土力學(xué)遠(yuǎn)程教育之二試題及答案x

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lOOkPa, 200 kPa, 300 kPa , 400 kPa時(shí)，測(cè)得抗剪強(qiáng)度t f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釆用（）（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)力的土稱為（）。（A）欠固結(jié)

2、;(B)次固結(jié)（C） 正常固結(jié)（D） 超固結(jié)。4. 下列說法正確的是（）（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)孔隙水總水頭的大小（D ） 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 ） 孔隙水壓力會(huì)使土體

3、產(chǎn)生體積變形7. 當(dāng)雙層地基上硬下軟時(shí)（）（B）產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象（D）附加應(yīng)力分布與雙層地基無關(guān)（A）產(chǎn)生應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象（C）附加應(yīng)力不隨深度變化8.下列說法正確的是（）(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）土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)試題(A卷)1簡述土的有效應(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)

4、有何工程意義？三、計(jì)算題（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p =250kPa ,受荷面積為X的矩形面積，分別求角點(diǎn)下深度為0m、2m處的附加應(yīng)o力值以及中心點(diǎn)下深度為Om、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=20kPa,墻后填土 分兩層：上層為中砂，重度 Y1= kN/m 3 »內(nèi)摩擦角pi =30",層厚hi=3.0m ；下層為粗砂，重度Y2=m'，內(nèi)摩擦角P2=35° ,地下水位在離墻頂6.0 m位置，水下粗砂的飽和重度為丫 sa（=m3。計(jì)算作用在此

5、擋土墻上的總主動(dòng)土壓力和水壓力。3. 粘性土地基上條形基礎(chǔ)的寬度B2m,埋深 1.5m ,地下水位在基礎(chǔ)底而處。地基土的比重Gs 2.70,孔隙比e 0.70,水位以上飽和度Sr 0.80 , 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c lOkPa, 20,求地基的承載力 Pl/4 , Pl/3 , Per。參考答案一、選擇題1.( B) 2. (B)3. (A)4. (A)5. (C)6. (D)7. (A)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。8. (C)和土孔隙中的孔隙水壓力u,即2. 答直剪試驗(yàn)：優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，操作方便缺點(diǎn)：剪切破壞而不是最薄弱而；剪切面上應(yīng)力分布不均勻

6、，邊緣處出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象；剪切過程 中土樣剪切面積小，但計(jì)算抗剪強(qiáng)度按原而積計(jì)算，影響計(jì)算精確度；不能嚴(yán)格控制排水條件，無法測(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)：能嚴(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=0 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)生破壞而處于彈性平衡狀態(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)土是無質(zhì)量的，有粘聚力和內(nèi)摩擦角，沒有超載；(2) 土是沒有質(zhì)量的，無粘聚力有內(nèi)摩擦角，有超載；(3) 土是有質(zhì)量的，沒有粘聚力，但有內(nèi)摩擦角，沒有超載。表達(dá)式：Pu eNc qN q+ bN , Nc, Nq, M為承載力因數(shù)。24. 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、 使、爆破、地震等引起的振動(dòng)改變了原來的平衡狀態(tài)。車輛行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)土坡產(chǎn)生側(cè)向壓力, 使土坡的滑動(dòng)。從而促d)5答

8、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。靜止土壓力：當(dāng)擋土墻靜止不動(dòng)時(shí)，墻而土體由于墻的側(cè)限作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)上的土壓力稱為靜止土壓力，此時(shí)作用在墻背,，墻后土體隨之向前移動(dòng) 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。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)當(dāng)達(dá)到極限平衡狀，被動(dòng)作用在墻背上EEE在數(shù)量上二者有如下關(guān)系a0p6.答(1) 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為土的內(nèi)聚力c, 土的內(nèi)摩擦角(P(2) 土的抗剪

9、強(qiáng)度指標(biāo)可用來計(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, , 250kPa,h q /20 / 18.5 1.08m h2. 答Ea 1/2(6.67 25.17)3 1/2(20.4535.9) 3 1/2(35.9 46.7) 4 297.49kN/ m 總水第一層土土壓力強(qiáng)度tan 2 (45*)6.67kPa2土層頂alhk1 al20土層底a21 (hhi )kal(18.5 320) tan2 (4525.17 kPa2第二層土土壓力強(qiáng)度20) tan 2 ( 4535土層頂a21 (hhl )ka 2(18.5

10、 32)20.45kPa地下水位而處主動(dòng)土壓力墻底處主動(dòng)土壓力h墻底處誰壓力w 310440kPa將地而的均布荷載換算成填土的當(dāng)量土層厚度總土壓力壓力 1/2X 40X 4=80 kN/m3. 答土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)試題（B卷）滿分：100分一、選擇題（每題3分，vI- 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（A）整體剪切破壞（B ）局部剪切破壞（C）沖切破壞3. 無粘性土坡的穩(wěn)定性應(yīng)（）（B）與坡角有關(guān)，與坡高無關(guān)（D）與坡高和坡角都有關(guān)）垂直方向的平均滲透系數(shù)。（C）小于（A）與坡高有

11、關(guān)，與坡角無關(guān)（C）與坡高和坡角都無關(guān)4. 成層土水平方向的平均滲透系數(shù)（B）大于（A）等于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?。― ）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（p=20 ° , c=10kPa,當(dāng)土中某點(diǎn)的最大主應(yīng)力6 =400 kPa時(shí)，該點(diǎn)發(fā)生破壞時(shí)的最小

12、主應(yīng)力6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)算岀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)而如何確定？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、0 ?用固結(jié)排水剪測(cè)得的cd、（pa,與c'、（p是否一

13、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 m X 20 m）荷載po=12O kPa作用下，土層的初始孔隙比e =,壓縮系數(shù)Q=MPa-1 ,滲透系數(shù)k=18mm/y o按黏土層在單面和雙而排水條件下分別求：（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12cm,截而積A=6cm 2 ,進(jìn)水端水位hi 60cm ,出水端水位h2 15cm,試驗(yàn)中測(cè)得2min流經(jīng)土樣的水量 Q=200cm 3,試求土樣的滲透系數(shù)。3. 一矩形基礎(chǔ)，長10 m,寬6 m ,作用均布荷載p =100

14、kPa。求慕礎(chǔ)中心下1, 3, 5 m處的附加應(yīng)力。0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(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)

15、構(gòu)簡單，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)而上抗滑力矩與滑動(dòng)力矩之比，即k (或抗滑力Tf與MT滑動(dòng)力T之比K 二)，或?qū)嵱械目辜魪?qiáng)度T f與土坡中最危險(xiǎn)滑動(dòng)面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力的比T值k丄。(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)J、(p。(2) cd、輕，與c、0很接近，由于固結(jié)排水時(shí)間長，故通常用c'、0代替cd、輕。但二者試 驗(yàn)條件有差別，固結(jié)不排水試驗(yàn)在剪切過程中不排水，試樣體積不變，而固結(jié)排水試驗(yàn)在剪切過程中排水，體積一般要變化，通常 Cd、(pd略大于c、Cp'。三、計(jì)算題1. 答(1)在大而積荷載下粘土層中附加應(yīng)力沿深度均勻分布，即p=po=12O kPa120粘土層最終沉降量3 1041 13m