土力学 卢廷浩 第二版 课后习题答案
土力学 第二版 (卢廷浩 著) 河海大学出版社 课后答案
2-1土体的应力，按引起的原因分为自重应力和附加应力两种；按土体中土骨架和土中孔隙（水、气）的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应（压）力。
有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。
孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。
自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。
附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。
2-2自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。
由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。
土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算，如果存在地下水，且水位与地表齐平或高于地表，则自重应力计算时应采用浮重度，地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。
2-3附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。
空间问题有三个附加应力分量，平面问题有两个附加应力分量。
计算地基附加应力时，假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体，而且在深度和水平方向上都是无限的。
2-4实际工程中对于柔性较大（刚度较小）能适应地基变形的基础可以视为柔性基础。
对于一些刚度很大不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。
柔性基础底面压力的分布和大小完全与其上的荷载分布于大小相同；刚性基础下的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。
2-5基地中心下竖向附加应力最大，向边缘处附加应力将减小，在基底面积范围之外某点下依然有附加应力。
如果该基础相邻处有另外的荷载，也会对本基础下的地基产生附加应力。
2-6在计算地基附加应力时，假定地基土是各向同性的、均质的、线性变形体，而且在深度的水平方向上都是无限的，这些条件不一定同时满足，因而会产生误差，所以计算结果会经常与地基中实际的附加应力不一致。
2-7有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。
孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。
静孔隙水应力：w wu hr =习题22-1解：根据图中所给资料，各土层交界面上的自重应力分别计算如下：00cz σ=11118.5237cz h kPaσγ==×=21122'3718155cz h h kPaσγγ=+=+×=2112222''55(2010)165cz h h h kPaσγγγ=++=+−×=311222233'''65(1910)392cz h h h h kPaσγγγγ=+++=+−×=41122223344''''92(19.510)2111cz h h h h h kPa σγγγγγ=++++=+−×=土的最大静孔隙水应力为：010660w w u r h kPa==×=2-2解：2106206312466V G F P G P Ad kNγ=+=+=+×××=基底压力：max min 178.16246660.3(1)(195.9636v p kPaF e p kPa l b l ×=±=±=×i 基底静压力：min 095.917 1.078.9n p p r d kPa=−=−×=max min 178.195.982.2t p p p kPa=−=−=①求O 点处竖向附加应力由：321.5l mb ===001.5z n b ===0.2500S K =∴1440.2578.978.9zo S n K p kPaσ==××=由： 1.50.53l m b ===001.5z n b ===10t K =20.2500t K =∴21202t zo t p K σ==3282.2220.2520.5522t zo t p K kPaσ==××=w w w .k hd a w .c om.k hda w.co mw ww .k hd aw .c om课后答案网由：321.5l mb ===001.5z n b ===40.2500S K =∴4482.2220.2520.5522t zo S p K kPaσ==××=∴001020304120z z z z z kPaσσσσσ=+++=②求A 点下4m 处竖向附加应力由：641.5l mb ===4 2.71.5z n b ===0.1036S K =∴1220.103678.916.35zA S n K p kPaσ==××=由： 1.50.256l m b ===40.676z n b ===0.0695t K =∴2220.069582.211.4258zA t t K p kPaσ==××=∴1216.3511.425827.78zA zA zA kPaσσσ=+=+=③求B 点下4m 处竖向附加应力由：313l mb ===4 1.333z n b ===0.1412S K =∴1220.141278.922.28zB S n K p kPaσ==××=282.20.1412 5.8022t zB S p K kPaσ==×=由：313l m b ===4 1.333z n b ===10.0585t K =20.0826t K =∴3182.20.0585 2.3922t zB t p K kPa σ==×=2282.20.0826 3.3922t zB t p K kPaσ==×=∴123433.86zB zB zB zB zB kPaσσσσσ=+++=2-3解：2-4解：①求自重应力1112'194(209.8)186.19zM h h kPaσγγ=+=×+−×=33'86.19(18.59.8)3112.26zN zM h kPaσσγ=+=+−×=地基土内各点承受土自重引起的自重应力，一般情况下，地基土在其自重应力下已经压缩稳定，但是，当建筑物通过其基础将荷载传给地基之后，将在地基中产生附加应力，这种附加应力会导致地基土体的变形。
土力学_卢廷浩__第二版_课后习题问题详解
土力学 1-1 解： (1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083ud C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯ (1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015ud C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯ 1-2 解： 已知：m=15.3gSm =10.6gSG =2.70饱和∴rS=1又知：w Sm m m =-=15.3-10.6=4.7g(1) 含水量w Sm m ω==4.710.6=0.443=44.3%(2) 孔隙比0.443 2.7 1.201.0Sre G Sω⨯===(3) 孔隙率1.20.54554.5%11 1.2e e η====++(4) 饱和密度及其重度32.7 1.21.77/11 1.2S sat w G e g cm e ρρ++===++31.771017.7/satsat g kN m γρ=⨯=⨯=(5) 浮密度及其重度3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-=3''0.77107.7/g kN m γρ=⨯=⨯=(6) 干密度及其重度32.7 1.01.23/11 1.2S w d G g cm e γρ⨯===++31.231012.3/d d g kN m γρ=⨯=⨯=1-3 解：31.601.51/110.06d g cm ρρω===++∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω===1.60100150.91110.06sm V m g ρωω⨯====+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯=1-4 解：w Sm m ω= w S m m m =-sSm mmω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++0.16ω∆= ∴ 0.16940150w s m m g ω∆=∆=⨯=1-5 解：(1)31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 02.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-= (2) 00.6825.2%2.7sats e G ω=== (3) max 0max min 0.940.680.540.940.46re e D e e --===-- 1/32/3rD <<∴ 该砂土层处于中密状态。
土力学 卢廷浩 第二版 课后习题答案精编版
土力学1-1 解：(1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯ (1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯ 1-2 解：已知：m =15.3g S m =10.6g S G =2.70饱和 ∴r S =1又知：wSm m m =-= 15.3-10.6=4.7g(1) 含水量 w Smmω==4.710.6=0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.71.201.0Sre G Sω⨯=== (3) 孔隙率1.20.54554.5%11 1.2e e η====++ (4) 饱和密度及其重度32.7 1.21.77/11 1.2S s a t wG e g cm e ρρ++===++ 31.771017.7/s a t s a t g k N m γρ=⨯=⨯= (5) 浮密度及其重度3'1.771.00.77/s a t w g c m ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g k N m γρ=⨯=⨯= (6) 干密度及其重度32.7 1.01.23/11 1.2S w d G g cm e γρ⨯===++ 31.231012.3/d d g kN m γρ=⨯=⨯= 1-3 解：31.601.51/110.06d g cm ρρω===++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω=== 1.60100150.91110.06s m V m g ρωω⨯====+++∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯=1-4 解：w Sm mω=w Sm m m =-sSm m mω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++0.16ω∆= ∴ 0.16940150w s m m g ω∆=∆=⨯= 1-5 解：(1)31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-= (2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω=== (3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===-- 1/32/3r D <<∴ 该砂土层处于中密状态。
土力学课后题答案
土力学课后习题与答案思考题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？ 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？思考题33-1 何谓达西定律，达西定律成立的条件有哪些？3-2 实验室内测定渗透系数的方法有几种？它们之间又什么不同？3-3 流网有什么特征？3-4 渗透变形有几种形式？各有什么特征？3-5 什么是临界水力梯度？如何对其进行计算？3-6 孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用下有什么不同？如何利用流网确定渗流作用的孔隙水压力。
土力学 卢廷浩 第二版 课后习题答案
土力学1-1 解： (1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯ (1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯ 1-2 解：已知：m =15.3g S m =10.6g S G =2.70饱和 ∴ r S =1又知：w S m m m =-= 15.3-10.6=4.7g (1) 含水量 w Sm mω==4.710.6=0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.71.201.0Sre G Sω⨯===(3) 孔隙率1.20.54554.5%11 1.2e e η====++(4) 饱和密度及其重度32.7 1.21.77/11 1.2S sat w G e g cm e ρρ++===++31.771017.7/sat sat g kN m γρ=⨯=⨯= (5) 浮密度及其重度3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g kN m γρ=⨯=⨯= (6) 干密度及其重度32.7 1.01.23/11 1.2S w d G g cm e γρ⨯===++ 31.231012.3/d d g kN m γρ=⨯=⨯= 1-3 解：31.601.51/110.06d g cm ρρω===++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω=== 1.60100150.91110.06s m V m g ρωω⨯====+++∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯=1-4 解：w Sm mω=w Sm m m =-sSm m mω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++0.16ω∆=∴ 0.16940150w s m m g ω∆=∆=⨯=1-5 解：(1) 31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-= (2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω=== (3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===-- 1/32/3r D <<∴ 该砂土层处于中密状态。
土力学_第二版_权威课后答案_中国建筑工业出版社
c ⎜2 3-8、某渗透试验装置如图 3-23 所示。
砂Ⅰ的渗透系数 k 1 = 2 × 10 −1 cm / s ；砂Ⅱ的渗透系数 k 2 = 1× 10 −1 cm / s ，砂样断面积A=200cm 2，试问：（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） k 160 − h 2L 1h 2 A = k 2AL 2整理得k 1 (60 − h 2 ) = k 2 h 2h = 60k 1 = 60 × 2 × 10 −1 = 40cmk 1 + k 2 2 × 10 −1 + 1× 10 −1所以，测压管中水面将升至右端水面以上：60-40=20cm（2）q 2 = k 2i 2 A = k 2 × Δh 2 × A = 1× 10−1 × 40× 200 = 20cm 3 / s L 2 403-9、定水头渗透试验中，已知渗透仪直径D=75mm ，在L=200mm 渗流途径上的水头损失 h=83mm ，在 60s 时间内的渗水量Q=71.6cm 3，求土的渗透系数。
解： k =QLA ⋅ Δh ⋅ t=71.6 × 20π× 7.52× 8.3 × 604= 6.5 × 10 −2 cm / s3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为 30cm 2，厚度为 4cm ，渗透仪细玻璃管的 内径为 0.4cm ，试验开始时的水位差 145cm ，经时段 7 分 25 秒观察水位差为 100cm ，试验时的水温为 20℃，试求试样的渗透系数。
π× 0.4 2× 4解： k = aL ln h 1 = 4 ln 145= 1.4 × 10 −5 cm / sA (t 2 − t 1 ) h 2 30 × 445 1003-11、图 3-24 为一板桩打入透水土层后形成的流网。
高等教育出版社 卢廷浩主编 土力学1-2章思考题答案
1-1 什么叫土？土是怎么形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？土是松散颗粒的堆积物。
地球表层的整体岩石在大气中经受长期风化作用后形成形状不同，大小不一的颗粒，这些颗粒在不同的自然环境条件下堆积（或经搬运沉积），即形成了通常所说的土。
粗粒土中粒径大于0.075㎜的粗粒组质量多于总质量50%，细粒土中粒径小于0.075㎜的细粒组质量多于或等于总质量50%。
1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？它们各有什么特征？残积土是指岩石经风化后仍留在原地未经搬运的堆积物。
残积土的明显特征是，颗粒多为角粒且母岩的种类对残积土的性质有显著影响。
母岩质地优良，由物理风化生成的残疾土，通常是坚固和稳定的。
母岩质地不良或经严重化学风化的残积土，则大多松软，性质易变。
运积土是指岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等动力搬运离开生成地点后的堆积物。
由于搬运的动力不同，分为坡积土、冲积土、风积土、冰碛土和沼泽土等。
坡积土一般位于坡腰或坡脚，上部与残积土相连，颗粒分选现象明显，坡顶粗坡下细；冲积土具有一定程度的颗粒分选和不均匀性；风积土随风向有一定的分选性，没有明显层里，颗粒以带角的细砂粒和粉粒为主，同一地区颗粒较均匀，黄土具有湿陷性；冰碛土特征是不成层，所含颗粒粒径的范围很宽，小至粘粒和粉粒，大至巨大的漂石，粗颗粒的形状是次圆或次棱角的有时还有磨光面；沼泽土分为腐植土和泥炭土，泥炭土通常呈海绵状，干密度很小，含水率极高，土质十分疏松，因而其压缩性高、强度很低而灵敏度很高。
1-3 何谓土的级配？土的级配曲线是怎么绘制的？为什么级配曲线用半对数坐标？ 土中各种大小的粒组中土粒的相对含量称为土的级配。
粒径分布曲线是以土粒粒径为横坐标（对数比例尺），小于某粒径土质量占试样总质量的百分数为纵坐标绘制而成的曲线。
由于土的粒径相差悬殊，因此横坐标用对数坐标表示，以突出显示细小颗粒粒径。
1-4 何谓土的结构？土的结构类型有哪些？它们各有什么特征？土的结构是指土的物质组成（主要指土里，也包括孔隙）在空间上的相互排列及土粒间联结特征的总和。
刘《土力学》2版部分知识题解答
q = π (h12 − h02 )k = π × (102 − 82 ) × 5 ×10−4 = 8.879 ×10−3 m3 / s
ln r1
ln 70
解：
r0
0.12
q = π (h12 − h02 )k
p = P = 100 = 25kPa b4
σ zA' = f (0.5,1.5) p = 0.332 × 25 = 8.30kPa
中心线状分布压力：
σ zA"
=
2 p0 π
• (x2
z3 + z2)2
=
2 ×100 ×
π
(22
63 + 62)2
= 8.59kPa
与（1）结果误差得：
5
δ1
=
9.01 − 8.30 9.01
=
Gsω e
1
γ sat
=
Ws
+ ρwVv g V
=
γ s + γ we 1+ e
γd
= Ws V
= γs 1+ e
=
γs
γ s (1 + ω) / γ
=γ 1+ω
1-11. 用某种土筑堤，土的含水量ω = 15%, 土粒比重（相对密度） Gs = 2.67 。分层夯实，每层先填 0.5m，
其重度 γ = 16kN / m3 ，夯实达到饱和度 Sr = 85% 后再填下一层，如夯实实水没有流失，求每层夯实后的厚
σ 'A
=
P z2
k
=
《土力学》课后习题答案解析
可按均布荷载考虑，
附加应力计算如下表：
M点
N点
l
1.5
1.5
b11z来自1.53.5l/b
1.5
1.5
z/b
1.5
3.5
Ks(查表2-2)
0.1461
0.0479
(kPa)
70.07
22.97
(3)静孔隙水应力：
[3-1]已知：A＝120cm2，ΔH＝50cm，L=30cm，t＝10S，Q=150cm3，求k。
所以，地表面5-6处不会发生流土。
[3-5]已知： , , ,地下水位以上砂土层厚h1=1.5m，地下水位以下砂土层厚h2=1.5m，粘土层厚h3=3.0m。
解：由图可知，粘土层顶面测压管水位为 （以粘土层底面作为高程计算零点）；
粘土层底面测压管水位为
（1）粘土层应力计算：
粘土层顶面应力：
总应力：
孔隙水应力：
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)
3
3
6
1.5
b (m)
1.5
3
1.5
6
z (m)
4
4
4
4
l/b
2
1
4
0.25
z/b
2.6667
1.333
2.6667
0.6667
Ks (查表2-2)
0.0860
0.1377
0.1048
0.0735(查表2-3)
σz计算式
4Kspn
0-1
3.0
85.5
20.31
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02第二章习题解答
《土力学》部分习题解答习题22-3 如图2-16所示，在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样，从土样1顶面溢出。
（1）以土样2底面c-c 为基准面，求该面的总水头和静水头;（2）已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%，求b-b面的总水头和静水头；（3）已知土样2的渗透系数为0.05cm/s ，求单位时间内土样横截面单位面积的流量；( 4 ) 求土样1的渗透系数。
图2-16 习题2-3图（单位：cm）解：如图2-16，本题为定水头实验，水自下而上流过两个土样，相关几何参数已知。
（1）以c-c为基准面，有：z c=0，h wc=90cm，所以：h c=90cm（2）已知∆h bc=30%⨯∆h ac，而∆h ac由图2-16知，为30cm，所以：∆h bc=30%⨯∆h ac=0.3⨯30=9cm∴h b=h c-∆h bc=90-9=81cm又∵z b=30cm ，故h wb=h b- z b=81-30=51cm（3）已知k2=0.05cm/s，q/A=k2i2= k2⨯∆h bc/L2=0.05⨯9/30=0.015cm3/s/cm2=0.015cm/s（4）∵i1=∆h ab/L1=（∆h ac-∆h bc）/L1=（30-9）/30=0.7，而且由连续性条件，q/A=k1i1=k2i2∴k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s注意各物理量的单位。
2-4 在习题2-解：略2-5 如图2-17所示，在5.0m 厚的黏土层下有一砂土层厚6.0 m，其下为基岩（不透水）。
为测定该砂土的渗透系数，打一钻孔到基岩顶面并以10-2m3/s 的速率从孔中抽水。
在距抽水孔15m 和30m 处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层，测得孔内稳定水位分别在地面以下3.0m 和2.5m ，试求该砂土的渗透系数。
.图2-17 习题2-5图（单位：m ）解：分析：如图2-17，砂土为透水土层，厚6m ，上覆粘土为不透水土层，厚5m ，因为粘土层不透水，所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度，即6m 。
土力学第二章节习题解答
根据抗滑稳定性安全系数的计算公式，结合已知的墙后土压力、 墙底摩擦角和滑移面摩擦角，通过计算得出安全系数值。安全系 数是衡量挡土墙抗滑稳定性的重要指标，其值越大表示挡土墙的 抗滑稳定性越好。
实验题解析
题目
设计一个实验，测定土壤的含水率、密度和饱和度。
答案
实验步骤如下
实验题解析
4. 将装有土壤样品的 铝盒放入烘箱中烘干， 3. 取一定量的土壤样品 然后称重记录。 放入铝盒中，称重记录 。 2. 将铝盒放在烘箱中烘 干，然后称重记录。
审题技巧
01
仔细阅读题目，明确题目要求和条件，确保理解题意。
02
提取关键信息，忽略无关紧要的细节，提高审题效率。
03
判断题目类型，根据不同类型题目的特点，采取相应的解题 策略。
解题思路总结
01 对于计算题，应先明确已知条件和未知数，再根 据土力学原理和公式建立数学模型。
02 对于简答题，应先理解题目所涉及的概念和原理， 再结合实际应用进行分析和解答。
土力学第二章节习题解答
目
CONTENCT
录
• 习题概述 • 典型习题解析 • 习题答案与解析 • 习题中的常见错误分析 • 习题解答技巧总结
01
习题概述
习题数量与难度
本章节共有10道习题，难度适中，涵盖了土力学的基本概念和原 理。
习题涉及的知识点较为广泛，包括土压力、挡土墙设计、土的强 度和稳定性等。
答案
有效应力原理指出，土壤的强度和稳定性只与土 骨架的有效应力有关，而与孔隙水压力无关。也 就是说，在计算土壤的抗剪强度、承载力和稳定 性时，只需考虑土骨架上的有效应力。
计算题解析
题目
计算某挡土墙的抗滑稳定性安全系数。已知墙后土压力、墙底摩 擦角和滑移面摩擦角，要求解在给定滑移面上的抗滑稳定性安全 系数。
土力学课后习题详解
(1-7) 试证明：①干密度： d
Gs w G Sr e Gs w 1 n ；②湿密度： s w 1 e 1 e
体积 气 e 水
证明：采用“三相图”法来证明上式。 设土粒的体积为 1，则孔隙的体积为 e， 土粒的质量为 s 则 d
质量
ms s w G s w V (1 e) w 1 e
2012 年 8 月 21 日
目录
第一章 土的物理性质和工程分类 ...................................................................................... - 1 第二章 土的渗透性.............................................................................................................. - 5 第三章 地基中的应力计算.................................................................................................. - 7 第三章 土的压缩性与基础的沉降计算 ............................................................................ - 11 第四章 土的抗剪强度........................................................................................................ - 17 本章重难点提要................................................................................................................ - 17 本章习题............................................................................................................................ - 17 第六章 土压力.................................................................................................................... - 23 本章重难点提要................................................................................................................ - 23 本章习题............................................................................................................................ - 24 专题：土压力理论在基坑工程中的应用 ........................................................................ - 34 第七章 土坡稳定分析........................................................................................................ - 40 本章习题............................................................................................................................ - 40 各类计算方法总结............................................................................................................ - 47 第八章 地基承载力............................................................................................................ - 48 -
土力学课后题答案
土力学课后习题与答案思考题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？ 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？思考题33-1 何谓达西定律，达西定律成立的条件有哪些？3-2 实验室内测定渗透系数的方法有几种？它们之间又什么不同？3-3 流网有什么特征？3-4 渗透变形有几种形式？各有什么特征？3-5 什么是临界水力梯度？如何对其进行计算？3-6 孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用下有什么不同？如何利用流网确定渗流作用的孔隙水压力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
土力学1-1 解：(1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯ (1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯ 1-2 解：已知：m =15.3g S m =10.6g S G =2.70Q 饱和 ∴r S =1又知：wSm m m =-= 15.3-10.6=4.7g(1) 含水量 w Sm mω==4.710.6=0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.71.201.0Sre G Sω⨯===(3) 孔隙率1.20.54554.5%11 1.2e e η====++ (4) 饱和密度及其重度32.7 1.21.77/11 1.2S sat w G e g cm e ρρ++===++31.771017.7/sat sat g kN m γρ=⨯=⨯=(5) 浮密度及其重度3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g kN m γρ=⨯=⨯= (6) 干密度及其重度32.7 1.01.23/11 1.2S w d G g cm e γρ⨯===++ 31.231012.3/d d g kN m γρ=⨯=⨯= 1-3 解：Q 31.601.51/110.06d g cm ρρω===++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω=== Q 1.60100150.91110.06s m V m g ρωω⨯====+++∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯=1-4 解：Q w Sm mω=w Sm m m =-sSm m mω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++ Q 0.16ω∆=∴ 0.16940150w s m m g ω∆=∆=⨯=g1-5 解：(1) Q 31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-= (2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω=== (3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===-- Q 1/32/3r D <<∴ 该砂土层处于中密状态。
1-6 解：1. Q 1S d G eωρρ=+ S r G e S ω=∴0.15 2.750.8250.5A e ⨯== 0.06 2.680.5360.3B e ⨯==32.75 1.50/10.825dA g cm ρ==+ 32.681.74/10.536dB g cm ρ==+Q (1)d ρρω=+∴ 3(1) 1.50(10.15) 1.74/A dA A g cm ρρω=+=⨯+=3(1) 1.74(10.06) 1.84/B dB B g cm ρρω=+=⨯+= Q A B ρρ<∴ 上述叙述是错误的。
2. Q 32.75 1.50/10.825dA g cm ρ==+ 32.681.74/10.536dB g cm ρ==+ dA dB ρρ<∴ 上述叙述是错误的。
3. Q 0.15 2.750.8250.5A e ⨯== 0.06 2.680.5360.3B e ⨯==A B e e >∴ 上述叙述是正确的。
1-7 证明：(1) /1/11s s s s s s w d s V V s m m m V G V V V V V e eρρρ=====++++ Q 1ne n =-∴ 1()(1)111s w s w s w G G G n n e nρρρ==-++-(2)1/111s w w Vw s w s w ss V s s w w r s r ws V V s m V V V m m V V V V G S e G S e m V V V V V e e e ρρρρρρρ+++++======+++++g g (3)1'1111sws s w s s w s s w s w w s w V s V s m m V m V V G G V V V V e e e V ρρρρρρρρρ------======+++++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%，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16133p I =-=，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241410p I =-=，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10d ，30d 和60d 分别为0.2㎜，0.45㎜和5.6㎜因此，土的不均匀系数 6010 5.6280.2u d C d === 土的曲率系数 22301060()0.450.180.2 5.6c d C d d ===⨯⑤ 由于5,1~3u c C C >≠，所以C 土属于级配不良砾(GP)。
1-9 解：(1) Q 12s s m m =即 1122d d V V ρρ=g g112211d V V ρρω=+ ∴ 22111(1) 1.6520(112%)21.741.7d V V ρωρ+⨯⨯+===万方 (2) 1.6530004950s d m V t ρ==⨯=()4950(19%12%)346.5w s op m m ωω∆=-=⨯-=t(3) 2.72 1.01110.6481.65s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-= 20.0%95% 2.7279.8%0.648s r G S e ω⨯⨯===[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。
解：各层面点自重应力计算如下： O 点：kPa cz 0=σA 点：kPa h cz 0.3725.1811=⨯==γσB 点：kPa h h cz 0.5511825.182211=⨯+⨯=+=γγσC 点：kPa h h h cz 0.6511011825.18332211=⨯+⨯+⨯='++=γγγσ3 3 3 33D 点：kPa h h h h cz 0.923911011825.1844332211=⨯+⨯+⨯+⨯='+'++=γγγγσ E 点：kPah h h h h cz 0.111 25.93911011825.185544332211=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯='+'+'++=γγγγγσ各层面点的静孔隙水应力如下：O 、A 、B 点为0；E 点：kPa h w w 60)231(10=++⨯==γσ 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：(1) 基底压力：∵ G=γd l b=20 F v m lm F Pe e v 0.1626.024663.021060=<=⨯==∴ ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⨯-⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-==⨯+⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=kPa l e lb F p kPa l e lb F p v v 4.101)626.061(362466616.172)626.061(36246661minmax(2) 基底附加应力：⎪⎩⎪⎨⎧=⨯-=-='=⨯-=-='kPad p p kPad p p 4.841174.1016.1551176.1720min min 0max max γγ(3) O 、BkPa p p p n 12024.846.1552min max =+='+'=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p n 和三角形荷载p t 两部分引起，即：kPa p p n 4.84min ='=kPa p p p t 2.714.846.155min max =-='-'=附加应力系数及附加应力值见下表。
[2-3] 甲乙两个基础，它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 p n =(100+200)/2=150kPa 由图可知：l =1m ，b=1m, z=2m 故：l /b=1.0, z/b=2.0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：kPa p K n s cz 4.501500840.0441=⨯⨯==σ（2）乙基础在O 点下2m 处引起的竖向附加应力：(3) O 点下2m 处引起的竖向附加应力：kPa z z z 78.5138.14.5021=+=+=σσσ [2-4]解：（1）kPa h ni i i czM 861104191=⨯+⨯==∑=γσkPa h ni i i czN 5.11135.81104191=⨯+⨯+⨯==∑=γσ（2）求偏心距：5.383.3⨯-⨯=⋅h v v F F x Fm F F F F F x v h v h v 605.25.3100035083.35.383.35.383.3=⨯-=⨯-=⨯-⨯=所以，偏心距m bm x b e 0.16395.0605.2262=<=-=-=求基底压力：kPa b e b F p p v ⎩⎨⎧=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛±=⎭⎬⎫8.1005.2326395.0616100061min max 求基底净压力：kPa d p p 5.1942195.2320max max =⨯-=-='γ kPa d p p 8.622198.1000min min =⨯-=-='γ求附加应力：kPa p p n 8.62min ==； kPa p p p t 7.1318.625.194min max =-='-=[2-5] 题略解：（1）自重应力：kPa h ni i i czM 335.1101181=⨯+⨯==∑=γσkPa h ni i i czN 2.5226.95.1101181=⨯+⨯+⨯==∑=γσ（2）竖向附加应力：偏心距：m lm G P Pe e 5.0617.020*******.07070=<=⨯⨯⨯+⨯=+=基底压力：kPa l e lb G P p p ⎩⎨⎧=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±⨯⨯⨯⨯⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛±+=⎭⎬⎫0.917.184317.061232012370761min max 基底净压力：kPa d p p 7.1661187.1840max max =⨯-=-='γ kPa d p p 0.731180.910min min =⨯-=-='γ 附加应力：可按均布荷载考虑，kPa p p p n 9.11920.737.1662min max =+='+'=kPa h w wM 155.110=⨯==γσ kPa h w wN 35)0.25.1(10=+⨯==γσ[3-1] 已知：A ＝120cm 2，ΔH ＝50cm ，L=30cm ，t ＝10S ，Q=150cm 3，求k 。