土力学课后习题答案(清华大学出版社)_修改版
清华大学版土力学课后答案详解
第一章1-1:已知:V=72cm3 m=129.1g ms =121.5g Gs=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:Gs =2.72 设Vs=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 v sI 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 Ve 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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1-5:
Gs w
d
则
1e
e G s w 1 2.7 *1 1 0.59
d
1.70
Sr
wGs
22% * 2.7 1 85%
e
0.59
所以该料场的土料不适合筑坝,建议翻晒,使其含水率降低。
1-6:
Dr
(d
) d min
d max
( d max
) d min
d
式中 Dr=0.7
d m ax 1.96 g / cm 3
sat 粘 土
sat 砂 层 ,故只考虑
sat 粘 土 就可以
3
i cr
sat 粘 土 1 2.04 1 1.04 g / cm
h 又 icr
L 则 h 1.38 故开挖深度为
7.5 (h 3) 3
4.5 h 3
6m 时,基坑中水深至少
1.38m 才能防止发生流土现象
i cr 时
L
h L * i cr 30 *1.055 31.65 cm
水头差值为 32cm 时就可使土样发生流土破坏
2-4 解:
(1) h A 6 m , hC
7.5 m , hB
h A hC 2
6.75 m
j r w * i r w * h 3.675 kN / m 3 l
(2)若要保持水深 1m , i
3
1.94 g / cm
ms
2.7
3
d
1.48 g / cm
V s V w 1.81
3
d
d g 14.8 K N / m
Vv e
Vs
0.81
乙:
I p wL w p 8
清华大学土力学课后答案-第七章课后习题
csoil csoil cos H cr sin cos tan soil (cos sin cos 2 tan soil )
20 , csoil 15kPa , soil 20 , 16kN / m3 , H cr .
刀客李广信土力学第七章习题作业
解:Fs
[ 'cos wi sin( )] tan 'sin wi cos( ) Fs 0.745
20 , 32 , ' 10kN / m3 , w 10kN / m3 , 0
(2)土柱与基岩上表面之间crock 10kPa , rock 15 H cr crock 7.37 m (cos sin cos 2 tan rock )
解:w
mw e 0.70 0.264, ms Gs 2.65
Gs (1 w)* w 2.65*1.264*10 19.70kN/m3 1 e 1 0.7 取1m宽土柱研究 W' 'V (19.70 10) *1* 4 38.8kN
[(3273.04
3062.78 ) sin 21.80 300.53] tan18 115 Fs 3062.78 (3273.04 ) cos 21.80 Fs
当 Fs 1, Fs 1.22说明安全系数 1. 解方程得到 : Fs 1.016
7 5 在天然重度为 =18kN/m3 , 25 , c 8kPa的土层中开挖基坑,基坑深度 H 10m,问极限角 多大?若以1: 0.5的坡度开挖,极限开挖深度多大? 解答: (1) N c 8 0.0444 H 18*10
清华大学-土力学与地基基础学课后习题答案
《土力学地基基础》第四版习题集解答第一章 工程地质1.1 如何鉴定矿物?准备一些常见的矿物,如石英、正长石、斜长石、角闪石、辉石、方解石、云母、滑石和高岭土等,进行比较与鉴定。
1.2 岩浆岩有何特征?准备若干常见的岩浆岩标本,如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、玢岩和辉岩进行鉴定。
1.3 沉积岩最显著的特征是什么?准备多种常见的沉积岩标本,如砾岩、角砾岩、砂岩、凝灰岩、泥岩、页岩、石灰岩和泥灰岩等,进行对比鉴定。
1.4 变质岩有什么特征?准备几种常见的变质岩,如大理岩、石英岩、板岩、云母片岩和片麻岩进行比较与鉴定。
1.5解:水池长度、宽度、高度分别为50、20、4m 壁厚0.3m。
水池与地面齐平。
1)底板浮力计算:底板~水面之间的水位深度h=4-2.5=1.5m底板静水压力强度:Pw=γw h=10×1.5=15KPa=15KN/m 2底板面积S 底板=50×20=1000m 2底板上的浮力P 浮= Pw×S 底板=15000KN2)不考虑钢筋混凝土水池自重的侧壁摩擦阻力F 1和抗浮安全系数计算:钢筋混凝土水池的侧壁面积S 侧壁=2×[(50×4)+(20×4)]= 560m 2已知侧壁与土体之间的摩擦强度为μ=10KPa; 侧壁总摩擦力F 1=μ×S 侧壁=10×560=5600KN∵F 1<P 浮,抗浮安全系数K= F 1/P 浮=5600/15000=0.37<1,∴在不考虑钢筋混凝土水池自重时,水池刚竣工,未充水,也不考虑池中水重量,此时不安全。
3)考虑钢筋混凝土水池自重的抗浮安全系数计算:钢筋混凝土的重度一般为γ砼=24KN/m 3;钢筋混凝土水池四个侧壁体积V 1=2×[(50×4×0.3)+(20-2×0.3)×4×0.3]=166.56m 3扣掉侧壁厚度尺寸后钢筋混凝土水池底板体积V 2:V 2=[(50-0.6)×(20-0.6)] ×0.3=287.5m 3所以,水池本身钢筋混凝土的体积V=V 1+V 2=454 m 3钢筋混凝土水池重量W=γ砼×V=24×454=10896KN∵F 1+W=16496>P 浮,抗浮安全系数K= 16496/15000=1.1>1, ∴在考虑钢筋混凝土水池自重时,此时安全。
清华大学版土力学课后答案详解
e VV hV 0.89 0.8 Vs h 1.11
1-8 : 甲: I L
w wp wL wp
45 25 1.33 40 25
流塑状态
乙: I L
w wp wL wp
20 25 40 25
0.33
坚硬(半固态)
I p wL wp 15 属于合作天然地基
则可得: d 1.78g / cm3
d min 1.46g / cm3
1-7 : 设 S=1 , 则 Vs Sh h 则压缩后:
ms VsGs 2.7h mw msw 2.7h *28%
则 Vw mw 2.7h *28%
w
Vs Vw 2.7h *28% h 1.95 则 h 1.11cm
hV 2.0 1.11 0.89cm
1-9 :
A甲
I p甲
P0.002甲
53 36 55
0.31 0.75
属非活性粘土
A乙
I p乙 P0.002乙
70 35 1.3 1.25 27
属活性粘土
乙土活动性高,可能为伊利石,及少量的高岭石,工程性质乙土的可能较
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2-1 解:
第二章
根据渗流连续原理,流经三种土样的渗透速度
v 应相等,即 vA vB vC
7
85000m3
1-4 : 甲:
I p wL wP 40 25 15 设 Vs 1则 ms s * Vs 2.7 g mw 2.7*30% 0.81g 又因为 Sr 100%
VV mw 0.81
w
ms mw 2.7 0.81 1.94 g / cm3 Vs Vw 1 0.81 g 19.4 KN / m3
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h j 1* rw
L
(2) i cr
Gs 1
2.72 1 1.055
1 e 1 0.63
h 20
i
0.667
L 30
20 1*9.8*
30
6.53 N
i icr 则土体处于稳定状态,不会发生流土现象
(3)当 i
icr 时,会发生流土破坏,
即h L
icr时
h L * icr 30*1.055 31.65cm
1-7: 设 S=1, 则 Vs Sh h 则压缩后: ms VsGs 2.7h mw msw 2. 7h * 2 8 % 则 Vw mw 2.7h *28%
w
Vs Vw 2.7h *28% h 1.95 则 h 1.11cm
hV 2.0 1.11 0.89cm
e VV hV 0.89 0.8 Vs h 1.11
1-8: 甲: I L
w wp wL wp
45 25 1.33 40 25
流塑状态
乙: I L
w wp wL wp
20 25 40 25
0.33
坚硬(半固态)
I p wL wp 15 属于粉质粘土(中液限粘质土)
乙土较适合作天然地基
1-9:
A甲
I p甲
P0.002甲
53 36 55
0.31 0.75
1-4: 甲:
I p wL wP 40 25 15 设 Vs 1则 ms s * Vs 2.7 g mw 2.7*30% 0.81g 又因为 Sr 100%
VV mw 0.81
w
ms mw 2.7 0.81 1.94 g / cm3 Vs Vw 1 0.81 g 19.4 KN / m3
土力学原理课后作业答案详解
土力学原理课后作业答案
(清华大学出版社,赵成刚,白冰等编著)浙江工业大学轻狂书生整理上传2-1
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1020
304050607080
901000.01
0.1
1
10
100
粒径 d (mm)
小于该粒径的颗粒质量百分含量 (%)
A:d 60=5.1mm
A:d 10=0.6mm
B:d 10=0.075mm
从图表中的比较可以看出,A土样颗粒较粗,级配连续性较好,但是,细粒成分含量较低;B土样颗粒较细,在0.075mm~0.25mm 之间的土粒含量较低,级配连续性较差,且从曲率系数来看,两种土样的颗粒级配情况都不太好,属于级配不良土。
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土力学清华大学版课后习题答案2020年修正版
清华大学《土力学》第二版课后习题答案2020版说明:删除了应力路径、库尔曼图解法等与考试无关的习题,增加与考试相关的地基承载力原理题,使得与注册岩土考试内容完全相适应。
清华大学《土力学》第二版课后习题答案2020版 (1)第一章土的物理性质与工程分类 (2)第一节土的三相换算 (2)第二节土的性质、颗粒级配及定名 (3)第三节土的相对密实度 (5)第四节土的压实性 (5)第二章土的渗透性和渗流问题 (5)第一节达西定律 (5)第二节渗透试验、抽水试验 (6)第三节等效渗透系数 (7)第四节二维渗流与流网 (7)第五节渗透力与渗透破坏 (8)第三章土体中的应力计算 (10)第一节有效应力原理 (10)第二节基底附加应力计算 (12)第四章土的变形特性和地基沉降计算 (15)第一节土的一维压缩性指标 (15)第二节地基沉降量计算 (15)第三节饱和土体渗流固结理论 (17)第五章土的抗剪强度 (19)第一节直接剪切试验 (19)第二节三轴压缩试验 (21)第三节组合三轴压缩试验 (24)第四节孔隙水压力系数 (26)第五节十字板剪切试验 (26)第六章挡土结构物上的土压力 (27)第一节朗肯土压力 (27)第二节库伦土压力 (27)第三节特殊土压力 (28)第七章边坡稳定分析 (30)第一节无粘性土边坡稳定性 (30)第二节圆弧法边坡稳定性分析 (32)第八章地基承载力 (33)第一节土力学教材原理习题 (33)第二节地基承载力深宽修正 (37)第三节抗剪强度计算地基承载力 (39)第一章土的物理性质与工程分类第一节土的三相换算1-1(清华土力学习题1-1)在某一地下水位以上的土层中,用体积72cm 3的环刀取样,经测定土的质量129.1g ,烘干质量为121.5g ,土粒比重为2.70g ,问该土样的含水量、天然(湿)重度、饱和重度、浮重度和干重度各位多少?按计算结果,试分析比较各种情况下土的各种重度有何规律。
清华大学土力学课后答案-第六章课后习题
6 4解: 36 , 20 cos 2 0.235 sin( ) sin 2 cos (1 ) cos 主动土压力: Ka 1.500m :ea1 1h1 K a 18*1.5*0.235 6.345kPa 5.0m处, ea 2 ( 1h1 ' h2 ) K a (18*1.5 11*3.5) *0.235 15.39kPa 水压力: 5.000米m处ew w h2 10* 3.5 35kPa 分布图略
' 总土压力:Ea Ea Ea 174.30 33.78 208.08kN / m ' Ea *3 Ea *2 2.162m Ea
总土压力作用点距离墙底:d
总土压力 Ea与水平面夹角: 33.69 30 69.69
2/5
6-6解:(1)0 3m主动土压力Ea1
1 3
1 1 Ea1 h12 K a1 *18*32 *0.482 39.04kN / m 2 2 Ea1与水平面夹角1 18.43 Ea1h Ea1 cos 1 37.14kN / m,Ea1v Ea1 sin 1 12.34kN / m (2)3 8m主动土压力Ea1和水压力 题目未说明填土性质,按照砂土处理. 将水位以上土折算成 ' 10kN / m3 , 和下部土性相同. 3*18 5.4m 10 3 2 arctan( ) 30.96 , 0, 30 , 0 5 cos 2 ( 2 ) Ka2 0.633, sin( ) *sin 2 2 cos 2 *cos( 2 )[1 ] cos( 2 ) *cos 2
1 h1
最新清华大学版土力学课后答案资料
第一章1-1:* r m 心 r :g g =v “ m s 121.5 “ 3V s s 45cm s 心 2.7“':i sat - w=20.6 -10 =10.6KN /m 3 斗 m s 121.5 3d s g *10=16.9KN/mV 72则 sat •d1-2:已知:G s =2.72设 V s =1cm 3,s =2.72g/cm 3m s = 2.72gd = 'd g =匹 g 二272*® =16KN / m 3d dV 1.7贝U =- w =20.1-10 = 10.1KN /m 3当0二75%时,m w = :W V V S -1.0*0.7*75% -0.525gm wm s 0.525 2.72 = 19.3%=:?gV0.525 2.72*10 -19.1KN /m 31.7已知: 3 V=72cm 3m=129.1g m s =121.5g G s =2.70则: m _m s wm s129f6.3% 121.5129 1 *10 =17.9KN /72 V/ 二v -V s = 72-45 = 27cm 3sat = '"satg1.0*27 121.5*10 二 20.6KN / m 372V 1.7 *10 =20.1KN /m 31-3:347mu = 6V =1.70*10 *8*10=13.6*10 kgm w =m s w =13.6*107 *20% =2.72*107 kg1-4: 甲:I p = W[_ —Wp = 40 —25 = 15 设V s =1则 m s 「「V s =2.7gm w =2.7*30% -0.81g 又因为S r =100% VV 4。
81w= 19.4KN /m 3d =讥=14.8 KN /m 3十0.81乙:m sd _V s V w 1.812.7 31.48g / cmm s m w P13.6*107 2.72*1071.92*103 85000m 3P =V s 叫斗2^!伽V w1 0.81则(1)、(4)正确 1-5:G P打二注亠则1 e所以该料场的土料不适合筑坝,建议翻晒,使其含水率降低 1-6:式中 D r =0.7 'dmax^1.96g / cm 「dmin =1 .4© dm则可得:订=1.78g/cm 31-7:设 S=1,则 V s 二 Sh = h 则压缩后:I p = W L — W p = 8设V s =1 贝ym s 」s V s =2.68gm w = m s w = 2.68*22% = 0.4796 g则 V V = 0.4796cm 3?dm s +m w 2.68 +0.4796 3- - 2.14g /cmV s V V 1 0.47963巾=2.14*10 -21.4KN /m2.6831.84g / cm m s V s V w1.47963d = 6g =1.84*10 =18.4KN /m V Ve = = 0.4796d 甲:::d 乙ep- e 乙G s;wPd2.7*1 1.70一1 =0.59wG s S r se22%*2.7 0.59 =1 85% D r'd'd min 'dmax-:dminV sm s =V s G s =2.7h m w =ms W =2 . 7 * 2 8% 贝U V w 二导=2.7h*28%wV s V w =2.7h*28% h =1.95 贝U 1.11cm .h v =2.0 -1.11 =0.89cm e巴上二哎j.8V s h 1.111-8:甲:I L二WE 45-25 =1.33 流塑状态W[_ _W p40-25W_W p 乙:1 L 20-25二-0.33坚硬(半固态)W L—W p40-251 p = W L - W p =15 属于粉质粘土(中液限粘质土)乙土较适合作天然地基1-9:…1囲53 -360.31 ::属非活性粘土R1002 甲55A乙70 -351.3 1.25 属活性粘土P0.002乙27乙土活动性高,可能为伊利石,及少量的高岭石,工程性质乙土的可能较第二章2-1 解:根据渗流连续原理,流经三种土样的渗透速度 V 应相等,即V A =V B =V C根据达西定律,得: R A 戲A =弘卫B = RC 玉L AL B L C二 h A :=h B : -h C =1: 2 : 4又:• :h A 亠:、h B 亠;h C =35cm ..■: h A =5cm, -:h B =10cm, . :h C= 20cm也 h A-3V =k A A =1*10 cm/s20-0.667 30Ti < icr 则土体处于稳定状态,不会发生流土现象h L* i cr =30*1.055 =31.65cm水头差值为32cm 时就可使土样发生流土破坏 2-4 解:(1) h A =6m,h C =7.5m, h B =也 hc = 6.75m2r * A hj =r w *iw3.675kN/m 3(2) 若要保持水深1m ,i h =0.625L而 Q =Akv =20*10*1.5*10 ‘*0.625 =1.875*10 ^m 3/s(3)当i • i cr 时,会发生流土破坏,即h i cr 时V 加水 =V * A*t=0.1cm2-2 解:crG s -1 2.70 -11 e " 1 0.58=1.0762-3 解:(1) 土样单位体积所受的渗透力△h 20 “1*「w!-1*9.8* 3T 6.53N(2)i crG s -11 e 2.72 -11 0.63 =1.055故单位时间内抽水量为1.875*10 J m 3/s3G 二爲粘土-1 =2.04-1 =1.04g/cmh 7.5-(h 3) 4.5-h乂 * i cr 'L 3 3则h _1.38故开挖深度为6m时,基坑中水深至少 1.38m才能防止发生流土现象2-6 :解:(1)地基中渗透流速最大的不为在等势线最密集处,故在第二根流线上v 二ki =1T03*0.4 =4*10 4cm/s则i均< icr故地基土处于稳定状态(3) q =M =Mk :h =5*1*10 *0.267 -1.335*10 ^m2 /s2-7 :解:(1) :H =3.6m, :h H=^=0.257m14 14q 二M :q 二Mk 巾=6*1.8*10 '*0.257 =2.776*10 4m3 / ^ 1.666*10 ^m3/min(2)i cr r 18 5-1 1 =0.8889.8:h _ 0.257 L 0.5 =0.514,故i ::i cr ,不可能发生流土破坏i cr 0.888 i 0.514 = 1.732-5: 解:?sat GseIG s e而i crG s —1-i crG s e-(1 e) G s又* ■' sat粘土■ i sat砂层,故只考虑?sa粘土就可以■ :h 0.267L _ 0.667(5 -1)m16 -1= 0.267m = 0.4(2)0.2672.5= 0.1068cr 「sat -1=2 -1=1:h第三章 土体中的应力计算3-1:解:41.0m :;「s1 = 1H 1 =1.70*10*3 =51kpa40.0m : 二 s2 =:;s1 2H 2 =51 (1.90—1.0)*10*1二 60kpa 38.0m: 二s3 -;「s2 3H 3=60 (1.85—1.0)*10*2=77kpa 35.0m:64 =;「s3 4H 4 =77 (2.0 -1.0)*10*3=107kpa水位降低到35.0m41.0m :二si =51kpa 40.0m :二S 2 Y 「s12H 2 =51 1.90*10*1 = 70kpa38.0m :二s3 =;:「s2 3H 3 = 70 1.85*10*1 = 88.5kpa 35.0m :二s4 -;「s3 4H 4=88.5 1.82*10*3 -143.1kpa 3-2:解: 偏心受压:e 二 0.2m 700 6*0.2(1 ) = 78.4kN 10 10pmin=61.6kN由于是中点,故 H sin 一:匚-1.097P max p 6e料1『3-3:解:(1)可将矩形分为上下两部分,则为2者叠加m =L,n Z,查表得K,匚zo =2K*;「B B(2)可将该题视为求解条形基础中线下附加应力分布,上部荷载为50kN/m2的均布荷载与100 kN/m 2的三角形荷载叠加而成。
清华土力学习题及答案
清华土力学习题及答案清华土力学习题及答案土力学是土木工程中重要的一门学科,它研究土壤的力学性质和变形特性,为工程设计和施工提供理论依据。
清华大学作为中国顶尖的高等学府,其土力学课程内容丰富,涵盖了许多重要的学习题。
本文将介绍一些典型的清华土力学学习题,并给出相应的答案。
1. 问题:什么是土力学中的有效应力和孔隙水压力?答案:土力学中的有效应力是指土体中的实际应力,它等于总应力减去孔隙水压力。
有效应力对土体的强度和变形起着重要作用。
孔隙水压力是指土体中孔隙水所产生的压力,它可以通过孔隙水的流动和渗透来传递。
2. 问题:什么是土体的内摩擦角和剪切强度?答案:土体的内摩擦角是指土体在剪切过程中内部颗粒间相对滑动的阻力大小。
它是土体抗剪强度的重要参数之一。
剪切强度是指土体在受到外力作用下抵抗破坏的能力,它与土体的内摩擦角密切相关。
3. 问题:什么是地基沉降?如何计算地基沉降?答案:地基沉降是指地基在受到荷载作用后下沉的现象。
地基沉降的计算可以通过弹性沉降和塑性沉降两个部分来进行。
弹性沉降是指地基在荷载作用下由于土体的弹性变形而引起的沉降,可以通过弹性沉降计算公式进行估算。
塑性沉降是指地基在荷载作用下由于土体的塑性变形而引起的沉降,可以通过试验和经验公式进行估算。
4. 问题:什么是土的压缩性和膨胀性?答案:土的压缩性是指土体在受到荷载作用后发生的体积收缩现象。
土的膨胀性是指土体在受到水分作用后发生的体积膨胀现象。
土的压缩性和膨胀性对工程设计和施工有重要影响,需要进行相应的土体力学试验和分析。
5. 问题:什么是土的剪切强度参数和压缩指数?答案:土的剪切强度参数是指土体在受到剪切力作用下的抗剪强度。
常见的土的剪切强度参数有内摩擦角和剪切强度。
压缩指数是指土体在受到荷载作用后发生的体积压缩变形,它是衡量土体压缩性的重要参数之一。
总结:清华土力学学习题涵盖了土力学的基本概念和理论,包括有效应力、孔隙水压力、内摩擦角、剪切强度、地基沉降、土的压缩性和膨胀性等内容。
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。
土力学课后习题答案(清华大学出版社)
3-4:解:
只考虑 B 的影响:
用角点法可分为 4 部分 ,
上部荷载为 50kN/m 2 的均布荷
m1 L1 1.5, n1 z 0.5 ,得 K1 0.2373
B1
B1
m2 L2 3, n2
z 1 ,得 K 2 0.2034
B2
B2
m3 L3 2, n3
z 1 ,得 K 3 0.1999
B3
B3
m4 L 4 1,n4
hA : hB : hC 1: 2: 4
又 hA hB hC 35cm
hA 5cm, hB 10cm, hC 20cm
V
kA
hA LA
1*10 3cm / s
V加水 V * A*t=0.1cm 3
2-2 解:
i cr
Gs 1
2.70 1 1.076
1 e 1 0.58
2-3 解:
(1)土样单位体积所受的渗透力
1-8: 甲: I L
w wp wL wp
45 25 1.33 40 25
流塑状态
乙: I L
w wp wL wp
20 25 40 25
0.33
坚硬(半固态)
I p wL wp 15 属于粉质粘土(中液限粘质土)
乙土较适合作天然地基
1-9:
A甲
I p甲
P0.002甲
53 36 0.31 0.75 55
1 1.2 1.4
2
均布荷 载 p=
K 0.999 0.997 0.978 0.881 0.756 0.642 0.549 0.478 0.42 0.306
61.6
σ 61.5384 61.4152 60.2448 54.2696 46.5696 39.5472 33.8184 29.4448 25.872 18.8496
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g 2.14*10 21.4 KN / m3 d
d d g 1.84*10 18.4 KN / m3
e VV 0.4796 Vs
甲 乙
d甲 d乙
e甲 e乙
I p甲 I p乙
则(1) 、 (4)正确 1-5: G d s w 1 e
e 0.2m p 6e 700 6*0.2 pmax (1 ) (1 ) 78.4kN B B 10 10 pmin 61.6kN
由于是中点,故 Fs z(m) n=z/B
H cos tan Fc 1.097 H sin J
61.6 σ 61.5384 61.4152 60.2448 54.2696 46.5696 39.5472 33.8184 29.4448 25.872 18.8496 三角形荷载 p K 0.5 0.498 0.498 0.441 0.378 0.321 0.275 0.239 0.21 0.153 16.8 σ 8.4 8.3664 8.3664 7.4088 6.3504 5.3928 4.62 4.0152 3.528 2.5704 水平附加 应力 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 总附加应 力σ (kPa) 69.9384 69.7816 68.6112 61.6784 52.92 44.94 38.4384 33.46 29.4 21.42
sat
又
sat粘土 sat砂层 ,故只考虑 sat粘土 就可以
icr sat粘土 1 2.04 1 1.04 g / cm3
h 7.5 (h 3) 4.5 h L 3 3 则 h 1.38
又
icr
故开挖深度为 6m 时,基坑中水深至少 1.38m 才能防止发生流土现象 2-6:解: (1)地基中渗透流速最大的不为在等势线最密集处,故在第二根流线上
式中 Dr=0.7
d max 1.96 g / cm3
3 d m i n 1 . 4 g 6 c/ m
则可得: d 1.78g / cm3 1-7: 设 S=1, 则 Vs Sh h 则压缩后:
ms VsGs 2.7h
mw ms w 2 . 7 h * 2 8 % 则 Vw
0.1 1 2 4 6 8 10 12 14 20
0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 2
均布荷载 p= K 0.999 0.997 0.978 0.881 0.756 0.642 0.549 0.478 0.42 0.306
3-3:解: (1) 可将矩形分为上下两部分,则为 2 者叠加 L z m , n ,查表得 K, zo 2K * B B (2) 可将该题视为求解条形基础中线下附加应力分布, 上部荷载为 50kN/m2 的均布荷 载与 100 kN/m2 的三角形荷载叠加而成。 3-4:解: 只考虑 B 的影响: 用角点法可分为 4 部分,
流塑状态
乙: I L
坚硬(半固态)
I p wL wp 15
属于粉质粘土(中液限粘质土)
乙土较适合作天然地基 1-9:
A甲 I p甲 P0.002甲 53 36 0.31 0.75 55
属非活性粘土
A乙
I p乙 P0.002乙
70 35 1.3 1.25 27
ms mw
13.6*107 2.72*107 85000m3 1.92*103
w
ms mw 2.7 0.81 1.94 g / cm3 Vs Vw 1 0.81 ms 2.7 1.48 g / cm3 Vs Vw 1.81
g 19.4 KN / m3 d
H H (5 1)m 0.267m N n 1 16 1 h 0.267 i 0.4 L 0.667 h
v ki 1*103 *0.4 4*104 cm / s
(2) i均
h 0.267 0.1068 L均 2.5
icr sat 1 2 1 1
则
e
Gs w
d
1
2.7 *1 1 0.59 1.70
Sr
wGs 22%* 2.7 1 85% e 0.59
所以该料场的土料不适合筑坝,建议翻晒,使其含水率降低。 1-6:
Dr ( d d min ) d max ( d max d min ) d
又
hA hB hC 35cm
hA 5cm, hB 10cm, hC 20cm
V kA hA 1*103 cm / s LA
V加水 V * A * t=0.1cm3
2-2 解:
icr
Gs 1 2.70 1 1.076 1 e 1 0.58 h 20 1*9.8* 6.53N L 30
ms 121.5 g *10 16.9 KN / m3 V 72 则 sat d
d
1-2: 已知:Gs=2.72
设 Vs=1cm3
s 2.72 g / cm3
ms 2.72 g ms 2.72 g *10 16 KN / m3 V 1.7 m V 2.72 0.7 *1 g s V w g *10 20.1KN / m3 V 1.7 则 w 20.1 10 10.1KN / m3
h icr时 L
h L * icr 30*1.055 31.65cm
水头差值为 32cm 时就可使土样发生流土破坏 2-4 解: (1) hA 6m, hC 7.5m, hB
rw * h 3.675kN / m3 l h (2)若要保持水深 1m, i 0.625 L j rw * i
ms dV 1.70*103 *8*104 13.6*107 kg mw ms w 13.6*107 * 20% 2.72*107 kg V挖
1-4: 甲:
I p wL wP 40 25 15 设Vs 1则 ms s *Vs 2.7 g mw 2.7 *30% 0.81g 又因为 S r 100% VV mw 0.81
d d g 14.8 KN / m3
e Vv 0.81 Vs
乙:
I p wL wp 8 设Vs 1则ms sVs 2.68 g mw ms w 2.68* 22% 0.4796 g 则VV 0.4796cm3
ms mw 2.68 0.4796 2.14 g / cm3 Vs VV 1 0.4796 ms 2.68 1.84 g / cm3 Vs Vw 1.4796
(2) icr
r rsat 18.5 1 1 0.888 rw rw 9.8
i
h 0.257 0.514 ,故 i icr ,不可能发生流土破坏 L 0.5 i 0.888 Fs cr 1.73 i 0.514
第三章 土体中的应力计算
3-1:解: 41.0m: s1 1H1 1.70*10*3 51kpa 40.0m: s 2 s1 2 H 2 51 (1.90 1.0)*10*1 60kpa 38.0m: s 3 s 2 3 H3 60 (1.85 1.0)*10*2 77kpa 35.0m: s 4 s 3 4 H 4 77 (2.0 1.0)*10*3 107kpa 水位降低到 35.0m 41.0m: s1 51kpa 40.0m: s 2 s1 2 H 2 51 1.90*10*1 70kpa 38.0m: s 3 s 2 3 H3 70 1.85*10*1 88.5kpa 35.0m: s 4 s 3 4 H 4 88.5 1.82*10*3 143.1kpa 3-2:解: 偏心受压:
则 i均 icr 故地基土处于稳定状态 (3) q M q Mk h 5*1*10 *0.267 1.335*10 m / s
2 5 5
2-7:解: (1) H 3.6m , h
H 3.6 0.257m 14 14
q M q Mk h 6*1.8*104 *0.257 2.776*104 m3 / s 1.666*102 m3 / min
d d g
当Sr 75%时, mw wVV S r 1.0*0.7 *75% 0.525 g w mw 0.525 19.3% ms 2.72 mw ms 0.525 2.72 g *10 19.1KN / m3 V 1.7
g
1-3:
g
VV V Vs 72 45 27cm3
sat sat g
msat V ms 1.0* 27 121.5 g w V g *10 20.6 KN / m3 V V 72
sat w 20.6 10 10.6 KN / m3
8
hA hC 6.75m 2
而 Q Akv 20*10*1.5*10 *0.625 1.875*10 m / s
3
6
故单位时间内抽水量为 1.875*106 m3 / s 2-5:解:
Gs e G e G 1 ,而 icr s w s 1 e 1 e 1 e G e (1 e) Gs e icr s 1 sat 1 1 e 1 e
2-3 解: (1)土样单位体积所受的渗透力 j 1* rw (2) icr