东南大学-《土力学》课后习题答案(第三版)
土力学第三版课后习题答案_马建林主编
2-6如图2-18,其中土层渗透系数为5.0×10-2m3/s,其下为不透水层。在该土层内打一半径为0.12m的钻孔至不透水层,并从孔内抽水。已知抽水前地下水位在不透水层以上10.0m,测得抽水后孔内水位降低了2.0m,抽水的影响半径为70.0m,试问:
(2)由上式看出,当k、r1、h1、h2均为定值时,q与r2成负相关,所以欲扩大影响半径,应该降低抽水速率。
注意:本题中,影响半径相当于r2,井孔的半径相当于r1。
2-7在图2-19的装置中,土样的孔隙比为0.7,颗粒比重为2.65,求渗流的水力梯度达临界值时的总水头差和渗透力。
图2-19习题2-7图(单位:cm)
1-8解:分析:由W和V可算得,由Ws和V可算得d,加上Gs,共已知3个指标,故题目可解。
(1-12)
(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。
1-9根据式(1—12)的推导方法用土的单元三相简图证明式(1-14)、(1-15)、(1-17)。
(1)当h=10cm时,砂样中切面a-a上的有效应力?
(2)若作用在铜丝网上的有效压力为0.5kPa,则水头差h值应为多少?
图3-42习题3-3图
3-3解:(1)当 时, ,
(2)
3-4根据图4-43所示的地质剖面图,请绘A—A截面以上土层的有效自重压力分布曲线。
图3-43习题3-4图
3-4解:图3-43中粉砂层的应为s。两层土,编号取为1,2。先计算需要的参数:
2-10某场地土层如图2-21所示,其中黏性土的的饱和容重为20.0 kN/m3;砂土层含承压水,其水头高出该层顶面7.5m。今在黏性土层内挖一深6.0m的基坑,为使坑底土不致因渗流而破坏,问坑内的水深h不得小于多少?
土力学与地基基础第三版课后答案全解
第2章 土的性质及工程分类2.2 试证明下列换算公式 (1)1s w d d e ρρ=+(2) 1r w s w s er d r e γ+=+(3) (1)S r wd n s n−=证明: 令1s v =,则由v s v e v =得v v e =,1s v v v v e =+=+,由s s sm d v =·1w p 得s s s w s w m d v d ρρ== 由wsm w m =·100%得w s s w m wm wd ρ== 所以 (1)s w s w m m m d w ρ=+=+ (1)由 sd m vρ= 得 1s wd d eρρ=+ (2)由wr vv s v =·100%得s r wd s e =⇒s r wd s e =则(1)(1)11s w s w d w d w r m r g g g ve e ρρ++====++1s w s w d wr d r e +=+1r w s ws er d r e +=+ (3)由v v n v =·100% 得 11e n n e e n =⇒=+−,则w r vvs v =·100%=s wd e =(1)s vd n n − 2.3在土的三相组成示意图中,取土粒体积1s v =。
已知某土样的土粒比重s d =2.70,含水量=32.2%,土的天然密度ρ=1.913/g cm ,水的密度31.0/w g cm ρ=。
按各三相比例指标的定义,计算图2.50中6个括号内的数值及r s 和'r 。
解:因1s v =, 2.70s d =, w=32.2%, ρ=1.91g/3cm , 31.0/w g cm ρ=由(1) 2.70(10.322)1.0110.871.91s w d w e ρρ++=−=−= (1)3v v 0.87e cm ==(2)0.322w s v wd ==*2.70=0.873cm (3)110.87 1.87v e =+=+=3cm (4) 2.70s s w m d ρ==*1.0=2.70g(5)0.322w s w m wd ρ==*2.70*1.00.87g = (6) 3.57s w m m m g =+= (7)s r wd s e =或w v vv *0.87100%0.87=*100%=100% (8)''1 2.71110.87s w d r g g e ρρ−−===++*1039.1/kN m = 2.4 用体积为723cm 的环刀取得某原状土样重129.5g ,烘干后土重121.5g ,土粒比重为2.7,试计算该土样的含水量w 、孔隙比e 、饱和度r s 、重度r 、饱和重度sat r 浮重度'r 以及干重度d r ,并比较各重度的数值大小(先导得公式然后求解)。
东南大学-土力学课后习题答案(第三版)
东南大学土力学第二章2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm 3的环刀内,称得总质量为72.49g,经105℃烘干至恒重为61.28g,已知环刀质量为32.54g,土粒比重为2.74,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求汇出土的三相比例示意图,按三相比例指标的定义求解)。
解:3/84.17.2154.3249.72cm g V m =-==ρ %3954.3228.6128.6149.72=--==S W m m ω 3/32.17.2154.3228.61cm g V m S d =-==ρ 069.149.1021.11===S V V V e 2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm 3,含水量为34%,土粒相对密度为2.71,试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度(先推导公式然后求解)。
解:(1)VV m WV s sat ρρ⋅+=W S m m m += S W m m =ω 设1=S m ρω+=∴1V W S S S V m d ρ=WS W S S S d d m V ρρ⋅=⋅=∴1()()()()()()3W S S W S S W W satcm /87g .1171.20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+⨯+-⨯=++-=+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-++=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-++=∴ρωρωρωρωρρωρρωρρρωρW S d 有(2)()3'/87.0187.1cm g VV V V V V V m V V m W sat WV Ssat W V W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ (3)3''/7.81087.0cm kN g =⨯=⋅=ργ或3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkN cm kN g W sat sat sat =-=-==⨯=⋅=γγγργ2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3,含水量9.8%,土粒相对密度为2.67,烘干后测定最小孔隙比为0.461,最大孔隙比为0.943,试求孔隙比e 和相对密实度Dr,并评定该砂土的密实度。
《土力学》课后习题答案解析
1土力学1-1 解: (1) A 试样d 100.083mm d 300.317mm毁竺811.18 d 10 0.083(1) B 试样d 100.0015mm d 300.003mmC uC cd 60 0.928mm(d 30)20.3172c^o d eo 0.083 0.9281.61C ud 60d 100.0066 4.4 0.0015C cd 60 0.0066mm(d 30)20.0032d 10d 60 0.0015 0.00660.911-2 解:已知: Q 饱和又知:m , 含水量 m =15.3gm s=10.6gS r =1G S=2.7°m m s15.3-10.6=4.7g (1)m w = 4.7 m s=0.443=44.3% 10.6孔隙比e 仝Sr1.201.0孔隙率e1 e 12 0.545 54.5%1 1.2饱和密度及其重度G s esatw 1 e2.7 1.2 (5)sat sat浮密度及其重度1.21.77 1.77g / cm 310 17.7kN/m 3 0.77g / cm 3' 'g 0.77 107.7kN /m 3干密度及其重度G S w 2.7「°31.23g / cmsat w1.77 1.0 e 1 1.2d g 1.23 1012.3kN/m 31-3 解:1.601.51g/cm 31 0.06G s wsat Q m s0.79G s 2.70m s1-4 解:m wm sm wm sm w1-5 解:(1)e01込卫1 0.7929.3%1.511.60 1001 0.06(29.3% 6%)m m s150.9g150.9 35.2gm s m s10000.16gm s 940g1 0.060.16 940 150g1.771 0.098G S w 11.61g/ 3cm2712 11.610.68e0 satG s 磴25.2% 2.7D re0 0.94 0.680.54e max e min 0.94 0.461/3 D r 2/3该砂土层处于中密状态。
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 课后习题与答案
土力学课后习题与答案土力学课后习题与答案第一章思考题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,习题11-1有A、B两个图样,通过室 1.土样A的密度比土样B的大; 2.土样A的干密度比土样B的大;?干密度3?湿密度…-?浮密度1-8 在图中,A土的液限为16.0%,塑限为13.0%;B土的液限为24.0%,塑限为14.0%,C土为无粘性土。
图中实线为粒径分布曲线,虚线为C土的粗粒频率曲线。
试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。
1-9 某碾压土坝的土方量为20万方,设计填筑干密度为1.65限为20.0%,土粒比重为2.72。
问:?为满足填筑土坝需要,料场至少要有多少方土料,?如每日坝体的填筑量为3000?土坝填筑的饱和度是多少,g/cm3。
料的含水率为12.0%,天然密度为1.70 g/cm3,液限为32.0%,塑m3,该土的最优含水率为塑限的95%,为达到最佳碾压效果,每天共需要加多少水, 第二章思考题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,习题22-1 如图所示为某地基剖面图,各土层的重度及地下水位如图,试求土的自重应力和静孔隙水应力,并绘出它们的分布图。
《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(第三版)中国建筑工业出版社课后题答案(全)(完整资料).doc
土力学(第三版)中国建筑工业出版社课后题答案(全)(完整资料).doc第 3 页共 4 页【最新整理,下载后即可编辑】2-10章第二章2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm 3的环刀内,称得总质量为72.49g ,经105℃烘干至恒重为61.28g ,已知环刀质量为32.54g ,土粒比重为2.74,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求汇出土的三相比例示意图,按三相比例指标的定义求解)。
解:3/84.17.2154.3249.72cm g V m =-==ρ%3954.3228.6128.6149.72=--==S W m m ω3/32.17.2154.3228.61cm g V m S d =-==ρ 069.149.1021.11===S V V V e 2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm 3,含水量为34%,土粒相对密度为2.71,试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度(先推导公式然后求解)。
解:(1)V V m WV s sat ρρ?+=W S m m m += SW m m =ω 设1=S m ρω+=∴1VW S S S V m d ρ= WS W S S S d d m V ρρ?=?=∴1()()()()()()3W S S WS SW W satcm /87g .1171.20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+?+-?=++-=+++???? ?-=+-++=+???? ???-++=∴ρωρωρωρωρρωρρωρρρωρW S d 有(2)()3'/87.0187.1cm g VV V V V V V m V V m W sat W V Ssat WV W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ (3)3''/7.81087.0cm kN g =?=?=ργ 或3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkN cm kN g W sat sat sat =-=-==?=?=γγγργ第 3 页共 4 页2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3,含水量9.8%,土粒相对密度为2.67,烘干后测定最小孔隙比为0.461,最大孔隙比为0.943,试求孔隙比e 和相对密实度Dr ,并评定该砂土的密实度。
土力学课后习题答案(第三版__东南大学__浙江大学__湖南大学__苏州科技学院合编)
土力学 第二章2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm 3的环刀内,称得总质量为72.49g ,经105℃烘干至恒重为61.28g ,已知环刀质量为32.54g ,土粒比重为2.74,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求汇出土的三相比例示意图,按三相比例指标的定义求解)。
解:3/84.17.2154.3249.72cm g V m =-==ρ2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm 3,含水量为34%,土粒相对密度为2.71,试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度(先推导公式然后求解)。
解:(1)VV m WV s sat ρρ⋅+=W S m m m += SW m m =ω 设1=S m ρω+=∴1V(2)()3'/87.0187.1cm g VV V V V V V m V V m W sat W V Ssat WV W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ (3)3''/7.81087.0cm kN g =⨯=⋅=ργ 或3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkN cm kN g W sat sat sat =-=-==⨯=⋅=γγγργ2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3,含水量9.8%,土粒相对密度为2.67,烘干后测定最小孔隙比为0.461,最大孔隙比为0.943,试求孔隙比e 和相对密实度Dr ,并评定该砂土的密实度。
解:(1)设1=S V 整理上式得 ()()656.0177.1167.2098.0111=-⨯+=-⋅+=ρρωWS d e(2)595.0461.0943.0656.0943.0min max max =--=--=e e e e D r (中密)2-5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为30%,土粒相对密度为2.73,液限为33%,塑限为17%,试求孔隙比、干密度和饱和密度,并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。
《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三版__东南大学
土力学 第二章2-2、有一饱与的原状土样切满于容积为21、7cm 3的环刀内,称得总质量为72.49g,经105℃烘干至恒重为61、28g,已知环刀质量为32.54g,土粒比重为2、74,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求汇出土的三相比例示意图,按三相比例指标的定义求解)。
解:3/84.17.2154.3249.72cm g V m =-==ρ%3954.3228.6128.6149.72=--==S W m m ω 3/32.17.2154.3228.61cm g V m S d =-==ρ 069.149.1021.11===S V V V e 2-3、某原状土样的密度为1、85g/c m3,含水量为34%,土粒相对密度为2.71,试求该土样的饱与密度、有效密度与有效重度(先推导公式然后求解)。
解:(1)VV m WV s sat ρρ⋅+=W S m m m += SW m m =ω 设1=S m ρω+=∴1VWS S S V m d ρ=W S W S S S d d m V ρρ⋅=⋅=∴1()()()()()()3W S S W S S W Wsatcm /87g .1171.20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+⨯+-⨯=++-=+++⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=+-++=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-++=∴ρωρωρωρωρρωρρωρρρωρW S d 有(2)()3'/87.0187.1cm g VV V V V V V m V V m W sat W V Ssat WV W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ (3)3''/7.81087.0cm kN g =⨯=⋅=ργ或3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkN cm kN g W sat sat sat =-=-==⨯=⋅=γγγργ2-4、某砂土土样的密度为1、77g/c m3,含水量9、8%,土粒相对密度为2.67,烘干后测定最小孔隙比为0、461,最大孔隙比为0.943,试求孔隙比e 与相对密实度Dr,并评定该砂土的密实度。
《土力学》课后习题答案解析
可按均布荷载考虑,
附加应力计算如下表:
M点
N点
l
1.5
1.5
b11z来自1.53.5l/b
1.5
1.5
z/b
1.5
3.5
Ks(查表2-2)
0.1461
0.0479
(kPa)
70.07
22.97
(3)静孔隙水应力:
[3-1]已知:A=120cm2,ΔH=50cm,L=30cm,t=10S,Q=150cm3,求k。
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:
附加应力计算表
O点
B点
A
点
荷载型式
矩形均布
矩形均布
矩形均布
三角形分布
l(m)
3
3
6
1.5
b (m)
1.5
3
1.5
6
z (m)
4
4
4
4
l/b
2
1
4
0.25
z/b
2.6667
1.333
2.6667
0.6667
Ks (查表2-2)
0.0860
0.1377
0.1048
0.0735(查表2-3)
σz计算式
4Kspn
0-1
3.0
85.5
20.31
土力学第三版课后习题答案_马建林主编
第一章 土的物理性质1-2 根据图1-5上四根粒径分布曲线,列表写出各土的各级粒组含量,估算②、③、④、土的Cu 及 Cc 并评价其级配情况。
1-8 有一块体积为60 cm 3的原状土样,重1.05 N, 烘干后0.85 N 。
已只土粒比重(相对密度)s G =2.67。
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 r1-8 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 γ 3w sws kN/m 7.261067.2=⨯===∴γγγγs sG 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/m 3;3.注意求解顺序,条件具备这先做; 4.注意各g 的取值围。
1-9 根据式(1—12)的推导方法用土的单元三相简图证明式(1-14)、(1-15)、(1-17)。
1-10 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1-10 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 =。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
4不透水层 c4 W 3.5 8.0 3.0 306.9kPa
4-9、某构筑物基础如图 4-30 所示,在设计地面标高处作用有偏心荷载 680kN, 偏心距 1.31m,基础埋深为 2m,底面尺寸为 4m×2m。试求基底平均压力 p 和边 缘最大压力 pmax,并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。 解: (1)全力的偏心距 e
查表得 C 0.108 则 M2 点
zM 1 2 0.108 131 28.31kPa
作延长线后分成 2 大块、2 小块
l 6m, b 2m, l 3 b
大块
z 3.6 1.8 b 2
查表得 C 0.143
l 3.6m, b 2m,
小块
有 sat
1 1 1 d S W 1
d S 1 1.85 2.71 1 W 1 1.87g / cm 3 1 0.34 2.71 1 d S
'
m S VS W m S VS W VV W VV W V VV W sat S (2) V V V 3 sat W 1.87 1 0.87 g / cm
h2 40 A 1 10 1 200 20cm 3 / s L2 40
3-9、定水头渗透试验中,已知渗透仪直径 D=75mm,在 L=200mm 渗流途径上 的水头损失 h=83mm,在 60s 时间内的渗水量 Q=71.6cm3,求土的渗透系数。 71.6 20 QL 6.5 10 2 cm / s 解: k A h t 7.5 2 8.3 60 4 3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为 30cm2,厚度为 4cm,渗透仪 细玻璃管的内径为 0.4cm,试验开始时的水位差 145cm,经时段 7 分 25 秒观察 水位差为 100cm,试验时的水温为 20℃,试求试样的渗透系数。 0.4 2 4 h1 aL 145 4 解: k ln ln 1.4 10 5 cm / s A(t 2 t1 ) h2 30 445 100 3-11、图 3-24 为一板桩打入透水土层后形成的流网。已知透水土层深 18.0m, 渗透系数 k 3 10 4 mm / s ,板桩打入土层表面以下 9.0m,板桩前后水深如图中 所示。试求: (1)图中所示 a、b、c、d、e 各点的孔隙水压力; (2)地基的单位渗水量。 解: (1) U a 0 W 0kPa U b 9.0 W 88.2kPa
3
mW 72.49 61.28 39% mS 61.28 32.54
m S 61.28 32.54 1.32 g / cm 3 V 21.7
d
e
VV 11.21 1.069 VS 10.49
3
2-3、某原状土样的密度为 1.85g/cm ,含水量为 34%,土粒相对密度为 2.71,试 求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度(先推导公式然后求解) 。 解: (1) sat
(2)求自重应力分布
c1 1 h1 1.5 17 25.5kPa
‘ c水 1 h1 2 h 25.5 19 0.5 35.0kPa ’ c 2 c水 2 4 h ' 35.0 9.19 3.5 67.17kPa ’ c 3 c2 3 h 3 67.17 8.20 8 132.77 kPa ’ c 4 c3 4 h 4 132.77 9.71 3 161.90kPa
东南大学土力学 第二章
2-2、 有一饱和的原状土样切满于容积为 21.7cm 的环刀内, 称得总质量为 72.49g, 经 105℃烘干至恒重为 61.28g,已知环刀质量为 32.54g,土粒比重为 2.74,试 求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求汇出土的三相比例示意图, 按三相比例指标的定义求解) 。 m 72.49 32.54 1.84 g / cm 3 解: V 21.7
第四章
4-8、某建筑场地的地层分布均匀,第一层杂填土厚 1.5m, 17kN / m 3 ;第二 层粉质黏土厚 4m, 19kN / m 3 , G s 2.73 , 31% ,地下水位在地面下 2m 深处;第三层淤泥质黏土厚 8m, 18.2kN / m 3 , G s 2.74 , 41% ;第四 层粉土厚 3m, 19.5kN / m 3 , G s 2.72 , 27% ;第五层砂岩未钻穿。试 计算各层交界处的竖向自重应力 c ,并绘出 c 沿深度分布图。 解: (1)求 '
9 1 U c 18 4 W 137.2kPa 8
U d 1.0 W 9.8kPa U e 0 W 0kPa (2) q k i A 3 10 7
8 18 9 12 10 7 m 3 / s 9 2
ms VV W V
m m S mW
mW mS
设 mS 1
V
1
dS
mS VS W
VS
mS 1 d S W d S W
1 1 1 W W d 1 W d S S 1 1
Z 值。
解: p 0均 中点下
200 100 150kPa 2 x 0m, z 3m, x z 0, 1.5 ,查表得 c 0.390 h2 A k2 2 A L1 L2
整理得
k1 (60 h2 ) k 2 h2
60k1 60 2 10 1 h2 40cm k1 k 2 2 10 1 1 10 1 所以,测压管中水面将升至右端水面以上:60-40=20cm (2) q 2 k 2 i2 A k 2
l 1 .8 b
z 3.6 1.8 b 2
查表得 C 0.129
则
zM 2 2 cM 2 p 0 2( c大 c小)p 0 20.143 0.129 131 3.7 kPa
4-11、某条形基础的宽度为 2m,在梯形分布的条形荷载(基底附加压力)下, 边缘(p0)max=200kPa, (p0)min=100kPa,试求基底宽度中点下和边缘两点下各 3m 及 6m 深度处的
p F G 1300 4 2.4 1.2 20 149kPa A
(2)基底附加压力 p 0 p m d 149 18 1 131kPa (3)附加应力 分成大小相等的两块 M1 点
l 2.4m, b 2m, z 3.6 1.8 b 2 l 1.2 b
上) 4-10、某矩形基础的底面尺寸为 4m×2.4m,设计地面下埋深为 1.2m(高于天然 地面 0.2m) ,设计地面以上的荷载为 1200kN,基底标高处原有土的加权平均重 度为 18kN/m3。试求基底水平面 1 点及 2 点下各 3.6m 深度 M1 点及 M2 点处的地 基附加应力 Z 值。 (1)基底压力 解:
d
sat
I p L P 33 17 16
查表,定名为粉质粘土 查表,确定为软塑状态
IL
p
Ip
30 17 0.81 16
第三章
3-8、某渗透试验装置如图 3-23 所示。砂Ⅰ的渗透系数 k1 2 10 1 cm / s ;砂Ⅱ的 渗透系数 k 2 1 10 1 cm / s ,砂样断面积 A=200cm2,试问: (1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面出安装一测压管,则测压管中 水面将升至右端水面以上多高? (2)砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗水量 q 多大?
2-5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为 30%,土粒相对密度为 2.73,液限为 33%,塑限为 17%,试求孔隙比、干密度和饱和密度,并按塑性指数和液性指数 分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。 解: e
VV W d S VS W d S 0.30 2.73 0.819 VS W VS W
m m S mW mS mS 1 d S W V 1 e 1 e 1 e
整理上式得
e
1 d S W
1
1 0.0982.67 1 1 0.656
1.77
(2) Dr
emax e 0.943 0.656 0.595 (中密) emax emin 0.943 0.461
F G e F 1.31
e 1.31 680 0.891m 680 4 2 2 20
F G 6e 1 A l
(2) p max
min
6e 6 0.891 因为 1 1 1 1.337 出现拉应力 l 4
故需改用公式 p max
2F G 2680 4 2 20 301kPa l 4 3b e 3 2 0.891 2 2
(3)平均基底压力 F G 1000 125kPa (理论上) A 8
p F G 1000 1000 301 150.3kPa 或 max 150.5kPa (实际 ' 3 1.09 2 2 2 A l 3 e b 2
(3) ' ' g 0.87 10 8.7kN / cm 3
或
sat sat g 1.87 10 18.7 kN / cm 3 ' sat W 18.7 10 8.7kN / cm 3