武汉科技大学考研真题821 土力学A卷及其答案.docx

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武汉科技大学考研真题821土力学A卷及其答案

姓名：

　　　　　　　报考专业：

　　　　　　　　　　　准考证号码：

密封线内不要写题

2016年攻读硕士学位研究生入学考试试题

科目名称：

土力学（√A卷□B卷）科目代码：

821

考试时间：

3小时满分150分

可使用的常用工具：

□无√计算器√直尺√圆规（请在使用工具前打√）

注意：

所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。

一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分）

1.下列粘土矿物中，亲水性最强的是（  ）。

（A）高岭石    （B）伊里石  （C）蒙脱石  （D）方解石

2.土的含水量w是指（）。

（A）土中水的质量与土的质量之比

（B）土中水的质量与土粒质量之比

（C）土中水的体积与土粒体积之比

（D）土中水的体积与土的体积之比

3.某原状土的液限

=55%，塑限

=26%，天然含水量ω=36%，则该土的塑性指数为（）。

（A）19（B）29（C）10（D）12

4.根据室内压缩试验的结果绘制e-p曲线，该曲线越陡，则表明（）。

（A）土的压缩性越低（B）土的压缩性越高

（C）土的压缩系数越小（D）土的压缩模量越大

5.根据《建筑地基基础设计规范》进行土的工程分类，粘土是指（）。

（A）粒径小于0.05mm的土

（B）粒径小于0.005mm的土

（C）塑性指数大于10的土

（D）塑性指数大于17的土

6.易发生流砂的土层为（）。

（A）颗粒级配均匀的饱和砂土

（B）颗粒级配不均匀的饱和砂土

（C）颗粒级配均匀的不饱和砂土

（D）颗粒级配不均匀的不饱和砂土

7.土中自重应力起算点位置为（）。

（A）基础底面（B）天然地面

（C）室内设计地面（D）室外设计地面

8.地下水位下降，土中有效自重应力发生的变化是（）。

（A）原水位以上不变，原水位以下增大

（B）原水位以上不变，原水位以下减小

（C）变动后水位以上不变，变动后水位以下减小

（D）变动后水位以上不变，变动后水位以下增大

9.临塑荷载是指（）。

（A）地基土中出现连续滑动面时的荷载

（B）基础边缘处土体将发生剪切破坏时的荷载

（C）地基土中即将发生整体剪切破坏时的荷载

（D）地基土中塑性区深度达到某一数值时的荷载

10.整体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

二、填空题（共20空，每空1分，共20分）

1、颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越，粒径级配越。

2、土的密度常用法测定，土的含水量常用测定，土粒比重常用法测定。

3、粘性土由一种状态转到另一种状态的分界含水量称，它包括、、。

4、影响土体击实效果最重要的因素有、和土的性质。

5、饱和土的固结过程是消散和增长的过程。

6、地基沉降通常由、、次固结沉降组成。

7、土体剪切破坏面与大主应力作用面的夹角是。

8、建筑地基基础设计规范将土作为建筑物地基的工程分类，分为、、、粉土、粘性土、人工填土六大类。

9、地下室外墙等不产生位移的挡土构筑物可按土压力计算。

三、名词解释题（共4小题，每小题5分，共20分）

1、土体压实系数

2、超固结比

3、应力路径

4、粘性土的残余强度

四、简答题（共2小题，每小题10分，共20分）

1.何谓土的极限平衡状态和极限平衡条件？

2.为什么室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量？

五、计算题（共4小题，共70分）

1、（15分）某天然粘性土试样重量为150g，体积为95cm3，烘干后称重为100g，已知该土样土粒相对密度为2.5。

试求土的含水量ω、干重度γd、孔隙比e、孔隙率n及饱和度Sr。

2、（15分）两相邻独立基础平面尺寸如图所示（单位：

m），承受均布荷载为150kPa，试用最简方法计算左侧基础中A点下深度2m处的附加应力。

（查表见附表）

3、（20分）某饱和黏土试样，进行固结不排水三轴压缩试验。

施加围压σ3=170kPa，试样破坏时的轴向偏应力（σ1-σ3）f=230kPa，孔隙水压力uf=150kPa，有效应力强度指标c’=66kPa，φ’=24°，试求破裂面上的法向应力和剪应力，以及该面与水平面的夹角αf。

若该试样在同样围压下进行固结排水剪试验，破坏时的大主应力值σ1’是多少？

4、（20分）如图所示某重力式挡土墙高度5m，砌体重度

，基底摩擦系数

，作用在墙背上的水平方向土压力Ea为75kN/m，作用点距墙底1.7m，试验算该挡土墙的抗滑和抗倾覆稳定性。

附表：

2016年招收硕士研究生入学考试试题答案及评分标准

（821土力学A）

一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分）

1~5CBBBD6~10ABABA

二、填空题（共20空，每空1分，共20分）

1、大、好

2、环刀、烘干、比重瓶

3、界限含水率、液限、塑限、缩限

4、含水量、击实功

5、孔隙水压力、有效应力

6、瞬时沉降、固结沉降

7、45°+Φ/2

8、岩石、碎石土、砂土

9、静止

三、名词解释题（共4小题，每小题5分，共20分）

1、土体压实系数：

要求达到的最大干密度与室内击实试验所得到的最大干密度之比。

2、超固结比：

土的先期固结压力与现有土层自重应力之比。

3、应力路径：

描述土体在加载过程中应力变化时应力坐标图中应力点的移动轨迹。

4、粘性土的残余强度：

土体剪切位移较大时，其逐渐降低并趋于稳定的最终强度。

四、简答题（共2小题，每小题10分，共20分）

1.何谓土的极限平衡状态和极限平衡条件？

答：

当土体的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称谓“极限平衡状态”。

当土体处于极限平衡状态时的土的抗剪强度指标之间的关系式，即与内摩擦角、内聚力之间的数学表达式称为土的“极限平衡条件”。

2.为什么室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量？

答：

土的弹性模量是指土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。

变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的残余变形两部分。

而室内固结实验和现场载荷试验都不能提供瞬时荷载，它们得到的压缩模量和变形模量时包含残余变形在内的，和弹性模量有根本区别。

五、计算题（共4小题，共70分）

1、解（满分15分）

由题知：

1）

3分

2）

3分

3）

3分

4）

3分

5）

3分

注：

此题亦可用三相图作答，有计算过程，答案正确即可。

2、解（满分15分）

根据对称性，左侧基础左1/3荷载在A点产生的附加应力，与两基础间区域同数值荷载在A点产生的附加应力相等，因此，计算A点产生的附加应力，两基础可等效为一个整体基础，如下图所示。

根据角点法查表要求，该等效基础可分为4个小块基础分别计算附加应力。

4分

取条形荷载半结构查表：

1）左上块荷载作用下A点的附加应力系数：

按l/b=2，z/b=2查表，可得αt2=0.122分

2）左下块荷载作用下A点的附加应力系数：

按l/b=1，z/b=2/1=2查表，可得αt2=0.0842分

3）右上块荷载作用下A点的附加应力系数：

按l/b=2.5，z/b=2/2=1查表，可得αt2=0.20152分

4）右下块荷载作用下A点的附加应力系数：

按l/b=5，z/b=2/1=2查表，可得αt2=0.1362分

5）矩形荷载全结构作用下A点的附加竖向应力

=（0.12+0.084+0.2015+0.136）×150=81.23kPa3分

若非此方法，答案和过程正确，可给12分。

3、解（满分20分）

1）根据实验结果

σ1=170+230=400kPa，σ3=170kPa2分

破裂面与水平面夹角αf=45°+φ’/2

=45°+24°/2

=57°2分

破裂面法向应力

σ1=（σ1+σ3）/2+（σ1-σ3）/2cos2αf

=238.2kPa4分

τ=（σ1-σ3）/2sin2αf

=105.1kPa4分

2）固结排水剪孔隙水压力恒为零，故试样破坏时σ3’=σ3=170kPa3分

=607.5kPa5分

注：

用莫尔圆作图法等方法亦可。

4、解（满分20分）

取1m长度的挡土墙计算：

1）抗倾覆验算

如图所示，

3分

作用点离墙趾o点的水平距离

2分

3分

作用点离墙趾o点的水平距离

2分

图1

所以，抗倾覆安全系数

，该挡土墙不会发生倾覆破坏。

5分

2）抗滑移验算

抗滑安全系数

，该挡土墙不会发生滑移破坏。

5分