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1、同济大学本专科课程期终考试(考查)统一命题纸 B 卷20042005 学年第一学期课程名称：土力学 课号： 专业年级：土木工程 02 级考试(V)考查()出考卷教师签名：楼晓明、梁发云 任课教师：楼晓明、梁发云、李镜培 周 健、姚笑青、钱建固 学号： 姓名： 考试(查)日期：2005 年 元月 12 日 教学管理室主任签名：李镜培一、选择题；(20分)(C ) 1、下面的几类土中是由土的颗粒级配进行分类的。A、杂填土；B、粉质粘土；C、碎石土;D、黄土。(C ) 2、对粘性土进行分类的指标是：A、塑限；B、液限；C、塑性指数；D、液性指数。B ) 3 、对同一种土，五个重度指标的大小顺序是：A
2、、Ysat 亿 丫 Vd W，B、亿 Vsat 丫 Vd 丫；C、s Vsat Vd V V；D、. Vs Vd V V。(B )4、下列土层中，最容易出现流砂现象。A、粗砂；B、粉土；C、粘土；D、粉质粘土。A )5、下列饱和软粘土平均固结度的计算公式，哪个是错的：U = 1 _某时刻的有效应力图面积U =某时刻的有效应力图面积A、- _起始超孔隙水压力图面积；B、_起始超孔隙水压力图面积口 ,某时刻超孔隙水压力图面积 口 某时刻的有效应力图面积 U = 1 U =C、起始超孔隙水压力图面积；D、最终有效附加应力图面积；A )6、室内侧限压缩试验测得的 e-P 曲线愈陡，表明该土样的压缩性：
3、A、愈高；B、愈低；C、愈均匀；D、愈不均匀。(B )7、土体中被动土压力充分发挥所需位移量通常主动土压力发挥所需位移量。A、小于；B、超过；C、等于；D.不一定(D )8、有一 10m厚的饱和软土层，双面排水，2年后固结度为80%，若该土层是单面排水，要达到同样固结度，则需要的时间为：A、 0.5 年；B、 2 年；C、 4 年；D、 8 年。(B )9、土中某点土处于剪切破坏时，剪破面与大主应力作用面夹角为(申为内摩擦角):45。+ -45。一-A、90 +0 ；B、2 ； C、2 ；D、0。A )10、某饱和粘土土样，分别用不固结不排水、固结不排水、固结排水试验，得到的内摩擦角指标为,0
4、 ，0 ，/个的大小排序应为：八 fA 、 0ucu 01)和欠 固结土(OCRV1)三类固结状态。(3分)(4) 直剪试验模拟不同排水条件有哪几种试验方法？实际工程中如何选用相应的试验指标？答：快剪试验近似模拟“不排水剪切”过程，得到的强度指标用q、q表示；固结快剪试验 近似模拟“固结不排水剪切”过程，得到的抗剪强度指标用cq. 9cq表示；慢剪试验模拟“固 结排水剪切”过程，得到的抗剪强度指标用cs、申s表示。(3 分)直剪试验用剪切速率的“快”与“慢”来模拟试验中的“不排水”和“排水”，对试验排水条件 控制是不严格的。有效应力强度指标可用直剪中的慢剪测定。(2分)(5) 如何理解“砂性土
5、土坡的稳定性只要坡角不超过其内摩擦角，坡高可不受限制”？答：砂性土土坡的滑动稳定安全系数可取为：K = tan9 tan卩，其中申为砂性土的内摩擦角，0为土坡的坡角。（3分）从式中可知，砂性土土坡的稳定性与坡高无关，只要坡角不超过其内摩擦角，则有K 1，在理论上，土坡处于稳定状态。（2分）三、计算题：（55 分）1、用体积为50cm3的环刀取得原状土样，其湿土重为0.95N,烘干后重为0.75N, 比重计法测得土粒重度为26.6KN/m3，问该土样的重度、含水量、孔隙比及饱和 度各为多少？（10分）y = 095 = 0.019 N / cm3 = 19 kN / m3解:土样重度50含水量w
6、 = 0.95 0.25 = 26.7%0.75e =以匕-1 =滋7 X 四-1 = 0.77 孔隙比s19S饱和度Vwwy_ /y w0.267 x 26.6 = ?2 2%10 x 0.77（2分）（2分） （3 分） （3 分）2、有一地面水平、墙背垂直光滑的挡土墙高6m,墙后2层填土的物理力学指标如图所示。 用朗金理论计算:（1）主动土压力强度Pa沿墙高的分布；（2）主动土压力的 Ea 大小。aq=15kPah=3.0m, y1=16.50kN/m3，申=30, c1=0h2=3.0m, y2=19.00kN/m3,（p2=20, c2=10kPa解: （1） ka1 =沙-啦=1/
7、3ka2=tg 2（45。=0.49（2分）p 1 = 15x 1/3 0 = 5kPa q 分）p 2上=64.5x 1/3 0 = 21.5kPa 仃分）p 2下=64.5 x 0.49 20 x 0.7 = 17.6kPa 仃 分）pa3 = 121.5 x 0.49 20 x 0.7 = 45.5kPa （2 分） Ea = I x 3 x （5 + 215） + I x 3 x （176 + El =（2 分）3、以一种粘土的两个试样进行固结不排水试验，试样破坏时，测得的结果如下:试样号孔压u114010030228020060问：如粘土层中一个面上的法向有效应力为120kPa,沿这
8、个表面的抗剪强度是多少？（10分）解：试样1有效应力：1 = 140-30= 110kPa, a 3 = 100-30=70kPa 试样2有效应力： 1 =180-60=220kPa, a 3 =200-60= 140kPa 令：k = tg （45。一申/ 2）两个试样满足极限平衡状态方程：4 分）70 = 110k 2 2c- k140 = 220k 2 2c- k解方程可得：c = 0 , k =tg（45。一4/2） =,申=128。（4 分）法向有效应力为120kPa时，沿这个表面的抗剪强度为t = c +Gtg = 0 +120x tgl2.8。=27.3kPa（2 分）n = L
9、bm = Zb矩形面积均布荷载角点下的应 力系数a矩形面积三角形分布荷载角点下的t. K 讥/+卜 冃、应力系数a（荷载最人处丿1.01.42.03.01.01.42.03.01.00.1750.1910.2000.2030.10860.11760.12250.12442.00.0840.1030.1200.1310.04560.05600.06490.07073.00.0450.0580.0730.0870.02330.03030.03800.04514、均质地基上矩形基础的基底L=8m,b=4m,承受上部结构竖直荷载N=4800KN, 在宽度方向的偏心弯距M=1920kN.m，要求计算：图
10、中基础A点基底下深度8m处 的附加应力QZ值。（12分）N/，-,1口 mAb - 4mm-A解：N + G M 4800 + 4 x 8 x 2 x 201920|280*p =土= kPamax A W4 x 81/6 x 8 x 421120min（2 分）（2分）（3 分）（3 分）1280 2 x 18 = 244p = kPa0,max I 120 2 x 18 = 64 min在均布荷载64kPa作用下：l/b=1, z/b=2, a 0.084Aq 2 x a x p 2 x 0.084 x 64 10.75kPaA10在三角形荷载244-64=180kPa作用下： l/b=1
11、， z/b=2， a = 0.0456Aq =2xax p = 2 x 0.0456 x180 = 16.42kPa A 2 0则在 z=8m 处，qz = AqA1 + AqA2 = I。75 +16.42 = 27.17kPa（2 分）5、由于建筑物荷载，使地基中某一饱和粘土层产生竖向附加应力，其分布图形梯梯形。层顶为q=240kPa，层底q =160kPa，粘土层厚度为4m,其顶、底面均为透水层。如图所z（i-1）zi示。粘土层的平均渗透系数k=0.2cm/年，平均孔隙比e=0.88，压缩系数a=0.39（MPa）-1，试 求：1）该粘土层的最终沉降量；（4分）2）当沉降达到最终沉降量一半时，所需要的时间。 （9分）提示：兀28一TU 1 e 4 Tt解： （1）qa qs = rh zhE1 + eO.39 x 102 x 200 x 41.88= 0.166m（4 分）（2）c=vk（1 + e ）0.2x10-2 xl.880 0.96m2 / 年ay0.39x103x10（2分）t兀2（2 分）Tv = 0.196（3 分）TH20.196x22t 0.817cv0.96 年（2分）U 1 e 4 Tv 0.5w
