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文檔簡介

1、第一章1-1:已知:V=72cm m=129.1g m s=121.5g G s=則:ms121.5a”m129 1gg*1017.9KNv72ms121.545 cm3s2.7vVs 72345 27cm129.1 121.5wVvsat g/m3wVv msgmsatvgm ms1.0*27sat72121*1020.6KN /m3sat20.61010.6KN /ms g v空*1072316.9KN /msat1-2 :已知:G=設 M=1cm32.72g/cm3ms2.72gmsdg vg勺2*101.7316KN /m3當Srmwms Vv g Vw75% 時,wg20.1 102

2、.72 0.7*1 *1020.1KN /m31.710.1KN /m3wVvSr1.0*0.7*75%0.525gmww ms四519.3%2.72寧g 連空*10 19.1KN/m31.71-3 :msmwV挖347dV 1.70*10 *8*1013.6*10 kgmsw 13.6*107*20%2.72*107 kgmtmw13.6*107 2.72*1071.92*10385000m3甲 乙d甲d乙引。乙I p甲I p乙1-4 :甲:Ip wL wP 40 2515設Vs側mss*Vs 2.7gmw 2.7*30%0.81g又因為 Sr 100%Vv0.81ms mw2.7 0.81

3、Vs Vw1 0.81g 19.4KN /m31.94g / cm3msVsVw1.811.48 g / cm3dg 14.8KN /m3e v 0.81乙:Ip wL wp 8設 Vs 1 則 mssVs 2.68gmw msw 2.68*22%0.4796 g則 VV 0.4796cm3ms mwVsVv2.68 0.479610.479632.14g /cm3dms一一 1.84g/cm31.47963dg 1.84*1018.4KN /me Vs 0.4796則(1)、(4)正確1-5 :dGs w則1 eeGs w,2.7*110.59d1.70wGs22%*2.7Sr185%e0.

4、59所以該料場的土料不適合筑壩,建議翻曬,使其含水率降低1-6 :Drd min )d maxdmaxd min )式中D=d max1.96g / Cmd min匸46 g / cm則可得:d 1.78g/cm31-7 :設 S=1,則 Vs Sh h則壓縮后:msVsGs2.7 hmw msw 2.7h*28%則 Vw mw 2.7h*28%wVs Vw 2.7h*28% h 1.95貝U h 1.11cmm 2.0 1.110.89cme魚也整0.8Vs h 1.111-8 :45 251.33流塑狀態(tài)甲:Ilw wpwLWp4025乙:ILwWp20250.33堅硬(半固態(tài))wLWp4

5、025Ip Wl Wp 15屬于粉質粘土(中液限粘質土)乙土較適合作天然地基1-9 :A甲工 53 36 0.31 0.75屬非活性粘土R.002 甲55丄 70 35 1.3 1.25 屬活性粘土P270.002乙乙土活動性高,可能為伊利石,及少量的高嶺石,工程性質乙土的可能較根據(jù)滲流連續(xù)原理,流經(jīng)三種土樣的滲透速度v應相等,即根據(jù)達西定律,得:Ra ARb 丄 RcCLaLbLCA :B :C1: 2:4又 Q ABC 35 cmA 5cm, B10cm, C20 cm第二章2-1 解:VbVcV kA -A 1*10 3cm/sV加水V * A*t=0.1cm2-2 解:crGs11 e

6、2.70 11 0.581.0762-3 解:6.53N(1) 土樣單位體積所受的滲透力j 1*41*98*空L30(2)icrGs11 e2.72 11 0.631.055hL30 .667Qi icr則土體處于穩(wěn)定狀態(tài),不會發(fā)生流土現(xiàn)象(3)當i icr時,會發(fā)生流土破壞,即icr時L* icr30*1.05531.65cm水頭差值為32cm時就可使土樣發(fā)生流土破壞2-4 解:(1) A 6m,C7.5m, bA C26.75m3.675kN/m3(2)若要保持水深1m, i 一 0.625L而 Q Akv 20*10*1.5*108 *0.6251.875*10 6m3 / s故單位時間

7、內(nèi)抽水量為 1.875*106 m3 / s2-5 :sati cr解:Gs e1 eGs e1(1GseTe)sat 粘 土,而 icreGs e1 esat砂層,故只考慮icrsat 粘土icr_hL1.38則h故開挖深度為2-6 :(1)Gs11 esat 1sat粘土就可以32.04 1 1.04g/cm7.5 (h 3)4.5 h6m時,基坑中水深至少 1.38m才能防止發(fā)生流土現(xiàn)象解:地基中滲透流速最大的不為在等勢線最密集處,故在第二根流線上H HNhLn 10.2670.667m 0.267m16 10.4v ki341*10 *0.44*10 cm/s(2)h 0.2670.1

8、068L 均2.5i crsat12 11icr故地基土處于穩(wěn)定狀態(tài)(3)M q Mk h 5*1*10 5 *0.2671.335*10 5m2/s2-7 :解:(1)H3.63.6m,h0.257m1414Mk h6*1.8*104 *0.2572.776*10r rsat,18.51 -1 0.888rwrw9.8Hq(2)icrq Micr,不可能發(fā)生流土破壞4 m3 / s 1.666*10 2 m3 / minh iLicrFsi耳570.514,故 i0.50.888 “ ”1.730.514第三章 土體中的應力計算3-1 :解:41.0m: s11H11.70*10*351kp

9、a40.0m:s2s12H 251(1.90 1.0)*10*1 60kpa38.0m:s3s23H 360(1.85 1.0)*10*277kpa35.0m:s4s34H477(2.01.0)*10*3 107kpa水位降低到35.0m41.0m:s151kpa40.0m:s2s12H 2511.90*10*1 70kpa38.0m:s3s23H 3701.85*10*188.5kpa35.0m:s4s34H488.5.1.82*10*3143.1kpa3-2 :解:偏心受壓:e 0.2mB(1Pmin61.6kNPmax6e700T0(16*0.210)78.4kN由于是中點,故Fscos

10、 tan1.097H sin Jz(m)n=z/B均布荷載p=三角形荷載p水平附 加應力總附加 應力T(kPa)KCTK01020406080101012014020203-3 :解:(1)可將矩形分為上下兩部分,則為 2者疊加m , n,查表得 K zo 2K *B B(2)可將該題視為求解條形基礎中線下附加應力分布,上部荷載為50kN/ni的均布荷載與100 kN/m2的三角形荷載疊加而成。3-4 :解:只考慮B的影響:用角點法可分為4部分,m11.5,5z0.5,得 K,0.2373B1B1m2L23,%z1 , 得 K20.2034B2B2m3L32,%z1 , 得 K30.1999B

11、3B3L4zm41,加1,得 K40.1752B4B4z(K1K2K3K4)2.76kN /m2只考慮A:為三角形荷載與均布荷載疊加2m 1,n1, Ki 0.1752, zi Ki 10.1752*10017.52kN /mK20.0666, z2 K2 20.066*1006.6kN / m2z z1 z2 24.12kN /m2則 z 總 2.76 24.1226.88kN/m23-6 :解:(1)不考慮毛纟田管升咼:深度z( m(r( kN/m2)u (kN/m2)(rz( kN/m2)*=02*2=04+*2=2*=8( 上)+*4=1546*=8 (下)+*4=15410*=985

12、612154+*4=14*=12154+*4=14*=(2)毛細管升高1.5m深度z( m(r( kN/m2)u (kN/m2)(rz( kN/m2)*=* ()=()2+*=04+*2=2*=8( 上)+*4=6*=8 (下)+*4=10*=9812+*4=14*=3-7 :解:點號(t( kN/m2)u (kN/m2)(rz( kN/m2)A2*=2*=0B+2*20=*=C+2*20=*=3-8 :解:試件飽和,則B=1可得AUA1-0.53UA2A(13) 75kN / m3則水平向總應力3100kN /m 有效應力uA2 25kN /m3豎直向總應力312 150kN / m 有效應

13、力1 uA2 75kN / m33-10:解:(1)粉質粘土飽和,Gs 2.7, w 26%2.7g / cm3msmwsVsWsVs(1 W)VsVwVsmwsatm s(1w)32g / cm由圖可知,未加載前M點總應力為:豎直向:1 砂 粉粘 砂已粉粘H2 1.8*10*2 2*10*3 96kN/m22 孔隙水壓力為: u1wH2 1.0*10*330kN /m2有效應力: 1 u 66kN / m22 水平向: x1 K0 10.6*6639.6kN / m222 ux1 u1 30kN /m , x1 ux1x1 69.6kN / m 加荷后,M點的豎直向附加應力為:z Ksp 0

14、.5*100 50kN/m22水平向附加應力為:x 0.3 z 0.3*50 15kN /m2豎直向:221 z 96 50 146kN /m2u2 u1z230 50 80kN /m222 u22146 80 66kN /m2水平向: ux22u2 80kN /m2x2K0 20.6*66 39.6kN /m2x2x 2 u2x2 119.6kN /m2/ r r -i-f -+J、 、 n- rr 、r i x ( _F(3)土層完全固結后,上部荷載主要由有效應力部分承擔豎直向:31 z 96 50 146kN /m2u3 u30kN /m231z66 50 116kN /m2水平向:ux

15、32 u3 30kN /m2x3K0 320.6*116 69.6kN /m2x3x3 ux3 99.6kN /m2在加荷瞬間,上部荷載主要有孔隙水壓力承擔,則:4) K0 0.6,即x0.6z1p2( zx)0.8zq?( zx)0.2z2qp0.25第四章4-1 :解:試驗結束時,e號0.278*2.70.7506此過程中,土樣變化 s2.01.980.02cm初始孔隙比ee s/ H01 s/ H00.75060.02/2.01 0.02/2.00.768孔隙比eea24-4 :(1)(2)0.768 (10.768)* -0.7680.884s02.02.0 1.9900.01cm,

16、e10.7680.884*0.010.75922.0 1.9700.03cm , e-i0.7680.884*0.030.74150.7415 1200kPa 時,Si300kPa 時,qe 0.7592(1叫100解:兩基礎中心點沉降量不相同 通過調(diào)整兩基礎的 H和B,可使兩基礎的沉降量相近調(diào)整方案有:方案一:增大B2使B22B1,則附加應力P。乙p0甲而 Ksz乙sK z甲,故可能有萬案一:使b2b1,則Ksz乙Ksz甲,即增加H1或減小H2方案三:增大B2,使B1B2 2B1 ,同時,減小H2或增大H1(3)4 5 :解:(1)方案三較好,省原料,方便施工t=0,t=4個月,t=無窮大時

17、土層中超靜水壓力沿深度分布如圖所示:(2)由圖可知4個月時Ut 45.3%Tv嚴532 161CvTvH2t239.22m /年當Ut90% 時,Tv0.933lg(1 Ut) 0.085 0.933lg 0.1 0.085 0.848T0H 20.848*92tCv39.22175年4-6 :解:(1)rVH.25MPa *240 kN/m2*10m1 0.80.33mCvk(1a遊訕年*8314.69m2 /年0.25MPa *9.8 kN / m3TvHt14.69m / 年 陽 年 0.1469100 m22()TUt2e40.4359則 St Ut* S 0.142m(2)當 S 0

18、.2m 時,Ut 020.6061S 0.33查表有:Tv 0.293TvH2Cv0.392*100 m214.69m2/ 年1.99年故加荷歷史2年地面沉降量可達 20cm第五章 土的抗剪強度5-2解:由剪破面與大主應力面交角 6060由試樣達到破壞狀態(tài)的應力條件:=a =450 + /2 得:=30123tan (45/2) 2ctan(45/2)321tan (45/2) 2ctan(45/2)已知:1500KN / m23100KN /m2則c100/ .357.7KN /m2法向應力:(13)/2 ( 13)*cos2 /2300 200*( 0.5) 200kpa剪應力:(13)

19、*sin2 /2200*3 / 2173kpa5-3解:(1 )求該點主應力值1 260kpa3 90kpa(2)該點破壞可能性判斷 c=0175 851f3m tan2 (45/2) 90*tan 2(4515 ) 270 1m 260kpa改用式:3f 1mtan2(45/2) 260*tan2(4515 ) 86.673 90kpa該點未剪破(3 )當工值增加至 60KN/m2時21f3tan (45/2) 236.7 271kpa2 23f1mtan (45/ 2) 271* tan (4515 ) 90.33 3m175 96,則 3 79kpa, 1271kpa)即實際的小主應力低

20、于維持極限平衡狀態(tài)所要求的小主應力,故土體破壞 5-4解:(1)繪總應力圓圖如下由圖可量得,總應力強度指標:Ccu 17.5kpa, cu 16(2)計算有效應力 r 1 u 145 31 114kpa360 31 29kpa1228 55 173kpa, 3100 55 45kpa1310 92 218kpa, 3150 92 58kpa1401 120 281kpa, 3200 120 80kpa繪有效應力圓圖如下由圖可量得:c 7.5kpa,32(3 )破壞主應力線如上圖中的虛線表示:可得 a 7kpa, 27.41 1sin (tan ) sin (tan27.4 )31.2a cco

21、s7cos31.28.18kpa5-5解:(1)礫砂粘聚力c=0350 15021001 2 ( 100)2250100門250 100,2 108.6kpatan 245/222.54534.4 /284.7滑裂面通過M點的方向如圖:,固結同剪切過程,61為常量5-6解:u3 A(13)U1500.2*8567kpaU21000.2*83116.5kpaU31500.2*87167.4kpa試件:33u1 33kpa, 11 u 118kpa試件:33u233.4kpa, 11 u2116.4kpa試件:33u332.6kpa, 11 us 119.6kpa5-7解:由圖可知Cusin(-1

22、3cctg ) sin * 1 ? 3 c cos2Cu132即12Cu3Cu(Cu3 )sinc cosCusin3c cos1sin當開始固結P13233,q132 22當開始剪切時,63等于常量P P2 R311131222 1q q2 q113113122125-10解:6 3等于常量,增大61直至試件剪切破壞p-q坐標上的三軸試驗應力路徑為:6 1等于常量,減小63直至試件剪切破壞0第六章?lián)跬两Y構物上的土壓力6-1 :解:靜止土壓力系數(shù):K。1 sin0.357主動土壓力系數(shù):Ka2tan (45/2)0.217被動土壓力系數(shù):Kp2tan (45/2)4.61 靜止土壓力:E0H2

23、K0 80.33kN/m21主動土壓力:Ea H2Ka 48.8kN/m21 被動土壓力:Ep 寸 H2Kp 1035kN / m20時:主動土壓力系數(shù)為:Ka 0.1991主動土壓力:Ea H2Ka 44.775kN/m26-2 :解:(1)K a tan2 (45/2)0.455pa qKazKa 2c . K? 20*0.455 18*0.455 z 2*16 ,0.455 8.19z 12.5z pa0 1 20 0 03456(2)1Ea -pz(Hzj 0.5*36.64*(61.53) 81.9作用點在z=4.51m處(3)Z 1.53m6-4 :解:查表得:Ka0.236水位以

24、上土壓力:PazKa水位以下土壓力:Pa(z 1.5)KaH1Ka結果如下:Z0 1 2345pa0水壓力:pw w(z H1) 結果如下:z2345pw051525356-5 :解:2zcos ()0.755cos2 *cos( )*1豎_)*sin(_)j2V cos( )*cos( )Ea 1 H2Ka qHKa 278.142方向與水平向呈64度角,指向墻背;作用點為梯形面積重心第七章 土坡穩(wěn)定分析7-1 :解:滲流出段內(nèi)水流的方向平行于地面故B=0i tan 0.364土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)Fs0.755V coswiVsin()tan/V sinwiV cos( )7-2 :解:從無限

25、長坡中截取單寬土柱進行穩(wěn)定分析,單寬土柱的安全系數(shù)與全坡相同 土柱重量:W H沿基面滑動力:T Wsi n沿基面抗滑力:R W cos tan粘性土的粘聚力:Fc c*l cb / cosR Fc Wcos tan cb/cosF s TWsi n又 Fs 1.0,則 H 7.224m7-3 :解:satGs(1119.31kN/m30.342h bta nisins b/cosJ AjH wi 9.8*4*0.34213.41kN安全系數(shù):FsHcos tan 巳 1.097H sin J第八章8-1 :解:(1)基礎寬度、基礎埋深和粘聚力同時增加 1倍時,地基的承載力也增加1 倍,地基的承

26、載力隨基礎寬度、基礎埋深和粘聚力成倍增長,隨著內(nèi)摩擦角的增加,N,汕,Z增加很大,承載力也增大很多。(2)對砂土地基,其c=0,這時基礎的埋深對極限承載力起重要作用,若此時 基礎埋深太淺(D),地基的極限承載力會顯著下降(3)由極限承載力公式PUv 9Nq cNc1 BNr2可知,基礎寬度的增加會引起承載力的增加。8-2 :解:均布荷載qD 19*238kN/m2查表可得Nr1.51,Nq 4.65, Nc 10.0極限承載力1qNq cNc -*19*3*1.51巳1-BNr238*4.6510*10299.4kN/m28-3 :解:(1)地基產(chǎn)牛整體剪切破壞時,PU-BNr2qNq cNc查表得:N r5.0, Nq 7.5, Nc 18.0PU1(19.229.8)*2.4*5.018.4*2*7.58*18.02476.4kN / m(2)局部剪切破壞時:PUBNr2 rqNq 2 cNc杳圖8-18可得:Nr 0.5, Nq 4.0, Nc 12.0PU1*(19.229.8)*2.4*0.518.4*2*4.08*12.02248.8

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