《土力学》课后习题答案解析.doc
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1、土力学11 解: (1) A试样 (1) B试样 12 解: 已知: =15、3g =10、6g =2、70 饱与 =1 又知: 15、310、6=4、7g (1) 含水量 =0、443=44、3% (2) 孔隙比 (3) 孔隙率 (4) 饱与密度及其重度 (5) 浮密度及其重度 (6) 干密度及其重度 13 解: 14 解: 15 解: (1) (2) (3) 该砂土层处于中密状态。16 解: 1、 上述叙述就是错误得。 2、 上述叙述就是错误得。 3、 上述叙述就是正确得。1-7 证明:(1) (2) (3) 18 解: (1) 对A土进行分类 由粒径分布曲线图,查得粒径大于0、075得粗
2、粒含量大于50%,所以A土属于粗粒土; 粒径大于2得砾粒含量小于50%,所以A土属于砂类,但小于0、075得细粒含量为27%,在15%50%之间,因而A土属于细粒土质砂; 由于A土得液限为16、0%,塑性指数,在17塑性图上落在ML区,故A土最后定名为粉土质砂(SM)。 (2) 对B土进行分类 由粒径分布曲线图,查得粒径大于0、075得粗粒含量大于50%,所以B土属于粗粒土; 粒径大于2得砾粒含量小于50%,所以B土属于砂类,但小于0、075得细粒含量为28%,在15%50%之间,因而B土属于细粒土质砂; 由于B土得液限为24、0%,塑性指数,在17塑性图上落在ML区,故B土最后定名为粉土质砂
3、(SC)。 (3) 对C土进行分类 由粒径分布曲线图,查得粒径大于0、075得粗粒含量大于50%,所以C土属于粗粒土; 粒径大于2得砾粒含量大于50%,所以C土属于砾类土; 细粒含量为2%,少于5%,该土属砾; 从图中曲线查得,与分别为0、2,0、45与5、6 因此,土得不均匀系数 土得曲率系数 由于,所以C土属于级配不良砾(GP)。19 解: (1) 即 (2) t (3) 21如图所示为某地基剖面图,各土层得重度及地下水位如图,求土得自重应力与静孔隙水应力。2m2m3m1m1m地下水位=18、5kN/m3=18kN/m3sat=20kN/m3sat=19kN/m3sat=19、5kN/m3
4、OABCDE解:各层面点自重应力计算如下:O点:A点:B点:C点:D点:E点:各层面点得静孔隙水应力如下:O、A、B点为0;E点:绘图如下:22 某矩形基础,埋深1m,上部结构传至设计地面标高处得荷载为P=2106kN,荷载为单偏心,偏心距e=0、3。求基底中心点、边点A与B下4m深处得竖向附加应力解:已知:P=2106kN, 0=17kN/m3, d=1m, e0=0、3, l=6m, b=3m, z=4m、36OAB(1) 基底压力: G=dlb=20163=360 kN, Fv=P+G=2106+360=2466 kN (2) 基底附加应力:O、BA(3) O、B点竖向附加应力:可认为仅
5、由矩形均布荷载引起,附加应力系数及附加应力值见下表。A点竖向附加应力:可认为有矩形均布荷载pn与三角形荷载pt两部分引起,即:附加应力系数及附加应力值见下表。 附加应力计算表 O点B点A 点荷载型式矩形均布矩形均布矩形均布三角形分布l (m)3361、5b (m)1、531、56z (m)4444l/b2140、25z/b2、66671、3332、66670、6667Ks (查表22)0、08600、13770、10480、0735(查表23)z计算式4Kspn2Kspn2Kspn2Kt2pt17、6910、47z (kPa)41、2833、0528、1623 甲乙两个基础,它们得尺寸与相对位
6、置及每个基底下得基底净压力如图所示,求甲基础O点下2m处得竖向附加应力。解:甲基础O点下2m处得竖向附加应力由基础甲、乙共同引起,计算中先分别计算甲、乙基础在该点引起得竖向附加应力,然后叠加。(1)甲基础在O点下2m处引起得竖向附加应力:由于O点位于基础中心,荷载为梯形荷载,在O点得竖向附加应力与梯形荷载平均得得均布荷载相等,即可取 pn=(100+200)/2=150kPa由图可知:l=1m,b=1m, z=2m故:l/b=1、0, z/b=2、0Oabcdefgh查表22得附加应力系数为:Ks=0、0840所以,基础甲在O点以下2m处引起得竖向附加应力为:(2)乙基础在O点下2m处引起得竖
7、向附加应力:pn=200kPa附加应力计算如下表:计算区域lbzl/bz/bKs=Kspnobdf44210、50、231546、3obcg422210、199939、98oaef422210、199939、98oahg222110、175235、041、38(3) O点下2m处引起得竖向附加应力:24解:(1)(2)求偏心距:所以,偏心距求基底压力:求基底净压力:求附加应力:; 附加应力系数及附加应力计算表:M点N点条形均布荷载三角形荷载条形均布荷载三角形荷载x0606b6666z3366x/b0101z/b0、50、511Ksz (查表26)0、4790、409Ktz (查表27)0、35
8、30、250 (kPa)30、0825、69 (kPa)46、4932、93(kPa)76、5758、6225 题略解:(1)自重应力:(2)竖向附加应力:偏心距: 基底压力: O3m2m基底净压力:附加应力:可按均布荷载考虑,附加应力计算如下表:M点N点l1、51、5b11z1、53、5l/b1、51、5z/b1、53、5Ks (查表22)0、14610、0479 (kPa)70、0722、97(3)静孔隙水应力: 31 已知:A120cm2,H50cm,L=30cm,t10S,Q=150cm3,求k。解:32已知:n38%,Gs2、65。解:(1)由图128查得:; ; 可得:查图128得
9、小于粒径1、25mm得土粒百分含量为:P26%。则P35%所以,土样C为流土型。(2)34 已知:Gs=2、68,n=38、0%,相邻等势线间得水头损失为h=0、8m,h2=2m,发生流土得临界水力梯度icr=1、04。解:(1)b点在倒数第三根等势线上,故该点得测压管水位应比下游静水位高 。从图中量测得b点到下游静水位得高差为 则,b点测压管中得水位高度为 所以,b点得孔隙水应力为:其中,由下游静水位引起得静孔隙水应力为:而由渗流引起得超静孔隙水应力为:b点得总应力为:所以,b点得有效应力为:(2)从图中查得网格5,6,7,8得平均渗流路径长度为,而任一网格得水头损失为h=0、8m,则该网格
10、得平均水力梯度为 所以,地表面56处不会发生流土。35 已知:,地下水位以上砂土层厚h1=1、5m,地下水位以下砂土层厚h2=1、5m,粘土层厚h3=3、0m。解:由图可知,粘土层顶面测压管水位为 (以粘土层底面作为高程计算零点);粘土层底面测压管水位为(1) 粘土层应力计算:粘土层顶面应力:总应力:孔隙水应力:有效应力:粘土层底面应力:总应力:孔隙水应力:有效应力:(2) 要使粘土层发生流土,则粘土层底面得有效应力应为零,即 所以,粘土层底面得测压管水头高度应为,则,粘土层底面得承压水头应高出地面为 11、766、0=5、76m。 41解:(1)由l/b=18/6=3、01)。(3) 求各分
11、层点得自重应力(详见表1)(4) 求各分层点得竖向附加应力(详见表1)表1 各分层点得自重应力与附加应力计算表(l=9m,b=3m)点自重应力附加应力号Hizizi/bl/bKs(查表22)01、528、650030、250071、3513、045、151、50、5030、239168、2426、078、154、51、5030、164046、8139、0111、157、52、5030、106430、36412、0144、1510、53、5030、072120、58(5) 确定压缩层厚度。由表1可知,在第4计算点处,所以,取压缩层厚度为10、5m。(6) 计算各分层得平均自重应力与平均附加应力(
12、详见表2)。(7) 由图429根据与分别查取初始孔隙比e1i与压缩稳定后得孔隙比e2i(结果见表2)。表2 各分层得平均应力及其孔隙比层号层厚(m)平均自重应力(kPa)平均附加应力(kPa)加荷后得总应力(kPa)初始孔隙比e1i压缩稳定后得孔隙比e2i011、536、9069、80106、700、9280、800123、061、6557、53119、180、8710、785233、094、6538、59133、240、8140、761343、0127、6525、47153、120、7710、729(8)计算地基得沉降量。42解:(1)属于平面问题,且为偏心荷载作用,偏心距e=1、0b/6=
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