年地质专业土力学试卷及答案

2005-2006学年第一学期土力学期末试卷（地质工程专业03级）学号______专业_________姓名________成绩__________一、填空题（每格0.5分，共8分）1.粘土颗粒表面吸着水的厚薄受土中水的性质影响，水中阳离子浓度越__低__吸着水越_厚，离子价越__低___、吸着水越_厚_。2.土中主要的粘土矿物有_高岭石__、_蒙脱石_、伊利石__.3.静止侧压力系数是指无侧向变形条件下水平向有效应力与竖向有效应力之比。4.松砂受剪体积__缩小__紧砂受剪体积_膨胀__。5.土的剪切试验按常用的试验仪器分为__直接剪切试验__、__三轴压缩试验_、__无侧限抗压强度试验_和_十字板剪切试验_四种。三、简答题（共50分）1.流土与管涌有什么不同？它们是怎样发生的？(6分)答：流土是指向上渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒群同时起动而流失的现象。主要发生在地基或土坝下游渗流逸出处。(2分)管涌是渗透变形的另一种形式。它是指在渗流作用下土体中的细土颗粒在粗土粒形成的孔隙比孔道中发生移动并被带出的现象。常发生在砂砾中，发生在建筑物的底部(2分)当土体在上下游水头差作用下产生的水力坡降大于土体临界水力坡降时，会产生流土或管涌。或者当地基为成层土时，当有由下向上的流动，粘土层的有效应力为零时，即发生流土。（2分）方2窗.么基础自重应力旷及附加应力分颂布图已绘出，伟其形状如图所掏示，试判断瘦(悔a)阴，夕(耽b)旷，霸(犯c)侍，外(狸d)蚊哪一个图形正览确，并指出不推正确的图形错雁在什么地方？借（状8仅分）垂答：投计算地基自重凡应力时其深度耳应从地面算起挡，而计算附加星应力时其深度说应从基底算起糠，因此可以看喜出图抢（万c西）正确棋。偿养底你秃圣慢值何却（宗2般分）戴渠壁图终（哗a例）错在将计算货自重应力的深火度从基底算引起鹿联近跑铺溪州（碑2托分）触图上（浅b俭）错在将计算敌附加应力的深制度从地面算牵起秀墓滴捧喉蛾品（钥2闭分）发图胜（剂d裙）错在将计算醋自重应力的深布度从基础表面凶算起，并且错凳成虚何线党柏昌裹（布2复分）毫3羡.劣下列说法是否袭正确？并说明香原因。忠“螺饱和土的固结骂主要是由于孔季隙水的渗透排烟出，因此当固结结完成时，孔扩隙水应力全部泻消散为零，孔蜓隙中的水也全突部排干了撑。僵”逃示（旷6傻分）热答：国该说法不正境确歇肯惭研印象够曾津严桥送（股2凤分）因为：插饱和土体的固逆结过程是指土门体中各点的超攀静孔隙水应力翁不断消散，附到加有效应力相族应增加的过程胃，或者说是超句静孔隙水应力石逐渐转化为附买加有效应力的扰过程。固结完洋成是指超静孔革隙水应力消散晴为零，并不是峡指总孔碗隙水应力，实葱际上总板孔隙水应力包怪括静孔隙水应非力和超孔隙水盾应力之和，因旷此即使固结完倾成，静孔隙水纺应力仍然存在挠，不会发生孔屠隙中水全部排音干的现象榜。眨际弯蜘活栏户狠京承个吩（丈4卵分）搜4苗.着何谓主动土压晃力、静止土压驼力和被动土压顿力？在哪些实芬际工程中可能祝迁涉到上述不徒同的土压力？孤（批1静0下分）执答：食欧当挡土墙为刚廊性不动时，土袋体处于静止状唉态不产生位移拣和变形，此时筛作用在挡土墙沾上的土压力，棚称为静止土压挎力依。芦纹崇魔勺位太首料陪（滋2浪分）秘如果挡土墙背页离填土方向转冶动或移动时，俯随着位移量的兴逐渐增加，墙拴后土压力逐渐写减小，当墙后邮填土达到极限异平衡状态时土粱压力降为最小收值，这时作用上在挡土墙上的绩土压力称为主近动土压力螺。鸦壁难滨舒拌添耍租兰搬蚕演（里2尚分）执若墙体向着填港土方向转动或躁者移动时，随休着位移量的逐坊渐增加，墙后纱土体受到挤压画而引起土压力器逐渐增加，当荡墙后填土达到倾极限平衡状态摄时增大到最大焰值，此时作用凑在挡土墙上的辞土压力称为被俱动土压力风。钢絮冬煎乔副仗间穷陡取（纲2午分）委在基坑开挖支简护设计，边坡偏挡墙设计、隧调道的侧墙、码贞头设计等工程贿中常常遇到上纹述土压力问题礼。如果挡土墙维直接浇筑在岩咐基上，且墙的亭刚度很大，墙喜体产生的位移怕很小，不足以拜使填土产生主逝动破坏，此时估可按静止土压汽力计算。如果页挡土墙在墙后取填土自重等作王用下产生离开燕填土方向的位玉移，并且使墙价后填土达到了亮极限平衡状态练，可按主动土雄压力计算。如查果挡土墙在外绘力作用下产生钥向着填土方向阳挤压的位移，累并且使墙后填忆土达到了极限处平衡状态，或司其它可按被动唉土压力计算捞。煌并萌扬埋狱沈朽若苦（哈4被分）喇4眉.宪为什么要用条却分法计算土坡糊稳定安全系数筒？用瑞典条分滥法与毕肖普法械计算土坡稳定违时，它们有哪绞些共同点和不厕同点蜓？革(1行0扶分劳)搜答：索安全系数定义程为骑,蚕或者定义为抗浑滑力矩与滑动饱力矩之比，因晨此在建立安全龄系数公式时，停皆需用到抗剪这强度丸，根据摩尔库暮伦准则钟,培抗剪强度与所仿在点的正应力稀有关，而滑动粒面上各点的正营应力大小和方言向皆是不同的喊，因此提出了绿条分法来解决烘滑动上各点抗摄剪强度不同的串问题舍。春到恰取副发鹰效（煌4怒分）酱瑞典条分法与叮毕肖普条分法沸共同点：皆基督于条分法建立皱计算公式，皆粒假定土体为不幅变形刚体，各洞土条底部安全菌系数相同，并卫皆假定滑动面达形状为圆弧今。典环德贩包脆锤（测3秃分）娘不同点：在建蜡立公式时，瑞爽典条分法忽略橡了各土条之间老的作用力，而核毕肖普条分法济考馒虑了各土条之麦间的作用力，型在具体计算时念瑞典条分法可笼以直接计算，镰而毕肖普条分允法需进行迭代片，毕肖普条分钩法较瑞典条分筋法严格滤。踪游树衡渡（激3彩分）鸣5袋．何谓地基的亦极限承载力？丰确定地基承载款力的方法有哪大几大类？影响常地基承载力的控因素有那些？廊（１０分）早答：霞（拢1装）地基的极限吗承载力是指地残基承受荷载的当极限能力，也掌就是能承受的肃最大基底压力盈。肃（截2畅分）已显典（留2厕）确定地基承楼载力的方法有皆三大类：静载风荷试验或其它意原位试验，规告范查表方法和吗理论公式方法脚。际摔闲斯沈灶犯程较用（努3忌分）冬埋腥（阅3梳）影响地基承针载力的因素有脉：土的重度；脂土的凝聚力和桂内摩擦角；基左底宽度；基础驼埋深甲。抚爷墙府念辱勒圆愚幅烫赴添（脉5酒分）慧四、计算题（怨共竞4胡2典分）抢1牺.城今有一土样，础称彩重璃12花0曾克，体统积城6业0乏ｃｍ岂3饺，烘干后土晨重兄9除0外克，若该土的筒液限净w胜L强=28%惹，塑限骄w摧P椒=14%每，比锣重霞Gs墓=2.7堪，求该土样的达含水秘率鸡w泥，孔隙比ｅ，醒塑性指数Ｉ逢P谢及液性指数Ｉ昆L改。缩（且8温分）解：促2亲.孝设有一浸没于我水下的粘土层隐，水面水位距努土面爹2m行，粘土层底部扛有一承压水层抽，粘土层厚为尺4m轮，粘土的饱和浴密舌度初ρ垃sat队为顽2g/cm乒3塑，并测得粘土岔层中心处的测说压管水位高出宋水面每2m钩，试问：祖（埋1糟）作用在粘土杀层单位土体上震的渗流力为多减少？屑（市2孝）该粘土层底索部是否会发生屯流土现象？罩（绒1唐0妈分）解：事3廉.尾今有１０ｍ厚背的软粘土，软建土性质如图示捷，拟进行大面但积堆载预压，逝试计算预压后角固结度８０％地时的沉降量？表以及所需预压虽加固时间？（性1罚０分）商【注：固怒结度８０％时俗的时间因数Ｔ石ｖ＝反0.6拆】解：假4凤.旗某正常固结饱呜和粘土试样，绣在咳σ棚3氏＝搜100气kPa极周围压力下固确结，然后在不彻排水条件下施岩加