中南大学土力学试题及答案

土力学考试试卷2015年12月

一、 判断题(判断下列各小题的正误，正确的在题后括号 内打“√”，错误的打“×”)（20分，每题2分） ( )1、土中水的渗透速度即为其实际流动速度。

( )2、粗粒土的不均匀系数越大，粒径分布越不均匀，土的级配越差。 ( )3、对于不同的砂土，孔隙比相同说明它们的密实度也相同。 ( )4、填土的压实程度可用干密度作为评价指标。

( )5、黏性土的灵敏度愈高，其结构性愈强，受扰动后土的强度增长就愈多。 ( )6、饱和黏性土的抗剪强度指标与排水条件无关。

( )7、已知甲土的含水量大于乙土，则甲土的饱和度一定大于乙土。 ( )8、砂土无论是否饱和，其变形达到稳定所需的时间比饱和黏性土短得多。 ( )9、地基容许承载力即为地基即将破坏时所能承受的基底压力。 ( )10、挡土墙后填土应优先选用黏性土，因为它易于压密实。

二、选择题(选出一个正确的答案) （每题2分，共10分） 1．室内压缩试验的排水条件为( )。

A ．单面排水

B ．双面排水

C ．不排水

D ．不固结、不排水 2．矩形均匀荷载作用下基础角点下某深度处的附加应力z a σ与基础中心点下同一深度处附加压力z o σ的关系是 ( )。

A ．4

z o

z a

σσ〉 B ．4

z o z a

σσ〈 C ．z o z a σσ〉 D ．z o z a σσ=

3．粘性土的强度( )。

A ．与应力历史有关

B ．与实验排水条件无关

C ．与粘粒含量无关

D ．与土的内摩擦角无关

4．下列哪类土不以塑性指数来定名？( )

A ：粘土

B ：粉质粘土

C ：粉土

D ： 砂土 5．下列哪项不属于原位测试试验：( )

A ：荷载试验

B ：旁压试验

C ：击实试验

D ：动力触探

得分 评阅人

得分 评阅人

判断1-5 ×××√× 6-10××√×× 选择1-5 ＢＡＡＤＣ

三、简答题（共25分）

1.简述砂土直剪试验的原理和试验步骤。（5分）

１．试验原理： (2分) ①一定法向应用力下，随位移增大，剪应力增大，得τmax ； ②不同法向应力得：τmax １，τmax ２，τmax ３

③不同法向应力对应剪破坏，三点可连线，在纵标的截距为c ，与水平方向夹角为φ。

试验步骤： （３分） ① 对准上下盒，插入固定销； ②称103克砂，进行装砂样； ③加法向应力；

④拔出销钉，施加剪应力，；

⑤根据百分表不动或回退时，记录最大位移量，并换算剪应力；

⑥重复①～⑤，做出不同法向应力下的剪应力，从而得到抗剪强度指标。

评分标准：试验原理能用图说明可得２分，试验部分步骤可以合并，只要学生对此理解可得３分。

2.什么是附加应力？绘图说明地基中附加应力在水平方向和垂直方向的分布规

律。（5分）

２．附加应力指除土自重力外，由外荷载引起在土中分布应力（增量）。 ２分

规律：基础中点下方，随深度而渐减小

３分

评分标准：用图表示出来正确，只要学生对此理解可得相应分数，无图适当扣分。

3.确定地基承载力有哪几种方法？（5分）

３．①极限理论公式计算法，再用极限承载力除以大于１的安全系统得允许承载力；１分

②原位测试法：标准贯入试验法，静力触探法等； １分 ③工程地质类比法； １分 ④规范法。 １分

⑤用临塑荷载公式，临界荷载公式（或控制塑性区的深度） 评分标准：得出以上五点中的四点可得满分。

τmax

C

φ

4.简述分层总和法确定地基最终沉降量的计算步骤？（5分）

4．分层总和法步骤：

①地基分层，分层原则每层不大于0.4b ； ②计算各薄层界面上自重应力qzi ；

③计算基底净压力p0； …………..（2分） ④计算基础中心垂线上各薄层分界面上的附加应力σzi ； ⑤确定计算深度qzi ≥5σzi ； ⑥计算各薄层的平均附加应力； ⑦计算各薄层的沉降量si ；

⑧计算压缩层的计算量总和。 ………………………………（3分）

5.确定地基容许承载力的方法有哪几种方法？试述《工民建规范》或《桥规》中

确定承载力设计值是如何确定的？（5分）

5、承载力的确定步骤

①按控制地基中塑性区开展深度的方法，如临界荷载和临塑荷载法； ②按理论公式计算极限承载力pk ，再除于安全系数法； ③按规范提供的经验公式确定地基的容许承载力；

④按原位测试的方法确定地基的容许承载力； ……………………（4分） ⑤工程地质类比法。 (标准，答出4条可得4分)

《桥规》步骤：①按土的物理力学指标查规范得到基本承载力σ0；②按基础宽度和深度进行修正得到容许承载力［σ］。

《建规》步骤：①按土的物理力学指标查规范得到承载力基本值；②回归修正得到承载力的标准值；③按基础宽度和深度修正得到承载力的设计值。 ……………………….１分

四、(10分)在某住宅地基勘察中，已知一个钻孔原状土试样结 果为：天然容重为18.5kN ／m 3，土粒比重Gs=2.70，土的含水量为18.0％。试求该土干容重、孔隙比和饱和度。

解：法一：公式法： ① 68.1518.015

.181=+=

+=

w d γ

γ（kN/m 3） ３分

② 722.015.18)

18.01(107.21)1(=-+⨯=-+=γγw e s （g ＝9.8时，e ＝0.69） ４分

③%3.67%100722

.07

.218.0=⨯⨯==e wGs Sr （g ＝9.8时，Ｓr ＝70.4%） ３分 评分标准：公式正确，根据学生理解程度，结果错，扣１分。重力加速度取10也算对，结

果（e ＝0.722g ＝9.8时，Ｓr ＝70.4%）。 法二：三相草图法 设Ｖs ＝１m 3,

则：Ｗs ＝G s ×g ×V s ＝27kN W w =w ×W s =4.86kN 由5.181=++==

Vv

Ww Ws V W γkN/m 3得 V v =0.722m 3 ４分 得分 评阅人