吉林建筑大学土力学课后答案精解
《土力学》课后习题及详细解答
《土力学》课后习题答案第一章1-1:已知:V=72cm3m=129.1g m s=121.5g G s=2.70则:129.1121.56.3%121.5ssm mwm--===3333 129.1*1017.9/72121.5452.77245271.0*27121.5*1020.6/72sssV ssat w V ssat satmg g KN mvmV cmV V V cmm V mg g g KN mV Vγρρργρ========-=-=++=====3320.61010.6/121.5*1016.9/72sat wsdsat dKN mmg KN mVγγγγγγγγ'=-=-===='>>>则1-2:已知:G s=2.72 设V s=1cm3则33332.72/2.722.72*1016/1.72.720.7*1*1020.1/1.720.11010.1/75%1.0*0.7*75%0.5250.52519.3%2.720.525 2.721.sssd ds V wwrw w V rwsw sg cmm gmg g KN mVm Vg g KN mVKN mm V S gmwmm mg gVργρργργγγργρ======++===='=-=-========++===当S时,3*1019.1/7KN m=1-3:3477777331.70*10*8*1013.6*1013.6*10*20%2.72*1013.6*10 2.72*10850001.92*10s d w s s wm V kg m m w kg m m V m ρρ======++==挖1-4: 甲:33334025151* 2.72.7*30%0.81100%0.812.70.811.94/10.8119.4/2.71.48/1.8114.8/0.81p L P s s s s w r wV ws w s w s d s w d d vsI w w V m V g m g S m V m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρρργρργρ=-=-=======∴==++===++=====+====设则又因为乙:3333381 2.682.68*22%0.47960.47962.680.47962.14/10.47962.14*1021.4/2.681.84/1.47961.84*1018.4/0.4796p L p s s s s w s V s w s V s d s w d d VsI w w V m V g m m w g V cm m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρργρργρ=-========++===++======+=====设则则γγ∴<乙甲 d d γγ<乙甲 e e >乙甲 p p I I >乙甲则(1)、(4)正确1-5:1s w d G eρρ=+ 则2.7*1110.591.7022%*2.7185%0.59s wds r G e wG S e ρρ=-=-====>所以该料场的土料不适合筑坝,建议翻晒,使其含水率降低。
土力学课后答案
土力学课后答案1. 概述土力学是土木工程中非常重要的学科之一,它研究土体的力学性质和变形规律,是土木工程设计和施工的基础理论。
本文将针对土力学课后习题给出详细的答案,帮助读者更好地理解和掌握土力学的知识。
2. 习题答案2.1 第一题题目:简述土体的各种力学性质。
答案:土体的力学性质主要包括弹性模量、剪切模量、泊松比、抗剪强度等。
弹性模量是衡量土体对应力的变形程度的指标,表示土体在外力作用下的变形程度。
剪切模量是衡量土体抵抗剪切变形的能力,是土体的抗剪切性能的指标。
泊松比是衡量土体在受到垂直应力作用时横向变形与纵向变形之间的比例关系,是衡量土体整体变形特性的指标。
抗剪强度是土体在受到剪切力作用时抵抗破坏的能力,是土体的抗剪切能力的指标。
2.2 第二题题目:什么是土体的孔隙水压力?答案:土体的孔隙水压力是指土体中存在的水对周围土体施加的压力。
土体中的水分存在于孔隙中,当土体受到外力作用时,水分会因为孔隙的变形而产生压力。
土体的孔隙水压力对土体的力学性质和变形规律具有重要影响。
在一些工程实践中,孔隙水压力是一个重要的参数,例如岩土工程中的渗流问题、地下水问题等。
合理地控制和处理土体中的孔隙水压力是保证工程稳定和安全的重要措施。
2.3 第三题题目:什么是土体的标准相对密实度?答案:土体的标准相对密实度是指土体的实际相对密度与最大干实密度之间的比值。
其中,实际相对密度是指土体在其实际湿度状态下的相对密度,最大干实密度是指土体在完全干燥状态下的最大相对密度。
标准相对密实度是土体力学性质和工程性能的重要参数之一。
不同的标准相对密实度对土体的强度和变形规律有着不同的影响。
通常情况下,土体的标准相对密实度越高,其强度和稳定性越好。
2.4 第四题题目:简述土体的流动性质与不排水条件下的剪切强度。
答案:土体的流动性质是指土体在受到外力作用时的变形规律。
根据土体受力状态的不同,土体的流动性质可分为排水条件下和不排水条件下的流动性质。
《土力学》课后习题答案解析
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 =Sm = SG =Q 饱和 ∴ rS =1又知:w Sm m m =-= (1) 含水量w Sm mω==4.710.6==%(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 S m m m =-s Sm 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。
《土力学》课后习题答案解析
初始孔隙比
e1i
压缩稳定后的孔隙比
e2i
0-1
3.0
85.5
71.43
156.93
0.836
0.752
1-2
3.0
129.0
65.25
194.25
0.776
0.711
2-3
3.0
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:
13.50
0.250
30.00
43.50
(5)确定压缩层厚度。
对于基础侧边1,由表1可知,在第3计算点处 ,所以,取压缩层厚度为9.0m。
对于基础侧边2,由表2可知,在第5计算点处 ,所以,取压缩层厚度为15.0m。
(6)计算各分层的平均自重应力和平均附加应力(基础侧边1下的计算详见表3,基础侧边2下的计算详见表4)。
(3)求各分层点的自重应力(基础侧边1下的计算详见表1,基础侧边2下的计算详见表2)。
(4)求各分层点的竖向附加应力(基础侧边1下的计算详见表1,基础侧边2下的计算详见表2)。
表1基础侧边1下各分层点的自重应力和附加应力计算表
自
重应力
附
加
应
力
点
均
布
荷
载
三角
形荷载
附加
号
Hi
zi
zi/b
Kzs(查表2-6)
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。
土力学课后习题答案
土力学课后习题答案土力学课后习题答案土力学是土木工程中的重要学科之一,主要研究土体的力学性质和行为。
在学习土力学的过程中,习题练习是非常重要的一环。
通过解答习题,可以帮助学生巩固理论知识,提高问题解决能力。
以下是一些土力学课后习题的答案,供大家参考。
1. 问题:什么是土的孔隙比和饱和度?它们之间有什么关系?答案:土的孔隙比是指土壤中孔隙体积与固体体积的比值,通常用e表示。
饱和度是指土壤中孔隙水的体积与孔隙总体积的比值,通常用S表示。
孔隙比和饱和度之间的关系可以用公式表示为:S = (e / (1 + e)) × 100%。
即饱和度等于孔隙比除以孔隙比加1的结果再乘以100%。
2. 问题:什么是有效应力和孔隙水压力?答案:有效应力是指土壤颗粒之间的接触力,是土体中颗粒间的相互作用力。
有效应力可以用公式表示为:σ' = σ - u。
其中,σ是总应力,u是孔隙水压力。
孔隙水压力是指土壤中孔隙水对土壤颗粒的作用力,是由于孔隙水的存在而产生的压力。
3. 问题:什么是孔隙水压力的传递?答案:孔隙水压力的传递是指孔隙水在土体中的传导过程。
当土体中存在孔隙水时,孔隙水会通过土体颗粒之间的孔隙空隙传递,从而形成水力梯度。
孔隙水压力的传递是由于水分分子的运动和土体颗粒之间的相互作用力而产生的。
4. 问题:什么是土的固结?答案:土的固结是指土体在自重和外部荷载作用下,孔隙结构逐渐改变,导致土体体积减小的过程。
土的固结是由于颗粒间的重新排列和孔隙水的排出而引起的。
固结会导致土体的沉降和变形,对工程结构的稳定性和安全性产生影响。
5. 问题:什么是土的液化?答案:土的液化是指土体在地震等外部荷载作用下,孔隙水压力的急剧增大,导致土体失去抗剪强度,呈现液态行为的现象。
土的液化会导致土体的流动和沉降,对地震工程的安全性产生重大影响。
以上是一些土力学课后习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
通过解答习题,可以更好地理解土力学的理论知识,提高问题解决能力。
土力学习题答案(完整版)解析
,即 ;
得到: ;
由试验: ; ;
由三相图: ;
得到: ;
故, ;
;
相对密度: 。
1-16某粘性土土样的击实试验结果如表:
含水量/%
14.7
16.5
18.4
21.8
23.7
干密度/g.cm-3
1.59
1.63
1.66
1.65
1.62
该土土粒比重Gs=2.70,试绘出该土的击实曲线及饱和曲线,确定其最优含水量 与最大干密度 ,并求出相应于击实曲线峰点的饱和度与孔隙比e各为多少?
故,为级配良好的土。
1—2有A、B、C三种土,各取500g,颗粒大小分析结果如表:
粒径/mm
质量/g
粒径/mm
质量/g
A
B
C
A
B
C
10~5
0
0
145
0.1~0.05
112.5
17.5
10
5~2
0
25
75
0.05~0.02
97.5
10
0
2~1
17.5
60
0
0.02~0.01
35
0
0
1~0.5
42.5
210
解:
; ;
解得: 。
1—9饱和土体孔隙比为0.7,比重为2.72,用三相图计算干重度 、饱和重度 和浮重度 ,并求饱和度Sr为75%时的重度 和含水量w。(分别设Vs=1、V=1和M=1进行计算,比较哪种方法更简单些?)
解:
;
;
;
。
1—10证明下列等式:
(1) ;(2) 。
解:
(1) ;
《土力学》课后习题答案
《土力学》课后习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。
土力学课后习题答案
第一章 土的组成和物理分析1.1 已知土样试验数据为:土的重度19.03/kN m ,土粒密度2.713/g cm ,土的干重度为14.53/kN m ,求土样的含水率、孔隙比、孔隙率和饱和度。
解:(1) 含水率()()(19.014.5)100%100%100%100%31.03%14.5w d d s d dm V w m V γγγγγγ−−−=×=×=×=×= (2) 孔隙比(1) 2.71(131.03%)10110.86919.0s w g e ργ+×+×=−=−=(3) 孔隙率19.0110.46(1)2.7110(131.03%)s n g w γρ=−=−=+××+(4) 饱和度31.03% 2.71100.9680.86910.0s r ww g s e ργ××===×1.2某土样采用体积为1003cm 的环刀取样试验,用天平测得环刀加湿土的质量为241.0g ,环刀质量为55.0g ,烘干后土样质量为162.0g ,土粒比重为2.70,。
计算该土样的含水率w ,饱和度r S ,孔隙比e ,孔隙率n 及天然密度,饱和密度sat ρ,有效密度'ρ和干密度d ρ,并比较各种密度的大小。
解:湿土质量:241.055.0186.0m g =−= 土的湿重度:3186.21018.6/100mg kN m V γ×=== 含水率:186.0162.0100%100%100%14.8%162.0w s s s m m m w m m −−=×=×=×= 饱和度:[][]18.6 2.701014.8%60.0%(1)10 2.710(114.8%)18.6s r w s gwS g w γργργ×××===+−×××+−孔隙比:14.8% 2.70100.66660.0%10.0s r ww g e S ργ××===×孔隙率:0.6660.40110.666e n e ===++ 天然密度:3186.01.86/100m g cm V ρ===饱和密度:30.6661.010*******.666 2.02/100w s w v s sat e V m V m e g cm V Vρρρ+××++++====有效密度:'32.02 1.0 1.02/sat w g cm ρρρ=−=−=干密度:3162.01.62/100s d m g cm Vρ=== 比较各种密度的大小:'sat d ρρρρ>>>1.3土样试验数据见表1-16,求表内空白项的数值。
吉林建筑大学土力学课后答案精解
吉林建筑大学土力学复习资料第一章 作业相关说明:(1)公式证明时不允许用推导公式!(2)作业必须抄题,有附图的应将图画上,同时,不允许徒手画图。
(3)解题有必要的步骤,解题过程中公式一定要写全,推导公式无需证明,可以直接使用![附加1-1]证明下列换算公式:(1)w s d e d ρρ+=1;(2)γee S sw r ++=1γγ;(3)n n w S w s r γγ)1(-=[附加1-2]某干砂试样ρ=1.66 g/ cm 3,s d =2.69,置于雨中,若砂样体积不变,饱和度增至40%时,此砂在雨中的含水量w 为多少?[附加1-3]将土以不同含水量配制成试样,用标准的夯击能将土样击实,测得其密度,得数据如下表:已知土粒比重s d =2.65,试求最优含水量op w 。
(要求:绘制 w ~d ρ曲线时,必须采用方格纸)1-2 某地基土层,用体积为72cm 3的环刀取样,测得环刀加湿土重170g ,环刀重40g ,烘干后土重122g ,土粒相对密度为2.70,问该土样的w 、e 、r s 、γ、d γ、sat γ和γ'各为多少?并比较各种重度的大小。
1-3 一土样重200g ,已知含水率为16%,若要制备含水率为20%的土样,需加多少水?加水后土样重量为多少?1-4 某土样孔隙体积等于土颗粒体积,试求孔隙比e ;若土粒相对密度66.2=s d ,试求干密度d ρ;若孔隙被水充满,试求密度ρ与含水率w 。
1-5 已知某土样土粒相对密度为2.72,孔隙比为0.95,饱和度为0.37。
若孔隙比保持不变,将土样的饱和度提高到0.9,试求每1m 3土应加多少水?1-6 从甲、乙两地粘性土中各取出土样进行稠度试验。
两土样液限、塑性都相同,%40=L w ,%25=P w 。
但甲地土的天然含水量%45=w ,而乙地的%20=w 。
问两地的液性指数L I 各为多少?处于何种状态?按P I 分类时,该土的名称是什么?试说明哪一地区的土较适宜于用作天然地基?1-7 某砂土土样的密度为1.77g/cm 3,含水率为9.8%,土粒相对密度为2.67,测得最小孔隙比为0.461,最大孔隙比为0.943,试求孔隙比e和相对密度D,并确定该r砂土的密实度。
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。
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吉林建筑大学土力学复习资料第一章 作业相关说明:(1)公式证明时不允许用推导公式!(2)作业必须抄题,有附图的应将图画上,同时,不允许徒手画图。
(3)解题有必要的步骤,解题过程中公式一定要写全,推导公式无需证明,可以直接使用![附加1-1]证明下列换算公式:(1)w s d e d ρρ+=1;(2)γee S sw r ++=1γγ;(3)n n w S w s r γγ)1(-=[附加1-2]某干砂试样ρ= g/ cm 3,s d =,置于雨中,若砂样体积不变,饱和度增至40%时,此砂在雨中的含水量w 为多少?[附加1-3]将土以不同含水量配制成试样,用标准的夯击能将土样击实,测得其密度,w (%)ρ(g/ cm 3)s d op w (要求:绘制 w ~d ρ曲线时,必须采用方格纸)1-2 某地基土层,用体积为72cm 3的环刀取样,测得环刀加湿土重170g ,环刀重40g ,烘干后土重122g ,土粒相对密度为,问该土样的w 、e 、r s 、γ、d γ、sat γ和γ'各为多少?并比较各种重度的大小。
1-3 一土样重200g ,已知含水率为16%,若要制备含水率为20%的土样,需加多少水?加水后土样重量为多少?1-4 某土样孔隙体积等于土颗粒体积,试求孔隙比e ;若土粒相对密度66.2=s d ,试求干密度d ρ;若孔隙被水充满,试求密度ρ与含水率w 。
1-5 已知某土样土粒相对密度为,孔隙比为,饱和度为。
若孔隙比保持不变,将土样的饱和度提高到,试求每1m 3土应加多少水?1-6 从甲、乙两地粘性土中各取出土样进行稠度试验。
两土样液限、塑性都相同,%40=L w ,%25=P w 。
但甲地土的天然含水量%45=w ,而乙地的%20=w 。
问两地的液性指数L I 各为多少?处于何种状态?按P I 分类时,该土的名称是什么?试说明哪一地区的土较适宜于用作天然地基?1-7 某砂土土样的密度为cm 3,含水率为%,土粒相对密度为,测得最小孔隙比为,最大孔隙比为,试求孔隙比e 和相对密度r D ,并确定该砂土的密实度。
1-8 用来修建土堤的土料,天然密度ρ=cm 3,含水率%20=w ,土粒相对密度7.2=s d 。
现要修建一压实干密度d ρ=cm 3,体积为80000m 3的土堤,求修建土堤所须开挖的土料的体积。
第一章 作业答案[附加1-1]:(1)证明:设e V V V V V V e V S V V SVS +=+===⇒=1,1 w s s w s s s s d ed V V d V V V m ρρρρ+====1 (2)证明:设e V V V V V V e V S V V SVS +=+===⇒=1,1 V g V V V g m m V mg V G s s w w s w )()(ρργ+=+===ee S V V V S sw r s s w v r ++=+=1γγγγ (3)证明:设n V n V n VV V s v v-==⇒==1,,1 ∴nn w gV gV w V V w V V m m V m V V S w s v w s s v w s s ss v w s wv w w v w r γγρρρρρρρ)1(-====== [附加1-2]:解:已知66.1=ρg/cm 3,s d =, (1)干砂→w =0 ∴62.0166.1)01(169.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d e(2)置于雨中体积不变,→e 不变∴%2.969.262.04.04.0=⨯=⇒==w ed S Sr ω[附加1-3]:解题要点:利用公式wd +=1ρρ求解各含水量所对应的干密度,绘图求得op w =10%[1-2]:解:V=72cm 3,m=170-40=130g ,m S =122g ,m W =130-122=8g%6.61228===⇒S W m m ω 6.0172/130)066.01(17.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d e%7.296.07.2066.0=⨯==ed S Sr ω0.187210130=⨯===V mg V G γkN/m 3 6.20106.16.07.21=⨯+=++=W S sat e e d γγkN/m 3 6.10106.20=-=-='W sat γγγ kN/m 39.16106.17.21=⨯=+=W S d e d γγkN/m 3∴γγγγ'>>>d sat[1-3]:解:已知:m 1=200g ,%161=ω,%202=ω,则:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-∆+=∆+==-==%20%161111211111w w w s w w w w s w m m m m m m m m m m m m ωω将m 1=200g 带入得:1w m =,w m ∆= ∴加水后土样重量为:m 2=m 1+w m ∆=200+=[1-4]:解:由题意可知:V v =V s ,则:(1)1==s v V V e ;(2)3/33.111166.21cm g e d w s d =⨯+=+=ρρ (3)如孔隙被水充满,则:%100==ed S sωγ⇒%6.3766.211=⨯==sd e S γω 由33.11=+=ωρρd ⇒3/83.1%)6.371(33.1)1(cm g d =+⨯=+=ωρρ [1-5]:解:已知:d s =,e 1=e 2=,37.01=γS ,9.02=γS ,V=1m 3,由: ed S sωγ=⇒%92.1272.295.037.0111=⨯==sd e S γω,%43.3172.295.09.0222=⨯==s d e S γωt kg e d m V m w s s s d 39.11039.11095.0172.2133=⨯=⨯+=+===ρρ 由:sw m m=ω,知:t m m s w 257.0%)92.12%43.31(39.1)(12=-⨯=-=∆ωω[1-6]:解:(1)甲地土:33.125402545=--=--=p L p L I ωωωω;乙地土:33.025402520-=--=--=p L p L I ωωωω查课本20页表1-4得:甲地土处于流塑状态,乙地土处于坚硬状态。
(2)由于甲乙地土样的液限和塑限相同,故:152540=-=-=p L p I ωω,查课本28页表1-12得:甲乙土的名称均为粉质粘土。
(3)由于乙地土比甲地土的液性指数大,即:乙地土强度要比甲地大,故乙地土更适合做天然地基。
[1-7]:解:已知77.1=ρg/cm 3,w =%,s d =,461.0min =e ,943.0max =e∴656.0177.1)098.01(167.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d e∈=--=--=6.0461.0943.0656.0943.0min max max e e e e D r (,)∴该砂土处于中密状态。
[1-8]:解:已知ρ=cm 3,%20=ω,d s =,332/7.1/7.1m t cm g d ==ρ,V 2=80000m 3,且填料前后土粒的质量保持不变。
则:天然土料干密度31/6.1%20192.11m t d =+=+=ωρρ由22V m sd =ρ⇒t V m d s 136000800007.122=⨯==ρ ∴修建土堤所须开挖的土料的体积31850006.1136000m m V d s===ρ第二、三章作业相关说明:(1)公式证明时不允许用推导公式!(2)作业必须抄题,有附图的应将图画上,同时,不允许徒手画图。
(3)解题有必要的步骤,解题过程中公式一定要写全,推导公式无需证明,可以直接使用!2-1 某试样长30㎝,其横截面积为103㎝2,作用于试样两端的固定水头差为90㎝,此时通过试样流出的水量为120㎝3/min,问该试样的渗透系数是多少?2-5 某土坝底宽为160m,坝上游正常蓄水位为40m,已知坝体为相对不透水体,坝基为粉砂土地,其土粒比重为,土体孔隙比为,若安全系数取K=,问该坝基是否发生渗透破坏?3-2 某建筑场地的地质剖面如图1所示,中砂层以下为坚硬的整体岩石,试计算土中自重应力,并绘制自重应力曲线。
杂填土γ1=17 kN/m3粉质黏土γ2=19 kN/m3淤泥质黏土γ3=18.2 kN/m3d s=2.74 w=41%中砂γ4=19.6 kN/m3S r=100%2.m3.8m4.2m2.m1234图1 习题3-2附图3-3 某柱基础,作用在设计地面处的柱荷载、基础尺寸、埋深及地基条件如图2所示,试计算基底平均压力和基底边缘最大基底压力。
3-4 试用最简方法计算如图3所示荷载下,m点下深度z=处的附加应力。
图2 习题3-3附图图3 习题3-4附图3-5 某方形基础底面宽b=2m,埋深d=1m,深度范围内土的重度 =m3,作用在基础上的竖向荷载F=600kN,力矩M=100kN·m,试计算基底最大压力边角下深度z=2m 处的附加应力。
3-6 某基础平面图形呈T形截面,如图4所示,作用在基底的附加压力p=150kN/m2,试求A点下深度z=10m处的附加应力。
3-7 均布荷载p=100kPa,荷载面积为2m×1m,如图5所示,试求荷载面积上角点A、边点E、中心点O,以及荷载面积以外F、G各点下深度z=1m处的竖向附加应力。
3-8 有一路堤如图6所示,已知填土重度γ=20kN/m3,试求路堤中线下o点(z=0m)及M点(z =10m)的竖向附加应力σ值。
zGF图4 习题3-6附图图5 习题3-7附图图6 习题3-8附图[附加1] 某条形基础如图7所示,作用在基础上的荷载为250kN/m,基础深度范围内土的γ=m3,试计算0-3、4-7、及5-5剖面各点的竖向附加应力,并绘制曲线。
m1m2m2m2图7 附加1图第二、三章 作业答案[2-1]:解:由达西定律可知:min /388.09010330120cm h A ql k =⨯⨯=∆=[2-5]:解:根据题意可知:m h 40=∆,m l 160=,则坝基处的水力梯度为:25.016040==∆=l h i 临界水力梯度:889.09.01169.211'=+-=+-==e d i s w c γγ3556.05.2889.0][25.0===<=K i i i c ,∴安全。
[3-2]:解:==111h cz γσ17×2=34kPa=+=22112h h cz γγσ34+19×=='++=3322113h h h cz γγγσ+×= ='+'++=443322114h h h h cz γγγγσ+×2= 由于中砂层以下为基岩,所以计算4cz σ时应附加上静水压力,按照上覆土层水土总重计算,即:=++'+'++=)(43443322114h h h h h h w cz γγγγγσ+10×(+2)= 自重应力分布见右图。