土力学试卷及答案

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1、土力学试卷及参考答案一、填空题（每空 1 分，共 10 分）1 在工程中常用试验来判别天然砂层的密实度。2 在土层中，通过土粒传递的粒间应力称为。3土在侧限条件下的压缩性可以用和的关系曲线来表示4地基的总沉降为沉降、固结沉降和沉降三者之和。5. 地基沉降计算深度下限，一般可取地基附加应力等于自重应力白oco6 土中的液态水可分为自由水和两大类。7.砂土和粘性土的工程分类分别按和进行。二、选择题（每小题1 分，共10分）1. 建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（ ）A、基底压力B、基底附加压力 C、基底净压力D、附加压力2. 在土的三相比例指标中，直接通过试验测定的是（ ）A、G , w ,

2、e B、G , w, p C、G , p , eD、Y , w, es s s3. 地下水位长时间下降,会使（ ）A、地基中原水位以下的自重应力增加B、地基中原水位以上的自重应力增加C、地基土的抗剪强度减小D、土中孔隙水压力增大4. 室内压缩试验的排水条件为（ ）A、单面排水B、双面排水 C、不排水 D、先固结，后不排水5. 设条形基础的宽度B,沉降量S,若基底单位面积平均附加压力相同，则（）A、B大S大B、B大S小 C、B对S无影响D、无法确定6. 土中一点发生剪切破坏时,破裂面与小主应力作用方向的夹角为（ ）6B、45。-A、45。+gC、45。D、45。+67在外荷载作用下地基中局部剪切

3、破坏时，基础底面单位面积上所承受的荷载 为（ ）A、临塑荷载B、临界荷载C、极限荷载D、以上均不是8在地面上修建一座梯形土坝，则坝基的压力分布形状为何种形式（）A、矩形 B、梯形C、马鞍形D、抛物线形9基底附加应力及埋深相同，但基底面积不同的两个基础，它们的沉降量有何不同（）A、面积大的沉降量大 B、面积小的沉降量大C、 两基础沉降量相同D、面积大的沉降量小10.下列三个土样，液性指数均为.25，其w、wp如下，不属于粘性土的是（）A、 w =35% ， wp=30% B、 w =30%， wp =26% C、 w =25%， wp =22%D、w =35%， wp =33%三、名词解释（每小

4、题 3 分，共 15 分）1 . 压缩系数2. 超固结土3. 相对密实度四、简述题（每小题 10 分，共 30 分）1. 为什么把土中应力分为自重应力、附加应力、有效应力和孔隙水压力？并由此简述土固 结的过程。2. 简述分层总和法计算地基沉降的步骤。3. 何谓液、塑限含水率？分别说明它们的测定方法及意义。五、计算题（共 35 分）1. 已知某砂土试样的室内土工试验结果为：土的密度P - L82g /cm3，土粒比重G二2.65 ， 土的含水率w二24.3%。求其余六个物理性质指标： se，,S ，p ，p ，p o （8 分）r d satl/b z/b1.02.03.04.05.01.00.

5、17520.19990.20340.20420.20442.00.08400.12020.13140.13500.13632某矩形基础，长2 m ，宽 1m ，相关参数如图所示。计算此矩形基础底面中心点及长边中点3.00.04470.07320.08700.09310.09594.00.02700.04740.06030.06740.0712下，深度z =1.0m处的附加应力值。（基底水平面处的附加应力系数a请查表）（9分） cN =1440 kN1 mY = 16kN / m 33 某干砂试样进行直剪试验，当 =300 kPa时，测得e f =200kPa。求：砂的内摩擦八Aq =100 k

6、PaIUIGWIJ k角0 ；破坏时的大、小主应力；3.5 m01=32大主应力与剪切面所形成的角Y 1=16.5 kN / m 3度a。（6 分）mB - 1 k7.0 m4.某挡土墙的墙壁光滑（8 =0）,直0 =302Y =19 25 kN / m 32立。墙咼7.0m ,墙后有两层填土，3.5 m性质如图所示，地下水位在填土.,r t Az ,1 rC1 F表面下3.5 m处，与第二层填土面平齐。填土表面作用有q =100kPa的连续均布荷载。试求作用在墙上的总主动土压力、 水压力及其作用点位置。（12 分）土力学试卷参考答案一、填空题1、标准贯入试验；2、有效应力；3、孔隙比和应力关

7、系曲线（或e-p曲线）；4、瞬时沉 降、次固结沉降；5、0.2；6、结合水；7、颗粒的粒径大小、塑性指数。二、选择题1、A；2、B；3、A；4、B；5、A；6、B；7、C；8、B；9、C；10、D。三、名词解释1、压缩系数a：指在单位压力增量作用下土孔隙比的减小值。即a = _字。Ap2、超固结土：指该土层历史上曾经受过大于现有覆盖土重的前期固结压力的土。3、相对密实度：是用于判断级配不同砂土的密实程度的指标，用天然孔隙比e与一种砂土e e在最松散和最密实状态下的孔隙比的相对大小来描述，即D二maxe emax min四、简述题1 答：地基中某一深度处的土体在上覆土体自重应力的作用下完成固结压

8、缩后处于一种 稳定状态，当地表修建建筑物后，结构物的重量通过基础传递到地基土体后产生一个额外的 应力，称之为地基土体的附加应力。该附加应力由土体颗粒和土体空隙中的水来共同承担， 其中土颗粒承担的部分称为有效附加应力，空隙水承担的则称为孔隙水压力。正是由于有效 附加应力的作用才导致土体的压缩变形，结果使土体孔隙体积减小，孔隙中多余的水被挤压 排除，孔隙水压力逐渐消散降低。因此土体固结的过程就是土体有效应力不断增大而孔隙水 压力不断消散的过程，只有区分出土体的自重应力、附加应力、有效应力和孔隙水压力，才 能真正把握住土体固结的本质。2 答：分层总和法计算地基沉降的步骤为：(1) 、按比例绘制地基土

9、层分布剖面图和基础剖面图；(2) 、计算地基土的自重应力，并将计算结果按比例绘制于基础中心线的左侧；(3) 、计算基础底面的接触压力；(4) 、对地基土体进行分层，每层厚度不大于0.4b，同时地下水面和不同土体的界面必 须是分层面；(5) 、计算基础底面的附加应力，并将计算结果按比例绘制于基础中心线的右侧；(6) 、确定地基土受压层深度。一般土体中以附加应力等于自重应力的0.2 倍处的深度 为计算深度，对于软土则为0.1 倍处深度为计算深度；(7) 、计算各土层的压缩量；(8) 、计算地基的最终压缩量：把地基受压层范围内各土层压缩量相加即可。3 答：液限含水率是指粘性土呈塑态与半固态之间的分界

10、含水率。测定方法为：(1)搓 条法：取8-10g试样，放在毛玻璃板上用手掌滚撮，当土条撮成直径为3mm时刚好产生裂缝 并开始段裂，则此时土条的含水率即为塑性含水率。(2)液、塑性联合测定仪：制备3 份不 同稠度的试样，试样的含水率分别接近液限、塑限和两者的中间状态，用 76g 质量的圆锥式 液限仪分别测定三个试样的圆锥下沉深度和相应的含水率，然后以含水率为横坐标，圆锥下 沉深度为纵坐标，将二者之间的关系绘制于双对数坐标纸上，并将三点连成一条直线，则圆 锥下沉量为 2mm 所对应的含水率即为塑限含水率。液限含水率是指粘性土呈液态与塑态之间的分界含水率。测试方法为：(1)锥式液限仪 法：如前所述，

11、得到含水率和圆锥下沉深度的关系曲线后，查得圆锥下沉深度为10mm时所 对应的含水率即为液限含水率。(2)碟式液限仪法：将制备好的试样铺于铜碟前半部分，用 调土刀刮成水平，试样厚度为10mm。用特制的开槽器将试样划成V型槽，以每秒两转的速 度转动摇柄，使铜碟反复起落，撞击底部。当击数为25次时，V型槽两边的试样合拢长度 刚好为 13mm 时，试样的含水率就是液限含水率。测定液、塑性含水率的意义：（1）粘性土的液、塑性含水率之间的范围越大，表明该土 能吸附结合水越多，土中粘粒含量高或矿物成分吸水能力强。（2）液、塑性含水率之间的差 值即塑性指数，是粘性土与粉土定名的标准。五、计算题1解：假设V=l

12、cm3，则由P =1.82,v得到 m=1.82g1分mm-m 小亠由 = w = s = 0.243 , mmssm = 1.46 g, s得到 m = 0.36gwv = 0.36cm3 w2分G =-s = m = 2.65v = 0.55由s v Pv，得到s 3分s wsv = 0.45v = v + v =1 svvv所以按照定义则有：0.45n=Pde=0.55= 0.824分0.45= 0.45, S& = 1.46, psat0.360.45x 100% = 80%=1.91,P=Psat-P= 0.916分8分N14402 解：基底压力：p =+Yd =+ 20x 1 =

13、740kpa1 分bxl1x 2基底附加应力：p0 = p d = 740 -16 x 1 = 724kpa 3分 基底中心点lm深处附加应力:6分=4 x f 怙柑x 724=4 x 0-1202 x 724=348a基底长边中心点下1m深处的附加应力:=2a p = 2 x f (1,1) x 724 = 2 x 0.1752 x 724 = 253.7kpaI09分3解：t = c tan c +c c -cc = 13 + 3 cos 2a2 2解之，得到:由题目条件可知：c + ct =t = 3 sin 2af 2a = 45。+ 2 = 33.69。1分a = 61.85。1分c

14、 = 673.5kpac = 191.6kpa2分2分34 解：eAa=qK = 100 x tg 2 45 一 a1I 2二 100 X tg 2 29 二 30.7KPa2分eBa上=e +y hK = 30.7 +16.5 x 3.5 x tg 2 29 = 48.4KPaAaa14分eBa下=(q +y h )K = (100 +16.5x3.5)tg2 30 = 52.58KPa1 1 a26分e = (q +丫 h +丫/ h )tg230 = (100 +16.5x3.5 + 9.25x3.5)ca1 12 2=(100 + 25.75 X 3.5) x 3 = 190.125 x 1 = 63.4 KPaP = 1 (20.7 + 48.4) x 3.5 +1 (52.58 + 63.4) x 3.5 a 2 23.5=(30.7 + 48.4 + 52.58 + 63.4) = 341.3KPa8分10 分