土质学与土力学课后习题答案.doc

1、绪论答案：略第 1 章 土的物理性质及工程一、填空题1、固体颗粒，水；2、结合水，自由水；3、最松散，最密实；4、塑限，液限；5、单粒，蜂窝，絮状；6、土中水的质量，土粒质量；7、含水率，黏粒含量。二、选择题1、A, 2、D，3、A，4、C,5、D,6 、D，7、D三、证明题1、 1sssswdvssGVe2、()()vwsss wrvvmGnSVV四、计算题1、w= %6.35.82465r= /010. mkN37.63d7.2sG12.(10.56).98we0.9.47n356*092.srSe 3.18.6/1ssatwkNGm8./t2、土的重力（N）土 样号 （ kN/m3） G

2、s （%） d（kN/m 3） e nSr（%）体积（cm 3） 湿 干1 18.96 2.72 34.0 14.17 0.92 0.48 100.0 2 17.3 2.74 9.1 15.84 0.73 0.42 34.2 3 19.0 2.74 31.0 14.5 0.89 0.47 95.7 10.0 0.19 0.1453、土样号 LPIP IL 土的名称 土的状态1 31 17 14 1.29 低液限黏土 流塑2 38 19 19 0.84 低液限黏土 软塑3 39 20 19 0.79 低液限黏土 可塑4 33 18 15 1.13 低液限黏土 流塑4、 12.68(10.5).6

3、927swGe0.94.4.8maxrinD5、土样号 （%）L（%）P土的定名1 35 20 低液限黏土2 12 5 低液限粉土3 65 42 高液限粉土4 75 30 高液限黏土五、简答题（略）第 2 章 黏性土的物理化学性质一、填空题1、蒙脱石，高岭土，伊利石；2、硅氧四面体，氢氧化铝八面体。二、选择题1、A, 2、A三、简答题（略）第 3 章 土中水的运动规律一、填空题1、正常毛细水带，毛细网状水带，毛细悬挂水带；2、毛细压力；3、层流；4、常水头实验，变水头试验。二、选择题1、C, 2、ABCDE,3、B, 4、ABC, 5、C三、简答题（略）四、计算题1、（1）41202.0.3.

4、6lnln3285hakFt6.4.7l85910(/)ms（2） 7710109.0.3.510(/)tk ms粉质粘土2、（1） 3.25(/)4DwGIkN方向向上（2）设 1,2.6,0.8ssvVmgV3.089(/)sat kN.9.108satcrcrwII0.8.364hhm3、 35()1(/)0.DwGI kN17.9sat将会产生流沙现象。D4、（1）由 和 可得： .则按比例，土样一的水头损失为 1 时，土样二的水头12kI123k123I损失为 3.总计水头损失 40cm，则土样一水头损失为 10cm，土样二的水头损失为 30cm。则 a、b 两点的测管水位应分别高于

5、 a 点与 b 点分别为 35cm 和 90cm。（2） 3104(/)5DwGIkNm21sat。不会产生流沙现象。1D（3）减少5、 6.828.012.05712dNHmhm30.73(/)1DiGkN365.9.6/2sat8.10()stwkm渗流是稳定的。DG第 4 章 土中应力计算1、选择题 1、C, 2、A，3、C.2、问答题（略）三 计算题1、由第一层土的三个试验指标可得： 。第二层黏土的319.0.(/)satwkNm,故认为黏土层受到水的浮力作用 。108.PLI 318.0.(/)satwkNm第一层为细砂，地下水位以下的细砂受到水的浮力作用。A 点： Kpahcz1B

6、 点： 5.7.C 点： 29023.cz kPaD 点： 13.895应力分布图略。2、解： 呈梯形分布.165.0bNMekpalFp )61.304.7(0272maxin 基础底面的压力为（71.43 30.61） kpa3、解：方法一：应力系数 计算结果si编号 荷载分布面积 bzmbxnsi1 agc1 0 0.1592 bd1.5 2 0.060故得 G 点下深度 3m 处的竖向应力 z12()50(.16.0)32.4zsp kPa方法二： 应力系数 计算结果si编号 荷载分布面积 bzmbxnsi1 agc1 0 0.1592 d1.5 2.5 0.0413 b1.5 -1.

7、5 0.020故得 G 点下深度 3m 处的竖向应力 zkpapssz 3)02.41.59.0(1)(321 4 解：本题求解时要求通过两次叠加法计算。第一次是荷载作用面积的叠加，第二次是荷载分布图形的叠加。分别计算如下：（1）荷载作用面积叠加计算因为 O 点在矩形面积（ ）内，故可用角点法计算划分。通过 O 点将矩形面积划分为 4 块，假abcd定其上作用着均布荷载 ，则 M 点产生的竖向应力 可用角点法计算，即 q1z1()1()1()1()234)zaeohzefozfcgzhogdaaq各块面积应力系数，列于表中。应力系数 计算结果i编号 荷载作用面积 blnbzmai1 )(eO1

8、 3 0.0452 bf4 3 0.0933 cg2 1.5 0.1564 )(hOgd2 3 0.073 kpaqaiz 2.1)07.156.093.45.(3101（2）荷载分布图形叠加计算上述角点法求得的应力 是均布荷载 q 引起的，但实际作用的荷载是三角形分布，因此可以将习题1z图 4.37 所示的三角形分布荷载（ABC）分割成 3 块：均布荷载（DABE）三角形荷载（AFD）及（CFE） 。三角形荷载（ABC）等于均布荷载（DABE）减去三角形荷载（AFD） ，加上三角形荷载（CFE） 。故可将此三块分布荷载产生的应力叠加计算。1）三角形分布荷载（AFD） ，其最大值为 ，作用在矩

9、形面积（ ）及（kpaq.10aeOh）上，并且 O 点在荷载零处。因此它对 M 点引起的竖向应力 是两块矩形面积三角形分布荷载ebf 2z引起的应力之和。即 kz .)045.21.(32应力系数 计算结果ti编号 荷载作用面积 blnbzmti1 )(aeOh1 3 0.0212 bf 4 3 0.0453 cg2 1.5 0.0694 )(d0.5 1.5 0.0322）三角形分布荷载（CFE） ，其最大值为（ ） ，作用在矩形面积（ ）和（ ）上，同qphOgdofcg样 O 点也在荷载零点处。因此，它们对 M 点产生的竖向应力 是这两块矩形面积三角形面积分布荷载3z引起的应力之和。即

10、kpatthOgdzfcgz 7.6)032.69.()310( )(43)( 最后叠加求得三角形分布荷载（ABC）对 M 点产生的竖向应力 为zzz .1.3215、解：在基础底面中心轴线上取几个计算点 0、1、2、3，它们都为于土层分界面上，如图 4.38 所示（1）自重应力计算，将各点的自重应力计算结果列于表中。iczh自重应力计算结果计算点 土层厚度 /im重度 )/(3mKNi/ihkPakPa0 1.0 18.7 18.7 18.71 0.2 18.7 3.74 22.42 1.8 8.9 16.02 38.53 8.0 8.4 67.2 105.7（2） 附加应力计算基地压力 k

11、paFNp70821基地处的附加应力 3.51.80 Dkpa由式 计算土中各点附加应力，其结果列于表中，并在图中绘出地基自重应力及附加应0z力分布图。附加应力计算结果计算点 mzbzbln0kpaz/00 0 0 4 1.000 51.31 0.2 0.1 4 0.989 50.72 2.0 1.0 4 0.540 27.73 10.0 5.0 4 0.067 3.4第五章 土的压缩性与地基沉降计算1、选择题1、A 2、A 3、B 4、A 5、B 2、简答题（略）三、计算题1 解：（1）孔隙比 395.130268.17cmg含水率 %6.28.95初始孔隙比 7.)(0wsGe 0sG对应

12、的孔隙比1p100.He对应的孔隙比220().671e（2）压缩系数和压缩模量113121 49.049.671. Mpakp压缩模量 eEs 5.022)(因 。土所 以 该 土 属 于 中 压 缩 性,5.49.01121 Ma2 解：（1）土样 1压缩系数 11312 4.04.0736. pakpe压缩模量 paEs 21.54.)1(因 土所 以 该 土 属 于 中 压 缩 性,34.021 a（2）土样 2压缩系数 113121 87.087.03.890 Mpakpe压缩模量 MpaEs 1.27.)(因为 土所 以 该 土 属 于 高 压 缩 性,5087.0121 Ma土样

13、的压缩曲线如图所示：3 解：基础底面积： 2164mA基底总应力： 7042035pGkPa基底自重应力： kpah35.基底附加压力： 0第二层上自重应力： kcz 106.711第二层下自重应力： kpah7.5839.22 第二层上附加应力：根据 所以bl4z04140.810.zpP第二层下附加应力：根据 所以2l 5373.2.4.z ka自重应力平均值 kpa817.50附加应力平均值 183.P该层的最终沉降量： 0.65.zishmcE4（略）5 解：（1）前期固结压力将表中 值换算成 后，以 为横坐标， 为纵坐标，作图得前期固结压力所对应的点pepelgle为，还原压力为 （

14、参考）kac230（2）压缩指数由 曲线可得：elg0.913.7250.31lglg6cCp（3）黏土层最终沉降量 18.5619.27.8pkPa2011.M125360.seEa12419.zishmc6 解：（1）加荷半年后地基的沉降 087.2.5seEMPa15zshc3580 106.4102.)(3.6)1( wvaekc scm28.65.42HtTv.81U4t2vTe半年后的沉降为： 50.61ttsUcm（2）黏土层达到 60%固结度所需时间得.8142tvTe28.v由 得HCvdctv 4.12601536.4022 第六章 土的抗剪强度一、选择题1、C 2、C 3

15、、A 4、B 5、C 6、C二、简答题（略）三、计算题1 解：最大剪应力面与大主应力的夹角是 45剪切破坏面与最大剪应力面的夹角为： 5422 解：假定土样处于极限平衡状态时，大主应力为： kPac36.)tan()245(tan231即土样发生剪切破坏时大主应力为 435.36kPa。3 解：假定土样处于极限平衡状态时，大主应力为： kc4.0)245ta()(ta231 对比判断： kPk3804.601 即该土样处于弹性平衡状态，没有发生剪切破坏。4 解：由题意知， qcuf 25 解：由题意知，有效应力 ka70143 即有效大主应力为： kPac7.142)5tan(2)5(tn23

16、 剪切面的抗剪强度： kP.cos1莫尔应力圆直径为： 470.431最大主应力为： a.28 当 c=0 时，破坏时总应力强度参数为： )5(tn31则有： ，即16.)245tan(35.8第七章 土压力理论一、填空题1 静止土压力、主动土压力、被动土压力 2 挡土墙和滑动土契体视为刚体、墙后填土为无粘性砂土、滑裂面是通过墙角的两个平面 3 库尔曼图解法4 大 、小 二、选择题1、B 2、A 3、B 4、A 5、C 6、C 7、A 三、判断题1 对 2 错 3 错 4 对 5 错四、简答题（略）五、计算题1 解：由题意知， 49.0)2-(tanK7.0Ka墙顶处主动土压力： 1ackkP

17、墙底处主动土压力： hPa5.32临界深度： mCZa.7090总主动土压力： kNZE/6.)(21作用点处于距墙底面 处h302 解：根据 0051查表得 .86ak土压力强度沿墙高成三角形分布，墙底处 24.69.z kPa由 2108137.9/aaEHkNm土压力作用点在离墙底 作用指向墙背。.33 解：由题意知， 4)2-5(tanK.0Ka墙顶处主动土压力： kPacqaa 3.67.15293P 墙底处主动土压力： kPh8.)(临界深度： mCZa7.0.1850总主动土压力： kNZPE/.)(20作用点处于距墙底面 处h4334 解：由题意知， 41.0)2-5(tan1

18、21K64.01aK92 72墙顶处主动土压力： kPa1分层处以上主动土压力： kPaha58.112分层处以下主动土压力： Kca 6.422墙底处主动土压力： kaaa93)(13 总主动土压力： mNhPhEaa /.10)(22322作用点处于距墙底面 处45.84.647563.9105 解：由题意知， 3.)2-(tan121K 0)2-(tan2K墙顶处主动土压力： kPqPa9分层处以上主动土压力： kha65.41分层处以下主动土压力： 2)(2地下水位处： a 9.3(213墙底处主动土压力： PaKqa9.38)24 总主动土压力： mkNPhPhEaa /615(23221水压力： mkNw/0总侧压力： 6.7a第八章 土坡的稳定性分析一、填空题1、斜坡角度、内摩擦角2、稳定力矩、滑动力矩3、坡脚圆、坡面圆、中点圆二、选择题1、B,2、A，3、A，4、B D三、简答题（略）第九章 地基承载力一、填空题1 整体剪切破坏、局部剪切破坏、刺入剪切破坏。2 载荷试验法、理论计算法、规范法3 3m、0.5m4 0.0335 2m、3m二、简答题（略）三、计算题1 解： 查表得：0o0,1.,5.71rqcNN