[试卷]《土力学》模拟题套

向情报特工队致敬

模拟题 (一)

1、简述太沙基有效应力原理。（10）

2、简述土的破坏形式，各是什么？（10）

3、用土的极限平衡理论说明说明主动土压力与被动土压力的概念。（10）

4、土坡失稳的根本原因是什么？（10）

5、粘性土和砂性土地基受荷后，其沉降特性有何不同？ （10）

6、结合室内完全侧限条件下的压缩试验，推导出压缩模量Es 和压缩系数a 的关系式a

e Es 11+=。（15） 7、某饱和粘性土样，做室内压缩试验，试样高20mm ，以测定该土的%,0.38,/6.1831==ωγm KN 土粒比重为2.75。试求：

（1）土样的初始孔隙比及饱和度？ （7）

（2）加上50kPa 压力后，固结度达90%的时间为8分28.8秒，试计算该土的固结系数。（按双面排水且U=90%时，Tv=0.848） （7）

（3）该土样系取自地基中饱和粘土层，该饱和粘土层厚20m ，Es=3Mpa,该层顶面为砂层，试计算当在地面上一次加上大面积均布荷载Po=150kPa 后，饱和粘土层固结度达90%所需的时间？最终沉降量是多少？ （11）

8、某挡土墙高4.5m ，墙背垂直、光滑，填土表面水平。填土分两层：上层厚度2.0m,为粉质土，,6.6,20,/9.1810131kPa c m KN ===φγ 下层厚度2.5m, 为砂性土，,0,30,/1820232kPa c m KN ===φγ 求主动土压力及作用点并绘出分布图。（15）

9、某一桥墩基础地面尺寸m m 0.30.3?，埋置深度为1.0m 。作用在基础底面的轴向荷载为kN N 1600=（包括基础自重）。地基岩土资料如下：表层土粗砂，厚

1.5m ，处于密实状态，3/0.18m kN r =；其下第二层土为粘土层，厚度为1.5m, 3/0.19m kN r =,该土层室内压缩试验结果，kPa p 1001=时，对应的孔隙比,85.01=e kPa p 2002=时对应的,79.01=e 第三层为基岩。求解：

（1）粘土层的压缩系数21-α，并判断该土的压缩性如何。（10）

（2）粘土层在外荷载作用下的沉降量（以基础中心点为计算点，忽略砂土

层的沉降），已知角点下的附加应力系数),(b

z b l K c 为：244.0)3.0,0.1(=c K 38.1)33.1,0.1(=c K （15）

11、试谈土质土力学发展对于路基路面修建技术发展的影响。并举例说明。（20）

模拟题(一)答案

1、简述太沙基有效应力原理。（10）

答案：(1)土的有效应力等于总应力减去孔隙水压力。（5）

(2)土的有效应力控制了土的变形。（5）

2、简述土的破坏形式，各是什么？（10）

答案：地基土破坏形式有三种（3），即整体剪切破坏（一般发生在密实砂土中）、局部剪切破坏（一般发生在中等密砂中）和刺入破坏（一般发生在松砂中）。（7）

3、用土的极限平衡理论说明说明主动土压力与被动土压力的概念。（10） 答案：挡土墙在墙后填土压力作用下，背离着填土方向移动，这时作用在墙上的土压力将由静止土压力逐渐减小，当墙后土体达到平衡，并出现连续滑动面土体下滑，这时土压力减至最小值，称为主动土压力。（5）

挡土墙在外力作用下，向填土方向移动，这时作用在墙上的土压力将由静止土压力逐渐增大，当墙后土体达到极限平衡，并出现连续滑动面使土体向上隆起，这时土压力增至最大值，称为被动土压力。（5）

4、土坡失稳的根本原因是什么？（10）

答案：外荷载的作用使土坡原有的应力平衡状态发生改变，丧失稳定（5）；土坡在各种因素的综合作用下，使构成土坡的土体的抗剪强度降低。（5）

5、粘性土和砂性土地基受荷后，其沉降特性有何不同？ （10）

答案：粘性土的透水性比砂性土的透水性差，（3）所以在受荷后初期粘性土的沉降量比砂性土的沉降量小。（7）

6、结合室内完全侧限条件下的压缩试验，推导出压缩模量Es 和压缩系数a 的关系式a

e Es 11+=。（15） 答案：如图，根据两级荷载条件下，土样横截面积不变和土粒体积不变的条件，可得：

2

21111e H e H +=+ （3） 11

21211H e e e H H H +-=-=? （式1） （3）

压缩系数p

e e p e a ?-=??-=21 （式2） （3） 压缩模量1/H H p E s ??=

将式1、式2带入得：（3） a e H H e e e a e e E s 11

11

212111+=+--= （3） 7、某饱和粘性土样，做室内压缩试验，试样高20mm ，以测定该土的%,0.38,/6.1831==ωγm KN 土粒比重为2.75。试求：

（1）土样的初始孔隙比及饱和度？ （7）

（2）加上50kPa 压力后，固结度达90%的时间为8分28.8秒，试计算该土的固结系数。（按双面排水且U=90%时，Tv=0.848） （7）

（3）该土样系取自地基中饱和粘土层，该饱和粘土层厚20m ，Es=3Mpa,该层顶面为砂层，试计算当在地面上一次加上大面积均布荷载Po=150kPa 后，饱和粘土层固结度达90%所需的时间？最终沉降量是多少？ （11）

答案：（1）0.116

.18)38.01(8.975.21)

1(0=-+??=-+=γw r d e w s （5） %100==e

w d S s r （2） （2）s mm t H T C v v /167.08

.28608)220(

848.0322=+??== （7） （3）最终沉降量 cm H E p S s 100100203000

1500=??== （6） 4.64167

.01020848.06

22=??==v v C H T t （5） 8、某挡土墙高4.5m ，墙背垂直、光滑，填土表面水平。填土分两层：上层厚度2.0m,为粉质土，,6.6,20,/9.1810131kPa c m KN ===φγ 下层厚度2.5m, 为砂性土，,0,30,/1820232kPa c m KN ===φγ 求主动土压力及作用点并绘出分布图。（15）

答案：a 点：kPa c p a 24.935tan 6.62)22045tan(200

1-=??-=-??-= (3) b 点上： kPa p a 30.935tan 6.62)22045(tan 9.18200

2=??--??= (3) b 点下：kPa p a 60.12)23045(tan 9.1820

2=-??= (3) c 点：kPa p a 43.28)23045(tan )5.21929.18(0

2=-??+?= (3) a b

c

z f

E

（3）

9、某一桥墩基础地面尺寸m m 0.30.3?，埋置深度为1.0m 。作用在基础底面的轴向荷载为kN N 1600=（包括基础自重）。地基岩土资料如下：表层土粗砂，厚

1.5m ，处于密实状态，3/0.18m kN r =；其下第二层土为粘土层，厚度为1.5m, 3/0.19m kN r =,该土层室内压缩试验结果，kPa p 1001=时，对应的孔隙比,85.01=e kPa p 2002=时对应的,79.01=e 第三层为基岩。求解： （1）粘土层的压缩系数21-α，并判断该土的压缩性如何。（10）

（2）粘土层在外荷载作用下的沉降量（以基础中心点为计算点，忽略砂土

层的沉降），已知角点下的附加应力系数),(b

z b l K c 为：244.0)3.0,0.1(=c K 38.1)33.1,0.1(=c K （15）

答案：(1)11321216.0100.6100

20079.085.0100200----=?=--=--=MPa kPa e e α （5） 由于1215.0-->MPa α ，该土为高压缩性土。 （5）

（2）基底压力：kPa bl N p 78.773

31600=?== （2）

基底附加压力：kPa d r p P 78.5911878.7700=?-=-= （3）

粘土层顶面处附加应力：kPa K p z 34.58)33.0,1(401==σ （3）

粘土层底面处附加应力：kPa K p z 00.33)33.1,1(402==σ （2） 粘土层平均处附加应力：kPa p z z 67.4522

1=-=?σσ （2） 沉降量：mm H e p

S 34.1210005.185.0167.45106.01.31=??+??=+?=-α （3） 11、试谈土质土力学发展对于路基路面修建技术发展的影响。并举例说明。（20）

（1）能够答出土质土力学发展，并较了解（6）

（2）能够谈出土质土力学发展对路基路面修建技术发展影响（7）

（3）能够举出例子（7）

模拟题 (二)

1、粘性土与无粘性土物理状态各是什么？如何表示和评价？（10）

2、试用荷载试验的P ~S 曲线说明地基土发生整体剪切破坏的过程（10）

3、何为库仑定律？写出数学表达式，并说明个符号的意义。（10）

4、何谓压缩层厚度（沉降计算深度）,如何确定？当用分层总和法进行沉降计算时如何对其进行分层？（10）

5、产生流砂现象的条件是什么？那些土易产生流砂？流砂的危害是什么？怎样防止？（10）

6、确定地基容许承载力有几种主要方法？确定基础尺寸时对中心和偏心受压有什么不同要求？（10）

7、从均匀地基10m 深处取来原状土，经测定其γ=20KN/m 3，超固结比OCR=4，试问：该深度处的土曾经受的先期固结压力是多少？（10）

8、某柱基础，基础底面尺寸m m b l 48?=?,其上作用有中心荷载(F+G)=4832KN ，基础埋深3m ，埋置范围内土的30/17m KN =γ，持力层土的饱和容重3/20m KN sat =γ，求基础底面中心点下2m 深处的自重应力和附加应力。[角点下的附加应力系数

9、某挡土墙高5.0m ，墙背垂直、光滑，填土表面水平。填土分两层：上层厚度2.0m,为粉质土，,6.6,20,/9.1810131kPa c m KN ===φγ 下层厚度3.0m, 为砂性土，,0,30,/1820232kPa c m KN ===φγ 求主动土压力及作用点并绘出分布图。（20）

10、某地基土020,20==φkPa c （1）若已知某点的大主应力kPa 4001=σ，问该点达到极限状态时的小主应力多大？（2）达到极限平衡状态时，该点最大剪应力作用面与大主应力作用面的夹角为多大？最大剪应力面是不是剪切破

坏面？（3）剪切破坏面上的正应力与剪应力各多大？剪切破坏面与大主应力作用面之间的夹角为多大？绘图标明（20）

11、试谈土质土力学发展对于路基路面修建技术发展的影响。并举例说明。（20）

模拟题(二)答案

1、粘性土与无粘性土物理状态各是什么？如何表示和评价？（10）

答案：无粘性土的物理性状是指它的松散密实程度。(3)可用相对密度（D1）和标准贯入试验锤击数来表示和评价。(2)

粘性土的物理状态是指它的软硬程度。(3)用液性指数（I L ）来表示和评价。

(2)

2、试用荷载试验的P ~S 曲线说明地基土发生整体剪切破坏的过程（10）

答案：oa 直线段：土的压密阶段；(2)

ab 曲线段：地基土出现局部范围的剪切破坏并逐步发展；(2) bc 陡降段：地基土破坏。(2)

(4)

o

a

3、何为库仑定律？写出数学表达式，并说明个符号的意义。（10）

答案：砂土：φστtan =f (3)

粘性土：c f +=φστtan (3) f τ——土的抗剪强度（kPa ） (1) σ——剪切面上的法向应力（kPa ） (1) φ——土的内摩擦角（°） (1) c ——土的粘聚力（kPa ） (1)

4、何谓压缩层厚度（沉降计算深度）,如何确定？当用分层总和法进行沉降计算时如何对其进行分层？（10）

答案：用于沉降计算的土层厚度。按应力比法确定：2.0/≤cz z σσ或1.0/≤cz z σσ（软土）。若Zn 范围内有岩石，则取至岩石顶面。(6)

Zn 的分层：土层界面和地下水位处为当然的分层界面，分层厚度取0.4b 。

(4)

5、产生流砂现象的条件是什么？那些土易产生流砂？流砂的危害是什么？怎样防止？（10）

答案：水自下向上流动G0≥r ’。(3)细、粉砂。(3)试土体产生空洞、塌陷，承载力降低。(2)用井点降水、板桩法、投石法。(2)

6、确定地基容许承载力有几种主要方法？确定基础尺寸时对中心和偏心受压有什么不同要求？（10）

答案：有四种：规范法、理论公式、现场试验、经验。(3) 对中心受压d

f F b A 20)(-≥，对偏心受压先不考虑偏心，按照中心受压公式确定)1(1b A ，在将其提高10~40%，然后，按Pmax ≤1.2f 验算。(7)

7、从均匀地基10m 深处取来原状土，经测定其γ=20KN/m 3，超固结比OCR=4，试问：该深度处的土曾经受的先期固结压力是多少？（10）

答案：自重应力kPa p 20020101=?=,(4) 由41

==

p p OCR c ，得 kPa p p c 800200441=?=?= (6) 8、某柱基础，基础底面尺寸m m b l 48?=?,其上作用有中心荷载(F+G)=4832KN ，基础埋深3m ，埋置范围内土的30/17m KN =γ，持力层土的饱和容重3/20m KN sat =γ，求基础底面中心点下2m 深处的自重应力和附加应力。[角点下的附加应力系数200.0)0.1,2(,236.0)5.0,2(==c c αα]（20）

答案：基底压力：kPa l b G F p 1518

44832=?=?+= (5) 基底附加压力：kPa d r p p 10031715100=?-=?-= (5)

基础底面中心点下Z=2m 处的附加应力：

kPa p p b z b l z 801002.04)1,2(4)/,/(00=??=??=?=αασ (5)

自重应力：kPa cz 712)1020(317=?-+?=σ (5)

9、某挡土墙高5.0m ，墙背垂直、光滑，填土表面水平。填土分两层：上层厚度2.0m,为粉质土，,6.6,20,/9.1810131kPa c m KN ===φγ 下层厚度3.0m, 为砂性土，,0,30,/1820232kPa c m KN ===φγ 求主动土压力及作用点并绘出分布图。（20）

答案：a 点：kPa c p a 24.935tan 6.62)22045tan(200

1-=??-=-??-= (3) b 点上： kPa p a 30.935tan 6.62)22045(tan 9.18200

2=??--??= (3) b 点下：kPa p a 60.12)23045(tan 9.1820

2=-??= (3) c 点：kPa p a 60.31)23045(tan )31929.18(0

2=-??+?= (3)

a b

c

z f

E

(8)

10、某地基土020,20==φkPa c （1）若已知某点的大主应力kPa 4001=σ，问该点达到极限状态时的小主应力多大？（2）达到极限平衡状态时，该点最大剪应力作用面与大主应力作用面的夹角为多大？最大剪应力面是不是剪切破坏面？（3）剪切破坏面上的正应力与剪应力各多大？剪切破坏面与大主应力作用面之间的夹角为多大？绘图标明（20）

答案：(1) kPa

c 16835tan 20235tan 400)245tan(2)245(tan 00200213=??-?=-?--?=φφσσ (4) (2)kPa 11623

1max =-=σστ (2)

其与最大主应力作用面之间夹角为45°，但不是破坏面。(4)

(3)剪切面上的στ,

kPa 32.2442cos 223

13

1=-++=ασσσσσ (2)

kPa 1092sin 23

1=-=ασστ (2)

0055245=+

=φα (2) 355°

1

3

1

11、试谈土质土力学发展对于路基路面修建技术发展的影响。并举例说明。（20）

(1)能够答出土质土力学发展，并较了解（6）

（2）能够谈出土质土力学发展对路基路面修建技术发展影响（7）

（3）能够举出例子（7）

模拟题 (三)

一． 问答题（共60分）

1．粘性土和无粘性土的物理状态指标分别是什么？原因是什么？

2．什么是流砂？发生流砂的机理和条件是什么？哪些种类的土容易发生流砂现象？

3．什么是土的自重应力？地下水的升降是否会改变土中的自重应力？试从自重应力的角度讨论为什么开采地下水有可能引起地面的沉陷？

4．什么是计算沉降的分层总和法？其思路如何？试推导传统的分层总和法计算沉降的公式：i n i

i i H e e e s ∑+-=11211。 5．土的破坏是由什么引起的，应遵循什么强度理论？列式写出土的极限平衡条件。

6．比较朗肯土压力理论和库仑土压力理论的假设条件和理论依据，什么情况下朗肯土压力理论和库仑土压力理论的计算结果相同？

7．什么是滑坡？滑坡的本质是什么？产生滑坡的原因主要有哪些？

8．什么是地基承载力？确定地基承载力的理论方法主要有哪些？

二． 计算题（共40分）

1．两个相邻扩大基础A 和B ，所受荷载和基础尺寸以及土质情况如图。计算A 基础中心以下4m 处的附加应力。

2．某粘性土土样，内摩擦角为?＝300，粘聚力为c ＝20kPa ，承受应力分别为1σ＝450kPa ，3σ＝150kPa ，试判断该土样是否发生剪切破坏。

3．某挡土墙墙背直立、光滑、墙后填土面水平，墙后作用有连续均布荷载，如图所示。求主动土压力并绘出土压力的分布图。

4．某粘性土坡，已知坡高H =6m ，坡角β＝500，土的重度γ＝18kN/m 3，土的内摩擦角?＝150，粘聚力c ＝12kPa 。试用泰勒稳定因数的方法验算土坡的稳定情况，并讨论此土坡能达到的最大坡角。

模拟题 (四)

三． 问答题（共60分）

1．试叙土中液相的构成情况，并说明土冻胀的形成机理以及影响因素。

2．什么是流砂？发生流砂的机理和条件是什么？哪些种类的土容易发生流砂现象？

3．什么是有效应力？简述饱和土的有效应力原理。

4．试述计算沉降的分层总和法和应力面积法的异同点。

5．什么是土的抗剪强度？简述土的抗剪强度的构成及影响因素。

6．什么是土压力？简述土压力的分类并讨论不同种类的土压力的大小。

7．产生滑坡的原因主要有哪些？砂性土土坡的稳定主要和什么有关？

8．什么地基承载力？确定地基承载力的理论方法主要有哪些？

四． 计算题（共40分）

1．两个相邻扩大基础A 和B ，所受荷载和基础尺寸以及土质情况如图。计算A 基础中心以下4m 处的附加应力。

2．某粘性土土样，内摩擦角为?＝300，粘聚力为c ＝20kPa ，承受应力分别为1σ＝450kPa ，3σ＝150kPa ，试判断该土样是否发生剪切破坏。

3．某挡土墙墙背直立、光滑、墙后填土面水平，墙后作用有连续均布荷载，如图所示。求主动土压力并绘出土压力的分布图。

4．某粘性土坡，已知坡高H =6m ，坡角β＝500，土的重度γ＝18kN/m 3，土的内摩擦角?＝150，粘聚力c ＝12kPa 。试用泰勒稳定因数的方法验算土坡的稳定情况，并讨论此土坡能达到的最大坡角。

模拟题(五)

一、填空题(每空1分,共30分)

1、土的工程性质包括（）、（）、（）三个方面。

2、无粘性土土坡的稳定性只与（）有关，而与（）无关。

3、渗透固结过程实际上是（）消散和（）增长的过程。

4、已知土中某点σ1=30 kPa，σ3=10 kPa，该点最大剪应力值为（），与主应

力的夹角为（）。

5、地基土分为（）、（）、（）、（）、

（）等几类。

6、挡土墙的抗滑动稳定安全系数K s是（）与（）之比，

要求不小于（）。

7、粘性土的物理状态系指其（），可用（）来表示；无粘性

土的物理状态系指其（），可用（）和（）表示。

8、土的变形指标有（）、（）、（）、（）、（）。

9、土的抗剪强度理论主要应用于（）、（）、（）。

二、选择题(每小题2分,共10分)

1、碎石土和砂土定名时下列何项方法正确？（）

A、按粒组划分

B、按粒组含量由大到小以最先符合者确定

C、按粒组含量由小到大以最先符合者确定

D、按有效粒径确定

2、在粉土中，当动力水（）土的浮重度时，会发生流砂现象。

A、大于等于

B、小于等于

C、小于

D、无法确定

3、指出下列何项不属于土的压缩性指标( )

（A）a 1-2（B）E0（C）E s （D）E r

4、指出下列何项属于土的强度指标（）

（A）γ（B）E0（C）k（D）c

5、下列何项因素对地基沉降计算深度的影响最为显著？

A、基底附加应力

B、基础底面尺寸

C、土的压缩模量

D、基础埋置深度

三、简答题(每小题5分,共20分)

1、土压力有几种？依据什么划分的？

2、地基土发生整体剪切破坏时，其P～s曲线有哪三个阶段？

3、直接剪切试验和三轴剪切试验各有哪几种方法？

4、何谓地基承载力？有哪几种确定方法？

四、计算题(共50分)

1、由钻探取得某原状土样，经实验测得土的天然密度ρ=1.70 t/m3,含水量ω=13.2%，土的

相对密度d s=2.69。试求土的孔隙比e和饱和度S r。（10分）

2、挡土墙高5 m，填土的物理力学性质指标如下：φ=30o，c=0,γ=18kN/m3, 墙背竖直光

滑，填土水平，作用有荷载q=10kN/m2。试求主动土压力E a,并绘出主动土压力强度分布图。（15分）

3、某粘性土的含水量=36.4%,液限=48%,塑限=35.4%。

(1)计算该土的塑性指数及液性指数;

(2)确定该土的名称及状态。（10分）

4、某饱和软粘土层，厚10 m，在外荷载作用下产生的附加应力沿土层深度分布简化为梯形，

其下为不透水层。已知初始孔隙比e=0.85，压缩系数a=2.5×10-4m2/kN，渗透系数k=25mm/y，求加荷1年后的沉降量。透水面P1=200 kPa，不透水面P2＝100 kPa（15分）α=2时，U t～T V关系：

Ｕt0.４０0.５０0.６０0.７０

ＴＶ0.09 0.16 0.185 0.35

模拟题 (六)

一、名词解释 (每题 3 分共18分)

1 . 塑限:

2 . 不均匀系数:

3 . 有效应力原理：

4. 被动土压力：

5 . 代替法

6 . 容许承载力：

二、问答题（共35分）

1. 何谓正常固结粘土和超固结粘土，两者的压缩特性和强度特性有何区别？(１2分)

2.简述影响土压实性的因素？（8分）

3 .试比较朗肯土压力理论与库伦土压力理论的异同点与优缺点。(8 分)

4.地基破坏形式有哪几种？各自会发生在何种土类地基？（7 分）

三、计算题（共47分）

1. 某砂土地基中夹有一层正常固结的粘土层，如图。粘土孔隙比e

=1.0，压缩指数

C c=0.36。问：(1)今在地面大面积堆载q=100kN/m2，粘土层会产生多大的压缩?（计算不需分层）；若粘土的固结系数Cv=3*10-3cm2/s，则达到80％固结度时粘土层压缩量多少？需多少天？（U=80%时Tv=0.64）

(2) 压缩完成后，若地下水位下降2m，粘土层是否会产生新的压缩量？若会，压缩量为多少？（水位下降后的砂土容重γ=20kN/m3）.（１５分）

2. 设地基内某点的大主应力为５５０kＰａ，小主应力为３００kＰａ，孔隙水

应力为１００kＰａ。土的有效凝聚力为c'=2０kＰａ，有效内摩擦角φ'=24°判

断该点是否达到破坏状态。(7 分)

3.某正常固结饱和粘性土，经三轴固结不排水剪切试验测得φcu=20°, Ccu=0及φ

' =30°,c'=0；试问在小主应力σ3f=100kpa时，试样达到破坏的大主应力σ1f应当

是多少？此时的孔隙水应力u f是多少？该土在200kPa固结应力下的不排水强度为

多少？(13 分)

4 .计算下图土坡复合滑动面的稳定安全系数。（１2分）

L=8m

模拟题(六)答案

一、名词解释 (每题 3 分共18分)

1 . 塑限: 粘性土从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率，也就是可塑状态的下限含水率。

2 . 不均匀系数: 定义为Cu= d60/ d10, d10 , d60分别为粒径分布曲线上小于某粒径土的土颗粒含量分别为10％和60％。

3 . 有效应力原理：由外荷在研究平面上引起的法向总应力为б，那么它必由该面上的孔隙力u和颗粒间的接触面共同分担，即该面上的总法向力等于孔隙力和颗粒间所承担的力之和，即б=б＇＋u。

4. 被动土压力：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。

5 . 代替法：代替法就是在土坡稳定分析重用浸润线以下，坡外水位以上所包围的同体积的水重对滑动圆心的力矩来代替渗流力对圆心的滑动力矩。

6 . 容许承载力：地基所能承受的最大的基底压力称为极限承载力，记为f u．将f除以安全系数f s后得到的值称为地基容许承载力值f a,即f a＝f u／f s

二、问答题（共35分）

1. 何谓正常固结粘土和超固结粘土，两者的压缩特性和强度特性有何区别？(１2分)

把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以p c表示；而把前期固结应力与现有应力p o＇之比称为超固结比OCR，对天然土，OCR>1时，该土是超固结（3分）；当OCR ＝1时，则为正常固结土（3分）．

压缩特性区别：当压力增量相同时，正常固结土压缩量比超固结土大．（3分）

强度特性区别：超固结土较正常固结土强度高. （3分）

2.简述影响土压实性的因素？（8分）

土压实性的影响因素主要有含水率、击实功能、土的种类和级配以及粗粒含量等。（1分）对粘性土，含水率的影响主要表现为当含水率较低时，相同击实功能下所获得的干密度较低，随着含水率的增大，所得到的干密度会逐渐提高；当达到某含水率时，对应击实功能下会得到最大干密度，对应含水率称为最优含水率；随着含水率的提高，最大干密度反而会减小。（2分）

击实功能的影响表现为：击实功能越大，所得到的土体干密度也大；最优含水率随击实功能的增大而减小。（2分）

土类和级配的影响表现在：粘性土通常较无粘性土压缩性大；粘粒含量大，压缩性大；

级配良好，易于压密，干密度大；（2分）

粗粒含量对压实性有影响，大于5mm粒径的粗粒含量大于25％－30％时，需对轻型击实试验的结果进行修正。（1分）

3 .试比较朗肯土压力理论与库伦土压力理论的异同点与优缺点。(8 分)

相同点：都要求挡土墙的移动是以使墙后填土的剪力达到抗剪强度（极限状态下）土压力．都利用莫尔－库仑强度理论；（1分）

不同点：朗垦理论是根据土体中各点处于平衡状态的应力条件直接求墙背上各点的土压力．要求墙背光滑，填土表面水平，计算结果偏大．而库仑理论是根据墙背与滑动面间的楔块型处于极限平衡状态的静力平衡条件求总土压力．墙背可以倾斜，粗糙填土表面可倾斜，计算结果主动压力满足要求，而被动压力误差较大．朗肯理论是考虑墙后填土每点破坏，达极限状态；库仑理论则考虑滑动土体的刚体的极限平衡；(3分)

朗肯土压力理论优点：公式简单，易用；缺点：对墙壁倾斜、墙后填土面倾斜情况不适用；(2分) 库伦土压力理论优点：对墙壁倾斜、墙后填土面倾斜情况适用；缺点：不便考虑粘性土的情况；(2分)

4.地基破坏形式有哪几种？各自会发生在何种土类地基？（7 分）

有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏．（3分）

地基破坏形式主要与地基土的性质尤其是压实性有关，一般而言，对于坚实或密实的土具有较低的压缩性，通常呈现整体剪切破坏．对于软弱黏土或松沙地基具有中高压缩性，常常呈现局部剪切破坏或冲剪破坏．（4分）

三、计算题（共47分）

=1.0，压缩指数

1. 某砂土地基中夹有一层正常固结的粘土层，如图。粘土孔隙比e

C c=0.36。问：(1)今在地面大面积堆载q=100kN/m2，粘土层会产生多大的压缩?（计算

不需分层）；若粘土的固结系数Cv=3*10-3cm2/s，则达到80％固结度时粘土层压缩量多

少？需多少天？（U=80%时Tv=0.64）

(2) 压缩完成后，若地下水位下降2m，粘土层是否会产生新的压缩量？若会，压缩

量为多少？（水位下降后的砂土容重γ=20kN/m3）.（１５分）Array解：

1（1）бs1=20*1+(21-9.8)×2=42.4

бs2=42.4+(21-9.8)×2=62.8

粘土层平均自重应力：

(бs1+бs2)/2=52.6 (2分)

s= H lg[(p0+Δp)/ p0]/(1+e0)

= 200×0.36×lg[(52.6+100)/52.6] /(1+1.0)

=16.7cm (3分)

U=80%时，s t=u×s=0.8×16.7=13.4cm (2分)

T v=0.64

所以，t= T v H2/C V=0.64×(200/2)2/0.003=2.13×106 S (3分)

(2) 地下水位下降到2米以后，会产生新的压缩量：(2分)

бs1＇＝52.6+100=152.6= p0＇ kPa бs2＇＝152.6+9.8×2＝172.2 kpa

e0’=e0-c c lg[(p0+p)/ p0]=0.833

所以 s’= H lg[(p0＇+Δp)/ (Δp+p0)]/(1+e0＇)

=200*lg[172.2/152.6]/(1+0.833) =5.73 cm (3分)

2. 设地基内某点的大主应力为５５０kＰａ，小主应力为３００kＰａ，孔隙水应力为１００kＰａ。土的有效凝聚力为c'=2０kＰａ，有效内摩擦角φ'=24°判断该点是否达到破坏状态。(7 分)

解：б1＇＝б1-u=50-100=450kpa б3＇=б3-u=300-100=200kpa (2分)

令б1f’=б1＇=450 kpa

б3f’＝tg2(45-?＇／2)-2c×tg(45-?＇2)

＝450×tg2(45-24／2)-2×20×tg(45-24／2)

＝450×0.422－40×0.649＝163.9kPa＜б3＇（4分）

所以该点达到破坏状态．（1分）

3.某正常固结饱和粘性土，经三轴固结不排水剪切试验测得φcu=20°, Ccu=0及φ' =30°,c'=0；试问在小主应力σ3f=100kpa时，试样达到破坏的大主应力σ1f应当是多少？此时的孔隙水应力u f是多少？该土在200kPa固结应力下的不排水强度为多少？(13 分)

1

б1f=б3f tg2(45+?／2)-2ctg(45+?/2) =100 tg2(45+20／2) =204kpa (3分)

2

б1f＇-б3f＇＝б1f-б3f＝104kPa

sin ?＇=(б1f＇-б3f＇) / (б1f＇+б3f＇)

所以：б1f＇+б3f＇＝(б1f＇-б3f＇) / sin ?＇=208kPa

б1f＇=156kpa б3f＇=52kpa

u f=б1f-б1f＇=204-156=48 kPa （6分）

3б3f=бc=200kpa б1f＝б3f tg255=408kPa

所以： C u=(б1f -б3f)/2=204kPa (4分)

4 .计算下图土坡复合滑动面的稳定安全系数。（１2分）

假定复合滑动面的交接点在坡肩和坡脚的下端,则：

k a=tg2(45-?／2) =1/3 （2分） k p= tg2(45+?／2)=3 （2分）

p a=rH12 k a/2=18×12×12/6=432 kN/m

p p= rH22 k p/2=18×5×5×3/2=675 kN/m

W=rA=18×9×(5+12)=1224kn/m

T=cl+wtg?=20×16+1224tg5=427.1 kN/m

L=8m

F s=( p p+ T)/ p a=2.55