土力学.doc

1、习题 1-2 饱和土孔隙比 ，比重 ，用三相草图计算该土的干重度 、饱0.7e2.7SGd和重度 和浮重度 ，并求饱和度为 75%的重度和含水量（分别设sat，比较哪种方法更简便些） 。1,1SVm和 计 算解：已知：G s=2.72 设 Vs=1cm3则3 3332.7/2.7106/.7102./2./75%1.075.932.ssdsVwsatsttwrVrwssgcKNmmggKNSgmg当 时 ， 32.109./7KNm习题 1-7 装在环刀内的饱和土样施加竖直压力后高度自 2.0cm 排水压缩到 1.95cm，压缩后取出土样测得其含水量 =28.0%，已知土颗粒比重 ，求土样压缩

2、前土的孔隙比。2.70sG解：设 S=1， 则 sVSh则压缩后：则2.7ssmG2.78%wsm2.78%wmVh则 8%195swVh1.hc.01.c.8.Vseh习题 1-8 从甲、乙两地黏性土中各取土样进行稠度试验，两土样的液限 、塑限40%L都相同。但甲地黏土的天然含水量 ，而乙地黏土的 ，问两地25%p=45%=2黏土的液性指数 各为多少？属何种状态？按照教材介绍的两种规范，该土的定名各是什LI么？哪一处更适于作天然地基？解：甲： 流塑状态4521.30pLwI乙： 坚硬（半固态）.pLI属于粉质粘土（中液限粘质土）15ppw乙土较适合作天然地基2-2 如图 2-38 所示，有

3、A、B、C 三种土体，装在断面为 10cm10cm 的方形管中，其渗透系数分别为 问：23410/10/510/A Ckcmskcmskcms， ， 。（1） 求渗流经过 A 土后的水头降落值 ；h（2） 若要保持上下水头差 ，需要每秒加多少水？5图 2-38 习题 2-2 图解：（1）根据渗流连续原理，流经三种土样的渗透速度 v 应相等，即 ABCv根据达西定律，得： CABhhRRLL:1:24ABCh又 35hcm5,0,ABCc（2） 31/AVkcsL3t=0.1cm/VAs加 水2-3 一种黏性土的比重 ，孔隙比 =0.58，试求该土发生流土的临界水力坡降。2.70sGe解： .6

4、158scrie2-4 在图 2-39 所示的试验中：（1）已知土样两端水头差 h=20cm，土样长度 L=30cm，试求土样单位体积所受到的渗透力 j。（2） 若已知土样的 =2.72，e=0.63，问该土样是否会发生流土现象？sG（3） 求出使该土样发生流土时的水头差 h 值。图 2-39 习题 2-5 图解：（1）土样单位体积所受的渗透力 2019.86.53whjrNL（2） 12.7.0563scrGie0.3hiL则土体处于稳定状态，不会发生流土现象。cr（3）当 时，会发生流土破坏，cricrhiL即 时01.53.6crhLcm水头差值为 32cm 时就可使土样发生流土破坏。2

5、-5 对图 2-40 所示的基坑，其底面积为 20m10m，粉质黏土层 k=1.510-6cm/s，如果忽略基坑周边水的渗流，假定基坑底部土体发生一维渗流：（1）如果基坑内的水保持 2m，求土层中 A、B、C 三点的测压管水头和渗透力。 （2）试求当保持基坑中水深为 1m 时，所需要的排水量 Q。图 2-40 习题 2-5 图解：（1） 6,7.5,6.752ACACBhhmm3/wrjikNl3/.4/).(10)(10/ kNLhLAc （2）若要保持水深 1m， 625i而 8632.5.710/QAkv ms故单位时间内抽水量为 631.70/s2-73-1 按图 3-50 给出的资料

6、，计算并绘制地基中的有效自重效应沿深度的分布曲线。如地下水因某种原因骤然下降至高程 35 以下，问此地基中的有效自重应力分布有何变化？并用图表示。 （提示：地下水骤然下降时，细砂层成为非饱和状态，其密度 =1.82g/cm2，黏土和粉质黏土因渗透系数小，排水量不多，可认为饱和密度不变） 。图 3-50 习题 3-1 图解：41.0m： 1.70135sHkpa40.0m： 22(.9)016s k38.0m： 336827s pa35.0m： 447(.)3sHk水位降低到 35.0m41.0m： 15skpa40.0m： 221.907s kpa38.0m： 337851.5sH35.0m：

7、 44.234s k习题 3-4 有相邻两荷载 A 和 B，其尺寸、相对位置如图所示，若考虑相邻荷载 B 的影响，试求出荷载中心点以下深度 Z=2m 处的竖直向附加应力 。(习题课)z图 3-53 习题 3-4 图解答：（1）A 荷载作用下，A 中心点 O 下的附加应力计算：对于： ， ，mL1BmZ2则有： ， ，查表 3-2 得：zn084.Ik对于 ： ， ，mL1BmZ2则有： ， ，查表 3-2 得：zn084.Ik所以： kpaz2.5 5084.101（2）B 荷载作用下 A 中心点 O 下的附加应力计算：gbfhafedgchkk000Iefghcbad： ，echk05.14

8、6BLm5.042Bzn查表 3-2 得： （线性插值） ；39.0echk同理可得：； ；2034.0edgk1.0hafk1752.0ogbfk所以： 8.0fhafedgckppkz 64.28.02故有： zz.51习题课：第四章作业题P334 4-1 侧限压缩试验试件初始厚度为 2.0cm,当垂直压力由 200 增加到 3002/kNm，变形稳定后土样厚度由 1.990cm 变为 1.970cm,试验结束后卸去全部荷载，厚度2/kNm变为 1.980cm,(试验全过程都处于饱和状态)，取出土样测得含水量 ，土粒比重7.8%w为 2.7.计算土样的压缩系数 。23a解： 21.90.S

9、1.970.3SP115（4-3 ） 23e3020eP115（4-2 ） ；30(1)/eSH20020(1)/eSH由上式可知， 330/ (/)又 /7.89.756swGsSr 0(.7560.3/2)(1.0).e3162./.020 8920.17e23.7/.17aMPa4-2 在图 4-35 所示的地基上修建条形基础（墙基），基础宽度为 1.6m，地面以上荷载（包括墙基自重）为 200kN/m，基础埋置深度为 1m，黏土层试样的压缩试验结果如表 4-13 所示。试求：（1）绘制自重应力沿深度分布曲线。（2）基础中点下土层中的附加应力分布曲线（绘制在同一张图上）。（3）基础中点的

10、最终沉降量（用分层总和法，用 100200kPa 的 Es1-2 计算，设沉降计算经验系数 ，粗砂可以按一层计算）。1s图 4-35 习题 4-2 图表 4-13 习题 4-2 表压应力/kPa 100 200 300孔隙比 e 0.952 0.936 0.9248. （类似 4-2）某条形基础的基底宽度 b=4 m,，理深 d= 1.4 m，荷载及地基情况如题图 4-6 所示，黏士层总厚度为 19.2 m，黏土层的压缩曲线如题图 4-7 所示，试用分层总和法计算地基的最终沉降量。题图 4-6 计算题 8 图题图 4-7 计算题 8 黏土层压缩曲线1地下水位以上；2地下水位以下【解】 （1）地

11、基分层每层厚度按 0.4.6ihb（ m） 分 层 ， 地 下 水 位 也 作 为 分 界 面 。（2）求地基自重应力0 点 19.426.czkPa1 点 357cz7 点 162.cz kPak（ 21-0） 9.绘制 分布图如题图 4-6 所示，并计算各分层层面处的 ，分别标于图 4-6 上。cz cz（3）求基底中心点下各水平土层层面处的附加应力基底压力 4820.1450FGpkPaA基底附加压力 0059.23.d把条形基础看作矩形，划分为面积相等的 4 块，每块宽 b=2m。按角点法计算基底中心点下各点 值，结果如题表 4-8 所示cz题表 4-8点号 z/m z/b c04/z

12、cpkPa0 0 0 0.250 123.41 1.6 0.8 0.220 108.62 3.2 1.6 0.160 79.03 4.8 2.4 0.119 58.74 6.4 3.2 0.094 46.45 8.0 4.0 0.076 37.56 9.6 4.8 0.064 31.67 11.2 5.6 0.056 27.6按题表 4-8 计算结果并绘制 分布图，如题图 4-6 所示。z（4）确定压缩层厚度在点 6 处： 31.60.2.14529z czkPakPa在点 7 处 7.6.3.z cz ka因此以点 7 作为压缩层的下限，则压缩层厚度 h=11.2m。（5）求各土层平均自重应力 和平均附加应力czi zi第一层： 126.5741.8czkPa30.60z ka第二层： 2574.65.8czka10893zPk其余各土层计算结果如题表 4-9 所示。（6）求压缩土层厚度内各土层沉降量第一层 14.8czpkPa21+(6.0)157.8z kaP由图 4-7 查得时，14.8czpka1.e