土力学试题 答案
1、无粘性土的性质主要取决于颗粒 粒径 的 和 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 排水实验 验，最小的是 不排水不固结 试验。 3、评价粗颗粒土粒径级配的指标有 不均匀系数 和 曲率系数 。 4、f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 =f时，土体处 于 极限平衡 状态；>f时，土体处于 破坏 状态；<f时，土体处 于 平衡 状态。 5、桩按受力分为 端 和 摩擦 。 6、用朗肯土压力理论计算土压力时，挡土墙墙背因 垂直 、 光滑 ，墙后填 土表面因 水平 。 7、桩的接头方式有 、 和 。 8、建筑物地基变形的特征有 沉降量 、 沉降差 、 距不倾斜 和倾 斜四种类型。一、一、 选择题选择题(每小题每小题 2 分分,共共 10 分分)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（ ）B(A)2mm (B)3mm (C) 4mm (D) 5mm2、 地基规范划分砂土的密实度指标是（ C ）(A) 孔隙比 (B) 相对密度 (C) 标准贯入锤击数 (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 ）（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（ C ） 。（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 )（A）强夯法 （B）分层压实法 （C）振动碾压法 （D）重锤夯实法 二、二、简答题简答题(每小题每小题 5 分分,共共 20 分分) 1、直剪试验存在哪些缺点？ 2、影响边坡稳定的因素有哪些？ 1、答：（1）土坡的边坡坡度。以坡角表示，坡角 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 ，c， 越大，则土坡越安全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？三、三、 计算题计算题(共共 50 分分) 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） 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 =20k N/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 z/bl/b 0.6 0.8 1.0 1.21 0.2229 0.1999 0.1752 0.1516侧限压缩试验 ep 关系p 0 50kPa 100kPa 200kPae 0.89 0.86 0.84 0.81N=1536kN杂填土=16k N/m3 1.0m01.2m1 1.2m2 100 0。1876 75。04 52 3、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/m21=19k N/m32m 1=30ºc1=0sat=19k N/m32=20º2m c2=10 kN/m2一、填空题一、填空题(每空每空 1 分分,共共 20 分分) 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、选择题二、选择题 BCACA 三、简答题三、简答题 2、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。 3、答：（1）土坡的边坡坡度。以坡角表示，坡角 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 ，c， 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公式计算等。 四、计算题四、计算题(共共 50 分分) 1、解：由已知条件可得原土样的三相数值为： m=180g ms=135g mw=180135=45g Vs=135/2.7=50cm3 Vw=45 cm3 Vv=45/0.9=50cm3 V=5050=100 cm3土样压密后的三相数值为：V=135/1.5=90cm3 Vv=9050=40 cm3 Vw=40 cm3 mw=40g m=13540=175g=175/90×10=19.4 kN/m3w=40/135×40%=30%e=40/50=0.8Sr=40/40×100%=100%2、解：基底接触压力： p=(15364×4×20×1.0)/(4×4)=116 kN/m2 基底附加压力： p=11616×1.0=100 kN/m2 计算土层自重应力： 1 点 cz1=16×1.020×1.2=40kPa2 点 cz2=4020×1.2=64kPa 计算土层附加应力： 1 点 1.2/2=0.6 查得 =0.2229z1=4×0.2229×100=89.2 kPa 2 点 2.4/2=1.2 查得 =0.1752z2=4×0.1752×100=70.1 kPaz=(89.270.1)/2=79.7 kPa计算第二层土的沉降量： 由 cz=52 kPa 可得 e1=0.859 由 czz =5279.7=131.7 kPa 可得 e2=0.830s=(0.8590.830)×120/(10.859)=1.87cm3、解：第一层填土表面处主动土压力强度：pa0=(qz)tg2(45º1/2)= (200)tg2(45º30º/2)= 6.6kN/m2第一层填土底面处主动土压力强度：pa1=(q1 h1)tg2(45º1/2)=(2019×2)×tg2(45º30º/2)= 19.14kN/m2第二层填土顶面处主动土压力强度：pa2=(q1 h1)tg2(45º2/2)2c2 tg(45º2/2)= (2019×2)×tg2(45º20º/2)2×10×tg(45º20º/2)=14.42kN/m2 第二层填土底面处主动土压力强度：pa2=q1 h1(sat10)· h2tg2(45º2/2)2c2 tg(45º2/2)=2019×2(2010)×2×tg2(45º20º/2)2×10×tg(45º20º/2)= kN/m2 主动土压力：Ea=1/2×2×(6.619.14)1/2×2×(14.4224.22)=64.38 kN/m6.619.1414.42pa 24.22 P W 204、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=qpApupqsilsi=1800×0.324×0.3×(1×124.9×101.6×251×35)=325.2kN 所以取小值，Rk=300kN（2）单桩平均轴向力验算： 每桩受力：Q=(NG)/n=(21302.3×2.6×1.5×20)/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=MQ·H=26040×1.5=320kN·m Qmax=(NG) /nMy·xmax/xi2=288.68320×1/(4×122×0.52)=359.79kN<1.2 Rk=360kN(满足)
