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土质学与土力学模拟卷与答案

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第一部分选择题
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1．靠近山区坡底的洪积土，具有的特点是 ( )
A．颗粒细小、地下水位较深 B．颗粒较粗、地下水位较浅
C．颗粒细小、地下水位较浅 D．颗粒较粗、地下水位较深
2．某土样的液限WL =36%，塑限wP =21%，天然含水量w=26%，则该土的液性指数为( )
A．0. 15 B．0.33
C．0. 67 D．15
3．地下水位上升将使土中自重应力 ( )
A．增大 B．不变
C．减小 D．在砂土中增大，在粘性土中减小
4．某一土层加荷经历一定时间后，其平均固结度的大小 ( )
A．与加荷经历时间成线性关系 B．与土层厚度成线性关系
C．与固结系数相关 D．与土的内摩擦角大小相关
5．土体达到极限平衡时，剪切破坏面与最大主应力σ1作用方向的夹角为 ( )

6．下列因素中，与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是_________为静止侧压力系数。( )
A．滑动圆弧的圆心位置 B．滑动圆弧的半径
C．土坡的坡高 D．土坡的坡角
7．在详细勘察阶段，应取试样进行测试，每一场地每一主要土层的试样数量不应少于( )
A．3个 B．6个
C．10个 D．15个
8．砌体承重房屋设计中，应控制的地基变形特征是 ( )
A．沉降量 B．沉降差
C．倾斜 D．局部倾斜
9．用静载试验确定单桩承载力时，如果Q-s曲线呈缓变型，则常取桩顶总沉降量为一定值时所对应的荷载为单桩竖向极限承载力，该沉降量宜取 ( )
A．10mm B．40mm
C．100mm D.150mm
10.下列地基中，不适合用水泥土搅拌法处理的是 ( )
A．淤泥 B．粘性土
C．粉土 D．膨胀土
第二部分非选择题
二、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。错填、不填均无分。
11.土的结构主要是指土粒或土粒集合体的大小、形状、相互排列与联结等，一般分为单粒结构、絮状结构和____结构。
12.粘性土主要按____分类。
13.士的渗透系数可以通过室内渗透试验或____试验来测定。
14．在偏心荷载的作用下，当基底的偏心距e=1/6时，基底压力呈_________分布。
15.土在压力作用下体积缩小的特性称为土的____。
16.粘性土抗剪强度的库伦定律表达式为____。
17.土的灵敏度越高，其结构性_________ 。
18.当挡土墙的刚度很大，无水平位移时，墙背上受到的土压力称为____。
19.常用的工程地质勘探方法有坑探、____和触探。
20.在按土的冻胀要求确定基础的最小埋深时，强冻胀性地基土上，基底下允许的残留冻土层厚度dfr等于________。
三、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）
21.土的构造
22.有效应力
23.临塑荷载
24.触探
25.桩侧负摩阻力
四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）
26.简要说明如何通过三轴压缩试验获得土的抗剪强度参数（指标）。
27.简述桩基础的设计内容。
五、计算题（本大题共7小题，共50分）
28.某饱和粘性土，其体积为V=160cm3，土粒相对密度ds=2. 74，孔隙比e=0. 95，试填充下图中的空白项。（水的密度取pw=1g/cm3）（6分）

29.某独立基础，底面尺寸ιx b =3 x2m2，埋深d =2m，作用在地面标高处的荷载F=1OOOkN，
力矩M= 200kN·m，试计算基础底面边缘处地基与基础之间的最大压力值pmax 。（7分）

30.地基土为水平成层分布，第一层为粉土，厚度为3m，天然重度γ=18kN/m3，饱和重度γ1sat= 20kN/ m3，第二层为粉质粘土、很厚，饱和重度γ2sat = 19kN/ m3，现地下水位从地面下1m处永久下降了2m，即下降到粉质粘土层顶面。
求：由于水位下降引起的粉质粘土层顶面的沉降量(计算厚度取5m)。（7分）

31.某条形基础下地基中某点的大主应力σ1=600kPa，小主应力σ3=200kPa，已知地基土的抗剪强度指标c= 1OkPa，φ=30°，试用数解法判断该应力状态下该点是否达到剪切破坏，并求与大主应力作用面成30°角的平面上的正应力和剪应力。（7分）
32.某承重墙下条形基础及地基情况如图所示，上部结构传来荷载F=250kN/m，试确定该基础的宽度b。（8分）

33.图示挡土墙，墙高H为5m，填土表面作用大面积分布的荷载q=25kPa，填土的物理力学指标如图，试用朗肯理论计算被动土压力EP的大小。（7分）

34.如图所示，某柱采用桩基础，矩形承台，矩形截面的钢筋混凝土预制桩的截面边长为500mm×500mm，承台底面位于天然地面下1.60m，天然地面下为4.60m厚的粉质粘土，qsla= 45kPa;其下为很厚的砂土，qs2a=80kPa，qpa=5500kPa，试按经验公式计算该桩的竖向承载力特征值Ra。（8分）

土力学及地基基础试卷答案详解
一、单项选择题
1．D【解析】靠近山区坡底的洪积土特点是颗粒较粗、所处地势较高、地下水位较深，且地基承载力较高。
2．B【解析】
3．C【解析】地下水位上升将使土中自重应力由天然重度变为浮重度而减小。
4．C【解析】可以从土的固结度公式看出平均固结度的大小与固结系数相关。
5．D【解析】土中某点处于极限平衡状态时，剪切破坏面与大主应力作用方向所成的角度是45°-φ/2；而剪切破坏面与大主应力作用面所成的角度是45°+ φ/2。
6．D【解析】只要坡角β<φ，土坡就稳定，而且与坡高无关。
7．B【解析】每一场地每一主要土层的试样数量不应少于6个，同一土层的孔内原位测试数据不应少于6组。
8．D【解析】由于地基不均匀、建筑物荷载差异大或体型复杂等因素引起的地基沉降，对于砌体承重结构，应由局部倾斜控制。
9．B【解析】当Q-s曲线呈缓变型时，取桩顶总沉降量s=40mm所对应的荷载值。
10.D【解析】水泥土搅拌法用于处理淤泥、粉土、饱和黄土、粘性土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。
二、填空题
11.蜂窝 12.塑性指数
13.现场抽水试验 14.三角形
15.压缩性 16.Tf=c+σtanφ
17.越强 18.静止土压力
19.钻探 20. 0
三、名词解释题
21．在同一土层剖面中，颗粒或颗粒集合体相互之间的特征称为土的构造。
22.通过土粒承受和传递的粒间应力，称为有效应力。
23.地基中刚要出现但尚未出现剪切破坏（塑性区）时的基底压力称为临塑荷载。
24.触探是用静力或动力将金属探头贯人土层，根据土对探头的贯入阻力或锤击数来间接判断土层及其性质的一种勘探方法。
25.当土层相对于桩侧向下位移时，产生于桩侧的向下的摩阻力称为负摩阻力。
四、简答题
26.简要说明如何通过三轴压缩试验获得土的抗剪强度参数（指标）。
答：在给定的周围压力σ3作用下，一个试样的试验只能得到一个极限应力圆，为求的强度包线，选用同一种土的3至4个试样在不同的σ3作用下进行剪切，画出相应的极限应力圆。这些应力圆的公切线即为抗剪强度包线，取此包线为一只直线。直线与纵轴的截距为土的粘聚力c，与横轴的夹角为内摩擦角φ。
27．简述桩基础的设计内容。
答：桩基础设计的基本内容包括下列各项：
(1)选择装的类型和几何尺寸，初步确定承台底面标高；
(2)确定单桩竖向承载力特征值；
(3)确定桩的数量、间距和平面布置方式；
(4)验算单桩承载力（必要时验算桩基沉降）；
(5)桩身结构设计；
(6)承台设计；
(7)绘制桩基施工图。
五、计算题

30.解：水位下降前粉质粘土层顶面自重应力为P1
水位下降后粉质粘土层顶面自重应力为p2

31.解：(1)按照土的抗剪强度指标，达到极限平衡时的大主应力为：

32.解：沿基础长度方向取1m计算，即ι=1m

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