土力学 试卷及答案 模拟试卷1

PAGE第8页共8页 《土力学》模拟试卷1题号一二三四总分分数合分人：复查人：一、填空题：（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。分数评卷人现场取得天然状态湿土样的质量为0.64kg，烘干后质量为0.55kg，则土样的含水量为（精确至0.1%）%。已测得某细粒土样的液限和塑限分别为39%和21%，该土可命名为。已测得某原状粉土的无侧限抗压强度为200kPa，重塑土样的无侧限抗压强度为80kPa，其灵敏度为。对某土样进行室内渗透试验，土样长度为25cm，试验水头差为40cm，土粒比重ds为2.65，孔隙比为0.4。通过土样的单位渗流力为。一矩形基础，短边b=4m，长边l=6m，在长边方向作用一偏心荷载，其与基础自重的合力为F+G=1200kN，则合力偏心距小于等于时，基础底面不会与地基脱开。十字板剪切试验为不排水剪切试验，其试验结果与三轴压缩试验中的试验结果比较接近。相对于普朗德尔极限承载力的假定，太沙基认为基础底面是，基底下一部分土体随基础一起移动而处于弹性平衡状态，形成“弹性核”。挡土墙受外力作用向着填土方向移动，挤压墙后填土使其处于极限平衡状态时，作用在墙背的土压力称为。已知填土的黏聚力和内摩擦角分别为c和φ，当墙后填土处于主动朗肯状态时，滑动面与水平面的夹角为。在黏性土坡稳定性分析方法中，瑞典圆弧滑动法把安全系数定义为每一土条在滑裂面上所能提供的。二、单项选择题：（本大题共10小题，每小题2分，共20分）请将认为正确答案的字母填写在每小题对应的括号内。分数评卷人（）已知土的密度、含水量和土粒比重分别是ρ、w和ds，水的密度为ρw，假定土粒的体积Vs=1，则土的总质量m为A．B．C．D．（）在由固结试验得到的e-p曲线中，压力p为A．自重应力B．有效应力C．总应力D．孔隙水压力（）下列关于流网的描述，正确的是A．流网中网格越密处，其水力梯度越小B．渗透流速方向为流线的法线方向C．同一等势线上的两点，其孔隙水压力相同D．任意两相邻等势线间的水头差相等（）关于压缩试验，以下说法错误的是A．试验的排水条件为双面排水B．试验不允许土样产生侧向变形C．e-p曲线在压力较小时较陡，并随压力增大而逐渐平缓D．压缩稳定所需时间仅由荷载大小决定（）对某饱和黏性土进行固结不排水剪试验，以下叙述错误的是A．在施加围压过程中，打开排水阀门，允许土样排水固结；B．待土样排水固结完成后，关闭排水阀门，施加竖向偏应力增量直至剪切破坏；C．对于正常固结的饱和黏土试样，总应力和有效应力破坏包线都通过原点；D．由于超孔隙水压力等于零，得到的总应力圆与相应的有效应力圆的直径相等。（）在对饱和软粘土进行下列试验时，其体积始终不变的是A．不固结不排水试验B．固结不排水试验C．固结排水试验D．慢剪试验（）已知超固结土的原位压缩曲线（e~log(p)曲线）是由一段水平线和两段斜线构成，其平均自重应力和先期固结压力之间斜线斜率的绝对值为A．压缩指数B．回弹指数C．压缩系数D．固结系数（）当内摩擦角φ>0时，下列关于临塑荷载pcr和界限荷载p1/4的说法，正确的是A．pcr与基础宽度有关，p1/4与基础宽度无关。B．pcr与基础宽度无关，p1/4与基础宽度有关。C．pcr和p1/4都与基础宽度有关。D．pcr和p1/4都与基础宽度无关。（）在土的三项比例指标中，三项基本的试验指标是A.土的比重、孔隙比和饱和度B．土的密度、含水量和孔隙比C．土的比重、密度和含水量D．土的含水量、孔隙比和饱和度（）下关于瑞典条分法和毕肖普法的叙述中，错误的是A．瑞典条分法忽略了条间力的作用，而毕肖普法忽略了竖向条间力的作用B．瑞典条分法忽略了条间力的作用，而毕肖普法考虑了条间力的作用C．瑞典条分法考虑了条间力的作用，而毕肖普法忽略了条间力的作用D．二者均假定滑裂面为圆弧型三、简答题：（本大题共6小题，每小题5分，共30分）分数评卷人砂土相对密实度的概念能够合理评价砂土的密实度，为何这一指标在工程上很少应用（3分）？在实际工程中，更多地采用何种方法将砂土的密实度划分为哪几种状态（2分）？答：对饱和黏土进行传统压缩试验时，设计的主要的试验步骤描述如下：①用环刀取其饱和土样，并取其切下的土块测定试样的含水量、密度及其比重。②在固结仪容器内放置透水板和薄滤纸，将带有试样的环刀刃口向上，对准容器口，将试样小心地推入固结仪容器盒内。依次在试样上放置滤纸、透水板和加压上盖，安装百分表。③施加1kPa的预压力使仪器上下各部件之间接触，将百分表调整到零位或读取初始读数。④逐步施加各级压力，如50、100、200kPa等。每级压力施加6~8min后，记下百分表读数，然后施加下一级压力。分析并指出以上“试验步骤描述”所存在的一处或多处错误（5分）。答：简述地基界限荷载p1/4的意义（2分）。若将p1/4直接用于矩形或方形基础，其设计结果是否偏于安全（1分）？为什么（2分）？答：朗肯土压力理论有哪些基本假定（2分）？为什么说采用朗肯土压力理论设计一个重力式挡土墙更偏于安全（3分）？答：简要介绍采用瑞典条分法分析土坡稳定性的过程（5分）。答：何为快剪试验（1分）？何为固结不排水剪试验（1分）？直剪试验为什么不能测得土的有效抗剪强度指标（1分）？如何测定饱和黏性土的有效抗剪强度指标（2分）？答：四、计算题：（本大题共6小题，共40分）分数评卷人对砂土进行常水头渗透试验，土样长度为25cm，横截面积为20cm2，水头差为40cm，测得砂土的渗透系数k=0.2cm/s。该砂土的土粒比重ds=2.7，孔隙比e=0.5。试计算：①达西流速（1分）；②10min内的渗透水量（1分）；③如发生自下而上的渗流，土样发生流土时的临界水头差（3分）。解：地层自上而下的土层分别是①粉土层，厚3m，重度=18kN/m3；②黏土层，很厚，重度=18.4kN/m3，饱和重度sat=19kN/m3。地下水位面在地表下5m处。试计算：①地下水位面下1m处土的自重应力（2分）；②该点的孔隙水压力（1分）；③该点的总应力和有效应力（2分）。解：一个4m厚的均质粘土层，其下卧层为坚硬岩层。已知其重度γ=18kN/m3，天然孔隙比e0=0.85，回弹指数Ce=0.05，压缩指数Cc=0.3，先期固结压力pc比土层的平均自重应力大50kPa。现在该土层上进行大面积堆载p0=100kPa，计算因堆载引起的地表最终沉降量（不分层计算）。（5分）解：某完全饱和黏土试样，测得其无侧限抗压强度为qu=70kPa，试进行如下分析：①若该土样在围压σ3=200kPa作用下进行三轴不固结不排水剪切试验，则破坏时的σ1约为多少（2分）？②已知该土的有效抗剪强度指标为c'=3kPa，φ'=28º，在围压σ3=250kPa下进行固结不排水剪，施加的轴向应力偏量为(σ1-σ3)=150kPa，测得此时超孔隙水压力u=160kPa，计算此时土样可能的破裂面上的正应力、剪应力和抗剪强度f分别是多少（6分）?③在问题②的应力状态下，土样是否会被剪坏（2分）？解：某饱和黏土层厚度为8m，在土层表面作用有大面积荷载p0=160kPa，该土层的初始孔隙比e=1.0，压缩系数a=0.3MPa-1。已知单面排水条件下加荷历时t=1年时的固结度Ut=0.43。试计算：①该黏土层的最终沉降量（2分）；②单面排水条件下加荷2年的沉降量（3分）；③若为双面排水条件，加荷1年的沉降量是多少（2分）？（已知固结度Ut和时间因数Tv的关系为）解：高度为6m的挡土墙，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，其上作用有均布荷载q=20kPa。填土分为两层，上层填土厚2.5m，γ1=16kN/m3，c1=12kPa，φ1=20º，地下水位在填土表面下2.5m处与下层填土面齐平，下层填土γsat=20kN/m3，c2=10kPa，φ2=35º。试求出作用于墙背上的主动土压力分布，并求出墙背上的总侧压力合力的大小。（8分）解：《土力学》模拟试卷1参考答案题号一二三四总分分数合分人：复查人：一、填空题：（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。分数评卷人16.4黏土2.516kN/m32m不固结不排水粗糙被动土压力45º+φ/2抗滑力矩之和与滑动力矩之和的比值二、单项选择题：（本大题共10小题，每小题2分，共20分）请将认为正确答案的字母填写在每小题对应的括号内。分数评卷人BBDDDABBCC三、简答题：（本大题共6小题，每小题5分，共30分）分数评卷人答：(1)：砂土最大和最小孔隙比难于确定，离散型大；天然孔隙比很难准确测定；导致对密实度计算很不准确。(2)：根据标准贯入试验锤击数N将砂土的密实度划分为松散，稍密，中密，密实。答：共3处错误（1分）。（1）密度不是取切下的土块测定，应该由环刀内的土样测定；（1分）（2）第②步中，“将带有试样的环刀刃口向上，对准容器口，将试样小心地推入固结仪容器盒内。”是错误的，这是直剪试验放入土样的方法，固结试验土样和环刀一起放入固结容器；（1分）（2）第④步中，“每级压力施加6~8min后，记下百分表读数，然后施加下一级压力”是错误的，应每级压力施加后待变形稳定后即百分表读数在一定时间内变化达到一定的值后，再施加下一级荷载。（2分）答：（1）最大塑性区深度等于基础宽度的1/4所对应的基底压力。（2）偏于安全（3）界限荷载p1/4是由条形基础推导出来的，在相同荷载作用下，条形基础比矩形或方形基础的影响深度要大得多，所以结果是否偏于安全。答：（1）挡土墙光滑、直立（1分），填土面水平（1分），挡土墙刚性体。（2）朗肯土压力理论忽略墙背与土的摩擦力，导致计算的主动土压力偏大，按此土压力设计时，荷载增大，设计的墙变大，结果偏于安全。答：（1）选定若干个滑动圆弧圆心和半径，确定圆弧滑动面。（1分）（2）计算滑动面对应的滑动力矩和抗滑力矩，计算安全系数，与最小安全系数对应的滑动面即为最危险的滑动面。（2分）（3）若最小安全系数小于1，土坡不稳定；等于1，极限平衡；大于1，土坡稳定。（2分）答：（1）直剪试验的一种：施加竖向力，很快施加水平剪力，3~5min试样剪坏。（2）三轴试验：施加围压过程阀门开启，充分排水固结；然后关闭阀门，施加竖向应力增量，过程较快，直到土样剪切破坏。（3）直剪试验无法测定孔隙水压力，不能得到有效应力。（4）固结不排水剪试验。四、计算题：（本大题共6小题，共40分）分数评卷人解：（1）（1分）（2）（1分）（3）（2分）（1分）解：（1）（2）（3）解：