土力学课后习题习题分析

合力
P Ea P 44.6 20 64.6kN / m
e1 e2 0.729 0.682 s H 2000 54.4mm 1 e1 1 0.729
某基础基底平均压力p=170kPa，基底处土的自重应力σcd=20kPa。 地基土为粘性土，厚度为2m，孔隙比e1=0.8，a=0.25MPa-1，其 下为不可压缩的岩层，计算最终沉降量。
某宾馆地基土的试验中，已测得土样的干密度 ρd=1.54g/cm3，含水率w=19.3%，土粒比重Gs=2.71。 计算土的e、n和Sr。若此土样又测得wL=28.3%, w p =16.7%，计算I p 和I L ，给土定名并描述状态 。
解：令
V 1cm3 ms dV 1.54g, w mw / ms mw wms 0.297 g
△h h=35cm
vA k AiA vB kBiB vC kCiC
h iA LA iB LB iC LC 35cm kA kA iA 50 iA 30 iA 10 kB kC
AБайду номын сангаас
B
C
iA h / 50 h 5cm
10cm
50cm
30cm
Q k AiA A k A Ah / LA 0.1cm / s
在厚9m的粘土层上进行深基坑开挖，下面为砂层，砂 层顶面具有7.5m高的承压水头。试求开挖深度为6m 时，基坑中水深h至少要多深才能防止发生流土现象。
6m 9m
h=? 7.5m
粘土，γsat=20.4kN/m3，w=23% 6m 砂土，γsat=21kN/m3，w=18%
w h sat 3 w 7.5
10h 20.4 3 75 h 1.38m
深度各为多少？其结果说明了什么？
柱
p1 (82 118) / 2 100kPa
e1 0.729, e2 0.682
p2 (62 38) / 2 100 150kPa
(20 18 3 17.2 1) 0.361 2 11 0.6 19.7kPa aD (q 1h1 2 h2 3h3 ) K a 2 2c2 K a 2 (20 18 3 17.2 1 7.2 2) 0.361 2 11 0.6 24.9kPa
19.3 16.7 IL 0.224 wL wp 11.6 w wp
故为硬塑的粉质粘土
如图示，有A、B、C三种土，其渗流系数分别为 kA=1×10-2cm/s， kB=3×10-3cm/s， kC=5×10-4cm/s。装 在面积为10×10cm2的方形试验管中，在稳定渗流下， 上下两储水容器中的水位差为35cm，试求： 1)渗流通过A土样后水头损失△h为多少？ 2)若保持上下水头差h=35cm不变，每秒需加多少水？
mw 2 7 . g V m / s 7 s, s
m w
m 1 . 3 m 1 2 0 g s s
3
s
m
3 9 2 . 3 2 . 6c8m 3V . 4 / w4
c m v 2 7 . 37 , V

mg 1 2 0 V 64
10 1 8 .kN m3/ 8
Vs ms / s 0.568cm3 ,Vw 0.297cm3 V n Vv / V 43.2% e v 0.761 Vs
m ms mw 1.837 g
Vv V Vs 0.432cm3
Vw Sr 68.8% Vv
I P wL wp 28.3 16.7 11.6
e
Vv 0 . 8 6 1 n V/ V 4 6 . 3 % v Vs
V Sr w 9 3 . 6 % Vv
ms g d 1 4 .kN m3/ 4 V
sat
ms V v w g 1 9 m3 kN / V

ms g Vs w g 9kN / m3 V
土力学习题分析
从一原状土中取一试样，由试验得其湿土质量 m=120g，体积V=64cm3，天然含水率w=30%，土粒 比重Gs=2.68。求天然重度γ，空隙比e，孔隙率n，饱 和度Sr，干重度γd，饱和重度γsat和有效重度γ’
解： w m / m m 0 . 3 m , m w s w s
z 4.88 又： 0 z0 0.8m 13.1 3 z0
水压力
2 Pw w hw / 2 10 22 / 2 20kN / m
土压力
Ea1 13.1 3 / 2 19.7kN / m Ea 2 (13.5 19.7) 1 / 2 16.6kN / m Ea3 (19.7 24.9) 2 / 2 44.6kN / m Ea Ea1 Ea 2 Ea 3 80.9kN / m
未破坏
u
kPa
的主动土压力、水压力和总压力，并绘出其分布图
第二层： aB (q 1h1 ) K a 2 2c2 K a 2
(20 18 3) 0.361 2 11 0.6 13.5kPa
aC (q 1h1 2 h2 ) K a 2 2c2 K a 2
2
某饱和粘土的有效抗剪强度指标c’=10kPa，φ’=30°， 如该土样受到大主应力σ1=360kPa，小主应力σ3=200kPa 作用时，测得孔隙水压力为100kPa，问该土样是否破坏?
解：σ’1=360-100=260kPa，σ’3=200-100=100kPa,
1 f 3 tan 2 (45 / 2) 2c tan(45 / 2) 100 tan 2 (45 30 / 2) 2 10 tan(45 30 / 2) 334.6kPa 1