土力学及地基基础期末考试卷A答案

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；二、选择题（30分）（共15个小题，每题2分）123456789101112131415BCCCBBCBCBCCBAB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wu'，式中为总应力，'为有效应力，wu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'等于总应力减去孔隙水压力wu；(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pc和土层自重应力p0(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/ppOCRc。(2分)装订线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(OCR1)和欠固结土(OCR1)三类固结状态。(3分)四、计算题（35分）（共3小题）1、用体积为50cm3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/m3，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33/19/019.05095.0mkNcmN(2分)含水量%7.2675.025.095.0w(2分)孔隙比77.0119267.17.261)1(wes(3分)饱和度%2.9277.0106.26267.0/ewVVSwsvwr(3分)2、以一种粘土的两个试样进行固结不排水试验，试样破坏时，测得的结果如下：试样号13孔压u114010030228020060问：如粘土层中一个面上的法向有效应力为120kPa，沿这个表面的抗剪强度是多少？(10分)解：试样1有效应力：'1＝140-30＝110kPa，'3＝100-30＝70kPa试样2有效应力：'1＝180-60＝220kPa，'3＝200-60＝140kPa（4分）令：)2/45('tgk两个试样满足极限平衡状态方程：kck'2211070kck'22220140解方程可得：0'c，8.0)2/45('tgk，8.12'(4分)法向有效应力为120kPa时，沿这个表面的抗剪强度为8.121200'''tgtgc=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/m3，c1=10kPa,1=20°,第二层土：γ2＝19.8kN/m3，c2=15kPa，2=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(tg221aK第二层土：59.0)21545(g)245(tg222aKγ’2=10kN/m33m2m15kPaABC011.0kPa7.00kPa24.69Ea=54.41kN/mPw=44.1kN/m29.4kPa(3)计算墙顶处的主动土压力强度pa1(4分)A点：0kPa6.67.010249.0)15018(2)(111a1aaKcKqzpB点(上)：kPa0.117.010249.0)15218(2)('111a2aaKcKqzpB点(下)：kPa00.777.015259.0)15218(2)(''222a2aaKcKqzpC点：kPa69.2477.015259.0)15310218(2)(222a3aaKcKqzp(4)计算临界深度z0(2分)75.049.01849.0157.0102211110aaaKKqKcz(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wpkPa。水压力的合力：1.4434.2921wPkN/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)