土力学期末试卷及标准答案

01级土力学期末试卷及标准答案， 2003.12 d,+E 1. 频率曲线: 粒组频率曲线：以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺，以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得。 tvxcd* 2. 塑性指数：液限和塑限之差的百分数（去掉百分数）称为塑限指数，用Ip表示，取整数，即：Ip=wLWp。塑性指数是表示处在可塑状态的土的含水率变化的幅度。 ;-9j)31+F 3. 流土:流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒同时启动而流失的现象。 lS-i9U/, 4. 超固结比：把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以pc表示；而把前期固结应力与现有应力po之比称为超固结比OCR，对天然土，OCR1时，该土是超固结土，当OCR1时，则为正常固结土。 BF|FW 5. 容许承载力：地基所能承受的最大的基底压力称为极限承载力，记为fu将F除以安全系数fs后得到的值称在地基容许承载力值fa,即fafufs ,)G+h#Y* 6. 砂土液化：是指砂性土在循环荷载作用或者在动力荷载作用下，孔隙水应力增加有效应力为零，从而导致其抗剪强度丧失的过程。 H, XCG 二、简答题 (共 36 分) v 8a 1. 其它条件相同情况下，超固结粘土的沉降一定小于正常固结粘土的沉降吗？为什么？(10分) %k)I =| 是的(2分)。因为和正常固结粘土相比，超固结粘土孔隙比比正常固结土小，如果现有有效应力相同，则在某荷载增量作用下，超固结土是沿再压缩曲线压缩，而正常固结土沿压缩曲线压缩。由于同一土质，再压缩曲线肯定比压缩曲线缓，即再压缩指数比压缩指数小，因此，超固结粘土沉降比正常固结土小。(8分) $_5vQL 2. 什么是有效应力原理？图中，地基土湿重度、饱和重度和浮重度分别为 、 和 ，水重度 ，M点的测压管水柱高如图所示。写出M点总应力、孔隙水应力、有效应力、自重应力的计算式。(8分) o?+e_n= 答：由外荷在研究平面上引起的法向总应力为，那么它必由该面上的孔隙力u和颗粒间的接触面共同分担，即该面上的总法向力等于孔隙力和颗粒间所承担的力之和，即=u。（2分） o eShhT M点总应力：（1分） nDw9 M点孔隙水应力：（1分） jhM|gV& M点有效应力： （2分） 4FdH:os M点自重应力： （2分） .e#j#tQp 3. 土坡发生滑动的滑动面有哪几种形式？分别发生在何种情况？没有渗流的情况下的粘性土坡的稳定安全系数可以有哪几种方法计算？（10分） WJ. 49.4 (2分) K?3LtJ 4. 墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10，两层填土的性质指标如下图所示，上层粘土厚度5m，试求作用在墙背上总的主动土压力大小，并绘出压力分布图（不必求土压力作用点）（12分） +QjVIT9 解：对第一层土， 2o,%O91p ;Lpfl Pa=0.53.4315.10.55（22.87+52.87） #2B8NZ =215.25kN/m (2分) %cby D=e&V a 00级土力学试卷及标准答案 .F9|Xx （土木、交通类） 2002.12 V9L AWeS 一、名词解释 (每题 3 分 ) NczraFBD 1. 最优含水率:对于一种土，分别在不同的含水率下，用同一击数将他们分层击实，测定含水率和密度然后计算出干密度，以含水率为横坐标，以干密度为纵坐标，得到的压实曲线中，干密度的随着含水率的增加先增大后减小在干密度最大时候相应的含水率称为最优含水率 GgK,d% 2. 管涌：管涌是渗透变形的一种形式指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土颗粒形成的空隙中发生移动并被带出的现象 acjv| 3. 前期固结应力：土在历史上曾受到的最大有效应力称为前期固结应力 C;Fs) 4. 被动土压力：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。 Wld6ZTm 5. 粘土的残余强度：粘性土在剪应力作用下，随着位移增大，超固结土是剪应力首先逐渐增大，而后回降低，并维持不变；而正常固结土则随位移增大，剪应力逐渐增大，并维持不变，这一不变的数值即为土的残余强度。 /9;)zI 二、是非题 (每题 1 分) F.K7w 1附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无关。 （） wS#.W zp.w 2完全饱和土体，含水量w=100（） 8 yQjB-,# 3固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土的性质和土层几何尺寸，不随时间变化。() rm(6zY 4饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干了。（） _JriaB 5土的固结系数越大，则压缩量亦越大。（） V=#jgX)= 6击实功能（击数）愈大，土的最优含水率愈大。 （） IA! ( Ks 7当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。（） 8NWvi%g 8根据达西定律，渗透系数愈高的土，需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。（） 1W;q(#q 9三轴剪切的CU试验中，饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力，而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。 （） AgCb3X 10不固结不排水剪试验得出的 值为零（饱和粘土）。（） 1 tVfn Qeyhwo 三、填空题 (每题 3 分) dr# 1 .土的结构一般有_单粒结构_、_蜂窝状结构_和_絮状结构_等三种，其中_絮状结构_结构是以面边接触为主的。 wzYflF 2. 常水头渗透试验适用于_透水性强的无粘性土_土，变水头试验适用于_透水性差的粘性土_。 q0,Diouq 3. 在计算矩形基底受竖直三角形分布荷载作用时，角点下的竖向附加应力时，应作用两点，一是计算点落在_角点_的一 点垂线上，二是B始终指_宽度_方向基底的长度。 ,pp) 4.分析土坡稳定的瑞典条分法与毕肖甫法其共同点是_假设滑动面是圆弧面_、假定滑动体为刚体_，不同点是 瑞典条分法不考虑条间力 。 +h.$ =2.7/(1+1)=1.35/cm3；（4分） rd1.359.813.23kN/m3 （1分） R1u1 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) AvnK?*5! 解：1.3=140kPa；1260kPa; 故 Cu=(1-3)/2=(260-140)/2=60 kPa ,*ZdM w! (2分) 1ga.%M* 2、11-uf=260-110=150 kPa;33-uf=140-110=30 kPa (2分) DdJ1504 3、(2分) n%GlO KC 4、正常固结土，Ccu=0; C=0 syJkQb cu17.5 (2分) e%. Xya# 41.8 (2分) /;U0K A-Prvryt 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） 0，需判定下层土是否出现拉应力区 3LyEXOW XX9.Xh=- 下层土无拉应力区 PqP1& B点交界面上：pa1=r1H1 ka1=163tg230=16kPa (2分) IRy!8A=X B点交界面下：pa2=r1H1 ka22c2 =163tg228-28tg28=5.1kPa(2分) Ucnj7+ C点：pa3=（r1H1r2H2）ka22c2(2分) IO/%X;Y_ =（163207）tg228-28tg28=44.6kPa F-K=Ot j Pa=0.53160.57（5.1+44.6） l-|hvv5g =197.95kN/m (2分) VGz7 :al4m S-)mvAlF zw?* 点这里复制本页地址发送给您QQ/MSN上的好友 v4_p3&aj (pYv /a- ma4Pmk 相关文章 c6zghP3dR _ WZ_8 (S |hk 土力学期末试卷及标准答案（河海大学01级， AAG: ;uw6 KJ 8)I,WWj 99级土力学试卷及标准答案 |a!AgvNF 2001.12 dB!Ia| h4v. GI 一、名词解释 (每题 3 分 共18分) wn ,r 1 .塑限:粘性土从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率，也就是可塑状态的下限含水率。 $|0_0-n 2 . 不均匀系数: 定义为Cu= d60/ d10, d10 , d60分别为粒径分布曲线上小于某粒径土的土颗粒含量分别为10和60。 zU|R 3 . 有效应力原理：由外荷在研究平面上引起的法向总应力为，那么它必由该面上的孔隙力u和颗粒间的接触面共同分担，即该面上的总法向力等于孔隙力和颗粒间所承担的力之和，即=u。 ;$Z 9W 4. 被动土压力：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。 R 1时，该土是超固结；（3分） 8;fWV? U 当OCR1时，则为正常固结土。（3分） fC!MhAi 压缩特性区别：当压力增量相同时，正常固结土压缩量比超固结土大。 （3分） %j%Ep 强度特性区别：超固结土较正常固结土强度高。 （3分） 3hzI6otKS 7|j=,HU+Z 2. 简述影响土压实性的因素？（8分） F7dN*7 答：土压实性的影响因素主要有含水率、击实功能、土的种类和级配以及粗粒含量等。（1分） RSK3t 对粘性土，含水率的影响主要表现为当含水率较低时，相同击实功能下所获得的干密度较低，随着含水率的增大，所得到的干密度会逐渐提高；当达到某含水率时，对应击实功能下会得到最大干密度，对应含水率称为最优含水率；随着含水率的提高，最大干密度反而会减小。（2分） lYZ5FacqC 击实功能的影响表现为：击实功能越大，所得到的土体干密度也大；最优含水率随击实功能的增大而减小。（2分） vfW 土类和级配的影响表现在：粘性土通常较无粘性土压缩性大；粘粒含量大，压缩性大；级配良好，易于压密，干密度大；（2分） 6IIk 粗粒含量对压实性有影响，大于5mm粒径的粗粒含量大于2530时，需对轻型击实试验的结果进行修正。（1分） nxzdg5A(w .gPE Qc+D yFfa/d 3 .试比较朗肯土压力理论与库伦土压力理论的异同点与优缺点。(8 分) 8FY.u93 答：相同点：都要求挡土墙的移动是以使墙后填土的剪力达到抗剪强度（极限状态下）土压力都利用莫尔库仑强度理论；（1分） 9Sc-y# 不同点：朗垦理论是根据土体中各点处于平衡状态的应力条件直接求墙背上各点的土压力要求墙背光滑，填土表面水平，计算结果偏大而库仑理论是根据墙背与滑动面间的楔块型处于极限平衡状态的静力平衡条件求总土压力墙背可以倾斜，粗糙填土表面可倾斜，计算结果主动压力满足要求，而被动压力误差较大朗肯理论是考虑墙后填土每点破坏，达极限状态；库仑理论则考虑滑动土体的刚体的极限平衡； (3分) BC?% |l 朗肯土压力理论优点：公式简单，易用；缺点：对墙壁倾斜、墙后填土面倾斜情况不适用；(2分) +8+Aze0 库伦土压力理论优点：对墙壁倾斜、墙后填土面倾斜情况适用；缺点：不便考虑粘性土的情况； (2分) #q2 cVN1 ?y( D_NtL 4.地基破坏形式有哪几种？各自会发生在何种土类地基？（7 分） t4?*: 答：有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏。（3分） 11KbjsRZ 地基破坏形式主要与地基土的性质尤其是压实性有关，一般而言，对于坚实或密实的土具有较低的压缩性，通常呈现整体剪切破坏对于软弱黏土或松沙地基具有中高压缩性，常常呈现局部剪切破坏或冲剪破坏。（4分） u!in &NxNq9y 三、计算题（共47分） p9a/ 1. 某砂土地基中夹有一层正常固结的粘土层，如图。粘土孔隙比e0=1.0，压缩指数Cc=0.36。问： (1)今在地面大面积堆载q=100kN/m2，粘土层会产生多大的压缩?（计算不需分层）；若粘土的固结系数Cv=3*10-3cm2/s，则达到80固结度时粘土层压缩量多少？需多少天？（U=80%时Tv=0.64） hdB.u! (2) 压缩完成后，若地下水位下降2m，粘土层是否会产生新的压缩量？若会，压缩量为多少？（水位下降后的砂土容重=20kN/m3）.（分） ,YRgG #NZUmA 解： voRr9E*n 1（1）s1=20*1+(21-9.8)2=42.4 0i4T:J s2=42.4+(21-9.8)2=62.8 cr!6qv1 粘土层平均自重应力： w/TF (s1+s2)/2=52.6 (2分) _%G)Uz3 Z5aU7 5IeF |#g s = H lg(p0+p)/ p0/(1+e0) bH6NFp = 2000.36lg(52.6+100)/52.6 /(1+1.0) UfzA/33 =16.7cm (3分) 9z9z:PU b-e3i;T! U=80%时，st=us=0.816.7=13.4cm (2分) *4 A :A Tv=0.64 tqLn A 所以，t= TvH2/CV=0.64(200/2)2/0.003=2.13106S(3分) +RexQE sY_ak! (2)地下水位下降到2米以后，会产生新的压缩量： (2分) Ui6f0? s152.6+100=152.6= p0kPa -kX-Tq s2152.6+9.82172.2 kpa 0ra VC= e0=e0-cclg(p0+p)/ p0=0.833 c)8V7=Q 55xv+|k 所以s= H lg(p0+p)/ (p+p0)/(1+e0) eCB(!Y| =200*lg172.2/152.6/(1+0.833) =5.73 cm (3分) Ojj:YLlY b#0y-bR 2. 设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。(7 分) 0;z-IN 解：11-u=50-100=450kpa &Imp7gf!b 3=3-u=300-100=200kpa(2分) 6zK8-V?9F 令 1f=1=450 kpa p2$SGD 3ftg2(45-2)-2ctg(45-2) Ws?BAfP 450tg2(45-242)-220tg(45-242) B2H)dGK 4500.422400.649163.9kPa3 （4分） .+3= H8h !=C4=xv 所以该点达到破坏状态（1分） &fAOd6l BQWEC,*N 3.某正常固结饱和粘性土，经三轴固结不排水剪切试验测得cu=20, Ccu=0及 =30,c=0；试问在小主应力3f=100kp