土力学课后习题答案
(完整版)土力学(第三版)建筑工业出版社课后题答案(全)
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 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 += 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 =-=-==⨯=⋅=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
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。
土力学课后习题答案(中国铁道出版社)
第一章 土的物理性质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γ、天然含水量w 、干重度γd 、饱和重度γsat 、浮重度γ’、孔隙比e 及饱和度S r1-8 解：分析：由W 和V 可算得γ，由W s 和V 可算得γd ，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 sw s 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．γw 为已知条件，γw =10kN/m 3；3．注意求解顺序，条件具备这先做；4．注意各γ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）。
1-10 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，sw M M w =。
1－11 用某种土筑堤，土的含水量w ＝15％，土粒比重G s ＝2.67。
分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等γ＝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。
土力学课后习题解答 北京大学出版社
土力学习题参考解答土力学 主编 高向阳 北京大学出版社说明：本参考解答没有经过校核，仅仅作为做题方法参考 第一章 土的物理性质及工程分类 1.1【解】已知V=38.4cm3, M=67.21g, Ms=49.35g, ds=2.69%8909.136.0*69.2%5209.1109.1109.115.1736.1*9.261)1(%3635.49/)35.4921.67(//9.124.38/10*35.49//5.17/75.14.38/21.67/333====+=+==-=-+==-=========e d S e e n d e m m m kN v m m kN cm g v m s r w s s w s d ωγωγωγγ1.2【解】已知 γd =15.7, ω=19.3, d s =2.71, ωL =28.3%, ωP =16.7%，该土处于硬塑状态大于液性指数小于粘土，该土定名应该为粉质小于因为塑性指数大于025.01710224.06.117.163.196.117.163.28%7273.00193*71.2%4273.173.0173.017.151.271=-==-======+==-=-=L p s r dws I I e d S e e n d e ωγγ1.3【解】已知ω=9.43%, d s =2.7, ρ=1.66g/cm3 & 干燥后，ρdmax =1.62g/cm3, ρdmin =1.45g/cm344.052.1*)45.162.1(62.1*)45.152.1()()(/52.178.17.2178.0166.10943.1*1*7.21)1(min max max min 3=--=--===+==-=-+=d d d d d d r ws d w s D cm g e d d e ρρρρρρρρρωρ 中等密实 1.4【解】已知V=100cm3，M=187g ，Ms=167g ，ds=2.66%5459.012.0*66.259.017.1812.1*6.261)1(%12167/)167187(//7.18/87.1100/187/33====-=-+==-======e d S d e m m m kN cm g v m s r w s s w ωγωγωγ 1.5【解】已知 土方20万m 3，ω=12.0%,ρ=1.70g/cm3 ωL =32.0%, ωP =20.0%，d s =2.72.目标ρd2=1.65 g/cm3 1) 原来土的干密度为518.112.170.11==+=ωρρd 则所需要土料量V 万方要满足干土颗粒不变的要求 1.518V=20*1.65 V=21.74万m 3 2) ωopt =0.95*20=19%1方土加水量=ρd2ωopt -ρd ωV/20=1.65*0.19-1.518*0.12=0.115 m 3, 或者0.115 t所以每天加水量=3000*0.115=345m 3 3) 土坝：%80648.019.0*72.2648.0165.172.21====-=-=e d S d e s r d ws ωρρ第二章 112-113 2.1【解】已知水上土h1=3m, γ1=18,h2=2 m, γ2=18.4，水下土h3=3 m, γ3sat=19.5深7米处自重应力=∑γh=3*18+2*18.4+2*9.5=109.8kPa 2.2【解】已知b*l=2*3m, 基底M=500kNm ，N=600kN300)6/55.1(*2*3600*2)2/(3)(26/36/6/5600/500/min max ==-=-+==>===p kPae l b G F p l N M e ，属于大偏心2.3【解】已知如图所示，列表计算如下2.4【解】已知p0=100kPa ，其他如图2-37，各点应力列表计算如下：补充：矩形荷载的宽度改为2米第二章 1483.1【解】 已知h=2m ，e1=0.9，e2=0.8mm h e e e S 3.1052000*9.18.09.01121=-=+-=3.2【解】已知如下表 土的压缩系数，中等压缩性土1.05.02.1216.0952.11)(16.01.02.0936.0952.0111221<<==+==--=--=-a MPaa e E MPa p p e e a3.3【解】已知b*l=2*3.6m ，d=1m ，F=900kN ，γ=16，e1=1.0，a=0.4（MPa ）-1kPa d p p kPad G F A G F p G 1291*161451451*206.3*29000=-=-==+=+=+=γγ 计算深度Zn=b(2.5-0.4lnb)=2*(2.5-0.4ln2)=4.45m 取Zn=4.6 验算厚度Δz=0.3Es=(1+e1)/a=(1+1.0)/0.4=5MPa, 查表得到沉降修正系数=1.2 列表计算如下最终沉降S=ψs ∑Δsi=1.2*57.4=68.9mm3.4【解】已知p0=100kPa，d=2，l*b=4*4，h1=6,γ1=18kN/m3 e=0.85-2p/3h2=6,γ’=20-10=10 kN/m3 e=1.0-p a=1>0.5MPa-1高压缩性土1规范法：第一层土：e0=0.85，a=2/3, Es1=1.85/2/3=2.775MPa第一层土：e0=1.00，a=1>0.5 高压缩, Es1=2.0/1=2.00MPa计算深度估计Zn=b(2.5-0.4ln4)=4*(2.5-0.4ln4)=8.57m取Zn=8.80m,验算厚度Δz=0.6列表计算如下最终沉降S=ψs∑Δsi=143.2*1.05=150.42. 分层总和法每层厚度不大于4*0.4=1.6米，水上分别取1.3,1.3,1.4米，水下，按照1.6米为层厚取层，具体列表计算如下:3.5【解】分析：沉降由再压缩50kPa 及压缩50kPa 构成已知Ce=0.05，Cc=0.3，e=0.85 p=100kPa ，pc=σc+50，γ=18kN/m3，h=4m第四章 4.1 【解】已知h=40cm ，L=15cm ，t=6.0s ，Q=400g=400cm3, d=5.5cm A=πd 2/4=23.8cm2s cm Ath QL k /05.140*6*8.2315*4002===4.2 【解】已知H=6m ，Cv=4.5*10-3cm2/s, γ=16.8kN/m3,p=120kPa1) α=1， Days C H T t v v 2.185)24*3600/(0045.0360000*2.02=== 2) α=120/(120+16.8*6)=120/220.8=0.54 U=50%，查表内插得到Tv=0.226，因此Days C H T t vv 3.2092.0/226.0*2.1852==== 第五章5.1【解】已知cu=40kPa ，σ3=100kPa则：σ1=σ3+2cu=180kPa5.2【解】已知c ’=0，φ’=280，σ1=200kPa ，σ3=150kPa ，u=100kPa 则，σ1’=200-100=100kPa ，在σ3=50kPa 土达到极限平衡状态时候的σ1j ’ =50tan 2(45+14)=138.5kPa>σ1’ =100kPa所以，该点没达到极限平衡状态，没破坏！5.3【解】已知砂土：σ=250kPa ，τf=100kPatan φ=100/250=0.4, φ=21.80 则破裂面与大主应力作用面的夹角为45+15.9=60.90（所以1008.21cos 22508.21sin 2-2313131=-=-+σσσσσσ解方程组得到：σ1=396.3kPa ，σ3==180.9kPa ）第六章6.1【解】已知h=10m , c=0 E=Kh 2/26.2【解】已知γ1=19.0kN/m3， h1=2m ，c1=0, φ1=30；γ2=17.6kN/m3，h2=3m ，c2=5kPa, φ2=15从上到下编号点1、2、3点1，e a =0点2，e a 上=19.0*2*tan 2(45-15)=38/3kN/m=12.7 kN/m2e a 下=38.0* tan 2(45-7.5)-2*5tan37.5=14.7kN/m2点3，e a =（38.0+17.6*3）tan 2(45-7.5)-2*5tan37.5=38.1kN/m2E=12.7*2/2+（14.7+38.1）/2*3=12.7+79.2=91.9kN/m6.3【解】已知γ1=18.5kN/m3， h1=3m，c1=0, φ1=30；γ2=20.0kN/m3，h2=3m，, φ2=35γ3sat=20.0kN/m3，h3=4m，φ3=35从上到下编号点1、2、3、4点1，e a=0点2，e a上=18.5*3*tan2(45-15)=18.5kN/m2e a下=18.5*3* tan2(45-17.5) =15.0kN/m2点3，e a上= e a下=（18.5*3+20*3）*tan2(27.5)=31.3kN/me w=0点4，e a =（18.5*3+20*3+10*4）*tan2(27.5)=42.1kN/m2e w=10*4=40E=(0+18.5)*3/2+(15.0+31.3)*3/2+(31.3+42.1)*4/2=244kN/m Ew=40*4/2=80kN/mE=80+244=324 kN/m6.4已知γ1=18.5kN/m3， h1=3m，c1=0, φ1=30；q=20.0kN/m2 γ2=18.5kN/m3，h2=3m，, φ2=35γ3sat=20.0kN/m3，h3=4m，φ3=35从上到下编号点1、2、3、4点1，e a=20 tan2(45-15)=6.7kN/m2点2，e a上=(20+18.5*3)*tan2(45-15)=25.2kN/m2e a下=(20+18.5*3)* tan2(45-17.5) =20.4kN/m2点3，e a上= e a下=（20+18.5*3+18.5*3）*tan2(27.5)=35.5 kN/me w=0点4，e a =（20+18.5*3+18.5*3+10*4）*tan2(27.5)=46.3kN/me w=10*4=40E=(6.7+25.2)*3/2+(20.4+35.5)*3/2+(35.5+46.3)*4/2=295.3kN/mEw=40*4/2=80kN/mE=80+295.3=375.3 kN/m合力作用点省略6.5-6.8省略。
《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。
(完整版)土力学课后习题答案(第三版__东南大学.doc
度Dr，并评定该砂土的密实度。解：（1）设VS1
m mS
mW
mS
mS
1dS W
V1
e
1
e
1
e
整理上式得
e
1
dS
W
1
1
0.098 2.67 1
1 0.656
1.77
（2）Dr
emax
e
0.943
0.656
0.595（中密）
emin
0.943
0.461
emax
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
dSVS W
dS0.30
2.73
0.819
VS
VS
W
W
d
mS
dS
W
2.73 1
1.50g / cm3
V
1
e
1
0.819
sat
ms
VV
W
dS
W
dS W
1
dS W
1 0.3 2.73 1
土力学
第二章
2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3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：
m
72.49 32.54
《土力学》课后习题答案
1-1 解：
(1)A试样
(1) B试样
1-2解：
已知： =15.3g =10.6g =2.70
饱和 =1
又知： 15.3-10.6=4.7g
(1) 含水量
= =0.443=44.3%
(2) 孔隙比
(3) 孔隙率
(4) 饱和密度及其重度
(5) 浮密度及其重度
(6) 干密度及其重度
1-3 解：
1-4 解：
20.58
(5) 确定压缩层厚度。
由表1可知，在第4计算点处 ，所以，取压缩层厚度为10.5m。
(6) 计算各分层的平均自重应力和平均附加应力（详见表2）。
(7) 由图4-29根据 和 分别查取初始孔隙比e1i和压缩稳定后的孔隙比e2i（结果见表2）。
表2 各分层的平均应力及其孔隙比
层号
层厚
(m)
平均自重应力
e2i
0-1
3.0
85.5
20.31
105.81
0.836
0.812
1-2
3.0
129.0
26.55
155.55
0.776
0.753
2-3
3.0
160.5
30.79
191.29
0.749
0.618
表4 基础侧边2下各分层的平均应力及其孔隙比
层号
层厚
(m)
平均自重应力
(kPa)
平均附加应力
(kPa)
加荷后的总应力
（1）甲基础在O点下2m处引起的竖向附加应力：
由于O点位于基础中心，荷载为梯形荷载，在O点的竖向附加应力和梯形荷载平均得的均布荷载相等，即可取 pn=(100+200)/2=150kPa
《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(河海大学第二版)所有章节完整课后习题答案
土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案第一章 土的物理性质指标与工程分类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 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 1.2Ssat 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：31.601.51/110.06d 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。
土力学课后习题答案马建林第三版
土力学课后习题答案马建林第三版仅作参考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60cm3的原状土样，重1.05N,烘干后0.85N。
已只土粒比重（相对密度）G=2.67。
求土的天然重度、天然含水量w、干重度d、饱和重度at、浮重度’、孔隙比e及饱和度Sr1-8解：分析：由W和V可算得，由W和V可算得d，加上G，共已知3个指标，故题目可解。
WVWV1.0510601036317.5kN/m14.2kN/m33dG0.85106010Gw63wwWwW2.671026.7kN/m23.5%1.050.850.85(1-12)e(1w)Sr26.7(10.235) 17.50.2352.60.88410.884wGe71%(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）。
1-10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1000kg质量的土料应加多少水1-10解：分析：加水前后M不变。
于是：加水前：M5%M1000（1）加水后：M15%M1000Mw（2）由（1）得：M952kg，代入（2）得：Mw95.2kg注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg，另外，wMMw。
1－11用某种土筑堤，土的含水量w＝15％，土粒比重G＝2.67。
分层夯实，每层先填0.5m，其重度等＝16kN/m3，夯实达到饱和度Sr＝85%后再填下一层，如夯实时仅作参考水没有流失，求每层夯实后的厚度。
1-11解：分析：压实前后W、V、w不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h，则压实前后h不变，于是有：hh11e1h21e2（1）由题给关系，求出：e1(1w)e21GwSr2.6710(10.15)162.670.150.8510.9190.471代入（1）式，得：h2(1e2)h11e110.47110.9190.50.383m1-12某饱和土样重0.40N，体积为21.5cm3，将其烘过一段时间后重为0.33N，体积缩至15.7cm3，饱和度Sr＝75%，试求土样在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。
土力学习题答案(完整版)
《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=0.45，d 10=0.055，d 30=0.2；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。
（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：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=2.66，求ρd =? 若孔隙为水所充满求其密度ρ和含水量W 。
解：111===s v V V e ； /33.1266.2g V M s d ===ρ.12166.2V 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2.70，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 MV s ss ===；✞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。
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(清华大学出版社)课后习题及答案
第一章1-1：已知：V=72cm 3 m=129.1g m s =121.5g G s =2.70 则： 129.1121.56.3%121.5s s m m w m --===3333129.1*1017.9/72121.5452.7724527 1.0*27121.5*1020.6/72s s s V s sat w V s sat sat m g g KN m v m V cm V V V cm m V m g g g KN m V V γρρργρ========-=-=++=====3320.61010.6/121.5*1016.9/72sat w s d sat d KN m m g KN m V γγγγγγγγ'=-=-===='>>>则 1-2：已知：G s =2.72 设V s =1cm 3则33332.72/2.72 2.72*1016/1.7 2.720.7*1*1020.1/1.720.11010.1/75% 1.0*0.7*75%0.5250.52519.3%2.720.525 2.721.s s s d d s V w w r w w V r w s w s g cm m gm g g KN m V m V g g KN m V KN m m V S g m w m m m g g V ργρργργγγργρ======++===='=-=-========++===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 mρρ======++==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。
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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γ、天然含水量w 、干重度γd 、饱和重度γsat 、浮重度γ’、孔隙比e 及饱和度S r解：分析：由W 和V 可算得γ，由W s 和V 可算得γd ，加上G s ，共已知3个指标，故题目可解。
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．γw 为已知条件，γw =10kN/m 3；3．注意求解顺序，条件具备这先做；4．注意各γ的取值范围。
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，sw M M w =。
1－11 用某种土筑堤，土的含水量w ＝15％，土粒比重G s ＝2.67。
分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等γ＝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。
解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有：2211s 11e h e h h +=+= （1） 由题给关系，求出：代入（1）式，得： m 383.05.0919.01471.011)1(1122=⨯++=++=e h e h 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）。
1-14 某砂土的重度s γ＝17 kN/ m 3，含水量w ＝8.6%，土粒重度s γ＝26.5 kN/ m 3。
其最大孔隙比和最小孔隙比分别为0.842和0.562求该沙土的孔隙比e 及相对密实度Dr ，并按规范定其密实度。
1-14 已知：s γ=17kN/m 3，w =8.6%，γs =26.5kN/m 3，故有：又由给出的最大最小孔隙比求得D r =0.532，所以由桥规确定该砂土为中密。
1－15 试证明。
试中m ax d γ、d γ、m in d γ分别相应于e max 、e 、e min 的干容重证：关键是e 和γd 之间的对应关系： 由111dmaxs min dmin s max d s -=-=-=γγγγγγe e e 和，可以得到，需要注意的是公式中的e max 和γdmin 是对应的，而e min 和γdmax 是对应的。
2-3 如图2－16所示，在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样，从土样1顶面溢出。
（1） 已土样2底面c －c 为基准面，求该面的总水头和静水头;（2） 已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%，求 b －b 面的总水头和静水头；（3） 已知土样2的渗透系数为0.05cm/s ，求单位时间内土样横截面单位面积的流量； ( 4 ) 求土样1的渗透系数。
图2－16 习题2－3图 （单位：cm ）2-3 如图2-16，本题为定水头实验，水自下而上流过两个土样，相关几何参数列于图中。
解：（1）以c-c 为基准面，则有：z c =0，h wc =90cm ，h c =90cm（2）已知∆h bc =30%⨯∆h ac ，而∆h ac 由图2-16知，为30cm ，所以：∆h bc =30%⨯∆h ac =0.3⨯30=9cm∴ h b =h c -∆h bc =90-9=81cm又∵ z b =30cm ，故 h wb =h b - z b =81-30=51cm（3）已知k 2=0.05cm/s ，q/A=k 2i 2= k 2⨯∆h bc /L 2=0.05⨯9/30=0.015cm 3/s/cm 2=0.015cm/s（4）∵ i 1=∆h ab /L 1=（∆h ac -∆h bc ）/L 1=（30-9）/30=0.7，而且由连续性条件，q/A=k 1i 1=k 2i 2 ∴ k 1=k 2i 2/i 1=0.015/0.7=0.021cm/s2-5 如图2－17所示，在5.0m 厚的黏土层下有一砂土层厚6.0 m ，其下为基岩（不透水）。
为测定该沙土的渗透系数，打一钻孔到基岩顶面并以10-2m 3/s 的速率从孔中抽水。
在距抽水孔15m 和30m 处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层，测得孔内稳定水位分别在地面以下3.0m 和2.5m ，试求该砂土的渗透系数。
图2－17 习题2－5图 （单位：m ）2-5 分析：如图2-17，砂土为透水土层，厚6m ，上覆粘土为不透水土层，厚5m ，因为粘土层不透水，所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度，即6m 。
题目又给出了r 1=15m ，r 2=30m ，h 1=8m ，h 2=8.5m 。
解：由达西定律（2-6），drdh r k dr dh r k kAi q ππ1262=⋅⋅==，可改写为： 带入已知条件，得到：本题的要点在于对过水断面的理解。
另外，还有个别同学将ln 当作了lg 。
2-6 如图2－18，其中土层渗透系数为5.0×10－2 m 3/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：（1） 单位时间的抽水量是多少？（2） 若抽水孔水位仍降低2.0 ，但要求扩大影响，半径应加大还是减小抽水速率？图2－18 习题2－6图 （单位：m ）2-6 分析：本题只给出了一个抽水孔，但给出了影响半径和水位的降低幅度，所以仍然可以求解。
另外，由于地下水位就在透水土层内，所以可以直接应用公式（2-18）。
解：（1）改写公式（2-18），得到：（2）由上式看出，当k 、r 1、h 1、h 2均为定值时，q 与r 2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r 2，井孔的半径相当于r 1。
2-9 试验装置如图2－20所示，土样横截面积为30cm 2,测得10min 内透过土样渗入其下容器的水重0.018N ，求土样的渗透系数及其所受的渗透力。
图2－20 习题2－9图 （单位：cm ）2-9 分析：本题可看成为定水头渗透试验，关键是确定水头损失。
解：以土样下表面为基准面，则上表面的总水头为：下表面直接与空气接触，故压力水头为零，又因势水头也为零，故总水头为：所以渗流流经土样产生的水头损失为100cm ，由此得水力梯度为： 渗流速度为：cm/s 101m/s 101103060101010018.04-643⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==---tA W v w w γ 注意：1．∆h 的计算；2．单位的换算与统一。
3-1 取一均匀土样，置于 x 、y 、z 直角坐标中，在外力作用下测得应力为： x σ＝10kPa ，y σ＝10kPa ，z σ＝40kPa ，xy τ＝12kPa 。
试求算：① 最大主应力 ，最小主应力 ，以及最大剪应力τmax ？② 求最大主应力作用面与 x 轴的夹角θ? ③根据1σ和3σ绘出相应的摩尔应力圆，并在圆上标出大小主应力及最大剪应力作用面的相对位置？3-1 分析：因为0==yz xz ττ，所以z σ为主应力。
解：由公式（3-3），在xoy 平面内，有：比较知，kPa 2kPa 22kPa403121-=='===σσσσσz ，于是： 应力圆的半径： kPa 21))2(40(5.0)(2131=--⨯=-=σσR 圆心坐标为： kPa 19))2(40(5.0)(2131=-+⨯=+σσ 由此可以画出应力圆并表示出各面之间的夹角。
易知大主应力面与x 轴的夹角为90︒。
注意，因为x 轴不是主应力轴，故除大主应力面的方位可直接判断外，其余各面的方位须经计算确定。
有同学还按材料力学的正负号规定进行计算。
3-3 砂样置于一容器中的铜丝网上，砂样厚25cm ，由容器底导出一水压管，使管中水面高出容器溢水面 。
若砂样孔隙比e ＝0.7，颗粒重度s γ＝26.5 kN/m 3 ，如图3－42所示。
求：（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cm 10=h 时，4.02510==∆=L h i ，3w s kN/m 70.97.01105.26e 1=+-=+-='γγγ （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γ应为γs 。
两层土，编号取为1，2。
先计算需要的参数： 地面：0,0,01z 1z1===q u σ第一层底：kPa 9.48,0,kPa 9.4833.161z 111z1===⨯==下下下q u h γσ 第二层顶（毛细水面）： 自然水面处：kPa 8.68,0,kPa 8.6819.199.482z 2z2===⨯+=中中中q u σ A-A 截面处：kPa 5.98305.128,kPa 30310,kPa 5.12839.198.682z w 2z2=-==⨯===⨯+=下下下q h u γσ据此可以画出分布图形。
注意：1．毛细饱和面的水压力为负值（h w γ-），自然水面处的水压力为零；2．总应力分布曲线是连续的，而孔隙水压力和自重有效压力的分布不一定。
3．只须计算特征点处的应力，中间为线性分布。
3-5 有一 U 形基础，如图3－44所示，设在其x －x 轴线上作用一单轴偏心垂直荷载 P ＝6000 kN,作用在离基边2m 的点上，试求基底左端压力1p 和右端压力2p 。
如把荷载由A 点向右移到B 点，则右端基底压力将等于原来左端压力1p ,试问AB 间距为多少？图3－44 习题3－5图 （单位：m ）3-5 解：设形心轴位置如图，建立坐标系，首先确定形心坐标。
由面积矩定理，形心轴两侧的面积对于形心轴的矩相等，有：当P 作用于A 点时，e =3-2-0.3=0.7m ，于是有：当P 作用于B 点时，有：由此解得：e ’=0.57m ，于是，A 、B 间的间距为：m 27.157.07.0=+='+e e注意：1．基础在x 方向上不对称，惯性矩的计算要用移轴定理；2．非对称图形，两端的截面抵抗矩不同。