土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案

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第一章 土的物理性质指标与工程分类

1-1 解：

(1) A 试样

100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =

60100.92811.180.083u d C d === 22

301060()0.317 1.610.0830.928

c 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 === 22

301060()0.0030.910.00150.0066

c d C d d ===⨯

1-3 解：

31.60

1.51/110.06d g cm ρρω=

==++ ∴ 2.70 1.0

1110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=

∴ 0.79

29.3%2.70sat s e G ω===

1.60100

150.91110.06

s m V m g ρωω⨯=

===+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯=

1-5 解：

(1) 31.77

1.61/110.098d g cm w ρρ=

==++ ∴ 0 2.7 1.0

1110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=

(2) 00.68

25.2%2.7sat s e G ω===

(3) max 0max min 0.940.68

0.540.940.46

r e e D e e --==

=--

1/32/3r D <<

∴ 该砂土层处于中密状态。

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 5.6

280.2

u d C d ===

土的曲率系数 22

301060()0.450.180.2 5.6

c 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)。

第2章 土体压力计算

[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。

3 3 3 3

3

解：各层面点自重应力计算如下： O 点：kPa cz 0=σ

A 点：kPa h cz 0.3725.1811=⨯==γσ

B 点：kPa h h cz 0.5511825.182211=⨯+⨯=+=γγσ

C 点：kPa h h h cz 0.6511011825.1833

2211=⨯+⨯+⨯='++=γγγσ D 点：kPa h h h h cz 0.923911011825.1844332211=⨯+⨯+⨯+⨯='+'++=γγγγσ E 点：

kPa

h 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：

[2-3] 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 n

i i i czM 861104191=⨯+⨯==∑=γσ

kPa h n

i i i czN 5.11135.81104191

=⨯+⨯+⨯==∑=γσ

（2）求偏心距：

5.383.3⨯-⨯=⋅h v v F F x F