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20xx最新土力學(xué)試卷及復(fù)習(xí)重點(diǎn)-展示頁

2025-01-23 22:34本頁面
  

【正文】 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。(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。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。(2分)在基坑開挖支護(hù)設(shè)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。如果擋土墻背離填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)時(shí),隨著位移量的逐漸增加,墻后土壓力逐漸減小,當(dāng)墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)土壓力降為最小值,這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力稱為主動(dòng)土壓力。固結(jié)完成是指超靜孔隙水應(yīng)力消散為零,并不是指總孔隙水應(yīng)力,實(shí)際上總孔隙水應(yīng)力包括靜孔隙水應(yīng)力和超孔隙水應(yīng)力之和,因此即使固結(jié)完成,靜孔隙水應(yīng)力仍然存在,不會(huì)發(fā)生孔隙中水全部排干的現(xiàn)象?!帮柡屯恋墓探Y(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。(2分)2 . 基礎(chǔ)自重應(yīng)力及附加應(yīng)力分布圖已繪出,其形狀如圖所示,試判斷(a),(b),(c),(d)哪一個(gè)圖形正確,并指出不正確的圖形錯(cuò)在什么地方?(8 分)答:計(jì)算地基自重應(yīng)力時(shí)其深度應(yīng)從地面算起,而計(jì)算附加應(yīng)力時(shí)其深度應(yīng)從基底算起,因此可以看出圖(c)正確。常發(fā)生在砂礫中,發(fā)生在建筑物的底部(2分) 當(dāng)土體在上下游水頭差作用下產(chǎn)生的水力坡降大于土體臨界水力坡降時(shí),會(huì)產(chǎn)生流土或管涌。 (2分)管涌是滲透變形的另一種形式。三、簡答題(共50分)1 .流土與管涌有什么不同?它們是怎樣發(fā)生的?(6分)答:流土是指向上滲流作用下局部土體表面隆起,或土粒群同時(shí)起動(dòng)而流失的現(xiàn)象。 膨脹__。 ABC4. 墻背直立的光滑擋土墻,墻高為10m,兩層填土的性質(zhì)指標(biāo)如下圖所示,上層粘土厚度5m,試求作用在墻背上總的主動(dòng)土壓力大小,并繪出壓力分布圖(不必求土壓力作用點(diǎn))(12分)解:對(duì)第一層土mB點(diǎn)以上的主動(dòng)土壓力:pa1=r1H1’ka1-2c=2010= kPa B點(diǎn)交界面下:pa2=r1H1’ ka2-2c2=20tg2300= kPa C點(diǎn):pa3=(r1H1’+r2H2)ka2-2c2 =(20+185)tg2300= kPa Pa=+5(+)= kN/m 一、填空題(,共8分),水中陽離子濃度越__低__吸著水越_厚 ,離子價(jià)越__低___、吸著水越_厚_。 σ'3=σ3uf=10050=50 kPa (3) (4) 正常固結(jié)土:Ccu=0。, φ39。 若該土的固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo) φcu=20176。(1)堆載施加瞬時(shí),測(cè)壓管水頭高出地下水位多少米?(2) 粘土層壓縮穩(wěn)定后,圖中h 等于多少米?(3)試計(jì)算粘土層的最終壓縮量(不必分層)。飽和重度20kN/m3,壓縮指數(shù)Cc=,固結(jié)系數(shù)Cv=104層cm/s。地下水位在地面以下2m深處。(6分)解:m==。 (3分)三、計(jì)算題(共 52 分)1 . 某一取自地下的試樣,用環(huán)刀法測(cè)定其密度。 (2分)太沙基極限承載力公式。 4. 地基破壞的型式有哪幾種?未修正的太沙基極限承載力公式適用于哪種破壞型式的地基?利用太沙基極限承載力公式具體說明地下水位的位置對(duì)承載力是如何的影響?(8分)答:有整體剪切破壞,局部剪切破壞和沖剪破壞。(3分)圓弧滑動(dòng)通常發(fā)生在較均質(zhì)的粘性土坡中;平面滑動(dòng)通常發(fā)生在無粘性土坡中;復(fù)合滑動(dòng)面發(fā)生在土坡土質(zhì)很不均勻的土坡中。(8分)答:由外荷在研究平面上引起的法向總應(yīng)力為б,那么它必由該面上的孔隙力u和顆粒間的接觸面共同分擔(dān),即該面上的總法向力等于孔隙力和顆粒間所承擔(dān)的力之和,即б=б'+u。 (8分)2. 什么是有效應(yīng)力原理?圖中,地基土濕重度、飽和重度和浮重度分別為、和,水重度,M點(diǎn)的測(cè)壓管水柱高如圖所示。(2分)因?yàn)楹驼9探Y(jié)粘土相比,超固結(jié)粘土孔隙比比正常固結(jié)土小,如果現(xiàn)有有效應(yīng)力相同,則在某荷載增量作用下,超固結(jié)土是沿再壓縮曲線壓縮,而正常固結(jié)土沿壓縮曲線壓縮。5. 容許承載力:地基所能承受的最大的基底壓力稱為極限承載力,記為fu.將F除以安全系數(shù)fs后得到的值稱在地基容許承載力值fa,即fa=fu/fs6. 砂土液化:是指砂性土在循環(huán)荷載作用或者在動(dòng)力荷載作用下,孔隙水應(yīng)力增加有效應(yīng)力為零,從而導(dǎo)致其抗剪強(qiáng)度喪失的過程。3. 流土:流土是指在滲流作用下局部土體表面隆起,或土粒同時(shí)啟動(dòng)而流失的現(xiàn)象。、名詞解釋 (每題 2 分,共12分 )2. 塑性指數(shù):液限和塑限之差的百分?jǐn)?shù)(去掉百分?jǐn)?shù))稱為塑限指數(shù),用Ip表示,取整數(shù),即:Ip=wL-Wp。塑性指數(shù)是表示處在可塑狀態(tài)的土的含水率變化的幅度。4. 超固結(jié)比:把土在歷史上曾經(jīng)受到的最大有效應(yīng)力稱為前期固結(jié)應(yīng)力,以pc表示;而把前期固結(jié)應(yīng)力與現(xiàn)有應(yīng)力po'之比稱為超固結(jié)比OCR,對(duì)天然土,OCR1時(shí),該土是超固結(jié)土,當(dāng)OCR=1時(shí),則為正常固結(jié)土。二、簡答題 (共 36 分)其它條件相同情況下,超固結(jié)粘土的沉降一定小于正常固結(jié)粘土的沉降嗎?為什么?(10分)答:是的。由于同一土質(zhì),再壓縮曲線肯定比壓縮曲線緩,即再壓縮指數(shù)比壓縮指數(shù)小,因此,超固結(jié)粘土沉降比正常固結(jié)土小。寫出M點(diǎn)總應(yīng)力、孔隙水應(yīng)力、有效應(yīng)力、自重應(yīng)力的計(jì)算式。(2分)M點(diǎn)總應(yīng)力:(1分)M點(diǎn)孔隙水應(yīng)力:(1分)M點(diǎn)有效應(yīng)力: (2分)M點(diǎn)自重應(yīng)力:(2分)3. 土坡發(fā)生滑動(dòng)的滑動(dòng)面有哪幾種形式?分別發(fā)生在何種情況?沒有滲流的情況下的粘性土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)可以有哪幾種方法計(jì)算?(10分)答:土坡發(fā)生滑動(dòng)的滑動(dòng)面有:圓弧、平面、復(fù)合滑動(dòng)面。(4分)沒有滲流的情況下,粘性土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算方法有:φ=0分析法、瑞典條分法、簡化畢肖普法。(3分)未修正的太沙基極限承載力公式適用于整體剪切破壞的條形基礎(chǔ)的地基。地下水位埋深較大時(shí),式中第2項(xiàng)中的γ均不受影響;若地下水位在基底處,則第1項(xiàng)中的γ應(yīng)用浮容重,承載力降低;若地下水位上升到地面處或以上時(shí),則第2項(xiàng)中的γ均應(yīng)用浮容重,承載力進(jìn)一步降低。環(huán)刀的體積為60cm3,環(huán)刀質(zhì)量為50g,試計(jì)算該土樣的含水率、天然密度、干密度。 ms== V=60cm3 g/cm3 g/cm3 2 . 某砂土地基中間夾有一層厚2m的正常固結(jié)粘土層。砂土層的飽和重度21kN/m3,濕重度19kN/m3。今在地面大面積堆載100kPa。(4) 堆載施加30天后,粘土層壓縮量為多少?(假定土層平均固結(jié)度可用確定)(12分)解:(1)對(duì)飽和土,B=1加載瞬時(shí),kPa m(2) 壓縮穩(wěn)定后,超孔隙水應(yīng)力完全消散 h=0(3) kPa kPa kPa m(4) St=U * S=*15=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=100KPa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)。破壞時(shí)的大主應(yīng)力σ1應(yīng)為多大?,同時(shí)測(cè)出破壞時(shí)的孔隙水應(yīng)力uf=50kPa,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σ'1及σ'3;(3)破壞時(shí)的孔隙水應(yīng)力系數(shù)Af;(4)有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)c39。(14分)解:(1) σ3f=σc=100kPa; ccu=0 kPa故 Cu=(σ1σ3)/2=(416100)/2=150 kPa (2) σ'1=σ1uf =41650=366 kPa。 C'=0 φ'=176。 高嶺石__、_ 蒙脫石_、 伊利石__. 無側(cè)向變形 條件下 水平向有效應(yīng)力 與 豎向有效應(yīng)力 之比。、__三軸壓縮試驗(yàn)_、__無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)_和_十字板剪切試驗(yàn)_四種。主要發(fā)生在地基或土壩下游滲流逸出處。它是指在滲流作用下土體中的細(xì)土顆粒在粗土粒形成的孔隙比孔道中發(fā)生移動(dòng)并被帶出的現(xiàn)象。或者當(dāng)?shù)鼗鶠槌蓪油習(xí)r,當(dāng)有由下向上的流動(dòng),粘土層的有效應(yīng)力為零時(shí),即發(fā)生流土。(2分) 圖(a)錯(cuò)在將計(jì)算自重應(yīng)力的深度從基底算起 (2分)圖(b)錯(cuò)在將計(jì)算附加應(yīng)力的深度從地面算起 (2分)圖(d)錯(cuò)在將計(jì)算自重應(yīng)力的深度從基礎(chǔ)表面算起,并且錯(cuò)成虛線 (2分)
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