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台州学院2008~2009学年第 2 学期
2007级 建筑工程技术专业《土力学及地基基础》期末考试A 卷答案
一、填空：（20分）（共20个空格，每格1分） 1、 埋置深度、地基土的性质；
2、 半固态 、可塑状态；
3、 过筛、烘干；
4、 碎散性、三相性；
5、 地基变形条件与⑽地基强度条件；
6、 高岭土；
7、 结合水；
8、 含水量、土的种类； 9、 环刀法、蜡封法 灌砂法； 10、应力集中与应力扩散；
11、砂砾石；
三、简答题（15分）（共3小题，每题5分）
(1) 谈谈你对“土的有效应力控制了土的强度与变形”这句话的理解。
答：有效应力公式w u +='σσ，式中σ为总应力，'
σ为有效应力，w u 为孔隙水压力。
(2分) 由此得到重要的有效应力原理，它包含下述两点：
1.土的有效应力'
σ等于总应力σ减去孔隙水压力w u ； (1分) 2.土的有效应力控制了土的变形及强度性能。
(2分) （2）朗肯土压力理论和库仑土压力理论的基本假定有何不同，在什么条件下两者可以得到相同的结果？
答：朗肯土压力理论假设墙背直立、光滑、墙后填土水平，忽略了墙背与填土之间摩擦的影响；库仑土压力理论假设填土是无粘性土，考虑了墙背与土之间的摩擦力，并可用于墙背倾斜，填土面倾斜的情况，不能用库仑理论直接计算粘性土的土压力。
(3分) 朗肯土压力理论和库仑土压力理论根据不同的假设，以不同的分析方法计算土压力，只有在墙背直立、光滑、墙后填土水平的无粘性土中两种理论计算结果才相同。
(2分) (3) 何谓“超固结比”，如何区分土体的固结状态？ 答：通过测定的前期固结压力p c 和土层自重应力p 0(即自重作用下固结稳定的有效竖向应力)状态的比较，定义超固结比OCR ：0/p p OCR c =。
(2分)
1
根据超固结比的大小，将天然土层划分为正常固结土(OCR=1)、超固结土(OCR >1)和欠固结土(OCR <1)三类固结状态。
(3分) 四、计算题（35分）（共3小题）
1、 用体积为50cm 3的环刀取得原状土样，其湿土重为0.95N ，烘干后重为0.75N ，
比重计法测得土粒重度为26.6KN/m 3，问该土样的重度、含水量、孔隙比及饱和度各为多少？(10分)
解：土样重度 3
3/19/019.05095.0m kN cm N ===γ (2分)
含水量
%
7.2675.025
.095.0=-=
w (2分)
孔隙比
77.0119267.17.261)1(=-⨯=-+=
γγw e s (3分)
饱和度
%2.9277.0106.26267.0/=⨯⨯===
e w V V S w s v w r γγ (3分)
2
问：(10分) 解：试样1有效应力：
'1σ＝140-30＝110kPa ， '3σ＝100-30＝70kPa
试样2有效应力：
'1σ＝180-60＝220kPa ， '3σ＝200-60＝140kPa （4分）
令：)2/45('
ϕ-=
tg k
两个试样满足极限平衡状态方程：
k c k ⋅-='2211070
k c k ⋅-='22220140
解方程可得：0'=c ，8.0)2/45('=-=ϕ tg k ， 8.12'=ϕ (4分)
法向有效应力为120kPa 时，沿这个表面的抗剪强度为
8.121200'''tg tg c ⨯+=+=ϕστ=27.3kPa (2分)
3、某一挡土墙，墙背光滑垂直、墙后填土面水平，填土面上受均部荷载q =15kPa ，填土分
两层，如图所示。
第一层土：γ1＝18kN/m 3
，c 1=10kPa, ϕ1=20°, 第二层土：γ2＝19.8kN/m 3，c 2=15kPa ，ϕ2=15°。
试按水土分算法求解：挡土墙的主动土压力、水压力，并绘出土压力强度沿墙高的分布图。
(15分)
解：(1)本题符合朗肯土压力公式的应用条件，采用朗肯土压力公式计算。
(1分)
(2) 各层土的主动土压力系数：
(2分)
第一层土：49
.0)22045(g )245(tg 221=︒-︒=-︒=ϕa K
第二层土：59
.0)21545(g )245(tg 222=︒
-︒=-︒=ϕa K γ’2=10 kN/m 3
1
(3) 计算墙顶处的主动土压力强度p a1 (4分)
A 点： 0kPa 6.67.010249.0)15018(
2)(1
11a1<-=⨯⨯-⨯+⨯=⋅⋅-⋅+⋅=a a K c K q z p γ B 点(上)：kPa 0.11 7.010249.0)15218(
2)('1
11a2=⨯⨯-⨯+⨯=⋅⋅-⋅+⋅=a a K c K q z p γ B 点(下)：kPa 00.7 77.015259.0)15218(
2)(''2
22a2=⨯⨯-⨯+⨯=⋅⋅-⋅+⋅=a a K c K q z p γ C 点：kPa 69.24 77.015259.0)15310218(
2)(2
22a3=⨯⨯-⨯+⨯+⨯=⋅⋅-⋅+⋅=a a K c K q z p γ (4)计算临界深度z 0 (2分)
75
.0 49.01849
.0157.0102 2 11110=⨯⨯-⨯⨯=⋅⋅-⋅=
a a a K K q K c z γ(m)
(5)计算主动土压力值 (2分)
主动土压力值按分布面积计算如下：
kN/m)(41.543)69.2400.7(21
)75.02(0.1121a =⨯+⨯+-⨯⨯=
E
(6)作用在挡土墙的水压力 (2分)
B 点水压力为0，
C 点水压力：4.2938.9=⨯=w p kPa 。
水压力的合力：
1.4434.2921
=⨯⨯=
w P kN/m ，作用点位置在离墙底1m 处。
(7)土压力强度沿墙高的分布如图。
(2分)。