2021年考研真题：桂林理工大学835土力学与地基基础试题

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考试科目代码：835

考试科目名称：土力学与地基基础

(总分150分，三小时答完)

考生注意：1.请将答题写在答卷纸上，写在试卷上视为无效。

2.考试需带 三角板、普通计算器、量角器、圆规 用具。

一 、简答题（每小题5分，共30分）

1. 写出达西定律的表达式，并说明土的渗透系数k的物理含义。

2. 通常评价砂土密实度的指标主要有哪些？其中，最可靠的评价指标是哪个？

3. 写出黏性土库仑抗剪强度公式，并说明黏性土抗剪强度的来源。

4. 简述瑞典圆弧条分法分析土坡稳定性的基本原理。

5. 何谓地基承载力特征值？工程中常用的确定地基承载力特征值的方法有哪些？

6. 承台结构设计主要包括哪些内容？

二、论述题（每小题15分，共60分）

1. 常规的室内土工试验包括哪些？各个试验分别可以测定出哪些指标?

2. 写出饱和土有效应力原理的要点，并利用饱和土有效应力原理解释地下水位下降会引起地面沉陷的原因。（要求：用简图示之，并写出必要的公式）

3. 写出单向固结理论的基本假设，并推导其微分方程。

4. 消除或减轻地基不均匀沉降的危害，有哪些主要措施？其中哪些措施实用而经济？

三、计算题（每小题15分，共60分）

1. 在体积为V=1000cm³的容器内装有击实过的湿土，湿土质量m₁=1900g，把这些土烘干后得干土质量m₂=1600g，已知土粒比重G_s=2.70。

（1）试求该土的含水率ω、密度ρ、饱和度S_r、有效重度γ’。（附：g=10N/kg，γ_w=10kN/m³）

（2）若该土的液限ω_L=40.2%、塑限ω_p=18.2%，试求其塑性指数I_P和液性指数I_L，并对其进行定名、评价其物理状态。

2. 某办公楼柱下独立基础底面尺寸为4m×2m，基础埋深2.0m，上部结构传至基础顶面的中心荷载为N=1240kN。该场地自地面往下的土层分布为：第一层为填土，重度γ₁=17kN/m³，厚度h₁=1.0m；第二层为细砂，重度γ₂=18kN/m³，厚度h₂=3.0m，压缩模量E_s2=8MPa；第三层为黏土，重度γ₃=19kN/m³，厚度h₃=4.0m，压缩模量E_s3=4MPa；第四层为碎石土，重度γ₄=18.5kN/m³，厚度很厚，压缩模量E_s4=24MPa。试用《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)推荐法计算基础中点的最终沉降量。（附：取沉降计算经验系数Ψ_s=1.11；基础与回填土的平均重度γ_G=20kN/m³，沉降计算深度取至第三层黏土层底面）

矩形面积上受均布竖向荷载作用下，通过中心点竖线上的平均附加应力系数α_c值（l/b=2）

3. 已知某挡土墙高度H=4.0m，墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平。墙后地下水位距离墙顶2.0m；填土为粉质黏土，其重度γ=19kN/m³、γ_sat=20kN/m³；在地下水位以上及以下填土的黏聚力c=10kPa，内摩擦角Φ=20⁰；墙后填土处于主动极限平衡状态。试用水土分算法求作用在墙背的总侧向压力合力的大小及其作用点。（附：γ_w=10kN/m³）

4. 某教学楼设计框架结构独立基础，基础底面尺寸为4.0m×4.0m，基础埋深2.0m；上部结构传至基础顶面上的中心荷载N=3200kN。厂房地层自地面往下分别为：第一层为人工填土，重度γ₁=17.5kN/m³，厚度h₁=0.8m；第二层为粉土，重度γ₂=19.0kN/m³，厚度h₂=8.0m，压缩模量E_s2=9MPa；第三层为细砂，重度γ₃=18kN/m³，厚度很厚，压缩模量E_s3=12MPa。问未修正的持力层地基承载力特征值至少多大才满足要求？（附：基础与回填土的平均重度γ_G=20kN/m³；粉土层的承载力修正系数η_b=0.3，η_d=1.5）

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