精选土力学答案第二版东南大学浙江大学湖南大学苏州科技学院合编资料

精选土力学答案第二版东南大学浙江大学湖南大学苏州科技学院
合编资料
第二章
2-2. 将饱和原状土样切成体积为21.7cm3的环刀，总质量为72.49g，在105℃干燥
后恒重为61.28g。

已知环刀的质量为32.54g，土壤颗粒的比重为2.74。

尝试计算土样的
湿密度、含水量、干密度和孔隙比（需收集三相比例示意图，根据三相比例指数的定义进
行求解）。

m72.49?32.54解：????1.84g/cm3
v21。

7.mw72。

49? 61.28?? 39%为ms61。

28? 32.54? DEms61。

28? 32.54??
1.32g/cm3v21。

7vv11。

21?? 1.069vs10。

四百九十三
2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm，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（先推导公式然后求解）。

解：
（1）?sat?ms?vv??w
vmw1？？设定MS？1.五、太太ms1？
ds??wds??w?m?ms?mw???ds?msvs?w?vs??
有?sat?1??11?????ds??w??1??????????1????ww?ds???1?????1???1????1????w?ds?1??
???? ds？1.1.85?? 2.71? 1.W1.1.87g/cm3？1.ds？1.0.34?? 2.71? 五、vv？？wms？vs？wms？vs？Wvv？Wvv？W坐？s（2）vvv？？坐？？W1.87? 1.0.87g/cm3？'？
（3）?'??'? G0.87? 10? 8.7kn/cm3或
?sat??sat?g?1.87?10?18.7kn/cm3???sat??w?18.7?10?8.7kn/cm'3
2-4. 砂土样品的密度为1.77g/cm3，含水量为9.8%，土壤颗粒的相对密度为2.67
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e和相对密实度dr，并评定该砂土的密实度。

解：（1）设vs?1
?? 彩信？兆瓦？？太太太太1.ds？？Wv1？e1？e1？把上面的公式整理出来，得到E？？1.ds？？W1.1.0.098? 2.67? 1.1.零点六五六
1.77（2）dr?emax?e0.943?0.656??0.595（中密）
emax？艾米诺。

943? 0.4612-5. 全饱和粘性土样品的含水量为30%，土壤颗粒的相对密度为2.73，液限为33%，塑限为17%。

尝试计算孔隙比、干密度和饱和密度，并根据塑
性指数和液体指数确定粘性土的分类名称和软硬状态。

解决方案：e？vv？WDSV？Wds？
0.30? 2.73? 0.819vs？wvs？WDmsds？w2。

73? 1.1.50g/cm3v1？e1？0.819毫秒？vv？
wds？Wds？？W1.ds？？W1.0.3? 2.73? 1.1.95g/cm3v1？e1？e1？0.819? 坐？ip？？
LP33? 17? 16.查一下表格，给它起个名字叫粉质粘土
il????pip?30?17?0.81查表，确定为软塑状态16第三章
3-8. 渗透测试装置如图3-23所示。

砂的渗透系数I K1？2.10cm/s；砂的渗透系数
II K2？1.10cm/s，砂样截面积a=200cm2，问题：
（1）若在砂ⅰ与砂ⅱ分界面出安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上
多高？（2）砂ⅰ与砂ⅱ界面处的单位渗水量q多大？解：（1）k1?1?160?h2ha?k22a整理得l1l2k1(60?h2)?k2h2
60k160？2.10? 1h2？？？40厘米？1.1k1？k22？10? 1.因此，测压管中的水面将高
于右端的水面：60-40=20cm（2）Q2？k2i2a？k2？？h240？A.1.10? 1.200?
20cm3/sl2403-9。

在恒定水头渗透性试验中，已知渗透计的直径为d=75mm，渗透路径上的水头损失为L=200mm
h=83mm，在60s时间内的渗水量q=71.6cm3，求土的渗透系数。

解：
k?ql71.6?20??6.5?10?2cm/s
A.HT7.52? 8.3? 6043-10. 用于可变水头渗透性试验的粘土样品的横截面积为30cm2，厚度为4cm，渗透计细玻璃管的内径为0.4cm，试验开始时的水位差为145cm，7分25秒
后的水位差为100cm，试验期间的水温为20℃，并测试样品的渗透系数。

?解：k?hal145ln1?4ln?1.4?10?5cm/s
a（t2？t1）h230？445100? 0.42? 43-11和图3-24显示了板桩打入透水土层后形成
的流网。

据了解，透水土层深度为18.0m，渗透系数为
k?3?10?4mm/s，板桩打入土层表面以下9.0m，板桩前后水深如图中所示。

试求：
（1）图中a、B、C、D和e点的孔隙水压力；
（2）地基的单位渗水量。

解：（1）ua?0??w?0kpa
乌布？9.0?? W88.2kpa
9?1??uc??18?4????w?137.2kpa8??
ud？1.0?? W9.8公里？0瓦？0千帕
（2）q?k?i?a?3?10?7?8??18?9??12?10?7m3/s9?23第四章
4-8. 施工现场地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m，？？17kn/m；第二层粉质粘土
厚4m，？？19kn/m，gs？2.73，?? 31%，地下水位低于地面2m；第三层泥层厚8米，？？
18.2kn/m，gs？2.74，?? 41%；第四层淤泥厚3M，
33??19.5kn/m3，gs?2.72，??27%；第五层砂岩未钻穿。

试计算各层交界处的竖向
体重压力？c、还有画画？C）沿深度分布图。

解决方案：（1）寻找？
'?'?ws?vs?w??ws?vs?w???gs??w??w????w?gs?1???gs?1?????
vwws？wwgs？Wgs？wgs？1???' 3'3'3来自上述公式：？2.9.19kn/m？3.8.20kn/m？4.9.71kn/m
（2）求自重应力分布
? c1？？1h1？1.5? 17? 25.5kpa
‘?c水??1h1??2h?25.5?19?0.5?35.0kpa’?4?h'??35.0?9.19?3.5?67.17kpa?c2??c 水??2’?c3??c2??3h3?67.17?8.20?8?132.77kpa’?c4??c3??4h4?132.77?9.71?3?161.90k pa
? 4.防渗层？？补体第四成份？？W3.5? 8.0? 3.0?? 306.9千帕
4-9、某构筑物基础如图4-30所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680kn，偏心
距1.31m，基础埋深为2m，底面尺寸为4m×2m。

试求基底平均压力p和边缘最大压力pmax，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。

解：（1）全力的偏心距
e?f?g??e?f?1.31e?1.31?680?0.891m
680?? 4.2.2.20? FG6e？？1.A.L（2） pmax？因为1.6e？？6.0.891???? 1.1.1.337? 拉应力l？？4.因此，我们需要使用公式Pmax？2.FG2.680? 4.2.20??? 301kpa
l4????3b??e?3?2??0.891??2??2?（3）平均基底压力
FG1000（理论上）？？125kpaa8
pmax301f?g1*******???150.3kpa或??150.5kpa（实际上）
3.1.09? 222a'？L3.EB2.4-10. 矩形地基胡底尺寸为4m×2.4m，地基下设计埋深为
1.2米（比自然地基高0.2米）；
设计地面以上的荷载为1200kn，基底标高处原有土的加权平均重度为18kn/m3。

试求
基底水平面1点及2点下各3.6m深度m1点及m2点处的地基附加应力?z值。

解：（1）基底压力p?f?g?1300?4?2.4?1.2?20?149kpaa（2）基底附加压力
p0?p??md?149?18?1?131kpa（3）附加应力
M1点被分成两个大小相等的部分
l?2.4m,b?2m,z3.6??1.8b2l?1.2b
看看表？C零点一零八
则?z?m1?2?0.108?131?28.31kpam2点作延长线后分成2大块、2小块
L6米，b？2米，大
l?3bz3.6??1.8b2
看看表？C零点一四三
l?3.6m,b?2m,小块
L1.8bz3。

6.1.8b2检查表格？C零点一二九
则?z?m2?2?cm2p0?2(?c大??c小）p0?2?0.143?0.129??131?3.7kpa4-11、某条形基础
的宽度为2m，在梯形分布的条形荷载（基底附加压力）下，边缘（p0）（p0）min=100kpa，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m及6m深度处的max=200kpa，
? Z值。