西南交大2008土力学期末考题

西南交通大学2007－2008学年第(二)学期考试试卷（A）

班 级 学 号 姓 名 课程代码 0130700 课程名称 土力学 考试时间 120 分钟

密封装订线 密封装订线 密封装订线 题号 得分 教师签字 一 二 三 总成绩

一、解释或说明 （每题3分，共6小题，18分）

1. 干重度

2. 相对密实度

3. 灵敏度

4. 前期固结压力

5. 主动土压力

6. 临塑荷载

1

二、简答题 （每题6分，共2小题，12分）

1. 试说明为确定一种粘性土所处的物理状态，需要进行哪些室内试验，确定哪些指标。

2. 饱和粘土进行三轴压缩试验时，按排水条件的不同可分为哪3种形式？其区别是什么？哪种排水条件下的抗剪强度最高？哪种最低？

2

三、计算题 （共6小题，70分）

1. 某填料的d10＝0.1mm，d30＝0.25mm，d60＝1.5mm。（1）试计算评价其级配情况。（2）若级配不良，则为改善填料级配，可选择在其中添加粒径 ① <0.1mm；② 0.1~0.25mm；③ 0.25~1.5mm；④ >1.5mm中的哪个方案？为什么？（本题8分）

2. 如图所示，砂层1的饱和重度为19.5kN/m3，渗透系数为8.5×10-2cm/s；砂层2的饱和重度为19.8kN/m3，渗透系数为6.5×10-2cm/s，管内的砂被清除干净。试计算在不发生渗流破坏的前提下（即砂层2的水力梯度小于其临界水力梯度），管内水位与管外水位的最大高差?h为多少？（本题10分）

抽水管0.5m砂层11.3m砂层21.2m

3

3. 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150.0g，土粒比重为2.7。要求填土的干重度达到17.5 kN/m3，所需填筑的体积为6500 m3，填筑前，土料需晾晒以达到最佳含水量。试计算需开挖的土的体积。（说明：计算时水的重度取为10kN/m3，重力加速度取为10m/s2） （本题10分）

4

4. 地基的土层情况为：上部为厚2m的细砂，重度17.2kN/m3，压缩模量为15MPa；其下为厚3m的饱和粘土层，重度19.5kN/m3，压缩试验（土样高度2cm）结果如下表所示，且固结度达到90％所需的时间为25分钟；粘土层下面为基岩（不透水）。为减小使用期间的沉降量，计划对地基进行堆载预压。地表堆载可看作p=90kPa的均匀满布荷载，试计算粘土层达到90％固结度时地基的沉降量及所需的天数。（本题17分） （说明：计算粘土层的压缩量时，自重应力用饱和重度计算。）

饱和粘土的e-p试验结果

p(kPa) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 e 1.100 0.950 0.830 0.730 0.653 0.604 0.575 0.560 0.550 0.543

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三、计算题 （共6小题，70分）

1. 取土进行击实试验。测得其土粒比重为2.7，含水量为21％，击实过程中水、土均无损失。（1）计算击至饱和度95％时所对应的干重度及饱和重度；（2）现场施工中，原状土的含水量为19％，计算为达到21％的含水量，1000kg土中需加的水量?mw。 （本题10分）

2. 如图所示的砂层中夹有厚度为0.3m软弱薄层，砂的重度?=17.5kN/cm3，薄层中取土样进行压缩试验的结果见下表。试计算在图示均匀满布载作用下薄层的压缩量S。（说明：薄层的自重应力可忽略不计） （本题8分）

100kPae-p试验结果 e p (kPa) 1.100 100 0.870 1.035 120 0.845 0.970 140 0.820 0.925 0.895 160 180 0.800 0.785 e 基 岩3mp (kPa) 0 20 40 60 80

3

3. 如图所示，砂土层中承压水的水头高7.5m。粉质粘土层1的饱和重度为19.5kN/m3，渗透系数为2×10-5cm/s；粉质粘土层2的饱和重度为19.8kN/m3，渗透系数为3×10-5cm/s。试计算：（1）土层

?。1不发生渗流破坏时，坑内水深h的最大值；（2）土层2底部的竖向有效应力?z（本题14分）

粉质粘土1粉质粘土2砂 土1.5m2.5m7.5m不透水层

4

4. 如图所示，饱和粘土层1、2为同一种土（假设附加应力相等时所产生的变形相等），固结系数cv=2.0×10-7m2/s。在突加均匀满布荷载作用下，地基的瞬时沉降为1.5cm，60天后地基的沉降达到11cm，试确定：（1）该地基的最终沉降量；（2）粘土层2的固结度达到90％需多少天？（本题14分）

（计算所需U-Tv关系附在试卷最后）

5

3m粘土层1砂土层 3m粘土层2不透水层

5. 地基土的粘聚力为25kPa，内摩擦角为27o。按弹性理论确定出自重及带状荷载在地基中一点产生的应力为：?x=48kPa，?z=120kPa，?xz=25kPa。（1）计算该点的大、小主应力；（2）若保持小主应力不变，试计算使该点发生破坏所需的大主应力?1为多少？（3）在所给的应力状态下，该点是否已发生了破坏？（本题10分）

* 6

6. 图示挡土墙，墙高H=6m。 已知砂土的重度为17.5kN/m3，内摩擦角为30o。粘性土的重度为18.5kN/m3，内摩擦角为18o，粘聚力为10kPa。按朗肯主动土压理论，试计算：（1）为保证墙后的粘性土不与墙背脱离，砂土厚度的最小值h；（2）作用于挡墙的主动土压力Ea的大小（取1m宽度计算）。（本题14分）

砂土hH粘性土

7

附表 U-Tv关系

U（％）10 0.008 55 0.238 15 0.019 60 0.287 20 0.031 65 0.363 25 0.050 70 0.403 30 0.071 75 0.490 35 0.097 80 0.567 40 0.126 85 0.700 45 0.160 90 0.848 50 0.190 95 1.125 Tv U（％）Tv

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