土力学试卷土木10级B卷答案

发布 2024-01-10 03:55:07 阅读 8567

一、填空(本题20分,每空1分)。

1) 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的密实程度 ,它是用指标相对密(实)度___来衡量。

2) 某土的不均匀系数cu=3.5,曲率系数cc=1.2。该土属于级配不良土。

3) 土在历史上曾受到过的最大有效固结应力称为_前期固结应力_,以pc表示;而把pc与现有压力po之比定义为__超固结比__,以ocr表示。

4) 粘性土可塑状态转到流动状态的界限含水量,叫做__液限__。

5) 压缩系数为0.6mpa-1的土称谓_高压缩性土__土。

6) 朗肯理论假设有两点,①假设土体具有_水平面_的半无限体;②假设墙是刚性体,墙背_铅直光滑__。

7) 流网的特征之一是等势线与流线彼此正交。

8) 在地基上作用竖向集中力p,沿p作用线上垂直应力σz的分布是随深度增加而_减小__。

9) 地基为厚粘土层,施工速度快,应选择___快剪_抗剪强度指标。

10) 直剪试验中,对同一种土用三种不同试验,其内摩擦角最大的试验为慢剪 ,次之的为固结快剪 ,最小的为快剪 。

11) 瑞典条分法是忽略_土条间的作用力__的一种简化方法。

12) 渗透力的表达式是_ j=rwi __作用方向与__渗流__方向一致。

13) 某土层在其自重作用下已达固结稳定,且自它形成到现在没有受过地质的剥蚀作用,那么这一粘土层属于_正常__固结土。

二、判断对错(本题10分,每小题1分)。

1) 级配曲线的曲率系数越大,说明土中所含的粘粒越多,土越不均匀。(×

2) 地下水位下降会增加土层的自重应力,引起地基沉降。(

3) 绝对刚性基础不能弯曲,在中心荷载作用下各点的沉降量一样,所以基础底面的实际压力分布是均匀分布的。(

4) 含有细砂夹层的壤土或粘土层中垂直渗透系数ky小于水平渗透系数kx。(

5) 作用在土体上的荷载越大,则土的固结越快。(

6) 土中附加应力的计算公式为σz=kp0,因此建筑在同样的地基上,基底附加应力p0相同的两个建筑物,其沉降值应相同。(

7) 当土中某点σ1=σ3时,该点不会发生剪切破坏。

8) 墙后填土的固结程度越高,作用在墙上的总推力就越大。(

9) 用条分法分析土坡的稳定性时,由于条块间的力是内力,对整体稳定不产生影响,因此可以忽略不计。(

10) 地基土的渗透系数越大,则地基的固结越快。(

三、名词解释(本题15分,每小题3分)。

1. 塑性指数。

粘性土的液限和塑限之差的百分数值(去掉百分号)称为塑性指数,用ip表示,取整数,即:ip=wl-wp

2. 最优含水量。

粘性土碾压时,在一定的压实功能下,只有在某一含水量下才能得到最大干密度,这一含水量称为最优含水量。

3. 固结不排水剪。

用三轴仪测定土的抗剪强度指标的一种方法,试验时先加围压使土体固结,然后关闭排水阀,再施加竖向荷载,直至土样剪切破坏。

4. 主动土压力。

当挡土墙背离填土方向移动或转动时,墙后填土达到极限平衡条件时,这时作用在挡土墙上的土压力达到最小值,这时作用在挡土墙上的土压力称为挡土墙的主动土压力。

5. 流土和管涌。

流土是土体在渗流作用下,土体表面发生隆起或集体浮扬的现象。

管涌是土体在渗流作用下,小颗粒在土体孔隙中移动并被带出的现象。

4、什么是有效应力原理?土层固结过程中,孔隙水应力和有效应力是如何转化的?(本题10分)

答:土体中的总应力是由有效应力和孔隙应力组成。当总应力不变时,有效应力和孔隙应力可相互转化4分。

土层固结过程中,土颗粒和水几乎是不可压缩的,因此,对饱和土而言,加荷瞬间,荷载全部由孔隙水承担,这时,有效应力为02分。

随着固结的进行,孔隙水应力逐渐减小,有效应力逐渐增加,两者之和保持不变。

2分。当时间趋向无穷大时,孔隙水应力消散为0,荷载全部由有效应力承担,固结完成。

2分。五、计算挡土墙土压力的两个古典方法是朗肯理论与库仑理论。试对这两种方法进行比较。(从理论出发点及基本假定进行比较)(本题10分)

答:朗肯理论研究土体的应力状态为出发点,假设墙背竖直光滑,墙后填土面水平,当墙后土体处于极限平衡状态时,墙后土体单元作用在墙上的水平应力即为挡土墙的土压力5分。

库仑理论是研究滑动楔体的静力平衡为出发点的,假设滑动面为平面,滑动楔体为刚体,并整体处于极限平衡状态。滑动楔体作用于挡土墙上的土压力即为所求。由于库仑理论不要求墙背竖直,墙背可以是粗糙的,因而应用范围比朗肯理论广。

5分。6、用体积为50cm3的环刀切取原状土样,经用天平称出土样的总质量为95g,烘干后为75g。经比重试验得gs=2.

68,求该土样的干密度、饱和密度、天然含水量、孔隙比及饱和度各为若干?(本题10分)

解:水的质量mw=95-75=20g 水的体积 vw=mw/ρw=20cm3

天然含水量w=mw/ms=20/75=26.7% —2分。

干密度 ρd=ms/v=75/50=1.5 g/cm3 ——2分。

由: 得:

孔隙体积 vv=v-vs=50-28.0=22.0 cm3

饱和密度 ——2分。

孔隙比e =vv/vs=22.0/28.0=0.79 ——2分。

饱和度sr=vw/vv=20/22=912分。

七、某土的强度指标c=20kpa,φ=300,若作用在土样上的大、小主应力分别为350kpa和150 kpa,问该土样是否破坏?若小主应力为100 kpa,该土样能经受最大的大主应力是多少?(本题10分)

解:破裂角1分。

——2分。——2分。

未破坏 ——2分。

或σ3=σ3f 未破坏。

或σ1=σ1f 未破坏。

八、天然地基,上层为厚度5米的砂土层,砂土重度为20kn/m3。下层为厚2m的粘土层,粘土重度为18.5kn/m3,再下面仍为砂土层。

有一矩形基础,长8m,宽4m,埋深1m,基底压力为200kpa,均匀分布,试求基础中点位置上粘性土层上层和下层的竖向附加应力。(附加应力系数ks可由下表查得)若粘土层的平均压缩系数**=2.4×10-4kpa-1,初始孔隙比e1=0.

97,试求粘性土层最终沉降量。(本题15分)

解:基底净压力pn=p-rd=200-20×1=180kn/m2 ——2分。

粘性土上层至基底深 z1=4m

将矩形基底划分四个小矩形,b=2m, l=4m

m=l/b=2, n=z/b=2 查表:ks=0.12021分。

粘性土上层竖向应力:σz=4kspn=4×180×0.1202=86.5 kn/m2 ——2分。

粘性土下层至基底深 z2=6m

m=l/b=2, n=z/b=3 查表:ks=0.0732 ——1分。

粘性土下层竖向应力:σz=4kspn=4×180×0.0732=52.7 kn/m2 ——2分。

荷载产生的应力增量。

p=(86.5+52.7)/2=69.6 kn/m22分。

基础中点位置上粘性土层的最终沉降量:

——5分。

土力学试卷B答案

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