西南交大2008土力学期末考题

1西南交通大学2007－2008学年第(二)学期考试试卷（A）课程代码0130700课程名称土力学考试时间120分钟题号一二三总成绩得分教师签字一、解释或说明（每题3分，共6小题，18分）1.干重度2.相对密实度3.灵敏度4.前期固结压力5.主动土压力6.临塑荷载班级学号姓名密封装订线密封装订线密封装订线2二、简答题（每题6分，共2小题，12分）1.试说明为确定一种粘性土所处的物理状态，需要进行哪些室内试验，确定哪些指标。2.饱和粘土进行三轴压缩试验时，按排水条件的不同可分为哪3种形式？其区别是什么？哪种排水条件下的抗剪强度最高？哪种最低？3三、计算题（共6小题，70分）1.某填料的d10＝0.1mm，d30＝0.25mm，d60＝1.5mm。（1）试计算评价其级配情况。（2）若级配不良，则为改善填料级配，可选择在其中添加粒径①0.1mm；②0.1~0.25mm；③0.25~1.5mm；④1.5mm中的哪个方案？为什么？（本题8分）2.如图所示，砂层1的饱和重度为19.5kN/m3，渗透系数为8.5×10-2cm/s；砂层2的饱和重度为19.8kN/m3，渗透系数为6.5×10-2cm/s，管内的砂被清除干净。试计算在不发生渗流破坏的前提下（即砂层2的水力梯度小于其临界水力梯度），管内水位与管外水位的最大高差h为多少？（本题10分）砂层1砂层21.3m抽水管1.2m0.5m43.取土料用于填方。用体积为100cm3的环刀取原状土进行试验，测得环刀加土的质量为247.0g，环刀质量为55.0g，土样烘干后的质量为150.0g，土粒比重为2.7。要求填土的干重度达到17.5kN/m3，所需填筑的体积为6500m3，填筑前，土料需晾晒以达到最佳含水量。试计算需开挖的土的体积。（说明：计算时水的重度取为10kN/m3，重力加速度取为10m/s2）（本题10分）54.地基的土层情况为：上部为厚2m的细砂，重度17.2kN/m3，压缩模量为15MPa；其下为厚3m的饱和粘土层，重度19.5kN/m3，压缩试验（土样高度2cm）结果如下表所示，且固结度达到90％所需的时间为25分钟；粘土层下面为基岩（不透水）。为减小使用期间的沉降量，计划对地基进行堆载预压。地表堆载可看作p=90kPa的均匀满布荷载，试计算粘土层达到90％固结度时地基的沉降量及所需的天数。（本题17分）（说明：计算粘土层的压缩量时，自重应力用饱和重度计算。）饱和粘土的e-p试验结果p(kPa)020406080100120140160180e1.1000.9500.8300.7300.6530.6040.5750.5600.5500.54365.条形基础所受荷载如图中所示（包括基础自重），基础两侧土体的自重荷载q=35kPa。试计算在上述荷载作用下，基础右端以下1.5m点A处的竖向附加应力z。（本题15分）（所需应力系数表附于试卷最后）2m条形基础300kN/mm/m.40kN35kPa1.5mA76.挡墙高度6m，墙背铅垂，墙后填土面水平，并作用有10kPa的满布荷载。土的重度为17.5kN/m3,粘聚力15kPa，内摩擦角20o。试按朗肯主动土压理论计算：（1）临界深度；（2）作用在挡墙上的主动土压力Ea的大小（取1m宽度计算）。（本题10分）8附表1带状均布荷载的应力系数kbx/bz/0.000.100.250.500.751.001.502.003.004.005.000.001.0001.0001.0000.5000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.100.9970.9960.9860.4990.0100.0050.0000.0000.0000.0000.0000.250.9600.9540.9050.4960.0880.0190.0020.0010.0000.0000.0000.350.9070.9000.8320.4920.1480.0390.0060.0030.0000.0000.0000.500.8200.8120.7350.4810.2180.0820.0170.0050.0010.0000.0000.750.6680.6580.6100.4500.2630.1460.0400.0170.0050.0010.0001.00.5420.5410.5130.4100.2880.1850.0710.0290.0070.0020.0011.50.3960.3950.3790.3320.2730.2110.1140.0550.0180.0060.0032.00.3060.3040.2920.2750.2420.2050.1340.0830.0280.0130.0062.50.2450.2440.2390.2310.2150.1880.1390.0980.0340.0210.0103.00.2080.2080.2060.1980.1850.1710.1360.1030.0530.0280.0154.00.1600.1600.1580.1530.1470.1400.1220.1020.0660.0400.0255.00.1260.1260.1250.1240.1210.1170.1070.0950.0690.0460.034附表2带状三角形分布荷载的应力系数kbx/bz/-1.5-1.0-0.50.00.250.500.751.01.52.02.50.0000000.250.500.750.500000.25——0.0010.0750.2560.4800.6430.4240.0150.003—0.500.0020.0030.0230.1270.2630.4100.4770.3630.0560.0170.0030.750.0060.0160.0420.1530.2480.3350.3610.2930.1080.0240.0091.00.0140.0250.0610.1590.2230.2750.2790.2410.1290.0450.0131.50.0200.0480.0960.1450.1780.2000.2020.1850.1240.0620.0412.00.0330.0610.0920.1270.1460.1550.1630.1530.1080.0690.0503.00.0500.0640.0800.0960.1030.1040.1080.1040.0900.0710.0504.00.0510.0600.0670.0750.0780.0850.0820.0750.0730.0600.0495.00.0470.0520.0570.0590.0620.0630.0630.0650.0610.0510.0476.00.0410.0410.0500.0510.0520.0530.0530.0530.0500.0500.0451西南交通大学2007－2008学年第(二)学期考试试卷（B）课程代码0130700课程名称土力学考试时间120分钟题号一二三总成绩得分教师签字一、解释或说明（每题3分，共6小题，18分）1.饱和度2.液性指数3.灵敏度4.超固结土5.固结不排水三轴试验6.极限荷载班级学号姓名密封装订线密封装订线密封装订线2二、简答题（每题6分，共2小题，12分）1.简述刚性挡土墙背后土压力与挡墙位移的关系。2.在一建筑物旁新修一建筑物。假设二者基础埋深、土层情况等均相同，试分析新、老建筑物的下沉及倾斜情况。3三、计算题（共6小题，70分）1.取土进行击实试验。测得其土粒比重为2.7，含水量为21％，击实过程中水、土均无损失。（1）计算击至饱和度95％时所对应的干重度及饱和重度；（2）现场施工中，原状土的含水量为19％，计算为达到21％的含水量，1000kg土中需加的水量mw。（本题10分）2.如图所示的砂层中夹有厚度为0.3m软弱薄层，砂的重度=17.5kN/cm3，薄层中取土样进行压缩试验的结果见下表。试计算在图示均匀满布载作用下薄层的压缩量S。（说明：薄层的自重应力可忽略不计）（本题8分）3m100kPa基岩e-p试验结果p(kPa)020406080e1.1001.0350.9700.9250.895p(kPa)100120140160180e0.8700.8450.8200.8000.78543.如图所示，砂土层中承压水的水头高7.5m。粉质粘土层1的饱和重度为19.5kN/m3，渗透系数为2×10-5cm/s；粉质粘土层2的饱和重度为19.8kN/m3，渗透系数为3×10-5cm/s。试计算：（1）土层1不发生渗流破坏时，坑内水深h的最大值；（2）土层2底部的竖向有效应力z。（本题14分）2.5m砂土不透水层1.5m粉质粘土1粉质粘土27.5m54.如图所示，饱和粘土层1、2为同一种土（假设附加应力相等时所产生的变形相等），固结系数cv=2.0×10-7m2/s。在突加均匀满布荷载作用下，地基的瞬时沉降为1.5cm，60天后地基的沉降达到11cm，试确定：（1）该地基的最终沉降量；（2）粘土层2的固结度达到90％需多少天？（本题14分）（计算所需U-Tv关系附在试卷最后）3m粘土层2砂土层不透水层3m粘土层165.地基土的粘聚力为25kPa，内摩擦角为27o。按弹性理论确定出自重及带状荷载在地基中一点产生的应力为：x=48kPa，z=120kPa，xz=25kPa。（1）计算该点的大、小主应力；（2）若保持小主应力不变，试计算使该点发生破坏所需的大主应力*1为多少？（3）在所给的应力状态下，该点是否已发生了破坏？（本题10分）76.图示挡土墙，墙高H=6m。已知砂土的重度为17.5kN/m3，内摩擦角为30o。粘性土的重度为18.5kN/m3，内摩擦角为18o，粘聚力为10kPa。按朗肯主动土压理论，试计算：（1）为保证墙后的粘性土不与墙背脱离，砂土厚度的最小值h；（2）作用于挡墙的主动土压力Ea的大小（取1m宽度计算）。（本题14分）hH砂土粘性土8附表U-Tv关系U（％）101520253035404550vT0.0080.0190.0310.0500.0710.0970.1260.1600.190U（％）556065707580859095vT0.2380.2870.3630.4030.4900.5670.7000.8481.125