土力学08-09A期末考试卷

《土力学》2008－2009学年A卷第1页共6页一、解释与说明（每题3分，共5小题，15分）1、不均匀系数2、塑限3、灵敏度4、超固结土5、被动土压力二、简答题（14分）1、什么是塑性指数？什么是液性指数？试说明这两个指标的主要用途。（本题6分）2、如图所示的土层，设饱和粘土层1、2的性质完全相同，在均匀满布荷载作用下发生固结，试分析：（1）在固结过程中，土层1、2中的最大孔隙水压各发生在什么位置？（2）同一时刻，哪个土层的固结度更大？为什么？（3）若土层1固结度达到80%需要300天，土层2达到同样的固结度需要多少天？（本题8分）砂饱和粘土层1砂饱和粘土层2不透水层4m3m(1)土层1的最大孔隙水压发生在该土层中部；土层2的最大孔隙水压发生在该土层底部。12122221212212212212122121(2),2,3;949(3)80%3006754vvvvvvvvvctTHmHmccHHttTTTUUHHUUTTttdH三、计算题（共6小题，71分）1、填土的土粒比重为2.7。碾压前的重度为15.5kN/m3，含水量21%，厚度0.4m；碾压后的重度为19.5kN/m3，含水量为19%。试计算：（1）碾压后的土层的厚度h2；（2）碾压后的土的干重度、饱和重度；（3）碾压前的每1m3填土经碾压后水的流失量Δmw。（说明：计算时水的重度取为10kN/m3，重力加速度取为10m/s2）（本题14分）《土力学》2008－2009学年A卷第2页共6页122211322222(1)(1)12.710(10.21)11.10815.52.710(10.19)10.64819.5110.6480.40.313111.1082.710(2)16.38/110.6482.7100.648102110.648swswdswwsatGweeeehhmeGkNmeGee3311112211120.32/(3)115.5110.1915.515.244110.2115.515.2440.256256wwkNmVmWVkN2、如图所示，在砂土层中承压水的作用下，地下水通过粉质粘土2、粉质粘土1渗入坑中。粉质粘土1的饱和重度为19.5kN/m3，渗透系数为2×10-5cm/s；粉质粘土2的饱和重度为19.8kN/m3，渗透系数为3×10-5cm/s。测得坑中水位高度为1.5m，土层1与土层2交界处测压管中水位高度如图所示。试计算土层2底面处：（1）水位高度h；（2）竖向有效应力σ’z。（本题10分）粉质粘土1粉质粘土2砂土1.5m1.5m2.5m3.6mh125111122221522'''1112223.63.03.6(1)0.4,1.52.52100.40.2673102.53.62.50.2673.64.27(2)()()(9.50.410)1.5(9.80.26710)2.526.08zwwhiikvkivkiiikhimihihkPa《土力学》2008－2009学年A卷第3页共6页3、如图所示的矩形基础，为满足地坪标高的要求，结构完成后，再填筑1.0m厚的土，其重度为16kN/m3。粉质粘土的重度为18kN/m3，其压缩试验结果如下表所列。已知基础底面尺寸为3.6m×3.0m，基底压力(填筑后)为120kPa。现采用分层总和法计算沉降。(1)试分析说明计算基底净压力时是否应扣除填土产生的自重应力？计算地基原存应力时是否应加上填土产生的应力？(2)计算层①的压缩量。(本题17分)矩形均布荷载角点下应力系数表(a/b=1.2时)z/bkz/bk0.00.2501.00.1850.20.2491.20.1630.40.2421.40.1420.60.2281.60.1240.80.2081.80.1081.0m1.4m1.2m1.2m1.2m地面填土粉质粘土3m0123(1)因填土是结构完成后填筑的，其作用只能按荷载考虑，计算基底附加应力时不应扣除填土产生的自重应力，也不能计入原存应力。p(kPa)020406080100120140160180e0.8000.7650.7400.7250.7100.7000.6910.6830.6760.671《土力学》2008－2009学年A卷第4页共6页010001001111011(2)181.425.2,182.646.8120181.494.894.8/1.2,/1.2/1.50.8,0.208440.20894.878.8825.246.8720.7162294.82zzzzzzzzzzqkPaqkPapphkPapkPaabzbkkpkPaqqpqkPae122112178.8886.8427286.84158.840.6760.7160.676120027.97110.716zzkPapqkPaeeeshmme4、取粘性土试样进行直剪试验，剪切盒面积为60cm2。当竖向压力为600N时，土样破坏时的水平推力为282N；当竖向压力为1200N时，土样破坏时的水平推力为426N。试确定：(1)该粘性土的c、φ值；(2)最大剪应力的作用面与剪切破坏面的夹角。(本题10分)1122(1),60028210100,10476060120042610200,10716060tan47100tantan0.2413.571200tan2313.5(2)6.7522ffffNTAAkPakPakPakPacccckPa5、如图所示，基础的底面尺寸为4.0m×5.0m，埋深为3.4m。中砂层的厚度为1.5m，以下为很厚的粗砂层。中砂、粗砂的相关参数如下表所列。γ(kN/m3)σ0(kPa)k1k2中砂17.022024粗砂18.536035试计算地基的容许承载力[σ]。(提示：[σ]=σ0+k1γ1(b-2)+k2γ2(H-3))(本题10分)《土力学》2008－2009学年A卷第5页共6页地面中砂粗砂4m1.5m3.4m301213201122360,3,5,18.5/,4,3.4171.518.51.917.84/3.4[](2)(3)360318.5(42)517.84(3.43)506.68kPakkkNmbmHmkNmkbkHkPa6、如图所示的挡墙，高度5.5m。墙后有两层填土，上层为中砂，其重度为17kN/m3，内摩擦角32°；下层为粘土，其重度为18kN/m3，粘聚力15kPa，内摩擦角20°。试按朗肯主动土压理论确定：(1)粘土与墙的脱离范围大小；(2)墙后土压力的分布图(不需求合力)。(本题10分)中砂粘土1.8m5.5m22112222222022211112112232(1)tan(45)tan(45)0.3072220tan(45)tan(45)0.49022()202215171.82.381.70.6818180.49(2)171.80.3079.39(aaaaaaaaaKKpqzKcKcqzmKphKkPaphh2022222)2(171.8183.7)0.4921:()18(3.70.68)0.4950.26.64926.633aaaaKcKkPorphazKkPa《土力学》2008－2009学年A卷第6页共6页中砂粘土1.8m5.5mpa1=3.94kPapa2=26.63kPa0.68m