河北地質(zhì)大學土力學試卷

1、石家莊經(jīng)濟學院土質(zhì)學與土力學綜合測試卷A試題 A卷題 序一二三四五六七總 分得 分閱卷人專業(yè) 班 學號 姓名一、 填空題（每空1分，共30分）1顆粒級配曲線越 ，不均勻系數(shù)越 ，顆粒級配越 。為獲得較大密實度，應選擇級配 的土粒作為填方。2滲透力（即動水壓力）是 對 的壓力，滲透力的表達式是 ， 產(chǎn)生流砂大條件是 。3飽和粘土的沉降由 、 、 沉降組成，計算這幾部分沉降時，其壓縮性指標要分別采用 、 、 。 4壓縮系數(shù)a= ,a1-2表示壓力范圍p1= ，p2= 的壓縮系數(shù)，工程上常用a1-2來評價土的壓縮性的高低。當 屬低壓縮性土，當 時屬中等壓縮性土，當 時屬高壓縮性土。5粘性土抗剪強度庫

2、侖定律的總應力的表達式f= ，有效應力的表達式f= 。6地基為厚粘土層，施工速度快，應選擇 抗剪強度指標。7擋土墻常見的形式有 、 、 、 等，采用的材料有 、 、 等。二、簡答題（每題6分，共30分）1、 何謂土的不均勻系數(shù)？寫出其表達式并加以解釋。其工程意義如何？2、 簡述地基中豎向應力的 分布規(guī)律？3、 為什么可以說土的壓縮變形實際上是土的孔隙體積大減??？4、 直剪試驗和三軸試驗的優(yōu)缺點？5、 影響土壓力的因素有哪些？其中最主要的影響因素是什么？三、計算題（每題10分，共40分）1、某構筑物基礎如圖所示，在設計地面標高出作用有偏心荷載680KN，偏心距1.31m，基礎埋深為2m，底面尺寸

3、為4m*2m，試求基底平均壓力p和邊緣最大壓力Pmax，并繪制沿偏心方向的基底壓力分布圖。2、某地基中一飽和粘土層厚4m，頂?shù)酌婢鶠榇稚皩?，粘土層的平均豎向固結系數(shù)Cv=9.64*103cm2/年，壓縮系數(shù)Es=4.82Mpa,若在地面上作用大面積均布荷載p0=200kpa, 雙面排水，已知Tv=0.1952，試求：（1）粘土層的最終沉降量（2）達到最終沉降量之半所需的時間（3）若該粘土層下臥不透水層，則最終沉降量之半所需的時間又是多少？3、某一施工現(xiàn)場需要填土，基坑的體積為2000m3，土方來源是從附近土丘開挖，經(jīng)勘察，土的比重為2.70,含水量為15%，孔隙比為0.60，要求填土的含水量為

4、17%，干密度為17.6KN/m3，問：取土場土的重度、干重度和飽和度是多少？應從取土場開采多少方土？碾壓時應灑多少水？填土的孔隙比是多少？4、設砂土地基中一點的大小主應力分別為500kpa和180kpa,其內(nèi)摩擦角=36度，求：（1）該點最大剪應力是多少？最大剪應力面上的法向應力又為多少？（2）此點是否已達到極限平衡狀態(tài)？為什么？（3）如果此點未達到極限平衡，令大主應力不變，而改變小主應力，使該點達到極限平衡狀態(tài)，這時小主應力應為多少？石家莊經(jīng)濟學院土質(zhì)學與土力學綜合測試卷A試題 B卷題 序一二三四五六七總 分得 分閱卷人專業(yè) 班 學號 姓名一、 填空題（每空1分，共30分）1塑性指標Ip=

5、 ，它表明粘性土處于可塑狀態(tài)時 的變化范圍，它綜合反映了 、 等因素。因此規(guī)范規(guī)定： 為粉質(zhì)粘土， 為粘土。2粘性土的液性指標IL= ，它的正負、大小表征了粘性土的 狀態(tài)，規(guī)范按IL將粘性土的狀態(tài)劃分 ， ， ， ， 。3 應力不引起地基沉降， 應力引起地基沉降， 在 、 等情況下也會引起地面沉降。4超固結比OCR指的是 和 之比；根據(jù)OCR的大小可把粘性土分為 、 、 三類；OCR<1大粘性土屬 土。5某工程施工工期較長，能固結排水，當工程完工后，使用荷載短期內(nèi)突增，宜選擇 試驗的抗剪強度。6土體中的剪應力等于土的抗剪強度時的臨界狀態(tài)稱之為土的 狀態(tài)。7計算被動土壓力時，庫侖理論假設破

6、裂面為一 ，實際為一 ，因此計算結果誤差較大，而用朗肯土壓力計算值 ，偏于 ，因此一般采用朗肯理論。二、簡答題（每題8分，共40分）1、 土的結構劃分哪幾種，簡述每種結構土體的特點。2、 簡述影響土中應力分布的因素。3、 簡述太沙基一維固結理論的基本假設？4、 為什么規(guī)范法計算地基最終沉降量比分層總和法所得結果更接近實際值？5、 墻后積水對擋土墻有何危險？三、計算題（每題10分，共40分）1、某土層厚5m，原自重壓力p1=100Kpa?，F(xiàn)在考慮在該土層上建造建筑物，估計會增加壓力 p=150kpa.求該土層的壓縮變形量為多少？取土作壓縮試驗結果如下：P(kpa)050100200300400e

7、1.4061.2501.1200.9900.9100.8502、某土層地質(zhì)情況如下：第一層：粉質(zhì)粘土，厚4m，重度 =16.5KN/m3第二層：粘土，厚3m，重度=18.5KN/m3第三層：砂土，厚2m，地下水位在地面以下7m出，該土層的重度sat=20.0 KN/m3求各土層分界面出土的自重應力，并繪制自重應力分布圖形。3、一飽和粘性土試樣在三軸儀中進行固結不排水試驗，施加周圍壓力3=200kpa，試件破壞時的主用力差1-3 =300kpa，測得孔隙水壓力u=175kpa，整理試驗結果得有效內(nèi)摩擦角=30度，有效粘聚力C=72.3kpa，試求破壞面上的法向應力和剪應力以及試件中的最大剪應力，

8、并計算說明為什么破壞面不發(fā)生在最大剪應力大作用面上。4、某擋土墻高5m,假定墻背垂直和光滑，墻后填土面水平，填土的粘聚力c=11kpa,內(nèi)摩擦角=20°，重度=18kn/m3,試求出墻背主動土壓力分布圖形和主動土壓力的合力。石家莊經(jīng)濟學院土質(zhì)學與土力學綜合測試卷A答案試題A卷一、填空題1平緩（陡），大（?。茫ú睿己?。2滲流水，土骨架，GD=i,自下而上的滲透力超過土的有效重度。3瞬時沉降、固結沉降、次固結沉降，彈性模量、壓縮模量、次壓縮系數(shù)。4-de/dp、100Kpa、200Kpa、a1-20.1Mpa-1、0.1a1-20.5Mpa-1、a1-20.5Mpa-15c+ta

9、n、c+(-µ) tan6快剪7重力式，懸臂式，扶臂式，拉錨式，塊石，素混凝土，鋼筋混凝土二、簡單題1、何謂土的不均勻系數(shù)是指工程上用來反映顆粒級配的不均勻程度的一個量，用KU或CC表示。其計算表達式為：KU=d60/d10式中：d60小于某粒徑的土粒質(zhì)量占土總質(zhì)量60%時的粒徑，該粒徑稱為限定粒徑；d10小于某粒徑的土粒質(zhì)量占土總質(zhì)量10%時的粒徑，該粒徑稱為有效粒徑。工程上，把KU<5的土看作均勻的，即級配不好，把KU>10的土看作不均勻，即級配良好。在填土工程中，可根據(jù)不均勻系數(shù)KU值來選擇土料，KU較大的土，顆粒不均勻，可獲得較大的密實度，也易于夯實。2、（1）

10、的分布范圍相當大，它不僅分布在荷載面積之內(nèi)，而且還分布到荷載面積之外。（2）在離基礎底面不同深度z處各個水平面上，以基底中心點下軸線處的 為最大，離開中心軸線愈遠的點 越小。（3）在荷載分布范圍內(nèi)任意點豎直線上的值，隨著深度增大逐漸減小。（4）方形荷載所引起的 ，其影響深度要比條形荷載小得多。3、土體由固體顆粒、水、氣體三部分組成，在外界壓力作用下，土顆粒發(fā)生相對位移，土中水和氣體從孔隙中排出，使孔隙體積減小，從而使土體發(fā)生壓縮變形，可見，土的壓縮變形實際上是土的孔隙體積大減小。4、直剪試驗：優(yōu)點：直剪儀構造簡單，操作簡單，在一般工程中應用廣泛。缺點：a.不能嚴格控制排水條件，不能量測試驗過程

11、中試樣的孔隙水壓力。b.剪切面不是沿土樣最薄弱的面剪切破壞。c.剪切過程中剪切面上的剪應力分布不均勻，剪切面積隨剪切位移的增加而減小。三軸試驗：優(yōu)點：a. 能嚴格控制排水條件，從而量測試驗過程中試樣的孔隙水壓力，以測定獲得土中有效應力的變化情況。 b. 試樣中的應力分布不均勻，所以，試驗效果比直剪試驗成果更可靠、準確。缺點：a.試驗儀器較復雜，操作技術要求高，且試樣制備比較麻煩。 b.試驗是在軸對稱情況下進行的。5、影響土壓力的因素有很多，如擋墻的高度、墻背的形狀、傾斜度以及填料大物理力學性質(zhì)，填土面的坡度及荷載情況，擋土墻的位移大小和方向，支撐的位置，填土的施工方法等。三、計算題1、p=12

12、5KN；Pmax=483.1KN2、s=166mm；t=0.81年；t2=3.24年3、 =16.875（KN/m3），=19.406（KN/m3），67.5%；V1=2085.9m3；e2=0.534，加水703.9878KN4、 max=160kpa; =340kpa; 未達到極限平衡狀態(tài); 3f=129.8kpa試題B卷一、填空題1Ip=wl-wp，含水量，粘粒的量、粘土礦物，10Ip17，Ip172Il =（wl-wp）/ Ip，軟硬，堅硬、硬塑，可塑，軟塑，流塑。3自重、附加、自重應力、次固結土層、地下水位下降、大面積堆土。4先期固結壓力、現(xiàn)在土的自重應力、正常固結土、超固結土、欠固

13、結土、欠固結土。5固結快剪6極限平衡7平面，曲面，大，安全二、簡答題1、散粒結構：土的粒徑較大，彼此之間無連結力或只有微弱的連結力，土粒呈棱角狀、表面粗糙。蜂窩結構：土的粒徑較小、顆粒間的連接力強，吸引力大于其重力，土粒停留在最初的接觸位置上不再下沉。絮狀結構：土粒較長時間在水中懸浮，單靠自身中重力不能下沉，而是由膠體顆粒結成棉絮狀，以粒團的形式2、(1)非線性材料的影響，土體實際是非線性材料的影響，對豎向應力計算值有影響；（2）成層地基的影響，天然土層大松密、軟硬程度往往不相同，變形特性可能差別較大，如可壓縮土層覆蓋在剛性巖層上；（3）變形模量歲深度增大的影響；（4）各向異性的影響，由于天然

14、沉積土因沉積條件和應力狀態(tài)不同，在水平方向和垂直方法的E就不同，土的各向異性也會影響土層中的附加應力分布。3、（1）土是均質(zhì)、各向同性和完全飽和；（2）土粒和孔隙水都是不可壓縮的；（3）外荷載是在一次在瞬間施加的；（4）土中附加應力沿水平面是無限均勻分布的，因此土層大壓縮和土中水的滲流都是一維的；（5）土中水的滲流服從達西定律；（6）在滲透固結中，土的滲透系數(shù)k和壓縮系數(shù)a都是不變的。4、分層總和法在計算中假定地基土無側向變形，這只有當基礎面積較大，可壓縮土層較薄時，才較符合上述假設。一般情況下，將使計算結果偏小。另一方面，計算中采用基礎中心點下的附加應力，并把基礎中心點大沉降作為整個基礎的平

15、均沉降，又會使計算結果偏大。再加上許多其它因素造成的影響，如土層非均勻性對附加應力的影響等等。規(guī)范法引入經(jīng)驗系數(shù)對各種因素造成的沉降計算誤差進行修正，以使結果更接近實際值。所以，規(guī)范法計算地基最終沉降量比分層總和法所得結果更接近實際值5、沒有采取排水措施，或者排水措施失效，是擋土墻倒塌的重要原因之一，因為擋土墻無排水措施或者排水措施失效，必然會導致雨天地表水流入填土中而排不出去，從而使填土的抗剪強度降低，并產(chǎn)生水壓力的作用，使作用在擋土墻上的側壓力增大，使擋土墻失穩(wěn)。三、計算題1、s=40cm2、cz1=66Kpa；cz2=121.5Kpa；cz3=141.5Kpa3、=275kpa；=130

16、kpa；max=150kpaq；=100kpa<f=130kpa4、 主動土壓力系數(shù)Ks=0.488;主動土壓力墻頂處：-15.36kpa主動土壓力墻底處：28.56kpa；臨界深度z0=1.75m；主動土壓力Ea=46.41KN/mx=1.0石家莊經(jīng)濟學院土質(zhì)學與土力學綜合測試卷B 題 序一二三四五六七總 分得 分閱卷人專業(yè) 班 學號 姓名一、名詞解釋（24分）粒度成分壓縮定律 滲透固結 角點法 主動土壓力 臨塑荷載二、填空（16分）1按“建筑地基基礎設計規(guī)范”分類法，若粒徑d>0.075mm的含量<50%，且塑性指數(shù)IP10，則土的名稱定為 ；若IP>10，則土的名

17、稱定為 。2土層在歷史上經(jīng)受過的最大有效固結壓力，稱為土的 ；通常根據(jù)土的 值，可將天然土層分為 ， 和 三種不同的狀態(tài)。3修建建筑物后，由建筑物荷重對基底所增加的那部分壓力，稱為 。其與基底壓力之間的關系可表示為 。4剪切過程中，無粘性土的體積發(fā)生變化的性質(zhì)為無粘性土的 。5砂粒組的粒徑是 mm，粉粒組的粒徑是 mm，粘粒組的粒徑是 mm。6三大類粘土礦物的親水性與脹縮性有強到弱的順序為 。三、簡述題（30分）1 分層總和法計算地基最終沉降量的基本原理與步驟（10分）。2 確定地基容許承載力的方法（10分）。3 三軸剪切試驗與直接剪切試驗各自的優(yōu)缺點（10分）。四、作圖與計算（30分）1 試

18、繪制正常固結土的現(xiàn)場e-lgP曲線（10分）2 如圖所示，在大面積均布荷載p作用下，土中M點引起的附加應力為z，測管水位高出地下水位h，分別寫出M點處自重應力與附加應力作用下的有效應力與孔隙水壓力。（10分）。3  已知某粘性土樣天然密度=2.00g/cm3，含水量=20%，土粒比重Gs=2.70，求該土樣的干密度，孔隙比，飽和度。（10分） 石家莊經(jīng)濟學院土質(zhì)學與土力學綜合測試卷B答案一、名詞解釋1粒度成分：土中不同粒組以占干土總質(zhì)量的百分比表示的相對含量。2壓縮定律：在壓力變化范圍不大時，孔隙比的變化（減少值）與壓力的變化值（增加值）成正比。3滲透固結：土體中由附加應力引起的超靜水壓力隨時間逐漸消散，附加應力轉移到土骨架上，骨架上的有效應力逐漸增加，土體發(fā)生固結的過程稱為滲透固結。4角點法：利用角點下的應力計算公式和應力疊加原理推求地基中任意點的附加應力的方法稱為角點法。5主動土壓力：當擋土墻沿墻趾向離開填土方向轉動或平行移動位移量達到一定量時，滑動面上的剪應力等于抗剪強度，墻后土達到主動極限平衡狀態(tài)，填土中開始出現(xiàn)滑動面，這時作用在墻背上的土壓力就稱為主動土壓力。6臨塑荷載：地基中剛開始出現(xiàn)塑性區(qū)的荷載。二、填空題1粉土 粘性土2前期固結壓力 超固結比OCR 正常固結土 超固結土 欠固結土3基底附