《土力学》期末试卷及答案

《土力学》期末及答案1、填空题(每空1分,共20分)1、无粘性土的性质主要取决于颗粒的粒径、级配2、用三轴试验测定土的抗剪强度指标，在其它条件都相同的情况下，测的抗剪强度指标值最大的是固结排水剪切、试验，最小的是不固结不排水剪切试验。3、评价粗颗粒土粒径级配的指标有不均匀系数、曲率系数和。4、τf表示土体抵抗剪切破坏的极限能力，当土体中某点的剪应力τ=τf时，土体处于状态；τ>τf时，土体处于状态；τ<τf时，土体处于状态。5、桩按受力分为和。6、用朗肯土压力理论计算土压力时，挡土墙墙背因、，墙后填土表面因。7、桩的接头方式有、和。8、建筑物地基变形的特征有、、和倾斜四种类型。2、选择题(每小题2分,共10分)1、采用搓条法测定塑限时，土条出现裂纹并开始断裂时的直径应为（）(A)2mm(B)3mm(C)4mm(D)5mm2、《地基》划分砂土的密实度指标是（）(A)孔隙比(B)相对密度(C)贯入锤击数(D)野外鉴别3、建筑物施工速度较快，地基土的透水条件不良，抗剪强度指标的测定方法宜选用（）（A）不固结不排水剪切试验（B）固结不排水剪切试验（C）排水剪切试验（D）直接剪切试验4、地基发生整体滑动破坏时，作用在基底的压力一定大于（）。（A）临塑荷载（B）临界荷载（C）极限荷载（D）地基承载力5、夯实深层地基土宜采用的方法是()（A）强夯法（B）分层压实法（C）振动碾压法（D）重锤夯实法3、简答题(每小题5分,共20分)1、直剪试验存在哪些缺点？2、影响边坡稳定的因素有哪些？3、产生被动土压力的条件是什么？4、什么是单桩竖向承载力？确定单桩承载力的方法有哪几种？4、计算题(共50分)1、某土样重180g，饱和度Sr=90%，相对密度为2.7，烘干后重135g。若将该土样压密，使其干密度达到1.5g/cm3。试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。（10分）1、解：由已知条件可得原土样的三相数值为：m=180gms=135gmw=180－135=45gVs=135/2.7=50cm3Vw=45cm3Vv=45/0.9=50cm3V=50＋50=100cm3土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cm3Vv=90－50=40cm3Vw=40cm3mw=40gm=135＋40=175gγ=175/90×10=19.4kN/m3w=40/135×40%=30%e=40/50=0.8Sr=40/40×100%=100%2、某独立柱基底面尺寸b×l=4.0×4.0m2,埋置深度d=1.0m,上部结构荷载条件如图所示，地基土为均匀土，天然重度γ=20kN/m3，试求基础下第二层土的沉降量。（14分）矩形面积受均布荷载作用时，角点下应力系数αz/bl/b0.60.81.01.210.22290.19990.17520.1516侧限压缩试验e－p关系p050kPa100kPa200kPae0.890.860.840.81N=1536kN杂填土γ=16kN/m31.0m01.2m11.2m23、挡土墙高4m，墙背竖直光滑，填土水平，共有两层。各层物理力学性质指标如图。地下水位距地面以下2m。若填土水平并作用有荷载q=20kN/m2。试求主动土压力Ea,并绘出主动土压力强度分布图。（12分）q=20kN/m2γ1=19kN/m32mφ1=30ºc1=0γsat=19kN/m3φ2=20º2mc2=10kN/m2《土力学》期末试卷答案一、填空题(每空1分,共20分)1、粒径、级配2、固结排水剪切、不固结不排水剪切3、不均匀系数、曲率系数4、极限平衡、破坏、平衡5、端承桩、摩擦桩6、垂直、光滑、水平7、角钢焊接、法兰盘连接、硫磺胶泥连接8、沉降量、沉降差、局部倾斜、二、选择题(每小题2分,共10分)BCACA3、简答题(每小题5分,共20分)1、答：（1）土样在试验中不能严格控制排水条件，无法量测孔隙水压力；（2）剪切面固定在剪切盒的上下盒之间，该处不一定是土样的薄弱面；（3）试样中应力状态复杂，有应力集中情况，仍按均匀分布计算；（4）试样发生剪切后，土样在上下盒之间错位，实际剪切面积减小，但仍按初始面积计算。2、答：（1）土坡的边坡坡度。以坡角表示，坡角θ越小越安全，但不经济。（2）土坡的边坡高度H，在其它条件都相同的情况下，边坡高度H越小越安全。（3）土的物理力学性质。如γ，c，φ越大，则土坡越安全3、答：挡土墙向着填土方向移动，当达到某一位移量时，墙后填土出现滑裂面，作用在挡土墙上的土压力达到最大值，墙后填土处于极限平衡状态。此时作用在挡土墙的土压力称为被动土压力。4、答：（1）单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定，不产生过大变形所能承受的最大荷载。（2）由桩身材料强度和土对桩支承力综合确定。其中确定土对桩支承力方法主要有：桩的静载荷试验和按静力学计算等。四、计算题(共50分)2、解：由已知条件可得原土样的三相数值为：m=180gms=135gmw=180－135=45gVs=135/2.7=50cm3Vw=45cm3Vv=45/0.9=50cm3V=50＋50=100cm3土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cm3Vv=90－50=40cm3Vw=40cm3mw=40gm=135＋40=175gγ=175/90×10=19.4kN/m3w=40/135×40%=30%e=40/50=0.8Sr=40/40×100%=100%2、解：基底接触压力：p=(1536＋4×4×20×1.0)/(4×4)=116kN/m2基底附加压力：p=116－16×1.0=100kN/m2计算土层自重应力：1点σcz1=16×1.0＋20×1.2=40kPa2点σcz2=40＋20×1.2=64kPa计算土层附加应力：1点1.2/2=0.6查得α=0.2229σz1=4×0.2229×100=89.2kPa2点2.4/2=1.2查得α=0.1752σz2=4×0.1752×100=70.1kPaσz=(89.2＋70.1)/2=79.7kPa计算第二层土的沉降量：由σcz=52kPa可得e1=0.859由σcz＋σz=52＋79.7=131.7kPa可得e2=0.830s=(0.859－0.830)×120/(1＋0.859)=1.87cm3、解：第一层填土表面处主动土压力强度：pa0=(q＋γz)tg2(45º－φ1/2)=(20＋0)tg2(45º－30º/2)=6.6kN/m2第一层填土底面处主动土压力强度：pa1=(q＋γ1h1)tg2(45º－φ1/2)=(20＋19×2)×tg2(45º－30º/2)=19.14kN/m2第二层填土顶面处主动土压力强度：pa2=(q＋γ1h1)tg2(45º－φ2/2)－2c2tg(45º－φ2/2)=(20＋19×2)×tg2(45º－20º/2)－2×10×tg(45º－20º/2)=14.42kN/m2第二层填土底面处主动土压力强度：pa2=[q＋γ1h1＋(γsat－10)·h2]tg2(45º－φ2/2)－2c2tg(45º－φ2/2)=[20＋19×2＋(20－10)×2]×tg2(45º－20º/2)－2×10×tg(45º－20º/2)=kN/m2主动土压力：Ea=1/2×2×(6.6＋19.14)＋1/2×2×(14.42＋24.22)=64.38kN/m6.619.1414.42pa24.22PW204、解：（1）确定单桩承载力Rk按静载荷试验：Rk=600/2=300kN按经验公式：Rk=qpAp＋up∑qsilsi=1800×0.32＋4×0.3×(1×12＋4.9×10＋1.6×25＋1×35)=325.2kN所以取小值，Rk=300kN（2）单桩平均轴向力验算：每桩受力：Q=(N＋G)/n=(2130＋2.3×2.6×1.5×20)/8=2309.4/8=288.68kN<Rk=300kN(满足)(3)单桩中受最大轴向力桩的验算：My=M＋Q·H=260＋40×1.5=320kN·mQmax=(N＋G)/n＋My·xmax/∑xi2=288.68＋320×1/(4×12＋2×0.52)=359.79kN<1.2Rk=360kN(满足)