土力學(xué)練習(xí)6及標(biāo)準(zhǔn)答案.doc

土力學(xué)試卷及標(biāo)準(zhǔn)答案一、名詞解釋 (每題 2 分，共12分 )1. 頻率曲線: 粒組頻率曲線：以個(gè)顆粒組的平均粒徑為橫坐標(biāo)對數(shù)比例尺，以各顆粒組的土顆粒含量為縱坐標(biāo)繪得。2. 塑性指數(shù)：液限和塑限之差的百分?jǐn)?shù)（去掉百分?jǐn)?shù)）稱為塑限指數(shù)，用Ip表示，取整數(shù)，即：Ip=wLWp。塑性指數(shù)是表示處在可塑狀態(tài)的土的含水率變化的幅度。3. 流土:流土是指在滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒同時(shí)啟動而流失的現(xiàn)象。4. 超固結(jié)比：把土在歷史上曾經(jīng)受到的最大有效應(yīng)力稱為前期固結(jié)應(yīng)力，以pc表示；而把前期固結(jié)應(yīng)力與現(xiàn)有應(yīng)力po之比稱為超固結(jié)比OCR，對天然土，OCR1時(shí)，該土是超固結(jié)土，當(dāng)OCR1時(shí)，則為正常固結(jié)土。5. 容許承載力：地基所能承受的最大的基底壓力稱為極限承載力，記為fu將F除以安全系數(shù)fs后得到的值稱在地基容許承載力值fa,即fafufs6. 砂土液化：是指砂性土在循環(huán)荷載作用或者在動力荷載作用下，孔隙水應(yīng)力增加有效應(yīng)力為零，從而導(dǎo)致其抗剪強(qiáng)度喪失的過程。二、簡答題 (共 36 分)1. 其它條件相同情況下，超固結(jié)粘土的沉降一定小于正常固結(jié)粘土的沉降嗎？為什么？(10分)答：是的。(2分)因?yàn)楹驼９探Y(jié)粘土相比，超固結(jié)粘土孔隙比比正常固結(jié)土小，如果現(xiàn)有有效應(yīng)力相同，則在某荷載增量作用下，超固結(jié)土是沿再壓縮曲線壓縮，而正常固結(jié)土沿壓縮曲線壓縮。由于同一土質(zhì)，再壓縮曲線肯定比壓縮曲線緩，即再壓縮指數(shù)比壓縮指數(shù)小，因此，超固結(jié)粘土沉降比正常固結(jié)土小。 (8分)2. 什么是有效應(yīng)力原理？圖中，地基土濕重度、飽和重度和浮重度分別為、和，水重度，M點(diǎn)的測壓管水柱高如圖所示。寫出M點(diǎn)總應(yīng)力、孔隙水應(yīng)力、有效應(yīng)力、自重應(yīng)力的計(jì)算式。(8分)答：由外荷在研究平面上引起的法向總應(yīng)力為，那么它必由該面上的孔隙力u和顆粒間的接觸面共同分擔(dān)，即該面上的總法向力等于孔隙力和顆粒間所承擔(dān)的力之和，即=u。（2分）M點(diǎn)總應(yīng)力：（1分）M點(diǎn)孔隙水應(yīng)力：（1分）M點(diǎn)有效應(yīng)力： （2分）M點(diǎn)自重應(yīng)力：（2分）3. 土坡發(fā)生滑動的滑動面有哪幾種形式？分別發(fā)生在何種情況？沒有滲流的情況下的粘性土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)可以有哪幾種方法計(jì)算？（10分）答：土坡發(fā)生滑動的滑動面有：圓弧、平面、復(fù)合滑動面。(3分)圓弧滑動通常發(fā)生在較均質(zhì)的粘性土坡中；平面滑動通常發(fā)生在無粘性土坡中；復(fù)合滑動面發(fā)生在土坡土質(zhì)很不均勻的土坡中。(4分)沒有滲流的情況下，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、簡化畢肖普法。 (3分)4. 地基破壞的型式有哪幾種？未修正的太沙基極限承載力公式適用于哪種破壞型式的地基？利用太沙基極限承載力公式具體說明地下水位的位置對承載力是如何的影響？（8分）答：有整體剪切破壞，局部剪切破壞和沖剪破壞。（3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。 (2分)太沙基極限承載力公式。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。 (3分)三、計(jì)算題(共 52 分)1 . 某一取自地下的試樣，用環(huán)刀法測定其密度。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172.5g，環(huán)刀加干土質(zhì)量為152.0g，試計(jì)算該土樣的含水率、天然密度、干密度。（6分）解：m=172.5-50=122.5g; ms=152.0-50=102.0g V=60cm3 g/cm3 g/cm3 2 . 某砂土地基中間夾有一層厚2m的正常固結(jié)粘土層。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，壓縮指數(shù)Cc=0.4，固結(jié)系數(shù)Cv=2.010-4層cm/s。今在地面大面積堆載100kPa。（1）堆載施加瞬時(shí)，測壓管水頭高出地下水位多少米？（2） 粘土層壓縮穩(wěn)定后，圖中h 等于多少米？（3）試計(jì)算粘土層的最終壓縮量（不必分層）。（4） 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）（12分）解：（1）對飽和土，B1加載瞬時(shí)，kPa m(2) 壓縮穩(wěn)定后，超孔隙水應(yīng)力完全消散 h=0(3) kPa kPa kPa m(4) St=U * S=0.29*15=4.35cm3. 對一完全飽和的正常固結(jié)土試樣，為了模擬其原位受力狀態(tài)，先在周圍壓力=100作用下固結(jié)，然后再在3的情況下進(jìn)行不排水剪試驗(yàn)。 若該土的固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo) cu=20，破壞時(shí)的大主應(yīng)力1應(yīng)為多大?，同時(shí)測出破壞時(shí)的孔隙水應(yīng)力uf=50kPa，試求：（）該試樣的不排水強(qiáng)度C；（）破壞時(shí)試樣中的有效主應(yīng)力1及3；（）破壞時(shí)的孔隙水應(yīng)力系數(shù)f；（）有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)c, 。(14分)解：(1) 3f=100kPa； ccu=0 kPa故 Cu=(1-3)/2=(416-100)/2=150 kPa (2分)(2) 11-uf =416-50=366 kPa; 33-uf=100-50=50 kPa (2分)(3) (2分)(4) 正常固結(jié)土：Ccu=0; C=0 49.4 (2分)ABC4. 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，試求作用在墻背上總的主動土壓力大小，并繪出壓力分布圖（不必求土壓力作用點(diǎn)）（12分）解：對第一層土mB點(diǎn)以上的主動土壓力：pa1=r1H1ka12c=203.43tg232.5-210tg32.5=15.1 kPa (2分)B點(diǎn)交界面下：pa2=r1H1 ka22c2=203.43tg230