岩土力学试题2答案

第1页（共5页）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））题号12345答案DCDBA1、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）1rw（B）11rS（C）)1()(SWSr-w（D）wSWSr)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、303、某土层厚度为3m，重度为193/mKN，则该土层深2m处的自重应力为：（A）5.7KPa（B）3.8KPa（C）57KPa（D）38KPa4、已知土层的前期固结压力cp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0.3MPa，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026，粘聚力为KPac20，承受最大主应力和最小主应力分别为KPa4501，KPa1503，则该土体：第2页（共5页）6m4m（A）处于极限平衡状态（B）未达到极限平衡状态，土体没有破坏（C）已超过极限平衡状态，土体已经破坏（D）条件不足，无法判断三、计算题(共2小题，总分30分)1、某重力式挡土墙墙高H＝10m，墙背直立光滑，墙后填土面水平。填土分为两层，上层土体位于地下水位以上，下层土体位于地下水位以下。填土的主要物理力学指标如图所示,填土面作用均布荷载KPaq20试求该挡土墙上的主动土压力分布、合力大小。（15分）31/18mKN0130KPac12132/20mKN3%200235KPac102%55L%24P3/27mKNS解：主动土压力系数：（2分）333.0)245(1021tgKa；271.0)245(2022tgKaa点：（2分）KPaKCKqZpaaa2.7577.0122333.0202)(11b点上：（2分）KPaKCKqZpaab78.28577.0122333.01282)(1111'b点下：（2分）第3页（共5页）KPaKCKqZpaab29.2452.0102271.01282)(2211''c点：（2分）因为P，所以0LI，故认为土层不受到浮力的作用KPaKCKZqZpaac97.4552.0102271.02082)(222211其分布如下图所示：（1分）开裂高度：AC=mx2.1)78.282.7/(62.7（2分）所以合力为：mKNE/59.2094)97.4529.24(218.478.2821（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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值深宽比bzm/矩形面积长宽比bln/11.21.41.6234500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.20.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.40.2400.2420.2430.2430.2440.2440.2440.2441.50.1200.1300.1410.1430.1560.1600.1630.16830.0450.0520.0580.0640.0730.0870.0930.096第4页（共5页）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0值bzm/bln/0.20.50.61.02.03.04.08.00.00.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.00.02010.05010.05080.05660.07700.07900.07920.07961.50.01300.0320.03600.05200.0690.07000.07010.07322.00.00900.02510.0255.0.03840.05900.06070.06200.06363.00.00460.01300.01350.0210.04000.04190.0450.0474abfcgdhOeM解：（1）荷载作用面积叠加计算：（7分）应力系数查表得：1=0.045（矩形aeoh）；2=0.093（矩形ebfo）；3=0.156（矩形ofcg）；4=0.073（矩形hogd）KPaz2.12)073.0156.0093.0045.0(31001（2）荷载分布图形叠加计算：（8分）应力系数查表得：1a=0.021（矩形aeoh）；2a=0.045（矩形ebfo）；3a=0.069（矩形ofcg）；4a=0.032（矩形hogd）第5页（共5页）KPazz7.16)045.0021.0(3100)032.0069.0()3100100(1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：pLpLI，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：IGWD（2分）（3）原因及条件：地下水向上渗流，且DG（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）