河海大學(xué)復(fù)試土力學(xué)題04

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)土力學(xué)試卷及答案土木、水利、交通類專業(yè)統(tǒng)考2004.12名詞解釋(每小題2分，共16分)塑性指數(shù)液限和塑限之差的百分?jǐn)?shù)值（去掉百分號(hào)）稱為塑性指數(shù)，用表示，取整數(shù)，即：—液限，從流動(dòng)狀態(tài)改變?yōu)榭伤軤顟B(tài)的界限含水率?！芟蓿瑥目伤軤顟B(tài)改變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)的界限含水率。臨界水力坡降土體抵御滲透破壞的能力，稱為抗?jié)B強(qiáng)度。通常以瀕臨滲透破壞時(shí)的水力梯度表示，稱為臨界水力梯度。不勻稱系數(shù)不勻稱系數(shù)的表達(dá)式：式中：和為粒徑分布曲線上小于某粒徑的土粒含量分離為60%和10%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑。滲透系數(shù)當(dāng)水力梯度i等于1時(shí)的滲透速度（cm/s或m/s）。砂土液化液化被定義為任何物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體的行為或過(guò)程。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)，一方面因?yàn)閯?dòng)剪應(yīng)力的作用有使體積縮小的趨勢(shì)，另一方面因?yàn)闀r(shí)光短來(lái)不及向外排水，因此產(chǎn)生很大的孔隙水壓力，當(dāng)孔隙水壓力等于總應(yīng)力時(shí)，其有效應(yīng)力為零。按照太沙基有效應(yīng)力原理，惟獨(dú)土體骨架才干承受剪應(yīng)力，當(dāng)土體的有效應(yīng)力為零時(shí)，土的抗剪強(qiáng)度也為零，土體將喪失承載力，砂土就象液體一樣發(fā)生流動(dòng)，即砂土液化。被動(dòng)土壓力當(dāng)擋土墻向著填土擠壓移動(dòng)，墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻上的土壓力稱為被動(dòng)土壓力。殘余強(qiáng)度緊砂或超固結(jié)土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線為應(yīng)變軟化型，應(yīng)力應(yīng)變曲線有一個(gè)顯然的峰值，過(guò)此峰值以后剪應(yīng)力便隨著剪應(yīng)變的增強(qiáng)而降低，最后趨于某一恒定值，這一恒定的強(qiáng)度通常稱為殘余強(qiáng)度或總算強(qiáng)度，以表示。臨塑荷載將地基土開(kāi)始浮上剪切破壞（即彈性變形階段改變?yōu)閺椝苄宰冃坞A段）時(shí)，地基所承受的基底壓力稱為臨塑荷載。二、填空題土中各粒組的質(zhì)量占總土質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，不勻稱系數(shù)、曲率系數(shù)承載力，沉降受附加應(yīng)力影響的某一深度范圍內(nèi)土層的厚度，豎向附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比剪切實(shí)驗(yàn)，直剪儀、三軸儀、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度儀和十字板剪力儀，地基土的剪切破壞，整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖剪破壞地基，基礎(chǔ)三、是非題（每小題0.5分，共5分）1.T 2.F 3.T 4.F 5.T 6.F7.T 8.T 9.F 10.F四、問(wèn)答題（每小題5分，共25分）粘性土的塑性指數(shù)與液性指數(shù)是怎樣決定的？舉例說(shuō)明其用途？塑性指數(shù)的決定：，用液塑限聯(lián)合測(cè)定儀測(cè)出液限wL、塑限wp后按以上公式計(jì)算。液性指數(shù)的決定：，w為土的天然含水率，其余符號(hào)同前。塑性指數(shù)越高，土的粘粒含量越高，所以塑性指數(shù)常用作粘性土的分類指標(biāo)。按照該粘性土在塑性圖中的位置決定該土的名稱。液性指數(shù)表征了土的天然含水率與界限含水率之間的相對(duì)關(guān)系，可用來(lái)判別粘性土所處的狀態(tài)。當(dāng)，土處于堅(jiān)硬狀態(tài)；當(dāng)，土處于可塑狀態(tài)；當(dāng)，土處于流動(dòng)狀態(tài)。流土與管涌有什么不同？它們是怎樣發(fā)生的？流土是指在向上滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒群同時(shí)起動(dòng)而流失的現(xiàn)象。而管涌是滲透變型的另一種，是指在滲流作用下土體中的細(xì)土粒在粗土粒形成的孔隙孔道中發(fā)生移動(dòng)而被帶出的現(xiàn)象。流土主要發(fā)生在地基或土壩下游滲流逸出處。而管涌主要發(fā)生在砂礫中。當(dāng)土體在上下游水位差作用下產(chǎn)生的水力坡降大于等于該土的臨界水力坡降時(shí)，就會(huì)發(fā)生流土或管涌滲透破壞，或地基為成層土?xí)r，當(dāng)有由下向上滲流，粘土層底面的有效應(yīng)力為零時(shí)即發(fā)生流土破壞。3.為什么飽和粘土的不固結(jié)不排水強(qiáng)度線是一條水平線？在不固結(jié)不排水剪實(shí)驗(yàn)中，所有試樣的剪前固結(jié)壓力都一樣，均為，因此具有相同的剪前孔隙比，且在不排水實(shí)驗(yàn)中一直保持不變。具有相同應(yīng)力歷史的試樣的強(qiáng)度取決于剪前固結(jié)壓力和剪破時(shí)的孔隙比（在不排水剪實(shí)驗(yàn)中等于剪前孔隙比）。因而，所有試樣將具有相同的強(qiáng)度，即都有相同大小的極限總應(yīng)力圓。于是，在飽和土的不固結(jié)不排水剪實(shí)驗(yàn)中，總強(qiáng)度包線為一水平線。4.為什么用條分法計(jì)算粘性土坡穩(wěn)定安全系數(shù)？土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)定義為囫圇滑動(dòng)面上的平均抗剪強(qiáng)度與平均剪應(yīng)力之比或滑動(dòng)面上的最大抗滑力矩與滑動(dòng)力矩之比。因?yàn)橥茖?dǎo)得到的安全系數(shù)公式中含有滑動(dòng)面上土的鈧剪強(qiáng)度，粘性土的滑動(dòng)面假定為圓弧狀，因?yàn)榛瑒?dòng)面位置不同，法向應(yīng)力就不同，其抗剪強(qiáng)度也不同，為了解決滑動(dòng)面上不同位置處的抗剪強(qiáng)度不同，瑞典學(xué)者首先提出了將滑動(dòng)土體分條的解決主意。即聞名的瑞典條分法。5.簡(jiǎn)述用分層總和法求基礎(chǔ)沉降的主意步驟挑選計(jì)算剖面，在每個(gè)剖面上挑選若干計(jì)算點(diǎn)。地基分層。每層厚度可以控制在2~4米或小于或等于0.4B，B為基礎(chǔ)的寬度。求出計(jì)算點(diǎn)垂線上各分層層面處的豎向自重應(yīng)力，并繪出分布曲線。求出計(jì)算點(diǎn)垂線上各分層層面處的豎向附加應(yīng)力并繪出它的分布曲線。并以附加應(yīng)力等于0.2或0.1倍自重應(yīng)力為標(biāo)準(zhǔn)決定壓縮層的厚度。按算術(shù)平均算出各分層的平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力。按照第i分層的平均初始應(yīng)力、初始應(yīng)力和附加應(yīng)力之和，由壓縮曲線查出相應(yīng)的初始孔隙比和壓縮穩(wěn)定后孔隙比。按無(wú)側(cè)向變形條件下的沉降量計(jì)算公式分層計(jì)算各層的壓縮量，最后總和得出基礎(chǔ)的沉降量。四計(jì)算題（共40分）1．（2分）（3分）（3分）2.（1）水位下降前粘土層中央處：水位下降后粘土層中央處：(4分)（2），（4分）（3）加荷時(shí)，粘土層底部處孔壓為：此時(shí)粘土層中各處孔壓不等，頂面：130kPa,底面：160kPa（4分）3.由極限平衡方程得，；（5分）同理有（5分）4.主動(dòng)土壓力系數(shù)，令，得（2分）說(shuō)明產(chǎn)生裂縫（1.5分）；（1.5分）（1.5分）（2分）（1分）（0.5分）A4mB