土力學(xué)試題解答[試題參考]

1、模擬題一 一、名詞解釋（20分）不均勻系數(shù) 庫侖定律 前期固結(jié)壓力 平均固結(jié)度 地基容許承載力二、填空（20分）1 土中的礦物類型有 ，其中 等礦物在粘性土中最為常見。2 土孔隙中水的類型有 。3 土的壓縮性指標(biāo)有 等。4 根據(jù)超固結(jié)比，將土可分為 三種固結(jié)狀態(tài)。5 三軸剪切試驗(yàn)根據(jù)排水條件，可分為 三種試驗(yàn)方法。6 飽和粘性土在局部荷載作用下，其沉降可認(rèn)為是由機(jī)理不同的 三部分組成。7 豎直荷載下地基的破壞形式為 。三、簡述題（20分）1 側(cè)限滲壓模型有效應(yīng)力與孔隙水壓力隨時間的轉(zhuǎn)換過程（6分）。2 產(chǎn)生主動土壓力和被動土壓力的條件（6分）。3 粘性土坡穩(wěn)定性分析中條分法的基本原理（8分）。

2、四、計算（40分）1 均布豎直荷載p作用于圖中的陰影部分，用角點(diǎn)法寫出A點(diǎn)以下某深度處z的表達(dá)式（8分）。2 某地基砂層下，有一粘土層厚6m，其下為不透水的基巖，地面施加大面積（無限均布）荷載。已知室內(nèi)試驗(yàn)取得該粘土層初始孔隙比e1=0.815，在與大面積荷載相等的壓力下壓縮穩(wěn)定后的孔隙比為e2=0.795，固結(jié)系數(shù)Cv=4.610-3cm2/s，當(dāng)固結(jié)度Ut=60%時，時間因數(shù)Tv=0.287。試預(yù)估粘土層的最終沉降量和固結(jié)度達(dá)60%所需的時間（10分）。3 已知某土樣的抗剪強(qiáng)度參數(shù)c=50kPa,=20,承受三向應(yīng)力1=450kPa，3=200kPa的作用（10分）。（1） 繪制應(yīng)力園與抗

3、剪強(qiáng)度曲線；（2） 判斷該土樣是否產(chǎn)生破壞。4 已知某粘性土樣的土粒密度S=2.70g/cm3，天然密度=2.00g/cm3，含水量=30%，液限L=40%，塑限P=20%（12分）。（1） 求：干密度，孔隙度，孔隙比，飽和度；（2） 求液性指數(shù)和塑性指數(shù)，判斷土樣的稠度狀態(tài)，按巖土工程勘察規(guī)范中的分類法給該土樣定名。模擬題二 一、名詞解釋（24分）粒度成分 壓縮定律 滲透固結(jié) 角點(diǎn)法 主動土壓力 臨塑荷載二、填空（16分）1按“建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范”分類法，若粒徑d0.075mm的含量10，則土的名稱定為 。2土層在歷史上經(jīng)受過的最大有效固結(jié)壓力，稱為土的 ；通常根據(jù)土的 值，可將天然土層分

4、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(guān)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(qiáng)到弱的順序?yàn)?。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(yàn)與直接剪切試驗(yàn)各自的優(yōu)缺點(diǎn)（10分）。四、作圖與計算（30分）1 試?yán)L制正常固結(jié)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(diǎn)

5、引起的附加應(yīng)力為z，測管水位高出地下水位h，分別寫出M點(diǎn)處自重應(yīng)力與附加應(yīng)力作用下的有效應(yīng)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）模擬題三 一、名詞解釋（32分）粒組 壓縮系數(shù) 應(yīng)力路徑 固結(jié)沉降 有效應(yīng)力 被動土壓力 基底附加壓力 液化二、簡述題（40分）1試比較庫侖土壓力理論與朗肯土壓力理論的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)（10分）。2有效應(yīng)力原理的要點(diǎn)（10分）。3寫出一維滲透固結(jié)微分方程的求解條件（10分）。4條分法計算土坡穩(wěn)定性的基本原理與方法（10分）。三、作圖與計算（28分）1

6、 有一砂土地基，c=0kPa,=30,地基內(nèi)某一點(diǎn)的大小主應(yīng)力為1=400kPa，3=100kPa，試（1） 繪制應(yīng)力園與抗剪強(qiáng)度曲線；（2） 判斷該土樣是否產(chǎn)生破壞。2一條形基礎(chǔ)寬度B=3m，埋置深度D=2m，地基為均勻粘性土，g=20KN/m3，c=10Kpa，f=20，查圖表可知N=5.0，N=8，Nc=18（1） 用太沙基公式求極限荷載Pu（2） 若上覆壓力P=600Kpa，試問地基是否已經(jīng)完全破壞（3） P=600Kpa是否滿足地基容許承載力的要求，為什么？模擬題四 一、名詞解釋（35分）硅鋁率雙電層塑性指數(shù)壓縮模量超固結(jié)比附加應(yīng)力基底壓力二、簡述題（30分）1分層總和法計算地基沉降

7、量的基本原理與步驟。2簡述飽和土有效應(yīng)力原理的要點(diǎn)，并用它解釋地下水位下降為什么會引起地面沉降。3簡述抗剪強(qiáng)度理論的要點(diǎn)。三、作圖與計算（35分）1 有一粘性土地基，c=20kPa,=30,地基內(nèi)某一點(diǎn)的大小主應(yīng)力為1=450kPa，3=200kPa，試（1） 繪制應(yīng)力園與抗剪強(qiáng)度曲線；（2） 判斷該土樣是否產(chǎn)生破壞。2 圖示Casagrande法確定前期固結(jié)壓力，并簡述步驟。3 一原狀土樣經(jīng)室內(nèi)壓縮實(shí)驗(yàn)后取得如下資料：壓力P（Kpa）050100200300孔隙比e0.940.890.860.800.76求壓縮系數(shù)a1-2與壓縮模量，并判斷其壓縮性。 模擬題五 一、名詞解釋（20分）角點(diǎn)法

8、粒度成分 前期固結(jié)壓力 平均固結(jié)度 臨塑荷載二、簡述題（40分）1自重應(yīng)力與附加應(yīng)力各自在地基中的分布特點(diǎn)。2側(cè)限滲壓模型有效應(yīng)力與孔隙水壓力隨時間的轉(zhuǎn)換過程。3產(chǎn)生主動土壓力和被動土壓力的條件。4粘性土坡穩(wěn)定性分析中整體圓弧法和條分法的主要區(qū)別。5確定地基容許承載力的方法。三、作圖與計算（40分）1 已知某土樣的抗剪強(qiáng)度參數(shù)c=50kPa，f=20，承受三向應(yīng)力s1和s3的作用。根據(jù)莫爾-庫侖破壞準(zhǔn)則求s1=400kPa時需要多大的s3使土樣產(chǎn)生破壞，并繪制應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度關(guān)系曲線。（10分）2 某地基自上而下由透水砂層、飽和粘性土層、不透水基巖所構(gòu)成，地面施加大面積荷載P（按無限均布荷載考

9、慮），已知P=200kPa（2.0kg/cm2），粘性土層厚6.0m，壓縮模量Es=6.0MPa，固結(jié)系數(shù)Cv=5.010-3cm2/s，當(dāng)固結(jié)度達(dá)50%時，時間因素Tv=0.197，試預(yù)估粘性土層的最終沉降量和固結(jié)度達(dá)50%所需要的時間（15分）。3 用體積為90cm3的環(huán)刀切取原狀土樣，其質(zhì)量為173g，烘干后其質(zhì)量為135g，固體顆粒的體積為50cm3，另外室內(nèi)試驗(yàn)測得液限WL=38，塑限WP=18。（15分）（1）求：土粒密度、天然密度、含水量、孔隙比、飽和度；（2）求液性指數(shù)和塑性指數(shù)，判斷該土樣的稠度狀態(tài)，按巖土工程勘察規(guī)范中的土質(zhì)分類法給該土樣定名。 模擬題六一、名詞解釋（20分

10、）滲透系數(shù) 庫倫定律 先期固結(jié)壓力 地基容許承載力 平均固結(jié)度二、填空（22分）1三大類粘土礦物的脹縮性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?、?土孔隙中水的類型有、。2工程上常以土中顆粒直徑大于0.075 mm的質(zhì)量占全部土粒質(zhì)量的50作為第一個分類的界限，大于 50的稱為，按其 再分成細(xì)類；小于50的稱為按其再分成細(xì)類。3根據(jù)超固結(jié)比，將土可分為、三種固結(jié)狀態(tài)。4三軸剪切試驗(yàn)根據(jù)排水條件，可分為、 三種試驗(yàn)方法。對抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選用，如果能確定土孔隙水壓力，宜采用；若難以確定則采用。5飽和粘性土在局部荷載作用下，其沉降可認(rèn)為是由機(jī)理不同的、三部分組成。三、簡述題（30分）1粒組與礦物成分之間的關(guān)系。2側(cè)限滲壓

11、模型有效應(yīng)力與孔隙水壓力隨時間的轉(zhuǎn)換過程。3分層總和法計算地基最終沉降量的基本原理。4產(chǎn)生主動土壓力和被動土壓力的條件。5粘性土坡穩(wěn)定性分析中三種條分法的主要區(qū)別。四、求算題（28分）1如圖示為均布豎直荷載p作用的面積，用角點(diǎn)法寫出A點(diǎn)下某深度處sz的表達(dá)式。（6分）2已知某土樣的抗剪強(qiáng)度參數(shù)c=50kPa，f=20，承受三向應(yīng)力s1=450kPa，s3=200kPa。試?yán)L制應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度曲線，并判斷該土樣是否產(chǎn)生破壞。（8分）3已知某粘性土樣的土粒密度rs=2.70g/cm3，天然密度r=2.00g/cm3，含水量w=25%，液限=38，塑限=20。壓縮試驗(yàn)中，在壓力p1=100 kPa與

12、壓力p2=200 kPa作用下土樣變形穩(wěn)定后的孔隙比分別為e1=0.654與e2=0.634。（14分）（1）求：干密度、孔隙度、孔隙比、飽和度；（2）求液性指數(shù)和塑性指數(shù)，判斷該土樣的稠度狀態(tài)，按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GBJ7-89）分類法給該土樣定名；（3）求壓縮系數(shù)與壓縮模量，并判斷該土樣的壓縮性。 模擬題七一、名詞解釋（16分）角點(diǎn)法 平均固結(jié)度 庫倫定律 臨塑荷載二、簡述題（24分）1土中礦物類型及土孔隙中水的類型。2粘性土的壓縮性與稠度狀態(tài)之間的關(guān)系。3土體中地下水向上或向下滲流時，相對于靜止水位而言，孔隙水壓力與有效應(yīng)力是如何變化的。4瑞典條分法確定粘性土坡穩(wěn)定性系數(shù)的基本原理。

13、三、求算題（60分）1.某原狀土樣的總體積為200cm3，總質(zhì)量為400g，烘干后其質(zhì)量為320g，固體顆粒的體積為118cm3，室內(nèi)還測得液限wL=42%，塑限wP=20%。（14分）（1）求：天然密度、含水量、孔隙比、飽和度；（2）求液性指數(shù)與塑性指數(shù)，判斷土樣的稠度狀態(tài)，按建設(shè)部的土質(zhì)分類法給該土樣定名。2某飽和粘性土層厚10m，地面作用著大面積連續(xù)均布荷載p=150kPa,已知該粘性土層的壓縮模量Es=5.0MPa，固結(jié)系數(shù)Cv=10m2/年。（12分）。（1）預(yù)估該飽和粘性土層的最終沉降量；（2）分別求該粘土層在單面排水與雙面排水條件下固結(jié)度達(dá)60%所需要的時間（已知當(dāng)固結(jié)度Ut=6

14、0%時，時間因素Tv=0.287）。3.某條形基礎(chǔ)下地基土中一點(diǎn)的應(yīng)力為：sz=250kPa，sx=100kPa，tx=40kPa，已知土的內(nèi)摩擦角f=30，粘聚力c=0。（12分）（1）求最大主應(yīng)力與最小主應(yīng)力；（2）用一點(diǎn)的極限平衡條件式判斷該點(diǎn)是否破壞；（3）繪制莫爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度曲線。4.高5m、墻背垂直光滑的擋土墻，墻后填無粘性土，填土面水平，填土的重度g=18KN/m3，內(nèi)摩擦角為f=40，內(nèi)聚力為0。試分別求出作用在擋土墻上總的主動與被動土壓力值。（10分）5.一條形基礎(chǔ)受中心豎直荷載作用，基礎(chǔ)寬3m，埋深2m，地面以下的土體為均質(zhì)粘性土層，其重度g=20KN/m3，內(nèi)摩擦角f

15、=20，內(nèi)聚力C=50KN/m2。（12分）（1）試用太沙基公式求地基產(chǎn)生整體剪切破壞時的極限承載力（已知承載力系數(shù)Nr=6, Nc=18, Nq=8）（2）求地基容許承載力（穩(wěn)定安全系數(shù)取3），若地面作用著豎直均布荷載P=300KN/m2，問地基的承載力是否滿足上部荷載的要求？模擬題一參考答案 一、名詞解釋1不均勻系數(shù)：用特征粒徑間相互關(guān)系表示土的粒徑級配均勻與否的系數(shù)，用下式表示Cu=d60/d102庫侖定律：當(dāng)土所受法向應(yīng)力不很大時，土的抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力可近似用線性關(guān)系表示，這一表征土體抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力的公式即為庫侖定律表達(dá)式3前期固結(jié)壓力：土體在歷史過程中所承受的最大壓力（指有效應(yīng)

16、力）p。4平均固度：指某一時間，土層一平面所承受的有效應(yīng)力與總應(yīng)力的比值。5地基容許承載力：地基穩(wěn)定且有足夠的安全度，且地基的變形控制在建筑物容許范圍內(nèi)時承載力。二、填空題1土中礦物類型有原生礦物、次生礦物、有機(jī)質(zhì)，粘性土中主要以蒙脫石、高嶺石、伊利石三大類粘土礦物為主。2土孔隙中水的類型有強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水、毛細(xì)水和重力水。3土的壓縮性指標(biāo)有壓縮系數(shù)、壓縮模量、壓縮指數(shù)等。4根據(jù)超固結(jié)比，可將土的固結(jié)狀態(tài)分為超固結(jié)土、正常固結(jié)土、欠固結(jié)土。5三軸剪切試驗(yàn)根據(jù)固結(jié)和排水條件的不同可分為不固結(jié)不排水剪、固結(jié)不排水剪、固結(jié)排水剪三種試驗(yàn)方法。6飽和粘性土在局部荷載作用下，其實(shí)際沉降應(yīng)由瞬時沉降、主

17、固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降組成。7豎直荷載下地基的破壞形式為局部剪切破壞、整體剪切破壞、沖剪破壞。三、簡述題1答：這一轉(zhuǎn)換過程可分為三個階段，加載后（1）t=0時，排水孔不不及排水，土骨架（彈簧）受力為零，此時荷載全部由孔隙水來承擔(dān)，即u=，=0，測壓管內(nèi)水柱上升高度h為/w。（2）t0時，由于存在水頭差，將發(fā)生滲流現(xiàn)象，水從排水孔流出，測壓管水柱慢慢下降，即超靜孔隙水壓力逐漸消散。此時，彈簧上受力逐漸增大，即有效應(yīng)力增加，但仍有=+u。（3）t=時，超靜孔隙水壓力消散為零，此時外荷載全部由彈簧（土骨架）承擔(dān)，土的固結(jié)過程完結(jié)。2答：產(chǎn)生主動土壓力的條件為：擋土墻向前遠(yuǎn)離填土的方向移動或轉(zhuǎn)動，由轉(zhuǎn)動

18、或移動量達(dá)到一定值，土體內(nèi)潛在滑動面上的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度，則作用于擋土墻上的壓應(yīng)力最小，即為主動土壓力Ea。產(chǎn)生被動土壓力的條件：擋土墻受外力作用向著填土方向移動時，墻后一部分土體產(chǎn)生向上滑動趨勢。當(dāng)墻移動至一定位置時，土體內(nèi)潛在滑動面上的剪應(yīng)力也達(dá)到抗剪強(qiáng)度值。此時，土體作用于擋土墻上的壓力達(dá)到最大值，即被動土壓力Ep。3答：條分法的基本原理為：將滑動土體劃分為一條條的小塊體，分別以各小塊體為研究對象，考慮它們自身重力，條塊間作用力，反土體對條塊的作用力等等，這些力必須使各條塊同時處于極限平衡狀態(tài)，根據(jù)力的大小和方向列出方程組求解未知量，但要真正求出各未知量須作一定假設(shè)，對不同條分法有

19、不同的假設(shè)。四、計算1解：由角點(diǎn)法可得：ksI為abAh查得，ksII為hafg查得，ksIII為bcda查得，ksVI為dafe查得，ksV為ijkA查得2解：由題可知為單面排水情況，且H=6m由下式得Ut達(dá)60%時，所需時間又由 3.解：（1）繪圖略（2）根據(jù)圖形判斷，莫爾圓遠(yuǎn)離抗剪強(qiáng)度曲線，則土體未產(chǎn)生破壞或根據(jù)下面式子也可知土體未破壞。4解：（1）由題意及變換公式得：由IL=0.5可知，土樣處于可塑狀態(tài)，由IP=20可知，土為粘土。模擬題二參考答案 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

20、變化值（增加值）成正比。3滲透固結(jié)：土體中由附加應(yīng)力引起的超靜水壓力隨時間逐漸消散，附加應(yīng)力轉(zhuǎn)移到土骨架上，骨架上的有效應(yīng)力逐漸增加，土體發(fā)生固結(jié)的過程稱為滲透固結(jié)。4角點(diǎn)法：利用角點(diǎn)下的應(yīng)力計算公式和應(yīng)力疊加原理推求地基中任意點(diǎn)的附加應(yīng)力的方法稱為角點(diǎn)法。5主動土壓力：當(dāng)擋土墻沿墻趾向離開填土方向轉(zhuǎn)動或平行移動位移量達(dá)到一定量時，滑動面上的剪應(yīng)力等于抗剪強(qiáng)度，墻后土達(dá)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(jié)壓力 超固結(jié)比OCR 正常固結(jié)土 超固結(jié)土 欠固結(jié)土3基底附加壓力

21、p0=p-gD4剪脹性50.075-2mm 0.005-0.075mm 二、簡述題1 相同點(diǎn)：兩種理論均適用于填土表面為水平，填土為無粘性土，墻背光滑且直立，計算結(jié)果一致。不同點(diǎn)：庫侖理論基于滑動楔體法，適用于填土面為任意形狀且只限于無粘性土；而朗肯理論基于極限應(yīng)力法，適用于填土面為水平面或傾斜的平面，對粘性土與無粘性土均適用。 2答：有效應(yīng)力原理是太沙基于1936年首次用英語講述的，其主要內(nèi)容可歸納為如下兩點(diǎn)：（1）飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應(yīng)力可分為有效應(yīng)力和孔隙水壓力兩部分，其關(guān)系總是滿足：總應(yīng)力（自重應(yīng)力與附加應(yīng)力）；有效應(yīng)力，粒間應(yīng)力；u孔隙水壓力。（2）土的變形（壓縮）與強(qiáng)度的變

22、化都只取決于有效應(yīng)力的變化。土中孔隙水壓力為中性壓力，不能使土發(fā)生變形和強(qiáng)度的變化，但孔隙水壓力的變化將直接引起有效應(yīng)力發(fā)生變化，從而導(dǎo)致土體的體積和強(qiáng)度發(fā)生變化。 3答：初始條件：t=0和0ZH時，有邊界條件：0t和Z0時，u=0；00的粘性土，通常采用條分法計算土坡穩(wěn)定系數(shù)，具體做法是先將滑弧內(nèi)的土體分成若干豎條（一般為等寬），取其中任意一條為隔離體，分析與計算作用在土條邊界上諸力的大小，如圖示，作用在條塊i的力，附重力Wi外，條塊側(cè)面作用有法向力Pi、Pi+1、切向力Hi、Hi+1，滑弧段cd上作用著法向力Ni和切向力Ti，Ti中包括粘聚阻力cili和摩擦阻力，Nitgi。然后分別求作用

23、于各土條上的力對園心的滑動力矩和抗滑力矩，總的抗滑力矩與總的滑動力矩之比即為所求的穩(wěn)定系數(shù)。 三、作圖與計算1（1）圖略；（2）土體處于破壞狀態(tài)2（1）極限荷載為：（2）因?yàn)镻uP，地基沒有完全破壞；（3）不滿足地基容許承載力的要求，因?yàn)閷μ郴碚搧碇v，一般安全系數(shù)為23。模擬題四參考答案 一、名詞解釋1硅鋁率：某種粘土礦物中二氧化硅與倍半氧化物（Al2O3，F(xiàn)e2O3）分子數(shù)的相對比值。2雙電層：粘粒礦物本身所帶的電荷形成的決定電位層和吸附與它周圍的帶相反電荷的固定層和擴(kuò)散層組成的反離子層，統(tǒng)稱為雙電層。3塑性指數(shù)：液限與塑限之差稱為塑性指數(shù)，用下式表示：IP=WLWP4壓縮模量：土在側(cè)限

24、條件下，壓應(yīng)力與相應(yīng)的壓縮應(yīng)變的比值。5超固結(jié)比：定量地表征土的天然固結(jié)狀態(tài)的指標(biāo)，用下式表示：6附加應(yīng)力：在外荷作用下，土體中各點(diǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力增量。7基底壓力：建筑物荷載由基礎(chǔ)傳遞給地基，稱基礎(chǔ)底面?zhèn)鬟f給地基表面的壓力為基底壓力。二、簡述題1答：（1）分別計算基礎(chǔ)中心點(diǎn)下地基中各個分層土的壓縮變形量Si，認(rèn)為基礎(chǔ)的平均沉降量S等于Si的總和，即：式中，n為計算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)。（2）計算Si時，假設(shè)土層只發(fā)生豎向壓縮變形（一維課題），沒有側(cè)向變形，因此可采用室內(nèi)壓縮試驗(yàn)得到的參數(shù)計算Si。 分層時要考慮附加應(yīng)力的變化，土層性質(zhì)及地下水位等。 2有效應(yīng)力原理的要點(diǎn)：（1）飽和土體內(nèi)任一平面

25、上受到的總應(yīng)力可分為有效應(yīng)力和孔隙水壓力兩部分，其關(guān)系總是滿足：總應(yīng)力（自重應(yīng)力與附加應(yīng)力）；有效應(yīng)力，粒間應(yīng)力；u孔隙水壓力。（2）土的變形（壓縮）與強(qiáng)度的變化都只取決于有效應(yīng)力的變化。土中孔隙水壓力為中性壓力，不能使土發(fā)生變形和強(qiáng)度的變化，但孔隙水壓力的變化將直接引起有效應(yīng)力發(fā)生變化，從而導(dǎo)致土體的體積和強(qiáng)度發(fā)生變化。解釋地面沉降（略）3參考教材上有關(guān)內(nèi)容 三、作圖與求算1（1）圖略；（2）土體處于破壞狀態(tài)2作圖如下，步驟略3壓縮系數(shù)a1-2=(e1-e2)/(p2-p1)=(0.86-0.80)/(200-100)=0.6MPa-1壓縮模量Es=(1+e1)/a=(1+0.86)/0.6

26、=3.1MPa因?yàn)閍1-2=0.6MPa-10.5MPa-1，所以為高壓縮性土。模擬題五參考答案 一、名詞解釋（20分）1粒度成分：滲透系數(shù)是反映土的透水性能的比例系數(shù)，是單位面積單位水力梯度單位時間內(nèi)透過的水量。2角點(diǎn)法：利用角點(diǎn)下的應(yīng)力計算公式和應(yīng)力疊加原理，推求地基中任意點(diǎn)的附加應(yīng)力的方法，稱角點(diǎn)法。3前期固結(jié)壓力：是指土層在地質(zhì)歷史上曾經(jīng)受過的最大有效固結(jié)壓力。4平均固結(jié)度：土層發(fā)生滲流固結(jié)，在某一時刻 t，土層骨架已經(jīng)承擔(dān)起來的有效應(yīng)力對全部附加壓應(yīng)力的比值，稱為土層的平均固結(jié)度。5臨塑荷載：塑性變形區(qū)的最大深度Zmax=0，地基處于剛要出現(xiàn)塑性變形區(qū)時作用在地基上的荷載，稱為臨塑荷

27、載。二、簡述題（40分）1答：自重應(yīng)力的分布特點(diǎn)：（1）自重應(yīng)力曲線為一折線，在各土層層面與地下水位處發(fā)生轉(zhuǎn)折，在各層中為直線；（2）自重應(yīng)力在水平方向上一般變化不大；（3）自重應(yīng)力的大小隨深度的增加而增大。附加應(yīng)力的分布特點(diǎn)：（1）附加應(yīng)力曲線為一曲線；（2）附加應(yīng)力在水平方向上一般是荷載作用的中心處最大，向周圍不斷變小，有一定的影響范圍；（3）附加應(yīng)力的大小一般是隨深度的增加而減小的。2側(cè)限滲壓模型有效應(yīng)力與孔隙水壓力均是時間的函數(shù)：當(dāng)t=0時，超孔隙水壓力u=，而有效應(yīng)力=0，總應(yīng)力全部由水承擔(dān)。 當(dāng)t0時，0，u0，u+=，總應(yīng)力由土骨架和水共同承擔(dān)。 當(dāng)t=時，=，u=0，總應(yīng)力全部

28、由土骨架承擔(dān)。 3答：主動土壓力產(chǎn)生的條件：擋土墻在土壓力作用下向離開土體的方向位移，且位移達(dá)到一定量，墻后土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)時，此時作用在擋土墻上的土壓力最小。被動土壓力產(chǎn)生的條件：擋土墻在土壓力作用下向墻后土體的方向位移，且位移達(dá)到足夠大，墻后土體達(dá)到被動極限平衡狀態(tài)時，此時作用在擋土墻上的土壓力最大。產(chǎn)生被動土壓力所需要的位移量大大超過產(chǎn)生主動土壓力所需要的位移量。4.答：整體圓弧法分析時，認(rèn)為滑動土體饒圓心發(fā)生轉(zhuǎn)動，把土體作為剛體分析，土體的重力產(chǎn)生下滑力矩，土的內(nèi)聚力和重力的反力產(chǎn)生抗滑力矩，抗滑力矩和下滑力矩的比值為土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。只適用于=0的情況。條分法是假設(shè)滑動面為

29、一圓弧面，將土體分為若干土條，設(shè)每個土條為剛體，求出每一條的抗滑力、力矩和下滑力、力矩，不同的條分法按不同的公式求滑動土體的穩(wěn)定安全系數(shù)。5.答：（1）根據(jù)塑性區(qū)發(fā)展理論求容許承載力（2）根據(jù)地基規(guī)范承載力表確定容許承載力（3）根據(jù)原位測試求容許承載力（4）根據(jù)地基極限承載力求容許承載力（5）根據(jù)建筑物的容許沉降量求容許承載力三、作圖與求算1解：根據(jù)莫爾-庫侖破壞準(zhǔn)則，破壞時s3的可由下式確定應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度關(guān)系曲線如下：2解：無限均布荷載作用下，附加應(yīng)力z=P=200kPa=0.2 MPa按最終沉降量計算公式，可得由時間因數(shù)定義式得 3解： （）天然密度： 土粒密度： 含水量： 孔隙比： 飽

30、和度： （2）液性指數(shù)： 塑性指數(shù)： 土的稠度狀態(tài)為：可塑； 按巖土工程勘察規(guī)范的土質(zhì)分類法定名為：粘土模擬題六參考答案 一、名詞解釋（20分）滲透系數(shù)：滲透系數(shù)是反映土的透水性能的比例系數(shù)，是單位面積單位水力梯度單位時間內(nèi)透過的水量。庫倫定律：當(dāng)法向應(yīng)力不很大時，土的抗剪強(qiáng)度可以簡化為法向應(yīng)力的線性函數(shù)，即表示為庫倫公式：式中：c-內(nèi)聚力，-內(nèi)摩擦角，-法向應(yīng)力，f-抗剪強(qiáng)度。先期固結(jié)壓力：是指土層在地質(zhì)歷史上曾經(jīng)受過的最大有效固結(jié)壓力。地基容許承載力：地基穩(wěn)定有足夠的安全度，并且變形控制在建筑物的容許范圍內(nèi)時的承載力。平均固結(jié)度：土層發(fā)生滲流固結(jié)，在某一時刻t，土層骨架已經(jīng)承擔(dān)起來的有效應(yīng)

31、力對全部附加壓應(yīng)力的比值，稱為土層的平均固結(jié)度。二、填空（22分）1.蒙脫石、伊利石、高嶺石，結(jié)合水、毛細(xì)水、重力水2.粗粒土，粒徑級配，細(xì)粒土，塑性指數(shù)3.超固結(jié)土、正常固結(jié)土、弱固結(jié)土4.不固結(jié)不排水剪、固結(jié)不排水剪、固結(jié)排水剪，有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)（固結(jié)排水剪），總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)5.瞬時沉降、（主）固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降三、簡述題（30分）1、粒組與礦物成分之間的關(guān)系答：粒徑大于0.075mm的各粒組，均由原生礦物所構(gòu)成；粉粒組由原生礦物與次生礦物混合組成，其中以石英為主，其次為高嶺石及難溶鹽；粘粒組主要由不可溶性次生礦物與腐植質(zhì)組成，有時也含難溶鹽。2、側(cè)限滲壓模型有效應(yīng)力與孔隙水壓力隨時間的

32、轉(zhuǎn)換過程答：側(cè)限滲壓模型有效應(yīng)力與孔隙水壓力均是時間的函數(shù)當(dāng)t=0時，超孔隙水壓力u=，而有效應(yīng)力=0，總應(yīng)力全部由水承擔(dān)。當(dāng)t0時，0，u0，u+=，總應(yīng)力由土骨架和水共同承擔(dān)。當(dāng)t=時，=，u=0，總應(yīng)力全部由土骨架承擔(dān)。3、分層總和法計算地基最終沉降量的基本原理答：（1）求出地基荷載中心下各土層的壓縮量Si，認(rèn)為土的總壓縮量S是Si的總和，即（2）各土層只考慮豎直方向壓縮，而不考慮側(cè)向壓縮變形，是一維壓縮問題，壓縮量可由下式求得。4、產(chǎn)生主動土壓力和被動土壓力的條件答：主動土壓力產(chǎn)生的條件：擋土墻在土壓力作用下向離開土體的方向位移，且位移達(dá)到一定量，墻后土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)時，此時作

33、用在擋土墻上的土壓力最小。被動土壓力產(chǎn)生的條件：擋土墻在土壓力作用下向墻后土體的方向位移，且位移達(dá)到足夠大，墻后土體達(dá)到被動極限平衡狀態(tài)時，此時作用在擋土墻上的土壓力最大。產(chǎn)生被動土壓力所需要的位移量大大超過產(chǎn)生主動土壓力所需要的位移量。5、粘性土坡穩(wěn)定性分析中三種條分法的主要區(qū)別答：瑞典條分法不考慮條塊間作用力或認(rèn)為條塊間作用力對整體土坡的穩(wěn)定性無多大影響，它不滿足各條塊的靜力平衡條件，只滿足整體土體力矩平衡條件。比肖普法考慮了條塊間側(cè)向力作用，滿足整體力矩平衡條件，各條塊滿足力的多邊形閉和條件，但不滿足條塊力矩平衡條件，它只考慮條塊間法向力不考慮切向力。簡布法考慮條塊間的作用力，并規(guī)定水平作用力位置，它滿足整體力矩平衡條件和各條塊力、力矩平衡條件。四、求算題（28分）1. 解：將作用面積分為三部分，如下圖所示，三部分對應(yīng)的附加應(yīng)力系數(shù)分別為k、k、k，則A點(diǎn)下某深度處sz的表達(dá)式為：z=（k+k+k）p2. 解：應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度曲線如下：3. 解：（）干密度：孔隙度：孔隙比：飽和度：（2）液性指數(shù)：塑性指數(shù)：土的稠度狀態(tài)為：可塑；按建設(shè)部的土質(zhì)分類法定名為：粘土（3）壓縮系數(shù)：壓縮模量：模擬題七參考答案 一、名詞解釋（16分）角點(diǎn)