2010級(jí)土力學(xué)試卷與答案(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中南大學(xué)考試試卷20122013學(xué)年第 1 學(xué)期 時(shí)間：120分鐘課程名稱： 土力學(xué) 考試形式： 閉 卷注：本試卷滿分100分，考試成績(jī)占總成績(jī)的70%，；平時(shí)成績(jī)占30%一、選擇題（每小題2分，共30分）1. 土的幾個(gè)容重指標(biāo)之間的相互關(guān)系為（ ）A.satd'； B.d'sat；C.satd'； D.dsat2. 在土的三相比例指標(biāo)中，直接通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定的是（ ）A.， B.， C.， D.，3. 采用搓條法測(cè)定塑限時(shí)，土條出現(xiàn)裂紋并開(kāi)始斷裂時(shí)的直徑應(yīng)為（ ）A.2mm B.3mm C. 4mm D. 5mm4. 下列說(shuō)法正確的是（ ）A.土

2、體的壓縮是由于土體中孔隙體積減小 B.土體的壓縮是由于土體中土顆粒體積減小C.土體的壓縮是由于土體中水和氣體體積減小 D.土體的壓縮是由于動(dòng)水壓力的作用5. 地基破壞的三種基本形式是（ ）A. 深層滑動(dòng)，剪切破壞，局部破壞 B. 淺層滑動(dòng)，沖剪破壞，整體破壞C. 水平滑動(dòng)，沖剪破壞，整體破壞 D. 整體破壞，局部破壞，沖剪破壞6. 基底上部荷載一定時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度越大，地基中的附加應(yīng)力（ ）A. 越大 B. 越小 C. 不變 D.可能變大也可能變小7. 設(shè)條形基礎(chǔ)的寬度b，沉降量S，若基底單位面積平均附加壓力相同，則（ ）A. b大S大 B. b大S小 C. b對(duì)S無(wú)影響D. 無(wú)法確定8. 土

3、中一點(diǎn)發(fā)生剪切破壞時(shí)，破裂面與小主應(yīng)力作用方向的夾角為（ ）A. B. C. D. 9. 當(dāng)?shù)鼗冃斡删€性階段進(jìn)入非線性階段時(shí)，地基所承受的基底壓力為（ ）A. 臨塑荷載 B. 臨界荷載 C. 極限荷載 D. 以上均不是10. 建筑物施工速度較快，地基土的透水條件不良，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法宜選用（ ）A. 排水剪切試驗(yàn) B. 固結(jié)不排水剪切試驗(yàn) C. 不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn) D. 直接剪切試驗(yàn) 11. 在均勻地基中開(kāi)挖基坑，地基土重度=18.0kN/m3，基坑開(kāi)挖深度2m，則基坑底面以下2m處的自重應(yīng)力為（ ）A. 36kPa B. 54kPa C. 72kPa D. 48 kPa12. 目前

4、地基附加應(yīng)力計(jì)算中對(duì)地基土采用的基本假設(shè)之一是（ ）. 非均質(zhì)彈性體 B. 均質(zhì)線性變形體 C. 均質(zhì)塑性體 D. 均質(zhì)非線形體.13. 產(chǎn)生流砂的充分且必要的條件是動(dòng)水力（ ）A. 方向向下且等于或小于土的有效重度 B. 等于或大于土的有效重度C. 方向向上 D. 方向向上且等于或大于土的有效重度14. 在荷載作用下，土體抗剪強(qiáng)度變化的原因是（ ）A. 附加應(yīng)力的變化 B. 總應(yīng)力的變化 C. 有效應(yīng)力的變化 D. 自重應(yīng)力的變化15. 靜止土壓力E0、主動(dòng)土壓力Ea、被動(dòng)土壓力Ep之間的大小關(guān)系為（ ）A. EaE0EP B. EPE0Ea C. E0EpEa D. E0EaEP二、判斷題

5、（每小題2分，共20分）1. 用粒徑級(jí)配曲線表示土樣的顆粒組成時(shí)，若曲線越陡，則表示土的顆粒級(jí)配越差（ ）2. 由土的含水率概念可知，土的含水率是不可能超過(guò)100%的（ ）3. 達(dá)西定律適用于層流和紊流，并且試驗(yàn)中土的平均滲流速度要大于土的實(shí)際平均滲流速度（ ）4. 對(duì)于成層土而言，水平向的滲流速度取決于滲透系數(shù)最大的土層，而豎直向的滲流速度取決于滲透系數(shù)最小的土層（ ）5. 豎向集中力作用引起的附加應(yīng)力在地基中沿深度向四周無(wú)限傳播，在傳播過(guò)程中，應(yīng)力強(qiáng)度不斷降低，且在集中力作用線上的附加應(yīng)力最大，向兩側(cè)逐漸減?。?）6. 所謂有效應(yīng)力是指能夠引起土體變形的應(yīng)力，它不隨孔隙水壓力的變化而變化（

6、 ）7. 從正常固結(jié)地基中某一深度處采取的土樣可以視為超固結(jié)土（ ）8. 土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，土體的破裂面即為最大剪應(yīng)力面（ ）9. 由于拉正壓負(fù)，故土體是可以承受拉力的（ ）10. 地基的臨塑荷載與地基土的c、j、土的重度及基礎(chǔ)埋置深度有關(guān)，而與基礎(chǔ)的寬度無(wú)關(guān)（ ）三、簡(jiǎn)答題（每小題6分，共18分）1. 為什么把土中應(yīng)力分為自重應(yīng)力、附加應(yīng)力、有效應(yīng)力和孔隙水壓力？并由此簡(jiǎn)述土的固結(jié)過(guò)程。2. 簡(jiǎn)述分層總和法計(jì)算地基沉降的步驟。3. 簡(jiǎn)述郎肯土壓力與庫(kù)倫土壓力的區(qū)別與聯(lián)系。四、計(jì)算題（共32分）1. 某原狀土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得基本指標(biāo)如下：天然密度=1.67m3，含水量=12.7%，相對(duì)密度G

7、s=2.67，試求土的孔隙比e、飽和度Sr、飽和重度sat、浮重度（w=10kN/m3）。（8分）2. 某砂土地基中夾有一層飽和粘土層，其厚度為10m，在基礎(chǔ)面積為20m×20m的上部荷載p0=120kPa作用下，該土層的孔隙比e0=1.0，壓縮系數(shù)av=3×10-4kPa，滲透系數(shù)k=1.8cm/年。假定砂土層不可壓縮，試求（w=10kN/m3）：（12分）（1）加載一年后的沉降量s（2）沉降量達(dá)120mm所需的時(shí)間t已知：3. 擋土墻高4m，墻背豎直光滑，墻后填土水平，共有兩層。各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖。地下水位距地面以下2m。若填土上作用有均布荷載q=20kN/m2

8、，試求主動(dòng)土壓力Ea，并繪出主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖（w=10kN/m3）。（12分）q=20kN/m21=19k N/m32m 1=30º c1=0sat=19k N/m32=20º2m c2=10 kN/m2土力學(xué)答案一、選擇題ABBAD BADAC CBDCB二、判斷題×× ×××三、簡(jiǎn)答題1. 地基中某一深度處的土體在上覆土體自重應(yīng)力的作用下完成固結(jié)壓縮后處于一種穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)?shù)乇硇藿ńㄖ锖?，結(jié)構(gòu)物的重量通過(guò)基礎(chǔ)傳遞到地基土體后產(chǎn)生一個(gè)額外的應(yīng)力，稱之為地基土體的附加應(yīng)力。該附加應(yīng)力由土體顆粒和土體空隙中的水來(lái)共同承擔(dān)，

9、其中土顆粒承擔(dān)的部分稱為有效附加應(yīng)力，空隙水承擔(dān)的則稱為孔隙水壓力。正是由于有效附加應(yīng)力的作用才導(dǎo)致土體的壓縮變形，結(jié)果使土體孔隙體積減小，孔隙中多余的水被擠壓排除，孔隙水壓力逐漸消散降低。因此土體固結(jié)的過(guò)程就是土體有效應(yīng)力不斷增大而孔隙水壓力不斷消散的過(guò)程，只有區(qū)分出土體的自重應(yīng)力、附加應(yīng)力、有效應(yīng)力和孔隙水壓力，才能真正把握住土體固結(jié)的本質(zhì)。（答案符合上述原理即可）2. 分層總和法步驟：（1）對(duì)地基土體進(jìn)行分層，每層厚度不大于0.4b，同時(shí)地下水面和不同土體的界面必須是分層面；（2）計(jì)算各分層分界面上的自重壓力（原存壓力）；（3）計(jì)算基底凈壓力p0；（4）計(jì)算基礎(chǔ)中心垂線上各土層分界面處的

10、附加應(yīng)力zi；（5）確定壓縮層厚度，即當(dāng)某層土界面處滿足qzi=5zi時(shí)，則取該界面為壓縮層底面；（6）計(jì)算壓縮層范圍內(nèi)各土層的平均原存壓力和平均附加應(yīng)力；（7）利用每層土的壓縮曲線e-p，由和查出對(duì)應(yīng)孔隙比，再由壓縮公式求取各層土的壓縮變形量；（8）計(jì)算壓縮層總沉降量，即為基底的平均總沉降。（答案基本符合上述步驟即可）3. 區(qū)別與聯(lián)系:（1）只有當(dāng)a=0，b=0，d=0時(shí)，兩者結(jié)果相同，所以，朗肯公式是庫(kù)侖公式的特例；（2）朗肯理論先求土中豎直面上的土壓力強(qiáng)度及其分布，再求土壓力合力合力；而庫(kù)倫理論則相反；（3）朗肯土壓力根據(jù)半無(wú)限體中一點(diǎn)的應(yīng)力極限平衡穩(wěn)定狀態(tài)導(dǎo)出，忽略了墻背與墻背之間的摩

11、擦影響，計(jì)算得到的主動(dòng)土壓力偏大，被動(dòng)土壓力偏小；（4）庫(kù)侖土壓力理論根據(jù)滑動(dòng)土楔體的靜力平衡條件導(dǎo)出，假定填土為無(wú)粘性土，故不能直接計(jì)算粘性土的土壓力；（5）總體而言，朗肯理論在理論上較嚴(yán)密，但只能得到理想邊界條件下的解；而庫(kù)倫理論雖采用近似方法，但能適應(yīng)較復(fù)雜的邊界條件或荷載條件，一定程度上能夠滿足工程需要，故應(yīng)用更廣。（答案基本符合上述意思即可）四、計(jì)算題1. 答：可利用公式法或三相草圖法計(jì)算（每個(gè)答案2分）例：三相草圖法，假設(shè)Vs=1（固相體積為1）2. 答：（1）求t=1年時(shí)的沉降量 粘土層的最終沉降量 （2分） （2分） 由于是雙面排水，故： 可得： （2分）則t=1年后沉降量為：

12、 （2分）（2）沉降量達(dá)120mm所需時(shí)間則： （2分）由于是雙面排水，故 （2分）3. 答：第一層填土表面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：pa0=qtg2(45º-1/2)= 20tg2(45º-30º/2)= 6.6kPa （1分）第一層填土底面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：pa1=(q1 h1)tg2(45º-1/2)=(2019×2)×tg2(45º-30º/2)= 19.14 kPa（1分）第二層填土頂面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：pa2=(q1 h1)tg2(45º-2/2)-2c2 tg(45º-2/2) = (20

13、19×2)×tg2(45º-20º/2)-2×10×tg(45º-20º/2)=14.42 kPa （1分）第二層填土底面處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：pa2=q+1 h1+(sat-10)· h2tg2(45º-2/2)-2c2 tg(45º-2/2)=20+19×2+(20-10)×2×tg2(45º-20º/2)-2×10×tg(45º-20º/2)=24.22kPa （1分）則主動(dòng)土壓力：Ea=1/2×2×(6.6+19.14)+1/2×