初试-土力学2008试题答案

1、2008 年入学试题 参考第 1 页 共 1 页试题代码：801试题名称：土质学与土力学一、（每小题 3 分，共 15 分）1、有效应力原理：1 土的有效应力总是等于总应力减去孔隙水压力 U2 土的有效应力控制了土的变形及强度性质。2、超固结土：土层的自重应力小于先期固结压力3、最佳含水量：在一定击实功作用下，土被击实至最大干重度，达到最大压实效果时土样的含水量。4、荷载：指基础边缘地基中刚要出现塑性变形时基底面积上所承担的荷载，是相当于地基土中应力状态从压缩阶段过度到剪切阶段的界限荷载。5、临界水头梯度：土开始发生流砂现象时的水力梯度。二、写出下列指标的表达式并叙述其用途（每小题 5 分，共

2、 25 分）1、塑性质数 Ip：Ip=WL-WP(用不带%数值表示)处于塑态含水量的变化范围，描述土的可塑性大小2、固结度 Ut：3、不均匀系数Cu：Ut=Sct/Sc解决工程中沉降与时间问题反映大小不同粒组分布情况Cu= d60d104、压缩系数a：a= e1-e2P2-P1描述土体压缩性5、灵敏度 St：St=qu/q0= qu/ qu描述土体结构性高低三、回答问题（70 分）1、 假定挡土墙后填土是均匀砂性土。当墙背离土体移动或推向土体时，墙后土体达到极限平衡状态，其滑动面是通过墙脚的平面。假定滑动土楔是一刚体。2、 粘性土状态的描述用液性指数含水量只能在一定程度上说明土的软硬与干湿状况

3、，不同土体界限含水量不同，不能确切地说明土处于什么状态，而液性指数的定义是一个表示天然含水量与界限含水量相对关系的指标来描述土的状态的，所以仅用天然含水量说明不了粘性土的物理状态，而用液性指数却能说明。3、基础施工前，地基中只有自重应力cz=z,在预定基础埋置深度 D 处自重应力为cz=D，基坑开挖后，挖去的土体重力 Q=DF(F 为面积)，使地基中应力减小，其减小值相当于在基础底面处作用一向上的均布荷载D 所引起的应力。基础浇筑时，当施加于基础底面的荷载正好等于基坑被挖去的土体重力时，原来减小的应力又恢复到原来的自重应力水平，这时土中附加应力等于零。施工完毕，基础底面作用着全部荷载 N，这时

4、基础底面增加的荷载为（N-Q），在这个荷载作用下引起的地基应力是附加应力为 P。=（N-Q）/F=P-D，所以计算基础下地基附加应力时要用基底附加应力P。=P-D 而不用基底压力P=N/F固结完成的土体仅在 P。*F 作用下有应力增加，在D 作用下无应力增长。由4、三种克解应取弹性空间主向表面的应力增加。1、快剪：对试样施加竖向荷载后，立即快速施加水平剪应力使试样剪切破坏，一般从加荷受到剪切只用 35 分钟。2、固结快剪：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剪切破坏。3、慢剪：对试样施加竖向压力后，让试样充分排水，待固结稳定后，以缓慢的速率施加水平剪力

5、直至试样剪切破坏，从而使试样在受剪过程中一直充分排水和产生体积变形。5、1=3tg(45+/2)+2Ctg(45+/2) 3=1tg(45-/2)-2Ctg(45-/2)当粘性土处于极限平衡状态时，其摩尔圆必与强度包线f=tg+C 相切，交点 A 的纵坐标f 值即为此剪切面发生剪切破坏时的剪应力，破坏面与最大主应力作用面成=45+/2 的夹角。四、1=3tg(45+/2)+2Ctg(45+/2) 3=1tg(45-/2)-2Ctg(45-/2)当粘性土处于极限平衡状态时，其摩尔圆必与强度包线f=tg+C 相切，交点 A 的纵坐标f 值即为此剪切面发生剪切破坏时的剪应力，破坏面与最大主应力作用面

6、成=45+/2 的夹角。已知小主应力为3=250kPa,现将其余已知有关数据代入公式得3=1tg(45-/2)-2Ctg(45-/2)=450* tg32-2*20* tg32150.5kPa3=250kPa计算结果认为计算值小于已知值，该土样没有达到极限平衡状态。五、已知1=30、2=35，则 ka1=0.333、ka2=0.271，计算墙上各点的主动土压力为a 点：Pa1=qka1=10*0.333=3.33kPab 点上（第一层土中）：Pa2=（r1h1+q）* ka1（18*6+10）*0.333=39.3kPab 点下（第二层土中）：Pa2（r1h1+q）* ka（18*6+10）*0.271=31.98 kPac 点：Pa3=（r1h1+q+ r2h2）*ka=（18*6+10+20*4）*0.271=53.66kPa绘制主动土压力分布图，由曲线求出主动土压力合力 EA 及其作用点位置EA=（3.33+39.3）*6/2+（31.98+53.66）*4/2=299.2KN/mEA 距墙角 C