同濟大學土力學試卷1

同濟大學本專科課程期終考試（考查）統一命題紙A卷一、 選擇題：（20分）評價粘性土塑性大小的指標常用 。（B）A.塑限wB.塑性指數I C.液性指數I D.液限wppLL土中的水中， 能夠傳遞靜水壓力。（C）A.強結合水B.弱結合水C.重力水 D.弱結合水和重力水在一個較厚的高塑性粘土天然地基上，當建筑物的施工速度較快時，分析地基強弱和穩(wěn)定性的c、p指標應當采用 。（A）A.不固結不排水試驗 B.固結不排水試驗 C.固結排水試驗衡量砂土密實度是否良好，常用 指標判定。（C）A.密度 B.超固結比 C.標準貫入擊數D.孔隙比砂類土的坡角0>P（內摩擦角）時，土坡將 （A）A.失穩(wěn) B.穩(wěn)定 C.處于極限平衡狀態(tài)D.不一定某2cm厚軟土試樣，初始孔隙比e（=1.0,做壓縮試驗后孔隙比變?yōu)閑=0.8,即此時土樣的高度應為 （C）A.1.2cm B.1.6cm C.1.8cm D.1.0cm土的壓縮系數越 、壓縮模量越 ，土的壓縮性就越大。（A）A.咼，低 B.低，咼 C.咼，咼 D.低，低&在條件相同時，方形基礎下地基附加應力的影響深度較等寬的條形基礎下的影響深度 。（A）A.小 B.大 C.相等 D.難以確定土中某點處于剪切破壞時，剪破面與大主應力作用面間的夾角是 。（B）ppA.90。+p B.45。+ C.p D.45。—22動水力的量綱是 。（D）A.kN B.kN/m C.kN/m2 D.kN/m3二、 簡答題：（22分）產生流砂現象的力學、土層條件是什么？答：流砂現象是流土現象的一種，其發(fā)生的力學條件為水力梯度持續(xù)增大，單位滲透力f大于土的有效重度Y，即：f〉Y或YW?i〉Y同時流砂現象專指粉砂、細砂及粉土等出現的滲流水流夾帶泥土向外涌出的砂沸現象,故土層條件應為粘聚性較差的細粒土。試述：直剪試驗與三軸試驗的各自優(yōu)點。答：直剪試驗的優(yōu)點在于其設備簡單、土樣制備及試驗操作方便，在實際工程中應用廣泛,工程技術人員接受和掌握性高。三軸試驗的優(yōu)點在于：能夠控制排水條件；可以量測孔隙水壓力的變化；試樣應力狀態(tài)比較明確；基本做到了剪切破壞時按照最弱面破壞而沒有人為加以限制。比較費倫紐斯條分法與畢肖普條分法假定條件的不同。答：費倫紐斯簡單條分法假定不考慮土條間的作用力，單條土條只受重力、滑動面上的法向反力及切向反力，將超靜定問題轉化為靜定問題求解。畢肖普條分法的假定條件為：（1）忽略土條間豎向剪切力作用；（2）對滑動面上的切向分力的大小作出了相應規(guī)定以將超靜定問題轉化為靜定問題求解。兩種方法相比，費倫紐斯簡單條分法未考慮土條間作用力，求得的穩(wěn)定安全系數一般較小。名詞解釋：靈敏度答：土的靈敏度是指原狀土的強度與同一土樣經重塑（完全擾動但含水量不變）后的強度之比，即：土的靈敏度表征了試樣特別是粘性土的結構性，靈敏度越高，受擾動后土的強度就降低越多。三、計算題：（58分）有一土樣，含水率為18%,重量為18.6N,要使其含水率達到24%，需要加含水率為30%的同一種土多少重？解：由題意得關系：=■■---_設需加這樣的土xN,有:

1B.6N14Vo.1811B.6N14Vo.181+%.30>xNC14%.24〕解得x=20.32，即需加含水率為30%的同一種土20.32N某基礎底面為如圖所示的陰影部分，其上作用著均布附加壓力P=150kPa,計算A點下3m深度處的附加應力z值。矩形面積均布荷載角點下的應力系數a表n=l/bm=z/b1.02.03.04.00.40.2400.2440.2440.2440.60.2230.2230.2340.2340.80.2000.2180.2200.2201.00.1750.1820.1870.1883m3m3m解：由上面劃分方案，若將面積2與3置換，則簡化為矩形1、4和正方形5的角點問題。表中數據與實際有誤分別應為0.200,0.203,0.204n=l/bM=z/ba①6/3=23/3=10.200④6/3=23/3=10.200⑤6/6=13/6=0.50.2315故-二—二二：-二口:-:二=m試用朗金土壓力理論計算圖示擋土墻上的土壓力、水壓力值（畫出土壓力分布圖,并確定合力）。q=25kPa解：主動土壓力系數K嚴怙說45：—血可，故Kai=0.333,Ka2=0.455（i）由于第一層填土c=o,墻頂點處主動土壓力；；：=.■=.=-= - -D第一層底面處二一二―二一二-:---:工二.二二：：=二-.:.】第二層填土為粘性土第二層頂面處PL=-(￥i^+q)Kfi2-2c2aK^=[(18.2x242S)xO,45S-2x10孫￥麗更]|曲艮=14,45kPa若采用水土分算法，因為第二層沒有再給出其他更多的物理指標，所以只有將.：作為飽和重度，故第二層有效重度二"-二第二層底面處□二｛丫1亠+T'h二■+q)Ka￡-2c;>/Ka2=[C18.2x2-I-9.8x4+25)x0.455-2x10x、?旋5kP“32,28kPa水壓力強度：九2= =9,8x4kPa=39,2;kPa(2)主動土壓力合力：E百=[(8.32x2+05x12.13x2)4(14,45x440,5x17.8Sx4)]kN/m--=■(16,64+12.13457,8+35,66]kN/m--=122,23kN/m--二距墻腳距離為:

鼻=三X5412-1^(44(l457.Sx2435.66x|>=2.48m作用在墻上的水壓力合力二=-: 二匸二「二二「】、距墻腳距離為：：5=14-由于建筑物荷載，使地基中某一飽和粘土層產生豎向附加應力,其分布圖形為梯形。層頂為b =240kPa,層底a=160kPa,粘土層厚度為4m,其頂、底面均為透z(i-1) zi水層。如圖所示。粘土層的平均滲透系數k=0.2cm/年，平均孔隙比e=o.88，壓縮系數a=0.39[(MPa)|應為MPa-1，試求:該粘土層的最終沉降量；當沉降達到最終沉降量一半時，所需要的時間。注:Ut解：k=0.2cm/a=6.34X10-9cm/s土的豎向固結系數為：解：k=0.2cm/a=6.34X10-9cm/s土的豎向固結系數為：k(l+e05_6,34xW-°(140,88：)xlO5ay吃 0.39X9,3=4.866XIO4cms/s時間因數為：_Cvt4.066x10-^丁廠曠最終沉降量為:24ttx4xO.39xlQ-s1424ttx4xO.39xlQ-s140,88=0.1991m=119.1mm由-：= 亠"—-;得Tv=0.1964,代入解得:TVH2TVH20.1964x2002 14.366x10-1X63x60x24=186.8^對一組2個飽和粘性土試樣進行三軸固結不排水試驗，2個土樣分別在◎3=100、300kPa下進行固結，而剪破時的大主應力分別為◎]=205kPa、570kPa,同時測得剪破時的孔隙水壓力依次為u=63kPa、150kPa。試用數解法求該飽和粘性土的總應力抗剪強度指標c，9，和有效應力抗剪強度指標c、9'。cucu解：(1)總應力法：由已知的兩組二二數據(205,100),(570,300)記-:-「：，解得7E=1.S25 =-[1+sir.qp)/(l-sincp),%=22,5lcP自'代入相關關系丨=2ccosqp/(l—sintp)，解得'cp=tpCLi=16.98=