土力學(xué)題部分答案

1、76什么叫流砂現(xiàn)象，它的產(chǎn)生條件是什么？答:在一定的動(dòng)水壓力作用下， 坑底下的土就會(huì)形成流動(dòng)狀態(tài)， 隨地下水一起流動(dòng)涌進(jìn)坑內(nèi)， 發(fā)生這種現(xiàn)象稱(chēng)為流砂現(xiàn)象。條件是水在土中滲流所產(chǎn)生的動(dòng)水壓力對(duì)土體作用的結(jié)果。77畢肖普條分法和費(fèi)倫紐斯條方法計(jì)算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí)，引入的假定哪些相同？ 哪些不同？答： 相同： 滑面為圓弧面； 垂直條分;不同：條分法：所有土條的側(cè)面上無(wú)作用力；所有土條安全系數(shù)相同。 費(fèi)倫紐斯條分法假設(shè)不考慮土條兩側(cè)的條間作用力效應(yīng)，78地基承載力有哪幾種確定方法，在垂直均布荷載作用下地基失穩(wěn)有哪幾種形式？各 有何特點(diǎn)？答：1 、平板荷載試驗(yàn)：適用于各類(lèi)土、軟質(zhì)巖和風(fēng)化巖體。2、螺旋

2、板荷載試驗(yàn)：適用于軟土、一般粘性土、粉土及砂類(lèi)土。3、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)：適用于一般粘性土、粉土及砂類(lèi)土。4、動(dòng)力觸探：適用于粘性土、砂類(lèi)土和碎石類(lèi)土。5、靜力觸探：適用于軟土、粘性土、粉土、砂類(lèi)土及含少量碎石的土層。6、巖體直剪試驗(yàn)：適用于具有軟弱結(jié)構(gòu)面的巖體和軟質(zhì)巖。7、預(yù)鉆式旁壓試驗(yàn)：適用于確定粘性土、粉土、黃土、砂類(lèi)土、軟質(zhì)巖石及風(fēng)化巖 石。8、十字板剪切試驗(yàn)：適用于測(cè)定飽和軟粘性土的不排水抗剪強(qiáng)度及靈敏度等參數(shù)。9、應(yīng)力鏟試驗(yàn)：適用于確定軟塑 流塑狀飽和粘性土。10、扁板側(cè)脹試驗(yàn)：適用于軟土、一般飽和粘性土、 松散中密飽和砂類(lèi)土及粉土等。 失穩(wěn)：1）整體破壞；曲線(xiàn)開(kāi)始近直線(xiàn)，隨后沉降陡增，

3、沉降陡增，兩側(cè)土體隆起。2）局部剪切曲線(xiàn)開(kāi)始就是非線(xiàn)性，沒(méi)有明顯的驟降段。3）沖剪破壞；基礎(chǔ)幾乎垂直下切，兩側(cè)無(wú)土體隆起。79變形模量和壓縮模量有何關(guān)系和區(qū)別？并推導(dǎo)其關(guān)系式。答：80在飽和土的一維固結(jié)過(guò)程中，土的有效應(yīng)力和孔隙水壓力是如何變化的？答：81某路堤的斷面如下圖所示， 在路基下有一點(diǎn)N,請(qǐng)繪出N點(diǎn)在下列情況下的應(yīng)力路徑， N我的初始應(yīng)力狀態(tài)在圖中的 A嵐（只需繪出應(yīng)力路徑的示意圖， 不需具體數(shù)值），并說(shuō)明哪 種情況下地基的穩(wěn)定性更高？（a）路堤快速施工一次性填筑到頂，使N點(diǎn)達(dá)到破壞；（b）路堤分分四層填筑，每一層填筑完后，間歇一段時(shí)間，第四層填筑完后，N自達(dá)到破壞。q/ KfA%.

4、N答：b情況好。計(jì)算題1某土體試樣體積60 cm3,質(zhì)量114g,烘干后質(zhì)量為92g, 土粒相對(duì)密度ds =2.67 o確定 該土樣的濕密度、干密度、飽和密度、浮密度、含水量、孔隙比、孔隙率和飽和度。解：含2 一體積為100 cm3的原狀土試樣，濕土質(zhì)量 190g,干土質(zhì)量151g, 土粒相對(duì)密度2.70, 試確定該土的含水量、孔隙率、飽和度。解：(190-151) /151*100%=25.8%天然密度190/100=1.9g/cm3干密度151/100=1.51g/cm3孔隙比2.7*1/1.51-1=0.788孔隙率0.788/(1+0.788)*100%=44.1%飽和度0.258*2

5、.7/0.788=88.4%33某飽和土樣，土粒相對(duì)密度 2.73 ,天然密度1.82 g/m ,求土的飽和密度、孔隙比、 浮重度。4某無(wú)粘性土的篩分結(jié)果如表所示，試?yán)L級(jí)配曲線(xiàn)，定級(jí)配、定土名。粒徑/ mm20-220.50.5 0. 250. 250.0750. 075-0.050. 05粒組含量/%11. 318. 526.420. 119.64.15某地基為砂土，濕密度為1.80g/cm ：含水量21% 土粒相對(duì)密度2.66 ,最小干密度1.28 g/cm 3 ,最大干密度1.72 g/cm 3 ,判斷土的密實(shí)程度。6某地基土含水量19.5%, 土粒相對(duì)密度2.70, 土的干密度1.56

6、 g/cm 3,確定孔隙比、飽和度。又知該土的液限 28.9%、塑限14.7%、求液性指數(shù)、塑性指數(shù)，確定土名，判定土的 狀態(tài)。1-7已知甲、乙兩土樣物理性質(zhì)指標(biāo)如表所示:土樣Wl/%Wp / %w/%dsSr甲3220372. 721. 0已2316272.661. 0判斷下列結(jié)論的正誤。(1)甲比乙具有更多的粘粒；(2)甲比乙具有更大的密度；(3)甲比乙具有更大的干密度；(4)甲比乙具有更大的孔隙比。7某建筑場(chǎng)地，地表水平，各層土水平，基本情況如下：第一層為填土厚度為 1.7 m , 丫 =16 kN/m3,第二層為粉土厚度為 3m, 丫 =18 kN/ 第三層為粉質(zhì)粘土厚度為 2m, 丫

7、 =19 kN/ m3;第四層為粘土厚度為 4m, 丫 =18 kN/ m 3。試?yán)L自重應(yīng)力(r cz沿深度的分布。8某建筑場(chǎng)地的地質(zhì)剖面圖如圖2-29所示，試?yán)Lb cz沿深度的分布圖。9在地基表面作用有集中荷載，試計(jì)算地基中1、2、3、4、5點(diǎn)附加應(yīng)力(如下圖)。WO kNkNE10有一條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度為 4.0m,基底附加應(yīng)力為270 kPa ,試求基底中心、邊緣、 邊緣外 2mfe基中深度為 1e 2nl 3nv 4m 5nl 6nl 7nl 8nl 9nl 10 m 處的 z、x、txy的數(shù)值，并繪出b z在基底中心、邊緣處沿深度的分布和深度為5mb水平面的b z分布。11如例2-4

8、中荷載為三角形分布，p0=200kPa。試?yán)L出z在中心點(diǎn)、邊緣外 2m處沿 深度的分布。12如例2-5中荷載為梯形分布，Pmax=370kpa , Prnin=170kPa, b z將如何分布？13有一矩形基底，面積為 2mx 4m均布荷載p0=170kPa。試求基底中心點(diǎn)及兩個(gè)邊緣中 心點(diǎn)下z=4mb的附加應(yīng)力(T z。14己知某土樣的土粒相對(duì)西度 ds=2.70 , 重度丫 =19.9 kN /m ,含水量co =20% 取該土 樣進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，環(huán)刀高 he =2.0 cm；當(dāng)壓力為p1=100 kPa時(shí)測(cè)得穩(wěn)定壓縮量A Si =0.70 mm p1=200kPa時(shí)，A S =0.95mm

9、,試求 e。、ei、e2、a1- 2、Esi-2 ,并評(píng)價(jià)該士的壓縮性。15直徑為20m的大型儲(chǔ)油罐，修建在下圖所示的地基上，軟粉質(zhì)粘土的壓縮試驗(yàn)結(jié)果如下表，基底附加應(yīng)力 pc=120 kPa。試計(jì)算粉質(zhì)粘土層的變形。if.修上 *19E軟粉隨靶七X .1y=2O.5kN m硬粘二荷載/ kPa60100150200250孔隙比0.9040.8670. 8500.8320. 82016如圖所示，某柱基礎(chǔ)底面尺寸為 2.0mX 3.0m,基礎(chǔ)埋深d=l.0m ,上部荷載F=1000 kN, 地基為均質(zhì)粘土，重度丫 =18 kN/m3、壓縮模量Es=5.0 MPa地基承載力特征值120kPa,試分

10、 別用單向壓縮分層總和法與規(guī)范法計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降量（壓縮資料如下表）。17已知某建筑物基底壓力為 P=240kPa,該建筑物建在8n的粘土層上，附加應(yīng)力如圖 所示，粘土層上下均為透水砂層，粘土層的初始孔隙比eo= 0.888 ,壓縮系數(shù)a=0.46 MPa-1,滲透系數(shù)k =0.0018m/年。試確定：（1）粘土層的最終沉降量 （2）加荷一年后的地基變形量 （3）沉降100mmf需時(shí)間（4）固結(jié)度達(dá)80%時(shí)所需要的時(shí)間。160kPa密實(shí)砂層18某地基土樣進(jìn)行直剪試驗(yàn)，其結(jié)果是，在法向應(yīng)力為 100 kPa、200 kPa,、300 kPa、 400 kPa時(shí)，測(cè)得土的抗剪強(qiáng)度分別為 67kPa

11、、119kPa、161kPa、215kPa。試用作圖法求解土 的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、。值。若作用在土樣申某平面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為220 kPa和100kPa ,試問(wèn)且？是否會(huì)剪切破壞？若土樣中某平面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為180 kPa和130kPa ,該面是否會(huì)剪切破壞 ？19已知某地基土的內(nèi)摩擦角為35 ,粘聚力為60kPa ,已知最小主應(yīng)力為160kPa ,問(wèn)剪切破壞時(shí)的最大主應(yīng)力為多少？20某砂樣進(jìn)行直剪試驗(yàn)，當(dāng)b =300 kPa時(shí)，t f=200 kPa ,試求：(1)砂樣的內(nèi)摩擦 角(2)破壞時(shí)的最大最小主應(yīng)力(3)最大主應(yīng)力與剪切面所成的夾角。21 一組三個(gè)飽和粘性土試樣，進(jìn)

12、行三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)，其結(jié)果如下表，試用作 圖法求該土樣的總應(yīng)力和有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)Cc u、4 c u和c 、(f) O周?chē)鷫毫 3/ kPa剪切破壞時(shí)。i/ kPaur / kPa1002056320038511030057015022 一條形基礎(chǔ)，寬度b=3mi埋深d=2m,建于均質(zhì)粘性土地基上，地基上的重度Y = 19 kN /m 3,粘聚力c=12 kPa ,內(nèi)摩擦角e =15。試求(1) 臨塑荷載pcr和p 1 (2)分4別按普朗特和太沙基公式求極限承載力pu (3)當(dāng)?shù)叵滤簧仙交A(chǔ)底面時(shí)，極限荷載有無(wú)變化？23某擋土墻高4m墻背豎直光滑，墻后填土面水平，填土為干砂，丫 =

13、18kN/m3 , 4=36(T =38 。試計(jì)算作用在擋土墻上的靜止土壓力E0、主動(dòng)土壓力Ea及被動(dòng)土壓力Ep。24某擋土墻高8m墻后填土為兩層，其物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖所示，試用朗肯理論分別計(jì)算作用在墻背的主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的分布、大小及其作用點(diǎn)。25 某擋土墻高 4.5m,墻后填土為中密粗砂，丫 =18.48kN/m3, W = 10% （）= 36 , 8 =18 , 3 =15 ,墻背與豎直線(xiàn)的夾角a = -8，試計(jì)算該擋土墻主動(dòng)土壓力的大小、方向及作用點(diǎn)。26某擋土墻高7 m,墻背豎直光滑，墻后填土面水平，并作用連續(xù)均布荷載q=20 kPa ,填土組成、地下水位及土的性質(zhì)指標(biāo)如圖

14、所示，試求墻背總側(cè)壓力 側(cè)壓力分布圖。E及作用點(diǎn)的位置，并繪27某重力式擋土墻高基底摩擦系數(shù)科=0.5 ,作用在墻背上的主動(dòng)土壓力3砌體重度丫 k=22 kN/m ,Ea=51.6 kN /m，試計(jì)算該擋土墻的抗滑和抗傾覆穩(wěn)定性。28 一均質(zhì)土坡，坡高 5m坡度為1 ： 2 , 土的重度丫 = 18 kN/m 3時(shí)，粘聚力c=10 kPa , 內(nèi)摩擦角4 =15。，試用條分法計(jì)算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。29某地基土的天然重度丫 = 18.6 kN /m 3,內(nèi)摩擦角。=15 ,粘聚力c=8kPa,當(dāng)采用 坡度1 ： 1開(kāi)挖基坑時(shí)，試用圖5-31確定最大開(kāi)挖深度為多少 ？30已知某粘性土的液限為 4

15、8%塑限為25%飽和度為0.95 ,孔隙比為1.5，試計(jì)算塑限 指數(shù)、液性指數(shù)并確定粘性土的狀態(tài)。（8分）31某土樣粘聚力c=15kPa、內(nèi)摩擦角320 ,承受1 = 500kPa、3 = 150kPa的應(yīng)力,試用數(shù)解法和圖解法判斷該土樣是否達(dá)到極限平衡狀態(tài)？（8分）32 一擋土墻，其墻背直立光滑，填土面水平，填土面上作用有連續(xù)均布荷載q=20kPa,如圖所示，試計(jì)算作用在擋墻上的主動(dòng)土壓力Ea （大小、方向、作用點(diǎn)、分布圖）（12分）q 20 kPa33厚度為10m勺粘土層，上下層面均為排水砂層，已知粘土層孔隙比e0 = 0.9 ,壓縮系數(shù)a=0.25MPa-1 ,滲透系數(shù)k=6.0 x 10-8cm/s ,地表瞬時(shí)施加一無(wú)限分布均布荷載p=200kPa。（12 分）試求：（1）加載半年后地基的沉降；（2）粘土層達(dá)到80刷結(jié)度所需要的時(shí)間。34 一體積為100 cm3的原狀土試樣，濕土質(zhì)量190g,干土質(zhì)量151g, 土粒相密度2.70 , 試確定該土的含水量、孔隙率、飽和度。（8分）35某土樣粘聚力c=15kPa、內(nèi)摩擦角32 ,承受1 = 500kPa、 3