2011土力学期末考题

1西南交通大学2010－2011学年第(二)学期考试试卷（A）课程代码0130700课程名称土力学考试时间120分钟题号1234567891011总成绩得分44447151212181010阅卷教师一、解释或说明（每题4分，共4小题16分）1.曲率系数2.正常固结土3.被动土压力4.固结不排水三轴试验班级学号姓名密封装订线密封装订线密封装订线2二、简答题（共1小题，7分）5.无黏性土及黏性土的物理状态分别指什么？描述其物理状态的主要指标有哪些？确定黏性土的这些指标需要进行哪些试验？三、计算题（共6小题，77分）6.原状土的密度为1.82g/cm3，含水量为13.5%，土粒比重为2.67。现取该土作填料，试计算：（1）为达到18％的最优含水量，每1000kg土中需再加多少kg的水?（2）若要求压实后土的干密度达到1.75g/cm3，1000m3压实土需多少m3的原状土？（3）当填土的含水量为18%时，其最大干密度能否达到1.85g/cm3？为什么？（本题15分）37.如图所示，细砂层中的承压水由粉质黏土2、粉质黏土1向基坑渗入，通过抽水使坑内水位保持在坑底。已知粉质黏土1的饱和重度为19.5kN/m3，渗透系数为2.5×10-5cm/s；粉质黏土2的饱和重度为19.8kN/m3，渗透系数为1.0×10-5cm/s；细砂层顶面处的压力水头为6.2m。（1）计算粉质黏土1、粉质黏土2中的水力梯度。（2）计算粉质黏土1与粉质黏土2交界处以下0.5m处的压力水头hw1及竖向有效应力。（水的重度取10kN/m3）（本题12分）6.2m2.5m1.5m粉质黏土2粉质黏土1细砂坑底0.5mhw148.图示矩形基础的底面尺寸为4.8m×7.2m，埋深3.5m，基础所受荷载为：竖向力P=7200kN，弯矩M=2100kNm。土层及相应指标如下：细砂：重度17.5kN/m3，基本承载力210kPa，宽度修正系数k1=1.5，深度修正系数k2=3；中砂：重度18.5kN/m3，基本承载力250kPa，宽度修正系数k1=2，深度修正系数k2=4；（1）计算上述荷载作用下基础底面下的最大压力p1。（2）验算p1是否满足p1[]的要求。（提示：01122[](2)(3)kbkH）（本题12分）地面中砂细砂3.5m4.8mPM59.已知基础底面尺寸为4.8m×4.0m，基底压力p=120kPa，土层组成如图所示，其中饱和黏土的压缩特性如下表所列p(kPa)020406080100120140160180200e1.1510.880.780.7030.6510.6120.5930.580.5740.568（1）计算饱和黏土在100kPa200kPa段的压缩系数及压缩模量。（2）按分层总和法计算分层②的压缩量。自重应力沿深度的分布如图中所示。（3）若固结试验时饱和黏土试样（高度2cm，上、下均放透水石）10分钟时的固结度为65%，试计算地基饱和黏土达到同样固结度时所需的天数及此时地基的沉降量（已知层①、③的最终压缩量分别为11mm及61mm，密实卵石层的压缩量可忽略不计）。（本题18分）z/bkz/bk0.00.2501.00.1850.20.2491.20.1630.40.2421.40.1420.60.2281.60.1240.80.2081.80.108矩形均布荷载角点下应力系数表（a/b=1.2时）地面中砂饱和黏土①②③0132密实卵石28.8kPa50.4kPa73.2kPa96kPa自重应力4m1.6m1.2m1.2m1.2m610.取土样进行三轴压缩试验：第1个土样施加围压50kPa，当压杆竖向压力v（不含围压）增至78.12kPa时土样发生破坏；第2个土样施加围压100kPa，当竖向压力v增至104.37kPa时土样发生破坏。试计算：（1）土的黏聚力和内摩擦角；（2）围压为150kPa，土样破坏时对应的v。（本题10分）711.如图所示的挡墙，高度5.5m。墙后有两层土：上层为黏土，重度为18kN/m3，黏聚力为5kPa，内摩擦角为20o；下层为中砂，重度为18.5kN/m3，内摩擦角为32o。试按朗肯主动土压理论确定：（1）黏土的临界深度；（2）墙后土压力的分布图．．．（不需计算合力）。（本题10分）中砂黏土2.8m2.7m1西南交通大学2010－2011学年第(二)学期考试试卷（B）课程代码0130700课程名称土力学考试时间120分钟题号123456789101112总成绩得分444447121212121015阅卷教师一、解释或说明（每题4分，共5小题20分）1.不均匀系数2.相对密实度3.压缩模量4.超固结土5.固结度班级学号姓名密封装订线密封装订线密封装订线2二、简答题（共1小题，7分）6.在一建筑物旁新修一建筑物。假设二者基础埋深、土层情况等均相同，试分析新、老建筑物的下沉及倾斜情况。三、计算题（共6小题，73分）7.取土料用于填方。用体积为100cm3的环刀取原状土进行试验，测得环刀加土的质量为247.0g，环刀质量为55.0g，土样烘干后的质量为145.0g，土粒相对密度为2.68。要求填土压实后的干密度达到1.75g/cm3，所需填筑的体积为6500m3，填筑前，土料需晾晒以达到最佳含水量。试计算需开挖的原状土体积。（本题12分）38.图示基坑的深度为6.6m，以水泥土桩作为挡土及挡水结构。通过抽水使坑内地下水位保持在坑底。细砂在水位以上的重度为17.2kN/m3，水位以下的重度为18.5kN/m3。试计算：（1）为保证不发生渗流破坏，水泥土桩所需的最小入土深度tmin；(2)入土深度t=3m时，桩后A点的孔隙水压力及竖向有效应力。（说明：计算时水的重度取为10kN/m3）（本题12分）水泥土桩坑底1.8m6.6mtA细砂49.地基的土层分布如图所示。粉质黏土、黏土的重度分别为17.5kN/m3、18.5kN/m3，黏土的压缩试验结果如下表所列。若在地表填筑厚3m、重度17kN/m3的土，试按分层总和法计算黏土层．．．因填土产生的压缩量（计算时，黏土不需再进行分层）。（本题12分）粉质黏土黏土基岩0.4m2m黏土的压缩试验结果p(kPa)020406080100120140160180e0.9000.8650.8400.8250.8100.8000.7910.7830.7760.771510.取黏土试样进行直剪试验，剪切盒的截面积为60cm2。当竖向压力为600N时，土样破坏时所对应的水平推力为406N；竖向压力为1200N时，土样破坏时所对应的水平推力为583N。试确定：（1）该黏土的c、值；（2）第2组土样破坏时的大主应力值及其作用面与剪切破坏面的夹角。（本题12分）611.如图所示，基础的底面尺寸为4.0m×5.0m，埋深3.4m。中砂层的厚度为2.1m，以下为很厚的粗砂层。中砂、粗砂的相关参数如下表所列。试计算地基的容许承载力[]。（kN/m3）0（kPa）k1k2中砂1722024粗砂18.536035（提示：01122[](2)(3)kbkH）（本题10分）地面中砂粗砂3.4m4m2.1m712.如图所示的挡墙，高度5.5m。墙后有两层土，上层为中砂，重度为17kN/m3，内摩擦角为32o；下层为黏土，重度为18kN/m3，黏聚力为15kPa，内摩擦角为20o。试按朗肯主动土压理论确定：（1）黏土与墙的脱离范围大小；（2）墙后土压力的分布图．．．（不需计算合力）。（本题15分）中砂黏土1.4m4.1m