岩土力学试题2答案

岩土力学试题2答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

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））

1、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 ）

ω

+1r

w γ+ （B ） ()11-+r S ωγ

（C ）

)1()(ωγγγ+-S W S r -w γ （D ） w S W S

r

γωγγγ++-)

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、30

3、某土层厚度为3m ，重度为193/m KN ，则该土层深2m 处的自重应力为： （A ） 5.7 KPa （B ） 3.8 KPa （C ） 57 KPa （D ） 38 KPa

4、已知土层的前期固结压力c p 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0.3 MPa ，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=φ，粘聚力为KPa c 20=，承受最大主应力和最小主应力分别为KPa 4501=σ，KPa 1503=σ，则该土体： （A ） 处于极限平衡状态

解：

主动土压力系数：（2分）

333.0)2

45(1

021=-

=ϕtg K a ；271.0)2

45(2

022=-

=ϕtg K a

a 点：（2分）

KPa K C K q Z p a a a 2.7577.0122333.0202)(11-=⨯⨯-⨯=-+=γ b 点上：（2分）

KPa K C K q Z p a a b 78.28577.0122333.01282)(1111'=⨯⨯-⨯=-+=γ

b 点下：（2分）

KPa K C K q Z p a a b 29.2452.0102271.01282)(2211''=⨯⨯-⨯=-+=γ

c 点：（2分）

因为P ωω<，所以0

KPa K C K Z q Z p a a c 97.4552.0102271.02082)(222211=⨯⨯-⨯=-++=γγ 其分布如下图所示：（1分）

开裂高度：AC=m x 2.1)78.282.7/(62.7=+（2分）

所以合力为：m KN E /59.2094)97.4529.24(2

1

8.478.2821=⨯+⨯+⨯⨯=

（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 σ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 α值

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

α值

解：

（1）荷载作用面积叠加计算：（7分）

应力系数查表得：

1α=0.045（矩形aeoh ）；2α=0.093（矩形ebfo ）； 3α=0.156（矩形ofcg ）；4α=0.073（矩形hogd ）

KPa z 2.12)073.0156.0093.0045.0(3

100

1=+++=

σ （2）荷载分布图形叠加计算：（8分）

应力系数查表得：

1a α=0.021（矩形aeoh ）；2a α=0.045（矩形ebfo ）；

3a α=0.069（矩形ofcg ）；4a α=0.032（矩形hogd ）

KPa z z 7.16)045.0021.0(3

100

)032.0069.0()3100100(1=+⨯-+⨯-

+=σσ 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：p

L p

L I ωωωω--=

，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：I G W D γ=（2分） （3）原因及条件：地下水向上渗流，且γ≥D G （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）