山东大学2011年研究生土力学试卷

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山考试科目：

东

大

学

2010-2011 学年第 2 学期研究生试题高等土力学一、选择题(每题 3 分，3×10,共 30 分) 1.下列矿物中，亲水性最强的是__________________ (a)伊利石 (b)高岭石 (c)云母 (d)蒙脱石 2.已知砂土的天然孔隙比为 e=0.303,最大孔隙比 emax=0.762,最小孔隙 比 emin=0.114,则该砂土处于________ _______状态。 (a)密实 (b) 中密 (c)松散 (d)稍密 3.已知某种土的密度ρ=1.8g/cm3,土粒相对密度 Gs=2.70,土的含水量 w=18.0%,则每立方土体中气相体积为_____________ 3 3 3 3 (a)0.486m (b)0.77m (c)0.16m (d)0.284m 4.不透水基岩上有三层土，土层层面水平，每层土厚度为 1m,三层土的渗 透系数分别为 k1=1m/d,k2=2m/d,k3=6m/d,则三层土水平方向等效渗 透系数为_________ (a)9m/d (b) 3m/d (c)2m/d (d)1.8m/d 5.某场地自上而下土层分布为：第一层粉土，厚 3m,重度γ为 18kN/m3; 第二层粘土，厚 5m,重度为 18.4kN/m3,饱和重度γsat=19kN/m3,地下水 距地面 5m,则地表下 6m 处的竖向自重应力等于__________ (a)99.8 kPa (b)109.8 kPa (c)111.2 kPa (d)95.8 kPa

6.下列哪种情况下土中超静孔隙水压力不变化_______________ (a)地基表面一次加荷后； (b)基坑开挖过程中； (c)土坝中形成稳定渗流后，上下游水位不变期间 (d)抽取地下水过程中

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7.雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀，顺着斜坡向 下逐渐移动，沉积在平缓的坡脚，这种搬运和堆积方式形成的土称为 _______。 (a)残积土 (b)坡积土 (c)洪积土 (d)冲积土 8.饱和粘性土的不固结不排水强度主要取决于_____________ (a) 围压大小 (b)土的原有强度 (c)孔隙压力系数大小 (d)偏应力大小 9.有一条形均部合作 p=100kPa,宽度为 3m,地基土的性质为φ=15°,c =15kPa,γ=18kN/m2,基础埋深由地面改为 1.5m,试问地基的承载力安全 系数增加了多少( N γ = 1.8 (a)没有增加N c = 12.9 N q = 4.45 )__________

(b)增加 0.27

(c)增加 1.2

(d) 增加 1.27

10.一无粘性土坡，坡角β=23°,水流沿坡面向下流动，则坡面土体中的 渗透力等于_______________ _ (a)23.6kN/m3 (b)3.9kN/m3 (c)4.2kN/m2 (d)4.2kN/m3

二、填空题： (每题 2 分，2×5=10,共 10 分)1.土的常规直剪试验按加载方式不同区分为三类常用的试验方法，它们是 __________、 ____________、_______________。 2.地基的剪切破坏随着土的破坏形状而不同，一般可以分为 ________________、_________________、_________________。 3. 地基土在荷载作用下发生变形， 可以认为其总沉降量通常由三部分组成， 即_______沉降、___________沉降、____________沉降。 4.

对于同一种正常固结饱和粘性土分别进行固结排水试验、固结不排水剪 切试验和不固结不排水剪切试验，所得的内摩擦角分别为φcd,φcu,φu, 则它们的大小关系是___________________________。 5.在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量Δa 与产生被动土压 力所需的墙身位移量Δp 的大小关系是________________。

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三、简答题： (每题 4 分，4×5=20,共 20 分) 1.简要介绍条分法的基本原理和分析土坡稳定的过程。 2.太沙基极限承载力公式为 Pu=1/2γbNγ+qNq+cNc,说明各符号意义。 并就太沙基公式讨论影响承载力的因素。 3.简述直剪仪的优缺点。 4.简述渗透变形防治措施？ 5.无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、物理状态方面，有何重要区 别？ 四、某一场地需填土 1000m3,土方来源为附近土丘，经勘察土粒比重 Gs= 2.7,含水量 w=15.%,天然重度γ=19.4kN/m3,要求填土碾压后含水 量 w1=17%,干重度γd=17.6kN/m3。问： (共 10 分) 1) 取土场地土的干重度、孔隙比、饱和度各为多少？(4 分) 2) 需从取土场地开采多少土方？(3 分) 3) 填土碾压时还需洒多少水？(3 分) 五、如图所示挡土墙，墙背竖直光滑，墙高 6m,墙后填土表面水平，填土 的厚度和性质指标如图所示，求墙背主动土压力的分布，并画图。 (共 10 分)A

γ=20kN/m3 c=0 φ=30° B γ=20kN/m3 c=15Kpa φ=30°

2m

4m

C

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六、某饱和粘土层厚度为 2m,在土层表面大面积均布荷载 p0=160kPa 作用下固 结，设该土层的初始孔隙比 e=1.0,压缩系数 a=0.3Mpa-1。已知单面排水条 件下加荷历时 t=1 年时的固结度 Uz1=0.43。求： (共 10 分) 1) 该粘土层的最终固结沉降量； 分) (3 2) 单面排水条件下加荷历时一年的沉降量； 分) (3 3) 双面排水条件下沉降量达到单面排水历时一年。 分) (4

七、对一饱和原状土样进行固结不排水试验，破坏时测得σ3=200kPa, σ1-σ3=400kPa,孔隙水压力 u=80kPa,试样的破裂面与水平面的夹角为 60°,求孔压系数 A;有效应力强度指标 c ′ 、 φ ′ 。 (10 分)