土力學(xué)遠(yuǎn)程教育之二試題及答案

1、 土 質(zhì) 學(xué) 與 土 力學(xué) 試 題（ a卷 ）滿分： 100 分一、選擇題（每題3 分，計(jì) 24 分）1 某土樣進(jìn)行直剪試驗(yàn)，在法向應(yīng)力為100 kpa ， 200 kpa ，300 kpa，400 kpa時(shí)，測(cè)得抗剪強(qiáng)度f(wàn)分別為 52 kpa，83 kpa，115 kpa ，145 kpa， 若在土中的某一平面上作用的法向應(yīng)力為 260 kpa ， 剪應(yīng)力為92kpa，該平面是否會(huì)剪切破壞？（）（a）破壞（b）不破壞（c）處于極限平衡狀態(tài)2計(jì)算自重應(yīng)力時(shí)，對(duì)地下水位以下的土層采用( )。(a) 濕重度 (b)有效重度 (c)飽和重度 (d)天然重度3 前期固結(jié)壓力小于現(xiàn)有覆蓋土層自重應(yīng)力的土

2、稱為( )。(a) 欠固結(jié)； (b)次固結(jié) (c)正常固結(jié) (d)超固結(jié)。4 下列說(shuō)法正確的是（）（a）土的滲透系數(shù)越大，土的透水性和土中的水力梯度并不一定也越大（b）任何一種土只要滲透坡降足夠大就可能發(fā)生流土和管涌（c）土中一點(diǎn)滲透力大小取決于該點(diǎn)孔隙水總水頭的大?。╠）地基中產(chǎn)生滲透破壞的主要原因是因?yàn)橥亮Ｊ軡B流力作用引起的。5 地下室外墻所受的土壓力可視為（）（a）主動(dòng)土壓力（b）被動(dòng)土壓力（ c）靜止土壓力（ d）靜止水壓力6下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）（a）土的自重應(yīng)力一般不會(huì)引起地基變形（b）地基中的附加應(yīng)力會(huì)引起地基變形（c）飽和土中的總應(yīng)力等于有效應(yīng)力與孔隙水壓力之和（d）孔隙水壓

3、力會(huì)使土體產(chǎn)生體積變形7當(dāng)雙層地基上硬下軟時(shí)（）（a）產(chǎn)生應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象（b）產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象（c）附加應(yīng)力不隨深度變化（d）附加應(yīng)力分布與雙層地基無(wú)關(guān)8下列說(shuō)法正確的是（）（a）土的抗剪強(qiáng)度是常數(shù)（b）土的抗剪強(qiáng)度與金屬的抗剪強(qiáng)度意義相同（c）砂土的抗剪強(qiáng)度僅由內(nèi)摩擦力組成（d）粘性土的抗剪強(qiáng)度僅由內(nèi)摩擦力組成二、闡述題（每題6 分，計(jì) 36 分）1 簡(jiǎn)述土的有效應(yīng)力原理。2 比較直接剪試驗(yàn)與三軸試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)。3 闡述太沙基的極限荷載理論？4 土坡失穩(wěn)的原因有哪些？5 何謂主動(dòng)土壓力、靜止土壓力和被動(dòng)土壓力？三者之間有何關(guān)系？6 什么是土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)？測(cè)定抗剪強(qiáng)度指標(biāo)有何工程意義？三、計(jì)算題

4、（前兩題每題各15 分，第 3 題 10 分，計(jì) 40 分）1 有一矩形均布荷載p0=250kpa，受荷面積為2.0m 6.0m 的矩形面積，分別求角點(diǎn)下深度為 0m、2m 處的附加應(yīng)力值以及中心點(diǎn)下深度為0m、2m 處的附加應(yīng)力值。2. 某擋土墻高度10 m，墻背垂直、光滑，墻后填土面水平，填土上作用均布荷載q=20 kpa，墻后填土分兩層：上層為中砂，重度1=18.5 kn/m3，內(nèi)摩擦角1=30，層厚h1=3.0m；下層為粗砂，重度2=19.0kn/m3，內(nèi)摩擦角2=35，地下水位在離墻頂6.0 m 位置，水下粗砂的飽和重度為sat=20.0kn/m3。計(jì)算作用在此擋土墻上的總主動(dòng)土壓力

5、和水壓力。3. 粘性土地基上條形基礎(chǔ)的寬度mmb5.1,2埋深，地下水位在基礎(chǔ)底面處。地基土的比 重80.070.070.2rsseg，水位以上飽和度，孔隙比， 土 的 抗 剪 強(qiáng) 度 指 標(biāo)2010，kpac，求地基的承載力crppp,3/14/1。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)試題（a 卷）參 考 答 案一、選擇題1 （ b）2. （b）3. （ a）4. （a）5. （c）6. （d ）7. （a）8. （c）二、闡述題1. 答 飽和土體的總應(yīng)力由兩部分構(gòu)成，即作用在土顆粒骨架上的有效應(yīng)力和土孔隙中的孔隙水壓力 u, 即u2. 答直剪試驗(yàn)：優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便缺點(diǎn)：剪切破壞面不是最薄弱面；剪切面上應(yīng)

6、力分布不均勻，邊緣處出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象；剪切過(guò)程中土樣剪切面積小，但計(jì)算抗剪強(qiáng)度按原面積計(jì)算，影響計(jì)算精確度；不能?chē)?yán)格控制排水條件，無(wú)法測(cè)定孔隙水壓力，尤其對(duì)飽和粘性土不理想。三軸試驗(yàn)：優(yōu)點(diǎn)： 能?chē)?yán)格控制排水條件及測(cè)定孔隙水壓力；破壞面為最弱面；可測(cè)定土的其它力學(xué)性質(zhì)。結(jié)果比較可靠，適合于一般工程實(shí)際需要。缺點(diǎn)：試件中主應(yīng)力1= 3，而實(shí)際上土的受力狀態(tài)并非都是軸對(duì)稱的。3.答太沙基極限荷載理論基本假設(shè)： 假設(shè)基底與土之間的摩擦力阻止了在基底處剪切位移發(fā)生，因此直接在基底以下的土不發(fā)生破壞面處于彈性平衡狀態(tài)，破壞時(shí)，它象“彈性核”隨基礎(chǔ)一起向下移動(dòng)。太沙基認(rèn)為淺基礎(chǔ)的地基極限承載力可近似假設(shè)為以

7、下三種情況計(jì)算結(jié)果總和：（1）土是無(wú)質(zhì)量的，有粘聚力和內(nèi)摩擦角，沒(méi)有超載；（2）土是沒(méi)有質(zhì)量的，無(wú)粘聚力有內(nèi)摩擦角，有超 載 ； （ 3） 土 是 有 質(zhì) 量 的 ， 沒(méi) 有 粘 聚 力 ， 但 有 內(nèi) 摩 擦 角 ， 沒(méi) 有 超 載 。 表 達(dá) 式 ：bnqncnpqcu21，nc，nq，n為承載力因數(shù)。4.答土坡失穩(wěn)一般有以下幾種原因：a)土坡作用力發(fā)生變化。例如： 由于在坡頂堆放材料或建筑物使坡頂受荷，或由于打樁、車(chē)輛行使、爆破、地震等引起的振動(dòng)改變了原來(lái)的平衡狀態(tài)。b)土抗剪強(qiáng)度降低。例如：土中含水量或孔隙水壓力的增加。c)靜水壓力的作用。例如： 雨水或地面水滲入土坡中的豎向裂縫，對(duì)土

8、坡產(chǎn)生側(cè)向壓力，從而促使土坡的滑動(dòng)。d)地下水在土壩或基坑等邊坡中滲流所引起的滲流力是邊坡失穩(wěn)的重要因素。5.答靜止土壓力 :當(dāng)擋土墻靜止不動(dòng)時(shí),墻面土體由于墻的側(cè)限作用而處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)作用在墻背上的土壓力稱為靜止土壓力. 主動(dòng)土壓力 :當(dāng)擋土墻在墻后土壓力作用下向前移動(dòng),墻后土體隨之向前移動(dòng),當(dāng)達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí),作用在墻背上的土壓力表現(xiàn)為墻后土體的主動(dòng)推力,將之稱為主動(dòng)土壓力。被動(dòng)土壓力:當(dāng)擋土墻在外力作用下向后移動(dòng)推向填土?xí)r,填土受到擠壓,被動(dòng)作用在墻背上的土壓力增大,達(dá)到平衡時(shí)的土體被動(dòng)地作用在墻上的壓力稱為被動(dòng)土壓力。在數(shù)量上三者有如下關(guān)系:paeee06. 答 （1）土的抗剪強(qiáng)

9、度指標(biāo)為土的內(nèi)聚力c，土的內(nèi)摩擦角（2）土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)可用來(lái)計(jì)算地基承載力、評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性以及計(jì)算擋土墻土壓力等，它是土的重要力學(xué)性能指標(biāo)。三、計(jì)算題1.答 125kpa ，8.4kpa ，250kpa ，131.4kpa2.答 將地面的均布荷載換算成填土的當(dāng)量土層厚度mqh08.15 .18/201h 第一層土土壓力強(qiáng)度土層頂kpakhaa67.623045(tan202111）土層底kpakhhaa17.2523045(tan)2035.18()(21112）第二層土土壓力強(qiáng)度土層頂kpakhhaa45.2023545(tan)2035.18()(22112）地下水位面處主動(dòng)土壓力kpa

10、khhhaa9 .3523045(tan)3192035.18()(2222113）墻底處主動(dòng)土壓力kpakhaaa7.4623545(tan109 .3522334）墻底處誰(shuí)壓力kpahw404103總土壓力mknea/49.2974)7.469.35(2/13)9.3545.20(2/13)17.2567.6(2/1總水壓力1/2 404=80 kn/m 3. 答 kpapkpapkpapcr98.15546.15246.1423/14/1土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)試題（b 卷）滿分： 100 分一、選擇題（每題3 分，計(jì) 24 分）1土的強(qiáng)度指（）（a）抗剪強(qiáng)度（b）抗壓強(qiáng)度（c）抗拉強(qiáng)度（ d）抗

11、彎強(qiáng)度2到目前為止，淺基礎(chǔ)的地基承載力的計(jì)算理論僅限于按（）推導(dǎo)出來(lái)（a）整體剪切破壞（b）局部剪切破壞（ c）沖切破壞3無(wú)粘性土坡的穩(wěn)定性應(yīng)（）(a)與坡高有關(guān)，與坡角無(wú)關(guān)(b)與坡角有關(guān)，與坡高無(wú)關(guān)(c)與坡高和坡角都無(wú)關(guān)(d)與坡高和坡角都有關(guān)4成層土水平方向的平均滲透系數(shù)（）垂直方向的平均滲透系數(shù)。（a）等于（ b）大于（c）小于5提高擋土墻后填土質(zhì)量，使土的抗剪強(qiáng)度增大，將使作用于墻背的（） 。（a）主動(dòng)土壓力減?。╞）主動(dòng)土壓力增大（c）被動(dòng)土壓力減小（d）被動(dòng)土壓力不變6只有 ( )才能引起地基的附加應(yīng)力和變形。(a) 基底壓力； (b)基底附加壓力； (c)有效應(yīng)力； (d)有

12、效自重應(yīng)力7地基中附加應(yīng)力x的影響范圍（） 。（a）在基礎(chǔ)的邊緣（b）在基礎(chǔ)兩側(cè)（c）較深（ d）較淺8粘性土的內(nèi)摩擦角=20，c=10 kpa， 當(dāng)土中某點(diǎn)的最大主應(yīng)力1=400 kpa 時(shí)，該點(diǎn)發(fā)生破壞時(shí)的最小主應(yīng)力3為（）（a） 294 kpa （b）266 kpa （c） 210 kpa （d）182 kpa 二、闡述題（每題6 分，計(jì) 36 分）1 用達(dá)西定律計(jì)算出的滲流速度是否是土中的真實(shí)滲流速度，它們?cè)谖锢砀拍钌嫌惺裁磪^(qū)別？2 十字板剪切試驗(yàn)測(cè)得的抗剪強(qiáng)度相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室用什么方法測(cè)得的抗剪強(qiáng)度？有何優(yōu)點(diǎn)？3 何謂地基承載力？地基破壞的形勢(shì)有哪幾種？4 土坡穩(wěn)定分析圓弧法的安全系數(shù)的

13、含義是什么？用條分法分析土坡穩(wěn)定時(shí)，最危險(xiǎn)滑動(dòng)面如何確定？5 試述分層總和法的假定條件。6 通常用哪一種試驗(yàn)方法測(cè)定土的有效強(qiáng)度指標(biāo)c 、?用固結(jié)排水剪測(cè)得的cd、d，與c 、是否一致？三、計(jì)算題（前兩題每題各15 分，第 3 題 10，計(jì) 40 分）1 某飽和黏土層的厚度為10 m，在大面積（ 20 m20 m）荷載p0=120 kpa 作用下，土層的初始孔隙比e=1.0，壓縮系數(shù)=0.3 mpa-1， 滲透系數(shù)k=18 mm/y 。按黏土層在單面和雙面排水條件下分別求：（1）加荷載一年時(shí)的沉降量（2）沉降量達(dá) 140 mm 所需時(shí)間2 室內(nèi)常水頭滲透試驗(yàn)中，土樣長(zhǎng)12cm，截面積 a=6c

14、m2，進(jìn)水端水位cmh601，出水端水位cmh152， 試驗(yàn)中測(cè)得2min 流經(jīng)土樣的水量q=200cm3， 試求土樣的滲透系數(shù)。3 一矩形基礎(chǔ)，長(zhǎng)10 m，寬 6 m，作用均布荷載p0=100 kpa。求基礎(chǔ)中心下1，3，5 m 處的附加應(yīng)力。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)試題（b 卷）參 考 答 案一、選擇題1 （ a）2. （a）3. （b）4. （b）5. （a）6. （b）7. （d ）8. （d ）二、闡述題1. 答 不是。達(dá)西定律計(jì)算出的滲流速度是單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)一單位土截面的水量。其中的截面面積包括土粒骨架的面積和孔隙面積；而真實(shí)的過(guò)水面積小于計(jì)算面積。所以實(shí)際流速一般大于計(jì)算流速。2. 答（

15、1） 十字板剪切試驗(yàn)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)土的抗剪強(qiáng)度，屬于不排水剪切試驗(yàn)條件，結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果接近。（2）適用于飽和軟粘土，特別適合于難于取樣或試樣在自重下不能保持原形狀的軟粘土，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，試驗(yàn)對(duì)土的結(jié)構(gòu)擾動(dòng)性小等優(yōu)點(diǎn)。3. 答（1）地基承載力是指在保證強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性能滿足設(shè)計(jì)要求的條件下，地基土承受荷載的能力。（2）地基破壞形式：地基整體剪切破壞；地基局部剪切破壞；地基沖切破壞。4. 答（1）土坡的安全系數(shù)可以定義為滑動(dòng)面上抗滑力矩與滑動(dòng)力矩之比，即mmkf（或抗滑力 tf與滑動(dòng)力t 之比ttkf） ， 或?qū)嵱械目辜魪?qiáng)度f(wàn)與土坡中最危險(xiǎn)滑動(dòng)面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力的比值fk。

16、（2）最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的確定是選擇若干滑弧圓心，分別計(jì)算相應(yīng)的穩(wěn)定安全系數(shù)，與最小安全系數(shù)相應(yīng)的圓弧即為最危險(xiǎn)滑弧。5. 答分層總和法的假定條件：（3）基底附加壓力是作用在地表的局部柔性荷載；（4）只計(jì)算豎向附加應(yīng)力z 作用使土層壓縮變形導(dǎo)致地基沉降，而剪應(yīng)力忽略不計(jì)；土層壓縮時(shí)不發(fā)生側(cè)向變形。6. 答 （1）通常用固結(jié)不排水方法測(cè)c 、 。（2）cd、d，與c 、很接近，由于固結(jié)排水時(shí)間長(zhǎng)，故通常用c 、代替cd、d。但二者試驗(yàn)條件有差別，固結(jié)不排水試驗(yàn)在剪切過(guò)程中不排水，試樣體積不變， 而固結(jié)排水試驗(yàn)在剪切過(guò)程中排水，體積一般要變化，通常cd、d略大于c 、 。三、計(jì)算題1. 答（1）在大面積荷載下粘土層中附加應(yīng)力沿深度均勻分布，即 p=p0=120 kpa 粘土層最終沉降量mmphehepss180101012011103134豎向固結(jié)系數(shù)ymekcwv/121