土力学地基基础第四版习题集解答.doc

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1、《土力学地基基础》第四版习题集解答，陈希哲第一章工程地质1.1如何鉴定矿物？准备一些常见的矿物，如石英、正长石、斜长石、角闪石、辉石、方解石、云母、滑石和高岭土等，进行比较与鉴定。1.2岩浆岩有何特征？准备若干常见的岩浆岩标本，如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、玢岩和辉岩进行鉴定。1.3沉积岩最显著的特征是什么？准备多种常见的沉积岩标本，如砾岩、角砾岩、砂岩、凝灰岩、泥岩、页岩、石灰岩和泥灰岩等，进行对比鉴定。1.4变质岩有什么特征？准备几种常见的变质岩，如大理岩、石英岩、板岩、云母片岩和片麻岩进行比较与鉴定。1.5解：水池长度、宽度、高度分别为50、20

2、、4m壁厚0.3m。水池与地面齐平。1）底板浮力计算：底板~水面之间的水位深度h=4-2.5=1.5m底板静水压力强度：Pw=γwh=10×1.5=15KPa=15KN/m2底板面积S底板=50×20=1000m2底板上的浮力P浮=Pw×S底板=15000KN2）不考虑钢筋混凝土水池自重的侧壁摩擦阻力F1和抗浮安全系数计算：钢筋混凝土水池的侧壁面积S侧壁=2×[（50×4）+（20×4）]=560m2已知侧壁与土体之间的摩擦强度为μ=10KPa；侧壁总摩擦力F1=μ×S侧壁=10×560＝5600KN∵F1＜P浮，抗浮安全系数K=F1/P浮=5600/15000=0.37

3、＜1，∴在不考虑钢筋混凝土水池自重时，水池刚竣工，未充水，也不考虑池中水重量，此时不安全。3）考虑钢筋混凝土水池自重的抗浮安全系数计算：钢筋混凝土的重度一般为γ砼=24KN/m3；钢筋混凝土水池四个侧壁体积V1=2×[（50×4×0.3）+（20-2×0.3）×4×0.3]=166.56m3扣掉侧壁厚度尺寸后钢筋混凝土水池底板体积V2：V2=[（50-0.6）×（20-0.6）]×0.3=287.5m3所以，水池本身钢筋混凝土的体积V=V1+V2=454m3钢筋混凝土水池重量W=γ砼×V=24×454＝10896KN∵F1+W=16496＞P浮，抗浮安全系数K=16496

4、/15000=1.1＞1，∴在考虑钢筋混凝土水池自重时，此时安全。1.6解：1）承压水水头3.2m，故承压水层顶部，即6m处的承压力强度Pw=γwh=10×1.5=15KPa=15KN/m22）基坑底部~承压水含水层顶部之间土层厚度2m，土体自重压力P=γh1+γsath2=20×1+21×1=413）P＞Pw，安全。1.7解：注意单位1.8解：注意单位本题如果把时间从10秒换成10分钟，其他条件不变，10分钟=600秒，则：正好与教材答案一致，所以教材中答案错误。1.9解：动水压力计算公式：GD=iγw，本题中要求用另外的方法。采用有效应力法。图1地下水向上渗流图2地下

5、水向下渗流地下水渗流时，土体中有效应力与静水条件下不同。1）地下水向上渗流：取图1中A点的有效应力进行计算。A点垂直方向：（公式1）与自重应力作用下相比，孔隙水压力μ多了一个γwΔh，有效应力少了一个γwΔh。2）地下水向下渗流：取图2中A点的有效应力进行计算。A点垂直方向：（公式2）与自重应力作用下相比，孔隙水压力μ少了一个γwΔh，有效应力多了一个γwΔh。3）从公式1中，可以得到：（公式1）公式3中，γwi就是渗流力及其表达式，渗流力是一种体积力。1.10解：1）实际水力坡度i=h/L=70/60=1.172）砂土临界水力坡度icr=γ’/γw=10.2/10=1.

6、023）i＞icr，不安全，发生流土。复习思考题1.1工程地质包括哪些主要内容？工程地质作为一门独立的学科与土木建筑工程有何关系？1）内容参照孔思丽主编《工程地质学》教材目录和绪论P1第1、2段：工程岩土学、工程地质分析和工程地质勘察三个主要部分，自己看书细化内容。2）与土木建筑关系：主要指工程地质与岩土工程的关系。在土木工程中，岩土工程的地位非常重要，在总造价和总工期中均占三分之一左右。岩土、地基基础问题往往是影响投资和制约工期的主要因素，如果处理不当，有时会带来灾难 件的后果。与岩土有关的工程问题主要有强度破坏问题（包括地基、边坡、挡土墙、基坑的稳定性的后果；变形破坏

7、问题（包括地基的沉降和不均匀沉降问题)；渗透破坏问题（包括流砂、管涌、冻胀、溶蚀的问题）；变形破坏问题（包括地基的沉降和不均匀沉降 岩土工程是一门综合性很强的学科，在理论和方法上，需要工程地质学、岩土力学、工程力学、建筑结构、建筑施工等多学科的相互渗透；工程实践中，需要勘察、设计、施工、监测、监理、科研等各方面的密切配合。 岩土工程是以解决岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题，作为自己的研究对象。它涉及到岩土体的利用、整治和改造，包括岩土工程的勘察、设计、治理、监测和监理五个方面。 关于岩土工程与工程地质之