土力学与地基基础
一. 名词解释（15分，每个3分）
1. 管涌：
2. 变形模量：
3. 固结度：
4. 临塑荷载：
5. 主动土压力：
二判断题（15分，每个1分）
1.库仑定律说明，土体的抗剪强度任何时候都与正压力成正比。 （ ）
2.土的剪切破坏面通常发生在最大主应力面上。 （ ）
3.砂性土地基上建造建筑物，当施工速度一般时应选择慢剪。 （ ）
4.渗流作用下，土的有效应力与孔隙水压力均不会发生变化。 （ ）
5.基底附加应力是指基底压力与基底处自重应力的差值。 （ ）
6.同一土层的自重应力按直线分布。 （ ）
7.墙后填土越松散，其对挡土墙的主动土压力越小。 （ ）
8.地下水下降会增加土层的自重应力，引起地基沉降。 （ ）
9.粘性土土坡的稳定性与坡高无关。 （ ）
10.库伦土压力理论的计算公式是根据滑动土体各点的应力均处于平衡状态而导出的。（ ）
11.地基的局部剪切破坏通常会形成延伸到地表的滑动面。 （ ）
12.粘性土液性指数越小土越硬。 （ ）
13.当地基上荷载小于临塑荷载时，地基土处于弹性状态。 （ ）
14.在同样的地基上，基底附加应力相同的两个建筑物，其沉降值也相同。 （ ）
15.饱和粘性土在不固结不排水情况下的抗剪强度可以通过无侧限抗压强度试验确定。（ ）
三简答题（40分）
1. 简述自重应力曲线在地基中的分布特点。（6分）
2. 试比较库仑土压力理论与朗肯土压力理论的相同点与不同点。（7分）
3. 简述太沙基一维渗流固结理论的基本假设。（8分）
4. 地基剪切破坏分为哪几个阶段？各阶段的特征是什么？（9分）
四、计算题（30分）
1.某挡土墙高7m,墙后填土指标如图所示，试用朗肯土压力理论求作用于墙背上的主动土压力分布并绘制压力分布图。
2.地层土的分布情况如图所示，若地下水位从埋深1m下降到埋深为3m，问：
（1） 第Ⅰ层、第Ⅱ层、第Ⅲ层各自的沉降量是多少？
（2） 地表的下沉量一共是多少？
1
mm
Ⅰ γ1=18KN/m3
透水层
Ⅲ γ3=19KN/m3 Es3=3MPa
Ⅱ γ2sat=22KN/m3 Es2=2.5MPa
γ2=20KN/m3
3
mm
2
mm
3.如图所示挡土墙，墙身背直，填土面水平，墙后按力学性质分为三层土，每层土的厚度及物理力学指标见图，土面上作用有满布的均布荷载q=50Kpa，地下水位在第三层土的层面上，试用朗肯理论计算作用在墙背AB上的主动土压力Pa和合力Ea以及作用在墙背上的水平压力Pw。
答案
一名词解释
1管涌：在渗透力的作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中被移去并被带出，在土体内形成贯通的渗流管道，这种现象称为管涌。
2.变形模量：在无侧限条件下，竖向附加应力与相应的应变之比。
3. 固结度：土层在固结过程中，某时刻土层各点土骨架承担的有效应力面 积与起始超孔隙水压力面积之比，称为该时刻土的固结度
4.临塑荷载：地基刚要出现而尚未出现塑性变形时的荷载。
5.主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力。
二判断题
1（×）当摩擦角为零时，抗剪强度只与粘聚力有关。
2.（×）通常与最大主应力面成45°+Φ/2
3.（√）
4.（×）会发生变化
5.（√）
6.（√）
7（×）
8（√）
9（×）
10（×）
11（×）
12（√）
13（√）
14（×）
15（√）
三简答题
1. ①自重应力曲线为一折线，在土层层面与地下水位处发生转折，在各层中为直线。2分
②自重应力在水平方向是哪个一般变化不大。2分
③自重应力的大小随深度的增加而增加。2分
2. 相同点：两种理论均适用于填土表面为水平，填土为无粘性土，墙背光滑且直立等情况下，其计算结果一致。（3分）
不同点：库仑理论基于滑动楔体法，适用于填土表面为任意形状且只限于无粘性土；（2分）
而朗肯理论基于极限应力法，适用于填土表面为水平面或倾斜的平面，对粘性土与无粘性土均适用。（3分）
3. ①土层是均质的完全饱和的。1分
②土粒和水是不可压缩的。1分
③水的渗出和土层的压缩只沿一个方向（竖向）发生。1分
④水的渗流遵从达西定律，且渗透系数k保持不变。2分
⑤孔隙比的变化与有效应力的变化成正比且压缩系数保持不变。2分
⑥外荷载一次瞬时施加。1分
4. 分为三个阶段：
1 线性变形阶段（压密阶段）（1分）：荷载与沉降基本为直线关系，土体处于弹性工作状态，地基变形主要是由于土的孔隙体积减小而产生的压密变形。（2分）
2 塑性变形阶段（剪切阶段）（1分）：荷载与沉降不再是直线关系，土体局部剪应力达到土的抗剪强度而处于极限平衡状态，剪切破坏区为塑性区，并由基础边缘不断扩大。（2分）
3 破坏阶段（1分）：剪切破坏区随荷载增大而不断扩大，最终在地基中形成连续滑动面，地基发生整体剪切破坏，基础下沉，地面隆起。（2分）
四、计算题
1
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