同济大学土力学试卷1

同济大学本专科课程期终考试（考查）统一命题纸 A卷

一、 选择题：（20分）

1. 评价粘性土塑性大小的指标常用______________。（ B ）

A.塑限wp B.塑性指数Ip C.液性指数IL D.液限wL 2. 土中的水中，__________能够传递静水压力。（ C ）

A.强结合水 B.弱结合水 C.重力水 D.弱结合水和重力水 3. 在一个较厚的高塑性粘土天然地基上，当建筑物的施工速度较快时，分析地基强弱

和稳定性的c、?指标应当采用___________。（ A ）

A.不固结不排水试验 B.固结不排水试验 C.固结排水试验 4. 衡量砂土密实度是否良好，常用__________指标判定。（ C ）

A.密度 B.超固结比 C.标准贯入击数 D.孔隙比 5. 砂类土的坡角?>?（内摩擦角）时，土坡将___________（ A ）

A.失稳 B.稳定 C.处于极限平衡状态 D.不一定

6. 某2cm厚软土试样，初始孔隙比e0=1.0，做压缩试验后孔隙比变为e=0.8，即此时

土样的高度应为_____________（ C ）

A. 1.2cm B. 1.6cm C. 1.8cm D. 1.0cm 7. 土的压缩系数越_____、压缩模量越______，土的压缩性就越大。（ A ）

A.高，低 B.低，高 C.高，高 D.低，低

8. 在条件相同时，方形基础下地基附加应力的影响深度较等宽的条形基础下的影响深

度________。（ A ）

A.小 B.大 C.相等 D.难以确定

9. 土中某点处于剪切破坏时，剪破面与大主应力作用面间的夹角是________。（ B ）

A.90+? B.45 +

o

o

??o

C. ? D.45 - 222310. 动水力的量纲是__________。（ D ）

A.kN B.kN/m C.kN/m D.kN/m

二、 简答题：（22分）

1. 产生流砂现象的力学、土层条件是什么？

答：流砂现象是流土现象的一种，其发生的力学条件为水力梯度持续增大，单位渗透力f

大于土的有效重度γ，即：

f>γ 或 γW·i>γ

同时流砂现象专指粉砂、细砂及粉土等出现的渗流水流夹带泥土向外涌出的砂沸现象，故土层条件应为粘聚性较差的细粒土。

2. 试述：直剪试验与三轴试验的各自优点。

答：直剪试验的优点在于其设备简单、土样制备及试验操作方便，在实际工程中应用广泛，工程技术人员接受和掌握性高。

三轴试验的优点在于：能够控制排水条件；可以量测孔隙水压力的变化；试样应力状态

比较明确；基本做到了剪切破坏时按照最弱面破坏而没有人为加以限制。

3. 比较费伦纽斯条分法与毕肖普条分法假定条件的不同。

答：费伦纽斯简单条分法假定不考虑土条间的作用力，单条土条只受重力、滑动面上的法向反力及切向反力，将超静定问题转化为静定问题求解。

毕肖普条分法的假定条件为：(1)忽略土条间竖向剪切力作用；(2)对滑动面上的切向分

力的大小作出了相应规定以将超静定问题转化为静定问题求解。

两种方法相比，费伦纽斯简单条分法未考虑土条间作用力，求得的稳定安全系数一般较

小。

4. 名词解释：灵敏度

答：土的灵敏度是指原状土的强度与同一土样经重塑(完全扰动但含水量不变)后的强度之比，即：

土的灵敏度表征了试样特别是粘性土的结构性，灵敏度越高，受扰动后土的强度就降低

越多。

三、 计算题：（58分）

1. 有一土样，含水率为18%，重量为18.6N，要使其含水率达到24%，需要加含水率

为30%的同一种土多少重？

解：由题意得关系：

设需加这样的土xN，有：

解得x=20.32，即需加含水率为30%的同一种土20.32N

2. 某基础底面为如图所示的阴影部分，其上作用着均布附加压力P=150kPa，计算A

点下3m深度处的附加应力?z值。

矩形面积均布荷载角点下的应力系数α表

n=l/b m=z/b 0.4 0.6 0.8 1.0 2.0 3.0 4.0 0.240 0.223 0.200 0.244 0.223 0.218 0.244 0.234 0.220 0.244 0.234 0.220 0.188 1.0 0.175 0.182 0.187 ① ②

A 3m 3m 3m 3m M=z/b 3/3=1 3/3=1 3/6=0.5

3. 试用朗金土压力理论计算图示挡土墙上的土压力、水压力值（画出土压力分布图，

并确定合力）。

3m ③ ④

⑤

3m 解：由上面划分方案，若将面积2与3置换，则简化为矩形1、4和正方形5的角点问题。

表中数据与实际有误分别应为0.200,0.203,0.204

① ④ ⑤ 故

n=l/b 6/3=2 6/3=2 6/6=1 α 0.200 0.200 0.2315 q?25kPah1?2m?1?18.2kN/m3?1?30?,c1?0?2?19.6kN/m3h2?4m?2?22?c2?10kPa

解：主动土压力系数

，故Ka1=0.333，Ka2=0.455

(1)由于第一层填土c=0，墙顶点处主动土压力

第一层底面处

第二层填土为粘性土 第二层顶面处

若采用水土分算法，因为第二层没有再给出其他更多的物理指标，所以只有将作为饱和重度，故第二层有效重度 第二层底面处

水压力强度：

(2)主动土压力合力：

距墙脚距离为：

作用在墙上的水压力合力

距墙脚距离为：

4. 由于建筑物荷载，使地基中某一饱和粘土层产生竖向附加应力，其分布图形为梯形。

层顶为?z(i?1) =240kPa，层底?zi=160kPa，粘土层厚度为4m，其顶、底面均为透水层。如图所示。粘土层的平均渗透系数k=0.2cm/年，平均孔隙比e=0.88，压缩系数a=0.39（MPa）应为MPa，试求：

-1

（1）该粘土层的最终沉降量；

（2）当沉降达到最终沉降量一半时，所需要的时间。

注：Ut?1?8?2?e??24Tv

?z(i?1) 4m ?zi

解：k=0.2cm/a=6.34×10cm/s 土的竖向固结系数为：

-9

时间因数为：

最终沉降量为：

由

得Tv=0.1964，代入解得：

5. 对一组2个饱和粘性土试样进行三轴固结不排水试验，2个土样分别在?3=100、

300kPa下进行固结，而剪破时的大主应力分别为?1=205kPa、570kPa，同时测得剪破时的孔隙水压力依次为u=63kPa、150kPa。试用数解法求该饱和粘性土的总应力抗剪强度指标ccu，?cu，和有效应力抗剪强度指标c'、 ?'。

解：(1)总应力法：由已知的两组

记

，解得

数据(205,100)，(570,300)

,代入相关关系，解得

(2)有效应力法：由已知数据求出对应有效应力：(420，150)，代入解得：

，解得

，得两组数据(142，37)，

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