土力学_卢廷浩__第二版_课后习题答案.doc

1、 土力学1-1 解：(1) A 试样10.83dm30.17d60.928dm6.928uC231()17.6.0.cC(1) B 试样10.530.606.41ud2231().3.9156cd1-2 解：已知： =15.3g =10.6g =2.70SSG饱和 =1r又知： 15.3-10.6=4.7gwSm(1) 含水量= =0.443=44.3%S4.7106(2) 孔隙比.32.10re(3) 孔隙率.54.%1(4) 饱和密度及其重度3271./.SsatwGegcm0tsatgkN(5) 浮密度及其重度3 ./tw71(6) 干密度及其重度32.0./1SdGgcme.32gkN

2、1-3 解：361.5/0.d c7.0.79sswdde.92.3%0satsG1605.91.smVg(9.)32ws1-4 解：wSmSsS1094.6s g.150wsmA1-5 解：(1) 31.7./098d gcm02.68.1sswddGe(2) .65.%27sats(3) mx0ain9480.4.reD1/3/r该砂土层处于中密状态。1-6 解：1. SdGeSr0.1527.85A0.628.536Be30/.dgcm 174/.dgcm()31.5(1.)./AdA7468BB c上述叙述是错误的。2. 32.51.0/8dAgcm 32.1.74/053dBgcmB

3、上述叙述是错误的。3. 0.7.25Ae.68.6BeB上述叙述是正确的。1-7 证明：(1) /11ssssswdVmGene1()(1)1swsswGGnne(2) 1/111s Vwswsw swrsrwVVsmGSee A(3) wswswsswswswVVs e 1-8 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的粗粒含量大于 50%，所以 A 土属于粗粒土； 粒径大于 2的砾粒含量小于 50%，所以 A 土属于砂类，但小于 0.075的细粒含量为 27%，在 15%50%之间，因而 A 土属于细粒土质砂； 由于 A 土的液限为 16.0%，塑性指数

4、，在 17塑性图上落在 ML 区，故 A 土最后定名为粉土质砂(SM)。163pI(2) 对 B 土进行分类 由粒径分布曲线图，查得粒径大于 0.075的粗粒含量大于 50%，所以 B 土属于粗粒土； 粒径大于 2的砾粒含量小于 50%，所以 B 土属于砂类，但小于 0.075的细粒含量为 28%，在 15%50%之间，因而 B 土属于细粒土质砂； 由于 B 土的液限为 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(SC)。240p(3) 对 C 土进行分类 由粒径分布曲线图，查得粒径大于 0.075的粗粒含量大于 50%，所以 C 土属于粗粒土； 粒径

5、大于 2的砾粒含量大于 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 ， 和 分别为 0.2，0.45和 5.610d360因此，土的不均匀系数 15.28u土的曲率系数 306().40.1cd 由于 ，所以 C 土属于级配不良砾(GP)。5,uC1-9 解：(1) 12sm即 ddVA121().6520(1%)2.74.7d万 方(2) .349smVtt()()36.5wsop(3) 2.101.4865wddGe0.9.79.%48srS2-1如图所示为某地基剖面图，各土层的重度及地下水位如图，求土的自重应力和静孔隙水应力。2m2m3m1

6、m1m地下水位=18.5kN/m3=18kN/m3sat=20kN/m3sat=19kN/m3sat=19.5kN/m3OABCDE解：各层面点自重应力计算如下：O 点： kPacz0A 点： kPahz 0.3725.18B 点： kacz 0.518C 点： kPaz 0.6512.321 D 点： kahhcz 0.9238.4 E 点： kPaz0.1 512532 各层面点的静孔隙水应力如下：O、A、B 点为 0；E 点： kPahw60)23(绘图如下：0123456789100 25 50 75 100 125自 重 应 力 （ kPa）深度（m）0123456789100 25

7、 50 75 100 125静 孔 隙 水 应 力 （ kPa）深度（m）2-2 某矩形基础，埋深 1m,上部结构传至设计地面标高处的荷载为 P=2106kN，荷载为单偏心，偏心距 e=0.3。求基底中心点、边点 A 和 B 下 4m 深处的竖向附加应力解：已知：P=2106kN, 0=17kN/m3, d=1m, e0=0.3, l=6m, b=3m, z=4m.(1) 基底压力： G=dlb=20163=360 kN,Fv=P+G=2106+360=2466 kN mlPev 0.162.04320 kPalelbFpv 4.10)62.1(36241.7.minax(2) 基底附加应力：

8、 kPadp4.8174.052miniaxa(3) O、B 点竖向附加应力：可认为仅由矩形均布荷载 kPapn 1204.86152minax 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 和三角形荷载 pt 两部分引起，即：kPapn4.8mi kPat 2.714.8615inax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) 3 3 6 1.5b (m) 1.5 3 1.5 6z (m) 4 4 4 4l/b 2 1 4 0.2536O ABO、B Az/b 2.

9、6667 1.333 2.6667 0.6667Ks (查表 2-2) 0.0860 0.1377 0.1048 0.0735(查表 2-3)z 计算式 4Kspn 2Kspn 2Kspn 2Kt2pt17.69 10.47z (kPa) 41.28 33.05 28. 162-3 甲乙两个基础，它们的尺寸和相对位置及每个基底下的基底净压力如图所示，求甲基础 O 点下 2m 处的竖向附加应力。解：甲基础 O 点下 2m 处的竖向附加应力由基础甲、乙共同引起，计算中先分别计算甲、乙基础在该点引起的竖向附加应力，然后叠加。（1）甲基础在 O 点下 2m 处引起的竖向附加应力：由于 O 点位于基础中

10、心，荷载为梯形荷载，在 O 点的竖向附加应力和梯形荷载平均得的均布荷载相等，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=2.0查表 2-2 的附加应力系数为：Ks=0.0840所以，基础甲在 O 点以下 2m 处引起的竖向附加应力为： kPapKnscz 4.501084.41 （2）乙基础在 O 点下 2m 处引起的竖向附加应力：pn=200kPa zoahgzefzobcgzdf 2附加应力计算如下表：计算区域 l b z l/b z/b Ks =Kspnzobdf 4 4 2 1 0.5 0.2315 46.3o

11、bcg 4 2 2 2 1 0.1999 39.98oaef 4 2 2 2 1 0.1999 39.98oahg 2 2 2 1 1 0.1752 35.04zoahgzefzobcgzdf 1.38(3) O 点下 2m 处引起的竖向附加应力： kPazz 78.513.40212-4解：（1） hniiczM691 kPaniiczN 5.13.81041（2）求偏心距： 5.83.hvvFxFOab c defghmFFxvhvhv 605.231058.383.583. 所以，偏心距 mbbe .69.06.2求基底压力： kPabeFpv 8.105239.11minax求基底净压

12、力： kd5.9425.30axa Pap8618mini 求附加应力：； kPapn8.62mi kPapt 7.138.625194minax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x 0 6 0 6b 6 6 6 6z 3 3 6 6x/b 0 1 0 1z/b 0.5 0.5 1 1Ksz (查表 2-6) 0.479 - 0.409 -Ktz (查表 2-7) - 0.353 - 0.250(kPa)nszp130.08 - 25.69 -(kPa)tzz2 - 46.49 - 32.93(kPa)21zz76. 57 58. 6

13、22-5 题略解：（1）自重应力： kPahniiczM35.1081niiczN 2.6.91（2）竖向附加应力：偏心距： mlGPe 5.0617.20370.基底压力： kPallbp 0.917843.61minax基底净压力： kPad7.1687.40axa p0391mini附加应力：可按均布荷载考虑， kPapn 9.12.7.62minax 附加应力计算如下表：M 点 N 点l 1.5 1.5b 1 1z 1.5 3.5l/b 1.5 1.5z/b 1.5 3.5Ks (查表 2-2) 0.1461 0.0479(kPa)nczp470.07 22.97(3)静孔隙水应力：

14、kPahwM15.0N3)2(3-1 已知： A120cm 2， H50cm，L=30cm，t10S，Q=150cm 3，求 k。解： scmLHtQivk/075.313-2已知： n 38%，Gs2.65 。O3m2m解：（1）由图 1-28 查得：; ; md32.0d5.360md90.47可得： 1.10Cud25.3.947查图 1-28 得小于粒径 1.25mm 的土粒百分含量为：P 26%。 %0.57.38.01.13.022 nop则 P35%所以，土样 C 为流土型。（2） 056.13.165.21nGiscr3-4 已知： Gs=2.68，n=38.0%，相邻等势线间的水头损失为 h=0.8m，h 2=2m， ，发生流土的临界水力梯度 icr=1.04。3/0mkNsat解：（1）b 点在倒数第三根等势线上，故该点的测压管水位应比下游静水位高 。mhb6.12从图中量测得 b 点到下游静水位的高差为 mhb53.1则，b 点测压管中的水位高度为hbw.6.3所以，b 点的孔隙水应力为：