【正文】 ，對(duì)堅(jiān)硬少裂隙的巖石則不明顯，甚至不出現(xiàn) 2彈性變形階段 (AB) 軸向變形隨荷載增加成比例增長(zhǎng)，并是可恢復(fù)彈性變形， B點(diǎn)的應(yīng)力 為 彈性極限 ，約為 30%~40% 3微裂隙穩(wěn)定發(fā)展階段 (BC) 由于巖石連續(xù)壓縮特點(diǎn)可由開始膨脹和近似線性增長(zhǎng)的體積應(yīng)變來表證， C點(diǎn)的應(yīng)力 為屈服強(qiáng)度 ，約為 80%，巖石壓密至最密實(shí)狀態(tài)，體積應(yīng)變趨于 0 4 非穩(wěn)定發(fā)展階段 (CD)微裂縫迅速增加和不斷擴(kuò)展，形成局部拉裂或剪切面，體積變形由壓縮轉(zhuǎn)為膨脹，最終導(dǎo)致巖石結(jié)構(gòu)完全破壞， D點(diǎn)的應(yīng)力 為 峰值強(qiáng)度σ c， 稱為單軸抗壓強(qiáng)度。 5破壞后階段 (DE) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全破壞，裂隙擴(kuò)展成分叉狀直至分離成一系列碎塊體，在外荷作用下相互滑移，隨之變形不斷增加，應(yīng)力降到某一定值，稱為殘余強(qiáng)度，大小等于塊體間的摩擦阻力 十 排水條件與抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)類型、試驗(yàn)特征、適用條件及各試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)系 1 試驗(yàn)類型 a慢剪 — 排水剪 b固結(jié)快剪 — 固結(jié)不排水剪 c快剪 — 不排水剪 2試驗(yàn)特征及適用條件 A 直剪試驗(yàn) a 慢剪：（土受外力壓縮穩(wěn)定，土體充分固結(jié)后 施加剪切力 使其剪切破壞）， 充分排水。不會(huì)產(chǎn)生孔隙水壓力。通常對(duì)于排水條件好的土，當(dāng)施工時(shí) 間較長(zhǎng)且加荷速率較小時(shí)，評(píng)價(jià)其強(qiáng)度采用慢剪試驗(yàn)。 b固結(jié)快剪 ：（同上）， 不排水。一般地質(zhì)條件下、一般建筑工程中采用。 c快剪 ：土受外力后立即將其剪壞， 不排水。適用于加荷速率大、排水條件差、施工時(shí)間短的情況，以及評(píng)價(jià)土坡穩(wěn)定和飽和粘土的強(qiáng)度時(shí)。 B三軸剪切試驗(yàn) a慢剪：（對(duì)土樣施加三向相等 壓力 ?3，待孔隙水壓力完全消散后 在保持圍壓 ?3不變的前提下 逐漸加大 軸向壓力 ?1，至土樣發(fā)生剪切破壞。） 不產(chǎn)生孔隙水壓力。試驗(yàn)獲得的強(qiáng)度曲線是斜線，存在 c和 ?，極限應(yīng)力圓隨位置而變化。總應(yīng)力與有效應(yīng)力相等。 b 固結(jié)快剪：（同上） 期間孔 隙水壓力不為 0， 剪切面上的正應(yīng)力 ?孔隙水壓力 u’ 。試驗(yàn)獲得的強(qiáng)度曲線也是斜線，存在 c 和 ?，極限應(yīng)力圓隨位置而變化。 c 快剪： 對(duì)土樣施加三向相等的壓力 ?3后，立即在保持圍壓 ?3 不變的前提下 加大軸向壓力 ?1，直至土樣發(fā)生剪切破壞。期間孔隙水壓力沒有消散，且剪切面上的正應(yīng)力 ?與孔隙水壓力 u相等，有效應(yīng)力等于 0。試驗(yàn)獲得的強(qiáng)度曲線是平行于 ?軸，僅存在 c。正常固結(jié)的飽和粘性土，慢剪時(shí)的抗剪強(qiáng)度約等于其固結(jié)快剪時(shí)的有效抗剪強(qiáng)度 3 各試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)系 由庫(kù)侖定律 ?f=?tg?+c， tg? 內(nèi)摩擦力，是強(qiáng)度曲線的斜率； ? 內(nèi)摩擦 角； c 粘聚力。 對(duì)相同土體，慢剪內(nèi)摩擦力較大，粘聚力較小，快剪內(nèi)摩擦力較小，強(qiáng)度主要取決于粘聚力，固結(jié)快剪介于慢剪與快剪之間。 一、填空題（ 22分，每空 2 分） 工程上常用 不同粒徑顆粒的相對(duì)含量 來描述土的顆粒組成情況，這種指標(biāo)稱為粒度成分。 計(jì)算地下水位以下土層的自重應(yīng)力時(shí)應(yīng)當(dāng)用 有效 重度。 粘性土可塑性大小可用 塑性指數(shù) 來衡量。用 液性指數(shù) 來描述土體的狀態(tài)。 達(dá)西定律指出，水在砂性土體中滲流過程中， 滲流速度 與 水頭梯度 成正比。 動(dòng)水力指 水流作用在單位體積土體中土顆粒上的力 。 土力學(xué)中的有效應(yīng) 力原理包含下述兩點(diǎn)： 土的有效應(yīng)力等于總應(yīng)力減去孔隙水壓力；土的有效應(yīng)力控制了土的變形及強(qiáng)度性能 。 土坡滑動(dòng)失穩(wěn)的原因有： 外界力的作用破壞了土體內(nèi)原有的應(yīng)力平衡狀態(tài)；土的抗剪強(qiáng)度由于受到外界各種因素的影響而降低 。 二、選擇題（ 30 分，每題 3 分） 已知土的 3/17 mKN?? 、 3/ mKNs ?? 、 %10?w ，則孔隙比為（ B ） （ A） （ B） （ C） （ D） 下述試驗(yàn)方法中，屬于粒度成分分析的試驗(yàn)是（ A ） （ A）沉降分析法 （ B） 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) （ C）搓條法 （ D）原位壓縮試驗(yàn) 前期固結(jié)壓力是指（ D ） （ A）土體在形成過程中所受到的最大總應(yīng)力 （ B）土體在固結(jié)過程中所受到的最大總應(yīng)力 （ C）土體在形成過程中所受到的最大有效應(yīng)力 （ D）土體在固結(jié)過程中所受到的最大有效應(yīng)力 飽和粘性土地基沉降的三個(gè)階段不包括（ C ） （ A）瞬 時(shí)沉降階段 （ B） 次固結(jié)沉降階段 （ C）超固結(jié)沉降階段 （ D）固結(jié)沉降階段 在剪切試驗(yàn)中，若采用對(duì)試樣施加豎向壓力后讓試樣充分排水，待固結(jié)穩(wěn)定后，再快速施加水平剪應(yīng)力使試樣破壞。這種試驗(yàn)方法屬于（ B ） （ A）快剪 （ B） 固結(jié)快剪 （ C）慢剪 （ D）固結(jié)慢剪 關(guān)于壓縮模量敘述正確的是（ A ） （ A）壓縮模量用于分層總和法、應(yīng)力面積法的地基最終沉降計(jì)算中 （ B）壓縮模量用于彈性理論法的地基最 終沉降估算中 （ C）壓縮模量用于估算建筑物的初始瞬時(shí)沉降 （ D）壓縮模量是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)得到的 土層的平均固結(jié)度等于（ C ） （ A）總應(yīng)力圖面積 /有效應(yīng)力圖面積 （ B）總應(yīng)力圖面積 /起始超孔隙水壓力圖面積 （ C）有效應(yīng)力圖面積 /起始超孔隙水壓力圖面積 （ D）起始超孔隙水壓力圖面積 /總應(yīng)力圖面積 已知土的內(nèi)摩擦角為 045 ，滑動(dòng)面上的法向應(yīng)力為 100Kpa，土的粘聚力 100Kpa，則由庫(kù)侖定律可求得抗剪強(qiáng)度（ B ） （ A） 100Kpa （ B） 200Kpa （ C） 300Kpa （ D） 400Kpa 粘性土的等效摩擦角是（ D ） （ A）根據(jù)有效應(yīng)力原理來計(jì)算的 （ B） 將滑動(dòng)面上的法向應(yīng)力折算為內(nèi)摩擦角 （ C）根據(jù)靜力平衡原理來計(jì)算的 （ D）根據(jù)抗剪強(qiáng)度相等原理來計(jì)算的 在粘性土的土坡穩(wěn)定分析中，對(duì)于非均質(zhì)土坡或較復(fù)雜土坡的適用方法是（ C ） （ A）摩擦圓法 （ B） 泰勒分析法 （ C）條分法 （ D）分層總和法 三、證明題（ 10 分） 若已知各層土的滲透系數(shù)為 ik ，厚度為 ih （其中 ?3,2,1?i ），試證土層豎向平均滲透系數(shù)的表達(dá)式為：???iiivkhhk 證： ? nqqqq ???? ?21 （ 2 分） nFFFF ???? ?21 （ 2 分） nHHHH ???????? ?21 （ 2 分） ? ??? ????iiiivkhhHFhqFIqk （ 4 分） 四、計(jì)算題（ 70） 某飽和土的體積為 97 3cm 土的重力為 ，土烘干后重力為 ，試計(jì)算烘干前土體的含水量、孔隙比、干重度。 (15 分 ) 解： 水的重力為 — =（ 2 分） 水的體積為 wV =?? = 3cm （ 2 分） 土粒體積為 sV =97— = 3cm （ 2 分） 含水量： % ???w （ 3 分） 孔隙比 ??e （ 3 分） 干重度 3/ mKNd ???（ 3 分） 按圖所給資料計(jì)算并繪制地基中的自重應(yīng)力沿深度的分布曲線，各層重度如下： 31 / mKN?? 32 / mKN?? 33 / mKN?? 34 / mKN?? （ 20 分） 粘土粉質(zhì)粘土細(xì)砂層1層4層3層251 解： 在 高程處：（ 4 分） 311 /51)4144( mKNHsz ????? ?? 在 高程處：（ 4 分） 32。211 /)4041()(51 mKNHHsz ???????? ??? 在 高程處：（ 4 分） 3339。32。211 /)3840()( mKNHHHsz ????????? ???? 在 高程處：（ 4 分） 3439。4339。32。211 /)3538()( mKNHHHHsz ?????????? ????? 畫圖（ 4 分） 某擋土墻的墻壁光滑（ 0?? ），墻高 （如圖），墻后 2兩層填土。 1 層土位于地下水位以上，性質(zhì)為：土層厚度 ， 01 32?? ， 31 / mKN?? 。 2 層土位于地下水位以下，性質(zhì)為：土層厚度 ， 02 30?? ，32 / mKN?? 。填土表面作用有 KPaq 100? 連續(xù)均布荷載，試求作用在墻上的總主動(dòng)土壓力、水壓力及其作用點(diǎn)位置。（ 35 分） ABC層1層2q7.0m 解： 主動(dòng)土壓力系數(shù)：（ 6 分） )23245(tan 0021 ???aK ， )23045(tan 0022 ???aK 沿墻高計(jì)算 A、 B、 C 三點(diǎn)的土壓力強(qiáng)度：（ 12 分） A點(diǎn)： Z=0， KPaqKp aaA ?? B 點(diǎn)：分界面以上， K P aKHqKp aaaB ??????? ? 分界面以下， K P aKHqp aaB )( 21139。 ??? ? C 點(diǎn)： K P aKHHqp aaC )( 2239。211 ???? ?? 作用在墻上的總主動(dòng)土壓 力：（ 4 分） KNE a )()(21 ??????? 水壓力：（ 4 分） KNHE ww 22 ?? ? wE 作用于距墻底 （ 3 分） aE 的作用點(diǎn)位置：（ 6 分） aE 的作用點(diǎn)距墻底高度為： H= 五、問答題（共 28 分） 固結(jié)度與哪些因素有關(guān)？（ 8 分） 答： （ 1）滲透系數(shù)（ 2 分） （ 2）sEae ?? 11值（ 2 分） （ 3）時(shí)間（ 2 分） （ 4）滲流路徑（ 2 分） 均質(zhì)粘性土的土坡失穩(wěn)破壞時(shí)，圓弧滑動(dòng)面的形式有哪幾種？（ 6 分） 答： （ 1）坡角圓（ 2 分） （ 2）坡面圓（ 2 分） （ 3）中點(diǎn)圓（ 2 分） 地基破壞的過程經(jīng)歷哪幾個(gè)階段，各自的特點(diǎn)是什么？（ 8 分） 答： 壓密階段， sp~ 曲線接近直線，土體處于彈性平衡狀態(tài)（ 3 分） 剪切階段， sp~ 曲線不再是直線，土體出現(xiàn)塑性區(qū)（ 3 分） 破壞階段，出現(xiàn)連續(xù)滑動(dòng)面，土坡失穩(wěn)破壞（ 2 分） 在計(jì)算最終沉降量時(shí)，應(yīng)力面積法與分層總和法相比，有哪些特點(diǎn)？（ 6 分） 答： （ 1）計(jì)算結(jié)果更精確，計(jì)算工作量更少（ 2 分） （ 2）計(jì)算方法更合理（ 2 分） （ 3）提出了終沉計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（ 2 分） 一、填空題（共 22分，每空 2分） 工程上常用 來描述土的顆粒組成情況，這種指標(biāo)稱為粒度成分。 計(jì)算地下水位以下土層的自重應(yīng)力時(shí)應(yīng)當(dāng)用 重度。 粘性土可塑性大小可用 來衡量。用 來描述土體的狀態(tài)。 達(dá)西定律指出，水在砂性土體中滲流過程中， 與 成正比。 動(dòng)水力指 。 土力學(xué)中的有效應(yīng)力原理包含下述兩點(diǎn)： ； 。 土坡滑動(dòng)失穩(wěn)的原因有： 。 。 二、選擇題（共 30 分，每題 3 分） 已知土的 3/17 mKN?? 、 3/ mKNs ?? 、 %10?w ，則孔隙比為（ ） （ A） （ B） （ C） （ D） 下述試驗(yàn)方法中，屬于粒度成分分析的試驗(yàn)是（ ） （ A）沉降分析法 （ B） 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) （ C）搓條法 （ D）原位壓縮試驗(yàn) 前期固結(jié)壓力是指（