土木工程专业《土力学》作业参考答

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1、第一章土的物理性质及其工程分类P60[2-2]解：V=21.7cm3，m=72.49－32.54＝39.95g，mS=61.28－32.54＝28.74g，mW=72.49－61.28=11.21g＝1.84g/cm3，＝39％P60[2-3]解：＝1.87g/cm3，g/cm3＝0.87×10＝8.7kN/m3P60[2-4]解：已知g/cm3,＝9.8％，＝2.67，,∴，（0.33，0.67）∴该砂土处于中密状态。P60[2-5]解：已知＝2.73，＝30％，33％，17％土样完全饱和→，，＝1.95g/cm3＝1.5g/cm3，10＜≤17→该土为粉质粘土0.

2、75＜≤1→该土处于软塑状态[附加1-1]证明下列换算公式：（1）；（2）；（3）（1）证明：设（2）证明：设（3）证明：设∴[附加1-2]解：V=72cm3，m=129.5g，mS=121.5g，mW=129.5－121.5=8gkN/m3kN/m3kN/m3kN/m3∴[附加1-3]解：已知＝2.68，＝32％，土样完全饱和→kN/m3[附加1-4]解：已知g/cm3,＝2.69，（1）干砂→＝0∴（2）置于雨中体积不变→不变∴[附加1-5]解：已知m=180g，＝18％，＝25％，＝18％→＝152.54g∴＝152.54×（0.25－0.18）＝10.68g[

3、附加1-6]实验室内对某土样实测的指标如下表所示，计算表土中空白部分指标。(g/cm3)（％）（％）(g/cm3)（％）（％）（％）1.7933.02.72881.351.0250.544.124.319.80.44（注：、、保留两位小数，的分子部分取整，的分子部分保留一位小数）[附加1-7]将土以不同含水量配制成试样，用标准的夯击能将土样击实，测得其密度，得数据如下表：（％）17.215.212.210.08.87.4（g/cm3）2.062.102.162.132.031.89已知土粒比重＝2.65，试求最优含水量。解题要点：利用公式求解各含水量所对应的干密度，绘

4、图求得＝10％第二章土中水的运动规律P82[3-8]解：（1）设测压管中水面将升至右端水面以上cm。由于渗流为稳定渗流，所以流量相等，即由题意可知，渗透水流经过砂Ⅰ和砂Ⅱ后，水头损失为＝60cm，设、分别为渗透水流经过砂Ⅰ和砂Ⅱ所产生的水头损失，则＝＋＝＝0.5×40＋40＝60＝1＝20cm（2）＝1×10－1×200×1＝20cm3/sP83[3-9]解：6.5×10－2cm/sP83[3-11]解：=5，＝9，＝9－1＝8m，＝8/8＝1m（1）＝0，＝9m，＝18＋9－4×1－9＝14m，＝18＋9－8×1－18＝1m，＝0，所以＝0，＝10×9＝90kPa，

5、＝10×14＝140kPa，＝10×1＝10kPa，＝0（2）m3/d·m[附加2-1]如图所示，观测孔、的水位标高分别为23.5m和23.2m，两孔水平距离为20m。（1）确定段的平均水力梯度；（2）若该土层为细砂，渗透系数＝5×10－2mm/s，试确定段的地下水流速度和每小时通过1m2截面积（垂直于纸面）的流量；（3）同（2），但该土层为粉质粘土，渗透系数＝5×10－5mm/s，起始水力梯度＝0.005。解：（1）（2）＝5×10－2×0.015＝7.5×10－4mm/s7.5×10－7×3600×1＝2.7×10－3m3/h（3）＝5×10－5×（0.015－0

6、.005）＝5×10－7mm/s5×10－10×3600×1＝1.8×10－6m3/h[附加2-2]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，基坑中水深至少多大才能防止发生流土现象?解：，渗流逸出处的水力梯度：要防止发生流土，则应满足≤，即≤1∴≥1.5m第三章土中应力分布与计算P115[4-8]解：第一层：＝17kN/m3；第二层：＝19kN/m3，＝0.88→kN/m3第三层：＝18.2kN/m3，由于第三层位于地下水位以下，所以→kN/m3第四层：＝19.5kN/m3，由于第四层位于地下水位以下，所以→kN/m

7、3∴各层交界处的竖向自重应力为：＝17×1.5＝25.5kPa＝25.5＋19×0.5＋（19.2－10）×3.5＝67.2kPa＝67.2＋（18.21－10）×8＝132.88kPa＝17×2＋19.2×3.5＋18.21×8＋19.94×3＝306.7kPaP115[4-9]解：＝125kPa，，680×1.31＝1000＝0.89m＞/6＝4/6＝0.67m，∴＝300.3kPaP115[4-10]解：＝149kPa＝149－18×1＝131kPa点：点位于1点以下3.6m，矩形面积关于轴对称，所以。矩形面积：＝3.6/2＝1.8，＝2.4/