【正文】 計(jì)，邊坡?lián)鯄υO(shè)計(jì)、隧道的側(cè)墻、碼頭設(shè)計(jì)等工程中常常遇到上述土壓力問題。如果擋土墻直接澆筑在巖基上，且墻的剛度很大，墻體產(chǎn)生的位移很小，不足以使填土產(chǎn)生主動(dòng)破壞，此時(shí)可按靜止土壓力計(jì)算。如果擋土墻在墻后填土自重等作用下產(chǎn)生離開填土方向的位移，并且使墻后填土達(dá)到了極限平衡狀態(tài)，可按主動(dòng)土壓力計(jì)算。如果擋土墻在外力作用下產(chǎn)生向著填土方向擠壓的位移，并且使墻后填土達(dá)到了極限平衡狀態(tài)，或其它可按被動(dòng)土壓力計(jì)算。（4分）？用瑞典條分法與畢肖普法計(jì)算土坡穩(wěn)定時(shí)，它們有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？ 答：安全系數(shù)定義為,或者定義為抗滑力矩與滑動(dòng)力矩之比，因此在建立安全系數(shù)公式時(shí)，皆需用到抗剪強(qiáng)度，根據(jù)摩爾庫倫準(zhǔn)則,抗剪強(qiáng)度與所在點(diǎn)的正應(yīng)力有關(guān)，而滑動(dòng)面上各點(diǎn)的正應(yīng)力大小和方向皆是不同的，因此提出了條分法來解決滑動(dòng)上各點(diǎn)抗剪強(qiáng)度不同的問題。（4分）瑞典條分法與畢肖普條分法共同點(diǎn)：皆基于條分法建立計(jì)算公式，皆假定土體為不變形剛體，各土條底部安全系數(shù)相同，并皆假定滑動(dòng)面形狀為圓弧。（3分）不同點(diǎn)：在建立公式時(shí)，瑞典條分法忽略了各土條之間的作用力，而畢肖普條分法考慮了各土條之間的作用力，在具體計(jì)算時(shí)瑞典條分法可以直接計(jì)算，而畢肖普條分法需進(jìn)行迭代，畢肖普條分法較瑞典條分法嚴(yán)格。（3分）5．何謂地基的極限承載力？確定地基承載力的方法有哪幾大類？影響地基承載力的因素有那些？（１０分）答：（1）地基的極限承載力是指地基承受荷載的極限能力，也就是能承受的最大基底壓力。 （2）確定地基承載力的方法有三大類：靜載荷試驗(yàn)或其它原位試驗(yàn)，規(guī)范查表方法和理論公式方法。（3分） （3）影響地基承載力的因素有：土的重度；土的凝聚力和內(nèi)摩擦角；基底寬度；基礎(chǔ)埋深。（5分）四、計(jì)算題（共42分），稱重120克，體積60ｃｍ3，烘干后土重90克，若該土的液限wL=28%，塑限wP=14%，比重Gs=，求該土樣的含水率w，孔隙比ｅ，塑性指數(shù)ＩP及液性指數(shù)ＩL。（8分）解： ，水面水位距土面2m，粘土層底部有一承壓水層，粘土層厚為4m，粘土的飽和密度ρsat為2g/cm3，并測(cè)得粘土層中心處的測(cè)壓管水位高出水面2m，試問：（1）作用在粘土層單位土體上的滲流力為多少？（2）該粘土層底部是否會(huì)發(fā)生流土現(xiàn)象？（10分）解，軟土性質(zhì)如圖示，擬進(jìn)行大面積堆載預(yù)壓，試計(jì)算預(yù)壓后固結(jié)度８０％時(shí)的沉降量？以及所需預(yù)壓加固時(shí)間？（1０分）【注：固結(jié)度８０％時(shí)的時(shí)間因數(shù)Ｔｖ＝】解： ，在σ3＝100kPa周圍壓力下固結(jié)，然后在不排水條件下施加軸向附加壓力。若該土的固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo)φcu=28176。問（１）該試樣所能承受的大主應(yīng)力σ１的最大值是多少？（２）若試樣剪破時(shí)，其孔隙水應(yīng)力uf ＝60kPa，求孔隙應(yīng)力系數(shù)Ａf。 （３）求該土在σ3＝300kPa固結(jié)壓力下的不排水強(qiáng)度。(14分)解： 1 填空題(，共10分)11 成土礦物分為原生礦物和次生礦物兩大類，其中次生礦物主要是粘土礦物。常見的粘土礦物有高嶺石 、 伊利石 和 蒙脫石三類。12 土中水除了一部分以結(jié)晶水的形式緊緊吸附于固體顆粒的晶格內(nèi)部以外，還存在吸著水 和自由水兩大類，其中自由水又可分為 毛細(xì)水 和 重力水 兩種類型。13 對(duì)A、B、C三種土樣進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)，其粒徑分布曲線如圖13所示，從圖中看出級(jí)配良好的是 B 土樣。圖1314 按照滲透水流所引起的局部破壞特征，土體的滲透變形可分為 流土 和 管涌 兩種基本形式。15 在三維應(yīng)力邊界條件下，飽和土體地基受荷載作用后產(chǎn)生的總沉降量可以看作由三部分組成，包括： 瞬時(shí)沉降 、 主固結(jié)沉降 和 次固結(jié)沉降。16 為了考慮固結(jié)程度和排水條件對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響，根據(jù)加荷速率的快慢將直剪試驗(yàn)劃分為 快剪 、 固結(jié)快剪 和 慢剪 三種試驗(yàn)類型。17 在進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析時(shí)常采用各種條分法。其中假定圓弧面為滑動(dòng)面的方法有瑞典條分法 和 畢肖普條分法 等；而適用于非圓弧滑動(dòng)面的分析方法有 楊布條分法 和 不平衡推力法等。其中瑞典條分法法不考慮條間力的作用。1完全飽和土體，含水量w=100％。 （ ）2 兩個(gè)試樣，它們的體積相同，含水量相同，土粒比重也相同，故其重量也一定相同。（ ）3 滲透力的大小與水力坡降有關(guān)，與土的性質(zhì)無關(guān)。 （ √ ）4 粘性土的殘余強(qiáng)度與應(yīng)力歷史無關(guān)?！? 　　　 　 （ √ ）5 欠固結(jié)土和正常固結(jié)土的超固結(jié)比都等于１。 （ √ ）6 不固結(jié)不排水剪試驗(yàn)得出的值為零（飽和粘土）?！? （ √ ）7 被動(dòng)土壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于主動(dòng)土壓力，因此對(duì)擋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是不利的。 （ ）8 按庫侖理論，在許多假定的滑動(dòng)面中，真正的主動(dòng)破壞面是沿該面算得的（按主動(dòng)破壞分析得的）土壓力最大者。 （ √ ）9 前期固結(jié)應(yīng)力指土體在歷史上曾經(jīng)受到過的最大有效應(yīng)力。 （ √ ）10飽和土的固結(jié)主要是由于孔隙水的滲透排出，因此當(dāng)固結(jié)完成時(shí)，孔隙水應(yīng)力全部消散為零，孔隙中的水也全部排干了。 （ ）三 名詞解釋(每小題5分，共20分)1 管涌是滲透變形的一種形式．指在滲流作用下土體中的細(xì)土粒在粗土顆粒形成的空隙中發(fā)生移動(dòng)并被帶出的現(xiàn)象。2 砂土的液化：對(duì)于飽和疏松的粉細(xì)砂，當(dāng)受到突發(fā)的動(dòng)力荷載時(shí)，由于動(dòng)剪應(yīng)力的作用有使體積縮小的趨勢(shì)，由于時(shí)間短來不及向外排水，因此就產(chǎn)生了很大的孔隙水應(yīng)力。按有效應(yīng)力原理， ，當(dāng)動(dòng)荷載引起的超靜孔隙水應(yīng)力u達(dá)到時(shí)，則有效應(yīng)力，其抗剪強(qiáng)度，無粘性土地基將喪失其承載力，土坡將流動(dòng)塌方。4 被動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻向沿著填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)時(shí)，隨著位移的增加墻后受到擠壓而引起土壓力增加，當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)增加到最大值，作用在墻上的土壓力稱為被動(dòng)土壓力。四、簡(jiǎn)述題(每小題5分，共20分)1. 簡(jiǎn)述影響土壓實(shí)性的因素。答：土壓實(shí)性的影響因素主要有含水率、擊實(shí)功能、土的種類和級(jí)配以及粗粒含量等。（1分）對(duì)粘性土，含水率的影響主要表現(xiàn)為當(dāng)含水率較低時(shí)，相同擊實(shí)功能下所獲得的干密度較低，隨著含水率的增大，所得到的干密度會(huì)逐漸提高；當(dāng)達(dá)到某含水率時(shí)，對(duì)應(yīng)擊實(shí)功能下會(huì)得到最大干密度，對(duì)應(yīng)含水率稱為最優(yōu)含水率；隨著含水率的提高，最大干密度反而會(huì)減小。（1分）擊實(shí)功能的影響表現(xiàn)為：擊實(shí)功能越大，所得到的土體干密度也大；最優(yōu)含水率隨擊實(shí)功能的增大而減小。（1分）土類和級(jí)配的影響表現(xiàn)在：粘性土通常較無粘性土壓縮性大；粘粒含量大，壓縮性大；級(jí)配良好，易于壓密，干密度大；（1分）粗粒含量對(duì)壓實(shí)性有影響，大于5mm粒徑的粗粒含量大于25％－30％時(shí)，需對(duì)輕型擊實(shí)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行修正。（1分）3 長(zhǎng)江大堤擋水示意圖如圖2所示，試分別討論洪水期洪峰到達(dá)使江水位上升過程及洪峰過后江水位下降過程中滲流作用對(duì)大堤擋水面和背水面土坡穩(wěn)定性的影響。洪峰水位圖42堤外水位圖2答：洪峰到達(dá)時(shí)，產(chǎn)生朝向坡外的滲流作用，對(duì)擋水面土坡穩(wěn)定產(chǎn)生有利影響，對(duì)背水面土坡穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。（） 洪峰過后江水位下降過程中，提內(nèi)水位高于江水位，產(chǎn)生朝向長(zhǎng)江的滲流作用，對(duì)擋水面土坡穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響，對(duì)背水面土坡穩(wěn)定影響較小，此時(shí)仍然維持向坡外的滲流，但其不利影響將逐漸減弱。（）4地基破壞的型式有哪幾種？各有什么特征？根據(jù)承載力的理論計(jì)算公式來看，影響淺基礎(chǔ)地基承載力的主要因素有哪一些？答：整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖剪。特征：（略）（2分）理論公式法、規(guī)范方法和試驗(yàn)方法。（2分）土體容重和強(qiáng)度指標(biāo)、基礎(chǔ)寬度b，基礎(chǔ)埋深d，地下水位等。（1分）五計(jì)算題(每小題10分，共40分)1 某土樣含水率＝16％，土粒比重＝，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，測(cè)定擊實(shí)后的濕密度為＝，試求擊實(shí)土樣的干密度和孔隙比。解： g/cm3 （5分），＝＝ （5分）2 墻背直立的光滑擋土墻，墻高為10ｍ，兩層填土的厚度與性質(zhì)指標(biāo)如圖3所示，試求作用在墻背上總的主動(dòng)土壓力(不求作用點(diǎn)位置)，并繪出壓力分布圖。解：對(duì)第一層土，AB70kPaB點(diǎn)以上的主動(dòng)土壓力： (2分)B點(diǎn)交界面下： (2分)C點(diǎn)： (2分)P=（（））＋（＋70）5= （2分）3 對(duì)一完全飽和的正常固結(jié)土試樣，為了模擬其原位受力狀態(tài)，先在周圍壓力σｃ=140kpa作用下固結(jié)，然后再在Δσ3＝０的情況下進(jìn)行不排水剪試驗(yàn)，測(cè)得其破壞時(shí)的σ1 =260，同時(shí)測(cè)出破壞時(shí)的孔隙水應(yīng)力Ｕf =110kpa，試求：（１）該試樣的不排水強(qiáng)度Cｕ；（２）破壞時(shí)試樣中的有效主應(yīng)力σ1＇及σ3＇；（３