土力学试卷8

1《土质学与土力学》课程期终考试B卷(2002级班，闭卷，时间100分钟)姓名___________学号_______考试成绩___________题号12345考试成绩满分2025251515得分阅卷人1解释下列术语的含义（20分，每小题4分）：（1）粘土矿物、粘粒（2）相对密度、密度（3）地基、基础（4）主固结、次固结（5）临塑荷载、临界荷载2．（25分）某地基土试验中测得土的干重度15.7KN/m3，含水量19.3%,土颗粒的比重为2.71。液限为28.3%,塑限为16.7%。求：（1）该土的孔隙比、孔隙度和饱和度；（2）该土的塑性指数、液性指数，并确定土的名称及状态。3.（25分）已知土中某点的应力处于极限平衡状态，最小主应力为200kPa，作用面的法线为水平方向，土的抗剪强度指标c=50kPa，φ=24°。试求：该点最大主应力的大小和方向；该点最大剪应力值与作用面方向；该点剪切破坏面上的正应力与剪应力，作用面的方向；说明最大剪应力面不是剪破坏面。4.(15分)有一矩形基础，宽b=3m，长l=4m，埋深d=2m，承受中心荷载1000kN（包括基础自重），置于饱和软粘土地基上，土的=0，c=15kPa，=18kN/m3，试问设计荷载是否允许？（取安全系数1.5）5.（15分）板桩墙如图所示，图中土的重度为18.5kN/m3，28,/102mKNc时，求板桩前的被动土压力和板桩后的主动土压力。2《土质学与土力学》试卷B卷（2002级）参考答案及评分标准1.参考答案（1）粘土矿物：由Si-O四面体和Al-O-OH八面体组成的层状硅酸盐矿物，主要分为蒙脱石，伊利石，高岭石三组。粘粒：指粒径小于0.002（或0.005）的土颗粒。（2）相对密度：反映沙土密实度的指标，minmaxmaxeeeeDr密度：单位体积土的质量，VmmVms（3）地基：建筑物修建后，使土体中一定范围内应力状态发生了变化，这部分由建筑物荷载引起土体内应力变化的土层较地基。8m3m3基础：建筑物的下部结构，它将整个建筑物（包括基础）的重量及荷重传递给地基。（4）主固结：随着超静孔隙水压力消散为静水压力，土体产生的渗透固结量为主固结次固结：主固结完成后超静孔隙水压力消散后，由于土颗粒骨架蠕变而引起的随时间延长而产生的缓慢变形。（5）临塑荷载：地基土中刚刚出现塑性区时（即Zmax=0）的荷载称为临塑荷载（Pcr）临界荷载：地基中可出现一定范围的塑性区，一般可控制Zmax=B/3～B/4，相应的承载力用P1/3、P1/4表示，这时荷载称为临界荷载。[评分标准：共10个术语，每答对一个得2分，表达基本正确但不准确得1分。]2.参考答案（1）69.017.158.971.21dSGe%7669.0%3.1971.2%,4169.0169.01eGSreenS（2）6.117.163.28PLPI224.06.117.163.19PPLII因为10IP17，0IL0.25，所以该土为硬塑的粉质粘土。[评分标准：e,n,Sr各5分，用三相图直接求解也可；IP，IL计算5分，判断状态及定名5分]3.参考答案解：已知24,50,2003kPackPa，处于极限平衡状态4（1）)(2.628)22445tan(2)22445(tan200)245tan(2)245(tan2231kPacc1方向为铅直方向。（2）)(1.214)2002.628(21)(2131maxkPa方向为45°（作用在45°截面上）（3）剪切破坏面上的正应力：)(5.195cos2)(3271.871.414sin22313131kPakPaAA（4）剪裂面C57245（与水平面夹角）由此可见最大剪应力面为45°截面，而剪裂面为与水平面夹角57°的平面。[评分标准：（1）1计算5分，方向1分；（2）max计算5分，方向1分；（3）AA,计算各5分；（4）计算5分，说明2分；数字不准确或符号错误，每处扣1分。]4.参考答案按Skempton公式计算地基极限承载力)(4.133218)322.01)(432.01(155)2.01)(2.01(5kPabdlbcpdu若安全系数取1.5，则容许承载力为)(885.1/kPaPuPa5基底压力)(83431000kPaAPp由于pPa，地基稳定，故设计载荷允许。[评分标准：Pu计算5分，Pa计算5分，p3分，比较2分。结果计算错误或单位不正确，扣1分。]5.参考答案664.1770.2)22845(tan601.0361.0)22845(tan22KpKpKaKa板桩前A点：)/(28.33664.1102'22mkNKpcPB点：)/(02.187664.110277.235.18'22mkNKpcKpzP)/(45.3303)02.18728.33(212mkNPP作用点：my15.145.33015.03)28.3302.187(5.1328.33板桩后C点02.12601.01022kacaD点mkacz80.1601.05.181022a=0E点6)/(41.41601.0102361.085.1822mkNkackazamkNPa/37.128)8.18(41.4121作用点y=07.2)8.18(31（板桩与土之间的抗拉强度可以看为零，所以合力只计算压力）[评分标准：ka，kp计算5分，A、B、C、D、E计算5分，Pa、Pp及作用点计算5分。]