土力學模擬試題一、判斷題（對打“V”，錯打“x”，各1分，共6分）TOC\o"1-5"\h\z1、 土的三項基本物理指標是指密度、比重、含水量；（ ）2、 由土體自重引起的有效正應力即為土的自重應力；（ ）3、 地下水位的升降不會引起地基中土的自重應力的變化；（ ）4、 地基沉降和原因主要包括建筑物的荷重產(chǎn)生的附加應力引起、欠固結(jié)土的自重5、 引起、地下水位下降引起和施工中水的滲流引起；（ ）5、 增加地基埋深可提高粘性土的地基極限荷載（ ）6、 地基附加應力是引起地基變形與破壞的主要因素.（ ）二、 填空題（共24空，每空1分，共24分。請在下列橫線中填入最貼切的相關術(shù)語）1?顆粒級配曲線 ，不均勻系數(shù) ，顆粒級配越 。為獲得較大密實度，應選擇級配 的良好的土粒作為填方。2?滲透力（即動水壓力） 對 的壓力，滲透力的表達式是 ，產(chǎn)生流砂大條件是 。3?飽和粘土的沉降由 、 、 沉降組成。4?地基為厚粘土層，施工速度快，應選擇 抗剪強度指標。5?塑性指標Ip= ，它表明粘性土處于可塑狀態(tài)時 的變化范圍，它綜合反映了 、 等因素。因此《規(guī)范》規(guī)定： 為粉質(zhì)粘土， 為粘土。6?超固結(jié)比OCR指的 和 之比；根據(jù)OCR的大小可把粘性土分為 、 、 三類；OCR<1大粘性土屬 土。三、 選擇題（共10題，每題2分，計20分。請在下列選項號中選擇正確的結(jié)果，每題只有一個正確結(jié)果）1、 砂土的結(jié)構(gòu)通常是： 絮狀結(jié)構(gòu)；B.單粒結(jié)構(gòu)；C.蜂窩結(jié)構(gòu)；D管狀結(jié)構(gòu).2、 下列土性指標中哪一項對粘性土有意義： A.粒徑級配； B.相對密度；C.塑性指數(shù)；D.粒徑比.3、 在下列指標組中全部直接由試驗測定的為： A.天然重度、含水量、干重度； B.土粒密度、天然重度、含水量；C.土粒密度、天然重度、孔隙比.4、 在均勻地基中開挖基坑，地基土重度=18.0kN/m3,基坑開挖深度2m,則基坑底面以下2m處的自重應力為： A.36kPa;B.54kPa; C.72kPa;D.48kPa.5、 采用分層總和法計算地基最終沉降計算時，采用的地基土壓縮模量：_ —A.與地基應力水平無關； B.隨地基應力水平增大；隨地基應力水平減?。?D.有時隨地基應力增大，有時隨之減小.6、 土樣內(nèi)摩擦角為申=20°，粘聚力為C=15kPa，土中大主應力和小主應力分別為l=300kPa, =126kPa，則該土樣達到的狀態(tài)為： A.穩(wěn)定平衡狀態(tài)； 極限平衡狀態(tài)； C.破壞狀態(tài)； D.飽和狀態(tài).7、 當上部結(jié)構(gòu)荷載的合力不變時，荷載偏心距越大，則基底壓力平均值： A.越大； B?越?。?C.不變； D.無關.8、 目前地基附加應力計算中對地基土采用的基本假設之一是： A.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.9、 理論上彈性模量E、變形模量E0與壓縮模量Es1-2的關系為： A.E=E0=Es1-2； B.E<E0<ES1-2<span〉；C.E>E0>Es1-2；E>Es1-2>E0.10、 庫倫公式只適用無粘性土，在工程實際中，對干粘性土，常把粘聚力視為零而將 增大.A:土的內(nèi)摩擦角甲 B：填土面的坡度角卩C:墻背傾斜角a D:填土高度四、計算題（共4題，計50分。請用合理的計算步驟表述）1、一干砂試樣的密度為1.66g/cm3，土粒相對密度為2.70，將此干砂試樣置于雨中，若砂樣體積不變，飽和度增加到0.60，試計算此濕砂的密度和含水量。（10分）2、擋土墻高5m,墻背直立、光滑，墻后土體表面水平，共分二層，各層土的物理力學指標如圖所示，求主動土壓力并繪出土壓力分布圖。（10分）3、擋土墻高5m,實測墻背后土壓力合值為100KN/m，土的物理力學指標如圖所示,試用朗肯土壓力公式驗證該擋土墻后土體是否已達到極限平衡狀態(tài)，為什么？（15分）10m，從該層中部取樣進行室內(nèi)壓縮試驗（試樣高度20mm），試驗成果如表5—1所示，并測得當固結(jié)度U=50%時相應的固結(jié)時間為3小時。試問：⑴在大面積堆載p0=120kPa作用下，粘土層的最終沉降量是多少？（已知粘土層的平均自重應力為ec=90kPa）⑵粘土層在單面排水條件下固結(jié)度達到50%時所需的時間是多少？p(kPa)0p(kPa)050100200e0.8270.7790.7500.7223000.708粘土層壓縮試驗資料土力學試卷及標準答案一、 名詞解釋（每題3分共18分）.塑限：粘性土從可塑狀態(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)的下限含水率。.不均勻系數(shù)：定義為Cu=d/d,d,d分別為粒徑分布曲線上小于某粒徑土的土顆粒60101060含量分別為10%和60%。.有效應力原理：由外荷在研究平面上引起的法向總應力為-那么它必由該面上的孔隙力u和顆粒間的接觸面共同分擔，即該面上的總法向力等于孔隙力和顆粒間所承擔的力之和，即O=OZ+uo被動土壓力：當擋土墻向沿著填土方向轉(zhuǎn)動或移動時，隨著位移的增加墻后受到擠壓而引起土壓力增加，當墻后填土達到極限平衡狀態(tài)時增加到最大值，作用在墻上的土壓力稱為被動土壓力。.代替法：代替法就是在土坡穩(wěn)定分析重用浸潤線以下，坡外水位以上所包圍的同體積的水重對滑動圓心的力矩來代替滲流力對圓心的滑動力矩。.容許承載力：地基所能承受的最大的基底壓力稱為極限承載力，記為f.將f除以安全u系數(shù)f后得到的值稱為地基容許承載力值f即f=ffs a,au/s二、 問答題（共35分）何謂正常固結(jié)粘土和超固結(jié)粘土，兩者的壓縮特性和強度特性有何區(qū)別？（12分）答：把土在歷史上曾經(jīng)受到的最大有效應力稱為前期固結(jié)應力，以p表示；而把前期固結(jié)c應力與現(xiàn)有應力p,之比稱為超固結(jié)比OCR,對天然土，OCR>1時，該土是超固結(jié)； （3o分）

當OCR=1時，則為正常固結(jié)土。（3分）（3分）強度特性區(qū)別：超固結(jié)土較正常固結(jié)土強度高。（3分）（3分）強度特性區(qū)別：超固結(jié)土較正常固結(jié)土強度高。（3分）簡述影響土壓實性的因素？（8分）答：土壓實性的影響因素主要有含水率、擊實功能、土的種類和級配以及粗粒含量等。（1分）對粘性土，含水率的影響主要表現(xiàn)為當含水率較低時，相同擊實功能下所獲得的干密度較低，隨著含水率的增大，所得到的干密度會逐漸提高；當達到某含水率時，對應擊實功能下會得到最大干密度，對應含水率稱為最優(yōu)含水率；隨著含水率的提高，最大干密度反而會減小。（2分）擊實功能的影響表現(xiàn)為：擊實功能越大，所得到的土體干密度也大；最優(yōu)含水率隨擊實功能的增大而減小。（2分）土類和級配的影響表現(xiàn)在：粘性土通常較無粘性土壓縮性大；粘粒含量大，壓縮性大；級配良好，易于壓密，干密度大；（2分）粗粒含量對壓實性有影響，大于5mm粒徑的粗粒含量大于25%—30%時，需對輕型擊實試驗的結(jié)果進行修正。（1分）3.試比較朗肯土壓力理論與庫倫土壓力理論的異同點與優(yōu)缺點。（8分）答：相同點：都要求擋土墻的移動是以使墻后填土的剪力達到抗剪強度（極限狀態(tài)下）土壓力?都利用莫爾一庫侖強度理論；（1分）不同點：朗墾理論是根據(jù)土體中各點處于平衡狀態(tài)的應力條件直接求墻背上各點的土壓力.要求墻背光滑，填土表面水平，計算結(jié)果偏大.而庫侖理論是根據(jù)墻背與滑動面間的楔塊型處于極限平衡狀態(tài)的靜力平衡條件求總土壓力?墻背可以傾斜，粗糙填土表面可傾斜，計算結(jié)果主動壓力滿足要求，而被動壓力誤差較大.朗肯理論是考慮墻后填土每點破壞，達極限狀態(tài)；庫侖理論則考慮滑動土體的剛體的極限平衡；（3分）朗肯土壓力理論優(yōu)點：公式簡單，易用；缺點：對墻壁傾斜、墻后填土面傾斜情況不適用；（2分）庫倫土壓力理論優(yōu)點：對墻壁傾斜、墻后填土面傾斜情況適用；缺點：不便考慮粘性土的情況；（2分）4.地基破壞形式有哪幾種？各自會發(fā)生在何種土類地基？（7分）答：有整體剪切破壞，局部剪切破壞和沖剪破壞。（3分）地基破壞形式主要與地基土的性質(zhì)尤其是壓實性有關，一般而言，對于堅實或密實的土具有較低的壓縮性，通常呈現(xiàn)整體剪切破壞.對于軟弱黏土或松沙地基具有中高壓縮性，常常呈現(xiàn)局部剪切破壞或沖剪破壞。（4分）三、計算題（共47分）1.某砂土地基中夾有一層正常固結(jié)的粘土層，如圖。粘土孔隙比 e°=1.0，壓縮指數(shù)C=0.36。問：（1）今在地面大面積堆載q=100KN/M2，粘土層會產(chǎn)生多大的壓縮？（計算C不需分層）；若粘土的固結(jié)系數(shù)Cv=3*10-3CM2/s，則達到80%固結(jié)度時粘土層壓縮量多少？需多少天？（U=80%時Tv=0.64）⑵壓縮完成后，若地下水位下降2m，粘土層是否會產(chǎn)生新的壓縮量？若會，壓縮量為多少？（水位下降后的砂土容重Y=20kN/m3）.（15分）'kz■地面1m地下水位砂土丫=20kN/m32m%、Y=21kN/m3sat2m粘土層Y=20kN/m3sat解:1(1)o=20*1+(21-9.8)X2=42.4sio=42.4+(21-9.8)X2=62.8s2粘土層平均自重應力：(ooJ/2=52.6 (2分)si+s2s=Hlg[(p』/P0]/(i+e0)=200X0.36Xlg[(52.6+100)/52.6]/(1+1.0)=16.7cm(3分)U=80%時，s=uXs=0.8X16.7=13.4cmt(2分)T=0.64v所以，t=TH2/C=0.64X(200/2)2/0.003=2.13X106Sv V(3分)⑵地下水位下降到2米以后，會產(chǎn)生新的壓縮量:(2分)oz=52.6+100=152.6=p'kPas1 0oz=152?6+9?8X2=172.2kpa

s2 丄e-c0clg[(p0+p)/Po]=0.833所以+Ap)/(Ap+p0)]/(1+e0Z)2.設地基內(nèi)某點的大主應力為550kPa，小主應力為300kPa，孔隙水應力為100kPa。土的有效凝聚力為c'=20kPa,有效內(nèi)摩擦角0=24°判斷該點是否達到破壞狀態(tài)。（7分）解：叮=e「u=50-100=450kpaTOC\o"1-5"\h\zo/=o-u=300-100=200kpa （2分）3 3令o'=o/=450kpaif 1 丄o'=tg2（45-0Z/2）-2cXtg（45_0‘2）3f=450Xtg2（45-24/2）-2X20Xtg（45-24/2）=450X0.422—40X0.649=163.9kPaVo' （4分）3所以該點達到破壞狀態(tài). （1分）3?某正常固結(jié)飽和粘性土，經(jīng)三軸固結(jié)不排水剪切試驗測得甲cu=20°,Ccu=0及0=30°,c'=0；試問在小主應力f=100kpa時，試樣達到破壞的大主應力o^應當是多少？此時的孔隙水應力片是多少？該土在200kPa固結(jié)應力下的不排水強度為多少？（13分）解：（3分）o=otg2（45+0/2）-2ctg（45+0/2）=100tg2（3分）1f3foz-oz=o-o=104kPa1f3f 1f3fsin0，=（oz-oz）/（oz+oz）1f3f 1f 3f故：o，+o，=（o，-oo，）/sin0，=208kPa1f 3f 1f 3fo1f=156kpao3f=52kpa（6（6分）Uf=o1f-o1fZ=204-156=48kPao=o=200kpa o=otg255=408kPa3fc 1f3f°所以:C=（9^^-°3p/2=204kPa（4分）（2分）（2分）（2分）（4分