同濟(jì)大學(xué)土力學(xué)試卷1

同濟(jì)大學(xué)本?？普n程期終考試（考查）統(tǒng)一命題紙A卷一、 選擇題：（20分）評價(jià)粘性土塑性大小的指標(biāo)常用 。（B）A.塑限wB.塑性指數(shù)I C.液性指數(shù)I D.液限wppLL土中的水中， 能夠傳遞靜水壓力。（C）A.強(qiáng)結(jié)合水B.弱結(jié)合水C.重力水 D.弱結(jié)合水和重力水在一個(gè)較厚的高塑性粘土天然地基上，當(dāng)建筑物的施工速度較快時(shí)，分析地基強(qiáng)弱和穩(wěn)定性的c、p指標(biāo)應(yīng)當(dāng)采用 。（A）A.不固結(jié)不排水試驗(yàn) B.固結(jié)不排水試驗(yàn) C.固結(jié)排水試驗(yàn)衡量砂土密實(shí)度是否良好，常用 指標(biāo)判定。（C）A.密度 B.超固結(jié)比 C.標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)D.孔隙比砂類土的坡角0>P（內(nèi)摩擦角）時(shí)，土坡將 （A）A.失穩(wěn) B.穩(wěn)定 C.處于極限平衡狀態(tài)D.不一定某2cm厚軟土試樣，初始孔隙比e（=1.0,做壓縮試驗(yàn)后孔隙比變?yōu)閑=0.8,即此時(shí)土樣的高度應(yīng)為 （C）A.1.2cm B.1.6cm C.1.8cm D.1.0cm土的壓縮系數(shù)越 、壓縮模量越 ，土的壓縮性就越大。（A）A.咼，低 B.低，咼 C.咼，咼 D.低，低&在條件相同時(shí)，方形基礎(chǔ)下地基附加應(yīng)力的影響深度較等寬的條形基礎(chǔ)下的影響深度 。（A）A.小 B.大 C.相等 D.難以確定土中某點(diǎn)處于剪切破壞時(shí)，剪破面與大主應(yīng)力作用面間的夾角是 。（B）ppA.90。+p B.45。+ C.p D.45?！?2動(dòng)水力的量綱是 。（D）A.kN B.kN/m C.kN/m2 D.kN/m3二、 簡答題：（22分）產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的力學(xué)、土層條件是什么？答：流砂現(xiàn)象是流土現(xiàn)象的一種，其發(fā)生的力學(xué)條件為水力梯度持續(xù)增大，單位滲透力f大于土的有效重度Y，即：f〉Y或YW?i〉Y同時(shí)流砂現(xiàn)象專指粉砂、細(xì)砂及粉土等出現(xiàn)的滲流水流夾帶泥土向外涌出的砂沸現(xiàn)象,故土層條件應(yīng)為粘聚性較差的細(xì)粒土。試述：直剪試驗(yàn)與三軸試驗(yàn)的各自優(yōu)點(diǎn)。答：直剪試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)在于其設(shè)備簡單、土樣制備及試驗(yàn)操作方便，在實(shí)際工程中應(yīng)用廣泛,工程技術(shù)人員接受和掌握性高。三軸試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)在于：能夠控制排水條件；可以量測孔隙水壓力的變化；試樣應(yīng)力狀態(tài)比較明確；基本做到了剪切破壞時(shí)按照最弱面破壞而沒有人為加以限制。比較費(fèi)倫紐斯條分法與畢肖普條分法假定條件的不同。答：費(fèi)倫紐斯簡單條分法假定不考慮土條間的作用力，單條土條只受重力、滑動(dòng)面上的法向反力及切向反力，將超靜定問題轉(zhuǎn)化為靜定問題求解。畢肖普條分法的假定條件為：（1）忽略土條間豎向剪切力作用；（2）對滑動(dòng)面上的切向分力的大小作出了相應(yīng)規(guī)定以將超靜定問題轉(zhuǎn)化為靜定問題求解。兩種方法相比，費(fèi)倫紐斯簡單條分法未考慮土條間作用力，求得的穩(wěn)定安全系數(shù)一般較小。名詞解釋：靈敏度答：土的靈敏度是指原狀土的強(qiáng)度與同一土樣經(jīng)重塑（完全擾動(dòng)但含水量不變）后的強(qiáng)度之比，即：土的靈敏度表征了試樣特別是粘性土的結(jié)構(gòu)性，靈敏度越高，受擾動(dòng)后土的強(qiáng)度就降低越多。三、計(jì)算題：（58分）有一土樣，含水率為18%,重量為18.6N,要使其含水率達(dá)到24%，需要加含水率為30%的同一種土多少重？解：由題意得關(guān)系：=■■---_設(shè)需加這樣的土xN,有:

1B.6N14Vo.1811B.6N14Vo.181+%.30>xNC14%.24〕解得x=20.32，即需加含水率為30%的同一種土20.32N某基礎(chǔ)底面為如圖所示的陰影部分，其上作用著均布附加壓力P=150kPa,計(jì)算A點(diǎn)下3m深度處的附加應(yīng)力z值。矩形面積均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力系數(shù)a表n=l/bm=z/b1.02.03.04.00.40.2400.2440.2440.2440.60.2230.2230.2340.2340.80.2000.2180.2200.2201.00.1750.1820.1870.1883m3m3m解：由上面劃分方案，若將面積2與3置換，則簡化為矩形1、4和正方形5的角點(diǎn)問題。表中數(shù)據(jù)與實(shí)際有誤分別應(yīng)為0.200,0.203,0.204n=l/bM=z/ba①6/3=23/3=10.200④6/3=23/3=10.200⑤6/6=13/6=0.50.2315故-二—二二：-二口:-:二=m試用朗金土壓力理論計(jì)算圖示擋土墻上的土壓力、水壓力值（畫出土壓力分布圖,并確定合力）。q=25kPa解：主動(dòng)土壓力系數(shù)K嚴(yán)怙說45：—血可，故Kai=0.333,Ka2=0.455（i）由于第一層填土c=o,墻頂點(diǎn)處主動(dòng)土壓力；；：=.■=.=-= - -D第一層底面處二一二―二一二-:---:工二.二二：：=二-.:.】第二層填土為粘性土第二層頂面處PL=-(￥i^+q)Kfi2-2c2aK^=[(18.2x242S)xO,45S-2x10孫￥麗更]|曲艮=14,45kPa若采用水土分算法，因?yàn)榈诙記]有再給出其他更多的物理指標(biāo)，所以只有將.：作為飽和重度，故第二層有效重度二"-二第二層底面處□二｛丫1亠+T'h二■+q)Ka￡-2c;>/Ka2=[C18.2x2-I-9.8x4+25)x0.455-2x10x、?旋5kP“32,28kPa水壓力強(qiáng)度：九2= =9,8x4kPa=39,2;kPa(2)主動(dòng)土壓力合力：E百=[(8.32x2+05x12.13x2)4(14,45x440,5x17.8Sx4)]kN/m--=■(16,64+12.13457,8+35,66]kN/m--=122,23kN/m--二距墻腳距離為:

鼻=三X5412-1^(44(l457.Sx2435.66x|>=2.48m作用在墻上的水壓力合力二=-: 二匸二「二二「】、距墻腳距離為：：5=14-由于建筑物荷載，使地基中某一飽和粘土層產(chǎn)生豎向附加應(yīng)力,其分布圖形為梯形。層頂為b =240kPa,層底a=160kPa,粘土層厚度為4m,其頂、底面均為透z(i-1) zi水層。如圖所示。粘土層的平均滲透系數(shù)k=0.2cm/年，平均孔隙比e=o.88，壓縮系數(shù)a=0.39[(MPa)|應(yīng)為MPa-1，試求:該粘土層的最終沉降量；當(dāng)沉降達(dá)到最終沉降量一半時(shí)，所需要的時(shí)間。注:Ut解：k=0.2cm/a=6.34X10-9cm/s土的豎向固結(jié)系數(shù)為：解：k=0.2cm/a=6.34X10-9cm/s土的豎向固結(jié)系數(shù)為：k(l+e05_6,34xW-°(140,88：)xlO5ay吃 0.39X9,3=4.866XIO4cms/s時(shí)間因數(shù)為：_Cvt4.066x10-^丁廠曠最終沉降量為:24ttx4xO.39xlQ-s1424ttx4xO.39xlQ-s140,88=0.1991m=119.1mm由-：= 亠"—-;得Tv=0.1964,代入解得:TVH2TVH20.1964x2002 14.366x10-1X63x60x24=186.8^對一組2個(gè)飽和粘性土試樣進(jìn)行三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)，2個(gè)土樣分別在◎3=100、300kPa下進(jìn)行固結(jié)，而剪破時(shí)的大主應(yīng)力分別為◎]=205kPa、570kPa,同時(shí)測得剪破時(shí)的孔隙水壓力依次為u=63kPa、150kPa。試用數(shù)解法求該飽和粘性土的總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c，9，和有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、9'。cucu解：(1)總應(yīng)力法：由已知的兩組二二數(shù)據(jù)(205,100),(570,300)記-:-「：，解得7E=1.S25 =-[1+sir.qp)/(l-sincp),%=22,5lcP自'代入相關(guān)關(guān)系丨=2ccosqp/(l—sintp)，解得'cp=tpCLi=16.98=