土力学 第五章 习题答案
土力学习题集及超详细解答
土力学习题及详细解答《土力学》习题绪论一、填空题1.就与建筑物荷载关系而言,地基的作用是荷载,基础的作用是荷载。
2.地基基础设计,就地基而言,应满足条件和条件。
3.土层直接作为建筑物持力层的地基被称为地基,埋深小于5m的基础被称为基础。
二、名词解释1.人工地基2.深基础3.基础4.地基第1章土的组成一、填空题1.若某土样的颗粒级配曲线较缓,则不均匀系数数值较,其夯实后密实度较。
2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥且曲率系数为的土。
3.利用曲线可确定不均匀系数Cu;为了获得较大密实度,应选择Cu值较的土作为填方工程的土料。
4.能传递静水压力的土中水是水和水。
5.影响压实效果的土中气是与大气的气体,对工程性质影响不大的土中气是与大气的气体。
6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用法,对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用法。
7.粘性土越坚硬,其液性指数数值越,粘性土的粘粒含量越高,其塑性指数数值越。
8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径,称为粒径,小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径,称为粒径。
二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为:(A)层理构造(B)结核构造(C)层面构造(D)裂隙构造您的选项()2.土的结构为絮状结构的是:粉粒碎石粘粒砂粒您的选项()3.土粒均匀,级配不良的砂土应满足的条件是(C U为不均匀系数,C C为曲率系数):C U< 5C U>10C U> 5 且C C= 1へ3C U< 5 且C C= 1へ3您的选项()4.不能传递静水压力的土中水是:毛细水自由水重力水结合水您的选项()第2章土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土,其界限含水量分别是、。
2.根据塑性指数,粘性土被分为土及土。
3.淤泥是指孔隙比大于且天然含水量大于的土。
4.无粘性土根据土的进行工程分类,碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量的土。
同济大学土力学第5章课后答案
解:
将试验数据绘制成 - 图:
τ 95
90 85 80 75 0 50 100 150
200
σ
0.138 70.7
可得粘聚力 c=70.7kPa, 7.86 。
1
【5-2】
对一组 3 个饱和黏性土试样,进行三轴固结不排水剪试验, 3 个试样分别在 3 =100、200 和 300kPa 下进行固结,而剪破时的大主应力分别为 1 =205、385 和 570kPa,同时测得剪破时的孔隙水压力依次为 u =63、110 和 150kPa。试用作 图法求该饱和黏性土的总应力强度指标 ccu 、 cu 和有效应力强度指标 c' 、 ' 。
解:
τ
σ
100 Байду номын сангаас00 205 300 385 570
通过作图可得: ccu 9.33kPa , cu 24.47
c' 15.53kPa , ' 16.60
2
第 5 章 土的抗剪强度 作业
【5-1】 对一组土样进行直接剪切试验,对应于各竖向压力 ,土样在破坏状态时的水平 剪应力 f 如表 5-1 所示,试求该土的抗剪强度指标。
直接剪切试验数据 竖向压力 (kPa) 50 100 150 水平剪应力 f (kPa) 78.2 84.2 92.0 表 5-1
《土力学》第五章习题集及详细解答
《土力学》第五章习题集及详细解答第5章土的压缩性一填空题1.压缩系数= ,表示压力范围= ,= 的压缩系数,工程上常用评价土的压缩性的高低。
2.可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有、、和。
3.天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力称为。
4.据前期固结压力,沉积土层分为、、三种。
5.在研究沉积土层的应力历史时,通常将与之比值定义为超固结比。
二选择题1.评价地基土压缩性高低的指标是()(A)压缩系数;(B)固节系数;(C)沉降影响系数;(D)参透系数2.若土的压缩曲线(e-p曲线)较陡,则表明()(A)土的压缩性较大(B)土的压缩性较小(C)土的密实度较大(D)土的孔隙比较小3.固结实验的排水条件为()(A)单面排水;(B)双面排水;(C)不排水;(D)先固结,后不排水4.在饱和土的排水固结过程中,若外载荷不变,则随着土中有效应力()(A)孔隙水压力u相应的增加;(B)孔隙水压力u相应的减少(C)总应力δ相应增加;(D)总应力δ相应减少5.无黏性土无论是否饱和,其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏性土()(A)长得多;(B)短得多;(C)差不多;(D)有时更长,有时更短6.在饱和土的排水固节过程中,通常孔隙水压力u与有效力将发生如下的变化()(A)u不断减少,不断增加;(B)u不断增加,不断减少(C)u与均不断减少;(D)u与均不断增加7.土体产生压缩的时()(A) 土中孔隙体积减少,土粒体积不变;(B)孔隙体积和土粒体积均明显减少(C)土粒和水的压缩量均较大;(D)孔隙体积不变8.土的变形模量可通过()实验来测定。
(A)压缩;(B)载荷;(C)渗透;(D)剪切;9.土的e-p曲线愈平缓,说明()(A)压缩模量愈小;(B)压缩系数愈大(C)土的压缩性愈低;(D)土的变形愈大10.若土的压缩系数a1-2=0.1MPa-1,则该土属于()(A)低压缩性土;(B)中压缩性土;(C)高压缩性土;(D)低灵敏土11.已知土中某点的总应力,孔隙水压力,则有应力等于()(A)20kPa ;(B)80kPa;(C)100kPa;(D)120kPa12.下列说法中,错误的是()(A)土在压力作用下体积会减小(B)土的压缩主要是土中孔隙体积的减少(C)土的压缩所需时间与土的透水性有关(D)土的固结压缩量与土的透水性有关13.土的压缩性指标包括()(A)a,Cc,Es,E0;(B)a,Cc,Es,e;(C)a,Cc,E0,e ;(D)a,Es,Eo,14.土的压缩模量越大,表示()(A)土的压缩性越高;(B)土的压缩性越低(C)e-p曲线越陡;(D)e-lgp曲线越陡15.下列说法中,错误的是()(A)压缩试验的排水条件为双面排水(B)压缩试验不允许土样产生侧向变形(C)载荷试验允许土体排水(D)载荷试验不允许土体产生侧向变形16.在压缩曲线中,压力p为()(A)自重应力;(B)有效应力;(C)总应力;(D)孔隙水应力17.使土体体积减少的主要因素是()(A)土中孔隙体积的减少;(B)土粒的压缩(C)土中密闭气体的压缩;(D)土中水的压缩18.土的一维固结微分方程表示()(A)土的压缩性大小与固结快慢(B)固结度与时间和深度的关系(C)孔隙水压力与时间和深度的关系(D)孔隙水压力与时间的关系19.土的压缩变形主要是由于土中哪一部分应力引起的?()(A)总应力;(B)有效应力;(C)孔隙应力20.所谓土的固结,主要是指()(A)总应力引起超孔隙水压力增长的过程(B)超孔隙水压力消散,有效应力增长的过程(C)总应力不断增加的过程(D)总应力和有效应力不断增加的过程21.在时间因数表示式Tv=Cv/H2中,H表示的意思是()(A)最大排水距离;(B)土层的意思是(C)土层厚度的一半;(D)土层厚度的2倍三、判断改错题1.在室内压缩试验过程中,土样在产生竖向压缩的同时也将产生侧向膨胀。
高等土力学课后参考答案
第五章.土的压缩与固结概念与思考题1.比奥(Biot)固结理论与太沙基一伦杜立克(Terzaghi-Randulic)扩散方程之间主要区别是什么?后者不满足什么条件?二者在固结计算结果有什么主要不同?答:主要区别:在太沙基-伦扩散方程推导过程中,假设正应力之和在固结与变形过程中是常数,太-伦扩散方程不满足变形协调条件。
固结计算结果:从固结理论来看,比奥固结理论可解得土体受力后的应力、应变和孔压的生成和消散过程,理论上是完整严密的,计算结果是精确地,太-伦法的应力应变计算结果和孔压计算结果精确。
比奥固结理论能够反映比奥戴尔-克雷效应,而太沙-伦扩散方程不能。
但是,实际上,由于图的参数,本构模型等有在不确定性。
无论采用哪种方法计算都很难说结果是精确的。
2.对于一个宽度为a的条形基础,地基压缩层厚度为H,在什么条件下,用比奥固结理论计算的时间一沉降(t-s)关系与用太沙基一维固结理论计算的结果接近?答案:a/H很大时3.在是砂井预压固结中,什么是砂井的井阻和涂抹?它们对于砂井排水有什么影响?答:在地基中设置砂井时,施工操作将不可避免地扰动井壁周围土体,引起“涂抹”作用,使其渗透性降低;另外砂井中的材料对水的垂直渗流有阻力,是砂井内不同深度的孔不全等于大气压(或等于0),这被称为“井阻”。
涂抹和井阻使地基的固结速率减慢。
4.发生曼德尔一克雷尔效应的机理是什么?为什么拟三维固结理论(扩散方程)不能描述这一效应?答:曼戴尔-克雷尔效应机理:在表面透水的地基面上施加荷重,经过短暂的时间,靠近排水面的土体由于排水发生体积收缩,总应力与有效应力均由增加。
土的泊松比也随之改变。
但是内部土体还来不及排水,为了保持变形协调,表层土的压缩必然挤压土体内部,使那里的应力有所增大。
因此某个区域内的总应力分量将超过他们的起始值,而内部孔隙水由于收缩力的压迫,其压力将上升,水平总应力分量的相对增长(与起始值相比)比垂直分量的相对增长要大。
土力学
第五章 土压力与土坡稳定5.1解:Ko=1-sin φ=1-sin36=0.41墙顶墙底静止土压力强度e o = Ko γh=0 Kpa/m墙底静止土压力强度e o = Ko γh=0.41×18×4=29.5 Kpa/m墙背总的静止土压力,即虚线三角形面积为:Po=0.5×29.5×4=59KN/m 墙后填土为砂土,达到主动极限状态需要的位移为墙高的略0.5%,略2cm 。
5.2解:根据条件,墙背竖直、光滑、墙后地表水平,可以按照朗金公式计算土压力。
1、主动土压力:主动土压力系数Ka=tg 2(45-φ/2)= tg 2(45-36/2)=0.26 地表主动土压力强度e a = Ka γh=0.26×18×0=0 Kpa/m 地下水位处:e a = Ka γh=0.26×18×2=9.4 Kpa/m墙底:e a = Ka γh=0.26×(18×2+11×2)=15.1 Kpa/m地下水位以上的主动土压力为三角形分布,面积为0.5×9.4×2=9.4 KN/m地下水位以X 下的主动土压力为梯形分布,面积为(9.4+15.1)×2/2=24.5 KN/m 所以,墙后总主动土压力为9.4+24.5=33.9 KN/m2、静止土压力:静止土压力系数Ko=1-sin φ=1-sin36=0.41地表静止土压力强度e o = Ko γh=0.41×18×0=0 Kpa/mH=4m砂土 γsat =21KN/m 3 φ=3602m地下水位 γ=18KN/m 3 H=4m干砂 γ=18KN/m 3 φ=360 29.5地下水位处:e o = Ko γh=0.41×18×2=14.8 Kpa/m 墙底:e o = Ko γh=0.41×(18×2+11×2)=23.8 Kpa/m地下水位以上的静止土压力为三角形分布,面积为0.5×14.8×2=14.8 KN/m地下水位以X 下的静止土压力为梯形分布,面积为(14.8+23.8)×2/2=38.6 KN/m 所以,墙后总静止土压力为14.8+38.6=33.9 KN/m3、水压力:地下水位处水压力强度:Pw=γw h w =10×0=0 Kpa/m 墙底处水压力强度:Pw=γw h w =10×2=20 Kpa/m墙后水压力为三角形分布,面积为0.5×20×2=20 KN/m4、水、土压力分布如下图所示:5.3解:0.235cos24sin36sin601cos2436cos cos sin )(sin 1cos cos K 00)(cos )(cos )(sin )(sin 1)(cos cos )(cos K 2222a 222a =⎥⎦⎤⎢⎣⎡∙+∙=⎥⎦⎤⎢⎣⎡δφφ+δ+∙δφ==β=ε⎥⎦⎤⎢⎣⎡β-εε+δβ-φφ+δ+ε+δ∙εε-φ=,有:,,因为 Pa=0.5Ka γH 2=0.5×0.235×18×42=33.8KN/m5.4解:此题应该做错了,书中答案很可能错误。
《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。
土力学习题及答案解读
第一章 第二节1. 土颗粒的大小及其级配,通常是用颗粒累计级配曲线来表示的。
级配曲线越平缓表示:CA .土粒大小较均匀,级配良好 B. 土粒大小不均匀,级配不良 C .土粒大小不均匀,级配良好2. 土的颗粒级配,也可用不均匀系数表示,不均匀系数C u 是用小于某粒径的土粒质量累计百分数的两个限定粒径之比来表示的,即:A A .6010/u C d d = B .5010/u C d d = C. 6515/u C d d =3. 土的不均匀系数C u 越大,(曲率系数13C C =-)表示土的级配:CA .土粒大小不均匀,级配不良 B. 土粒大小均匀,级配良好 C. 土粒大小不均匀,级配良好33.判断: 颗粒级配曲线的曲率系数越大, 说明土中所含粘粒越多,土越不均匀* 错第一章 第三节6. 土的三相指标包括:土的比重、含水量、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度,其中哪些为直接试验指标?AA .含水量、孔隙比、饱和度B 。
重度、含水量、孔隙比C .土粒比重、含水量、重度7.所谓土的含水量,主要是指:CA .水的质量与土全总质量之比B 。
水的体积与孔隙的体积之比C .水的质量与土体中固体部分质量之比8.已知一土样,土粒比重为2.7,含水量为30%,干重度为133/kN m ,天然重度为173/kN m ,饱和重度为18.23/kN m ,求该土样的孔隙比e 。
18.已知一饱和粘性土试样,土粒比重 2.7s G =,孔隙比 1.2e =,重度318/r kN m =,试求经烘干法测得含水率。
(习题课)35.判断:土的液性指数L I 会出现大于零或小于零的情况。
对第一章 第五节1-12 有三个土样,测得液性指数IL均为0.25,其天然含水率W和塑限W p如下,哪个土样属于粘土?(习题课)A.W=35%,Wp=35% B.W=30%,Wp=26.5% C. W=25%,Wp=22%1-24 有下列三个土样,试判断哪一个是粉质粘土:(习题课)AA.含水率W=42%,液限W L=50%,液性指数I L=0.4B.含水率W=35%,液限W L=45%,液性指数I L=0.5C.含水率W=30%,液限W L=40%,液性指数I L=0.3第一章第六节1-27 在砂垫层施工时,为使垫层密实,最好应在下述哪一种情况下夯实?(书P34)A A.含水率应等于最优含水率进行夯实B.在干砂情况下夯实C.在浸水情况下夯实1-28 用粘性土进行回填时,在下述哪种情况下压实效果最好?(书P33)BA.土的含水率接近液限时最好B.土的含水率接近塑限时最好C.土干的时候最第二章第二节2。
土力学与地基基础(一)X 课程 第五章 土压力与土坡稳定
第五章土压力与土坡稳定填空题:1、挡土墙上的土压力按墙体的位移情况和墙后土体的应力状态可将土压力分为__________、__________和__________。
2、在相同条件下,产生主动土压力所需的墙身位移量△a与产生被动土压力所需的墙身位移量△p的大小关系是__________。
3、在挡土墙断面设计验算中考虑的主要外荷载是__________。
4、根据朗肯土压力理论,当墙后土体处于主动土压力状态时,表示墙后土体单元应力状态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是__________。
5、若挡土墙墙后填土抗剪强度指标为c,φ,则主动土压力系数等于__________,被动土压力系数等于__________。
6、墙后为粘性填土时的主动土压力强度包括两部分:一部分是由土自重引起的土压力,另一部分是由__________引起的土压力。
7、当挡土墙墙后填土面有均布荷载q作用时,若填土的重度为γ,则将均布荷载换算成的当量土层厚度为__________。
8、当墙后填土有地下水时,作用在墙背上的侧压力有土压力和__________两部分。
9、当墙后无粘性填土中地下水位逐渐上升时,墙背上的侧压力产生的变化是__________。
10、挡土墙在满足__________的条件下,库仑土压力理论与朗肯土压力理论计算得到的土压力是一致的。
选择题:1、下列各项属于挡土墙设计工作内容的是()。
(A)、确定作用在墙背上的土压力的性质(B)、确定作用在墙背上的土压力的大小(C)、确定作用在墙背上的土压力的方向(D)、确定作用在墙背上的土压力的作用点2、在相同条件下,主动土压力Ea与被动土压力Ep的大小关系是()。
(A)、Ea≤Ep(B)、Ea<Ep(C)、Ea>Ep(D)、Ea≥Ep3、若挡土墙完全没有侧向变形、偏转和自身弯曲变形时,正确的描述是()。
(A)、墙后土体处于静止土压力状态(B)、墙后土体处于侧限压缩应力状态(C)、墙后土体处于无侧限压缩应力状态(D)、墙后土体处于主动土压力状态4、若墙后为均质填土,无外荷裁,填土抗剪强度指标为c,φ,填土的重度为γ,则根据朗肯土压力理论,墙后土体中自填土表面向下深度z处的主动土压力强度是()。
《土力学》1-6章作业参考答案
第一章 土的物理性质及其工程分类P 60[2-2] 解:V=21.7cm 3,m=72.49-32.54=39.95g ,m S =61.28-32.54=28.74g ,m W =72.49-61.28=11.21g7.2195.39==V m ρ=1.84g/ cm 3,74.2821.11==sw m m w =39% 07.1184.1)39.01(174.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d eP 60[2-3] 解:963.0185.1)34.01(171.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρWS d e 963.01963.071.21++=++=e e d s sat ρ=1.87 g/ cm 3,87.0187.1=-=-='W sat ρρρ g/ cm 3g ργ'='=0.87×10=8.7 kN/m 3P 60[2-4] 解:已知77.1=ρg/cm 3, w =9.8%,s d =2.67,461.0min =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 (0.33,0.67)∴该砂土处于中密状态。
P 60[2-5] 解:已知s d =2.73,w =30%,=L w 33%,=P w 17%土样完全饱和→1=r S ,sat ρρ=819.073.23.01=⨯=⇒==e e wd S S r ,819.01819.073.21++=++=e e d s sat ρ=1.95 g/ cm 3 3.0195.11+=+=w d ρρ=1.5 g/ cm 3,161733=-=-=P L p w w I 81.0161730=-=-=P P LI w w I 10<16=p I ≤17→该土为粉质粘土0.75<81.0=L I ≤1→该土处于软塑状态[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(-=(1)证明:设e V V V V V Ve V S V V SV S +=+===⇒=1,1w 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 Ve V S V V SV S +=+===⇒=1,1V 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 VVV 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:V=72cm 3,m=129.5g ,m S =121.5g ,m W =129.5-121.5=8g%6.65.1218===⇒S W m m ω 6.0172/5.129)066.01(17.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d e %7.296.07.2066.0=⨯==e d S S r ω 0.1872105.129=⨯===V mg V G γkN/m 36.20106.16.07.21=⨯+=++=W S sat e e d γγkN/m 36.10106.20=-=-='W sat γγγkN/m 39.16106.17.21=⨯=+=W S d e d γγkN/m 3∴γγγγ'>>>d sat[附加1-3]解:已知s d =2.68,w =32%,土样完全饱和→1=r S86.068.232.01=⨯=⇒==e ed S Sr ω02.1986.1)32.01(1068.286.01)1(=+⨯⨯=⇒=-+=γγωγW S d e kN/m 3[附加1-4]解:已知66.1=ρg/cm 3,s d =2.69,(1)干砂→w =0 ∴62.0166.1)01(169.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρρw d e W S(2)置于雨中体积不变→e 不变∴%2.969.262.04.04.0=⨯=⇒==w e wd S S r [附加1-5]解:已知m=180g ,1w =18%,2w =25%,sss s s w m m m m m m m w -=-==18011=18%→s m =152.54g∴)(12w w m m s w -=∆=152.54×(0.25-0.18)=10.68g[附加1-6]实验室内对某土样实测的指标如下表所示,计算表土中空白部分指标。
土力学地基基础章节计算题及答案
土力学地基基础章节计算题及答案本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March章节习题及答案第一章 土的物理性质1 有一块体积为60 cm 3的原状土样,重 N, 烘干后 N 。
已只土粒比重(相对密度)s G =。
求土的天然重度、天然含水量w 、干重度d 、饱和重度sat 、浮重度’、孔隙比e 及饱和度S r解:分析:由W 和V 可算得,由W s 和V 可算得d ,加上G s ,共已知3个指标,故题目可解。
363kN/m 5.1710601005.1=⨯⨯==--V W γ 363s d kN/m 2.1410601085.0=⨯⨯==--V W γ3w sws kN/m 7.261067.2=⨯===∴γγγγs s G G%5.2385.085.005.1s w =-==W W w 884.015.17)235.01(7.261)1(s =-+=-+=γγw e (1-12) %71884.06.2235.0s =⨯=⋅=e G w S r (1-14) 注意:1.使用国际单位制; 2.w 为已知条件,w =10kN/m3;3.注意求解顺序,条件具备这先做; 4.注意各的取值范围。
2 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 解:分析:加水前后M s 不变。
于是:加水前: 1000%5s s =⨯+M M (1) 加水后: w s s 1000%15M M M ∆+=⨯+ (2) 由(1)得:kg 952s =M ,代入(2)得: kg 2.95w =∆M 注意:土料中包含了水和土颗粒,共为1000kg ,另外,swM M w =。
3 用某种土筑堤,土的含水量w =15%,土粒比重G s =。
分层夯实,每层先填0.5m ,其重度等=16kN/ m 3,夯实达到饱和度r S =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。
土力学(西安交通大学)智慧树知到课后章节答案2023年下西安交通大学
土力学(西安交通大学)智慧树知到课后章节答案2023年下西安交通大学西安交通大学绪论单元测试1.通常把在土木工程建设中涉及岩石、土、地下水中的部分也称为岩土工程。
A:对 B:错答案:对2.下列哪些工程问题与岩土工程密切相关()A:钢结构设计 B:公路路基 C:基坑开挖 D:浇筑楼层答案:公路路基;基坑开挖3.土力学是土木工程本科阶段的一门专业基础课,也是基础设施建设密切相关的学科的核心课程。
A:对 B:错答案:对4.土是由岩石风化后,经过剥蚀、自然力搬运,在新的环境下堆积或沉积下来的颗粒状松散物质。
A:对 B:错答案:对5.滑坡是与岩土工程有关的地质灾害。
A:错 B:对答案:对第一章测试1.土颗粒的大小及其级配,通常是用粒径级配曲线表示的,若某土样的粒径级配曲线越平缓,则说明( )A:土颗粒大小较均匀,级配不良 B:土颗粒大小不均匀,级配良好 C:土颗粒大小不均匀,级配不良 D:土颗粒大小较均匀,级配良好答案:土颗粒大小不均匀,级配良好2.通常同一土样的饱和重度γsat大于浮重度γ’A:对 B:错答案:对3.下列关于土的物理性质三相比例指标说法正确的是()A:土的孔隙率是土中孔隙的体积占总体积的百分比 B:土的含水量是指土中水的质量与总质量的比值 C:土的孔隙比始终不会大于1 D:土的天然含水量、孔隙比是可以直接测定的基本指标答案:土的孔隙率是土中孔隙的体积占总体积的百分比4.通常砂土的结构属于()A:蜂窝状结构 B:其余选项均可 C:絮凝状结构 D:单粒结构答案:单粒结构5.完全饱和土的孔隙体积等于水的体积。
A:对 B:错答案:对6.黏性土的塑性指数越大,说明土硬度越大。
A:错 B:对答案:错7.黏性土由半固态转入可塑态的界限为()A:液性指数 B:塑限 C:液限 D:塑性指数答案:塑限8.通过土的击实试验可以测定土的最优含水量()A:错 B:对答案:对第二章测试1.由于毛细凝聚力的存在,在海滨地区可以建造一些砂雕艺术品。
河海大学_土力学_课后习题答案
河海大学_土力学_课后习题答案思考题2 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: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:cz0 0urhwwcz1 1h1 18.5'cz2 1h1 cz2 1h1 cz3 1h1 cz4 1h1 2-2解:23kPa7kPa55 (2 03h 37 1 8 122h 'h2' 55 222h 'h2 '2 'h3 221 0 )1kPa65 (1 946 5 10 )3kPa9 22kPa1 11h 'h2 '2 'h3 3'h 2249 2(1 9.5 10 )土的最大静孔隙水应力为:u0 rwhw 10 6 60kPa FV P G P GAd 2106基底压力:2 0 63 __ 3(1 62kN46 6pmpmaxinFvl b(16el)0.3178.k1Pa) 95.k9Pa6基底静压力:pn pmin r0d 95.9 17 1.0 78.9kPa pt pmaxpmin178.1 95. 98k2P.2 a只有前两章的,不过包括所有的思考题① 求O点处竖向附加应力由:m lzo12 n z 0 0 KS 0.250 0bb.5 4KSpn 4 0.25 78.9 78.9kPa b 1.5 0.5 n zb 0.5pt2由:m l0 Kt1 0 Kt2 0.2500 2 0.2582.2220.55kPazo2 2Kt1由:m lpt20 zo3 2Kt2bzo4 2KS4pt22 n z 2 0.25b82.22.50 KS4 0.250 020.55kPaz0 z01 z02 z03 z04 120kPa②求A点下4m处竖向附加应力由:m lzA16 4 n z 4 2.7 KS 0.103 6bb.52KSpn 2 0.1036 78.9 16.35kPa0.67 Kt 0.0695b662Ktpt 2 0.0695 82.2 11.4258kPa1.50.25 n z4由:m lzA2③zA zA1 zA2 16.35 11.4258 27.78kPa求B点下4m处竖向附加应力由:m l zB11.33 KS 0.1412b3b32KSpn 2 0.1412 78.9 22.28kPapt20.141282.225.80kPa3 1 n z 4zB2 KS由:m lzB3 Kt1pt2pt231 n z82.2282.221.33 Kt1 0.058 5Kt2 0.08260.0585 0.08262.39kPa3.39kPazB2 Kt2zB zB1 zB2 zB3 zB4 33.86kPa2-3 解:2-4 解:① 求自重应力zM 1h1 1'h2 19 4 (20 9.8) 1 86.19kPa zN zM 3'h3 86.19 (18.5 9.8) 3 112.26kPa 第三章思考题3 3-1水在土中的渗透速度与试样两端水平面间的水位差成正比,而与渗径长度成反比,即:v khLki 即为达西定律。
土力学-第五章土的抗剪强度2简化
44
1、峰值强度与残余强度指标
直剪和三轴试验中:
f 峰值强度指标
r 残余强度指标 f r
f
r
45
峰值强度指标与残余强度指标
峰值强度 :一般问题
残余强度
• • •
凡是可以确定(测量、计算)孔隙水压力u的情况,都应当使用有
效应力指标c, 采用总应力指标时,应根据现场土体可能的固结排水情况,选用
不同的总应力强度指标。
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抗剪强度指标的选用
应优先采用三轴试验指标
土的抗剪强度指标随试验方法、排水条件的不同而异, 对于具体工程问题,应该尽可能根据现场条件决定采用实验 室的试验方法,以获得合适的抗剪强度指标。
τ
2 3 p 1 p v
常规三轴试验
v 1 3 constant 3
3 1 加压方式2-应变控制
σ
3
1 3
1
σ
16
τ
c tan
Mohr包线
c
σ
特 点
对饱和粘土,可控制孔隙水压,以模拟实际土层的排水条件。
(2) 抗剪强度:固结排水>固结不排水>不固结不排水。
对于同一种土,在不同的排水条件下进行试验,总应 力强度指标完全不同。 有效应力强度指标不随试验方法的改变而不同,抗剪 强度与有效应力有唯一的对应关系
(3) 在工程应用时,应选择与实际工程中排水条件相近的指标。
43
四、土的强度指标及其在工程中的应用
• 优 点
(1)仪器构造简单,操作方便, 在工程上应用广泛。 (2)可方便地用于卵石土、砾 石土等大颗粒土的抗剪强度指标的 确定。 • 缺 点
土力学习题及答案
第一章 第二节1. 土颗粒的大小及其级配,通常是用颗粒累计级配曲线来表示的。
级配曲线越平缓表示:CA .土粒大小较均匀,级配良好 B. 土粒大小不均匀,级配不良 C .土粒大小不均匀,级配良好2. 土的颗粒级配,也可用不均匀系数表示,不均匀系数C u 是用小于某粒径的土粒质量累计百分数的两个限定粒径之比来表示的,即:A A .6010/u C d d = B .5010/u C d d = C. 6515/u C d d =3. 土的不均匀系数C u 越大,(曲率系数13C C =-)表示土的级配:CA .土粒大小不均匀,级配不良 B. 土粒大小均匀,级配良好 C. 土粒大小不均匀,级配良好33.判断: 颗粒级配曲线的曲率系数越大, 说明土中所含粘粒越多,土越不均匀* 错第一章 第三节6. 土的三相指标包括:土的比重、含水量、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度,其中哪些为直接试验指标?AA .含水量、孔隙比、饱和度B 。
重度、含水量、孔隙比C .土粒比重、含水量、重度7.所谓土的含水量,主要是指:CA .水的质量与土全总质量之比B 。
水的体积与孔隙的体积之比C .水的质量与土体中固体部分质量之比8.已知一土样,土粒比重为2.7,含水量为30%,干重度为133/kN m ,天然重度为173/kN m ,饱和重度为18.23/kN m ,求该土样的孔隙比e 。
18.已知一饱和粘性土试样,土粒比重 2.7s G =,孔隙比 1.2e =,重度318/r kN m =,试求经烘干法测得含水率。
(习题课)35.判断:土的液性指数L I 会出现大于零或小于零的情况。
对第一章 第五节1-12 有三个土样,测得液性指数IL均为0.25,其天然含水率W和塑限W p如下,哪个土样属于粘土?(习题课)A.W=35%,Wp=35% B.W=30%,Wp=26.5% C. W=25%,Wp=22%1-24 有下列三个土样,试判断哪一个是粉质粘土:(习题课)AA.含水率W=42%,液限W L=50%,液性指数I L=0.4B.含水率W=35%,液限W L=45%,液性指数I L=0.5C.含水率W=30%,液限W L=40%,液性指数I L=0.3第一章第六节1-27 在砂垫层施工时,为使垫层密实,最好应在下述哪一种情况下夯实?(书P34)A A.含水率应等于最优含水率进行夯实B.在干砂情况下夯实C.在浸水情况下夯实1-28 用粘性土进行回填时,在下述哪种情况下压实效果最好?(书P33)BA.土的含水率接近液限时最好B.土的含水率接近塑限时最好C.土干的时候最第二章第二节2。
黄志全土力学课后习题答案第五章土的抗剪强度
习题5-1解:[作图法] 由题意得,试验结果中已知法向应力 和抗剪强度f ,画出法向应力 和抗剪强度f 关系如下图:由库仑公式f c+tan 可得,a c 50.5kP tan =0.52127.5 ,,即, 于是该土样的内摩擦角27.5 ,黏聚力a c 50.5kP 。
[数学法] 利用最小二乘法做线性回归分析,将抗剪强度看作因变量,法向应力看作自变量,从而2fi 2fi tan 0tan 0tan i i c c c经整理得,fi fi tan 0tan 0i i i c cfi2fi tan tan i i i inc c 最终,τ=50.5+ 0.521σ0501001502002503000100200300400τσfi fi 22fi 1tan 111tan i i i i in n c n n得,tan =0.52127.5 ,即a c 50.5kP 习题5-2解:由题意得,a 1a 3a =26c 20kP 450kP 100kP ,,, 。
代入公式23f 1tan 452c tan 4522,得到处于极限平衡状态时的小主应力:23f 12a 3atan 452c tan 45222626 450tan 45220tan 4522 150.7kP 100kP≥ 所以该土样处于破坏状态。
习题5-3解:(1)由题意得:30 ,1313a13a +400+150400150+cos 2+cos 60337.5kP 2222400150sin 2sin 60108.3kP 22所以与最大主应力面成夹角30 倾斜面上的正应力a 337.5kP ,剪应力a 108.3kP 。
(2)由题已知A 点大主应力1a 400kP ,小主应力3a 150kP ,土的抗剪强度指标c 0 30 ,,代入公式223f 1a 3a30tan 452c tan 45400tan 450222 133.3kP 150kP≤所以A 点土处于稳定状态。
《土力学》第五章习题集及详细解答
《土力学》第五章习题集及详细解答第5章土的压缩性一填空题1.压缩系数= ,表示压力范围= ,= 的压缩系数,工程上常用评价土的压缩性的高低。
2.可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有、、和。
3.天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力称为。
4.据前期固结压力,沉积土层分为、、三种。
5.在研究沉积土层的应力历史时,通常将与之比值定义为超固结比。
二选择题1.评价地基土压缩性高低的指标是()(A)压缩系数;(B)固节系数;(C)沉降影响系数;(D)参透系数2.若土的压缩曲线(e-p曲线)较陡,则表明()(A)土的压缩性较大(B)土的压缩性较小(C)土的密实度较大(D)土的孔隙比较小3.固结实验的排水条件为()(A)单面排水;(B)双面排水;(C)不排水;(D)先固结,后不排水4.在饱和土的排水固结过程中,若外载荷不变,则随着土中有效应力()(A)孔隙水压力u相应的增加;(B)孔隙水压力u相应的减少(C)总应力δ相应增加;(D)总应力δ相应减少5.无黏性土无论是否饱和,其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏性土()(A)长得多;(B)短得多;(C)差不多;(D)有时更长,有时更短6.在饱和土的排水固节过程中,通常孔隙水压力u与有效力将发生如下的变化()(A)u不断减少,不断增加;(B)u不断增加,不断减少(C)u与均不断减少;(D)u与均不断增加7.土体产生压缩的时()(A) 土中孔隙体积减少,土粒体积不变;(B)孔隙体积和土粒体积均明显减少(C)土粒和水的压缩量均较大;(D)孔隙体积不变8.土的变形模量可通过()实验来测定。
(A)压缩;(B)载荷;(C)渗透;(D)剪切;9.土的e-p曲线愈平缓,说明()(A)压缩模量愈小;(B)压缩系数愈大(C)土的压缩性愈低;(D)土的变形愈大10.若土的压缩系数a1-2=0.1MPa-1,则该土属于()(A)低压缩性土;(B)中压缩性土;(C)高压缩性土;(D)低灵敏土11.已知土中某点的总应力,孔隙水压力,则有应力等于()(A)20kPa ;(B)80kPa;(C)100kPa;(D)120kPa12.下列说法中,错误的是()(A)土在压力作用下体积会减小(B)土的压缩主要是土中孔隙体积的减少(C)土的压缩所需时间与土的透水性有关(D)土的固结压缩量与土的透水性有关13.土的压缩性指标包括()(A)a,Cc,Es,E0;(B)a,Cc,Es,e;(C)a,Cc,E0,e ;(D)a,Es,Eo,14.土的压缩模量越大,表示()(A)土的压缩性越高;(B)土的压缩性越低(C)e-p曲线越陡;(D)e-lgp曲线越陡15.下列说法中,错误的是()(A)压缩试验的排水条件为双面排水(B)压缩试验不允许土样产生侧向变形(C)载荷试验允许土体排水(D)载荷试验不允许土体产生侧向变形16.在压缩曲线中,压力p为()(A)自重应力;(B)有效应力;(C)总应力;(D)孔隙水应力17.使土体体积减少的主要因素是()(A)土中孔隙体积的减少;(B)土粒的压缩(C)土中密闭气体的压缩;(D)土中水的压缩18.土的一维固结微分方程表示()(A)土的压缩性大小与固结快慢(B)固结度与时间和深度的关系(C)孔隙水压力与时间和深度的关系(D)孔隙水压力与时间的关系19.土的压缩变形主要是由于土中哪一部分应力引起的?()(A)总应力;(B)有效应力;(C)孔隙应力20.所谓土的固结,主要是指()(A)总应力引起超孔隙水压力增长的过程(B)超孔隙水压力消散,有效应力增长的过程(C)总应力不断增加的过程(D)总应力和有效应力不断增加的过程21.在时间因数表示式Tv=Cv/H2中,H表示的意思是()(A)最大排水距离;(B)土层的意思是(C)土层厚度的一半;(D)土层厚度的2倍三、判断改错题1.在室内压缩试验过程中,土样在产生竖向压缩的同时也将产生侧向膨胀。
《土力学》第五章练习题及答案
《土力学》第五章练习题及答案第5章土的压缩性一、填空题1.压缩系数a1-2数值越大,土的压缩性越,a1-2≥的土为高压缩性土。
2.考虑土层的应力历史,填方路段的地基土的超固结比比1 ,挖方路段的地基土超固结比比1 。
3.压缩系数越小,土的压缩性越,压缩模量越小,土的压缩性越。
4.土的压缩模量是土在条件下应力与应变的比值,土的变形模量是土在条件下应力与应变的比值。
二、名词解释1. 土的压缩性2.先期固结压力3.超固结比4.欠固结土三、单项选择题1.在下列压缩性指标中,数值越大,压缩性越小的指标是:(A)压缩系数(B)压缩指数(C)压缩模量(D)孔隙比您的选项()2.两个性质相同的土样,现场载荷试验得到变形模量E0和室内压缩试验得到压缩模量E S之间存在的相对关系是:(A)E0=E S(B)E0>E S(C)E0≥E S(D)E0<E S您的选项()3.土体压缩变形的实质是:(A)土中水的压缩(B)土中气的压缩(C)土粒的压缩(D)孔隙体积的减小您的选项()4.对于某一种特定的土来说,压缩系数a1-2大小:(A)是常数(B)随竖向压力p增大而曲线增大(C)随竖向压力p增大而曲线减小(D)随竖向压力p增大而线性减小您的选项()5.当土为超固结状态时,其先期固结压力pC与目前土的上覆压力p1=γh的关系为:(A)pC>p1(B)pC<p1(C)pC=p1(D)pC=0您的选项()6.根据超固结比OCR,可将沉积土层分类,当OCR <1时,土层属于:(A)超固结土(B)欠固结土(C)老固结土(D)正常固结土您的选项()7.对某土体进行室内压缩试验,当法向应力p1=100kPa时,测得孔隙比e1=0.62,当法向应力p2=200kPa时,测得孔隙比e2=0.58,该土样的压缩系数a1-2、压缩模量E S1-2分别为:(A) 0.4MPa-1、4.05MPa(B)-0.4MPa-1、4.05MPa(C) 0.4MPa-1、3.95MPa(D)-0.4MPa-1、3.95MPa您的选项()8.三个同一种类的土样,如果重度 相同,含水量w不同,w甲>w乙>w丙,则三个土样的压缩性大小满足的关系为:(A)甲>乙>丙(B)甲=乙=丙(C)甲<乙<丙(D)甲<丙<乙您的选项()第5章土的压缩性一、填空题1.高、0.5MPa-12.小、大3.低、高4.有侧限、无侧限二、名词解释1.土的压缩性:土体在压力作用下,体积减小的特性。
《土力学》第五章习题集及详细解答
《土力学》第五章习题集及详细解答第5章土的压缩性一填空题1压缩系数口= ________ ,‘ I表示压力范围=的压缩系数,工程上常用•亠评价土的压缩性的高低。
2. ______________________________________________ 可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有______________________________________________________ 、__________ 、和__________ 。
3•天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力称为。
4.____________________________________ 据前期固结压力,沉积土层分为、、三种。
5•在研究沉积土层的应力历史时,通常将_______________ 与__________ 之比值定义为超固结比。
二选择题1. 评价地基土压缩性高低的指标是()(A)压缩系数;(B)固节系数;(C)沉降影响系数;(D)参透系数2. 若土的压缩曲线(e-p曲线)较陡,则表明()(A)土的压缩性较大(B)土的压缩性较小(C)土的密实度较大(D)土的孔隙比较小3. 固结实验的排水条件为()(A)单面排水;(B)双面排水;(C)不排水;(D)先固结,后不排水4•在饱和土的排水固结过程中,若外载荷不变,则随着土中有效应力-'()(A)孔隙水压力u相应的增加;(B)孔隙水压力u相应的减少(C)总应力3相应增加;(D)总应力3相应减少5.无黏性土无论是否饱和,其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏性土()(A)长得多;(B)短得多;(C)差不多;(D)有时更长,有时更短6•在饱和土的排水固节过程中,通常孔隙水压力u与有效力二将发生如下的变化()(A)u不断减少,J不断增加;(B)u不断增加,」不断减少(C)u与二-"均不断减少;(D)u与-均不断增加7•土体产生压缩的时()(A)土中孔隙体积减少,土粒体积不变;(B)孔隙体积和土粒体积均明显减少(C)土粒和水的压缩量均较大;(D)孔隙体积不变&土的变形模量可通过()实验来测定。
《土质学与土力学》考试习题库及答案
《土质学与土力学》习题库注:红色标注的内容是不考试的内容,黑色的内容为考试内容。
第一章习题一.填空题1.土粒粒径越,颗粒级配曲线越,不均匀系数越,颗粒级配越。
为了获得较大密实度,应选择级配的土粒作为填方或砂垫层的材料。
2.粘土矿物基本上是由两种原子层(称为品片)构成的,一种是,它的基本单元是Si—0四面体,另一种是,它的基本单元是A1—OH八面体。
3.土中结构一般分为、和三种形式。
4.衡量天然状态下粘性土结构性强弱的指标是,其定义是值愈大,表明土的结构性,受扰动后土的强度愈多。
5.土中主要矿物有、和。
它们都是由和组成的层状晶体矿物。
二.选择题1.在毛细带范围内,土颗粒会受到一个附加应力。
这种附加应力性质主要表现为( )(A)浮力; (B)张力; (C)压力。
2.对粘性土性质影响最大的是土中的( )。
(A)强结合水; (B)弱结合水; (C)自由水; (D)毛细水。
3.砂类土的重要特征是( )。
(A)灵敏度与活动度; (B)塑性指数与液性指数;(C)饱和度与含水量; (D)颗粒级配与密实度。
4.土中所含“不能传递静水压力,但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水,称为( )。
(A)结合水; (B)自由水; (C)强结合水; (D)弱结合水。
5.软土的特征之一是( )。
(A)透水性较好; (B)强度较好; (C)天然含水量较小; (D)压缩性较高。
6.哪种土类对冻胀的影响最严重?( )(A)粘土; (B)砂土; (C)粉土。
7.下列粘土矿物中,亲水性最强的是( )。
(A)高岭石; (B)伊里石; (C)蒙脱石8.对土粒产生浮力的是( )。
(A)毛细水; (B)重力水; (C)强结合水, (D)弱结合水。
(9)毛细水的上升,主要是水受到下述何种力的作用?( )(A)粘土颗粒电场引力作用; (B)孔隙水压力差的作用(C)水与空气交界面处的表面张力作用。
(10)软土的特征之一是( )。
(A)透水性较好; (B)强度较好; (C)天然含水量较小; (D)压缩性较高三.问答题2.什么是颗粒级配曲线,它有什么用途?3.粘土矿物有哪几种?对土的矿物性质有何影响?并说明其机理?6.试比较土中各种水的特征。
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(b)当压力为 100 kPa 时试样已产生的变形为: H 1
e0 e1 1.310 1.062 H 20 2.15(mm) 1 e0 1 1.310
p 2 p1 p 100 150 250(kPa )
由曲线查得 p2 对应的孔隙比为 0.92
1.4 1.3 1.2 孔隙比 e 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0 100 200 300 压力(kPa) 400 500
1.2
土层1
1.1
土层2
1.0 孔隙比e
0.9
0.8
0.7
0.6 0 50 100 150 200 压力 (kPa) 250 300 350
可查取初始孔隙比 e1 与最终孔隙比 e2 ,见下表: 分层 编号 初始应 分层厚 力平均 度 (cm) 值 (kPa) 500 600 100 200 附加应 力平均 值 (kPa) 140 50 最终应 力平均 值 (kPa) 240 250
5)确定压缩层深度: 根据天然土层性质分为两层,确定压缩深度为基础下 11m。 6)变形计算: ①计算各分层的自重应力和附加应力平均值,取各分层顶面和底面的应力平均值。 ②按各层平均自重应力 sz 和平均实受应力 ( sz z ) ,由表 5-13 和表 5-14,及Ⅰ层土的 e-p 曲线(由表 5-13 作出) ,见下图:
e1i
0.61 0.57 0.52 0.46 0.45 0.43 0.41 0.41
e2i
0.46 0.48 0.43 0.42 0.40 0.39 0.40 0.40
e1i e2i 1e1i
0.093 0.057 0.059 0.027 0.034 0.028 0.007 0.007 Σ
sr e1ie2i hi 下图
受压层下限控制在附加应力 σz=0.2σsz,在 18.6 m 深处,地基沉降计算土层厚度见上表。 各土层自重应力、附加应力平均值计算见下表: 分 层 编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 分层厚 度(m) 1.5 1.5 2.1 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 初始应力 平均值 (kPa) 41.85 69.75 103.23 145.08 180.41 206.43 232.44 258.46 附加应力 平均值 (kPa) 111.75 118.61 107.38 92.52 77.77 68.81 56.13 47.57 最终应力 平均值 (kPa) 153.6 188.36 210.61 237.6 258.18 275.24 288.57 306.03
e1i
e2 i
e1i e2i 1 e1i
Si
e1i e2i hi 1 e1i
(cm)
Ⅰ Ⅱ
0.95 0.77
0.892 0.76
0.0297 0.0056
14.87 3.39
6
③将上表计算的两层变形叠加,得基础中心的变形为 18.26 cm。 (b)1)第 2 种情况垂直荷载偏向 A 点 0.5m 时,基础上形成的应力面积为梯形,但基底中心点下不同 深度处产生的附加应力 z 与第 1 种情况相同,故其沉降大小不变; 第 3 种情况,增加水平向荷载 50kPa 时,水平荷载在基础中心点下的应力为零,因此基底中 心点下不同深度处产生的附加应力 z 与第 1 种情况相同,其沉降仍大小不变。 2)计算基础两侧边点 A、C 的变形沉降量 S A 和 S c 时,同理使用上述方法。与中心 O 点不同的 是第 4 步地基中附加应力计算时,应力分布系数 K z 不同,且有 K zA K zc 深度范围内) , 0 2 A 2 C ,
H1 H 0
e1 e0 1.310 1.0 20 17.32 (mm) H 0 20 1 1.310 1 e0
p 2 p1 p 150 200 350(kPa )
由曲线查得 p2 对应的孔隙比为 0.87 压力由 150 kPa 增加到 350 kPa 时试样的变形为:
Cv t H
2
3.6 0.5 32
0.2
U t 0.5
S t 0.5 3 1.5 ( cm)
c) 6 个月后即为 U t 0.5 时的超孔压分布(不包括静水压
粘 土 层
力,静水压力在粘土层中为梯形分布)见右图阴影部分
习题 5-8
(a)土体中的平均附加应力为:
z
z 0 z1
0.33
E 12.692 MPa
( y x ) 300 400 1.12 z 80 H 1 E E E
习题 5-3
由已知条件可绘出如下的 e-lgp 曲线
1.1 1 0.9 孔隙比e 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 1 10 100 1000 10000 100000 压力强度(kPa)
习题 5-4
由 e=
wG
% 2.72 s 知,当 p=80 kPa 时,即试验后孔隙比 e= 33.1 =0.900 Sr 100%
由 H=
e1 e2 H e2 H H 知, e1 ,可得每级荷载下的 e 值如下表 1 e1 H H
压力强度 (N/cm2) 0 5 10 20 40 80 试样压缩稳定高度 (mm) 20 19.7 19.6 19.34 18.77 18.2 0.3 0.1 0.26 0.57 0.57 △H(mm) 孔隙比 e 1.1777 1.0504 1.0401 1.0154 0.9595 0.9000
习题 5-1
绘出孔隙比~压力关系曲线,见下图 (a)压缩系数、体积压缩系数和压缩模量依据定义在曲线上求得,具体数据见下表: 压力 p (kPa) 孔隙比 e 压缩系数 av 体积压缩系数 mv 压缩模量 Es 0 1.310 50 1.171 0.00278 0.00120 830.94 100 1.062 0.00218 0.00100 995.87 200 0.951 0.00111 0.00054 1857.66 300 0.892 0.00059 0.00030 3306.78 400 0.850 0.00042 0.00022 4504.76
e-lgp 曲线 (a)根据图中的红色辅助线,可得到前期固结压力 pc=850kPa (b)压缩系数 Cc=
e1 e2 0.88 0.58 0.355 lg p 2 lg p1 lg 7000 lg 1000
2
(c) 由自重应力σsz=293kPa<pc=750kPa,故土层为超固结土。
4
层厚 hi (m)
基底以下深 度 z (m)
n
附加应力系数 Kc
附加应力 σz (kPa) 100.60
0.5 0.75 1.1 1.5 1.9 2.3 2.7 3.1
0.2391 0.2224 0.1954 0.1646 0.1380 0.1181 0.100 0.085
122.90 114.31 100.44 84.60 70.93 60.69 51.56 43.58
5
基础底面处: sz ( 3) 20 3 60 (kPa) 第Ⅰ层土底面处: sz ( 8) 16 5 60 140 (kPa) 第Ⅱ层土底面处: sz ( 14 ) 20 6 140 260 (kPa) 4)地基中附加应力计算:根据表 5-12
e-lgp 曲线
3
1.10
1.05
1.00 孔隙比e 0.95 0.90 0.85 1 10 2 压力强度(N/cm ) 100
如上图,压缩系数 Cc=
e1 e2 1.02 0.9 0.199 lg p 2 lg p1 lg 80 lg 20
在 e-lgp 去曲线中由作图法得 Pc=17.8 N/cm2
试验所得的 e~p 曲线 压力由 100 kPa 增加到 250 kPa 时试样的变形为:
H 2
e1 e2 1.062 0.92 (20 2.15) 1.23(mm) H1 1 e1 1 1.062
(c)由曲线查得 p1=150 kPa 对应的孔隙比为 1.0 当压力为 150 kPa 压缩稳定后试样的高度为:
习题 5-5
计算涵闸基底垂直压力 p=P/A =
13880 =128.5 (kPa) 6 18
基底附加应力 p 0 p D 128.5 18.6 1.5 100.6 (kPa) 附加应力分层厚度应小于 2.4 m,因此取 1.5~2.4 m,自重和附加应力分布计算见下表: 地面以下深 度 z1 (m) 0 1.5 3 4.5 6.6 9 11.4 13.8 16.2 18.6 自重应力 σsz (kPa) 0 27.9 55.8 83.7 122.76 167.4 193.42 219.43 245.45 271.46 1.5 1.5 2.1 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 0 1.5 3 5.1 7.5 9.9 12.3 14.7 17.1
绘制 e-p 及 e-lgp 曲线如下:
1.1
1.1
1.0 孔隙比e 1.0 0.9 0.9 0 10 20 30 40 50
2
60
70
80
90
100
压力强度(N/cm )
e-p 曲线 在 e-p 曲线上作 p=40N/cm2 点切线,如图中红线所示,得 p=40N/cm2 下的压缩系数
av=
1.0 0.935 =0.00165 cm2/N 60 20
2
223.7 196.2 209.95kPa 2
地基的最终变形为:
S
av 0.00245 0.1 pH 209.95 6 15.8cm 1 e1 1 0.947 k (1 e1 ) [2.0 /(365 24 60 60)] (1 0.947) 5.04 101 cm 2 / s w av 10 0.000245 0.01 Ut St 12 0.76 S 15.8