土力学专科试卷一 联系客服

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土力学专科一

一 、 填空题

(1) 土的粒径级配曲线的特征可用不均匀系数和曲率系数来表示,当不均匀系数 、曲率系数 ,土的级配良好。 (2) 塑性指数IP= ,表示 液性指数IL= ,表示 。 (3) 自重应力是从 算起,附加应力是从 算起。

附加应力沿深度和宽度方向具有 。

(4) 流土是指 ,一般发生在 。管涌指 ,一般发生在 。

(5) 土体发生剪切破坏的平面与大主应力面的夹角为 , (6) 朗肯土压力理论是根据 来建立土压力公式的,

库仑理论是根据 来建立土压力公式的。

二 、名词解释 (1) 粘性土的可塑性 (2) 达西定律 (3) 有效应力原理 (4) 砂土的液化 三 、简答题

(1)粘性土的压实性主要与哪些因素有关?在工程中,对粘性土进行压实时,为何要严格控制含水量(率)?

(2) 土层固结过程孔隙水应力和有效应力是如何转化的?

(3) 地基发生剪切破坏的类型有哪些?其中整体剪切破坏的过程和特征怎样?

四 、 计算题

(1) 已知土粒的比重为2.7,土的密度为1.75g/cm3,含水率为40%。求土的干密度、孔隙比、孔隙率和饱和度。

(2)某地基的剖面图如图,其中粘土层的平均压缩系数av=2.4×10-4Kpa-1,初始孔隙比e1=0.97。粘土层厚2m,重度为18.5KN/m3,距地面5m。其上为砂土层,重度为20KN/m3。有一矩形基础,长8m,宽4m,埋深1m,基底压力为200Kpa,均匀分布,试求基础中点位置上粘性土层的最终沉降量。(附加应力系数Ks可由下表查得,假设粘土层中的附加应力沿深度为线性分布)

、 m=l/b 1.0 1.6 2.0 n=z/b

1.0 0.1752 0.1955 0.1999 1.5 0.1216 0.1502 0.1563

2.0 0.0840 0.1103 0.1202 3.0 0.0447 0.0640 0.0732

(3) 某挡土墙墙背垂直、光滑,墙高10m,墙后填土面为水平,填土面上作用有均布荷载q=25 kPa,填土的重度为18.5KN/m3,其强度指标为c=15kPa,φ=350。试用朗肯理论计算挡土墙的主动土压力的大小及作用点,并绘出压力分布图

参考答案:

(1)

解:干密度 ?d?孔隙比:

?1.75??1.25g/cm3 1??1?0.4e?Gs??(1??)??1?Gs???d?1?2.7*1*(1?0.4)?1?1.16

1.75e1.16n???0.537

孔隙率:

1?e1?1.16饱和度:

Vw?Gs0.4*2.7Sr????93.1%

VVe1.16(2)

解:基底净压力pn=p-rd=200-20×1=180kN/m2 粘性土上层至基底深 z1=4m

将矩形基底划分四个小矩形,b=2m, l=4m

m=l/b=2, n=z/b=2 查表:ks=0.1202

粘性土上层竖向应力:σz=4kspn=4×180×0.1202=86.5 kN/m2 粘性土下层至基底深 z2=6m

m=l/b=2, n=z/b=3 查表:ks=0.0732

粘性土下层竖向应力:σz=4kspn=4×180×0.0732=52.7 kN/m2 荷载产生的应力增量 p=(86.5+52.7)/2=69.6 kN/m2

基础中点位置上粘性土层的最终沉降量:

av2.4?10?4s??pH??69.6?200?1.7cm 1?e11?0.97(3) 解:

朗肯主动土压力系数:

350)?0.27 Ka?tan(45?)?tan(45?2220?20拉力区深度: Z0?2cq2?1525????1.77m ?Ka?18.5?0.2718.5因为Z0>0,故存在拉力区 挡土墙底部主动土压力强度:

?ah?(?H?q)ka?2cka?(18.5?10?25)?0.27?2?15?0.27?41kpa

主动土压力:

11Ea?(H?Z0)?ah??41?(10?1.77)?168.7KN/m

22作用点:l=(H-Z0)/3=(10-1.77)/3=2.74m