河海大學(xué)復(fù)試土力學(xué)資料

1、一、 簡(jiǎn)答與簡(jiǎn)述題1 .土的級(jí)配不連續(xù)是什么含義？其粒徑分布曲線和粒組頻率曲線各有什么特征？（6分）答：土中各種大小的粒組土粒的相對(duì)含量稱為土的級(jí)配（考慮加分）土的級(jí)配不連續(xù)是指土中缺乏某種或某幾種中間粒徑的粒組（2分）土的級(jí)配的好壞可由土中的土粒均勻程度和粒徑分布曲線（半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系）的形狀來決定，而土粒的均勻程度和曲線的形狀又可用不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)來衡量。顆粒級(jí)配分布曲線：水平段（臺(tái)階）缺乏某些粒徑級(jí)配不連續(xù)（2分）坡度漸變大小連續(xù)連續(xù)級(jí)配；曲線形狀平緩粒徑變化范圍大不均勻良好；曲線形狀較陡變化范圍小均勻不良（考慮加分）粒組頻率曲線為雙峰且谷點(diǎn)<3，級(jí)配不連續(xù)（2分）（考慮加分）定量

2、判別：（1）不均勻系數(shù) （2）曲率系數(shù)分別表示級(jí)配曲線上縱坐標(biāo)為60% 30% 10%時(shí)對(duì)應(yīng)粒徑2. 粘性土有那幾種狀態(tài)？各狀態(tài)之間是通過什么來區(qū)分的？（6分）答：固體、半固體、可塑、流動(dòng)四種狀態(tài)。（說三種也可） （3分）一般用稠度來描述粘性土的干濕程度（狀態(tài)）反映在某一含水率下抵抗外力作用而變形或破壞的能力。（可考慮加分）各狀態(tài)的區(qū)分如下：液限（WL）從流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)的上限含水率； （1分）塑限（Wp）從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)的下限含水率；（1分）縮限（Ws）從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的界限含水率，亦即粘性土隨著含水率的減小而

3、體積開始不變時(shí)的含水率。 （1分）3. 什么是前期固結(jié)壓力？什么樣的土為欠固結(jié)土？欠固結(jié)土層中一定存在超靜孔隙水應(yīng)力嗎？欠固結(jié)土層上如不施加新的壓力，土層也會(huì)繼續(xù)壓縮嗎？為什么？（6分）答：前期固結(jié)壓力為土在歷史上受到的最大有效應(yīng)力，用Pc表示。 （1分）欠固結(jié)土為在自重應(yīng)力作用下尚未完全固結(jié)的土，即現(xiàn)有有效應(yīng)力小于現(xiàn)有固結(jié)應(yīng)力。（1分）欠固結(jié)土一定存在超靜孔隙水應(yīng)力。 （1分）因?yàn)榍饭探Y(jié)土在自重應(yīng)力作用下尚未固結(jié)穩(wěn)定附加應(yīng)力尚未轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力，仍有一部分被孔隙水承擔(dān)。隨著孔隙水的排出，孔隙水應(yīng)力的消散，土的孔隙比進(jìn)一步減小，所以欠固結(jié)土層上即使不施加新的壓力，土層也會(huì)繼續(xù)壓縮。（3分）4.

4、分別說明下面滲流情況下兩個(gè)圖中土體ABCDEA上所作用的力，并在圖中標(biāo)出。其中，圖（a）以土體為研究對(duì)象，圖（b）以土顆粒為研究對(duì)象（8分）。圖（a） 圖（b）（a） 圖略?？紤]重力，考慮CD、ED上的水壓力，考慮AED上的切向反力與法向反力（4分）（b） 圖略?？紤]重力、考慮浮力、考慮滲流力（4分）考慮AED上的切向反力與法向反力；此條不答不扣分，答出可以考慮加分5. 簡(jiǎn)述砂土液化。（6分）答：對(duì)于飽和疏松的粉細(xì)砂，當(dāng)受到突發(fā)的動(dòng)力荷載時(shí)，由于動(dòng)剪應(yīng)力的作用有使體積縮小的趨勢(shì)，由于時(shí)間短來不及向外排水，因此就產(chǎn)生了很大的孔隙水應(yīng)力。按有效應(yīng)力原理， ，當(dāng)動(dòng)荷載引起的超靜孔隙水應(yīng)力u達(dá)到時(shí)，則

5、有效應(yīng)力，其抗剪強(qiáng)度，無(wú)粘性土地基將喪失其承載力，土坡將流動(dòng)塌方。6. 土坡發(fā)生滑動(dòng)的滑動(dòng)面有哪幾種形式？分別發(fā)生在何種情況？列舉3種粘性土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算方法？（7分）答：土坡發(fā)生滑動(dòng)的滑動(dòng)面有：圓弧、平面、復(fù)合滑動(dòng)面。(2分)圓弧滑動(dòng)通常發(fā)生在較均質(zhì)的粘性土坡中；平面滑動(dòng)通常發(fā)生在無(wú)粘性土坡中；復(fù)合滑動(dòng)面發(fā)生在土坡土質(zhì)很不均勻的土坡中。(2分)粘性土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算方法有：0分析法、瑞典條分法、簡(jiǎn)化畢肖普法等。(3分)7. 地基破壞的型式有哪幾種？利用太沙基極限承載力公式具體說明地下水位的變化對(duì)承載力是如何影響的？ （6分）答：地基破壞的型式有整體剪切破壞，局部剪切破壞和沖剪破壞(

6、2分)未修正的太沙基極限承載力公式適用于整體剪切破壞的條形基礎(chǔ)的地基。太沙基極限承載力公式。 (2分)地下水位埋深較大時(shí)，式中第1、2項(xiàng)中的均不受影響；若地下水位在基底處，則第1項(xiàng)中的應(yīng)用浮容重，承載力降低；若地下水位上升到地面處或以上時(shí)，則第1、2項(xiàng)中的均應(yīng)用浮容重，承載力進(jìn)一步降低。二、 計(jì)算題1 . 某一取自地下的飽和土試樣，用環(huán)刀法測(cè)定其密度。環(huán)刀的體積為60cm3，環(huán)刀質(zhì)量為50g，環(huán)刀加濕土質(zhì)量為170g。已知試樣孔隙率為50，土粒比重2.70。試計(jì)算該土樣的含水率、孔隙比、飽和密度、和干密度。（取水的密度1 g/ cm3）（8分）解：含水率w=100% （2分）孔隙比e=1.0

7、（2分）飽和密度=120/60=2 g/cm3 （2分）干密度=1 g/cm3 （2分）2 . 某條形基礎(chǔ)寬b=5m，埋深2m，基底壓力如圖所示，地基土濕重度19kN/m3，飽和重度20kN/m3。求基礎(chǔ)邊點(diǎn)下M點(diǎn)的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力。(8分)條形基底豎直均勻荷載及水平荷載下的附加應(yīng)力系數(shù)表n=z/bm=x/b1.21.61.21.6-1.00.0910.11700.3750.324-0.131-0.0931.00.3750.3240.1310.093解：自重4×194×10116 kPa 基底凈壓力30019×2262kPan=1.2豎直m=0,1都對(duì);0.37

8、5水平m=0;0.131附加應(yīng)力262××50=91.7kPa3 . 某砂土地基中間夾有一層厚2m的粘土層，該粘土層壓縮已經(jīng)穩(wěn)定。地下水位在地面以下2m深處。砂土層的飽和重度21kN/m3，濕重度19kN/m3。粘土層的天然孔隙比1.0，飽和重度20kN/m3，今從粘土層中心取土樣試驗(yàn)，測(cè)得前期固結(jié)應(yīng)力為pc=100kPa，對(duì)應(yīng)pc的現(xiàn)場(chǎng)壓縮曲線上的孔隙比0.88，壓縮指數(shù)Cc=0.4，固結(jié)系數(shù)Cv=2.0×10-4cm/s。今在地面大面積堆載150kPa。（1）粘土層是屬于正常固結(jié)、超固結(jié)還是欠固結(jié)土？為什么？（2）試計(jì)算粘土層的最終壓縮量（不必分層）。（3）

9、堆載施加30天后，粘土層壓縮量為多少？（假定土層平均固結(jié)度可用確定，可取重力加速度10m/s2）（15分）解：（1）前期固結(jié)應(yīng)力為pc=100kPa現(xiàn)固結(jié)應(yīng)力為p0=19×211×210×170kPa<pc（2分）超固結(jié)土（2分）（2）s1=(1.0-0.88)×2/(1+1.0)=0.12m（2分）S2=0.4×lg(220/100)×2/(1+0.88)=0.146m（2分）S=0.266m（1分）（3）Tv=0.0002*30*24*3600/10000=0.05184（2分）U=0.286（2分）S=0.286*0.26

10、6=0.076m（2分）4. 地基內(nèi)某點(diǎn)的大主應(yīng)力為k，小主應(yīng)力為k，測(cè)得孔隙水應(yīng)力為k。已知土的有效凝聚力為c'=2k，有效內(nèi)摩擦角'=24°。判斷該點(diǎn)是否達(dá)到破壞狀態(tài)。（10分）解：11-u=50-100=450kpa(2分)3=3-u=300-100=200kpa (2分)令 1f=1=450 kpa3ftg2(45-ø2)-2c×tg(45-ø2)450×tg2(45-242)-2×20×tg(45-242)450×0.42240×0.649163.9kPa3(4分)所以該點(diǎn)穩(wěn)定(2分)5. 墻背直立的光滑擋土墻，墻高為10，兩層填土的性質(zhì)指標(biāo)如下圖所示，上層粘土厚度5m，計(jì)算A、B、C點(diǎn)土壓力強(qiáng)度且繪出壓力分布圖，并求作用在墻背上總的主動(dòng)土壓力大?。ú槐厍笸翂毫ψ饔命c(diǎn)）。（14分）解：對(duì)第一層土，(2分)mka1= tg232.50.637*0.637=0.406(1分)ka2= tg2300.577*0.577=0.33(1分)B點(diǎn)以上的主動(dòng)土壓力：ea1=r1H1ka1=20×3.43×tg232.5-2×10×tg32.5=27.8 kPa (2分)B點(diǎn)交