【土力学】课后习题集答案

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1、土力学1-1解:(1)A试样(1)B试样1-2解:已知:=15.3g=10.6g=2.70饱和=1又知:15.3-10.6=4.7g(1)含水量==0.443=44.3%(2)孔隙比(3)孔隙率(4)饱和密度及其重度(5)浮密度及其重度(6)干密度及其重度1-3解:1-4解:1-5解:(1)(2)(3)该砂土层处于中密状态。1-6解:1.上述叙述是错误的。2.上述叙述是错误的。3.上述叙述是正确的。1-7证明:(1)(2)(3)1-8解:(1)对A土进行分类①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;②粒径大于2㎜的砾粒含量小于50

2、%,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;③由于A土的液限为16.0%,塑性指数,在17㎜塑性图上落在ML区,故A土最后定名为粉土质砂(SM)。(2)对B土进行分类①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;②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;③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)。(3)对C土进行分类①由粒

3、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;②粒径大于2㎜的砾粒含量大于50%,所以C土属于砾类土;③细粒含量为2%,少于5%,该土属砾;④从图中曲线查得,和分别为0.2㎜,0.45㎜和5.6㎜因此,土的不均匀系数土的曲率系数⑤由于,所以C土属于级配不良砾(GP)。1-9解:(1)即(2)t(3)[2-1]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。2m2m3m1m1m地下水位γ=18.5kN/m3γ=18kN/m3γsat=20kN/m3γsat=19kN/m3γsat=19.5kN/m3OABCD

4、E解:各层面点自重应力计算如下:O点:A点:B点:C点:D点:E点:各层面点的静孔隙水应力如下:O、A、B点为0;E点:绘图如下:[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,γ0=17kN/m3,d=1m,e0=0.3,l=6m,b=3m,z=4m.36OAB(1)基底压力:∵G=γdlb=20×1×6×3=360kN,Fv=P+G=2106+360=2466kN∴(2)基底附加应力:O、BA(3)O、B点竖向附加应力:可认为仅

5、由矩形均布荷载引起,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: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)3361.5b(m)1.531.56z(m)4444l/b2140.25z/b2.66671.3332.66670.6667Ks(查表2-2)0.08600.13770.10480.0735(查表2-3)σz计算式4Kspn2Kspn2Kspn2Kt2pt17.6910.47σz(kPa)41.2833.0528.16[2-3]甲乙两个基础,它

6、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=2.0Oabcdefgh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:(

7、2)乙基础在O点下2m处引起的竖向附加应力:pn=200kPa附加应力计算如下表:计算区域lbzl/bz/bKs=Kspnobdf44210.50.231546.3obcg422210.199939.98oaef422210.199939.98oahg222110.175235.041.38(3)O点下2m处引起的竖向附加应力:[2-4]解:(1)(2)求偏心距:所以,偏心距求基底压力:求基底净压力:求附加应力:;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x0606b6666

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