1、河海大學復試土力學資料一、 簡答與簡述題1 . 土的級配不連續(xù)是什么含義？其粒徑分布曲線和粒組頻率曲線各有什么特征？（6 分）答：土中各種大小的粒組土粒的相對含量稱為土的級配（考慮加分）土的級配不連續(xù)是指土中缺乏某種或某幾種中間粒徑的粒組（2 分）土的級配的好壞可由土中的土粒均勻程度和粒徑分布曲線（半對數(shù)坐標系）的形狀來決定，而土粒的均勻程度和曲線的形狀又可用不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)來衡量。顆粒級配分布曲線：水平段（臺階）缺乏某些粒徑級配不連續(xù)（2 分）坡度漸變大小連續(xù)連續(xù)級配；曲線形狀平緩粒徑變化范圍大不均勻良好；曲線形狀較陡變化范圍小均勻不良（考慮加分）粒組頻率曲線為雙峰且谷點<3，級配

2、不連續(xù)（2 分）d60（考慮加分）定量判別： （1）不均勻系數(shù)Cud10d302（2）曲率系數(shù) Ccd60 d10d60 d30 d10 分別表示級配曲線上縱坐標為60%30%10%時對應粒徑2. 粘性土有那幾種狀態(tài)？各狀態(tài)之間是通過什么來區(qū)分的？（ 6 分）答：固體、半固體、可塑、流動四種狀態(tài)。（說三種也可）（3 分）一般用稠度來描述粘性土的干濕程度（狀態(tài)）反映在某一含水率下抵抗外力作用而變形或破壞的能力。（可考慮加分）各狀態(tài)的區(qū)分如下：液限（ WL）從流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)的上限含水率；（1 分）塑限（Wp）從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)

3、的下限含水率；（1 分）縮限（Ws）從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的界限含水率，亦即粘性土隨著含水率的減小而體積開始不變時的含水率。（1 分）3. 什么是前期固結壓力？什么樣的土為欠固結土？欠固結土層中一定存在超靜孔隙水應力嗎？欠固結土層上如不施加新的壓力， 土層也會繼續(xù)壓縮嗎？為什么？（ 6 分）答：前期固結壓力為土在歷史上受到的最大有效應力，用 Pc 表示。（1 分）欠固結土為在自重應力作用下尚未完全固結的土，即現(xiàn)有有效應力小于現(xiàn)有固結應力。（ 1分）欠固結土一定存在超靜孔隙水應力。（ 1 分）因為欠固結土在自重應力作用下尚未固結穩(wěn)定附加應力尚未轉(zhuǎn)化為有效應力， 仍有一部分被孔隙水承擔。隨著孔

4、隙水的排出， 孔隙水應力的消散，土的孔隙比進一步減小， 所以欠固結土層上即使不施加新的壓力，土層也會繼續(xù)壓縮。（3 分）4. 分別說明下面滲流情況下兩個圖中土體ABCDEA上所作用的力，并在圖中標出。其中，圖（a）以土體為研究對象，圖（ b）以土顆粒為研究對象（ 8 分）。水位浸潤線水位浸潤線水位水位圖（ a）圖（ b）（a） 圖略。考慮重力，考慮CD、ED上的水壓力，考慮 AED上的切向反力與法向反力（ 4 分）（ b） 圖略?？紤]重力、考慮浮力、考慮滲流力（4 分）考慮 AED上的切向反力與法向反力；此條不答不扣分，答出可以考慮加分5. 簡述砂土液化。（6 分）答：對于飽和疏松的粉細砂，

5、當受到突發(fā)的動力荷載時，由于動剪應力的作用有使體積縮小的趨勢，由于時間短來不及向外排水，因此就產(chǎn)生了很大的孔隙水應力。按有效應力原理，ftg(u)tg，當動荷載引起的超靜孔隙水應力u 達到時，則有效應力0 ，其抗剪強度f0 ，無粘性土地基將喪失其承載力，土坡將流動塌方。6. 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？列舉 3 種粘性土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)計算方法？（ 7 分）答：土坡發(fā)生滑動的滑動面有：圓弧、平面、復合滑動面。(2 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； 復合滑動面發(fā)生在土坡土質(zhì)很不均勻的土坡中。(2 分)粘性土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)計算方

6、法有：0 分析法、瑞典條分法、簡化畢肖普法等。(3 分)7. 地基破壞的型式有哪幾種？利用太沙基極限承載力公式具體說明地下水位的變化對承載力是如何影響的？（6 分）答：地基破壞的型式有整體剪切破壞，局部剪切破壞和沖剪破壞(2 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的地基。太沙基極限承載力公式 f1BN rDN qcN c 。 (22分)地下水位埋深較大時，式中第1、2 項中的 均不受影響；若地下水位在基底處， 則第 1 項中的 應用浮容重，承載力降低；若地下水位上升到地面處或以上時，則第1、 2項中的 均應用浮容重，承載力進一步降低。二、 計算題1 .某一取自地下的飽和土

7、試樣，用環(huán)刀法測定3其密度。環(huán)刀的體積為60cm，環(huán)刀質(zhì)量為 50g，環(huán)刀加濕土質(zhì)量為170g。已知試樣孔隙率為50，土粒比重 2.70 。試計算該土樣的含水率、孔隙比、飽和密度、和干密度。（取水的密度 1 g/3cm）（8 分）解：含水率 w=100%（ 2 分）孔隙比 e=1.0（2 分）3飽和密度 =120/60=2 g/ cm（2 分）3干密度 =1 g/ cm（2 分）2 .某條形基礎寬b=5m，埋深 2m，基底壓力如圖所示，地基土濕重度 19kN/m3 ，飽和重度20kN/m3。求基礎邊點下M 點的自重應力和附加應力。 (8 分)條形基底豎直均勻荷載及水平荷載下的附加應p=300k

8、Pad=2m6mPh =50kPa地下水位力系數(shù)表4mMn=z/b1.21.61.21.6m=x/bK szK szK hzK hz-1.0 0.0910.11700.375 0.324 -0.131 -0.0931.00.375 0.324 0.1310.093解：自重 4×194×10116 kPa基底凈壓力 30019× 2262 kPan=1.2豎直 m=0,1 都對 ; K sz 0.375水平 m=0;K hz 0.131附加應力 262×0.375-0.131 ×50=91.7kPa3 .某砂土地基中間夾有一層厚2m的粘土層，該粘

9、土層壓縮已經(jīng)穩(wěn)定。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 ，今從粘土層中心取土樣試驗，測得前期固結應力為pc =100kPa，對應 pc 的現(xiàn)場壓縮曲線上的孔隙比0.88 ，壓縮指數(shù) Cc=0.4，固結系數(shù) Cv=2.0 × 10-4 cm/s 。 今在地面大面積堆載150kPa。（1）粘土層是屬于正常固結、超固結還是欠固結土？為什么？（2）試計算粘土層的最終壓縮量（不必分層）。（3） 堆載施加 30 天后，粘土層壓縮量為多少？ （假定土層平均固結度可2U 182 e 4Tv10m/s

10、2）（15用確定，可取重力加速度分）地下水位4m砂土層粘土層2m砂土層解：（1）前期固結應力為pc =100kPa現(xiàn)固結應力為p0=19×211× 210×170kPa<p（2 分）c超固結土（ 2 分）（ 2）s1=(1.0-0.88) ×2/(1+1.0)=0.12m（ 2 分）S2=0.4×lg(220/100)×2/(1+0.88)=0.146m（2 分）S=0.266m（1 分）（3）Tv=0.0002*30*24*3600/10000=0.05184（2 分）U=0.286（ 2 分）（ 2 分）4. 地基內(nèi)某點的大

11、主應力為 k，小主應力為 k，測得孔隙水應力為 k。已知土的有效凝聚力為c'=2 k，有效內(nèi)摩擦角 '=24 °。判斷該點是否達到破壞狀態(tài)。（10 分）解： 1 1-u=50-100=450kpa(2 分) 3=3-u=300-100=200kpa(2 分)令 1f =1=450 kpa 3f tg2(45- ?2)-2c ×tg(45- ?2) 450× tg2(45-24 2)-2 × 20× tg(45-24 2) 450× 0.422 40×0.649 163.9kPa 3(4 分)所以該點穩(wěn)定(2

12、分)5. 墻背直立的光滑擋土墻，墻高為 10，兩層填土的性質(zhì)指標如下圖所示，上層粘土厚度 5m，計算 A、B、C點土壓力強度且繪出壓力分布圖，并求作用在墻背上總的主動土壓力大小 （不必求土壓力作用點）。（ 14 分）Ar=20kN/m3=25o,c=10kPaBr=18kN/m3=30o,c=0kPaC解：對第一層土，2c12*10z01.571 tan 4520 tan32.52(2 分)H 1HZ051.573.43 mka1= tg 232.5 (1 分)ka2= tg 230(1 分)B 點以上的主動土壓力：ea1=r 1H1ka1=20×3.43 ×tg 232.5-2 ×10×tg32.5=27.8 kPa(2分