2022年土力学试卷及答案总结.docx
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1、土力学试卷及参考答案一、填空题(每空 1 分,共 10 分)1. 在工程中常用_标准贯入试验试验来判别自然砂层的密实度;2. 在土层中,通过土粒传递的粒间应力称为 有效应力 ;3. 土在侧限条件下的压缩性可以用_孔隙比 _和应力关系曲线(或e-p曲线) 的关系曲线来表示;4. 地基的总沉降为 _瞬时 沉降、固结沉降和次固结沉降三者之和;5. 地基沉降运算深度下限,一般可取地基附加应力等于自重应力的0.2c;4 / 306. 土中的液态水可分为自由水和_结合水两大类;7. 砂土和粘性土的工程分类分别按 颗粒的粒径大小 和 塑性指数 进行;二 、 选择 题 ( 每小 题1分 ,共10分 )1 建
2、筑 物 基 础 作 用 于 地 基 表 面 的 压 力 , 称 为 ( A)A、基底压力 B、基底附加压力 C、基底净压力 D、附加压力2 在 土 的 三 相 比 例 指 标 中 , 直 接 通 过 试 验 测 定 的 是 ( B)A、 Gs , w , e B、 Gs , w , C、 Gs , , e D、 , w , e3 地 下 水 位 长 时 间 下 降 , 会 使 ( A) A 、 地 基 中 原 水 位 以 下 的 自 重 应 力 增 加 B 、 地 基 中 原 水 位 以 上 的 自 重 应 力 增 加C、地基土的抗剪强度减小 D、土中孔隙水压力增大4 室 内 压 缩 试 验
3、的 排 水 条 件 为 (B )A、单面排水 B 、双面排水 C、不排水D、先固结,后不排水5 设 条 形 基 础 的 宽 度 B , 沉 降 量 S , 如 基 底 单 位 面 积 平 均 附 加 压 力 相 同 , 就 (A )A、B 大 S 大B 、B 大 S 小C、B 对 S 无影响D、无法确定6土中一点发生剪切破坏时,破裂面与小主应力作用方向的夹角为(B )A、 452B、452C、 45D、 457. 在外荷载作用下地基中局部剪切破坏时,基础底面单位面积上所承担的荷载为(C)A 、临塑荷载B、临界荷载C、极限荷载D、以上均不是8. 在地面上修建一座梯形土坝,就坝基的压力分布外形为何
4、种形式(B ) A 、矩形B、梯形C、马鞍形D、抛物线形 9基底附加应力及埋深相同,但基底面积不同的两个基础,它们的沉降量有何不同( C )A 、面积大的沉降量大B、面积小的沉降量大C、两基础沉降量相同D、面积大的沉降量小10以下三个土样,液性指数均为0.25,其 w 、 wp 如下,不属于粘性土的是(D )A 、 w =35%, wp =30%B 、 w =30% , wp =26%C 、 w =25%, wp =22% D 、 w =35%, wp =33%三、名词说明 (每道题 3 分,共 15 分)1. 压缩系数 a:指在单位压力增量作用下土孔隙比的减小值;即ae ;p2. 超固结土:
5、 指该土层历史上曾经受过大于现有掩盖土重的前期固结压力的土;3. 相对密实度 :是用于判定级配不同砂土的密实程度的指标,用自然孔隙比e 与一种砂土在最松散和最密实状态下的孔隙比的相对大小来描述,即四、简述题(每道题 10 分,共 30 分)Demax emaxe emin1. 为什么把土中应力分为自重应力、附加应力、有效应力和孔隙水压力?并由此简述土固结的过程;答:地基中某一深度处的土体在上覆土体自重应力的作用下完成固结压缩后处于一种稳固状态,当地表修建建筑物后,结构物的重量通过基础传递到地基土体后产生一个额外的应力,称之为地基土体的附加应力;该附加应力由土体颗粒和土体间隙中的水来共同承担,其
6、中土颗粒承担的部分称为有效附加应力,间隙水承担的就称为孔隙水压 力;正是由于有效附加应力的作用才导致土体的压缩变形,结果使土体孔隙体积减小, 孔隙中余外的水被挤压排除,孔隙水压力逐步消散降低;因此土体固结的过程就是土体有效应力不断增大而孔隙水压力不断消散的过程,只有区分出土体的自重应力、附加应力、有效应力和孔隙水压力,才能真正把握住土体固结的本质;2. 简述分层总和法运算地基沉降的步骤;答:分层总和法运算地基沉降的步骤为:( 1)、按比例绘制地基土层分布剖面图和基础剖面图;( 2)、运算地基土的自重应力,并将运算结果按比例绘制于基础中心线的左侧;( 3)、运算基础底面的接触压力;( 4)、对地
7、基土体进行分层,每层厚度不大于0.4b ,同时地下水面和不同土体的界面必需是分层面;( 5)、运算基础底面的附加应力,并将运算结果按比例绘制于基础中心线的右侧;( 6)、确定地基土受压层深度;一般土体中以附加应力等于自重应力的0.2倍处的深度为运算深度,对于软土就为0.1 倍处深度为运算深度;( 7)、运算各土层的压缩量;( 8)、运算地基的最终压缩量:把地基受压层范畴内各土层压缩量相加即可;3. 何谓液、塑限含水率?分别说明它们的测定方法及意义;答:液限含水率是指粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率;测定方法为:(1) 搓条法:取 8-10g 试样,放在毛玻璃板上用手掌滚撮,当土条撮成直径为
8、3mm时刚好产生裂缝并开头段裂,就此时土条的含水率即为塑性含水率;(2)液、塑性联合测定 仪:制备 3 份不同稠度的试样,试样的含水率分8 别接近液限、塑限和两者的中间状态,用 76g 质量的圆锥式液限仪分别测定三个试样的圆锥下沉深度和相应的含水率,然后以含水率为横坐标,圆锥下沉深度为纵坐标,将二者之间的关系绘制于双对数坐标纸 上,并将三点连成一条直线,就圆锥下沉量为2mm所对应的含水率即为塑限含水率;液限含水率是指粘性土呈液态与塑态之间的分界含水率;测试方法为:(1)锥式液限仪法:如前所述,得到含水率和圆锥下沉深度的关系曲线后,查得圆锥下沉深度为10mm时所对应的含水率即为液限含水率;(2)
9、碟式液限仪法:将制备好的试样铺于铜碟前半部分,用调土刀刮成水平,试样厚度为 10mm;用特制的开槽器将试样划成 V 型槽,以每秒两转的速度转动摇柄,使铜碟反复起落,撞击底部;当击数为 25 次时, V 型槽两边的试样合拢长度刚好为 13mm时,试样的含水率就是液限含水率;测定液、塑性含水率的意义:( 1)粘性土的液、塑性含水率之间的范畴越大,说明该土能吸附结合水越多,土中粘粒含量高或矿物成分吸水才能强;( 2)液、塑性含水率之间的差值即塑性指数,是粘性土与粉土定名的标准;五、运算题(共 35 分)1. 已知某砂土试样的室内土工试验结果为:土的密度1.82 g / cm3 ,土粒比重Gs2.65
10、, 土 的 含 水 率 w24.3%; 求 其 余 六 个 物 理 性 质 指 标 :e ,n ,Sr ,d , sat ,;( 8 分)3解:假设 V=1cm,就由m1.82 ,得到 m=1.82g 1 分v由mwmssGmms msmsmsms0.243 ,得到 mwvw2.65v1.46 g, 0.36g0.36cm30.55 2 分由vswvsvvsvv1,得到svv0.453 分所以依据定义就有:evvvs0.450.550.82 4 分nvv vms0.4511.46,vw0.45, Srvvmsmw0.360.451.91,100%/80% 6 分0.91 8 分dsatvvsa
11、tw2. 某矩形基础,长2 m ,宽 1 m ,相关参数如下列图;运算此矩形基础底面中心点及长边中点下,深度z 1.0 m 处的附加应力值;(基底水平面处的附加应力系数c 请查表)(9分)l/bN =1440 kNz/b1.02.03.04.05.01.00.17520.19990.20340.20420.204432.00.08400.12020.13140.13500.13633.00.04470.07320.08700.09310.09594.00.02700.04740.06030.06740.07121 m16kN / mN解:基底压力:pd1440201740kpa 1 分基底附加
12、应力:blp 0pd12740161724 kpa 3分基底中心点 1m深处附加应力:c4p04f 10.5, 1 0.572440.1202724348.1kpa 6 分基底长边中心点下1m深处的附加应力:c2p02f 1 , 11 172420.1752724253.7kpa 9分3. 某干砂试样进行直剪试验,当=300 kPa 时,测得f =200 kPa ;求:砂的内摩擦角 ;破坏时的大、小主应力;大主应力与剪切面所形成的角度;( 6 分) 解:f由题目条件可知:tan13213 cos 2 2解之,得到:f13 sin 2 245233.6961.85.1分.1分1673.5kpa2
13、分3191.6kpa2分q=100 kPa4. 某挡土墙的墙壁光滑(=0),直立;墙高 7.0 m ,墙后有两层填土,7.0 m5 / 30A3.5 mB3.5 m1 =32 1=16.5 kN / m32 =30 =19.25 kN / m32C性质如下列图,地下水位在填土表面下3.5 m 处,与其次层填土面平齐;填土表面作用有 q =100 kPa 的连续均布荷载;试求作用在墙上的总主动土压力、水压力及其作用点位置;( 12 分)解:18 / 30eAa1qK a100tg 245322100tg 2 2930.7 KPa2 分eBa上e AahK a130.716.53.5tg 2 29
14、48.4 KPa4 分/eBa下q1h1 K a 210016.53.5tg 2 3052.58KPa6 分ecaq1 h12 h2tg 2 3010016.53.59.253.51 310025.753.51 3190.1251363.4 KPa8 分aP1 20.7248.43.51 52.58263.43.53.5 30.7248.452.58163.4341.3KP a10 分uw23.5353.561.25KPa水压力合力作用点:31.17 m 距墙底 12 分土力学及地基基础标准试卷(一)(考试时间150 分钟)第一部分挑选题一、单项挑选题(本大题共10 小题,每道题 2 分,共
15、20 分)在每道题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内;错选、多项或未选均无分;1用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情形时,如曲线越陡,就表示土的 A颗粒级配越好B 颗粒级配越差C颗粒大小越不匀称D不匀称系数越大2判别粘性土软硬状态的指标是 A塑性指数B液性指数C压缩系数D压缩指数 3产生流砂的充分而必要的条件是动水力 A方向向下B等于或大于土的有效重度 C方向向上D 方向向上且等于或大于土的有效重度4在均质土层中,土的竖向自重应力沿深度的分布规律是 A匀称的B曲线的C折线的D直线的 5在荷载作用下,土体抗剪强度变化的缘由是A附加应力的变化B总应力的变化C有
16、效应力的变化D自重应力的变化6. 采纳条形荷载导出的地基界限荷载P1/4 用于矩形底面基础设计时,其结果 A偏于安全B偏于危急C安全度不变D 安全与否无法确定7. 无粘性土坡在稳固状态下(不含临界稳固)坡角 与土的内摩擦角 之间的关系是A D 8以下不属于工程地质勘察报告常用图表的是 A钻孔柱状图B工程地质剖面图 C地下水等水位线图D土工试验成果总表9. 对于轴心受压或荷载偏心距e 较小的基础,可以依据土的抗剪强度指标标准值k、Ck 按公式 确定地基承载力的特点值;偏心距的大小规定为(注: Z 为偏心方向的基础边长)Ae /30Be /10Ceb/4Deb/210. 对于含水量较高的粘性土,堆
17、载预压法处理地基的主要作用之一是 A减小液化的可能性B减小冻胀C提高地基承载力D排除湿陷性其次部分非挑选题11. 建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为_基础 ;12. 土的颗粒级配曲线愈陡,其不匀称系数Cu 值愈_小 ;13. 人工填土包括素填土、冲填土、压实填土和_杂填土 ;14. 地下水按埋藏条件可分为上层滞水、潜水和承压水三种类型;15. 在运算地基附加应力时,一般假定地基为均质的、应力与应变成线性关系的半空间;16. 前期固结压力大于现有土自重应力的土称为超固结土;17. 土的抗剪强度指标在室内通过直接剪切试验、三轴压缩试验和_无侧限抗压强度 验测定;18. 无粘性土土坡的
18、稳固性大小除了与土的性质有关外,仍与_坡角 有关;19. 墙后填土为粘性土的挡土墙,如离填土面某一深度范畴内主动土压力强度为零,就该深度称为 _临界深度 ;20. 确定钢筋混凝土基础的高度和配筋时,上部结构传来的荷载效应应取承载才能 极限状态下荷载效应的基本组合;三、名词说明题(本大题共5 小题,每道题 2 分,共 10 分)21. 潜水 埋藏在地表以下第一个稳固隔水层以上的具有自由水面的地下水称为潜水;22. 正常固结土 自然土层逐步沉积到现在地面,经受了漫长的地质岁月,在土的自重应力作用下已经达到固结稳固状态,就其前期固结压力等于现有的土自重应力,这类图称为正常固结土;23. 抗剪强度 土
19、的抗剪强度是指土体抗击剪切破坏的极限才能,当剪阻力增大到极限值时,土就处于剪切破F 坏的极限状态,此时的剪应力也就达到极限,这个极限值就是土的抗剪强度;24. 钻探 钻探是用钻机在地层中钻孔,以鉴别和划分地层,也可沿孔深取样,用以测定岩石和土层的物理力学性质的一种勘探方法;25. 灌注桩 灌注桩是直接在所设计桩位处成孔,然后在孔内放置钢筋笼(也有省去钢筋的)再浇灌混凝土而成的桩;四、简答题(本大题共2 小题,每道题 5 分,共 10 分)26. 什么叫土的压缩性?土体压缩变形的缘由是什么?答:土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性;土体产生压缩变形是由于在压缩过程中,颗粒间产生相对移动、重
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