天津城建大学2010年土力学试卷

2010年土力学试卷一、选择题1、作为填方工程工程的土料，压实效果与不均匀系数C u的关系：（A ）。

A、C u大比C u小好B、C u小比C u大好C、C u与压实效果无关2、土的粒度成分是指：（B ）。

A、土颗粒的大小B、土颗粒大小的级配C、土颗粒的性质3、不透水岩基上有水平分布的三层土，厚度均为1m，渗透系数分别为k1=1m/d，k2=2m/d，k3=10m/d，则等效土层水平渗透系数k h为多少？（B ）A、12m/dB、4.33m/dC、187m/d4、下列那一种土样更容易发生流土？（B ）A、粗砂或砾砂B、细砂或粉砂C、粉土5、在地面上修建一梯形土坝，坝基的反力分布形状为何种形式？（C ）A、矩形B、马鞍形C、梯形6、地下水位突然从基础底面处下降3m，对土中附加应力有何影响？（C ）A、没有影响B、附加应力减小C、附加应力增加7、压缩试验得到的e-p曲线，其中p是指何种应力？（C ）A、孔隙应力B、总应力C、有效应力8、土体压缩性e-p曲线是在何种条件下试验得到的？（A ）A、完全侧限B、无侧限条件C、部分侧限条件9、土样在剪切过程中，其应力-应变曲线具有峰值特征的称为：（A ）A、加工软化型B、加工硬化型C、塑性型10、土样在剪切过程中，其应力-应变曲线没有峰值特征的称为：（B ）A、加工软化型B、加工硬化型C、塑性型11、库伦土压力理论通常适用于哪种土类？（B ）A、粘性土B、砂性土C、各类土12、若挡土墙的墙背竖直且光滑，墙后填土水平，粘聚力c=0，采用郎金解和库伦解，得到的主动土压力有何差异？（ C ）A、郎金解大B、库伦解大C、相同13、无粘性土坡的稳定性（B ）。

A、与密实度无关B、与坡高无关C、与土的内摩擦角无关D、与坡角无关14、简化毕肖普公式忽略了（C ）。

A、土条间的作用力B、土条间的法向作用力C、土条间的切向力15、根据载荷试验确定地基承载力时，p~s曲线开始不再保持线性关系时，表示地基土处于何种受力状态？（C ）A、弹性状态B、整体破坏状态C、局部剪切状态16、地基临塑荷载（B ）。

A、与基础埋深无关B、与基础宽度无关C、与地下水位无关D、与地基土软硬无关二、判断题1、粘性土的软硬程度取决于含水率的大小，无粘性土的松密程度取决于孔隙比的大小。

（×）2、土的相对密度D r会出现D r>1或D r<1的情况。

（×）3、管涌现象发生于土体表面渗流逸出处，流砂现象发生于土体内部。

（ × ）4、由于达西定律只适用于层流情况，对粗砂、砾石、卵石等粗颗粒不适合。

（ √ ）5、在太沙基一维渗流固结理论中，土的应力-应变关系采用的是非线性弹性模型。

（ × ）6、当土层的自重应力小于先期固结压力时，这种土称为超固结土。

（ √ ）7、在任何情况下，土体自重应力都不会引起地基沉降。

（ × ）8、土中附加应力的计算公式为0Kp z =σ，因此在同样的地基上，基底附加应力p 0相同的两个建筑，其沉降值也应相同。

（ × ）9、条形均布荷载中心点下，剪应力xz τ总等于零。

（ × ）10、土中应力水平越高，土越易破坏，说明土的抗剪强度越小。

（ × ）11、作用在地下室外墙上的土压力也可按被动土压力计算。

（ × ）12、墙后填土的固结程度越高，作用在墙上的总推力就越大。

（ × ）13、毕肖普条分法的计算精度高于瑞典条分法。

（ √ ）14、边坡的安全稳定系数在施工刚结束时最小，并随着时间的增长而增大。

（ √ ）15、太沙基承载力公式适用于地基土是整体和局部剪切破坏的情况。

（ × ）16、地基承载力特征值在数值上与地基极限承载力相差不大。

（ × ）三、填空题1、土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低就越 多 。

2、对砂土，渗透定律的表达式为 v =ki 。

3、竖向自重应力cz σ与水平向应力cx σ的关系为 cz cx k σσ0= 。

4、土体的压缩性被认为是由于土体中 孔隙体积 减小的结果。

5、 土的渗透性 是决定地基沉降与时间关系的关键因素。

6、土的压缩性是指 土在压力作用下体积减小的特征 。

7、土中某一点的应力大小可用公式 ασσσσσ2cos )(21)(213131-++=、ασστ2sin 2131）（-= 表示，也可用 摩尔应力圆 来描述。

8、某粘性土地基c =24kPa ， 25=ϕ，已知地基中某点的大主应力1401=σkPa ，若该点处于极限平衡状态，则该点的小主应力为 26.24 kPa 。

9、土发生剪切破坏时，破坏面与最大主应力面夹角 245ϕ+ 。

10、土的应力历史指 土在形成的地质年代中经受应力变化的情况 。

11、附加应力自 基础底面 算起，自重应力自 天然地面 算起。

12、在相同的压力作用下，饱和粘性土压缩稳定所需时间t 1与饱和砂土压缩稳定所需时间t 2的关系是 21t t > 。

13、侧限压缩试验时，先用 环刀 切取保持天然结构的原状土样，然后置于刚性护环内进行试验。

14、实际工程中，土的压缩系数根据土原有的的自重应力增加到 自重应力与附加应力之和 这一压力变化区间来确定。

15、已知土单元体体积为d x d y d z ，土的初始孔隙比为e ，则土单元孔隙体积随时间的变化率为 ⎪⎭⎫ ⎝⎛+∂∂dxdydz e e t 1 。

16、在其他条件相同的情况下，固结系数增大，则土体完成固结时间所需时间的变化是 变短 。

17、对同一土样进行剪切试验，剪坏时的有效应力圆与总应力圆直径的大小关系是 相等 。

18、在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量a ∆与产生被动土压力所需的墙身位移量p ∆的大小关系是 p a ∆<∆ 。

19、粘粒含量越大，土体越 不易 发生液化。

20、压缩系数与压缩模量之间成 反 比关系。

四、简述题五、计算题1、某基坑开挖深度为5m ，土体为细砂，饱和重度5.19=sat γkN/m 3，地下水位在地表。

基坑坑壁用不透水的板桩支撑，板桩打入坑底以下4m 。

若在坑底四周设置排水沟，问市否可能发生流沙现象？ 【解】385.04455=++=∆=L h i 安全系数 147.210385.0105.19>=⨯-='==w cr i i i K γγ 故不会发生流砂现象。

2、从一粘土层中取样做固结试验，试验成果列于下表中。

试计算该粘土的压缩系数21-a 及相应的压缩模量21,-s E 。

【解】由1001=p kPa 、2002=p kPa 查上表，得690.01=e ，631.02=e则压缩系数为 59.0100100200690.0631.0121221=⨯---=---=-p p e e a Mpa -1压缩模量为 86.259.0690.01121121,=+=+=--a e E s Mpa3、从一粘土层中取样做固结试验，试验成果列于下表中。

设粘土层所受的平均自重应力和【解】由361==c p σkPa 、180144362=+=+=z c p σσkPa 查上表，并线性插值，得765.0)852.0731.0(050036852.01=---+=e 643.0)690.0631.0(100200100180690.02=---+=e 则压缩系数为 847.010*********.0643.01212=⨯---=---=p p e e a Mpa -1压缩模量为 08.2847.0765.011211=+=+=-a e E s Mpa 4、某场地土层自上而下依次为粘土，9.171=γkN/m 3，91=s E Mpa ，厚度5.51=H m ；第二层为粉质粘土，5.162=γkN/m 3，0.11=e ，52.0=a Mpa -1，厚度8.22=H m ；第三层为卵石层（其压缩量可忽略不计）。

若在该场地上大面积土，填土厚度3=h m ，16=γkN/m 3，试计算原地面的沉降量。

【解】 483160=⨯==h p γkPamm H e ap H E p s s s s 3.6428000.11048.052.055009048.0121011021=⨯+⨯+⨯=++=+=5、某条形基础下地基土体中一点的应力为：250=z σkPa ，100=x σkPa ，40=xz τkPa 。

已知土的30,0==ϕc ，问该点是否发生剪切破坏？【解】该点的大、小主应力 kPa xz x z x z ⎩⎨⎧=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-±+=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-±+=⎩⎨⎧90260402100250210025022222231τσσσσσσ4kPa因为2601=σkPa<2701=f σkPa ，所以该点未发生剪切破坏。

6、挡土墙高5m ，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，填土重度19=γkN/m 3，5,34==cϕ kPa ，试计算主动土压力的大小和作用点位置。

【解】 283.023445tan 245tan 22=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-= ϕa K 临界深度 m 99.0532.0195220=⨯⨯==aK c z γ 墙底主动土压力强度 6.21283.052283.05192=⨯⨯-⨯⨯=-=a a a K c HK γσkPa主动土压力 kN/m 3.43)99.05(6.215.0)(210=-⨯⨯=-=z H E a a σ a E 的作用点距墙底的距离 m 34.1)99.05(31)(310=-=-z H 7、从地表下4m 厚的粘土层，在顶面一无限均布荷载kPa 100=p ，两个月后在标高：0m 、-1m 、-2m 、-3m 、-4m 处，测得的超孔隙水压力分别为0kPa 、20kPa 、40kPa 、60kPa 、80kPa ，试问粘土层的固结度为多少？【解】孔隙水压力面积为 1608045.0=⨯⨯总应力面积为 4001004=⨯固结度为 %606.0400/)160400(==-=U8、从地表下有一层10m 厚的粘土层，饱和重度18=sat γkN/m 3，地下水位在地表处，双面排水，已知土的固结系数31054.4-⨯=v c cm 2/s ，若地面瞬时施加一无限均布荷载p =50kPa ，求100天后地面下5m 深处总的有效应力和孔隙水压力各为多少？【解】 1569.0500/864001001054.4/232=⨯⨯⨯==-H t c T v v23.4314.3/)500/2/50014.3sin(5042sin 41569.0476.242=⋅⨯⨯=⋅⋅=⨯--e Hze pu v T πππ 23.9351023.43=⨯+=+=z u u w z γkPa77.46)1018(5)23.4350()(=-⨯+-='+-='z u p γσkPa。