台州学院2008~2009学年第 2 学期
2007级 建筑工程技术专业《土力学及地基基础》期末考试A卷答案
一、填空：（20分）（共20个空格，每格1分） 1、 埋置深度、地基土的性质；
装2、 半固态 、可塑状态； 3、 过筛、烘干； 4、 碎散性、三相性；
5、 地基变形条件与⑽地基强度条件； 6、 高岭土； 7、 结合水；
8、 含水量、土的种类； 9、 环刀法、蜡封法 灌砂法； 10、应力集中与应力扩散；
11、砂砾石；
二、选择题（30分）（共15个小题，每题2分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C C C B B C B C B
订 线11 C 12 C 13 B 14 A 15 B
三、简答题（15分）（共3小题，每题5分）
(1) 谈谈你对“土的有效应力控制了土的强度与变形”这句话的理解。
''答：有效应力公式????uw，式中?为总应力，?为有效应力，uw为孔隙水压力。(2分) 由此得到重要的有效应力原理，它包含下述两点：
' 1.土的有效应力?等于总应力?减去孔隙水压力uw； (1分) 2.土的有效应力控制了土的变形及强度性能。 (2分) （2）朗肯土压力理论和库仑土压力理论的基本假定有何不同，在什么条件下两者可以得到相同的结果？
答：朗肯土压力理论假设墙背直立、光滑、墙后填土水平，忽略了墙背与填土之间摩擦的影响；库仑土压力理论假设填土是无粘性土，考虑了墙背与土之间的摩擦力，并可用于墙背倾斜，填土面倾斜的情况，不能用库仑理论直接计算粘性土的土压力。 (3分) 朗肯土压力理论和库仑土压力理论根据不同的假设，以不同的分析方法计算土压力，只有在墙背直立、光滑、墙后填土水平的无粘性土中两种理论计算结果才相同。 (2分) (3) 何谓“超固结比”，如何区分土体的固结状态？ 答：通过测定的前期固结压力pc和土层自重应力p0(即自重作用下固结稳定的有效竖向应力)状态的比较，定义超固结比OCR：OCR?pc/p0。 (2分)
1
根据超固结比的大小，将天然土层划分为正常固结土(OCR=1)、超固结土(OCR>1)和欠固结土(OCR<1)三类固结状态。 (3分) 四、计算题（35分）（共3小题）
1、 用体积为50cm3的环刀取得原状土样，其湿土重为0.95N，烘干后重为0.75N，
比重计法测得土粒重度为26.6KN/m3，问该土样的重度、含水量、孔隙比及饱和度各为多少？(10分)
0.95???0.019N/cm3?19kN/m350解：土样重度 (2分)
含水量
e?w?0.95?0.25?26.7%0.75 (2分)
孔隙比
Sr??s(1?w)26.7?1.267?1??1?0.77?19 (3分)
饱和度
Vww?s/?w0.267?26.6???92.2%Vve10?0.77 (3分)
2、以一种粘土的两个试样进行固结不排水试验，试样破坏时，测得的结果如下：
试样号 孔压u ?1 ?3 1 140 100 30 2 280 200 60 问：如粘土层中一个面上的法向有效应力为120kPa，沿这个表面的抗剪强度是多少？(10分) 解：试样1有效应力：
?1'＝140-30＝110kPa， ?3'＝100-30＝70kPa
?'试样2有效应力：
?1'＝180-60＝220kPa， ?3'＝200-60＝140kPa （4分）
令：k?tg(45??/2)
两个试样满足极限平衡状态方程：
70?110k2?2c'?k
?'?'k?tg(45??/2)?0.8?'?12.8c?0解方程可得：，， (4分)
140?220k2?2c'?k
法向有效应力为120kPa时，沿这个表面的抗剪强度为
??c'??'tg?'?0?120?tg12.8?=27.3kPa (2分)
3、某一挡土墙，墙背光滑垂直、墙后填土面水平，填土面上受均部荷载q=15kPa，填土分
3
两层，如图所示。第一层土：γ1＝18kN/m，c1=10kPa, ?1=20°, 第二层土：γ2＝19.8kN/m3，c2=15kPa，?2=15°。试按水土分算法求解：挡土墙的主动土压力、水压力，并绘出土压力强度沿墙高的分布图。(15分)
解：(1)本题符合朗肯土压力公式的应用条件，采用朗肯土压力公式计算。(1分)
(2) 各层土的主动土压力系数：
15kPa(2分)
A?20?02mKa1?tg2(45??)?g2(45??)?0.4922第一层土：
11.0kPaB7.00kPaEa=54.41kN/mPw=44.1kN/m?15?Ka2?tg2(45??)?g2(45??)?0.5922第二层土： 3
γ’2=10 kN/m
3mC24.6929.4kPa
1
(3) 计算墙顶处的主动土压力强度pa1 (4分)
pa1?(??z?q)?Ka1?2?c1?Ka1?(18?0?15)?0.49?2?10?0.7??6.6kPa?0 A点： p'a2?(??z?q)?Ka1?2?c1?Ka1?(18?2?15)?0.49?2?10?0.7 ?11.0kPa B点(上)： p''a2?(??z?q)?Ka2?2?c2?Ka2?(18?2?15)?0.59?2?15?0.77 ?7.00kPa B点(下)： pa3?(??z?q)?Ka2?2?c2?Ka2?(18?2?10?3?15)?0.59?2?15?0.77 ?24.69kPa C点： (4)计算临界深度z0 (2分)
z0?
(5)计算主动土压力值 (2分)
主动土压力值按分布面积计算如下：
(6)作用在挡土墙的水压力 (2分)
p?9.8?3?29.4kPa。
B点水压力为0，C点水压力：w水压力的合力：
2c1?Ka1?q?Ka12?10?0.7?15?0.49 ? ?0.75??Ka118?0.49(m)
Ea?11?11.0?(2?0.75)??(7.00?24.69)?3?54.41(kN/m)22
1?29.4?3?44.12kN/m，作用点位置在离墙底1m处。
Pw?(7)土压力强度沿墙高的分布如图。 (2分)
1
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