土力学计算题

一、土的基本物理指标指土的密度、土粒比重和土的含水量，需通过实验来测定。

密度p=m/v 一般粘性和粉土p=1.8--2.0g/cm3；砂土p=1.6—2.0；腐殖土1.5—1.73

密度可采用环刀法、蜡封法、灌砂法等测定。

1.土的重度y=G/V=mg/V=pg y单位kg/m3 G单位

2.g=10m/s2

2.土的相对密度：土的密度与4°C时纯水密度之比，用ds或者Gs表示

ds=ms/Vs/pw1=ps/pw1 ds--土的重度pwl—4°c纯水的密度ps--土的密度ps=1g/cm3

3.土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比，用w表示（干湿度）的一个重要标志

w越小，土越干，；反正越湿一般来说，同一类土。w增大，其强度就降低

w=mw/msx100%=m-ms/msx100% 土的含水量一般用烘干法测定

二、自重应力计算

1.均质土0cz=yz 0cz与z成正比，随着深度呈线性增大，呈三角形分布

2.成层土0cz=y1H1+ry2H2+…+ynHn=*yiHi 0cz—竖向自重应力，kPa n--深度z范围内的土层总数Hi—第i土层的厚度，m yi—第i土层的天然重度（地下水一般用y’），kN/m3

3.有地下水时的自重应力

（1）细砂层地下水位有效重度y1’=（ys1-rw）y1/ys1（1+w1）（2）IL=w-wp/wL-wp大于1 黏土层受到水的浮力作用，地下水位以下用有效重度计算。y2’=（ys2-yw）y2/ys2（1+w2）（3）自重应力计算a点:z=0m，0cz=y1z=0kPa b点z=2m，0cz=y1z=19x2=38kPa c点z=5m,0cz=yiHi=19x2+9.9x3=67.7kPa d点z=9m，0cz=*yiHi=19x2+9.9x3+7.02x4=95.8kPa （4）绘图。y1=19 y1’=9.9 y2’=7.02

三、土的极限平衡条件

例题：01=300kPa 03=110kPa c=20Kpa *=26°，试判断该土体处于什么状态

解：03f=01tan2（45°-*/2）-2ctan（45°-*/2）=92kPa 由于03f<03=110kPa，所以处于稳定状态01f>01或03f<03稳定状态01f=01或03f=03平衡状态01f<01或03f>03失稳状态

01f=03tan2（45°+*/2）+2ctan（45°+*/2）

四、挡土墙压力计算土压力种类：静止土压力（E0）、主动土压力（Ea）、被动土压力（Ep）Ea

e0—静止土压力，kPa K0，静止土压力系数y，重度，KN/m3 z，深度，m

（1）K0= 03/ 01=u/1-u （2）无黏性土及正常固结黏土K0=1-sin*’（3）砂土K0=0.34—0.45黏性土K0=0.5—0.7 3.总静止土压力（作用点墙底面以上H/3处）E0=1/2YH2K0