《土力学》期末试卷及答案

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一、填空题(每空1分,共20分)

1、无粘性土的性质主要取决于颗粒的粒径、级配

2、用三轴实验测定土的抗剪强度指标，在其它条件都相同的状况下，测的抗剪强度指标值最大的是固结排水剪切、实验，最小的是不固结不排水剪切实验。

3、评价粗颗粒土粒径级配的指标有不匀称系数、曲率系数和。

4、τf表示土体反抗剪切破坏的极限能力，当土体中某点的剪应力τ=τf时，土体处

于状态；τ>τf时，土体处于状态；τ<τf时，土体处于状态。

5、桩按受力分为和。

6、用朗肯土压力理论计算土压力时，挡土墙墙背因、，墙后填土表面因。

7、桩的接头方式有、和。

8、建造物地基变形的特征有、、和倾斜四种类型。

二、挑选题(每小题2分,共10分)

1、采纳搓条法测定塑限时，土条浮现裂纹并开头断裂时的直径应为（）

(A)2mm(C)4mm(D)5mm

2、《地基规范》划分砂土的密实度指标是（）

(A)孔隙比(B)相对密度(D)野外鉴别

3、建造物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定办法宜选用（）

B）固结不排水剪切实验（C）排水剪切实验（D）直接剪切实验

4、地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（）。

（A）临塑荷载（B）临界荷载（D）地基承载力

5、夯实深层地基土宜采纳的办法是()

（B）分层压实法（C）振动碾压法（D）重锤夯实法

三、简答题(每小题5分,共20分)

1、直剪实验存在哪些缺点？

2、影响边坡稳定的因素有哪些？

3、产生被动土压力的条件是什么？

4、什么是单桩竖向承载力？确定单桩承载力的办法有哪几种？

四、计算题(共50分)

1、某土样重180g，饱和度Sr=90%，相对密度为2.7，烘干后重135g。若将该土样压密，使其干密度达到1.5g/cm3。试求此时土样的自然 重度、含水量、孔隙比和饱和度。（10分）

1、解：由已知条件可得原土样的三相数值为：

m=180gms=135gmw=180－135=45g

Vs=135/2.7=50cm3Vw=45cm3Vv=45/0.9=50cm3V=50＋50=100cm3

土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cm3Vv=90－50=40cm3Vw=40cm3

mw=40gm=135＋40=175g

γ=175/90×10=19.4kN/m3

w=40/135×40%=30%

e=40/50=0.8

Sr=40/40×100%=100%

2、某自立柱基底面尺寸b×l=4.0×4.0m2,埋置深度d=1.0m,上部结构荷载条件如图所示，地基土为匀称土，自然 重度γ=20kN/m3，试求基础下其次层土的沉降量。（14分）

矩形面积受均布荷载作用时，角点下应力系数α

z/b

l/b0.60.81.01.2

10.22290.19990.175

20.1516

侧限压缩实验e－p关系

p050kPa100kPa200kPa

e0.890.860.840.81

γ

3、挡土墙高4m，墙背竖直光洁，填土水平，共有两层。各层物理力学性质指标如图。地下水位距地面以下2m。若填土水平并作用有荷载q=20kN/m2。试求主动土压力Ea,并绘出主动土压力强度分布图。（12分）

q=20kN/m2

《土力学》期末试卷答案

一、填空题(每空1分,共20分)

1、粒径、级配

2、固结排水剪切、不固结不排水剪切

3、不匀称系数、曲率系数

4、极限平衡、破坏、平衡

5、端承桩、摩擦桩

6、垂直、光洁、水平

7、角钢焊接、法兰盘衔接、硫磺胶泥衔接

8、沉降量、沉降差、局部倾斜、

二、挑选题(每小题2分,共10分)

BCACA

三、简答题(每小题5分,共20分)

1、答：（1）土样在实验中不能严格控制排水条件，无法量测孔隙水压力；

（2）剪切面固定在剪切盒的上下盒之间，该处不一定是土样的薄弱面；

（3）试样中应力状态复杂，有应力集中状况，仍按匀称分布计算；

（4）试样发生剪切后，土样在上下盒之间错位，实际剪切面积减小，但仍按初始面积计算。

2、答：（1）土坡的边坡坡度。以坡角表示，坡角θ越小越平安，但不经济。

（2）土坡的边坡高度H，在其它条件都相同的状况下，边坡高度H越小越平安。

（3）土的物理力学性质。如γ，c，φ越大，则土坡越平安

3、答：挡土墙向着填土方向移动，当达到某一位移量时，墙后填土浮现滑裂面，作用在挡土墙上的土压力达到最大值，墙

后填土处于极限平衡状态。此时作用在挡土墙的土压力称为被动土压力。

4、答：

（1）单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的最大荷载。

（2）由桩身段料强度和土对桩支承力综合确定。其中确定土对桩支承力办法主要有：桩的静载荷实验和按静力学公式计算等。

四、计算题(共50分)

2、解：由已知条件可得原土样的三相数值为：

m=180gms=135gmw=180－135=45g

Vs=135/2.7=50cm3Vw=45cm3Vv=45/0.9=50cm3V=50＋50=100cm3

土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cm3Vv=90－50=40cm3Vw=40cm3

mw=40gm=135＋40=175g

γ=175/90×10=19.4kN/m3

w=40/135×40%=30%

e=40/50=0.8

Sr=40/40×100%=100%

2、解：基底接触压力：

p=(1536＋4×4×20×1.0)/(4×4)=116kN/m2

基底附加压力：

p=116－16×1.0=100kN/m2

计算土层自重应力：

1点σcz1=16×1.0＋20×1.2=40kPa

2点σcz2=40＋20×1.2=64kPa

计算土层附加应力：

1点1.2/2=0.6查得α=0.2229

σz1=4×0.2229×100=89.2kPa

2点2.4/2=1.2查得α=0.1752

σz2=4×0.1752×100=70.1kPa

σz=(89.2＋70.1)/2=79.7kPa

计算其次层土的沉降量：

由σcz=52kPa可得e1=0.859

由σcz＋σz=52＋79.7=131.7kPa可得e2=0.830

s=(0.859－0.830)×120/(1＋0.859)=1.87cm

3、解：第一层填土表面处主动土压力强度：

pa0=(q＋γz)tg2(45o－φ1/2)=(20＋0)tg2(45o－30o/2)=6.6kN/m2

第一层填土底面处主动土压力强度：

pa1=(q＋γ1h1)tg2(45o－φ1/2)=(20＋19×2)×tg2(45o－30o/2)=19.14kN/m2

其次层填土顶面处主动土压力强度：

pa2=(q＋γ1h1)tg2(45o－φ2/2)－2c2tg(45o－φ2/2)

=(20＋19×2)×tg2(45o－20o/2)－2×10×tg(45o－20o/2)=14.42kN/m2

其次层填土底面处主动土压力强度：

pa2=[q＋γ1h1＋(γsat－10)·h2]tg2(45o－φ2/2)－2c2tg(45o－φ2/2)

=[20＋19×2＋(20－10)×2]×tg2(45o－20o/2)－2×10×tg(45o－20o/2)=kN/m2主动土压力：

Ea=1/2×2×(6.6＋19.14)＋1/2×2×(14.42＋24.22)=64.38kN/m

6.6

19.14

14.42

pa24.22PW20

4、解：（1）确定单桩承载力Rk

按静载荷实验：Rk=600/2=300kN

按阅历公式：Rk=qpAp＋up∑qsilsi=1800×0.32＋4×0.3×(1×12＋4.9×10＋1.6×25＋1×35)=325.2kN所以取小值，Rk=300kN

（2）单桩平均轴向力验算：

每桩受力：Q=(N＋G)/n=(2130＋2.3×2.6×1.5×20)/