中南大学土力学试题及答案.pdf

土力学土力学考试考试试卷试卷2015年 年12月月 一、一、 判断题判断题(判断下列各小题的正误，正确的在题后括号判断下列各小题的正误，正确的在题后括号 内打“” ，错误的打“”内打“” ，错误的打“”)（20 分，每题分，每题 2 分）分） ( )1、土中水的渗透速度即为其实际流动速度。、土中水的渗透速度即为其实际流动速度。 ( )2、粗粒土的不均匀系数越大，粒径分布越不均匀，土的级配越差。、粗粒土的不均匀系数越大，粒径分布越不均匀，土的级配越差。 ( )3、对于不同的砂土，孔隙比相同说明它们的密实度也相同。、对于不同的砂土，孔隙比相同说明它们的密实度也相同。 ( )4、填土的压实程度可用干密度作为评价指标。、填土的压实程度可用干密度作为评价指标。 ( )5、 黏性土的灵敏度愈高， 其结构性愈强， 受扰动后土的强度增长就愈多。黏性土的灵敏度愈高， 其结构性愈强， 受扰动后土的强度增长就愈多。 ( )6、饱和黏性土的抗剪强度指标与排水条件无关。饱和黏性土的抗剪强度指标与排水条件无关。 ( )7、已知甲土的含水量大于乙土，则甲土的饱和度、已知甲土的含水量大于乙土，则甲土的饱和度一定一定大于乙土。大于乙土。 ( )8、 砂砂土无论是否饱和， 其变形达到稳定所需的时间比饱和黏性土短得多。土无论是否饱和， 其变形达到稳定所需的时间比饱和黏性土短得多。 ( )9、地基容许承载力即为地基即将破坏时所能承受的基底压力。地基容许承载力即为地基即将破坏时所能承受的基底压力。 ( )10、挡土墙后填土应挡土墙后填土应优先优先选用黏性土，因为它易于压密实。选用黏性土，因为它易于压密实。 二、选择题二、选择题(选出一个正确的答案选出一个正确的答案) （每题（每题 2 分，共分，共 10 分）分） 1室内压缩试验的排水条件为室内压缩试验的排水条件为( )。 A单面排水单面排水 B双面排水双面排水 C不排水不排水 D不固结不固结、不排水不排水 2矩形均匀荷载作用下基础角点下某深度处的附加应力矩形均匀荷载作用下基础角点下某深度处的附加应力 za 与基础中心点下同与基础中心点下同 一深度处附加压力一深度处附加压力 zo 的关系是的关系是 ( )。 A 4 zo za B 4 zo za C zoza D zoza 3粘性土粘性土的强度的强度( )。 A与与应力历史应力历史有关有关 B与与实验排水条件实验排水条件无关无关 C与与粘粒含量无粘粒含量无关关 D与与 土的内摩擦角无关土的内摩擦角无关 4下列下列哪哪类类土土不以塑性指数来定名？不以塑性指数来定名？( ) A：粘土：粘土 B：粉质粘土：粉质粘土 C：粉土：粉土 D： 砂土砂土 5下列下列哪哪项不属于原位测试试验：项不属于原位测试试验：( ) A：荷载试验：荷载试验 B：旁压试验：旁压试验 C：击实试验：击实试验 D：动力触探：动力触探 得分 评阅人 得分 评阅人 判断判断 1-5 6-10 选择选择 1-5 三、简答题（共三、简答题（共 25 分）分） 1.简述简述砂土直剪试验的原理和砂土直剪试验的原理和试验步骤。 （试验步骤。 （5 分）分） 试验原理： (2 分) 一定法向应用力下，随位移增大，剪应力增大，得max； 不同法向应力得：max，max，max 不同法向应力对应剪破坏，三点可连线，在纵标的截距为 c，与水平方向夹角为。 试验步骤： （分） 对准上下盒，插入固定销； 称 103 克砂，进行装砂样； 加法向应力； 拔出销钉，施加剪应力， ； 根据百分表不动或回退时，记录最大位移量，并换算剪应力； 重复，做出不同法向应力下的剪应力，从而得到抗剪强度指标。 评分标准：试验原理能用图说明可得分，试验部分步骤可以合并，只要学生对此理解可得 分。 2.什么是附加应力？什么是附加应力？绘图说明地基中附加应力在绘图说明地基中附加应力在水平方向和垂直方向的分布规水平方向和垂直方向的分布规 律律。 （5 分）分） 附加应力指除土自重力外，由外荷载引起在土中分布应力（增量） 。 分 规律：基础中点下方，随深度而渐减小 在同一深度范围内，从中心向两侧减小。 分 评分标准：用图表示出来正确，只要学生对此理解可得相应分数，无图适当扣分。 3.确定地基承载力有哪几种方法？确定地基承载力有哪几种方法？（5 分）分） 极限理论公式计算法，再用极限承载力除以大于的安全系统得允许承载力；分 原位测试法：标准贯入试验法，静力触探法等； 分 工程地质类比法； 分 规范法。 分 用临塑荷载公式，临界荷载公式（或控制塑性区的深度） 评分标准：得出以上五点中的四点可得满分。 max C 4.简述分层总和法简述分层总和法确定地基确定地基最终沉降量的计算步骤最终沉降量的计算步骤？（5 分）分） 4分层总和法步骤： 地基分层，分层原则每层不大于 0.4b； 计算各薄层界面上自重应力 qzi； 计算基底净压力 p0； （2 分） 计算基础中心垂线上各薄层分界面上的附加应力zi； 确定计算深度 qzi5zi； 计算各薄层的平均附加应力； 计算各薄层的沉降量 si； 计算压缩层的计算量总和。 （3 分） 5.确定地基容许承载力的方法有哪几种方法？试述工民建规范确定地基容许承载力的方法有哪几种方法？试述工民建规范或或桥桥规中规中 确定承载力设计值是如何确定的？（确定承载力设计值是如何确定的？（5 分）分） 5、承载力的确定步骤 按控制地基中塑性区开展深度的方法，如临界荷载和临塑荷载法； 按理论公式计算极限承载力 pk，再除于安全系数法； 按规范提供的经验公式确定地基的容许承载力； 按原位测试的方法确定地基的容许承载力； （4 分）分） 工程地质类比法。 (标准，答出标准，答出 4 条可得条可得 4 分分) 桥规步骤：按土的物理力学指标查规范得到基本承载力0；按基础宽度和深度 进行修正得到容许承载力 。 建规步骤：按土的物理力学指标查规范得到承载力基本值；回归修正得到承载力 的标准值；按基础宽度和深度修正得到承载力的设计值。 .分分 四、四、(10 分分)在某住宅地基勘察中，已知一个钻孔原状土试样结在某住宅地基勘察中，已知一个钻孔原状土试样结 果为：果为：天然容重为天然容重为 18.5kNm3，土粒比重，土粒比重 Gs=2.70，土的含水，土的含水 量量为为 18.0。试求该土。试求该土干容重、干容重、孔隙比和饱和度。孔隙比和饱和度。 解：解：法一：公式法： 68.15 18. 01 5 . 18 1 w d （kN/m3） 分 722. 01 5 .18 )18. 01 (107 . 2 1 )1 ( w e s （g9.8 时，e0.69） 分 %3 .67%100 722 . 0 7 . 218 . 0 e wGs Sr（g9.8 时，r70.4%） 分 评分标准：公式正确，根据学生理解程度，结果错，扣分。重力加速度取 10 也算对，结 果（e0.722g9.8 时，r70.4%） 。 法二：三相草图法 设sm3, 则：sGsgVs27kN Ww=wWs=4.86kN 由5 .18 1 Vv WwWs V W kN/m3得 Vv=0.722m3 分 得分 评阅人 Vw=Ww/w=0.486m3 则：ev/Vs=0.722 2 分 d=Ws/V=Ws/(1+e)=15.7kN/m3 2 分 Sr=Vw/Vv100%=67.3% 2 分 评分标准：用其它方法推导出来也算正确，部分步骤可以省略。重力加速度取 10 也算对， 结果（e0.722g9.8 时，r70.4%） 。 五五、(10 分分) 某地基土体强度指标为：某地基土体强度指标为：c10 kPa，30。 建筑荷载作用下将会使基础底下某点土建筑荷载作用下将会使基础底下某点土本本体的应力达到如下值：体的应力达到如下值： 最最大主应力大主应力=300 kPa，最最小主应力小主应力=100 kPa。试判断该点土体将是否会破坏。试判断该点土体将是否会破坏。 解解 法一：根据极限平衡公式： 46. 0 30cot102100300 100300 cot2 sin 31 31 c 分 5 . 0sin46. 0sin 故该点不会破坏。 分 法二：根据极限平衡公式 )(45.887 . 010249. 0300)2/45tan(2)2/45(tan 2 13 kPac 分 因为3 60%, Tv e 2 8 2 8 1%80 ,则 Tv=0.572 (3 分分) 代入 2 2 2 H Cvt Tv , dh cm cm t8 .1333211min192673 min/019. 0 2)80( 572. 0 2 2 (4 分分) 评分标准：公式