土力学考题与答案解析

1、在自然状态下,土就是由固体颗粒、与组成;2、若土的粒径级配曲线较陡,则表示土的颗粒级配;反之,粒径级配曲线平缓,则表示土的颗粒级配;3、土的三个基本指标、、;4、粘性土的液性指数的表达式为;5﹑土中应力按产生的原因可分为与; 6、土的压缩系数a越大,土的压缩性越,土的压缩指数C C越大,土的压缩性越;7、地基最终沉降量的计算常采用法与法;8、根据固结比OCR的值可将天然土层划分为、、与超固结土;9、根据土体抗剪强度的库伦定律,当土中任意点在某一方向的平面上所受的剪应力达到土的抗剪强度时,就称该点处于状态;10、按挡土结构相对墙后土体的位移方向(平动或转动),可将土压力分为、、;二、判断题1、级配良好的土,较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充,因而土的密实度较好。

( )2、粘性土的抗剪强度指标就是指土体的粘聚力c与内摩擦角φ。

( )3、在计算土的自重应力时,地下水位以下采用土的饱与重度。

( )4、在基底附加应力P0作用下,基础中心点所在直线上附加应力随深度Z 的增大而减小,Z的起算点为地基表面。

( )5、深度相同时,随着离基础中心点距离的增大,地基中竖向附加应力曲线增大。

( )6、大量抽取地下水,造成地下水位大幅度下降,这将使建筑物地基的沉降减小。

( )7、三种土压力之间的大小关系为:a p E E E ＜＜0 。

( )8、土中某点发生剪切破坏,剪破面上剪应力就就是该点的最大剪应力,剪破面与大主应力面的夹角为45°+φ/2 。

( )9、墙背与填土之间存在的摩擦力将使主动土压力减小、被动土压力增大。

( )10、进行粘性土坡稳定分析时,常采用条分法。

( )三、选择题1、孔隙比的定义表达式就是( )。

A 、e=V V /V sB 、e=V V /VC 、e=V w /V vD 、e=V s /V v2、不同状态下同一种土的重度由大到小排列的顺序就是( )A. γsat >γ>γd >γ' B 、 γsat >γ'>γ>γdC 、 γd >γ>γsat >γ'D 、 γd >γ'>γ>γsat3、成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为 :( )A 、折线减小B 、折线增大C 、斜线减小D 、斜线增大4、土中自重应力起算点位置为:( )A 、基础底面B 、天然地面C 、地基表面D 、室外设计地面5、某场地表层为4m 厚的粉质黏土,天然重度γ=18kN/m3,其下为饱与重度γsat =19 kN/m3的很厚的黏土层,地下水位在地表下4m 处,经计算地表以下2m 处土的竖向自重应力为( )。

A 、72kPaB 、36kPaC 、16kPaD 、38kPa6、当摩尔应力圆与抗剪强度线相离时,土体处于的状态就是:( )A 、破坏状态B 、安全状态C 、极限平衡状态D 、主动极限平衡状态7、计算时间因数 时,若土层为单面排水,则式中的H 取土层厚度的( )。

A 、一半B 、1倍C 、2倍D 、4倍8、用朗肯土压力理论计算挡土墙土压力时,适用条件之一就是( )。

A 、墙后填土干燥B 、墙背粗糙C 、墙背垂直、光滑D 、墙背倾9、土体积的压缩主要就是由于( )引起的。

A、孔隙水的压缩B、土颗粒的压缩C、孔隙体积的压缩D、孔隙中气体的压缩10、土的一维固结微分方程表示了( )A.土的压缩性大小与固结快慢B、固结度与时间与深度的关系C、孔隙水压力与时间与深度的关系D、孔隙水压力与时间的关系四、名词解释与简答题1 、自重应力与附加应力2 、分层总与法的计算步骤3 、地基整体剪切破坏分哪三个阶段？各有何主要特征？五、计算题1、对某粘性土用环刀切取土样,测得该土样体积为100cm3,称得土样质量为198、5g,经烘干后称得其质量为156、8g。

若该土的土粒相对密度为2、72,试求该土的天然密度ρ、含水量w、孔隙比e及饱与度Sr。

2、地基中某一单元土体上的大主应力为420kPa,小主应力为180kPa。

通过试验测得土的抗剪强度指标c=20 kPa, =30o。

(1)用两种方法(极限平衡条件式法与定义法)判别该单元土体处于何种状态？(2)该点破坏时,破裂面与大主应力的作用方向夹角就是多少？3、图示挡土墙,墙高H=5、5m,墙后填土为粘土,土的物理力学指标如图所示,试用朗肯土压力理论确定主动土压力沿墙高的分布,绘出分布图,并求出主动土压力Ea 的大小及力的作用点的位置(在分布图中标出)。

(1)绘制主动土压力沿墙高的分布图。

(2)求出主动土压力Ea 的大小。

(3)确定主动土压力的作用位置,并标在分布图中。

一、填空题1、水、气体2、不良、良好3、土的密度(ρ)、土粒的相对密度(s d )、含水量(ω) 4、P L P P PL I I ωωωωωω--=-=5、自重应力、附加应力6、高、高7、分层总与、规范推荐8、正常固结土、欠固结土9、极限平衡10、静止土压力、主动土压力、被动土压力二、判断题1-5 √、√、×、√、× 6-10 ×、×、×、√、√、三、选择题1-5 A 、C 、A 、B 、B 6-10 A 、B 、C 、C 、C四、名词解释及简答题1、自重应力就是地基土在修建建筑物之前,由于土体本身的有效重量而产生的应力,随深度的增加而增加;附加应力就是由于修建了建筑物而在基础底部额外增加的应力,随深度的增加而减小。

2、①绘制地基与基础的剖面图;②划分若干薄层;③计算各层的自重应力σc 与附加应力σz ,分别绘制其中心线左侧与右侧;④确定沉降计算深度Zn;⑤计算各薄层的压缩量S i ;⑥计算地基最终沉降量 S 。

3、(a)直线变形阶段(压密阶段):P-S 曲线接近直线,各点的剪应力均小于抗剪强度(b)局部剪切阶段:土体产生剪切而发生塑性变形区,并随荷载的增加,塑形变形区范围逐渐扩大,下沉量显著增大。

(c)完全破坏阶段:压板连续急剧下沉,即地基土中的塑性变形区不断扩大。

五、计算题1、33985.11005.198cm g cmg V m ===ρ 266.08.1567.418.1568.1565.198==-=-==g g g g g m m m m m s s s w ω 由w s s s V m d ρ1⋅=可知3365.5772.28.156cm cmg g d m V w s s s ===ρ s V V V V -==10033335.4265.57cm cm cm =-735.065.5735.4233===cm cm V V e s V 317.41cm g g m m m V ws w w w =-==ρρ=41、73cm %47.98%10035.427.41%10033=⨯=⨯=cm cm V V S V w r2、(1)极限平衡条件法:)245tan(2)245(tan 231ϕϕσσ+++= c f 23030180tan (45)220tan(45)221803220 1.73254069.28609.28kpa =⨯++⨯⨯+=⨯+⨯⨯=+=kpa f 42011=>σσ根据摩尔—库伦破坏准则,该土尚未发生破坏,处于弹性平衡状态。

)245tan(2)245(tan 213ϕϕσσ---= c f kpa78.11608.2386.139577.0202333.0420)23045tan(202)23045(tan 4202=-=⨯⨯-⨯=-⨯⨯--⨯= kpa f 18033=<σσ根据摩尔—库伦破坏准则,该土尚未发生破坏,处于弹性平衡状态。

定义法:剪破面上的法向应力及剪应力为:)2cos()(21)(213131f ασσσσσ-++= kpa 240)5.0(120300)3090cos()180420(21)180420(21=-⨯+=+-++=kpa f 92.103866.0120)2sin(231=⨯=-=ασστ因为τϕστ>=⨯+=+=kpa c f 48.158577.024020tan 所以,该土尚未发生破坏,处于弹性平衡状态。

(2)若该土体发生破坏,则破坏面与最大主应力作用面之间的夹角为45602φ+=3、(1)490.0)35(tan 245tan 22==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= ϕa K a a a K c zK p 2-=γ280.9490.0102-2时，0m kpa K c p z a a -=⨯⨯=-==2405.41.809-490.05.519时，5.5m kpa p z a =⨯⨯== (2)令a a a K c zK p 2-=γ=0,可得z=1.053m2/)2)((0a a a K c hK z h E --=γkN064.922/)80.9490.0195.5()053.15.5(=-⨯⨯⨯-= (3)主动土压力作用位置距离墙底的距离为m h a 482.13/)053.15.5(=-=,如图所示。