土力学期末试卷及答案

土力学2008~2009年度第一学期期末考试A卷参考答案一、名词解释(每题3分)1、最终沉降量：在建筑荷载作用下地基不断变形至稳定后地基的变形总量。2、前期固结应力：土在历史上曾受到的最大有效应力称为前期固结应力3、被动土压力：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。4有效应力原理：由外荷在研究平面上引起的法向总应力为б，那么它必由该面上的孔隙力u和颗粒间的接触面共同分担，即该面上的总法向力等于孔隙力和颗粒间所承担的力之和，即б=б＇＋u。5、临塑荷载：地基中将要出现塑性变形而没有出现塑性变形时地基所受的荷载。二、是非题(每题1分)1．附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无关。（×）2．完全饱和土体，含水量w=100％（×）3．固结度是一个反映土体固结特性的指标，决定于土的性质和土层几何尺寸，不随时间变化。(×)4．饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干了。（×）5．当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。（√）6．三轴剪切的CU试验中，饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力，而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。（√）7．不固结不排水剪试验得出的值为零（饱和粘土）。（√）三、填空题(每题3分)1、土的结构一般有___单粒结构__、__蜂窝状结构__和___絮状结构__等三种，其中__絮状结构____结构是以面～边接触为主的。2、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。3、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。4、成土矿物分为原生矿物和次生矿物两大类，其中次生矿物主要是粘土矿物。常见的粘土矿物有高岭石、伊利石和蒙脱石三类。5、土中水除了一部分以结晶水的形式紧紧吸附于固体颗粒的晶格内部以外，还存在吸着水和自由水两大类，其中自由水又可分为毛细水和重力水两种类型。6、按照渗透水流所引起的局部破坏特征，土体的渗透变形可分为流土和管涌两种基本形式。7、在三维应力边界条件下，饱和土体地基受荷载作用后产生的总沉降量可以看作由三部分组成，包括：瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降。四、问答及简述题(共15分)1.有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏．（3分）地基破坏形式主要与地基土的性质尤其是压实性有关，一般而言，对于坚实或密实的土具有较低的压缩性，通常呈现整体剪切破坏．对于软弱黏土或松沙地基具有中高压缩性，常常呈现局部剪切破坏或冲剪破坏．（5分）2.简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤。(7分)1根据作用在基础上的荷载的性质，计算基底压力和分布(1分)2将地基分层．(1分)3计算地基中土的自重应力分布(1分)4计算地基中垂向附加应力分布(1分)5按算术平均求各分层平均自重应力和平均附加应力(1分)6求第I层的压缩量，(1分)7将各个分层的压缩量累加，得到地基的总的沉降量.(1分)五、计算题(共43分)1、某一取自地下的试样，用环刀法测定其密度。环刀的体积为60cm3，环刀质量为50g，环刀加湿土质量为172.5g，环刀加干土质量为152.0g，试计算该土样的含水率、天然密度、干密度。（15分）解：m=172.5-50=122.5g;ms=152.0-50=102.0gV=60cm3g/cm3g/cm32、地基内某点的大主应力为５５０kＰａ，小主应力为３００kＰａ，孔隙水应力为１００kＰａ。土的有效凝聚力为c'=2０kＰａ，有效内摩擦角φ'=24°。判断该点是否达到破坏状态。（10分）б1＇＝б1-u=550-100=450kpaб3＇=б3-u=300-100=200kpa(3分)令б1f’=б1＇=450kpaб3f’＝tg2(45-ø＇／2)-2c×tg(45-ø＇2)＝450×tg2(45-24／2)-2×20×tg(45-24／2)＝450×0.422－40×0.649＝163.9kPa＜б3＇（5分）所以该点稳定．（2分）2墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10ｍ，两层填土的厚度与性质指标如图3所示，试求作用在墙背上总的主动土压力(不求作用点位置)，并绘出压力分布图。（18分）解：对第一层土，（2分）（2分）（2分）B点以上的主动土压力：(3分)B点交界面下：(3分)C点：(3分)P=（0.5×39.9×（5-0.48））＋0.5×（36.7＋70）×5=356.9kPa（3分）