A1试卷

海南大学《土力学》试卷A2009年12月1海南大学土木建筑工程学院土木工程专业《土力学》试题(A卷)考试说明：本课程为闭卷考试，可携带计算器文具;水的重度取10kN/m3。一、判断对错（每小题2分，共10分）(说明：如果您认为下列说法是正确的，就在题号前的（）中打“√”，否则打“×”)（）1、土的液性指数lI会出现lI0或lI0的情况。（×）2、土的天然重度越大，则土的密实性越好。（×）3、地基土受压时间越长，地基变形则越大，孔隙水压力也越大。（×）4、土中附加应力的计算公式为ozKp，因此在同样的地基上，基底附加应力op相同的两个建筑物，其沉降值也应相同。（）5、在饱和粘性土地基上修筑路堤形成二边坡，当填土结束时，边坡的稳定性应采用有效应力和有效参数来分析。二、填空题（每空1分，共10分）1、工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。2、对于天然土，OCR1时的土是超固结土，OCR=1的土属于正常固结土，而OCR1的土是欠固结土。3.在计算矩形基底受竖直三角形分布荷载作用时，角点下的竖向附加应力时，应作用两点，一是计算点落在___角点___的一点垂线上，二是B始终指___宽度___方向基底的长度。4.分析土坡稳定的瑞典条分法与毕肖甫法其共同点是__假设滑动面是圆得分阅卷教师得分阅卷教师海南大学《土力学》试卷A2009年12月2弧面__、假定滑动体为刚体_，不同点是瑞典条分法不考虑条间力。5.地基的破坏一般有整体剪切破坏、局部剪切破坏和__冲剪破坏_等三种型式，而其中整体剪切破坏破坏过程将出现三个变形阶段。三、选择题（每题2分，共20分）1.所谓土的含水量，主要是指（D）。A.水质量与土体总质量之比B.水体积与孔隙的体积之比C.水质量与孔隙的质量之比D.水质量与土体中固体部分质量之比2.土的三相比例指标包括：土粒比重、含水率、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度，其中哪些为直接试验指标？（C）。A.含水率、孔隙比、饱和度B.重度、含水率、孔隙比C.土粒比重、含水率、重度D.饱和度、土粒比重、重度3.当地下水自下而上渗流时，土层中骨架应力有何影响？（C）。A.不变B.减小C.增大D.可能增大或减小4.所谓的土的压缩模量是指（A）。A.完全侧限下，竖向应力与竖向应变之比B.无侧限条件下，竖向应力与竖向应变之比C.完全侧限下，水平应力与水平应变之比D.无侧限条件下，水平应力与水平应变之比5.土的变形主要由于土中那一部分应力引起的？（B）。A.总应力B.有效应力C.附加应力D.孔隙应力6.现场十字板试验得到的强度与室内哪一种试验方法测定的强度相当？（A）。A.快剪B.固结快剪C.慢剪D.固结慢剪得分阅卷教师海南大学《土力学》试卷A2009年12月37.一饱和粘性土试样，在三轴仪内进行不固结不排水试验，试问土样的破坏面在什么地方？(B)。A.与水平面呈o30B.与水平面呈o45C.与水平面呈o60D.与水平面呈o758.条形基础竖直均布荷载下附加应力计算时，附加应力系数的确定应根据（D）比值查表确定。A.L/B和z/BB.L/B和x/BC.L/B和z/LD.x/B和z/B。9.下列原位测试方法中，适用于饱和软粘土的有：（B）A.静力触探试验B.十字板剪切试验C.标准贯入试验D.旁压试验10、某一土层在荷载作用下，单面排水达到某一固结度需要的时间为t，若是双面排水，达到同一固结度，需要的时间是：（C）A.t/2B.tC.t/4D.2t四、简答题（2×5＝10分）1.何谓正常固结粘土和超固结粘土，两者的压缩特性和强度特性有何区别？【答】把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以pc表示；而把前期固结应力与现有应力po＇之比称为超固结比OCR，对天然土，OCR1时，该土是超固结；当OCR＝1时，则为正常固结土。压缩特性区别：当压力增量相同时，正常固结土压缩量比超固结土大。强度特性区别：超固结土较正常固结土强度高。3.试比较朗肯土压力理论与库伦土压力理论的异同点与优缺点。得分阅卷教师海南大学《土力学》试卷A2009年12月4【答】相同点：都要求挡土墙的移动是以使墙后填土的剪力达到抗剪强度（极限状态下）土压力．都利用莫尔－库仑强度理论；不同点：朗肯理论是根据土体中各点处于平衡状态的应力条件直接求墙背上各点的土压力．要求墙背光滑，填土表面水平，计算结果偏大．而库仑理论是根据墙背与滑动面间的楔块型处于极限平衡状态的静力平衡条件求总土压力．墙背可以倾斜，粗糙填土表面可倾斜，计算结果主动压力满足要求，而被动压力误差较大．朗肯理论是考虑墙后填土每点破坏，达极限状态；库仑理论则考虑滑动土体的刚体的极限平衡；朗肯土压力理论优点：公式简单，易用；缺点：对墙壁倾斜、墙后填土面倾斜情况不适用；库伦土压力理论优点：对墙壁倾斜、墙后填土面倾斜情况适用；缺点：不便考虑粘性土的情况；五、土工试验题（2×5＝10分）1、工程上用什么方法判别土的状态界限含水量？答：测定液限含水量工程上采用联合法（1分）、圆锥仪法（1分）和碟式仪法（1分）三种方法。测定塑限含水量采用联合法（1分）和搓条法（1分）。（共5分）2、请填写下面三种三轴试验中固结与排水条件得分阅卷教师海南大学《土力学》试卷A2009年12月5试验种类剪切前固结条件剪切中排水条件CD试验固结排水CU试验固结不排水UU试验不固结不排水六、计算题（10×4＝40分）1、有一块体积为60cm3的原状土样，重1.05N,烘干后0.85N。已知土粒比重（相对密度）sG=2.67。求土的天然重度、天然含水量w、干重度d、饱和重度sat、浮重度’、孔隙比e及饱和度Sr。（注：使用国际单位制；w为已知条件，近似取w=10kN/m3；）【解】分析：由W和V可算得，由Ws和V可算得d，加上Gs，共已知3个指标，故题目可解。363kN/m5.1710601005.1VW363sdkN/m2.1410601085.0VW3wswskN/m7.261067.2ssGG%5.2385.085.005.1sw)235.01(7.261)1(swe（1-12）%71884.06.2235.0seGwSr（1-14）3wssatkN/m9.18884.0110884.07.261ee（1-15）3wsatkN/m9.8109.18（1-16）2、如图所示，在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样，从土样得分阅卷教师海南大学《土力学》试卷A2009年12月61顶面溢出。（1）以土样2底面c-c为基准面，求该面的总水头和静水头;（2）已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%，求b-b面的总水头和静水头；（3）已知土样2的渗透系数为0.05cm/s，求单位时间内土样横截面单位面积的流量；(4)求土样1的渗透系数。aabbcc加水土样1土样2303030（单位：cm）【解】如图，本题为定水头实验，水自下而上流过两个土样，相关几何参数已知。（1）以c-c为基准面，有：cZ=0，wch=90cm，所以：ch=90cm（2）已知bch=30%ach，而ach由图2-16知，为30cm，所以：bch=30%ach=0.330=9cm∴bh=ch-bch=90-9=81cm又bZ=30cm，故wbh=bh-bZ=81-30=51cm（3）已知k2=0.05cm/s，则：q/A=k2i2=k2hbc/L2=0.059/30=0.015cm3/s/cm2=0.015cm/s（4）i1=hab/L1=（ach-bch）/L1=（30-9）/30=0.7，而且由连续性条件，q/A=k1i1=k2i2k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s海南大学《土力学》试卷A2009年12月73、某饱和土层厚3m，上下两面透水，在其中部取一土样，于室内进行固结试验（试样厚2cm），在20min后固结度达50％。求：（a）固结系数vc；（b）该土层在满布压力p作用下，达到90％固结度所需的时间。【解】（a）5.0)4exp(8145-4,%5022vTUU），有：由公式（得：196.0vT，当然，也可直接用近似公式（4-46）求解：196.05.044,%60%5022UTUvh/0.588cms/cm000163.060201196.022222tHTcHtcTvvvv由（b）年天小时3.70135232449588.0150848.0,%902290vvcHTtU4．某挡墙墙高6m，墙背直立、光滑，墙后填土水平，填土分两层，均为砂土，各层土的物理力学性质指标如图所示。试求墙顶、墙底、土层交界处的主动土压力强度、墙后主动土压力合力大小及作用点位置，绘制主动土压力强度沿深度分布图。γ1＝18kN/mc1=0φ1＝303oγ2＝20kN/mc2=0φ2＝36o34m2m【解】主动土压力强度：海南大学《土力学》试卷A2009年12月8墙顶：(kPa)0ap土层交界处（上）：(kPa)2423045tan418245tan00210211hpa土层交界处（下）：(kPa)7.1823645tan418245tan00220211hpa墙底：(kPa)1.2923645tan)220418(245tan)(0022022211hhpa主动土压力合力：(kN/m)8.9522)1.297.18(2424aP