1、第一部分 土力学习题第一章 土的物理性质第二章 土的渗透性及水的渗流第三章 土中应力和地基应力分布第四章 土的变形性质及地基沉降计算第五章 土的抗剪强度第六章 天然地基承载力第七章 土压力第八章 土坡稳定第一章 土的物理性质1 土的三相比例指标包括:土粒比重、含水率、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度,其中能够直接为试验所取得的是哪三个?答:能够直接为试验所取得的是土粒比重,含水量,重度。2 评价砂土和粘性土的物理指标分别有哪些?答:评价砂土的物理指标有孔隙比 e、相对密实度 rD和标准贯入试验击数 63.5N 评价粘性土的物理指标有最大干重度 maxd、最优含水率 op、压实系数 c3有一种土样,
2、孔隙率 50%n,土粒比重 2.7sG,含水率是 7%,则该土样处于何种状态?答:因为 /(1)e,.31.0srwSe,所以该土样属于饱和状态。4已知土粒的土粒比重 2.70sG,含水率 30,则 10kN 的土重中干土和水的重量各为多少?若土的孔隙率 50%n,则此时孔隙的体积为多少?解: 317.0.2.85.10%.swssvsWkNVmGnA5有一块 50 3cm的原状土样质量为 95.15g,烘干后质量为 75.05 个,已知土粒比重 2.67sG,求天然重度 、干重度 d、饱和重度 sat、浮重度 、天然含水率 、孔隙比 e、孔隙率 n、饱和度 rS,并比较 、d、 sat、 数
3、值的大小。解:土的天然重度 5369.109./WkNmV土的干重度 5367.1/sd土的含水率 9.7.010%26.785sW土的饱和重度 3().3(.1)09./26ssat wGkNm土的浮重度 319.0.9/sat kNm土的孔隙比 7.75.swde土的孔隙比 09n=.4381+e.7土的饱和度 26%.S1.srG各种不同重度之间的关系为: sat d 6某土坝施工时,土坝材料的土粒比重为 2.70s,天然含水率为 10%,上坝时的虚土干重度为312.7/dkNm,要求碾压后饱和重度达到 95,干重度达到 36.8/kNm,如每日填筑坝体 350m,问每日上坝多少虚土?共
4、需加多少水?解:土的天然重度 (1)2.7(10%)3.97dw当土的干重度达到 36.8/kNm,饱和度为 95时,由下式 .20.95(1)(1)701()3.7s srwswGS求得土的含水率 96.78% 313.97./68%d kNm填筑坝体 350需要虚土 35007.1295()dm答 案坝体重量 (1)(196.8).687dWVkNA需要加水 275.572134()w答 案第二章 土的渗透性及水的渗流1影响土的渗流性的因素主要有哪几种?答:影响土的渗流性的因素主要有: 土的粒度成分及矿物成分; 结合水膜的厚度; 土的结构构造; 水的粘滞度; 土中气体。2什么是流砂?什么是
5、管涌?它们之间有何不同?答:当水由下向上渗流时,若向上的动水力与土的有效重度相等时,此时土颗粒间的压力等于零,土颗粒处于悬浮状态而失去稳定,这种现象就称为流砂现象。水在砂性土中渗流时,土中的一些细小颗粒在动水力的作用下,可能通过粗颗粒的孔隙被水带走,这种现象称为管涌。流砂现象是发生在土体表面渗流逸出处,不发生与土体内部;而管涌现象可以发生在渗流逸出处,也可以发生于土体内部。3不透水岩基上有水平分布的三层土,厚度均为 1m,渗透系数分别为 123/,/,10/kmdkmd,则等效土层的竖向渗流系数 zk为多少?解:等效竖向渗透系数: 311.987/20izihkmd4已知土体比重,孔隙比,求该
6、土的临界水力梯度。解:土的饱和重度 32.7108.5/1ssatwGekNmA临界水力梯度 .satcwi5如习题图 2-1 所示,在 9m 厚的粘性土层上进行开挖,下面为砂层。砂层顶面具有 7.5m 高的水头。问:开挖深度为 6m 时,基坑中水深 h 至少多大才能防止发生流土现象? 解:由公式 12qllkAh得21(7.50.)0.754l mB 点的测压管水头为: 2.6.6如上题图所示,某基坑下土层的饱和密度32/satgcm,当基坑底面积为 201m,如果忽略基坑周边的入渗,试求为保持水深 1m 需要的抽水量。 (粉质粘性层 61.50/ks)解:qlkAh6 431.5021(7
7、.520.1)0.875/4cmsl第三章 土中应力和地基应力分布1 某层土及其物理性质指标如图所示,计算土中自重压力。解:第一层土为细砂,地下水位一下的细砂是受到水的浮力作用,其浮重度 为: 3(1)(2.591).8/0.sGkNm第二层粘土层的液性指数 5021.94PLI,故认为粘土层受到水的浮力作用,其浮重度为: 3(1)(2.681).7/05sGkNma 点: 0,czb 点: 219238zmkc 点: 5, .68czihkNd 点: 907.249zi2如图所示某粉土地基,测得天然含水量 %,干重度,土粒比重,地面及地下水位高程分别为 35.00m 及30.00m,汛期水位
8、将上升到 35.00 高程。试求 25.00 高程处现在及汛期时土的自重应力。当汛期后地下水位降到 30.00高程(此时土层全以饱和状态计) 、25.00 高程处的自重应力又为多少?解:由 1sdwGeA得到2.7301.7354sde重度 3(1)(1)5.4(12%)9.1/swdGkNmeA饱和重度32.730.8/ssat现在的自重应力 19.5.814.5c kPa汛期时的自重应力 0地下水下降后 .c k3如左下图所示基础基底尺寸为 4m2m,试求基底平均压力 maxp和 in,绘出沿偏心方向的基底压力分布图。解:设基础及台阶上回填土混合重度为 320/kNm204684NGF()
9、.35.3MkA8406emmax 2in 8149.63105.2074NP kPaAW基底压力分布图如下所示。 4在地表作用集中力 20QkN,计算地面深度 3zm处水平面上的竖向法向应力 z的分布,以及距 Q的作用点1rm处竖直面上的竖向法向应力 z的分布。解:各点的竖向应力 z可按布西奈斯克公式计算,并列于表中,绘出 z的分布图。表(一) 处水平面上竖向应力 z的计算表(二) 表(二) r1m 处竖直平面上竖向应力 z的计算r(m) 0 1 2 3 4 5r/z 0 0.33 0.67 1 1.33 1.67 0.478 0.369 0.189 0.084 0.038 0.017z(kPa) 10.6 8.2 4.2 1.9 0.8 0.4z( m) 0 1 2 3 4 5 6r/z 1 0.5 0.33 0.25 0.20 0.17 0 0.084 0.273 0.369 0.410 0.433 0.444z(kPa) 0 16.8 13.7 8.2 5.1 3.5 2.55有一矩形基础 4bm, 6l,其上作用均布荷载 10pkPa,计算矩形基础中点下深度 8zm处M以及矩形基础处 k点下深度 z处 N的竖向应力 z值(如下图)。解:1)已知61.54lb,824zb,查得应力系数 0.1530.30.zpkPa2)通过查得的应力系数