土力学试题B卷 -.doc

青 岛 工 学 院 命 题 专 用 纸

2013-2014学年第_一_学期 课程名称：土力学 试卷类型： B卷
专业年级：_________________ 学号_______________ 姓名_____________
一、选择题（每题1分，共10分）。
1．在土的三相比例指标中，直接通过室内试验测定的是 （ ）
(A) ds，w, e； (B) ds，w,  ρ；
(C) ds，e, ρ； (D) ρ，w, e。
2．不同状态下同一种土的重度由大到小排列顺序是 （ ）
(A)>>> (B) <<<
(C)  <<< (D) >>>
3．土的颗粒级配曲线平缓，表示 （ ）
(A)土粒大小分布范围小，级配不良
(B)土粒大小分布范围大，级配不良
(C)土粒大小分布范围小，级配良好
(D)土粒大小分布范围大，级配良好
4．粘性土(c¹0，j¹0)地基上，有两个宽度不同而埋置深度相同的条形基础，则 （ ）
(A) 宽度大的临塑荷载大
(B) 宽度小的临塑荷载大
(C) 两个基础的临塑荷载一样大
(D) 无法判断
5．一个饱和的粘性土试样，在三轴仪内进行不固结不排水试验。试问土样的破坏面 （ ）
(A) 与水平面呈45° (B) 与水平面呈60°
(C) 与水平面呈75° (D) 与水平面呈90°
6．主动土压力、静止土压力、被动土压力的大小关系为 （ ）
(A) 　 (C) ==　
(B) 　 (D) 不确定　
7．地基临塑荷载是地基（ ）
(A) 无塑性区出现时对应的外荷载　
(B) 刚要出现塑性区时对应的外荷载　
(C) 极限荷载的一半
(D) 塑性区开展最大深度为b/3时对应的外荷载　
8．土中某点处于极限平衡状态，此时该点应力状态的摩尔圆与土的抗剪强度包线的关系是（    ）。 
(A) 相切     (B) 相割    (C) 相离 (D) 不确定
9. 朗金土压力理论的被动土压力系数为 （    ）。 
(A) j+   (B) j  
(C) (D)
10. 饱和粘土地层在单面排水情况下的固结时间为双面排水时的 （ ）
(A) 1倍 (B) 2倍 (C) 4倍 (D) 8倍

二、判断题（每题1分，共10分）。
1. 附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无关。（ ）
2. 基底附加压力是基底压力的一部分。（ ）
3. 完全饱和土体，含水量w=100%。（ ）
4.根据达西定律，渗透系数越高的土，需要越大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。（ ）
4. 地下水位上升将使土中自重应力增加。（ ）
5．当土体中某一点的时，土体不会发生破坏。（ ） 
6．饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出，因此当固结完成时，孔隙水应力全部消散为零，孔隙中的水也全部排干了。（ ）                                    
7．结合水是液态水的一种，故能传递静水压力。（ ）
8. 通常情况下地下室的外墙承受的是主动土压力。（ ）
9. 不固结不排水剪切试验得出的内摩擦角值为零（饱和粘土）。（ ）
10．有地下水影响时，土坡的稳定安全系数不会发生改变 。（ ） 

三、简答题（每题4分，共20分）
1、简述流网的特征。
2、简述固结的过程。
3、朗金主动土压力的适用条件是什么？
4、简述有效应力原理，写出其表达式，并简述表达式中各参数意义。 
5、简述主动土压力、被动土压力、静止土压力的概念。
四、计算题（共60分）
1、某饱和土体积为97，土的重力为1.98N，土烘干后重力为1.64N，求含水量、孔隙比及干重度。（10分）
2、某基坑在细砂层中开挖，井施工抽水，待水位稳定后，实测水位情况如图所示。根据场地勘察报告提供：细砂层饱和重度，试求渗透水流的平均速度和渗流力，并判断是否会发生流砂现象。（10分）

第2题图
3、某饱和粘土层的厚度为10m，在外荷载作用下产生的附加应力沿土层深度分布简化为梯形分布，上为排水面，，下为透水层， ，如下图所示。已知初始孔隙比，压缩系数，渗透系数。求：（1）加荷一年时的沉降量；（2）沉降量达15cm时所需的时间。（14分）

固结度与实践因数关系如下表所示。 第3题图
Ut
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.54
0.6
0.74
0.8
0.9
Tv
0
0.008
0.031
0.071
0.12
0.185
0.287
0.422
0.567
0.848
4、已知某土体单元的大主应力＝480kPa，小主应力＝220kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标c=20kPa，＝18°，问该单元土体处于什么状态？此题中最大剪应力平面上，是否也达到破坏？（12分）
5、已知某挡土墙高5.0m，符合朗金土压力理论。填土的物理力学性质指标为：，，。试计算该挡土墙的主动土压力及其作用点位置，并绘出土压力强度分布图。（14分）

第5题图

任课老师

命题教师签字

教研室主任签字

年 月 日
《土力学》试卷 参考答案 （B卷）
一、 选择题（每题1分，共10分）。
1-5 BADCA 6-10 BBABC
二、判断题（每题1分，共10分）。
1-5 ×√××√ 6-10××√√√
三、简答题（每题3分，共15分）。
1、简述流网的特征。
答：对于各向同性的渗透介质，流网具有下列特征：
（1）流线与等势线彼此正交；
（2）每个网格的长宽比为常数，当该常数为1时，网格为曲边正方形；
（3）相邻等势线间的水头损失相等；
（4）各流槽的渗流量相等。
2、简述固结的过程。
答：要点：固结过程为空隙水压力不断消散，有效应力不断增加的过程。
3、朗金主动土压力的适用条件是什么？
答：墙背竖直光滑，填土面水平。
4、简述有效应力原理，写出其表达式，并简述表达式中各参数意义。
答：在任一时刻，有效应力σ′和孔隙水压力u之和始终等于饱和土的总应力，表达式为 σ＝σ′＋u 。
即渗透固结过程中，孔隙水压力逐渐减小，有效应力逐渐增加，强度随之提高。  各量的物理意义分别为：
σ：饱和土体总应力 ；σ′：有效应力 ；u：孔隙水压力
5、简述主动土压力、被动土压力、静止土压力的概念。
答：主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用于墙背上的土压力称为主动土压力，一般用表示。
被动土压力: 当挡土墙在外力作用下，向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用于墙背上的土压力称为被动土压力，一般用表示。
静止土压力：当挡土墙静止不动，墙后土体处于极限平衡状态时，作用于墙背上的土压力称为静止土压力，一般用表示。
四、计算题（共60分）。
1、（10分）解：由题意可知：土烘干后的重力也就是土粒重力为1.64N，由此可求得：
水的重力为1.98N-1.64N=0.34N
水的体积为
土粒体积为
则：

2、（10分）解：

细砂层的有效重度
因为
所以不会发生流砂现象。
3、（15分）解：（1）求t=1y时的沉降量
平均附加应力
粘土层最终沉降量：

竖向固结系数：

时间因素：
查表得，相应的固结度，那么，
t=1y时的沉降量：
（2）沉降量达150cm时所需的时间
固结度由定义得：
查表得：0.74时，时间因数0.422，则所需时间为：

4、（10分）解：已知＝480kPa， ＝220kPa ，c=20kPa, φ＝18°分别求出剪破面上的法向应力和剪应力为：

求相应面上的抗剪强度为

由于> ，说明该单元体早已破坏。
(2) 最大剪应力平面与大主应力平面成45°角，
正应力，
剪应力
由于< ，说明土单元中剪应力最大的点点尚未达到破坏状态。
5、（15分）解：因墙背竖直光滑，填土面水平，符合朗金条件，可计算得第一层填土的土压力强度为：

故地面处：

墙底处：

因为土为粘性土，故需要计算临界深度，

可绘制土压力强度分布图如下图所示：

其总主动土压力为：

主动土压力的作用点位置距离墙底的距离为：

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