土力學(xué)期末考題知識(shí)資料(解答)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名密封裝訂線密封裝訂線密封裝訂線班級(jí)學(xué)號(hào)姓名密封裝訂線密封裝訂線密封裝訂線課程代碼課程名稱土力學(xué)考試時(shí)光120分鐘題號(hào)一二總成績(jī)得分教師簽字一、解釋或說(shuō)明（每題3分，共7小題21分）1.不勻稱系數(shù)2.靈巧度3.正常固結(jié)土

4.地基附加應(yīng)力5.壓縮系數(shù)6.固結(jié)不排水實(shí)驗(yàn)7.庫(kù)侖土壓力理論的基本假設(shè)

二、計(jì)算題（共6小題，79分）1.某學(xué)生取土舉行實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如下表所列環(huán)刀容積（cm3）質(zhì)量（g）比重塑限（%）液限（%）環(huán)刀環(huán)刀+土烘干后的土100552351302.721937（1）計(jì)算土的密度、含水量、塑性指數(shù)、液性指數(shù)。（2）通過(guò)進(jìn)一步的計(jì)算，分析說(shuō)明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否可能有誤。（本題15分）解：（1）（2分）（2分）（2分）（2分）（2）（3分）（2分）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。（2分）

2.如圖所示，砂土層厚度H=4m，其內(nèi)賦存承壓水。抽水井的半徑r0=0.4m，當(dāng)抽水量Q=12m3/h時(shí)，井內(nèi)水位的高度保持在h0=3.5m。若已知砂土的滲透系數(shù)k=1.2×10-4m/s，假設(shè)黏土、基巖均為不透水層。試計(jì)算：（1）距抽水井r=r1=6m處的水力梯度i1；（2）水位的高度h1。（本題10分）解：（1）（4分）（2）（5分）（1分）

3.如圖所示的矩形基礎(chǔ)，底面尺寸為3.2m×2.5m，埋深2.3m，基礎(chǔ)所受的荷載為：豎向力P=1650kN，彎矩M=300kNm。土層及相應(yīng)指標(biāo)如下：填土：重度16.3kN/m3，基本承載力150kPa，寬度修正系數(shù)k1=0，深度修正系數(shù)k2=1.5；黏土：重度17.2kN/m3，基本承載力180kPa，寬度修正系數(shù)k1=0，深度修正系數(shù)k2=2.5；中砂：重度18.5kN/m3，基本承載力250kPa，寬度修正系數(shù)k1=2，深度修正系數(shù)k2=4；（1）計(jì)算上述荷載作用下基礎(chǔ)底面下的最大壓力p1。（2）判斷基礎(chǔ)底面與土層是否會(huì)脫離。（3）驗(yàn)算p1是否滿意p1[]的要求。（提醒：）（本題12分）解：（1）（4分）（2）不會(huì)脫離。（2分）（3）（1分）（1分）（2分）不滿意p1[]的要求。（2分）

4.某貨場(chǎng)場(chǎng)地的土層由上到下為：（1）雜填土：厚2m，重度15.6kN/m3；（2）中砂：厚2.5m，重度17.5kN/m3；（3）飽和黏土：厚1.5m，重度19.5kN/m3，相應(yīng)的壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果如附表所列；（4）殘破基巖。使用前先將上部2m厚的雜填土挖掉，所堆貨物可簡(jiǎn)化為p=80kPa的勻稱滿布荷載。（1）計(jì)算在該荷載作用下黏土層的總算壓縮量（計(jì)算時(shí)，飽和黏土分為1層，并采用飽和重度）；（2）若固結(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)飽和黏土試樣（高度2cm，上、下均放透水石）10分鐘時(shí)的固結(jié)度50%，試計(jì)算黏土層固結(jié)度達(dá)到95%所需的天數(shù)。（本題15分）飽和黏土壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果p(kPa)020406080100120140160180e1.1501.0000.8800.7800.7030.6540.6250.6100.6000.596固結(jié)度與時(shí)光因數(shù)關(guān)系U（％）101520253035404550Tv0.0080.0190.0310.0500.0710.0970.1260.1600.190U（％）556065707580859095Tv0.2380.2870.3630.4030.4900.5670.7000.8481.125解：（1）黏土層：（2分）（3分）→→（2分）（3分）（2）由，得；由，得（1分）925.16天（4分）

5.取黏性土試樣舉行直剪實(shí)驗(yàn)，土樣的截面積為60cm2。第1組：豎向壓力為600N時(shí)，土樣破壞時(shí)所對(duì)應(yīng)的水平推力為264.72N；第2組：豎向壓力為900N時(shí)，土樣破壞時(shí)所對(duì)應(yīng)的水平推力為329.58N。試決定：（1）該黏性土的c、值；（2）第2組實(shí)驗(yàn)中土樣破壞時(shí)的最大主應(yīng)力及其作用面與水平面的夾角。（本題12分）解：（1）對(duì)第1個(gè)土樣：對(duì)第2個(gè)土樣：（2分）按照庫(kù)侖定律:（4分）→（2分）（2）大主應(yīng)力（3分）作用面與水平面（剪切破壞面）的夾角為。（1分）

6.如圖所示的基坑，深度l=5.2m，以板樁（沿基坑周邊連為一體）作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，樁后土層為：中砂：厚度h1=2.8m，重度1=17.5kN/m3，內(nèi)摩擦角1=31o；粉質(zhì)黏土：重度2=18.5kN/m3，黏聚力c2=10kPa，內(nèi)摩擦角2=18o；試按郎肯土壓力驗(yàn)算t=1.8m的入土深度能否使樁保持穩(wěn)定。（本題15分）（提醒：圖中虛線所示為計(jì)算土壓力時(shí)所采用的樁的位移形式）朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)解：（1）樁后主動(dòng)土壓力（2分）中砂層，2.8m（2分）粉質(zhì)黏土層，4.2m（3分）總壓力（2分）（2）樁前被動(dòng)土壓力（1分）（2分）總壓力（1分）（3），入土深度不滿意要求（2分）朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名密封裝訂線密封裝訂線班級(jí)學(xué)號(hào)姓名密封裝訂線密封裝訂線密封裝訂線課程代碼課程名稱土力學(xué)考試時(shí)光120分鐘題號(hào)一二三總成績(jī)得分教師簽字一、解釋或說(shuō)明（每題3分，共5小題15分）1.曲率系數(shù)2.液性指數(shù)3.壓縮模量4.超固結(jié)土5.臨塑荷載

二、簡(jiǎn)答題（每題6分，共2小題12分）1.試說(shuō)明為決定一種粘性土所處的物理狀態(tài)，需要舉行哪些室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，決定哪些指標(biāo)？答：黏性土的物理狀態(tài)由其液性指數(shù)決定，故所需決定的指標(biāo)包括：（1）含水量：烘干法。（2分）（2）塑限：搓條法或聯(lián)合測(cè)定法。（2分）（3）液限：錐式或碟式液限儀法。（2分）2.地基破壞的形式主要有哪幾種？影響地基極限承載力的主要因素有哪些？答：破壞形式：整體剪切破壞、局部剪切破壞、沖切破壞。（3分）主要因素：（1）地基土層性質(zhì)（強(qiáng)度）；（1分）（2）基礎(chǔ)的埋深（及基底以上土層的性質(zhì)）；（1分）（3）基底的尺寸與形狀。（3分）

三、計(jì)算題（共6小題，73分）1.測(cè)得土樣的質(zhì)量為181g，烘干后的質(zhì)量為160g。（1）為使該土的含水量達(dá)到18.5%，1000kg土中需加水多少kg？（2）用加水后的土舉行擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，并假設(shè)此過(guò)程中無(wú)水、土流失，試計(jì)算擊實(shí)到飽和度為95%時(shí)所對(duì)應(yīng)的干密度。已知其土粒比重為2.7。（本題11分）（1）（1分）（4分）（3分）（3分）

2.如圖所示，基坑底以下粉土1的飽和重度為19.2kN/m3，滲透系數(shù)為2×10-4cm/s；粉土2的飽和重度為19.6kN/m3，滲透系數(shù)為3×10-4cm/s；砂土層中承壓水的水頭高6.0m。通過(guò)在基坑內(nèi)抽水使水位保持坑底。（1）假設(shè)地下水只由坑底向坑內(nèi)滲入，基坑底部的面積為2200m2，試計(jì)算每小時(shí)的抽水量Q。（2）計(jì)算基坑底部以下1.2m處的豎向有效應(yīng)力。（本題15分）解：（1）因流量相等，故有（3分）水頭損失（3分）解得（3分）（2分）（2）（4分）

3.如圖所示寬度3m的條形基礎(chǔ)。中砂的重度為18.5kN/m3，飽和黏土的重度為19.5kN/m3，其壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所列。已知基礎(chǔ)底的寬度為3.0m，基底總壓力為90kPa。（1）試采用分層總和法計(jì)算層②的總算壓縮量（計(jì)算自重應(yīng)力時(shí)，飽和黏土采用飽和重度）。（2）若固結(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)飽和黏土試樣（高度2cm，上、下均放透水石）20分鐘時(shí)的固結(jié)度為90%，試計(jì)算黏土層達(dá)到同樣的固結(jié)度所需的天數(shù)。（本題17分）飽和黏土的e-p實(shí)驗(yàn)結(jié)果p(kPa)020406080100120140160180e1.1501.0000.8800.7800.7030.6540.6250.6100.6000.596帶狀均布荷載的應(yīng)力系數(shù)0.000.501.000.001.0000.5000.0000.100.9970.4990.0050.250.9600.4960.0190.350.9070.4920.0390.500.8200.4810.0820.750.6680.4500.1461.00.5420.4100.1851.50.3960.3320.2112.00.3060.2750.205解：（1）基底凈壓力（1分），，，（2分），，，（2分）（2分）→（1分）→（2分）（3分）（2）200天（4分）

5.通過(guò)三軸實(shí)驗(yàn)決定黏性土的強(qiáng)度指標(biāo)。第1個(gè)土樣初始的1=150kPa，3=60kPa，之后圍壓減小到42.07kPa時(shí)土樣發(fā)生破壞；第2個(gè)土樣初始的1=200kPa，3=90kPa，圍壓減小到67.89kPa時(shí)土樣發(fā)生破壞。試決定：（1）該土的黏聚力c及內(nèi)摩擦角；（2）若取該土做單軸實(shí)驗(yàn)，試計(jì)算它能承受的極限豎向壓力為多少kPa。（本題15分）解：（1）極限平衡條件（2分）第1個(gè)試樣：破壞時(shí)（2分）第2個(gè)試樣：破壞時(shí)（2分）代入極限平衡條件，得（3分）解得：（2分）（2）單軸時(shí)（4分）

6.如圖所示的基坑，深度l=5.2m，以板樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，其入土深度t=2m；樁后土層為：中砂：厚度