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2019年湖北武汉科技大学土力学考研真题及答案.doc

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2019 年湖北武汉科技大学土力学考研真题及答案 一、单项选择题(共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) 1.不能传递静水压力的土中水是: (A)毛细水 (B)自由水 (C)重力水 (D)结合水 您的选项( ) 2.已知某砂土的最大、最小孔隙比分别为 0.7、0.3,若天然孔隙比为 0.5,该砂土的相对密 实度 Dr 为: (A) 4.0 (B) 0.75 (C) 0.25 (D) 0.5 您的选项( ) 3.宽度均为 b,基底附加应力均为 p0 的基础,同一深度处,附加应力数值最大的是: (A)方形基础 (B)矩形基础 (C)条形基础 (D)圆形基础(b 为直径) 您的选项( ) 4. 某中心受压条形基础,宽 2m,埋深 1m,室内外高差 0.6m,埋深范围内土的重度=17 kN/m3, 若上部结构传来荷载 F=400kN/m,基底附加应力 p0 为: (A) 203.9kPa (B) 205.1kPa (C) 209kPa (D) 215kPa 您的选项( ) 5.下列指标中,哪一指标数值越大,密实度越小。 (A)孔隙比 (B)相对密实度 (C)轻便贯入锤击数 (D)标准贯入锤击数 您的选项( ) 6.下列关系式中,σCZ 为自重应力,σZ 为附加应力,当采用分层总和法计算高压缩性地基最 终沉降量时,压缩层下限确定的根据是: (A)σCZ/σZ≤0.1 (B)σCZ/σZ≤0.2 (C)σZ/σCZ≤0.1 (D)σZ/σCZ≤0.2 您的选项( )
7.内摩擦角为 100 的土样,发生剪切破坏时,破坏面与最大主应力方向的夹角为: (A)400 (B)500 (C)800 (D)1000 您的选项( ) 8.根据三轴试验结果绘制的抗剪强度包线为: (A)一个摩尔应力圆的切线 (B)一组摩尔应力圆的公切线 (C)一组摩尔应力圆的顶点连线 (D)不同压力下的抗剪强度连线 您的选项( ) 9.如在开挖临时边坡以后砌筑重力式挡土墙,合理的墙背形式是: (A)直立 (B)俯斜 (C)仰斜 (D)背斜 您的选项( ) 10.冲剪切破坏通常在下列哪种地基中发生? (A)埋深浅、压缩性低的土层 (B)埋深浅、压缩性高的土层 (C)埋深大、压缩性低的土层 (D)埋深大、压缩性高的土层 您的选项( ) 二、判断题(对的打“√”,错的打“×”,共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分) 1.粘性土的物理状态是用含水率表示的,现有甲、乙两种土,测得它们的含水率 甲 w w  , 乙 则可以断定甲土比乙土软。( 2.土中附加应力的计算公式为 ) 0Kp z  ,因此在同样的地基上,基底附加应力 0p 相同的两 ) ) ) 个建筑物,其沉降值应相同。( 3.正常固结土的不固结不排水试验的破坏应力圆的包线是一条水平线,它说明土样的破坏面 与最大剪应力面是一致的。( 4.库仑土压力理论假定土体的滑动面是平面,计算结果对主动土压力偏差较小而被动土压力 偏差偏较大。( 5.设计的基础宽度或埋置深度超过一定范围时,地基容许承载力值予以修正提高。( 三、名词解释题(共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分) 1.土粒相对密实度 2.最优含水量; 3.固结度; 4.触变性; 四、简答题(共 3 小题,每小题 10 分,共 30 分) 1.土的压缩性指标有哪些?它们之间有何关联? 2.试比较黏性土在不同固结和排水条件下的三轴试验中,其应力条件和孔隙水压力变化有何 )
特点? 3.若重力式挡土墙抗倾覆稳定性验算不能满足规范要求时,可采取的措施有哪些? 五、计算题(共 3 小题,共 70 分) 1.(15 分)某饱和黏性土样,测定土粒比重为 2.70,含水量为 31.2%,湿密度为 1.85g/cm3, 环刀切取高 20mm 的试样,进行侧限压缩试验,在压力 100kPa 和 200kPa 作用下,试样总压 缩量分别为 S1=1.4mm 和 S2=1.8mm,求该土的压缩模量为多少? 2.(15 分)大面积料场地层分布及参数如图所示,②层黏土的压缩试验结果如表所示,层 厚 0.66m,地表堆载 120kPa,求在此荷载作用下,黏性土的压缩量为多少? P/kPa 0 e 0.90 0 20 0.86 5 40 0.84 0 60 0.82 5 80 0.81 0 100 0.80 0 120 0.79 1 140 0.78 3 160 0.77 6 180 0.77 1 3.(15 分)某试样剪破时的大主应力为 290kPa,小主应力为 100kPa,若同一种土保持 200kPa 不变,增加轴向应力使试样受剪,求: (1) 当φ=0 时,剪切破坏时的大主应力; (2) 当 c=0 时,剪切破坏时的大主应力; 4.(25 分)某建筑浆砌毛石挡土墙重度为 22kN/m3,墙高 6 米,底宽 2.5m,顶宽 1m,墙后 填料重度 19kN/m3,粘聚力 20kPa,内摩擦角 150。假定挡土墙墙背直立、光滑,填土面水平, 地表均布荷载为 25kPa,试进行该挡土墙的抗倾覆稳定性验算。 6~10 CABCD DDCCA 答案 一、选择题(共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) 1~5 二、判断题(对者,画√;错者,画×。共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分) 1-5 ××√√√ 三、名词解释题(共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分) 1.土粒相对密实度:地基即将产生塑性变形区基底单位面积上所承担的荷载。 2.最优含水量:当土体中任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时,即该点濒于破坏时的临 界状态称为极限平衡状态。 3.固结度:地基土层在某一压力作用下,经历时间 t 产生的固结变形量与最终固结变形量之 比。 4.触变性:饱和粘性土的结构受到扰动,导致强度降低,当扰动停止后,抗剪强度随时间恢 复的胶体化学性质。
四、简答题(共 3 小题,每小题 10 分,共 30 分) 1.土的压缩性指标有哪些?它们之间有何关联? 答:土的压缩性指标主要有:压缩系数、压缩指数、变形模量和压缩模量。 (2 分) 土压缩系数 a:体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值,即: a  de dp  c c   压缩指数 Cc:   e p e  lg = e p 1 2   e 2 p = p lg e p 1 2 (2 分) 1   e 2 lg (2 分) p 1 压缩模量 ES:土在侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值,或称为侧限模量 E s  e 1 1  a (2 分) 变形模量 E0:土在无侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值。 E 0 sE ,  -= 1 2 2  1 -  (2 分) 2. 试比较黏性土在不同固结和排水条件下的三轴试验中,其应力条件和孔隙水压力变化有 何特点? 答:应力条件和孔隙水压力变化如下表所示: (3 分) (3 分) (2 分) (2 分) 3. 若重力式挡土墙抗倾覆稳定性验算不能满足规范要求时,可采取的措施有哪些? 答:当重力式挡土墙不满足抗倾覆稳定性要求时,可采取以下措施加以解决: (1)增大挡土墙断面尺寸,以加大 G 值;(3 分) (2)加大x0,伸长墙趾;(3 分) (3)墙背做成仰斜,减小土压力;(2 分) (4)在挡土墙背垂直墙背上做卸荷平台。(2 分) 五、计算题(共 4 小题,共 70 分) 1、解(满分 15 分) 由题知:  85.1 cmg / 3 , 70.2sd , %2.31 由 e 0  1(  )  wsd  1  70.2 312 ) .01(  85.1 .01  915 (3 分)
e 1  e 0  e 2  e 0  1 e 0  h 0 1 e 0  h 0 s 1  .0 915  915 .01  20  4.1  .0 781 (3 分) s 2  .0 915  915 .01  20  .08.1  743 (3 分 a 21   e 1 p 2   e 2 p 1  .0 .0 781 200   .0 .0 743 100  38.0 MPa 1  (3 分) Es  e 1 1  a 21   781 .01  38.0  69.4 MPa 2、解(满分 15 分) (1)②层黏土层平均自重压力:  z 17 66.02   18  40 kPa 2 查表得: 1 e .0 840 (3 分) (3 分) (3 分) 平均自重应力+附加应力=40+120=160kPa (3 分) 查表得: 2 e .0 776 (3 分) (2)分层计算沉降量: 840 .0  840 .01    e 1 1 e 2 e 1 .0   h s 776  66.0  .0 023 m  23 mm (3 分) 3、解(满分 15 分) (1)当 0 时,根据剪切破坏时的大小主应力关系: c   3 1 f  2 290 f  100  2  95 kPa , (3 分) 当 3  200 kPa 不变时,  1 f 23  c  200 2  95  390 kPa (3 分) (2)当 0c 时,根据剪切破坏时的大小主应力关系:  3 tan 2 45(  ①  1  ) 2  100 kPa 代入①式得: 将  1  290 kPa ,  3 16.29   再将 3  200 kPa 代入①式得: (3 分) (3 分)
 1  200  tan 2  45(  16.29  2 )  580 kPa1. (3 分) 4、解(满分 25 分) 取单位长度挡土墙计算: 沿墙高主动土压力强度分布: ak  2 tan 45(  )  2  2 tan  45(   15 2 )  .0 589 临界深度 z 0  2  c k a  q   2   20 .0 589  25 19 19  43.1 m 墙底: (3 分) (3 分)  a  ( q  ) kh   2 kc a a  25(  19  .0)6 589 2  20  .0 589  17.51 kP a 主动土压力合力: E a 作用点距墙底高度: 倾覆力矩: 1 (   a 2 zh   3 Z zh  0   1 ) 0 2 43.16  3 ZEM a  c  116 52.19.   177 69. kN 墙体重量: 17.51  )43.16(  9.116 mkN / (3 分) (3 分)  52.1 m (2 分) (2 分) WWW 2   1 抗倾覆力矩: 61  22  15.2  2 6  22  132(  )99 mkN / (2 分)  M r 132 15.2(  2 抗倾覆稳定性验算:  )  99  2 3 )15.2(  264  99  363 kN (3 分) MF  t M r c  363 69. 177  04.2  6.1 满足 (2 分) (2 分)
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