、填空题（本大题共5小题，每小题3分，总计15分）1、土的三相组成是指： 固相 、 液相 、 气相 。2、土层中的毛细水带分：正常毛细水带、毛细网状水带、毛细悬挂水带三种。3、土的三轴试验方法分：不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪。 4、均质粘性土圆弧滑动面的形式有：坡脚圆、坡面圆、中点圆。5、地基剪切破坏的形式有：整体剪切破坏、局部剪切破坏、刺入剪切破坏二、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在下面表格中） （本大题共5小题，每小题3分，总计15分）题号12345答案DCDBA1、已知土的重度，土颗粒重度S、土的含水量、水的容重W，则浮重度为（A） （B） （C） - （D） 2、已知某粘性土的液限为42%，塑限为22%，含水量为52%，则其液性指数、塑性指数分别为：（A） 20、1.5 （B） 20、30（C） 1.5、20 （D） 1.5、303、某土层厚度为3m，重度为19，则该土层深2m处的自重应力为：（A） 5.7 KPa （B） 3.8 KPa（C） 57 KPa （D） 38 KPa4、已知土层的前期固结压力为0.2MPa，土层自重应力（即自重作用下固结稳定的有效竖向应力）为0.3 MPa，则该土层属于：（A） 超固结土 （B） 欠固结土（C） 正常固结土 （D） 不能确定5已知某土样内摩擦角，粘聚力为，承受最大主应力和最小主应力分别为，则该土体：（A） 处于极限平衡状态（B） 未达到极限平衡状态，土体没有破坏（C） 已超过极限平衡状态，土体已经破坏（D） 条件不足，无法判断三、 计算题(共2小题，总分30分)1、某重力式挡土墙墙高H10m，墙背直立光滑，墙后填土面水平。填土分为两层，上层土体位于地下水位以上，下层土体位于地下水位以下。填土的主要物理力学指标如图所示 , 填土面作用均布荷载试求该挡土墙上的主动土压力分布、合力大小。（15分） 解：主动土压力系数：（2分）； a点：（2分） b点上：（2分） b点下：（2分） c点：（2分）因为，所以，故认为土层不受到浮力的作用 其分布如下图所示：（1分）开裂高度：AC=（2分）所以合力为：（2分）2、有一矩形面积（ab=5m，ad=3m）三角形分布的荷载作用在地基表面，荷载最大值p=100KP（A），计算矩形面积内O点（ae=1m，ah=1m）下深度z=3m处的竖向应力的大小。（15分）矩形面积上作用均布荷载时，角点下竖向应力系数值深宽比矩形面积长宽比11.21.41.6234500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.20.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.40.2400.2420.2430.2430.2440.2440.2440.2441.50.1200.1300.1410.1430.1560.1600.1630.16830.0450.0520.0580.0640.0730.0870.0930.096矩形面积上作用三角形分布荷载时，压力为零角点下竖向应力系数值0.20.50.61.02.03.04.08.00.00.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.00.02010.05010.05080.05660.07700.07900.07920.07961.50.01300.0320.03600.05200.0690.07000.07010.07322.00.00900.02510.0255.0.03840.05900.06070.06200.06363.00.00460.01300.01350.0210.04000.04190.0450.0474解：（1）荷载作用面积叠加计算：（7分）应力系数查表得：=0.045（矩形aeoh）；=0.093（矩形ebfo）；=0.156（矩形ofcg）；=0.073（矩形hogd）（2）荷载分布图形叠加计算：（8分）应力系数查表得：=0.021（矩形aeoh）；=0.045（矩形ebfo）；=0.069（矩形ofcg）；=0.032（矩形hogd）四、 问答题(共5小题，总分40分)12. 什么叫粘性土的塑限、液限、塑性指数和液性指数？怎样测定？（10分）答：（1）塑限：粘性土由半固态变到可塑状态的分界含水量，称为塑限。用“搓条法”测定；（3分） （2）液限：粘性土由可塑状态变化到流动状态的分界含水量，称为液限。用“锥式液限仪”测定；（3分） （3）塑性指数：液限与塑性之差。（1分） （4）液限指数：，天然含水量用“烘干法”测定。（3分）2、什么叫动水力？试写出其数学表达式，并分析流砂产生的原因及条件？（8分）答：（1）地下水在渗流过程中，对单位体积土骨架所产生的作用力，称为动水力；（2分） （2）动水力的数学表达式为：（2分） （3）原因及条件：地下水向上渗流，且（4分）3、什么叫土的抗剪强度？其测定方法有哪些？（8分）答：（1）土体抵抗剪切破坏的极限承载能力，称为土的抗剪强度（3分） （2）测定方法有：直接剪切试验；三轴剪切试验；无侧限抗压试验；十字板剪切试验；大型直接剪切试验。（5分）4、什么是地基承载力？有哪几种确定方法？（6分）答：（1）是指地基土单位面积上所能承受荷载的能力；（3分） （2）确定方法有：现场载荷试验；理论计算；规范法。（3分）5、分析冻胀产生的原因，及冻胀现象对工程的危害？（8分）答：（1）其主要原因是，冻结时土中未冻结区水分向冻结区迁移和积聚的结果；（3分） （2）对工程危害：使道路路基隆起、鼓包，路面开裂、折断等；使建筑物或桥梁抬起、开裂、倾斜或倒塌。（5分）答案3一、填空题（本大题共5小题，每空3分，总计30分，卷中水的密度均为1g/cm3）1、在粒度分析累计曲线法中，小于某粒径土的百分含量与土粒粒径的关系为，则该土的曲率系数为1.5，不均匀系数为6，土体级配不好（填好、不好、一般）。2、试验土样体积60cm3，质量300g，烘干后质量为260g，则该土样的干密度为4.35g/ cm3。3、试验土样自然状态质量为300g，恰好成为塑态时质量为260 g，恰好成为液态时质量为340 g，则该土样的液性指数为0.5，自然状态下土体处于可塑状态。4、蒸馏水在某试验土样中的渗流速度为0.1m/s，该土样的渗透系数为510-8 m/s，则当水在土样中流动时产生的动水力为21010 N/m3。5、某矩形基础底面长2m，宽1m，自重5kN，上部载荷20kN，当载荷轴线与矩形中心重合时，基底压力为12.5kN/m2；当载荷轴线偏心距为基础宽度1/12时，基底最大压力为18.75kN/m2，基底最小压力为6.25kN/m2二、 计算题（本大题共2小题，总计30分）6、某饱和土样质量为200g，体积为60cm3，含水量为40%，孔隙比为0.5，试求该土样的饱和密度？（10分）解： （3分） cm3 （3分） g/ cm3 （1分） g/ cm3 （3分）7、某重力式挡土墙墙高6m，墙背直立光滑。水位自墙脚算起高为=5m，现拟用=19kN/m3, =25.9kN/m3,摩擦角=300，含水量=18%的细砂作为填料，（1）当填土至水位高度时（填土表面水平），墙后填土处于弹性平衡状态，且此时填土的泊松比为0.25，试求此时作用在每延米挡土墙上的静止土压力？（10分）（2）当填土至与墙等高时（填土表面水平），墙后填土处于极限平衡状态，其竖向应力为最小主应力，水平应力为最大主应力，试根据朗金土压力理论计算此时作用在挡土墙上的被动土压力？（10分）解：(1)=（）/(1+) =10kN/m3 （3分）=0.333 （3分） =42kN/m （4分）(2)=3 （1分）水位以上 =28.5kN/m （4分）水位以下 = 660kN/m （4分）所以 =688.5 kN/m （1分）三、 问答题（本大题共4小题，总计40分）8、基坑开挖采用表面直接排水和路堤两侧有水位差时，可能出现怎样的工程危害，试根据所学土力学知识说明危害成因及处理方法？（10分）答：（1）基坑开挖采用表面直接排水可能发生流沙现象（2分）；原因是动水力方向与土体重力方向相反，当土颗粒间的压力等于0时，处于悬浮状态而失稳，则产生流沙现象（2分）；处理方法为采用人工降低地下水位的方法进行施工（1分）。（2）路堤两侧有水位差时可能产生管涌现象（2分）；原因是水在砂性土中渗流时，土中的一些细小颗粒在动水力作用下被水流带走（2分）；处理方法为在路基下游边坡的水下部分设置反滤层（1分）。9、前些年修建在东北地区地下水位较浅路段的公路，目前许多都出现了下述现象：路面松软、开裂、冒泥（翻浆）。试根据所学土力学知识说明现象成因及影响因素？（10分）答：成因主要来源于季节性冻土的冻融（1分），影响因素如下（1）土的因素：土粒较细，亲水性强，毛细作用明显，水上升高度大、速度快，水分迁移阻力小，土体含水量增大，导致强度降低，路面松软、冒泥（3分）；（2）水的因素：地下水位浅，水分补给充足，所以冻害严重，导致路面开裂（3分）；（3）温度的因素。冬季温度降低，土体冻胀，导致路面鼓包、开裂。春季温度升高，土体又会发生融沉（3分）。10、在计算桥墩基础下的地基附加应力中，地基荷载是否为基底压力？请说明原因？（10分）答：不是（1分）。（1）由于桥墩基础埋置较深，基础底面荷载是作用在地基内部某深度处（3分）；（2）因此计算附加应力时应去除基础所占空间处原有土体自重的影响，即计算桥墩基础下的地基附加应力时应用P0计算（3分）；（3）P0=p-D（p-基底压力，-土体重度，D-基础埋深）（3分）。11、砂性土土坡、粘性土土坡的坡高是否受限制？请说明原因？（10分）答： （1）砂性土土坡的坡高不受限制（2分）；根据土坡稳定性分析理论，砂性土的安全系数为：K=tan/tan,所以只要坡角不超过其内摩擦角即可，与坡高无关（3分）。（2）粘性土土坡的坡高受限制（2分）；根据土坡稳定性分析理论，砂性土的安全系数为：K=动力矩/阻力矩，而土坡高度的变化对动力矩和阻力矩均会产生影响，进而导致圆弧滑动面产生的位置发生变化，因此粘性土土坡的坡高受限制（3分）。答案4一、填空题（22分，每空2分）1、工程上常用不同粒径颗粒的相对含量来描述土的颗粒组成情况，这种指标称为粒度成分。2、计算地下水位以下土层的自重应力时应当用有效重度。3、粘性土可塑性大小可用塑性指数来衡量。用液性指数来描述土体的状态。4、达西定律指出，水在砂性土体中渗流过程中，渗流速度与水头梯度成正比。5、动水力指水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力。6、土力学中的有效应力原理包含下述两点：土的有效应力等于总应力减去孔隙水压力；土的有效应力控制了土的变形及强度性能。7、土坡滑动失稳的原因有：外界力的作用破坏了土体内原有的应力平衡状态；土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低。二、选择题（30分，每题3分）1、已知土的、，则孔隙比为（ B ）（A）0.66 （B）0.76 （C）0.86 （D）0.962、下述试验方法中，属于粒度成分分析的试验是（ A ）（A）沉降分析法 （B） 标准贯入试验（C）搓条法 （D）原位压缩试验3、前期固结压力是指（ D ）（A）土体在形成过程中所受到的最大总应力（B）土体在固结过程中所受到的最大总应力（C）土体在形成过程中所受到的最大有效应力（D）土体在固结过程中所受到的最大有效应力4、饱和粘性土地基沉降的三个阶段不包括（ C ）（A）瞬时沉降阶段 （B） 次固结沉降阶段（C）超固结沉降阶段 （D）固结沉降阶段5、在剪切试验中，若采用对试样施加竖向压力后让试样充分排水，待固结稳定后，再快速施加水平剪应力使试样破坏。这种试验方法属于（ B ）（A）快剪 （B） 固结快剪（C）慢剪 （D）固结慢剪6、关于压缩模量叙述正确的是（ A ）（A）压缩模量用于分层总和法、应力面积法的地基最终沉降计算中（B）压缩模量用于弹性理论法的地基最终沉降估算中（C）压缩模量用于估算建筑物的初始瞬时沉降（D）压缩模量是根据现场载荷试验得到的7、土层的平均固结度等于（ C ）（A）总应力图面积/有效应力图面积（B）总应力图面积/起始超孔隙水压力图面积（C）有效应力图面积/起始超孔隙水压力图面积（D）起始超孔隙水压力图面积/总应力图面积8、已知土的内摩擦角为，滑动面上的法向应力为100Kpa，土的粘聚力100Kpa，则由库仑定律可求得抗剪强度（ B ）（A）100Kpa （B） 200Kpa（C）300Kpa （D）400Kpa9、粘性土的等效摩擦角是（ D ）（A）根据有效应力原理来计算的（B） 将滑动面上的法向应力折算为内摩擦角（C）根据静力平衡原理来计算的（D）根据抗剪强度相等原理来计算的10、在粘性土的土坡稳定分析中，对于非均质土坡或较复杂土坡的适用方法是（ C ）（A）摩擦圆法 （B） 泰勒分析法（C）条分法 （D）分层总和法三、证明题（10分）1、若已知各层土的渗透系数为，厚度为（其中），试证土层竖向平均渗透系数的表达式为：证： （2分） （2分）（2分） （4分）四、计算题（70）1、某饱和土的体积为97 土的重力为1.98N，土烘干后