北航12年6月课程考试《土力学与基础工程》考核要求

北航12年6月课程考试《土力学与基础工程》考核

北航12年6月课程考试《土力学与基础工程》考核要求

1. 荷载—沉降量典型曲线通常可以分为哪三个变形阶段？各阶段表示什么含义？(20分)

答：荷载-沉降量典型曲线通常可以分为直线变形阶段（压密阶段）、局部剪损阶段和完全破坏阶段三个变形阶段。

直线变形阶段：当荷载较小时，（比例界限）时，地基被压密，荷载与变形关系接近直线关系。

局部减损阶段：当荷载增大时，荷载与变形之间不再保持直线关系。此时，地基土在压板边缘下局部范围发生剪损，压板下的土体出现塑性变形区。随着荷载的增加，塑性变形区逐渐扩大，压板沉降量显著增大。

完全破坏阶段：当荷载继续增大时，在后，压板连续急剧下沉。地基土中的塑性变形区已联成连续的滑动面，地基土从压板下被挤出来，在试坑底部形成隆起的土堆，此时，地基已完全破坏，丧失稳定。

2. 何为无黏性土坡的自然休止角？(20分) 答：无粘性土坡的自然休止角是无粘性土在松散状态堆积时其坡面与水平面所形成的最大倾角。当稳定安全系数K=1时，此时抗滑力等于滑动力，土坡处于极限平衡状态，相应的坡角就等于无粘性土的内摩擦角，特称之为自然休止角

3．某砂土的含水量w=28.5%，土的天然重度r=19kN/m3,土粒比重ds=2.68，颗

（1） 确定该土样的名称

（2） 计算该土的孔隙比和饱和度 （3） 确定该土的湿度状态；

（4） 如该土埋深在离地面3m以内，某标准贯入试验锤击数N=14，试确定该土的密实度。(20分) 答：（1）粒径大于0.075㎜的颗粒含量为9.4%+18.6%+21.0%+37.5%=86.5%，超过全重的85%，从而判定该土样为细砂。

（2）

e

ds(1 w) w

wdse

1

2.68 (1 0.285) 1

1.9

-1 0.81

Sr

100% 94.3%

0.81

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（3）该土样的湿度状态为饱和。

（4）因N=14，10<N<15，所以属于稍密。

4．某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m，γ=17KN/粉质黏土厚4m, γ

=19KN/

；第二层

,GS=2.73,w =31%,地下水位在地面下2m深处；第

, GS =2.74,w=41%;第四层粉土厚3m,γ

三层淤泥质黏土厚8m，γ=18.2KN/=19.2KN/

, GS =2.72,w=27%;第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自

重应力σc，并绘出σc沿深度分布图。(20分)

答： c1 1h1 17 1.5 25.5kpa

(d-1) ds(1 w)

c2' c1 2h2' 25.5 19 0.5 35kpa

2'

(2.73 1) 192.73 (1 0.31)

9.191KN/m3

c2 c2' 2'(h2 h2') 35 9.191 (4 0.5) 67.2kpa

3'

(ds-1) 3ds(1 w)

(2.74 1) 18.22.74 (1 0.41) 8.197KN/m3

5．如下图所示挡土墙，高4m，墙背直立、光滑，墙后填土面水平。试求总侧压力（主动土压力与水压力之和）的大小和作用位置。(20分

)

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答：因墙背直立光滑，填土面水平，满足朗金条件

当量土层的厚度第

一

层

h'

土

的

q

20土

0.5m

压

力

强

度

为

：

填

ka1 tan2(45 32) 0.307 2

a1 1h'ka1 2c1ka1 20 0.5 0.307 3.07kpa

a1 1h1ka1 2c1ka1 20 2.5 0.307 15.35kpa

2k tan(45 第二层填土的土压力强度为：a2) 0.528

a2' 1h1ka2 2c2ka2

20 2.5 0.528 2 10 0.528

11.86kpa

a2 ( 1h1 2h2)ka2 2c2ka2

(20 2.5 19 2) 0.528 2 10 0.528

31.92kpa

Z 0 临界深度

土压力合力大小为

2c1

1

ka1

0.5 0

E0 0.5 15.35 2 0.5 (11.86 31.92) 2 59.1KN/m

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作用点距墙底

122x [0.5 15.35 2 ( 2) 0.5 (31.92 11.86) 2 11.86 2 1]59.1333 1.32m