高等教育出版社 卢廷浩主编 土力学1-2章思考题答案
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。
卢沿浩土力学课后答案
2-1 2-22-3 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7卢沿浩土力学课后答案土体的应力,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。
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。
附加应力是指由外荷(静的或动的)弓I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。
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。
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。
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。
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:U0 r w h w2-1 2-2习题2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:cz1 1h1 18.5 2 37kPa1cz21hi 2h237 18 1cz2 1h1 2 h2'2h2' 55cz3 10 2 h2'2 h2 ' '3 h3cz4 1h1 2 h2 '2 h2' '3 h3的最大:静孔隙;水应力为U0 r w h w解:CZ0 055kPa(20 10) 1 65kPa 65 (19 10) 3 92kPa'小10 6F v PG c Ad 2106 20 6 3基底压力:P max F v基底静压力:P minP n92 (19.5 10) 2 111kPa60kPa1 2466 kN6 0.3 178.1kPa6 )95.9k PaP min r0d 95.9 17 1.0 78.9kPaP t P max①求O点处竖向附加应力P min 178.195.9 82.2kPa由:m% %.5zo1 4K s P n 42 n %0.25 78.9由: m0.5 n zb%.5 078.9k Pa%5 0 K t1 0 K t2 0.2500K s 0.2500v〉zo2由:m2K t1 萝% %.5 zo42K S4号0.25z0②求A 点下 z03由:zA1由:zA2 P tzo32K t2¥22%%.582 2 —20.55k Pa 2 z04 120k Pa 0.25 空 20.55kPa K S 40.2500z01z024m 处竖向附加应力 罗 4 九5 42 0.1036 % 2K s P n m %2K t P tJ% o.252 0.0695 'zb %.5 2.778.9 16.35k PaK s0.1036n % % o.6782.2 11.4258 kPaK t0.0695zA2 16.35 11.4258 27.78k Pa③ 求B 点下4m 处竖向附加应力由:m%zB1 2 KS Pn zAzA1% 1n % % 1.332 0.1412 78.922.28k PaK s0.1412zB2KS 号由:m %0.1412 zB3zB2KP t心- P t 2 0.058582 2—5.80k Pa 2 n% % 82.2 1.33 K t10.0585 K t2 0.0826zB2-3 解: 2-4 解: ①求自重应力zM 1 A K t2zB10.0826 282.2zB2zB3zB42.39kPa 3.39k Pa 33.86k Pa'h 2 19 (20 9.8) 1 86.19k Pa 86.19 (18.5 9.8) 3112.26kPa 地基土内各点承受土自重引起的自重应力,一般情况下, 压缩稳定,但是,当建筑物通过其基础将荷载传给地基之后, 种附加应力会导致地基土体的变形。
土力学卢延浩第一章答案
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 ∴rS =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 0.4432.71.201.0Sre G Sω⨯=== (3) 孔隙率1.20.54554.5%111.2e e η====++ (4) 饱和密度及其重度32.71.21.77/111.2S 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' 1.77 1.00.77/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32.71.01.23/111.2S 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∆= ∴ 0.1694015w 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。
土力学课后习题答案卢
土力学课后习题答案卢习题一:土的物理性质1. 土的颗粒大小如何影响土的分类?- 土的颗粒大小是决定土的分类的主要因素之一。
根据颗粒大小,土可以分为粗颗粒土(如砂土和砾石土)和细颗粒土(如粘土)。
颗粒大小的分布也会影响土的工程性质,如渗透性、压缩性和强度。
2. 土的密度和相对密度有何区别?- 土的密度是指单位体积土的质量,通常用kg/m³表示。
相对密度是指土的固体颗粒密度与水的密度的比值,用于描述土的密实程度。
相对密度越大,土体越密实。
习题二:土的力学性质1. 土的压缩性如何影响地基的沉降?- 土的压缩性是指土在压力作用下体积减小的性质。
高压缩性的土在荷载作用下会产生较大的沉降,这可能导致建筑物的不均匀沉降和结构损坏。
2. 土的剪切强度如何影响边坡的稳定性?- 土的剪切强度是指土在剪切作用下抵抗破坏的能力。
边坡的稳定性取决于土的剪切强度和边坡的几何形状。
剪切强度越高,边坡越稳定。
习题三:土的渗透性1. 土的渗透性如何影响地下水的流动?- 土的渗透性是指土允许水通过的能力。
高渗透性的土允许水快速流动,而低渗透性的土则限制了水的流动。
渗透性影响地下水的分布和流动路径。
2. 如何通过实验测定土的渗透系数?- 土的渗透系数可以通过实验室的渗透试验来测定,如恒水头渗透试验或变水头渗透试验。
这些试验可以提供土的渗透性参数,用于分析和设计土工结构。
习题四:土的应力-应变关系1. 土的应力-应变关系如何影响土的承载能力?- 土的应力-应变关系描述了土在不同应力水平下的变形特性。
这种关系对于评估土的承载能力至关重要,因为它决定了土在荷载作用下的变形和破坏模式。
2. 如何通过三轴压缩试验确定土的应力-应变关系?- 三轴压缩试验是一种常用的土力学试验,用于确定土在不同应力路径下的应力-应变关系。
通过测量不同应力水平下的应变,可以得到土的弹性模量、剪切模量和强度参数。
结语土力学的课后习题旨在帮助学生深入理解土的物理和力学性质,以及这些性质如何影响土工结构的设计和稳定性。
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》(第二版)卢廷浩主编河海大学出版社
《⼟⼒学》(第⼆版)卢廷浩主编河海⼤学出版社第⼀章⼟的物理性质与⼯程分类[1-1]:有A 、B 两个⼟样,通过室内试验测得其粒径与⼩于该粒径的⼟粒质量如表所⽰,试绘制出它们的粒径分布曲线并求出u C 和c C 值。
解:对A ⼟样:d 10=0.085mm ;d 30=0. 38 mm ;d 60=0.96 mm ,则 29.11085.096.01060===d dC u()77.196.0085.038.026010230=?==d d d C c对B ⼟样:d 10=0.0012 mm ;d 30=0.0028 mm ;d 60=0.005 mm ,则17.40012.0005.01060===d dC u()31.1005.00012.00028.026010230=?==d d d C c[1-2]从地下⽔位以下某粘⼟层中取出⼀⼟样做试验,测得其质量为15.3g ,烘⼲后质量为10.6g ,⼟粒⽐重为2.70。
求试样的含⽔量、孔隙⽐、孔隙率、饱和密度、浮密度、⼲密度、及其相应的重度。
解:(1) 已知:m =15.3g, m s =10.6g, G s =2.70, S r =100%,则m w =m-m s =4.7gSr =100% 37.417.4cm m V V w w w v ====ρws s s V m G ρ= 393.3170.26.10cm G m V w s s s =?==ρ V=V s +V v =8.63(2) %3.44%1006.107.4%100=?=?=s w m m w 20.193.37.4===s v V V e %5.54%10063.87.4%100=?=?=V V n v 3/77.163.83.15cm g V m sat ===ρ; 3/73.1m kN g sat sat =?=ργ 3/77.0cm g w sat =-='ρρρ; 3/5.7m kN g =?'='ργ3/23.163.86.10cm g V m s d ===ρ; 3/1.12m kN g d d =?=ργ [1-3]某⼟样的含⽔率为6.0%,密度为1.60g/cm 3, ⼟粒⽐重为2.70,若设孔隙⽐不变,为使⼟样饱和,问100cm 3⼟样中应加多少⽔?解:已知 w=6.0%, ρ=1.60g/cm 3, G s =2.70, e 1=e 2, V=100cm 3 g V m 160==ρg w m m s 94.150%0.611601=+=+= g w m m s w 06.9==390.55170.294.150cm G m V w s s s =?==ρ 310.44cm V V V s v =-=所以,饱和时⼟中⽔总重为:g V m w v wsat 10.44==ρ需加⼊的⽔重为:g m m m w wsat w 04.3506.910.44=-=-=?[1-4]有⼟料1000g ,它的含⽔率为6%,若使它的含⽔率增加16%。
(完整word版)土力学卢廷浩第二版课后习题答案解析
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 =15.3gSm=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 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:31.601.51/110.06dg cmρρω===++∴ 2.70 1.01110.791.51s s wd dGeρρρρ⨯=-=-=-=∴0.7929.3%2.70satseGω===1.60100150.91110.06sm Vm gρωω⨯====+++∴(29.3%6%)150.935.2w sm m gω∆=∆=-⨯=1-4 解:wSmmω=w Sm m m=-sSm mmω=-∴1000940110.06smm gω===++0.16ω∆=∴0.16940150w sm m gω∆=∆=⨯=1-5 解:(1) 31.771.61/110.098dg cmwρρ===++∴2.7 1.01110.681.61s s wd dGeρρρρ⨯=-=-=-=(2) 00.6825.2%2.7satseGω===(3) max0max min0.940.680.540.940.46re eDe e--===--1/32/3rD<<∴该砂土层处于中密状态。
土力学复习题
《土力学》思考题及习题
τ
b σ
图 5.3
二 习题
1.在地基中取出饱和的粘土试样作三轴固结不排水试验。结果如下:
(1) (2)
σ3=50kPa, 破坏时σ1−σ3=100kPa,Af=-0.10; σ3=200kPa, 破坏时σ1−σ3=200kPa,Af=0.30。 计算固结不排水强度指标 ccu,φcu; 计算有效应力强度指标 c′,φ′;
2m
4m
砂
ρ=1.68g/cm3 ρsat=1.94g/cm3
4m
粘土
ρsat=2.04g/cm3
4m
砂
ρsat=1.94g/cm3
图 3.5
《土力学》思考题及习题
第四章 土的压缩性及固结
一 思考题
1.说明粘性土压缩性的主要特点,并讨论分层总和法计算粘性土地基的沉降时,可以模拟 哪些特点,不能模拟哪些。进一步分析计算的误差及改进措施。 2.什么是超固结土,欠固结土和正常固结土? 3.太沙基一维固结理论的假定主要有哪些? 4.已知甲、乙两条形基础如图 4.1 所示。 H1 = H 2 , N 2 = 2N1 。分析如何调整两基础的 H 和 B,使两基础的沉降量相接近,尽量多的提出可能的调整方案,说明理由,并从经济性、 施工方便性等角度对这些方案进行比较。
图 3.2 5.抽用地下水的地区往往会产生地面下沉现象,为什么? 6.自重应力的作用方向一定是竖直的吗,为什么? 7.已知一浅基础上作用一集中荷载,如何计算其在地基中产生的附加应力?分析在计算过 程中会出现哪些误差? 8.土体中常见的应力状态有哪几种?试举例说明。 9.角点法的基本原理是什么?什么情况下才可以用?
二 习题
1.图 2.1 中三层土的饱和容重都是 20kN/m3,其中渗透系数 k1=1×10-6cm/s, k2=2×10-6cm/s, k3=1×10-4cm/s。求:
土力学习题集答案解析
《土力学》作业答案第一章1—1根据下列颗粒分析试验结果,作出级配曲线,算出Cu及Cv值,并判断其级配情况是否良好。
解:级配曲线见附图。
小于某直径之土重百分数%土粒直径以毫米计习题1-1 颗粒大小级配曲线由级配曲线查得:d 60=,d 10=,d 30=;18.8055.045.01060===d d C u 62.1055.045.02.026010230=⨯==d d d C cC u >5,1<C c <3; 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:要求:(1)绘出级配曲线;(2)确定不均匀系数Cu 及曲率系数Cv ,并由Cu 、Cv 判断级配情况。
解:级配曲线见附图。
土粒直径以毫米计小于某直径之土重百分数%习题1-2 颗粒大小级配曲线由级配曲线查得d 10、d 30、d 60,并计算C u 、C c :d 10 d 30 d 60 C u C c 级配情况 A 良好 B 不良 C不良1—3某土样孔隙体积等于颗粒体积,求孔隙比e 为若干 若Gs=,求d= 若孔隙为水所充满求其密度和含水量W 。
解:111===s v V V e ; 3/33.1266.2cm g V M s d ===ρ; 3/83.12166.2cm g V M M w s =+=+=ρ;%6.3766.21===s w M M ω。
1—4在某一层土中,用容积为72cm 3的环刀取样,经测定,土样质量129.1g ,烘干后质量121.5g ,土粒比重为,问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密度、干密度各是多少解:3457.25.121cm G M V s s s ===;3274572cm V V V s V =-=-=;%26.60626.05.1215.1211.129==-==s w M M ω; 3/79.1721.129cm g V M ===ρ; 3/06.2722715.121cm g V V M v w s sat =⨯+=+=ρρ;3/06.1724515.121'cm g V V M s w s =⨯-=-=ρρ;[或3/06.1106.2'cm g w sat =-=-=ρρρ];3/69.1725.121cm g V M s d ===ρ。
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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。
土的结构通常包括单粒、分散、絮状三种结构。
单粒结构比较稳定,孔隙所占的比例较小。
对于疏松情况下的砂土,特别是饱和的粉细砂,当受到地震等动力荷载作用时,极易产生液化而丧失其承载能力;分散结构的片状土粒间相互接近于平行排列,粒间以面-面接触为主;絮状结构的特征是土粒之间以角、边与面的接触或变与边的搭接形式为主,这种结构的土粒呈任意排列,具有较大的孔隙,因此其强度低,压缩性高,对扰动比较敏感,但土粒间的联结强度会由于压密和胶结作用逐渐得到增强。
1-5 土的级配曲线的特征可用哪两个系数来表示?它们的定义如何?
粒径分布曲线的特征可用不均匀系数u C 和曲率系数
c C 来表示。
定义为:
d d u C 1060=
d d d c C 60102)(30= 式中:d 10,d 30和d 60为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%,30%和60%时所对应的粒径。
1-6 如何利用土的级配曲线来判别土的级配好坏?
土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状来决定,而土粒的均匀程度
和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量,对于纯净的砾、砂,当
u C 大于或等于5,而且c C 等于1~3时,它的级配是良好的;不能同时满足上述条件时,它的级配是不良的。
1-7 什么叫吸着水?具有哪些特征?
吸着水是由土颗粒表面电分子力作用吸附在土粒表面的一层水。
吸着水比普通水有较大的粘滞性,较小的能动性和不同的密度。
距土颗粒表面愈近电分子引力愈强,愈远,引力愈弱。
又可分为强吸着水和弱吸着水。
1-8 什么叫自由水?自由水可分为哪几种?
离开土颗粒表面较远,不受土颗粒电分子引力作用,且可自由移动的水成为自由水。
自由水又可分为毛细管水和重力水两种。
1-9 什么叫重力水?它有哪些特征?
在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称为重力水。
重力水与普通水一样,具有溶解能力,能传递静水和动水压力,对土颗粒有浮力作用。
它能溶蚀或析出土中的水溶盐,改变土的工程性质。
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?
存在于土中的气体可分为两种基本类型:一种是与大气连通的气体;另一种是与大气不通的以气泡形式存在的封闭气体。
土的饱和度较低时,土中气体与大气相连通,当土受到外力作用时,气体很快就会从孔隙中排出,土的压缩稳定和强度提高都较快,对土的性质影响不大。
但若土的饱和度较高,土中出现封闭气泡时,封闭气泡无法溢出,在外力作用下,气泡被压缩或溶解于水中,而一旦外力除去后,气泡就又膨胀复原,所以封闭的气泡对土的性质有较大的影响。
土中封闭气泡的存在将增加土的弹性,它能阻塞土内的渗流通道使土的渗透性减小,并能延长土体受力后变形达到稳定的历时。
1-11什么叫土的物理力学性质指标?土的物理性质指标是怎样定义的?其中哪几个是直接用试验测定的?
土的一些物理性质主要决定于组成土的固体颗粒、孔隙中的水和气体这三相所占的体积和质(重)量的比例关系,反映这种关系的指标称为土的物理性质指标。
土的物理性质指标是根据组成土的固体颗粒、孔隙中的水和气体这三相所占的体积和质(重)量的比例关系来定义的。
含水率、密度和土粒比重是基本指标。
么叫无粘性土的相对密实度?有何用途? 相对密实度是以无粘性土自身最松和最密两种极限状态作为判别的基准,定义为:
e e e e D r min max 0
max --=
相对密实度常用来衡量无粘性土的松紧程度。
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?各有什么特征?
稠度是指粘性土的干湿程度或在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力,是粘性土最主要的物理状态指标。
随含水率的不同可分为流态、可塑态、半固态和固态。
流态时含水率很大,不能保持其形状,极易流动;可塑态时土在外力作用下可改变形状但不显著改变其体积,也不开裂,外力卸除后仍能保持已有的形状;半固态时粘性土将丧失其可塑性,在外力作用下不产生较大的变形且容易破碎。
固态时含水率进一步减小,体积不再收
缩,空气进入土体,使土的颜色变淡。
1-14 何谓塑性指数和液限指数?各有何用途?
液限和塑限之差的百分数值(去掉百分号)称为塑性指数,用I P 表示,取整数,即:w w I P L P -=
粘性土的状态可用液性指数来判别,其定义为:
I w w w w w w I P P P L P L -=--=
塑性指数是反映粘性土性质的一个综合性指标。
一般地,塑性指数越高,土的粘粒含量越高,所以常用作粘性土的分类指标。
液性指数表征乐土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系,表达了天然土所处的状态。
1-15 何谓土的压实性?土压实的目的是什么?
土的压实性是指在一定的含水率下,以人工或机械的方法,使土能够压实到某种密实程度的性质。
为了保证填土有足够的强度,较小的压缩性和透水性,在施工中常常需要压实填料,以提高土的密实度和均匀性。
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?
影响土压实性的因素很多,主要有含水率、击实功能、土的种类和级配以及粗粒含量等。
当含水率较小时,土的干密度随着含水率的增加而增大,而当干密度随着含水率的增加达到某一值后,含水率的继续增加反而使干密度减小,干密度的这一最大值称为该击数下的最大干密度,此时相应的含水率称为最优含水率。
1-17 土的工程分类的目的是什么?
为了能大致判别土的工程特性和评价土作为地基或建筑材料的适宜性,有必要对土进行科学的分类。
1-18 什么叫粗粒土?什么叫细粒土?
试样中粒径大于0.075㎜的粗粒组质量多于总质量50%的土称为粗粒土。
试样中粒径小于0.075㎜的细粒组质量多于或等于总质量50%的土称为细粒土。