1、01級土力學期末試卷及標準答案，2003.121 .頻率曲線：粒組頻率曲線：以個顆粒組的平均粒徑為橫坐標對數比例尺，以各顆粒組的 土顆粒含量為縱坐標繪得。2 .塑性指數：液限和塑限之差的百分數 （去掉百分數）稱為塑限指數，用Ip表示，取整數， 即：Ip=wLWp塑性指數是表示處在可塑狀態的土的含水率變化的幅度。3 .流土 ：流土是指在滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒同時啟動而流失的現象。4 .超固結比：把土在歷史上曾經受到的最大有效應力稱為前期固結應力，以pc表示；而把前期固結應力與現有應力 po/之比稱為超固結比 OCR對天然土，OCR>1時，該土是超固結 土，當OCR= 1時，則為

2、正常固結土。5 .容許承載力：地基所能承受的最大的基底壓力稱為極限承載力，記為 fu .將F除以安全 系數fs后得到的值稱在地基容許承載力值fa,即fa=fu/fs6 .砂土液化：是指砂性土在循環荷載作用或者在動力荷載作用下，孔隙水應力增加有效應 力為零，從而導致其抗剪強度喪失的過程。二、簡答題（共36分）1. 其它條件相同情況下，超固結粘土的沉降一定小于正常固結粘土的沉降嗎？為什么？（10分）是的（2分）。因為和正常固結粘土相比，超固結粘土孔隙比比正常固結土小，如果現有有效 應力相同，則在某荷載增量作用下， 超固結土是沿再壓縮曲線壓縮，而正常固結土沿壓縮曲線壓縮。由于同一土質，再壓縮曲線肯定

3、比壓縮曲線緩，即再壓縮指數比壓縮指數小，因此，超固結粘土沉降比正常固結土小。（8分）2 .什么是有效應力原理？圖中， 地基土濕重度、飽和重度和浮重度分別為、和，水重度，M點的測壓管水柱高如圖所示。寫出M點總應力、孔隙水應力、有效應力、自重應力的計算式。（8分）答：由外荷在研究平面上引起的法向總應力為6 ,那么它必由該面上的孔隙力 u和顆粒間的接觸面共同分擔，即該面上的總法向力等于孔隙力和顆粒間所承擔的力之和，即6 =6 /+ u。（2 分）M點總應力：（1分）M點孔隙水應力：（1分）M點有效應力：（2分）M點自重應力：（2分）3 . 土坡發生滑動的滑動面有哪幾種形式？分別發生在何種情況？沒有滲

4、流的情況下的粘性土坡的穩定安全系數可以有哪幾種方法計算？ （10分）土坡發生滑動的滑動面有：圓弧、平面、復合滑動面（3分）。圓弧滑動通常發生在較均質的粘性土坡中；平面滑動通常發生在無粘性土坡中；復合滑動面發生在土坡土質很不均勻的土坡中。（4分）沒有滲流的情況下，粘性土坡的穩定安全系數計算方法有：0分析法、瑞典條分法、簡 化畢肖普法。（3分）4 .地基破壞的型式有哪幾種？未修正的太沙基極限承載力公式適用于哪種破壞型式的地基？利用太沙基極限承載力公式具體說明地下水位的位置對承載力是如何的影響？ （8分）答：有整體剪切破壞，局部剪切破壞和沖剪破壞.（3分）；未修正的太沙基極限承載力公式適用于整體剪切

5、破壞的條形基礎的地基。（2分）太沙基極限承載力公式。地下水位埋深較大時，式中第 1、2項中的丫均不受影響；若地下水位在基底處，則第 1項中的丫應用浮容重，承載力降低；若地下水位上升到地面處或以上時，則第1、2項中的丫均應用浮容重，承載力進一步降低；（3分）三、計算題（共52分）1 .某一取自地下的試樣，用環刀法測定其密度。環刀的體積為60cm3,環刀質量為50g,環刀加濕土質量為172.5g ,環刀加干土質量為152.0g，試計算該土樣的含水率、 天然密度、 干密度。（6分）解：m=172.5-50=122.5g;ms=152.0-50=102.0gV=60cm3g/cm3g/cm32 .某砂

6、土地基中間夾有一層厚 2m的正常固結粘土層。地下水位在地面以下 2m深處。砂土 層的飽和重度21kN/m3,濕重度19kN/m3。粘土層的天然孔隙比 1.0 ,飽和重度20kN/m3,壓 縮指數Cc=0.4 ,固結系數 Cv=2.0X10-4層cm/s。今在地面大面積堆載100kPa。（1）堆載施加瞬時，測壓管水頭高出地下水位多少米？ （2）粘土層壓縮穩定后，圖中 h等于多少米？ （3）試計算粘土層的最終壓縮量（不必分層）。（4）堆載施加30天后，粘土層壓縮量為多少？（假定土層平均固結度可用確定）（12分）解：（1）對飽和土， B= 1加載瞬時，kPam（2）壓縮穩定后，超孔隙水應力完全消散

7、h=0kPakPakPam（4）St=U*S=0.29*15=4.35cm3.對一完全飽和的正常固結土試樣，為了模擬其原位受力狀態，先在周圍壓力（tc=100KP a作用下固結，然后再在 A b 3= 0的情況下進行不排水剪試驗。若該土的固結不排水強度指標（f）cu=20o ,破壞時的大主應力 uf=50kPa，試求：（1 ）該試樣的不排水強度 及3; （3）破壞時的孔隙水應力系數A 解：（1） b 3f =（TC =100kPa;ccu=0kPa故 Cu=（r 1 -（r3）/2=（416 -100）/2=150 kPa（2）、1=（rl -uf=416-50=366 kPa;、（2分）（4

8、）、正常固結土，Ccu=0;卜=49.4°4.墻背直立的光滑擋土墻，墻高為（T1應為多大？，同時測出破壞時的孔隙水應力Cu; （ 2 ）破壞時試樣中的有效主應力（j/ 1f； （4）有效應力強度指標c', F o （14分）（2分）J 3=（t3 -uf=100-50=50 kPa （2 分）5m,試求作用在墻背上總的主動土壓力大小， 分）解：對第一層土，Cz =0（2分）10m,兩層填土的性質指標如下圖所示，上層粘土厚度并繪出壓力分布圖（不必求土壓力作用點）（12B點以上的主動土壓力:(2分) kPa=215.25 kN/m(2分)pa1=r1H1; ka12c =20 x

9、 3.43 xtg232.5-2X 10Xtg32 .5=15.1 kPa (2 分)B 點交界面下：pa2=r1H1; ka2 - 2c2 =20 x 3.43 x tg230-0=22.87 kPa (2 分)C點:pa3= (，H1' + r2H2) ka2 2c2 = (20X3.43 + 18X5) Xtg230 -0=52.87Pa=0.5X 3.43 X 15.1 +0.5 X5X ( 22.87+52.87 )00級土力學試卷及標準答案（土木、交通類）2002.12一、名詞解釋（每題3分）1 .最優含水率：對于一種土，分別在不同的含水率下，用同一擊數將他們分層擊實， 測

10、定含水率和密度然后計算出干密度，以含水率為橫坐標，以干密度為縱坐標，得到的壓實曲線中，干密度的隨著含水率的增加先增大后減小.在干密度最大時候相應的含水率稱為最優含水率.2 .管涌：管涌是滲透變形的一種形式.指在滲流作用下土體中的細土粒在粗土顆粒形成的 空隙中發生移動并被帶出的現象.3 .前期固結應力：土在歷史上曾受到的最大有效應力稱為前期固結應力4 .被動土壓力：當擋土墻向沿著填土方向轉動或移動時，隨著位移的增加墻后受到擠壓而作用在墻上的土壓力稱為引起土壓力增加，當墻后填土達到極限平衡狀態時增加到最大值, 被動土壓力。5 .粘土的殘余強度：粘性土在剪應力作用下，隨著位移增大，超固結土是剪應力首

11、先逐漸 增大，而后回降低，并維持不變；而正常固結土則隨位移增大，剪應力逐漸增大，并維持不變,這一不變的數值即為土的殘余強度。是非題（每題11關。2分）大小只與計（X） 飽算點深度有關而與基礎尺w=100%）3.固結度是化。（x）量(X個反映土體固結特性的指標,決定于土的性質和土層幾何尺寸，不隨時間變4.飽和土的固結主要是由于孔隙水的滲透排出,因此當固結完成時，孔隙水應力全部消散為 了。X） 5 大。6 大。擊實功臺匕 目匕（擊數）土 的(X)縮 量（X）優含水(V)(X)7 .當地下水位由地面以下某一深度上升到地面時地基承載力降低了。8 .根據達西定律，滲透系數愈高的土，需要愈大的水頭梯度才能

12、獲得相同的滲流速度。而飽和的強超固結土9 .三軸剪切的CU式驗中，飽和的正常固結土將產生正的孔隙水應力,臺匕 目匕10 . 不固結不排水剪試驗得出的 值為零（飽和粘土）。（，）三、填空題（每題3分）1 . 土的結構一般有單粒結構_、蜂窩狀結構和絮狀結構等三種，其中絮狀 結構結構是以面邊接觸為主的。2 .常水頭滲透試驗適用于 _透水性強的無粘性土 土，變水頭試驗適用于 透水性差的粘 性土 。3 .在計算矩形基底受豎直三角形分布荷載作用時，角點下的豎向附加應力時，應作用兩點，一是計算點落在 一角點的一點垂線上，二是B始終指寬度 方向基底的長度。4 .分析土坡穩定的瑞典條分法與畢肖甫法其共同點是假設

13、滑動面是圓弧面_、假定滑動體為剛體，不同點是瑞典條分法不考慮條間力。5 .地基的破壞一般有整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖剪破壞_等三種型式，而其中整體剪切破壞破壞過程將出現三個變形階段。四、問答及簡述題（共30分）1 .為什么說在一般情況下，土的自重應力不會引起土的壓縮變形（或沉降），而當地下水位下降時，又會使土產生下沉呢？（10分）一般情況下，地基是經過了若干萬年的沉積，在自重應力作用下已經壓縮穩定了。自重應力已經轉變為有效應力了，這種情況下，自重應力不會引起土體壓縮。但如土體是新近沉積，自重應力還未完全轉變未有效應力，則自重應力將產生壓縮。（5分）當地下水位下降時， 部分土層從水下變為水上

14、， 該土層原來受到浮托力作用， 現該浮托力因 水位下降而消失，相當于在該土層施加了一個向下的體積力，其大小等于浮托力。 該力必然引起土體壓縮。（5分）2 .簡述用分層總和法求基礎沉降的方法步驟。（10分）1 根據作用在基礎上的荷載的性質，計算基底壓力和分布（2分）2 將地基分層.（1分）3 計算地基中土的自重應力分布（1分）4 計算地基中垂向附加應力分布（1分）5 按算術平均求各分層平均自重應力和平均附加應力（1分）6 求第I層的壓縮量，（2分）7 將各個分層的壓縮量累加，得到地基的總的沉降量.（2分）3. 土的粒徑分布曲線和粒組頻率曲線如何測得，有何用途？對級配不連續的土，這兩個曲線各有什么

15、特征？ （ 10分）1 . 土的粒徑分布曲線：以土顆粒粒徑為橫坐標（對數比例尺）小于某粒徑的土質量占試樣的總質量的百分數為縱坐標繪制的曲線。（2分）根據土的粒徑分布曲線可以求得土中各粒組的含量，用于評估土的分類和大致評估的工程性質.某些特征粒徑，用于建筑材料的選擇和評價土級配的好壞。（3分）2 .粒組頻率曲線：以個顆粒組的平均粒徑為橫坐標對數比例尺，以各顆粒組的土顆粒含量為縱坐標繪得。（2分）土的粒徑分配曲線不僅可以確定粒組的相對含量，還可以根據曲線的坡度判斷土的級配的好壞.（3分）五、計算題（共30分）1 .某一取自地下水位下的飽和試樣，用環刀法測定其容重。環刀的體積為50cm3,環刀重為8

16、0g,環刀加土重為172.5g ,該土的土粒比重為2.7,試計算該土樣的天然容重、飽和容 重、干容重及孔隙比。（10分）50 cm3=92.5/50=1.85（3分）=18.13k（2分）解：m=72. 5 8 0 = 9 2. 5; v =飽 和 土： p= p =3r = r =1.85X9.83因為：；=1.0=2.7/（1 + 1）=1.35 g/cm3; （4 分）rd = 1.35 X 9.8 = 13.23kN/m3（1 分）b c =140K2 .對一完全飽和的正常固結土試樣，為了模擬其原位受力狀態，先在周圍壓力P a作用下固結，然后再在A b 3= 0的情況下進行不排水剪試驗

17、，測得其破壞時的d 1=260,同時測出破壞時的孔隙水應力Uf=110KPa,試求：（1）該試樣的不排水強度 Cu;（2）破壞時試樣中的有效主應力1及3; （3）破壞時的孔隙水應力系數Af; （4）試樣的固結不排水抗剪強度指標Cc u、（）cu和有效應力強度指標 c',曠。（10分）解：1.（t3=（tc =140kPa；（r 1= 260kPa;故 Cu=（ 1 - 3）/2=（260 -140）/2=60 kPa（2分）2、J 1=（rl-uf=260-110=150 kPa; <r z 3= 3-uf=140-110=30 kPa （2 分）3 、（2 分）4、正常固結土，

18、Ccu=0; C / =0（f）cu=17.5o（2 分）4 / =41.8°（2 分）3.墻背直立的光滑擋土墻，墻高為 10m,兩層填土的厚度與性質指標如下圖所示，試求作用在墻背上總的主動土壓力，并繪出壓力分布圖（10分）解：ka1=tg2（45- ? 1/2） =tg2（45-15） =tg230（1 分）ka2=tg2（45- ? 2/2） =tg2（45-17） = tg228（1 分）因C2>0,需判定下層土是否出現拉應力區 下層土無拉應力區B點交界面上：pa1=r1H1 ka1=16X 3X tg230=16 kPa （2 分）kPa （2 分）B 點交界面下：pa

19、2=r1H1 ka2 2c2 =16X3Xtg228 -2X 8X tg28=5.1C點：pa3= （r1H1+r2H2） ka2- 2c2（2 分）= （16X3+20X7） Xtg228 - 2X 8X tg28=44.6kPaPa=0.5X3X 16+0.5 X7X （ 5.1+44.6 ）=197.95 kN/m（2 分）點這里復制本頁地址發送給您QQ/MSNh的好友相關文章? 土力學期末試卷及標準答案（河海大學01級,99級土力學試卷及標準答案2001.12 一、名詞解釋（每題3分共18分）1 . 塑限：粘性土從可塑狀態轉變為半固體狀態的界限含水率，也就是可塑狀態的下限含水率。2 .

20、不均勻系數：定義為Cu= d60/ d10, d10 , d60分別為粒徑分布曲線上小于某粒徑土的土顆粒含量分別為10%和60%。3 .有效應力原理：由外荷在研究平面上引起的法向總應力為*那么它必由該面上的孔隙力u和顆粒間的接觸面共同分擔，即該面上的總法向力等于孔隙力和顆粒間所承擔的力之 和，即 a = a 7 + Uo4 .被動土壓力：當擋土墻向沿著填土方向轉動或移動時，隨著位移的增加墻后受到擠壓而引起土壓力增加，當墻后填土達到極限平衡狀態時增加到最大值，作用在墻上的土壓力稱為被動土壓力。5 .代替法：代替法就是在土坡穩定分析重用浸潤線以下，坡外水位以上所包圍的同體積的 水重對滑動圓心的力矩

21、來代替滲流力對圓心的滑動力矩。6 .容許承載力：地基所能承受的最大的基底壓力稱為極限承載力，記為fu .將f除以安全系數fs后得到的值稱為地基容許承載力值fa,即fa =fu/fs 二、問答題（共35分）1.何謂正常固結粘土和超固結粘土，兩者的壓縮特性和強度特性有何區別？（12分）答：把土在歷史上曾經受到的最大有效應力稱為前期固結應力，以 pc表示；而把前期固結(3結(3度應力與現有應力 po/之比稱為超固結比 OCR對天然土，OCR耐，該土是超固結； 分）當 OCR =1 時， 則 為 正 常 固土。（3分）壓縮特性區別：當壓力增量相同時，正常固結土壓縮量比超固結土大。分）強度特性區別：超固

22、結土較正常固結土強高。（3分）2 .簡述影響土壓實性的因素？ （8分）答：土壓實性的影響因素主要有含水率、擊實功能、土的種類和級配以及粗粒含量等。（1分）對粘性土，含水率的影響主要表現為當含水率較低時，相同擊實功能下所獲得的干密度較低，隨著含水率的增大， 所得到的干密度會逐漸提高；當達到某含水率時，對應擊實功能下會得到最大干密度，對應含水率稱為最優含水率；隨著含水率的提高，最大干密度反而會減小。（2分） 擊實功能的影響表現為：擊實功能越大，所得到的土體干密度也大；最優含水率隨擊實功能的增大而減小。（2分）土類和級配的影響表現在：粘性土通常較無粘性土壓縮性大；粘粒含量大，壓縮性大；級配良好，易于

23、壓密，干密度大； （2分）粗粒含量對壓實性有影響，大于5mm粒徑的粗粒含量大于 25%-30%時，需對輕型擊實試驗的結果進行修正。（1分）3 .試比較朗肯士壓力理論與庫倫士壓力理論的異同點與優缺點。（8分）答：相同點：都要求擋土墻的移動是以使墻后填土的剪力達到抗剪強度（極限狀態下）土壓力.都利用莫爾庫侖強度理論；（1分）不同點：朗墾理論是根據土體中各點處于平衡狀態的應力條件直接求墻背上各點的土壓力.要求墻背光滑，填土表面水平，計算結果偏大.而庫侖理論是根據墻背與滑動面間的楔塊型處于極限平衡狀態的靜力平衡條件求總土壓力.墻背可以傾斜，粗糙填土表面可傾斜，計算結果主動壓力滿足要求，而被動壓力誤差較

24、大. 朗肯理論是考慮墻后填土每點破壞，達極限狀態；庫侖理論則考慮滑動土體的剛體的極限平衡；（3分）朗肯士壓力理論優點：公式簡單，易用；缺點：對墻壁傾斜、墻后填土面傾斜情況不適用；（2分）庫倫士壓力理論優點：對墻壁傾斜、墻后填土面傾斜情況適用；缺點：不便考慮粘性土的情況；（2分）4 .地基破壞形式有哪幾種？各自會發生在何種土類地基？ （7分）答：有整體剪切破壞，局部剪切破壞和沖剪破壞。（3分）地基破壞形式主要與地基土的性質尤其是壓實性有關，一般而言，對于堅實或密實的土具有較低的壓縮性，通常呈現整體剪切破壞.對于軟弱黏土或松沙地基具有中高壓縮性，常常呈現局部剪切破壞或沖剪破壞。（4分）三、計算題（

25、共47分）1.某砂土地基中夾有一層正常固結的粘土層，如圖。粘土孔隙比e0=1.0 ,壓縮指數Cc=0.36。問：（1）今在地面大面積堆載 q=100kN/m2,粘土層會產生多大的壓縮 ？（計算不需分層）； 若粘土的固結系數 Cv=3*10-3cm2/s ,則達到80%固結度時粘土層壓縮量多少？需多少天？（U=80%寸 Tv=0.64 ）（2）壓縮完成后，若地下水位下降2m,粘土層是否會產生新的壓縮量？若會，壓縮量為多少？（水位下降后的砂土容重丫 =20kN/m3 . （15分）解：1（1）（rs1=20*1+（21 -9.8） X 2=42.4（rs2=42.4+（2 1-9.8） X 2=6

26、2.8粘土層平均自重應力：(ts1+(ts2)/2=52.6(2分)s = H lg(p0+ Ap)/ p0/(1+e0)=200 X 0.36 X lg(52.6+100)/52.6 /(1 + 1.0)=16.7cm(3分)U=80%時st=u x s=0.8 x 16.7=13.4cm(2分)Tv=0.64t=所以TvH2/CV=0.64X (200/2)2/0.003=2.13 X 106 S(3分)(2) 地下水位下降到 2 米以后，會產生新的壓縮 量：(2分)bsV = 52.6+100=152.6= p0 / kPa = 152.6+9.8 X 2= 172.2 kpa e0&#

27、39; =e0-cclg(p0+p)/ p0=0.833所以 s' = H lg(p0 / +A p)/ ( cmAp+p0)/(1+e0 /)=200*lg172.2/152.6/(1+0.833)(3分)=5.732 .設地基某點的大主應力為5 5 0 kP a ,小主應力為3 0 0 kPa,孔隙水應力為10 0 k P a。土的有效凝聚力為c'=2 0 kP a ,有效摩擦角6=24 °判斷該點是否達到破壞狀態。（7分）解： bV =（H -u=50-100=450kpa（T 3/ =(r3-u=300-100=200kpa(2分)令(r1f' = o-1z =45