(完整word版)同济大学土力学试卷2004-2005一学期B(含答案)
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同济大学本专科课程期终考试(考查)统一命题纸 B 卷
2004—2005学年第一学期
课程名称:土力学 课号: 任课教师:楼晓明、梁发云、李镜培
周 健、姚笑青、钱建固
专业年级:土木工程02级 学号: 姓名:
考试(√)考查( ) 考试(查)日期:2005年 元月12日 出考卷教师签名:楼晓明、梁发云 教学管理室主任签名:李镜培
一、选择题;(20分)
( C )1、下面的几类土中________是由土的颗粒级配进行分类的。 A 、杂填土; B 、粉质粘土; C 、碎石土; D 、黄土。 ( C )2、对粘性土进行分类的指标是:
A 、塑限;
B 、液限;
C 、塑性指数;
D 、液性指数。
( B )3、对同一种土,五个重度指标的大小顺序是:
A 、γsat > γs > γ > γd > γ';
B 、γs > γsat > γ > γd > γ';
C 、γs > γsat > γd > γ > γ';
D 、γsat > γs > γd > γ > γ'。
( B )4、下列土层中, 最容易出现流砂现象。
A 、粗砂;
B 、粉土;
C 、粘土;
D 、粉质粘土。
( A )5、下列饱和软粘土平均固结度的计算公式,哪个是错的:
A 、积起始超孔隙水压力图面积
某时刻的有效应力图面-
=1U ; B 、
积起始超孔隙水压力图面积某时刻的有效应力图面=
U C 、
积起始超孔隙水压力图面面积某时刻超孔隙水压力图-
=1U ;D 、积最终有效附加应力图面积某时刻的有效应力图面=
U ;
( A )6、室内侧限压缩试验测得的e -P 曲线愈陡,表明该土样的压缩性:
A 、愈高;
B 、愈低;
C 、愈均匀;
D 、愈不均匀。
( B )7、土体中被动土压力充分发挥所需位移量通常 主动土压力发挥所
需位移量。
A 、小于;
B 、超过;
C 、等于;
D .不一定
( D )8、有一10m 厚的饱和软土层,双面排水,2年后固结度为80%,若该土层是
单面排水,要达到同样固结度,则需要的时间为:
A 、0.5年;
B 、2年;
C 、4年;
D 、8年。 ( B )9、土中某点土处于剪切破坏时,剪破面与大主应力作用面夹角为(ϕ为内摩擦角):
A 、90 +φ;
B 、
245φ
+
︒; C 、245φ
-
︒; D 、φ。 ( A )10、某饱和粘土土样,分别用不固结不排水、固结不排水、固结排水试验,得到
的内摩擦角指标为φu ,φcu ,φ',三个的大小排序应为:
A 、φu <φcu <φ';
B 、φu >φcu >φ';
C 、φu <φ'<φcu ,;
D 、不一定。
二、问答题:(25分)
(1) 谈谈你对“土的有效应力控制了土的强度与变形”这句话的理解。
答:有效应力公式w u +='σσ,式中σ为总应力,'
σ为有效应力,w u 为孔隙水压力。(2分) 由此得到重要的有效应力原理,它包含下述两点:
1.土的有效应力'
σ等于总应力σ减去孔隙水压力w u ; (1分)
2.土的有效应力控制了土的变形及强度性能。 (2分)
(2) 简述分层总和法计算地基沉降的主要步骤。 答:(1)地基土分层
(2)计算各分层界面处土自重应力;
(3)计算各分层界面处基底中心下竖向附加应力; (4)确定地基沉降计算深度(或压缩层厚度); (5)计算各分层土的压缩量;
(6)叠加计算基础的平均沉降量。 (5分)
(3) 何谓“超固结比”,如何区分土体的固结状态? 答:通过测定的前期固结压力p c 和土层自重应力p 0(即自重作用下固结稳定的有效竖向应力)状态的比较,定义超固结比OCR :0/p p OCR c =。 (2分) 根据超固结比的大小,将天然土层划分为正常固结土(OCR=1)、超固结土(OCR >1)和欠固结土(OCR <1)三类固结状态。 (3分)
(4) 直剪试验模拟不同排水条件有哪几种试验方法? 实际工程中如何选用相应的试验指标?
答:快剪试验近似模拟“不排水剪切”过程,得到的强度指标用q c 、q ϕ
表示;固结快剪试验
近似模拟“固结不排水剪切”过程,得到的抗剪强度指标用cq c
、cq ϕ表示;慢剪试验模拟“固结排水剪切”过程,得到的抗剪强度指标用s c 、s ϕ表示。 (3分)
直剪试验用剪切速率的“快”与“慢”来模拟试验中的“不排水”和“排水”,对试验排水条件控制是不严格的。有效应力强度指标可用直剪中的慢剪测定。 (2分)
(5) 如何理解“砂性土土坡的稳定性只要坡角不超过其内摩擦角,坡高可不受限制”? 答:砂性土土坡的滑动稳定安全系数可取为:βϕtan tan =K ,其中ϕ为砂性土的内摩擦角,
β为土坡的坡角。 (3分)
从式中可知,砂性土土坡的稳定性与坡高无关,只要坡角不超过其内摩擦角,则有1≥K ,在理论上,土坡处于稳定状态。 (2分)
三、计算题:(55分)
1、 用体积为50cm 3的环刀取得原状土样,其湿土重为0.95N ,烘干后重为0.75N ,
比重计法测得土粒重度为26.6KN/m 3,问该土样的重度、含水量、孔隙比及饱和度各为多少?(10分)
解:土样重度 3
3/19/019.05095.0m kN cm N ===γ (2分) 含水量 %
7.2675.025.095.0=-=w (2分)
孔隙比77
.0119267.17.261)1(=-⨯=-+=γγw e s (3分)
饱和度
%2.9277.0106.26267.0/=⨯⨯===
e w V V S w s v w r γγ (3分)
2、有一地面水平、墙背垂直光滑的挡土墙高6m ,墙后2层填土的物理力学指标如图所示。用朗金理论计算:
(1)主动土压力强度P a 沿墙高的分布; (2)主动土压力的E a 大小。
解: (1)
3
/1)2
45(1
21=-
=ϕ tg k a 49
.0)2
45(2
22=-
=ϕ tg k a (2分)
kPa p a 503/1151=-⨯= (2分)
kPa p a 5.2103/15.642=-⨯=上 (1分)
kPa p a 6.177.02049.05.642=⨯-⨯=下 (1分) kPa p a 5.457.02049.05.1213=⨯-⨯= (2分)
(2)
kN E a 4.134)5.456.17(321
)5.215(321=+⨯⨯++⨯⨯=
(2分)
3
q =15kPa