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: