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岩土力学试题2答案

一、填空题(本大题共5小题,每小题3分,总计15分)
1、土的三相组成是指: 固相 、 液相 、 气相 。

2、土层中的毛细水带分:正常毛细水带、毛细网状水带、毛细悬挂水带三种。

3、土的三轴试验方法分:不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪。

4、均质粘性土圆弧滑动面的形式有:坡脚圆、坡面圆、中点圆。

5、地基剪切破坏的形式有:整体剪切破坏、局部剪切破坏、刺入剪切破坏
二、选择题(在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案,填在下面表格中) (本大题共5小题,每小题3分,总计15分))
1、已知土的重度γ,土颗粒重度γS 、土的含水量ω、水的容重γW ,则浮重度r '为 (A )
ω
+1r w γ+ (B )
()
11-+r
S ωγ
(C )
)
1()(ωγγγ
+-S W S
r
-w γ (D )
w S W S r
γωγγγ++-)
1()(
2、已知某粘性土的液限为42%,塑限为22%,含水量为52%,则其液性指数、塑性指数分别为: (A ) 20、1.5 (B ) 20、30 (C ) 1.5、20 (D ) 1.5、30
3、某土层厚度为3m ,重度为193
/m KN ,则该土层深2m 处的自重应力为: (A ) 5.7 KPa (B ) 3.8 KPa (C ) 57 KPa (D ) 38 KPa
4、已知土层的前期固结压力c p 为0.2MPa ,土层自重应力0p (即自重作用下固结稳定的有效竖向应力)为0.3 MPa ,则该土层属于:
(A ) 超固结土 (B ) 欠固结土 (C ) 正常固结土 (D ) 不能确定
5已知某土样内摩擦角0
26=φ,粘聚力为KPa c 20=,承受最大主应力和最小主应力分别为
KPa 4501=σ,KPa 1503=σ,则该土体:
b 点上:(2分) KPa K C
K q Z p a a b 78.28577.0122333.01282)(1111'
=⨯⨯-⨯=-+=γ
b 点下:(2分)
KPa K C
K q Z p a a b 29.2452.0102271.01282)(2211'
'=⨯⨯-⨯=-+=γ
c 点:(2分)
因为P ωω<,所以0<L I ,故认为土层不受到浮力的作用
KPa K C K Z q Z p a a c 97.4552.0102271.02082)(222211=⨯⨯-⨯=-++=γγ 其分布如下图所示:(1分)
开裂高度:AC=m x 2.1)78.282.7/(62.7=+(2分) 所以合力为:m KN E /59.2094)97.4529.24(2
18.478.282
1=⨯+⨯+
⨯⨯=
(2分)
2、有一矩形面积(ab=5m ,ad=3m )三角形分布的荷载作用在地基表面,荷载最大值p=100KP (A ),计算矩形面积内O 点(ae=1m ,ah=1m )下深度z=3m 处的竖向应力z σ的大小。

(15分)
矩形面积上作用均布荷载时,角点下竖向应力系数a α值
矩形面积上作用三角形分布荷载时,压力为零角点下竖向应力系数0α值
解:
(1)荷载作用面积叠加计算:(7分)
应力系数查表得:
1α=0.045(矩形aeoh )
;2α=0.093(矩形ebfo ); 3α=0.156(矩形ofcg );4α=0.073(矩形hogd ) KPa z 2.12)073.0156.0093.0045.0(3
1001
=+++=
σ
(2)荷载分布图形叠加计算:(8分)
应力系数查表得:
1a α=0.021(矩形aeoh );2a α=0.045(矩形ebfo ); 3a α=0.069(矩形ofcg );4a α=0.032(矩形hogd )
KPa z z
7.16)045.0021.0(3
100)032.0069.0()3
100100(1
=+⨯-
+⨯-
+=σ
σ
四、 问答题(共5小题,总分40分)
1. 什么叫粘性土的塑限、液限、塑性指数和液性指数?怎样测定?(10分)
答:(1)塑限:粘性土由半固态变到可塑状态的分界含水量,称为塑限。

用“搓条法”测定;(3分) (2)液限:粘性土由可塑状态变化到流动状态的分界含水量,称为液限。

用“锥式液限仪”测定;(3分)
(3)塑性指数:液限与塑性之差。

(1分) (4)液限指数:p
L p
L I ωωω
ω--=
,天然含水量用“烘干法”测定。

(3分)
2、什么叫动水力?试写出其数学表达式,并分析流砂产生的原因及条件?(8分) 答:(1)地下水在渗流过程中,对单位体积土骨架所产生的作用力,称为动水力;(2分) (2)动水力的数学表达式为:I G W D γ=(2分) (3)原因及条件:地下水向上渗流,且γ≥D G (4分)
3、什么叫土的抗剪强度?其测定方法有哪些?(8分)
答:(1)土体抵抗剪切破坏的极限承载能力,称为土的抗剪强度(3分)
(2)测定方法有:直接剪切试验;三轴剪切试验;无侧限抗压试验;十字板剪切试验;大型直接剪切试验。

(5分)
4、什么是地基承载力?有哪几种确定方法?(6分)
答:(1)是指地基土单位面积上所能承受荷载的能力;(3分) (2)确定方法有:现场载荷试验;理论计算;规范法。

(3分) 5、分析冻胀产生的原因,及冻胀现象对工程的危害?(8分)
答:(1)其主要原因是,冻结时土中未冻结区水分向冻结区迁移和积聚的结果;(3分)
(2)对工程危害:使道路路基隆起、鼓包,路面开裂、折断等;使建筑物或桥梁抬起、开裂、倾斜或倒塌。

(5分)。

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