土力学与基础工程

一、考试形式：闭卷二、试题形式：1、名词解说4×4=16分2、单项选择题10×2=20分3、改错题3×4=12分4、简答题2×5=10分4、计算选择题（列出过程）4×5=20分5、计算题2（22分）三、答疑时间：每周三下午3：30以后考试前时间安排另行通知地点：土木学院办公楼402室第一章：土的组成粒度、粒组的概念颗粒级配试验原理及方法、颗粒级配曲线及相应的指标、土的颗粒级配评价土中水的形态及性质粘土矿物与水土相互作用第二章：土的物理性质及分类土的三相比例指标定义（基本指标及换算指标）、试验方法、指标间的换算关系、量纲、工程应用（根据三相比例指标定义或换算关系对土的物理状态指标进行计算）粘性土的物理状态、稠度系数的定义、工程应用粘性土的灵敏度及触变性概念及工程应用无粘性土的物理状态、相关指标及工程应用土的工程分类方法（不同体系的分类方法）第三章：土的渗透性及渗流渗流与渗透破坏的概念达西定律及其应用（不同土类）渗透试验的原理及方法、渗透系数的概念（均质土、成层土）动水力（渗透力）概念、渗透破坏与控制问题第四章：土中应力土中两种应力的概念自重应力的计算（均质土、成层土、地下水、不透水层）基底压力与基底附加压力的概念及两种压力的计算不同荷载条件下地基中附加应力的分布特征、地基附加应力计算方法（叠加原理）第五章：土的压缩性压缩试验方法的原理、压缩曲线及其应用、压缩性指标的定义及计算、指标之间的相互关系应力历史的概念及不同固结度对土压缩性的影响压缩模量、变形模量、弹性模量的概念及相互关系第六章：地基变形最终沉降量的定义及概念分层总和法、《规范法》计算地基最终沉降量的方法有效应力、孔隙水压力的概念，与地基土固结的关系，渗透固结与地基压缩变形机理固结度的概念、固结度问题的计算与工程应用第七章：土的抗剪强度土的抗剪强度概念及剪切破坏抗剪强度的构成及强度理论（强度线、破裂面及破裂角的概念）土中一点的极限平衡状态与极限平衡条件及其应用（利用极限平衡条件进行相关的计算）抗剪强度试验的原理与方法，不同试验方法的适用性，根据试验结果确定土的抗剪强度指标孔隙水压力系数的概念及应用饱和粘性土的抗剪强度及其特征无粘性土的抗剪强度第八章：土压力土压力的形成、三种土压力及其与位移的关系朗肯土压力理论的假定、适用条件、不同条件下的土压力计算、工程应用库仑土压力理论的假定、适用条件、土压力计算两种土压力理论的对比及适用性第九章：地基承载力地基承载力的定义及工程意义地基破坏模式及其影响因素临塑荷载、临界荷载的概念及其计算地基极限承载力的概念、假定、适用性及其计算（不同承载力理论的计算方法）第十章：土坡和地基的稳定性简单土坡的定义无粘性土坡的稳定性及稳定系数的定义、工程应用粘性土坡稳定性验算的方法及适用性粘性土坡的稳定性计算方法（稳定数法）例题1有一体积为50cm3的原状土样质量是95.15g，烘干后质量为75.05g，已知土粒比重Gs=2.67，求该土样的天然重度γ、天然含水量ω及孔隙比e。解：例题2某饱和粘性土，已知土粒比重ds=2.46，含水量ω=20%，试求该土的孔隙比e和饱和重度γsat。解：例题3已知某土的天然密度ρ=1.7t/m3，土粒相对密度ds=2.70，将该土运到某工地进行填筑施工，要求填筑后土的干密度达到1.65t/m3，则填筑1000m3需要在取土处挖多少方土？解：原状土体积：填筑土体积：例题4矩形基础①、②的底面尺寸为l1×b1和l2×b2，作用在基础①、②底面的均布荷载分别为p1、p2。点M、N分别位于两基础角点A1、A2下深度zM、zN处，附加应力分别为σzM、σzN。若已知l1/b1=l2/b2、zM/b1=zN/b2，试确定：①附加应力σzM和σzN之间的关系。②若其他条件不变，M、N点移至基础底面中点下，则σzM和σzN之间的关系如何？③给定p1=180kPa，p2=72kPa，l1=2.4m、b1=1.6m，z1=3.2m，确定基础底面中点下M、N点的附加应力σzM、σzN值。MA1①b1NA2②b2解：①②关系不变

③例题5在图示阴影区域作用有均布荷载p=230kPa，试求出图中a点地面以下2m深度处的竖向附加应力σz。解：a1m1m4m1m1m2m例题6在图示4.8m×4.8m的方形区域内作用有均布荷载p=150kPa，试求出荷载作用区域中心地面以下6m深度处的竖向附加应力σz。如将均布荷载换成分别作用在4个小区域中心的Q=150×2.42=864kN的集中荷载，试求出荷载中心深度为6m处的竖向附加应力并与前面的结果进行比较。解：均布荷载QQQQ4.8m2.4m4.8m集中荷载用4个集中荷载代替均布荷载进行计算，附加应力增加3.3%。例题7在厚作度为全20偿m的痛粘性腾土地逮基上级大面芝积填岂土，崇平均略压力修p=销80驴kP升a，侦测得津粘土胳层沉讲降量忍达到通12妇0m锐m时调沉降辽稳定餐，试船确定罗该粘撤土层须的压酬缩系裙数α（假桐定粘壳性土累地基黎的初乳始孔案隙比骑e0=0咬.8插）。解：例题班8某基赖础埋输置深瓣度为绞1m伤，地呀下水源位位伟于地陪表处则，土吓的饱饭和重阁度γsa微t=18昌kN/徒m3，孔烤隙比饮与应淡力之灶间的深关系疲为。漆若在负基底被下4读m和另6m辟处的惜附加枪应力航分别赢为8荐0k绘pa姑，7章0k蹈pa投，试婆问在象基底蹄下4~6m间比土层的斤压缩变任形量是本多少？解：例题背9某饱和乖粘性土签的室内暴压缩试炒验结果博显示，他当试样叮高度为欧2.0悼cm时覆，达到涛50%拜压缩量袋所要的响时间为日45m代in，沸根据该妻试验结冶果，推誉算厚度补为4.达8m的硬该粘性积土地基报的固结罩沉降量痕达到5趁0%所单需要的权时间（捕分别考会虑单面威排水与粱双面排兴水两种浮情况）酿。解：单面茎排水魄：双面废排水递：例题冶10对A境、B润两种蝇饱和服粘性钳土进恳行压微缩试辫验，抵当压摸力为灿10蛇0k坟Pa绘时，模A、蛾B两狗试样迹的孔品隙比弓分别条为0抚.5率5及窑0.售63覆2，圈此时令试样谁的高批度分饲别为亦16代mm朴及1渔0m艇m。扎然后弱继续般加压厘至1悉50餐kP以a，柄此时快试样唯的孔寺隙比信分别丸成为万0.债49率5及哗0.剖61屯6。像同时壁，已即知试锻样A锡达到桶50善%固洞结度切所要尖的时向间仅运为试戒样B娇达到迟同样迈固结碧度所歇要时革间的芒1/完3。墙根据筐上述睛资料专，试华推算产两试劝样的类渗透月系数米k的额比值洽（双装面排钱水）嘉。解：锻根据蒸压缩密模量竟的定搅义：根据时叛间因素仁的定义妙：根据辛竖向抹固结每系数撕的定浆义：例题超11对某轨饱和恐粘性惜土进幅行固尖结不迫排水肯剪切原试验机，在沾固结搬压力扫σ3=2砍00搂kP馋a的司条件普下，茅测得渐破坏冰时的销偏压疼力(愤σ1-σ3)f=4慨00父kP党a，槽孔隙叼水压热力uf=1唱00扮kP痒a，好试样劫破坏萝时的堡破裂冻面与述水平猾面间愤的夹着角为秧58假°。颜试确翠定孔殊隙水抢压力掠系数举A、舱有效炊应力味强度寨指标络c’植、φ束’。解：例题艺1探2试计侨算下熄图所住示地豪基土番中的榜总自累重应唯力分哄布及温有效格自重爱应力胶分布扔，并傍在图埋中绘肠出总牲自重达应力气分布代及有炕效自捐重应季力分申布曲希线并必标出报总自衔重应非力及疼有效昼自重强应力匆值。解：总自欠重应根力有效自厚重应力砂土γsat=19.5kN/m3粉质粘土γsat=19.4kN/m3±0.00m-2.00m-10.00m-14.00m例题仁13在公各路路仗堤荷赴载作弱用下甘（平络面问窜题）宋，地巴基中逆某点故的应坐力状培态：铸σz=70楼kPa尝，σx=30阻kPa掠，τxz=15戏kPa学，地基柄土的抗幸剪强度沙指标c脑=10造kPa碍，φ=忧20。。问该慎点处于揭何种平竖衡状态返？并在兆图中作劣出库伦柱抗剪强配度线和闻该点的仪莫尔应葬力园。解：由于实羽际的大郊主应力辣σ1=7渔5k阵Pa夜<σ1f=79绕.55脊kPa演，该点私处于弹例性平衡绢状态。例题榆1拳4某砂形土的乖内摩援擦角斩φ=辅34泰°，范若围渗压σ3=10鼻0kP烦a，试勾确定：省①使土诞样达到振极限平忆衡状态子时的σ1=？宏②此含时破联裂面弯与大抬主应本力平怜面的呼角度陵？③野当σ1=3贸00啦kP枯a时崖那个答平面端最危协险，过在该曲平面歪上的鬼剪应愿力τ及抗剪稻强度τf分别为吓多少？解：①薄达到极旨限平衡和状态时顿的σ1：②破裂咐角：③当蜘σ1=3设00储kP嗓a时σ1σ3στfβ即与甘大主贪应力夹作用相平面誉成6绪0°愁的平码面最务危险阳。在该平宣面上：例题锦15某挡资土墙牺高7慎m，锻墙后库填土刘面水挂平，桑地面开作用絮均布乡丰荷载觉20亭kP愁a，暗填土阀分2胃层，耍各土载层指逐标见嫌图示抽，试槐确定帐作用情在墙鉴背总克压力镰及作价用位烟置，刑并绘大出压窝力分读布图冶。γ=18kN/m3Φ=20°c=12kPaγsat=19.2kN/m3Φ=26°c=6kPa3m4m20kPa解：主动土追压力系坟数临界才深度母：第一牧层底身面土模压力哪：第二层嘴顶面土涂压力：第二层摩底面土返压力：第二层诉底面静杨水压力勿：第一纷层总出土压栏力：作用位雀置（距哀墙底）面：第二陶层总叮土压厕力：作用泳位置恐（距爪墙底壶）：总静夺水压竟力：总静耍水压馆力作就用位疯置：总压匪力：作用位壤置：例题册1鸽6某挡土责墙高6莲m，墙耻背直立怒光滑，馅填土面刺水平，届墙后填查土指标引见图示浸，在墙息背2m撤处设置苹一平台返，该平蹄台伸出挺长度为归1.5战m，试愈计算作请用在墙繁背的总匀土压力瞧及作用省位置。弄若平台沉长度延梦长至2乘.5m召，则相低应的总易土压力读及作用掌位置会留发生怎喘样的变活化。γ=19kN/m3Φ=32°c=0H1=2mH2=4mΦ45+Φ/2h1h245+Φ/2解：逮土压述力系渐数平台底吗土压力熔：平台溉以上慨总土钻压力踪蝶：作用位侄置：平台下畅土压力叠分布总土今压力急：总土压糟力作用往位置：不考顶虑平眠台设逐置时若的总免土压逝力：设置杀平台妇后总迟土压矮力的喊变化辫：平台基长度科2.凭5米航时，曾平台树伸入遥破裂半面，见土压拌力分踪蝶两部彼分计姻算。平台以落上土压很力：作用浸位置夸：平台以草下土压丈力：作用位爆置：总土压驻力：作用位损置：设置平专台后总贼土压力鸡的变化叛：模拟本试卷一、硬名词斧解说1、年级配皆曲线2、并临界遵水力读梯度3、剪餐胀性二、快单项凝选择涛题1、土的颗牢粒级配陡曲线越具平缓，呈则（滚）。A、饶土粒告大小苍越均胃匀，驾级配练良好B、响土粒输大小养越不血均匀采，级进配良桐好C、土阔粒大小妻越不均展匀，级腹配不良D.牵土凶粒大尿小越者均匀虏，级章配不畜良2、铁下列咽关于虚渗流秘力的攻描述舰不正菌确的些是：械（宋）剧。A.其废数值与环水力梯旧度成正股比B.是姑一种体殖积力，川其量纲唤与重度央的量纲意相同C.渗稻流力的纱存在对市土体稳适定总是耗不利的D.纠渗流旦力的冈方向盼与渗广流方际向一粥致3、若愈某砂土员的天然身孔隙比药与其所眉能达到等的最大焦孔隙比弹相等，督则该土摧（察）桃。A.处居于最密滤实状态喇B勺.外于般中等密甲实状态C.侨相对置密实射度羊D梢.处奏于最篇疏松装状态4、骗通过古土粒启承受宪和传歉递的漏应力界称为姓（撑）耕。A.爹总应搞力批B.层有效糟应力纹C宽.孔垃隙水闹压力鼻D屯.附愧加应腰力5、如北图所示峡，在单术向偏心橡荷载作遣用下，疤若基底纯反力呈隶梯形分旋布，则阁偏心距砖应满足笼（艺）呆。A.e牺<l/6异B.判e>l/6富C.蒜e>b/6罪D.好e<b/6lbOe6、土捷的e-带p曲线场越平缓臭，说明连（饼）昌。A.压班缩模量申越小挖B.压角缩系数博越大焦C.弄土的压碌缩性越拉低帝D缠.土的强变形越薄大7、同今种饱和鹿粘性土剥在单面绣排水情检况下的巡寿固结时顾间为双蜜面排水绩的（游）。A.登1倍银B.炎2倍扑C.促4倍推D.盒8倍8、在数相同的碑均质土硬地基上读若两基垂础形状辽、面积阔及基底遭压力相漂同，但内埋深不朋同，若处忽略坑仍底回弹塑影响，焦则（川）。A.漏埋深肢大的蚂基础抬沉降滤小膊B.映埋深榴大的绿基础馒沉降哈大C.埋礼深小的窑基础沉卧降小反D穷.两基万础沉降刑相同9、两个掉土样蔑的天详然重顺度及爬天然秤含水请量相常同，饮土粒兆比重脉不同栋，则悟可以贼判断积：（担）（A纯）比助重大艳者孔该隙比匆大洋（续B）咸比重弯大者院孔隙理比小牌（债C）阳两者酿孔隙晓比相慰同（D）凭不能判觉断10、选择基遮础类型从时，可贺以不考抵虑（援）因岔素的影敌响。（1）凉水文条昂件；递（2嫂）地质竹条件；免（宝3）地乒震烈度对；爷（4）抵上部