土力学考试试卷标准答案A(2005).pdf

2005 年土力学考试年土力学考试试卷试卷 A 标准答案标准答案一、一、名词解释（名词解释（15 分）分）土的相对密度土的相对密度:土的相对密度定义为：minmaxmaxeeeeDrDr相对密度；emax土的最大孔隙比；emin土的最小孔隙比；e现场土的孔隙比。角点法角点法:利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理，推求地基中任意点的附加应力的方法，称角点法。库伦定律库伦定律：当法向应力不很大时，土的抗剪强度可以简化为法向应力的线性函数，即表示为库伦公式：tgcf式中：c-内聚力，-内摩擦角，-法向应力，f-抗剪强度。平均固结度平均固结度：土层发生渗流固结，在某一时刻 t，土层骨架已经承担起来的有效应力对全部附加压应力的比值，称为土层的平均固结度。地基容许承载力地基容许承载力:地基稳定有足够的安全度，并且变形控制在建筑物的容许范围内时的承载力。二、选择题二、选择题（20 分分）1.（A）；2.（C）；3.（A）；4.（A）；5.（C）；6.（A）；7.（C）8.（A）；9.（D）；10.（B）三、论述题（论述题（15 分）分）1、自重应力与附加应力各自在地基中的分布特点、自重应力与附加应力各自在地基中的分布特点自重应力的分布特点：（1）自重应力曲线为一折线，在各土层层面与地下水位处发生转折，在各层中为直线；（2）自重应力在水平方向上一般变化不大；（3）自重应力的大小随深度的增加而增大附加应力的分布特点：（1）附加应力曲线为一曲线；（2）附加应力在水平方向上一般是荷载作用的中心处最大，向周围不断变小，有一定的影响范围；（3）附加应力的大小一般是随深度的增加而减小的。2、土体中地下水向上或向下渗流时土体中地下水向上或向下渗流时，相对于静止水位而言相对于静止水位而言，孔隙水压力与有效孔隙水压力与有效应力是如何变化的应力是如何变化的有渗流作用时，孔隙水压力与有效应力均与静止水作用情况不同。当土体中地下水自上而下渗流时，将使有效应力增加，孔隙水压力减小，因此，对土体的稳定有利。当土体中地下水自下而上渗流时，将使有效应力减小，孔隙水压力增大，因此，对土体的稳定不利。3、粘性土坡稳定性分析中三种条分法的主要区别。、粘性土坡稳定性分析中三种条分法的主要区别。瑞典条分法不考虑条块间作用力或认为条块间作用力对整体土坡的稳定性无多大影响，它不满足各条块的静力平衡条件，只满足整体土体力矩平衡条件。毕肖甫法考虑了条块间侧向力作用，满足整体力矩平衡条件，各条块满足力的多边形闭和条件，但不满足条块力矩平衡条件，它只考虑条块间法向力不考虑切向力。简布法考虑条块间的作用力，并规定水平作用力位置，它满足整体力矩平衡条件和各条块力、力矩平衡条件。四、计算题（四、计算题（50 分）分）1.用体积为用体积为 90cm3的环刀切取原状土样的环刀切取原状土样，其质量为其质量为 173g，烘干后其质量为烘干后其质量为 135g，固体颗粒的体积为固体颗粒的体积为 50cm3，另外室内试验测得液限另外室内试验测得液限 WL38，塑限塑限 WP18。（15 分）分）（1）求：土粒密度、天然密度、含水量、孔隙比、饱和度；）求：土粒密度、天然密度、含水量、孔隙比、饱和度；（2）求液性指数和塑性指数求液性指数和塑性指数，判断该土样的稠度状态判断该土样的稠度状态，按按岩土工程勘察岩土工程勘察规范中的土质分类法给该土样定名；规范中的土质分类法给该土样定名；解：（）天然密度：3/92.190173cmgVm土粒密度：3/7.250135cmgVmsss含水量：%28135135173ssswmmmmmw孔隙比：8.0505090VsVev饱和度：%958.028.07.2eVVSsvwr（2）液性指数：5.018381828PLpLwwwwI塑性指数：201838PLpwwI土的稠度状态为：可塑；按岩土工程勘察规范的土质分类法定名为：粘土2有一粘土层厚度有一粘土层厚度 4m，双面排水，地面瞬时施加无限均布荷载，双面排水，地面瞬时施加无限均布荷载kPap100，100 天 后 土 层 沉 降 量 为天 后 土 层 沉 降 量 为 12.8cm。土 固 结 系 数。土 固 结 系 数scmCV/1096.223，2/1)(28.1VTU，求粘土层的最终沉降量？当单面排水时结果又将如何？（，求粘土层的最终沉降量？当单面排水时结果又将如何？（15）解：当双面排水时：64.040000/4.25574200/6060241001096.2/232HtcTvV90.0)(28.12/1VTU粘土层的最终沉降量cmUSSt2.149.0/8.12/当单面排水时：16.0160000/4.25574400/6060241001096.2/232HtcTvV45.0)(28.12/1VTU粘土层的最终沉降量cmUSSt4.2845.0/8.12/3某中砂试样，经试验测得其内摩擦角某中砂试样，经试验测得其内摩擦角 30，试验时围压，试验时围压kPa1503，若，若垂直压力垂直压力1达到达到 200kPa时，试问该土样是否被剪切？（时，试问该土样是否被剪切？（10）解：破裂角602/30452/45破裂面上的正应力：kPa5.162)5.0(25175)602cos(2/)150200(2/)150200(2cos2/2/3131剪应力：kPa65.21)602sin(502/12sin2/31抗剪强度：kPaf8.9330tan5.162tan根据计算可知：f故该点没有剪坏。4 已 知 一 挡 土 墙，墙 背 垂 直 光 滑，墙 后 填 土 面 水 平，土 的已 知 一 挡 土 墙，墙 背 垂 直 光 滑，墙 后 填 土 面 水 平，土 的sin1,40,00Kc，土的重度，土的重度3/18mkN（10 分分）。1）若挡土墙额位移为若挡土墙额位移为 0；2）若挡土墙被土推动，发生一微小位移；若挡土墙被土推动，发生一微小位移；3）若挡土墙向着土发生一微小位移；若挡土墙向着土发生一微小位移；试求上述三种情况下离地面以下试求上述三种情况下离地面以下 10m 处的土压力为多少？处的土压力为多少？解：根据题意可知：第一种情况为求解静止土压力，第二种则为求解主动土压力，第三种则是求解 被动土压力，故：1）计算土压力系数（1）静止土压力系数：357.040sin1sin10K（2）主动土压力系数：217.025)245(22tgtgKa（3）被动土压力系数：6.465)245(22tgtgKp2）计算墙底处土压力强度 p（1）静止土压力：kPaHKp26.64357.0101800（2）主动土压力：kPaHKpaa06.39217.01018（3）被动土压力：kPaHKppp8286.41018