2005- 年度第一學(xué)期《土力學(xué)》期末試卷船舶與海洋工程專業(yè)2003班 學(xué) 得分說(shuō)明：(1)考卷中的所有計(jì)算過(guò)程中遇到小數(shù)都保留2位(2)g一、（10分，每題2分Cud60d10。（1分）d10、d6010％和60％。（1分答：土在擊實(shí)過(guò)程中，當(dāng)土樣含水率較低時(shí)，擊實(shí)后干密度隨含水率的增加而增大；（1分）干密度達(dá)到一定的數(shù)值后，含水率的增加反導(dǎo)致干密度的減小，此時(shí)對(duì)應(yīng)的含水率為最優(yōu)含水率。（1分）答：指在某一固結(jié)應(yīng)力作用下，經(jīng)某一時(shí) 后，土體發(fā)生固結(jié)或孔隙水應(yīng)力消散的程度（2分在無(wú)側(cè)向變形條件下（0.5分）側(cè)向(水平向)有效應(yīng)力（0.5分）重應(yīng)力(豎向有效應(yīng)力)（0.5分）之比（0.5分）。所能承受的最大基底壓力稱為極限承載力（1分）求出地基極限承載力后除以一個(gè)安全系數(shù)，即為容許承載力（1分），可用為承載力的設(shè)計(jì)值使用二、填空題（18分，每空1分土的結(jié)構(gòu)一般有單粒結(jié)構(gòu)、分散結(jié)構(gòu)和絮凝結(jié)構(gòu)等三種，其中絮凝結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)是以面～邊接觸為主的。滲透變形可分為流土和管涌前期固結(jié)壓力是 土歷史上曾受到過(guò)的最大有效應(yīng) 根據(jù)－破壞準(zhǔn)則，當(dāng)土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，則應(yīng)力圓必然與抗剪強(qiáng)度線相切。根據(jù)幾何關(guān)系，可以得到剪切破壞面與大主應(yīng)力面的夾角為4525、松砂受剪體積減小、緊砂受剪體積增大6無(wú)粘性土土坡穩(wěn)定的安全系數(shù)表示為

tg；當(dāng)有順坡滲流逸出 7整體剪切破壞局體剪切破壞沖剪破壞三、選擇題（20分，每題2分土粒級(jí)配曲線越平緩，說(shuō)明（C B、土粒均勻，級(jí)配良好； 土的三項(xiàng)通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定的物理指標(biāo)是（DA、天然重度、天然含水量和相對(duì)密度；B、孔隙比、相對(duì)密度和密度； D、含水率、密度和土粒含水率的意義是：（CA、單位體積土體內(nèi)所含水的質(zhì)量 D土中所含水的體積與土體總體積之比加應(yīng)力大？（B）A、寬度小的基礎(chǔ)產(chǎn)生的附加應(yīng)力大；B、寬度小的基礎(chǔ)產(chǎn)生的附加應(yīng)力小；C、寬度大的基礎(chǔ)產(chǎn)生的附加應(yīng)力?。籇、兩個(gè)基礎(chǔ)產(chǎn)生的附加應(yīng)力相等；雙面排水，其固結(jié)度同樣為0.5時(shí)所需時(shí)間為（A）A、1年 B、2年 C、4年 D、8年超固結(jié)土是指土體：（B 靈敏度是用來(lái)反映（A）A土體結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)后強(qiáng)度降低程度 D土體強(qiáng)度超過(guò)峰值后降低程度當(dāng)水庫(kù)水位驟降，用總應(yīng)力法驗(yàn)算上游壩坡的穩(wěn)定性時(shí)，宜用（BA、快剪強(qiáng)度指標(biāo) 關(guān)于土坡穩(wěn)定分析瑞典條分法，下列條目中只有（A）D、對(duì)粘性土坡算得的安全系數(shù)與土體的容重（或密度）無(wú)關(guān)關(guān)于地基穩(wěn)定分析的下列幾個(gè)概念中，有一個(gè)是錯(cuò)的，它是（B）D、基礎(chǔ)埋置深度愈大，地基愈穩(wěn)定四、簡(jiǎn)答題（25分，每題5分孔隙水應(yīng)力、有效應(yīng)力和總應(yīng)力之間的關(guān)系。（5分）答：有效應(yīng)力原理：（2分土體中的總應(yīng)力等于土體的有效應(yīng)力和孔隙水應(yīng)力之和。浸沒(méi)在水下的飽和土體，至水面的距離h1，土下深度為h2處平面的總應(yīng)力為：（1分）wh1sath2孔隙水應(yīng)力因水頭損失而減小：（1分根據(jù)有效應(yīng)力原理，平面上的有效應(yīng)力為：（ 分 固結(jié)計(jì)算問(wèn)題？（5分）答：（1）已知土層的最終沉降量S，求某一固結(jié)歷時(shí)t的沉降量St（1.5分）對(duì)于這類問(wèn)題，首先根據(jù)土層的k、av、e1、H和給定的t，算出土層固結(jié)系數(shù)Cv（也可由固結(jié)試驗(yàn)結(jié)果直接求得，）和時(shí)間因數(shù)Tv，然后，利用平均固結(jié)度與時(shí)間因數(shù)之間的曲線查出相應(yīng)的固結(jié)度U，再由土的平均固結(jié)度公式求得St（1分）（2）已知土層的最終沉降量S，求土層產(chǎn)生某一沉降量St所需的時(shí)間t（1.5分）對(duì)于這類問(wèn)題，首先求出土層平均固結(jié)度U=St/S，然后從平均固結(jié)度與時(shí)間因數(shù)之間的曲線上查得相應(yīng)的時(shí)間因Tv，再按t=H2Tv/Cv求出所需的（1分）在進(jìn)行抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，為什么要提出不固結(jié)不排水剪（或快剪），固結(jié)不排（或固結(jié)快剪（或慢剪當(dāng)采用三種方法試驗(yàn)時(shí)，其強(qiáng)度指標(biāo)相同嗎？為什么？（5分）答：土體特別是粘性土的抗剪強(qiáng)度受固結(jié)程度、排水條件等的影響十分明顯，因此土樣經(jīng)過(guò)固結(jié)及排水與否，得到的抗剪強(qiáng)度不同，所以要采用上述三種不同方法（2分）即使對(duì)同一種飽和粘土，其性質(zhì)也受初始孔隙比和有效應(yīng)力的影響，故采用不同方法，得到的強(qiáng)度指標(biāo)不同（2分）而當(dāng)采用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)時(shí)，三種剪切試驗(yàn)會(huì)得到基本相同的強(qiáng)度包線和十分接近的有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)。（1分）試比較土壓力理論與土壓力理論的優(yōu)缺點(diǎn)。（5分答：理論基于土單元體的應(yīng)力極限平衡條件建立的。其假定墻背豎直、光滑、填土面水平。（0.5分）其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、直觀、易用、好掌握；缺點(diǎn)是有一定誤差偏保守，主動(dòng)土壓力偏大、土壓力偏小，且適用范圍受限(墻背豎直、光滑、填土面水平)（2分）理論基于滑動(dòng)塊體的靜力平衡條件建立的，其假定破壞面為平面。 分優(yōu)點(diǎn)是其適用性要廣一些(墻背不要求豎直、光滑、填土面也不要求水平)，但當(dāng)墻背與填土間的磨擦角較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。（2分）分答：畢肖普法假定滑動(dòng)面為圓弧面，它考慮了土條側(cè)面的作用力(簡(jiǎn)化方法可令側(cè)向切力相等)，并假定土條底部滑動(dòng)面上的抗滑安全系數(shù)均相同，即等于滑動(dòng)面的平均安全系數(shù)。（2分）任取一土條，其上作用力包括：①土條自重，②作用于土條底面的切向抗剪力和③有效法向反力，④孔隙水壓力，⑤土條兩側(cè)的法向作用力和⑥切向作用力（2分）其平衡條件有二：豎直方向力的平衡，整個(gè)滑動(dòng)土體(各土條)對(duì)圓心的力矩平衡。（1分）五、計(jì)算題（27分某地基土試驗(yàn)中，測(cè)得土的干重度d15.7kNm3，含水量19.3%，土粒相及狀態(tài)。（7分）解：（1）e為：（2分eGsw12.711.011.731 孔隙n為：（1分n 1

1

飽和Sr為：（1分SGs

19.3%2.71（2）該土的塑性指數(shù)IP為：（1分IpLp28.316.711.60液性指數(shù)IL為：（1分 p0.1930.1670.22

該土處于可塑狀態(tài)（1分B，設(shè)在開(kāi)挖以后地面以下土體允許發(fā)生充分回彈的情況下，再在現(xiàn)地0.97Cs0.08，Cc0.38（7分）解：粘土層中心點(diǎn)先期固結(jié)應(yīng)力為：（1分pc202201.5102101土層現(xiàn)有有效應(yīng)力為：（1分p0201.5102101由于大面積堆載，因此：（1分p由于粘土層先期固結(jié)應(yīng)力大于現(xiàn)有有效應(yīng)力，因此該土為超固結(jié)土，由超固結(jié)土的沉降計(jì)算公式得：（4分） pc p0pS1eCs Cc 0 p0100 1 0.38lg 17.81cm

60 （6分解：先計(jì)算有效大小主應(yīng)力 分計(jì)算極限平衡條件的應(yīng)力指標(biāo)（2分 )1 或))))3 或()f來(lái)判斷判斷與結(jié)論（2分）該點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，尚未達(dá)到破壞。7米，墻背垂直光滑，墻后填土下部為粘性土，高5m，m=20kN/m3，c=10kPa，=20°，上部為礦渣，高2m，=18動(dòng)土壓力之大小。（7分）解：計(jì)算土壓力系數(shù)（2分

tg(4510.33， a

tg(452)2計(jì)算土壓力分布（3分eAKa1q