土力学模拟试题及答案

《土力学及基础工程》模拟试卷四及答案
一、填空题(每空1分,共20分)
1、无粘性土的性质主要取决于颗粒的和。

2、用三轴试验测定土的抗剪强度指标，在其它条件都相同的情况下，测的抗剪强度指标值最大的是试验，最小的是试验。

3、评价粗颗粒土粒径级配的指标有和。

4、τf表示土体抵抗剪切破坏的极限能力，当土体中某点的剪应力τ=τf时，土体处
于状态；τ>τf时，土体处于状态；τ<τf时，土体处于状态。

5、桩按受力分为和。

6、用朗肯土压力理论计算土压力时，挡土墙墙背因、，墙后填土表面因。

7、桩的接头方式有、和。

8、建筑物地基变形的特征有、、和倾斜四种类型。

二、选择题(每小题2分,共10分)
1、采用搓条法测定塑限时，土条出现裂纹并开始断裂时的直径应为（）
(A)2mm(B)3mm (C) 4mm(D) 5mm
2、《地基规范》划分砂土的密实度指标是（）
(A)孔隙比(B)相对密度(C)标准贯入锤击数(D) 野外鉴别
3、建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法宜选用（）（A）不固结不排水剪切试验（B）固结不排水剪切试验（C）排水剪切试验（D）直接剪切试验
4、地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（）。

（A）临塑荷载（B）临界荷载（C）极限荷载（D）地基承载力5、夯实深层地基土宜采用的方法是( )
（A）强夯法（B）分层压实法（C）振动碾压法（D）重锤夯实法
三、简答题(每小题5分,共20分)
1、直剪试验存在哪些缺点？
2、影响边坡稳定的因素有哪些？
3、产生被动土压力的条件是什么？
4、什么是单桩竖向承载力？确定单桩承载力的方法有哪几种？
四、计算题(共50分)
1、某土样重180g，饱和度S r=90%，相对密度为2.7，烘干后重135g。

若将该土样压密，使其干密度达到1.5g/cm3。

试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。

（10分）
2、某独立柱基底面尺寸b×l=4.0×4.0m2, 埋置深度d=1.0m,上部结构荷载条件如图所示，地基土为均匀土，天然重度γ=20k N/m3，试求基础下第二层土的沉降量。

（14分）矩形面积受均布荷载作用时，角点下应力系数α
z/b
l/b 0.6 0.8 1.0 1.2
1 0.2229 0.1999 0.175
2 0.1516
侧限压缩试验e－p关系
p 0 50kPa 100kPa 200kPa
e 0.89 0.86 0.84 0.81
γ
3、挡土墙高4m，墙背竖直光滑，填土水平，共有两层。

各层物理力学性质指标如图。

地下水位距地面以下2m。

若填土水平并作用有荷载q=20kN/m2。

试求主动土压力E a,并绘出主动土压力强度分布图。

（12分）
q=20kN/m2
《土力学及基础工程》期末试卷四答案
一、填空题(每空1分,共20分)
1、粒径、级配
2、固结排水剪切、不固结不排水剪切
3、不均匀系数、曲率系数
4、极限平衡、破坏、平衡
5、端承桩、摩擦桩
6、垂直、光滑、水平
7、角钢焊接、法兰盘连接、硫磺胶泥连接
8、沉降量、沉降差、局部倾斜、
二、选择题(每小题2分,共10分)
BCACA
三、简答题(每小题5分,共20分)
1、答：（1）土样在试验中不能严格控制排水条件，无法量测孔隙水压力；
（2）剪切面固定在剪切盒的上下盒之间，该处不一定是土样的薄弱面；
（3）试样中应力状态复杂，有应力集中情况，仍按均匀分布计算；
（4）试样发生剪切后，土样在上下盒之间错位，实际剪切面积减小，但仍按初始面积计算。

2、答：（1）土坡的边坡坡度。

以坡角表示，坡角θ越小越安全，但不经济。

（2）土坡的边坡高度H，在其它条件都相同的情况下，边坡高度H越小越安全。

（3）土的物理力学性质。

如γ，c，φ越大，则土坡越安全
3、答：挡土墙向着填土方向移动，当达到某一位移量时，墙后填土出现滑裂面，作用
在挡土墙上的土压力达到最大值，墙后填土处于极限平衡状态。

此时作用在挡土墙的土压力称为被动土压力。

4、答：
（1）单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所
能承受的最大荷载。

（2）由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定。

其中确定土对桩支承力方法主要
有：桩的静载荷试验和按静力学公式计算等。

四、计算题(共50分)
1、解：由已知条件可得原土样的三相数值为：
m=180g m s=135g m w=180－135=45g
V s=135/2.7=50cm3V w=45 cm3V v=45/0.9=50cm3 V=50＋50=100 cm3
土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cm3 V v=90－50=40 cm3V w=40 cm3
m w=40g m=135＋40=175g
γ=175/90×10=19.4 kN/m3
w=40/135×40%=30%
e=40/50=0.8
S r=40/40×100%=100%
2、解：基底接触压力：
p=(1536＋4×4×20×1.0)/(4×4)=116 kN/m2
基底附加压力：
p=116－16×1.0=100 kN/m2
计算土层自重应力：
1点σcz1=16×1.0＋20×1.2=40kPa
2点σcz2=40＋20×1.2=64kPa
计算土层附加应力：
1点1.2/2=0.6 查得α=0.2229
σz1=4×0.2229×100=89.2 kPa
2点2.4/2=1.2 查得α=0.1752
σz2=4×0.1752×100=70.1 kPa
σz=(89.2＋70.1)/2=79.7 kPa
计算第二层土的沉降量：
由σcz=52 kPa 可得e1=0.859
由σcz＋σz =52＋79.7=131.7 kPa 可得e2=0.830
s=(0.859－0.830)×120/(1＋0.859)=1.87cm
3、解：第一层填土表面处主动土压力强度：
p a0=(q＋γz)tg2(45º－φ1/2)= (20＋0)tg2(45º－30º/2)= 6.6kN/m2
第一层填土底面处主动土压力强度：
p a1=(q＋γ1h1)tg2(45º－φ1/2)=(20＋19×2)×tg2(45º－30º/2)= 19.14kN/m2
第二层填土顶面处主动土压力强度：
p a2=(q＋γ1h1)tg2(45º－φ2/2)－2c2 tg(45º－φ2/2)
= (20＋19×2)×tg2(45º－20º/2)－2×10×tg(45º－20º/2)=14.42kN/m2
第二层填土底面处主动土压力强度：
p a2=[q＋γ1h1＋(γsat－10)·h2]tg2(45º－φ2/2)－2c2 tg(45º－φ2/2)
=[20＋19×2＋(20－10)×2]×tg2(45º－20º/2)－2×10×tg(45º－20º/2)=kN/m2
主动土压力：
E a=1/2×2×(6.6＋19.14)＋1/2×2×(14.42＋24.22)=64.38 kN/m
6.6
19.14
14.42
p a24.22 P W20
4、解：（1）确定单桩承载力R k
按静载荷试验：R k=600/2=300kN
按经验公式：R k=q p A p＋u p∑q si l si=1800×0.32＋4×0.3×(1×12＋4.9×10＋1.6×25＋1×35)=325.2kN
所以取小值，R k=300kN
（2）单桩平均轴向力验算：
每桩受力：Q=(N＋G)/n=(2130＋2.3×2.6×1.5×20)/8=2309.4/8=288.68kN< R k=300kN(满足)
(3) 单桩中受最大轴向力桩的验算：
M y=M＋Q·H=260＋40×1.5=320kN·m Q max=(N＋G)/n＋M y·x max/∑x i2=288.68＋320×1/(4×12＋2×0.52)
=359.79kN<1.2 R k=360kN(满足)。