岩土力学试题4答案

一、填空题（22分，每空2分）1、工程上常用不同粒径颗粒的相对含量来描述土的颗粒组成情况，这种指标称为粒度成分。2、计算地下水位以下土层的自重应力时应当用有效重度。3、粘性土可塑性大小可用塑性指数来衡量。用液性指数来描述土体的状态。4、达西定律指出，水在砂性土体中渗流过程中，渗流速度与水头梯度成正比5、动水力指水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力。6、土力学中的有效应力原理包含下述两点：土的有效应力等于总应力减去孔隙水压力；土的有效应力控制了土的变形及强度性能。7、土坡滑动失稳的原因有：外界力的作用破坏了土体内原有的应力平衡状态；土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低。二、选择题（30分，每题3分）1、已知土的3/17mKN、3/2.27mKNs、%10w，则孔隙比为（B）（A）0.66（B）0.76（C）0.86（D）0.962、下述试验方法中，属于粒度成分分析的试验是（A）（A）沉降分析法（B）标准贯入试验（C）搓条法（D）原位压缩试验3、前期固结压力是指（D）（A）土体在形成过程中所受到的最大总应力（B）土体在固结过程中所受到的最大总应力（C）土体在形成过程中所受到的最大有效应力（D）土体在固结过程中所受到的最大有效应力4、饱和粘性土地基沉降的三个阶段不包括（C）（A）瞬时沉降阶段（B）次固结沉降阶段（C）超固结沉降阶段（D）固结沉降阶段5、在剪切试验中，若采用对试样施加竖向压力后让试样充分排水，待固结稳定后，再快速施加水平剪应力使试样破坏。这种试验方法属于（B）（A）快剪（B）固结快剪（C）慢剪（D）固结慢剪6、关于压缩模量叙述正确的是（A）（A）压缩模量用于分层总和法、应力面积法的地基最终沉降计算中（B）压缩模量用于弹性理论法的地基最终沉降估算中（C）压缩模量用于估算建筑物的初始瞬时沉降（D）压缩模量是根据现场载荷试验得到的7、土层的平均固结度等于（C）（A）总应力图面积/有效应力图面积（B）总应力图面积/起始超孔隙水压力图面积（C）有效应力图面积/起始超孔隙水压力图面积（D）起始超孔隙水压力图面积/总应力图面积8、已知土的内摩擦角为045，滑动面上的法向应力为100Kpa，土的粘聚力100Kpa，则由库仑定律可求得抗剪强度（B）（A）100Kpa（B）200Kpa（C）300Kpa（D）400Kpa9、粘性土的等效摩擦角是（D）（A）根据有效应力原理来计算的（B）将滑动面上的法向应力折算为内摩擦角（C）根据静力平衡原理来计算的（D）根据抗剪强度相等原理来计算的10、在粘性土的土坡稳定分析中，对于非均质土坡或较复杂土坡的适用方法是（C）（A）摩擦圆法（B）泰勒分析法（C）条分法（D）分层总和法三、证明题（10分）1、若已知各层土的渗透系数为ik，厚度为ih（其中3,2,1i），试证土层竖向平均渗透系数的表达式为：iiivkhhk证：nqqqq21（2分）nFFFF21（2分）nHHHH21（2分）iiiivkhhHFhqFIqk（4分）四、计算题（70）1、某饱和土的体积为973cm土的重力为1.98N，土烘干后重力为1.64N，试计算烘干前土体的含水量、孔隙比、干重度。(15分)解：水的重力为1.98—1.64=0.34N（2分）水的体积为wV=0.34/9.81310=34.73cm（2分）土粒体积为sV=97—34.7=62.33cm（2分）含水量：%7.2010064.134.0w（3分）孔隙比557.03.627.34e（3分）干重度3/9.169764.1mKNd（3分）2、按图所给资料计算并绘制地基中的自重应力沿深度的分布曲线，各层重度如下：31/0.17mKN32/0.19mKN33/5.18mKN34/0.20mKN（20分）44.0m41.0m40.0m38.0m35.0m粘土粉质粘土细砂层1层4层3层260.277.6108.251解：在41.0高程处：（4分）311/51)4144(0.17mKNHsz在40.0高程处：（4分）32;211/2.60)4041()8.90.19(51mKNHHsz在38.0高程处：（4分）33'32;211/6.77)3840()8.95.18(2.60mKNHHHsz在35.0高程处：（4分）34'43'32;211/6.77)3538()8.920(6.77mKNHHHHsz画图（4分）3、某挡土墙的墙壁光滑（0），墙高7.0m（如图），墙后1、2两层填土。1层土位于地下水位以上，性质为：土层厚度3.5m，0132，31/5.16mKN。2层土位于地下水位以下，性质为：土层厚度3.5m，0230，32/25.19mKN。填土表面作用有KPaq100连续均布荷载，试求作用在墙上的总主动土压力、水压力及其作用点位置。（35分）ABC层1层2q7.0m解：主动土压力系数：（6分）307.0)23245(tan0021aK，333.0)23045(tan0022aK沿墙高计算A、B、C三点的土压力强度：（12分）A点：Z=0，KPaqKpaaA7.301B点：分界面以上，KPaKHqKpaaaB4.48307.05.35.167.301111分界面以下，KPaKHqpaaB5.52)(211'C点：KPaKHHqpaaC5.63)(22'211作用在墙上的总主动土压力：（4分）KNEa4.3415.3)5.635.52(215.3)84.47.30(21水压力：（4分）KNHEww0.602122wE作用于距墙底3.5/3=1.17m处（3分）aE的作用点位置：（6分）aE的作用点距墙底高度为：H=3.08m五、问答题（共28分）1、固结度与哪些因素有关？（8分）答：（1）渗透系数（2分）（2）sEae11值（2分）（3）时间（2分）（4）渗流路径（2分）2、均质粘性土的土坡失稳破坏时，圆弧滑动面的形式有哪几种？（6分）答：（1）坡角圆（2分）（2）坡面圆（2分）（3）中点圆（2分）3、地基破坏的过程经历哪几个阶段，各自的特点是什么？（8分）答：压密阶段，sp~曲线接近直线，土体处于弹性平衡状态（3分）剪切阶段，sp~曲线不再是直线，土体出现塑性区（3分）破坏阶段，出现连续滑动面，土坡失稳破坏（2分）4、在计算最终沉降量时，应力面积法与分层总和法相比，有哪些特点？（6分）答：（1）计算结果更精确，计算工作量更少（2分）（2）计算方法更合理（2分）（3）提出了终沉计算经验系数（2分）