第8章 土力学习题课-中国水利水电出版社
土质学与土力学第8单元
8.2.2有渗流作用
tan Ks sat tan
公式的详细推导见298页。
[例8-1] 均质无粘性土土坡，饱和重度sat=20.2kN/m3，内 摩擦角=30，若要求这个土坡的稳定安全系数为1.2。 试问：（1）在干坡或完全浸水情况下，坡角应为多少？ （2）坡面有顺坡渗流时，坡角应为多少。 [解] ：（1）
土坡加载情况
考虑 填土性质
排水条件
验算土坡施工结束时的稳定情况
• 施工速度快 • 填土渗透性差 • 孔隙水压力不易消散
采用 • 快剪或三轴不固结不排水剪总应力强度指标 • 用总应力法分析
验算土坡长期稳定情况 采用
• 排水剪或三轴固结不排水剪有效应力强 度指标；
• 用有效应力法分析。
土坡稳定的安全系数的选用 • 不同规范规定不一：
tan 0.577 tan 0.464 Ks 1.2
因此 =24.8
（2）有顺坡渗流时：
tan 9.5 0.577 tan 0.22 sat Ks 20.2 1.2
因此 =12.3。 有渗流作用稳定坡角比无渗流作用稳定坡角小得多。
8.3.1 土坡圆弧滑动面的整体稳定分析
瑞典彼得森(Petterson, 1915)提出 瑞典圆弧法
(a) 实际滑坡体
(b)假设滑动面是圆弧面
8.3.1.1.
基本思想：
安全系数定义
分析滑动整体受力情况
为：
f Ks
f LAC R Fw d
也可定义为抗滑力矩
与滑动力矩之比：
K c1
• c —土的实际黏聚力
c1 C AD
8.3.1.3最危险滑动面圆心法（费伦钮斯）
土力学课后习题
《土质学与土力学》习题集第一章习题一．填空题1．土粒粒径越，颗粒级配曲线越，不均匀系数越，颗粒级配越。
为了获得较大密实度，应选择级配的土粒作为填方或砂垫层的材料。
2．粘土矿物基本上是由两种原子层(称为品片)构成的，一种是，它的基本单元是Si—0四面体，另一种是，它的基本单元是A1—OH八面体。
3．土中结构一般分为、和三种形式。
4．衡量天然状态下粘性土结构性强弱的指标是，其定义是值愈大，表明土的结构性，受扰动后土的强度愈多。
5．土中主要矿物有、和。
它们都是由和组成的层状晶体矿物。
6．饱和细砂土和干细砂土都无法形成直立边坡，而非饱和细砂土则可以，这是因为在起作用。
二．选择题1．在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力。
这种附加应力性质主要表现为( )(A)浮力； (B)张力； (C)压力。
2．对粘性土性质影响最大的是土中的( )。
(A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。
3．砂类土的重要特征是( )。
(A)灵敏度与活动度； (B)塑性指数与液性指数；(C)饱和度与含水量； (D)颗粒级配与密实度。
4．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。
(A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。
5．软土的特征之一是( )。
(A)透水性较好； (B)强度较好； (C)天然含水量较小； (D)压缩性较高。
6．哪种土类对冻胀的影响最严重?( )(A)粘土； (B)砂土； (C)粉土。
7．下列粘土矿物中，亲水性最强的是( )。
(A)高岭石； (B)伊里石； (C)蒙脱石8．对土粒产生浮力的是( )。
（A）毛细水； (B)重力水； (C)强结合水， (D)弱结合水。
(9)毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？( )(A)粘土颗粒电场引力作用； (B)孔隙水压力差的作用(C)水与空气交界面处的表面张力作用。
(10)软土的特征之一是( )。
第8章 土力学习题课 中国水利水电出版社
把>0.075mm且≤60mm的土粒称为（ 粗 ） 粒。
❖2.反映土粒级配优劣的指标是（
）和（
）。
❖3.无黏性土常呈（ ）结构。根据密实度的不同可分为（ ）、（ ）和（ ）状态。
❖4.当黏性土中主要含强吸着水时，处于（ ）状态，黏土颗粒表面（ ）水膜对土的工程
性质影响最大。
❖5.按土的分类法，SIB称为（漂石混合土），GC称为（黏土质砾），MH称为（高液限粉土）
❖3.用于配制1.5m3土样，土样重度为17.5kN/m3，含水量为30％，若土粒比重为2.7，则需 要土粒体积为（ B ）m3。
A.0.292 B.0.748 C.0.972 ❖4.两种黏性土，其塑性指数相同，但液限wL不同， wL大的土其透水性（ B ）
A.透水性相同 B.透水性较小 C.透水性大
A.砂粒
B.粉粒
C.黏粒
❖18.用联合测定法测定黏性土的液塑限，塑限以圆锥下沉深度（ B ）时的含水量为准。
A.10mm
B.2mm
C.17mm
❖19.细粒土按塑性图进行分类，与（ C ）有关。
A.塑性指数和液性指数
B.塑限和液限
C.塑性指数和液限
二、填空题
❖1.工程上将土粒按分界粒径划分不同的粒组，其中把≤0.075mm的土粒称为（ 细）粒，
❖3.什么叫塑性图，按塑性土如何黏性土进行分类？ ❖4.评价无黏性土的密实程度的指标有哪些？
四、计算题
1、土的粒径级配曲线是否可能出现下图的A、B两条曲线情况，为什么？
§1 土的物理性质及工程分类
四、计算题
2、如上图为三种土的粒径级配曲线，以下说法中哪些正确？
（1）A土的不均系数比B土大；
（2）B土比C土压实可得到更大的干容重；
《土力学》习题课(带解答)-知识归纳整理
千里之行，始于足下。 第 27 页/共 60 页
求知若饥，虚心若愚。 第 28 页/共 60 页
千里之行，始于足下。 第 29 页/共 60 页
求知若饥，虚心若愚。 第 30 页/共 60 页
千里之行，始于足下。 第 31 页/共 60 页
求知若饥，虚心若愚。 第 32 页/共 60 页
千里之行，始于足下。 第 51 页/共 60 页
求知若饥，虚心若愚。 第 52 页/共 60 页
千里之行，始于足下。 第 53 页/共 60 页
求知若饥，虚心若愚。 第 54 页/共 60 页
千里之行，始于足下。 第 55 页/共 60 页
求知若饥，虚心若愚。 第 56 页/共 60 页
千里之行，始于足下。 第 45 页/共 60 页
求知若饥，虚心若愚。 第 46 页/共 60 页
千里之行，始于足下。 第 47 页/共 60 页
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求知若饥，虚心若愚。 第 50 页/共 60 页
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《土力学》课后习题答案
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：
20.58
(5) 确定压缩层厚度。
由表1可知，在第4计算点处 ，所以，取压缩层厚度为10.5m。
(6) 计算各分层的平均自重应力和平均附加应力（详见表2）。
(7) 由图4-29根据 和 分别查取初始孔隙比e1i和压缩稳定后的孔隙比e2i（结果见表2）。
表2 各分层的平均应力及其孔隙比
层号
层厚
(m)
平均自重应力
e2i
0-1
3.0
85.5
20.31
105.81
0.836
0.812
1-2
3.0
129.0
26.55
155.55
0.776
0.753
2-3
3.0
160.5
30.79
191.29
0.749
0.618
表4 基础侧边2下各分层的平均应力及其孔隙比
层号
层厚
(m)
平均自重应力
(kPa)
平均附加应力
(kPa)
加荷后的总应力
（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
土力学与基础工程第八章 ppt课件
一般情况下，土的抗剪强度是随着滑动面上 的法向力的改变而变化的。
f tanc
β1 β
C
>0
圆心位置在EO
的延长线上
圆心位置由β1， β2确定
O β2 B
H 2H
4.5H
E
土力学与基础工程第八章
假定滑坡体和滑面以下土体均为不变形的刚体， 滑面为连续面，滑面上各点的法向应力采用条 分法获得，分析每一土条受力，根据滑块刚体 极限平衡条件，假定整个滑面上各点的安全系 数相等，确定安全系数。
Gixi TfiR0
K
1 mi
cbGi uibXitan
Gi sini
简化后得：
1
K mi
cbGi uibtan
Gi sini
土力学与基础工程第八章
无粘性土坡滑面一般为平面，均质粘性土坡滑面 一般为圆弧面
土力学与基础工程第八章
TJGsinwi
KT Tf GcGosistn anttaa n n
当坡面有顺坡渗流作用时，无粘性土坡的稳定安 全系数约降低一半。
土力学与基础工程第八章
一、整体圆弧滑动法
粘性土由于土粒间存在粘聚力，发生滑坡时是整 块土体向下滑动，坡面上任一单元体的稳定条件 不能用来代表整个土坡的稳定条件。
对于饱和粘土，在不排水剪条件下φu=0，则 有τf=cu
K cu ACR Ga
k是任意假定某个滑动面的
抗滑安全系数，实际要求 的是与最危险滑动面相对 应的最小安全系数
假定若干 滑动面
最小安全 系数
土力学作业及参考答案
第1章 作业参考答案P401-5 :含水量44.34%；孔隙比1.20；孔隙度（率）54.54%；饱和密度1.77g/cm 3；浮密度0.77g/cm 3；干密度1.22g/cm 3；饱和重度17.7 kN/cm 3；浮重度7.7kN/cm 3；干重度12.2kN/cm 3 1-8：天然孔隙比e=0.64；相对密实度Dr=0.57，中密。
1-10：夯实地基干重度15.37kN/cm 3，D=0.97>0.95，夯实合格。
1-13：解：基坑体积318003600m h A V =⨯=⋅=土粒质量kg g Vm d s631088.21018001016⨯=⨯⨯=⋅=ρ现有土料质量s s m m ='，则需要现有土料质量为：kg w m m s 660102256.3%)121(1088.2)1(⨯=+⨯⨯=+'=' 现有土料体积3220056.14180016/m V ggVgm m V d d =⨯=⋅=⋅='='='γγγγγρ每立方米土料需要加水kg V w w m m o op sw522200%)12%16(1088.2)(6=-⨯⨯='-'='1-15：131.30 cm 3，粉质黏土，流塑。
第二章 作业补充2-3 通过变水头试验测定某粘土的渗透系数k ，土样横断面面积230cm A =，长度cm L 4=，渗透仪水头管（细玻璃管）断面积21256.0cm a =，水头差从cm h 1301=∆降低到cm h 1102=∆所需时间min 8=t 。
试推导变水头试验法确定渗透系数的计算公式，并计算该粘土在试验温度是的渗透系数k 。
解：变水头试验试验过程中水头差一直在随时间而变化，试验时，测记起始水头差1h ∆，经过时间t 后，再测记终了水头差2h ∆，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数k 的表达式。
设试验过程中任意时刻作用于试样两端的水头差为h ∆，经过dt 时段后，水头管中水位下降dh ，则dt 时间内流入试样的水量为adh dq -=1式中，右端的负号表示水量随h ∆的减少而增加。
土力学_第8章(土坡稳定性分析)
18
3
粘性土土坡的稳定性分析
瑞典（彼得森，K.E. Petterson, 1915年提出的） 瑞典圆弧法
滑动面
(a) 实际滑坡体
(b)假设滑动面是圆弧面
19
基本思想：
整体圆弧滑动。 稳定系数定义为：
f Fs
滑移面
也可定义为抗滑力矩与滑动力矩之比：
Fs
Mf Ms
f LAC R
1
i
Fs
m
[ci'bi (Wi ui bi ) tan ' ]
W sin
i
i
mi cos i (1
tani tan i ) Fs
பைடு நூலகம்27
考虑地震作用力后的计算公式：
Fs
c' bi bi (hi w hiw ) tan ' i 1 cos i (sin i tan ' ) / Fs
Ni Wi cosi P i 1 i ) 0 i 1 sin(
P i i 1 ) Tfi 0 i Wi sin i P i 1 cos(
li ci' ( N i ui li ) tan ' T fi Fs
由上面三个计算式，消去Ni、Tfi得到满足力极限平衡得方程为： 1 Pi Wi sin i [li ci' (Wi cos i ui li ) tan 'i ] Pi 1 i Fs Pi—剩余下滑力； i —传递系数。 tani ' sin( i 1 i ) i cos( i 1 i ) Fs
W x T
i i
fi
土力学 课后习题与答案
土力学课后习题与答案土力学课后习题与答案第一章思考题11-1 什么叫土,土是怎样形成的,粗粒土和细粒土的组成有何不同, 1-2 什么叫残积土,什么叫运积土,他们各有什么特征,1-3 何谓土的级配,土的粒径分布曲线是怎样绘制的,为什么粒径分布曲线用半对数坐标, 1-4 何谓土的结构,土的结构有哪几种类型,它们各有什么特征, 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示,它们定义又如何, 1-6如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏, 1-7 什么是吸着水,具有哪些特征,1-8 什么叫自由水,自由水可以分为哪两种, 1-9 什么叫重力水,它有哪些特征, 1-10 土中的气体以哪几种形式存在,它们对土的工程性质有何影响, 1-11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的,其中哪三个是基本指标, 1-12 什么叫砂土的相对密实度,有何用途,1-13 何谓粘性土的稠度,粘性土随着含水率的不同可分为几种状态,各有何特性, 1-14 何谓塑性指数和液性指数,有何用途, 1-15 何谓土的压实性,土压实的目的是什么,1-16 土的压实性与哪些因素有关,何谓土的最大干密度和最优含水率, 1-17土的工程分类的目的是什么,1-18 什么是粗粒土,什么叫细粒土,习题11-1有A、B两个图样，通过室 1.土样A的密度比土样B的大; 2.土样A的干密度比土样B的大;?干密度3?湿密度…-?浮密度1-8 在图中，A土的液限为16.0%，塑限为13.0%;B土的液限为24.0%，塑限为14.0%，C土为无粘性土。
图中实线为粒径分布曲线，虚线为C土的粗粒频率曲线。
试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。
1-9 某碾压土坝的土方量为20万方，设计填筑干密度为1.65限为20.0%，土粒比重为2.72。
问:?为满足填筑土坝需要，料场至少要有多少方土料,?如每日坝体的填筑量为3000?土坝填筑的饱和度是多少,g/cm3。
料的含水率为12.0%，天然密度为1.70 g/cm3，液限为32.0%，塑m3，该土的最优含水率为塑限的95%，为达到最佳碾压效果，每天共需要加多少水, 第二章思考题22-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种,怎么定义,2-2 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力,计算自重应力应注意些什么,2-3 何谓附加应力，空间问题和平面问题各有几个附加应力分量,计算附加应力时对地基做了怎样的假定,2-4 什么叫柔性基础,什么叫刚性基础,这两种基础的基底压力有何不同,2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律,相邻两基础下附加应力是否会彼此影响,2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么,2-7 什么是有效应力,什么是孔隙应力,其中静孔隙应力如何计算,2-8 你能熟练掌握角度法和叠加原理的应用吗,会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力吗,习题22-1 如图所示为某地基剖面图，各土层的重度及地下水位如图，试求土的自重应力和静孔隙水应力，并绘出它们的分布图。
土力学习题集(第三版)含答案
第2章土的物理性质及分类1. 有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g，经1 05℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒相对密度（比重）为2.74，试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求按三项比例指标定义求解）。
2. 某原状土样的密度为1.85g/cm 3、含水量为34%、土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先导得公式然后求解）。
3. 某砂土土样的密度为1.77g/cm3，含水量为9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比和相对密度，判断该砂土的密实度。
4. 某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73 ，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该粘性土的分类名称和软硬状态。
1.解：2.解：设土颗粒体积为1由得3.解：由因为1/3< SPAN>所以该砂土的密实度为中密。
4.解：由得因为10<I P=16<17,该粘性土应定名为粉质粘土；因为0.75<I L=0.81<1.0,所以该粘性土的状态为软塑。
第3章土的渗透性及渗流3. 某渗透装置如图3-3所示。
砂Ⅰ的渗透系数；砂Ⅱ的渗透系数；砂样断面积A=200，试问：(1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面处安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？（2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗流量q多大？4. 定水头渗透试验中，已知渗透仪直径，在渗流直径上的水头损失，在60s时间内的渗水量，求土的渗透系数。
一、简答题1地下水渗流时为什么会产生水头损失？水在土体中流动时，由于受到土粒的阻力，而引起水头损失。
并称单位体积土颗粒所受到的渗流作用力称为渗流力。
3.为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别？3. 【答】室内试验和现场试验渗透系数有较大差别，主要在于试验装置和试验条件等有关，即就是和渗透系数的影响因素有关，详见上一题。
同济大学土力学第8章课后答案
p 0 H 18.8 8 150.4kPa
由于
pu 294.55 98.18kPa p 150.4kPa K 3
所以，此时地基承载力不能满足。
（2）反压马道法 在路堤两侧采用填土压重的方法，以提高地基承载力，假定填土厚度为 h，则根据题意 有：
1 pu BN qN q cN c K p 2
180 ) 2
4 (ctg 25 25
0.78
p1 BN DN q cN c
4
＝0.78 19.8 3 4.1118 2 6.67 15 294.34kPa
临界荷载由查表或由公式直接计算，两者结果也一致。 (3)极限荷载： 采用普朗特尔公式，查普朗特尔公式的承载力系数表得： Nr=15.2，Nq=10.7，Nc=20.7 由普朗特尔极限荷载公式可得：
1
pcr
ctg ctg
2 D
ctg
ctg
2
c
2
ctg 25 25 ctg 25 25
180
2 18 2
ctg 25 25 180 2 180 2 4.1118 2 6.67 15 248.01kPa
4
限荷载 p u 。并问其地基承载力是否满足（取用安全系数 K 3 ） 。已知亚粘土的重度
18kN/m 3 ，粘土层 19.8kN/m 3，c 15kPa， 25 。作用在基础底面的荷载
p 250kPa 。
图 8-1
解： （1）临塑荷载： 由基底下土的内摩擦角 25 ，查表可得承载力系数为：
土力学课后习题答案
第一章1-2 根据图1 －5 上四根粒径分布曲线，列表写出各土的各级粒组含量，估算②、③、④、土的Cu 及Cc 并评价其级配情况。
1-8 有一块体积为60 cm 3 的原状土样，重1.05 N, 烘干后0.85 N 。
已只土粒比重（相对密度）=2.67 。
求土的天然重度g 、天然含水量、干重度g d 、饱和重度g sat 、浮重度g ' 、孔隙比 e 及饱和度S r1-8 解：分析：由W 和V 可算得g ，由W s 和V 可算得g d ，加上G s ，共已知3 个指标，故题目可解。
(1-12)(1-14)注意：1 ．使用国际单位制；2 ．g w 为已知条件，g w =10kN/m3 ；3 ．注意求解顺序，条件具备这先做；4 ．注意各g 的取值范围。
1-9 根据式（1 — 12 ）的推导方法用土的单元三相简图证明式（1 －14 ）、（1 －15 ）、（1 －17 ）。
1-10 某工地在填土施工中所用土料的含水量为5% ，为便于夯实需在土料中加水，使其含水量增至15% ，试问每1000 kg 质量的土料应加多少水1-10 解：分析：加水前后M s 不变。
于是：加水前：（ 1 ）加水后：（ 2 ）由（1 ）得：，代入（2 ）得：注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，。
1 －11 用某种土筑堤，土的含水量＝15 ％，土粒比重G s ＝2.67 。
分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等g ＝16kN/ m 3 ，夯实达到饱和度＝85% 后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。
1-11 解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有：（ 1 ）由题给关系，求出：代入（1 ）式，得：1-12 某饱和土样重0.40N ，体积为21.5 cm 3 ，将其烘过一段时间后重为0.33 N ，体积缩至15.7 cm 3 ，饱和度＝75% ，试求土样在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。
《土力学》习题课
【例3】某一施工现场需要填土，基坑体积为 】某一施工现场需要填土，
2000m3，填土土方是从附近的土丘开挖而来。经勘 填土土方是从附近的土丘开挖而来。 填土的比重为2.70，含水量为 察，填土的比重为 ，含水量为15%，孔隙比为 ， 0.60，要求填筑结束时的含水量为 ，要求填筑结束时的含水量为17%，干密度为 ， 17.6kN/m3，问： 取土场土的重度、干重度、饱和度是多少？ ⑴取土场土的重度、干重度、饱和度是多少？ 应从取土场取多少方土？ ⑵应从取土场取多少方土？ 碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？ ⑶碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？
A B 30 29
ωP (%)
12 16
ω（%） ）
45 26
ds
2.70 2.68
Sr
1 1
【例5】通过变水头试验测定某粘土的渗透系数 】
k，土样横断面面积A=30cm2，长度L=4cm，渗 ， 透仪水头管（细玻璃管） 透仪水头管（细玻璃管）断面积a=0.1256cm2， 水头差从△h1=130cm降低到△h2=110cm所需 降低到 所需 时间t =8min。试推导变水头试验法确定渗透系数 。
的计算公式，并计算该粘土在试验温度时的渗透系 的计算公式， 数k 。
【例6】某渗透试验装置如图所示。 】某渗透试验装置如图所示。
土样Ⅰ 土样Ⅰ的渗透系数k1=2×10-1cm/s， × ， 土粒比重ds1=2.72，孔隙比e1=0.85。 ， 。 土样Ⅱ 土样Ⅱ 的渗透系数 k2=1×10-1cm/s，土粒比重 × ， ds2=2.72，孔隙比e2=0.80。土样横 ， 。 断面积A=200cm2。 图示水位保持恒定时， 求：⑴图示水位保持恒定时，渗透流量 Q 多大？ 多大？ 若右侧水位恒定， ⑵若右侧水位恒定，左侧水位逐渐 升高， 升高，升高高度达到多少时会出现流土 现象？ 现象？
土力学与基础工程教学课件ppt作者代国忠第8章桩基础（4）
75%为单桩水平承载力特征值 Rha。 4）当缺少单桩水平静载试验资料时，可按下列公式估算桩身配筋率小于
10
35～100
2～5
密实老填土
5 中密、密实的砾砂，碎石类土
100～300
1.5～3
注：1.当桩顶水平位移大于表列数值或灌注桩配筋率较高（≥0.65%）时， m 值应适当降低； 当预制桩的水平向位移小于 10mm 时， m 值应适当提高。
2.当水平荷载为长期或经常出现的荷载时，应将表列数值乘以 0.4 降低采用。
考虑承台和地下墙体侧面土体弹性抗力影响，并令 Cb = 0 。
对于群桩基础，承台底与地基土间的摩擦系数 μ 取值规定见表 8-25。
粘性土 粉土
表 8-25 承台底与地基土间的摩擦系数 μ
土的类别
摩擦系数 μ
可塑 硬塑 坚硬 密实、中密（稍湿） 中砂、粗砂、砾砂 碎石土、软质岩石 表面粗糙的硬质岩石
m
=
( H cr xcr
.ν
)5/3
x
b0 .(EI ) 2 / 3
式中 m ——地基上水平抗力系数的比例系数（MN/m4），该数值为地面以下 2(d + 1) 深度内各层土的综合值， m 值可参照表 8-23 选取；
H cr 、xcr ——分别为单桩水平临界荷载（kN）、及临界荷载对应位移（m）；
d 4 x + mb0 z.x = 0 dz 4 EI
或
d 4 x + α 5 z.x = 0
dz 4
（8-79）
式中 z 、 x ——分别为桩的深度及桩深 z 处的水平位移；
α ——桩的变形系数（m-1）， α = 5 mb0 ；
EI
EI ——桩身抗弯刚度，对于钢筋混凝土桩， EI = 0.85Ec I0 ；其中 Ec 为混 凝土 的弹 性 模量， I0 为桩 身 换 算 截面 惯 性矩 ， 圆形 截 面 I 0 = W0d / 2 ；
土力学课后习题答案—第八章
第八章土压力课后习题答案力的墙背填土处于哪一种平衡状态？它与主动、被动土压力状态有何不同？位移及变形对土压力有何影响？下列变化对主动土压力和被动土压力各有什么影响？（1）内摩擦角变大；（2）外摩擦角变小；（3）填土面倾角增大；（4）减小。
土墙墙后要做好排水设施？地下水对挡土墙的稳定性有何影响？哪几种？影响土压力的各种因素中最主要的因素是什么？止土压力时墙背填土处于弹性平衡状态，而主动土压力和被动土压力时墙背填土处于极限平衡状态。
土墙在侧向压力作用下，产生离开土体的微小位移或转动产生主动土压力；当挡土墙的位移的移动或转动挤向土体产生被动土压力。
序号影响因素主动土压力被动土压力1内摩擦角变大减小增大2外摩擦角变小增大减小3填土面倾角增大增大减小4墙背倾斜（俯斜）角减小减小增大果挡土墙墙后没有考虑排水设施或因排水不良，就将使墙后土的抗剪强度降低，导致土压力的增加。
此外，由于墙背积水，又增加了墙倒塌的主要原因。
）主动土压力、静止土压力、被动土压力；（2）挡土墙的位移方向及大小动、静止、被动土压力的定义和产生的条件，并比较三者的数值大小。
【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题、长安大学究生入学考试试题（A卷）】力理论的基本假定是什么？【长安大学2005、2006、2007年硕士研究生入学考试试题（A卷）】土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。
式挡土墙？际工程中，会出现主动、静止或被动土压力的计算？试举例说明。
【华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷】主动土压力是挡土墙在土压力作用下向前转动或移动，墙后土体向下滑动，达一定位移时，墙后土体处于（主动）极限平衡状态，此力，用表示。
是当挡土墙在土压力作用下无任何移动或转动，土体处于静止的弹性平衡状态时，此时墙背所受的土压力为静止土压力，用表示是挡土墙的在外部荷载作用下向填土方向移动或转动时，墙挤压土体，墙后土压力逐渐增大，达到某一位移量时，墙后土体开始上隆土压力达最大值，此时作用在墙背的土压力称为被动土压力。
土力学(中国水利水电出版社出版)第一章和第二章
加拿大特朗斯康谷仓
26°53′
-0.61
1952.10.3 试验孔
-12.34
填土 褐色粉质粘土 灰色粉质粘土
失事后 1913.10.18
1952.10.5 试验孔 -4.27
-13.72
原因： 地基土事先未进行调查， 据邻近结构物基槽开挖取 土试验结果，计算地基承 载力应用到此谷仓。1952 年经勘察试验与计算，地 基实际承载力小于破坏时 的基底压力。因此， 谷仓地基因超载发生强度 破坏而滑动。
土力学
四川大学水电学院 薛新华
教材
书名
作者
1. 土力学（第4版） 杨进良主编
2. Soil Mechanics 施建勇主编
出版社和出版时间 中国水利水电出版社，2009
人民交通出版社，2004
参考书目
书名 1. 土力学地基基础
2. 土力学 3. 土力学
作者
出版社和出版时间
陈希哲主编 清华大学出版社，2001.
原因： 山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大 大降低，使得 土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。
14
Early 1972 滑坡前 July 1972 滑坡后
15
阪神大地震中地基液化
神户码头： 地震引起大面积砂 土地基液化后产生 很大的侧向变形和 沉降，大量的建筑 物倒塌或遭到严重 损伤
9
第二节 土力学发展简介
Section 2 Introduction of soil mechanics Development
1、感性认识阶段(18世纪中叶以前) 2、理性认识阶段（18世纪中叶~1925年）
— 1773, 法国的库伦（C. A .Coulomb）根据试验创立了著名的砂土抗剪强度公 式 —1856,法国的达西（H. P. G. Darcy）通过研究水在砂土中渗透的基础上提出 了著名的Darcy定律 —1869,英国的朗肯（W. J. M. Rankine）从不同角度提出了挡土墙土压力理论 —1885,法国的布辛奈斯克(J.Boussinesq )求得了弹性半无限空间在竖向集中力 作用下的应力和变形的理论解 —1922, 瑞典的费兰纽斯(W. Fellenius)为解决铁路塌方问题提出了土坡稳定分 析法
第8章 土力学习题课-中国水利水电出版社
§2 土的渗透性
一、选择题
1. 成层土的水平渗透性主要受（ A ）所控制。 A.最透水层 A.大于 A.增加 B.最不透水层 B.等于 B.减小 C.全部土层 C.小于 C.不变 ）。 C.与 i 无关 B.随 i 的增加而减少 ）中。 C.不均匀砂 2. 成层土的水平渗透系数一般（ A ）其铅直渗透系数。 3. 向下渗流时，土的有效应力会（ A ）。 4. 在渗流场中，某点的渗透力（ A.随 i 的增加而增加 5. 管涌可能出现在（ A.黏性土 B.均匀砂
。
B. 小基础角点下Z处的σz＝大基础点下2Z处的σz
。
§3 土中应力
二、问答题
1.柔性基础和刚性基础的基底压力分布有何不同，影响基底压力分 布形式的因素是什么？在什么情况下可以认为基底压力的分布和 作用在基础上的荷载分布完全一样？
2.比较三种情况下哪种情况A点的应力最大？ （1）E1=E2 （2）E1>E2 （3）E1<E2
2地基沉降原地下水位降低后地下水位原自重应力现自重应力1h1es122sath2es233sath3es3岩层4土的压缩性和地基沉降计算一计算题10m不透水岩层p0150kpaabcde2m2m2m2m2mes55mpak514108cms地下水位超静孔压初始超静孔压静水压测管压力静水压超静孔压150031654273890498020406080100abcde5169421338170419801固结度计算
二、填空题
1.工程上将土粒按分界粒径划分不同的粒组，其中把≤0.075mm的土粒称为（ 细）粒， 把>0.075mm且≤60mm的土粒称为（ 粗 2.反映土粒级配优劣的指标是（ ） 粒。 ）。 ）、（ ）和（ ）状态。
）和（
3.无黏性土常呈（ ）结构。根据密实度的不同可分为（
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h1
40cm
B：iB=γ‘/γw=1.030
B A
30cm kB=10cm/min 10cm kA=2cm/min
§2 土的渗透性
四、计算题
例3：修建水中桥梁或者建筑物的基础，一般要设置钢板桩围堰，如图所示。在 砂土地基中打入板桩后，围堰中抽水使水位降至河床顶面时，实践及理论研 究均表明：板桩的底部最危险，可能出现流砂（quick sand）现象。为了避免 流砂现象的发生，要求板桩有一定的入土深度，设砂土地基的e=0.65，砂土 的颗粒比重ds=2.65，试求： （1）板桩底部测压管的水头； （2）上游侧的水深H和板桩的入土深度D之间的关系。
§2 土的渗透性
一、选择题
1. 成层土的水平渗透性主要受（ A ）所控制。 A.最透水层 A.大于 A.增加 B.最不透水层 B.等于 B.减小 C.全部土层 C.小于 C.不变 ）。 C.与 i 无关 B.随 i 的增加而减少 ）中。 C.不均匀砂 2. 成层土的水平渗透系数一般（ A ）其铅直渗透系数。 3. 向下渗流时，土的有效应力会（ A ）。 4. 在渗流场中，某点的渗透力（ A.随 i 的增加而增加 5. 管涌可能出现在（ A.黏性土 B.均匀砂
解：（1）土样的塑性指数为：IP = wL-wP = 17.5 土样的液性指数为：IL= (w-wP)/IP = 0.77 （2）原状土样的孔隙比为：e =G(1+w)ρw/ρ-1 = 0.95 压密后土样的孔隙比为：e1 =Gρw/ρd-1 = 0.68 △e = e- e1 = 0.27 → 黏土 → 软塑
题图
土样1的水力坡降i1=?
1 2
§2 土的渗透性
2 土样A和B置于容器中 进水口水面高于出水面40cm （1）土样A和B的渗透力？ （2）若土样B的e=0.7，G=2.7 其底面的有效应力？ （3）若土样A的e=0.4，G=2.7 其有效重度？ （4）A和B是否会发生流土？ 4 A B
iA=h1/lA=h1/10 A×kA×iA=A×kB×iB→h1=25cm
。
B. 小基础角点下Z处的σz＝大基础点下2Z处的σz
。
§3 土中应力
二、问答题
1.柔性基础和刚性基础的基底压力分布有何不同，影响基底压力分 布形式的因素是什么？在什么情况下可以认为基底压力的分布和 作用在基础上的荷载分布完全一样？
2.比较三种情况下哪种情况A点的应力最大？ （1）E1=E2 （2）E1>E2 （3）E1<E2
四、计算题
解：（1）假设A、B土样接触面处的水头差为h1，则： iB=(40-h1)/lB=(40-h1)/30 由达西定律及QA=QB
iA=h1/lA=h1/10＝2.5→j=iAγw=24.52kN/m3（↑） iB=(40-h1)/lB=0.5→j=iBγw=4.90kN/m3（↑） （2）B土样ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有效重度为γ‘＝（G-1) γw/(1+e)=10.11kN/m3 有效应力为σ’=zB(γ‘-iBγw)=1.56kN/m3 （3）A土样的有效重度为γ‘＝（G-1) γw/(1+e)=11.92kN/m3 （4）临界水力坡降为 A：iA=γ‘/γw=1.215 < iA=2.5→产生流土？ > iB=0.5→不会产生流土
§3 土中应力
一、选择题
1、一条形基础，B＝3m，基础底面作用F+G=2400kN及弯矩M，当pmin=0时M= A.1000kN×m A.矩形 A. 增加 A.较浅 B. 1200kN×m C. 梯形 。 C. 不变 ，基础下地基侧向变形主要发生在浅层。 D.基础的边缘 。 C. 基础两侧 C. 1400kN×m 。 2、在地面上修建一座梯形土坝，土坝基础的接触应力形状为 B. 马鞍形 B. 减少 B. 较深 。
（2）再经过5年，固结度将达到多少？粘土层在该5年内产生了多大的压缩量？
地下 水位
∞
p0=150kPa
2m 2m 2m 2m 2m
∞
10m
2）固结年限计算：思路： ）固结年限计算：思路： 3）后续沉降量计算： 思路：t Ut Tv TvUt t ）后续沉降量计算： 思路：
S∞ St uz,tdz Ut=0.601 查表1 −=0.29 查表Tv S超静孔压 Ut = 1 − = t=3.25年+5年=8.25年 S初始超静孔压 σ kE k(1 + e)zdz 8.25 Cv = Cvt = T = s = 0.736 Tv = 2a v / t=3.25 γw S超静孔压γ w ×(31.6+54.2+73.8+90.4+98/2) 3.25 H =2× 5 14×10-8 =598 t.=0.861 × 550 查表U = = 2.83×10−3 cm2 / s 0 01 S初始超静孔压.=1500
A E1 E2
§3 土中应力
三、计算题
1、求A、B、C、D 各点下的附加应力
C B 2m 2m 2m D 2m ∞ 2m M A 4m N
2、求M、N各点下的附加应力
p0 ∞
∞ p0
10m
σz
σz
σz
8m
σz
σz
§3 土中应力
三、计算题
3.对如图所示的条形基础，作用有均布荷载p。已知A（基础中心点）和B两点以下 4m处的垂直附加应力分别为σzA=54.9kPa和σzB=40.9kPa。求C点以下4m和8m处的 垂直附加应力是多少？ 要求：不许查表
）水膜对土的工程
5.按土的分类法，SIB称为（漂石混合土），GC称为（黏土质砾），MH称为（高液限粉土） 6.黏土的塑性指数（＞ 17），粉土的塑性指数（10＜IP≤17）
§1 土的物理性质及工程分类
三、简答题
1.砂在完全干燥时是松散的，在湿润时却可挖成一定深度的直立坑壁，但当土被水淹没或 变干时，坑壁会倒塌，原因是什么？ 2.某天然黏土层的液性指数>1.0，可是此土并未出现流动现象，仍具有一定的强度，这是 否可能？ 3.什么叫塑性图，按塑性土如何黏性土进行分类？ 4.评价无黏性土的密实程度的指标有哪些？
四、计算题
1、土的粒径级配曲线是否可能出现下图的A、B两条曲线情况，为什么？
§1 土的物理性质及工程分类
（1）A土的不均系数比B土大； （2）B土比C土压实可得到更大的干容重； （3）C土黏粒含量多
四、计算题
2、如上图为三种土的粒径级配曲线，以下说法中哪些正确？
3.某原状土样处于完全饱和状态，测得其含水量为32.45%，密度ρ为1.8t/m3，土粒 比重G=2.65，液限为wL=36.4%，塑限为wP=18.9%。 求：（1）土样的名称及物理状态 （2）将土样压密，使其干密度达到1.58t/m3，此时土的孔隙比将减少多少？
3、当地下水位从地面降至基础底面处时，地基中的有效自重应力发生 4、地基中附加应力σx影响的范围
5、道路设计中常在路面以下铺设40cm厚的碎块石，目的是 A.降低地基中的应力集中 B. 使地基中产生应力集中
6、2×4m和4×8m的两个矩形基础，基底附加应力均为p0，两基础的角点下 A.相同深度处的附加应力相等 C.大基础角点下Z处的σz＝小基础点下2Z处的σz 7、条形均布荷载轴线下，附加应力随深度减小，其衰减速度与宽度b的关系为 A.无关 B. b越大，衰减越慢 C.b越大，衰减越慢
武汉大学《土力学》多媒体教学
《土力学》习题课 土力学》
武汉大学土木建筑工程学院： 武汉大学土木建筑工程学院：傅旭东 教授
§1 土的物理性质及工程分类
一、选择题
1.在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力，这种附加应力性质主要表现为（ B ） A.浮力 B.张力 C.压力 2.已知某土样的湿重度为17kN/m3，干重度为14.5kN/m3，饱和重度为18kN/m3，液性指数 为IL=0，该土的塑限wP为（ B ） A.5.9% B.17.2% C.24.1% ）m3。 C.0.972 B ） C.透水性大 ） B.土粒不均匀，级配良好 D.土粒不均匀，级配不好 ） D.毛细水 C.自由水 3.用于配制1.5m3土样，土样重度为17.5kN/m3，含水量为30％，若土粒比重为2.7，则需 要土粒体积为（ B A.0.292 B.0.748
4m
A B 50m C
p
α sz ( , )
x z b b
x
y
B
x z σ z = p0 × α sz ( , ) b b
z
x
z
M
20.45，13.725 ，
§4 土的压缩性和地基沉降计算
一、计算题
1. 如下图，当地基中地下水突降时，求 （1）土层Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ土层的压缩量；（2）地基沉降
γ1，h1，Es1
原地下水位
Ⅰ
γ’2， γ2sat ，h2，Es2
降低后地下水位
Ⅱ
γ’3， γ3sat ，h3，Es3
Ⅲ
现自重应力
原自重应力
岩层
§4 土的压缩性和地基沉降计算
uE=198.0kPa
（1）试估算此时粘土层的固结度，并计算此粘土层已固结了几年？
一、计算题
2.厚10m的饱和粘土层表面瞬时大面积均匀堆载p0，若干年后测压管分别测得土层 中的孔隙水压力uA=51.6kPa、uB=94.2kPa、uC=133.8kPa、uD=170.4kPa，
§1 土的物理性质及工程分类
16.填土的最优含水量接近于土的（ B ） A.缩限 B.塑限 C.塑性指数 ）组成的土的结构。 17.絮状结构主要由（ C A.砂粒 B.粉粒 C.黏粒
一、选择题
18.用联合测定法测定黏性土的液塑限，塑限以圆锥下沉深度（ B ）时的含水量为准。 A.10mm B.2mm C.17mm 19.细粒土按塑性图进行分类，与（ C ）有关。 A.塑性指数和液性指数 B.塑限和液限 C.塑性指数和液限