土力学试题八

一、名词解释（20分）

1、不均匀系数

2、前期固结压力

3、平均固结度

4、库仑定律

5、临塑荷载

二、填空（20分）

1、次生成土矿物主要是粘土矿物，即、和。

2、土孔隙中水可分为有、两大类型。

3、土的压缩性指标有、、等。

4、根据超固结比，将土可分为、和三种固结状态。

5、三轴剪切试验根据排水条件，可分为、和三种试验方法。

6、饱和粘性土在局部荷载作用下，其沉降可认为是由机理不同的、

三部分组成。

7、竖直荷载下地基的破坏形式为、和。

三、简述题（26分）

1、侧限渗压模型有效应力与孔隙水压力随时间的转换过程（8分）。

2、产生主动土压力和被动土压力的条件（8分）。

粘性土坡稳定性分析中条分法的基本原理（10分）。

四、计算（34分）

1、某饱和粘性土层厚10m，地面作用着大面积连续均布荷载p=150kPa,已知该粘性土层的压缩模量E s=5.0MPa，固结系数C v=10m2/年。（12分）。

（1）预估该饱和粘性土层的最终沉降量；

（2）分别求该粘土层在单面排水与双面排水条件下固结度达60%所需要的时间（已知当固结度U t=60%时，时间因素T v=0.287）。

2、已知某土样的抗剪强度参数c=50kPa,φ=20°,承受三向应力σ1=450kPa，σ

=200kPa的作用（10分）。

3

（1）绘制应力园与抗剪强度曲线；

（2）判断该土样是否产生破坏。

3、已知某粘性土样的土粒密度ρS=2.70g/cm3，天然密度ρ=2.00g/cm3，含水量ω=30%，液限ωL=40%，塑限ωP=20%（12分）。

（1）求：干密度，孔隙度，孔隙比，饱和度；

（2）求液性指数和塑性指数，判断土样的稠度状态，按《岩土工程勘察规范》中的分类法给该土样定名。

一、名词解释

1、不均匀系数：控制粒径与有效粒径的比值，表示土的粒径级配均匀与否，用下式表示:

C u=d60/d10

2、前期固结压力：土体在历史上曾受到过的的最大有效应力，以σp表示。

3、平均固结度：土层发生渗流固结，在某一时刻t，土层一平面已承受的有效应力与全部附加应力的比值。

4、库仑定律：当土所受法向应力不很大时，土的抗剪强度可以简化为法向应力的线性函数，

即表示为库伦公式：

5、临塑荷载：塑性变形区的最大深度Z max = 0，地基处于刚要出现塑性变形区时作用在地基上的荷载，称为临塑荷载。

二、填空题

1、高岭石、伊利石、蒙脱石

2、结合水、自由水

3 压缩系数、压缩模量、压缩指数

4、超固结土、正常固结土、欠固结土

5、不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪

6、瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降

7、局部剪切破坏、整体剪切破坏、冲剪破坏

三、简述题

1、答：这一转换过程可分为三个阶段：

（1）t=0时，荷载全部由孔隙水来承担，即u=σ，σ′=0。

（2）t>0时，超静孔隙水压力逐渐消散，有效应力增加，总应力由土骨架和水共同承担，σ=σ′+u。

（3）t=∞时，超静孔隙水压力消散为零，此时外荷载全部由土骨架承担，土的固结过程完结，σ′=σ，u=0。

2、答：主动土压力产生的条件：挡土墙在土压力作用下离开土体位移，墙后土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上土压力即为主动土压力，它是土压力中的最小值。

被动土压力产生的条件：挡土墙挤压墙后土体，挡土墙向土体方向位移，墙后土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上土压力即为被动土压力，它是土压力中的最大值。

产生被动土压力所需要的位移量大大超过产生主动土压力所需要的位移量。

3、答：条分法的基本原理为：将滑弧内的土体划分为若干条块体，分别以各块体为研究对象，分析与计算作用在土条边界上诸力的大小，以条块I为例，除重力W i外，条块侧面作用有法向力P i、P i+1、切向力H i、H i+1，滑弧段上作用着法向力N i和切向力T i，T i中包括粘聚阻力c i l i和摩擦阻力，N i tgφi。然后分别求作用于各土条上的力对园心的滑动力矩和抗滑力矩，总的抗滑力矩与总的滑动力矩之比即为所求的稳定系数。

四、计算

1、解：（1）

（2）因为

：

所以：单排：

双排：

2.解：

（1）绘图略

（2）根据图形判断，莫尔圆远离抗剪强度曲线，则土体未产生破坏或根据下面式子也可知土体未破坏。

3．解:（1）由题意及变换公式得：

由I L=0.5可知，土样处于可塑状态，由I P=20可知，土为粘土。