土力學(xué)計算題11620

1、-作者xxxx-日期xxxx土力學(xué)計算題11620【精品文檔】五、 計算題1. 甲乙兩土樣的顆粒分析結(jié)果列于下表，試繪制級配曲線，并確定不均勻系數(shù)以及評價級配均勻情況。粒徑/mm2相 對含量（%）甲土乙土五、 計算題解：甲土顆粒級配曲線如下：孔徑(mm)留篩土質(zhì)量（g）小于該孔徑的土質(zhì)量(g)小于該孔徑的土的百分數(shù)%201001001616101033， ， ，因為10 粒度分布范圍較大，土粒越不均勻，級配良好。乙土顆粒級配曲線如下：孔徑(mm)留篩土質(zhì)量（g）小于該孔徑的土質(zhì)量(g)小于該孔徑的土的百分數(shù)%2010010001001000510010059595590904040999， 因

2、為大于5，在1-3之間 所以為良好級配砂五、 計算題1. 有一完全飽和的原狀土樣切滿于容積為3 的環(huán)刀內(nèi)，稱得總質(zhì)量為， 經(jīng)105烘干至恒重為，已知環(huán)刀質(zhì)量為，土粒相對密度（比重）為2.74， 試求該土樣的濕密度、含水量、干密度及孔隙比（要求按三項比例指標定義求解）。2. 某原狀土樣的密度為/cm 3、含水量為34%、土粒相對密度為2.71，試求該土樣的飽和密度、有效密度和有效重度（先導(dǎo)得公式然后求解）。3. 某砂土土樣的密度為/cm3 ，含水量為9.8%，土粒相對密度為2.67，烘干后測定最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943，試求孔隙比和相對密度，判斷該砂土的密實度。4. 某一完全

3、飽和粘性土試樣的含水量為30%，土粒相對密度為2.73 ，液限為33%，塑限為17%，試求孔隙比、干密度和飽和密度，并按塑性指數(shù)和液性指數(shù)分別定出該粘性土的分類名稱和軟硬狀態(tài)。5.經(jīng)測定，某地下水位以下砂層的飽和密度為/cm3，土粒相對密度為2.66，最大干密度為/cm3，最小干密度為/cm3，試判斷該砂土的密實程度。6.已知某土樣含水量為20%，土粒相對密度為2.7，孔隙率為50%，若將該土加水至完全飽和，問10m3該土體需加水多少？7.某土樣，土粒相對密度為2.7，孔隙比為0.95，飽和度為37%，現(xiàn)要把飽和度提高到90%，則每1的該土樣中應(yīng)加多少水？，土粒體積，土粒相對密度為ds=2.6

4、9，求孔隙比e和干重度gd；當孔隙被水充滿時，求飽和重度gsat和含水量w。/cm3，土粒相對密度為2.66，顆粒分析試驗表明，該土大于的顆粒占總質(zhì)量的25%。假設(shè)細顆?？梢园汛诸w粒間的孔隙全部填滿，問該土小于的那部分細顆粒土的干密度約是多少？若經(jīng)過壓實后，該土在含水量為18%時達到飽和，問該土此時的干密度是多少？10. 某一施工現(xiàn)場需要填土，基坑的體積為2000 m3，土方來源是從附近土丘開挖，經(jīng)勘察土的相對密度為2.70,含水量為15%,孔隙比為0.60。要求填土的含水量為17%,干重度為17.6 kN/m3 。(1) 取土場的重度、干重度和飽和度是多少？(2) 應(yīng)從取土場開采多少方土?(

5、3) 碾壓時應(yīng)灑多少水?填土的孔隙比是多少? (三峽大學(xué)2006年研究生入學(xué)考試試題)11.某飽和土樣含水量為38.2%，密度為1.85 t/m3，塑限為27.5%，液限為42.1%。問：要制備完全飽和、含水量為50%的土樣，則每立方米土應(yīng)加多少水？加水前和加水后土各處于什么狀態(tài)？其定名是什么？12. 某飽和土的飽和密度為1.85 t/m3，含水量為37.04%，試求其土粒相對密度和孔隙比。13.已知一土樣天然密度為1.8 t/m3，干密度為1.3 t/m3，飽和重度為20 kN/m3，試問在1t天然狀態(tài)土中，水和干土的質(zhì)量各是多少？若使這些土改變成飽和狀態(tài)，則需加水多少？1m3的石塊，孔隙比

6、e=0，打碎后孔隙比為e=0.6，在打碎后孔隙比為e=0.75，求第一次與第二次打碎后的體積？15.是推導(dǎo)理論上所能達到的最大擊實曲線（即飽和度Sr=100%的擊實曲線）的表達式。16.配置含水量35%的土樣，取天然含水量12%的土重20t，已測定土粒相對密度為2.70，問需加水多少？(同濟大學(xué)1998年研究生入學(xué)考試試題)五、 計算題1. 解： 2. 解：設(shè)土顆粒體積為1 由得 3. 解：由 因為1/3所以該砂土的密實度為中密。4.解：由 得 因為10IP=1617,該粘性土應(yīng)定名為粉質(zhì)粘土；因為0.75IL=0.811.0,所以該粘性土的狀態(tài)為軟塑。5.解：由得因為2/3所以該砂土的密實度

7、為密實。6.解：由得 由，且，得 當時，當時，故應(yīng)加水7.解：由得 8. 解： 9.解：設(shè)V=1m3，則 粗顆粒質(zhì)量 細顆粒質(zhì)量 粗顆粒體積 粗顆?？紫扼w積 細顆粒土的干密度 壓實后的孔隙比 10.解：（1） （2）填土場 取土場（）灑多少水11. 解： 粉質(zhì)粘土加水前 可塑狀態(tài)加水后 流塑狀態(tài)12. 解： 聯(lián)立求解，得13. 解： 需加水 14. 解： 15. 解： 16. 解：由 得 由 得 需加水 五、 計算題1.如圖31所示，在恒定的總水頭差之下水自下而上透過兩個土樣，從土樣1頂面溢出。（1） 已土樣2底面cc 為基準面，求該面的總水頭和靜水頭；（2） 已知水流經(jīng)土樣2的水頭損失為總水

8、頭差的30%，求 bb面的總水頭和靜水頭；（3） 已知土樣2的滲透系數(shù)為/s ，求單位時間內(nèi)土樣橫截面單位面積的流量；（4） 求土樣1的滲透系數(shù)。五、計算題1解：第一層底：第二層土： 地下水位處：層底： 第三層底： 第四層底： 第五層頂：（圖略）2解：荷載因偏心而在基底引起的彎矩為：基礎(chǔ)及回填土自重：偏心距：因，說明基底與地基之間部分脫開，故應(yīng)從新分布計算 （圖略）3解：基底壓力：基底附加壓力:點:過1點將基底分成相等的兩塊，每塊尺寸為故，查表4-5得故有：點：過2點做如下圖所示矩形，對矩形 ac2d，查表4-5得；對矩形bc21 ，查表4-5得，故a b c d 1 24解：圖表求解（查找相

9、對應(yīng)的系數(shù)用表）Z(m)z/b均布荷載=100kPa三角形分布荷載=100kPa總鉛直應(yīng)力（kPa）x/b（kPa）x/b（kPa）中點下3020630荷載最小端306300.096荷載最大端316315解：土壩最大自重應(yīng)力（1）中心點下2m深處： f e a b c d對于abf(或者cde)，查其表，得，故有對于bcef， ， ，查其表，得，故有則（2）邊緣點下2m深處：(以右邊緣點為例)應(yīng)力系數(shù)列表：載荷面積abf4bcef1cde0故有：6解： 地下水位處： 黏土層底： 粉質(zhì)黏土層底： 細砂層底： 地下水位驟然下降至35.0高程時：黏土和粉質(zhì)黏土層因滲透性小，土體還來不及排水固結(jié)，孔隙

10、水壓力沒有明顯下降，含水量不變，故自重應(yīng)力沒什么變化。細砂層滲透性大，排水固結(jié)塊，因水位下降而產(chǎn)生的應(yīng)力增量很快就轉(zhuǎn)化為有效自量應(yīng)力，故細砂層底的自重應(yīng)力為： 7解：土的自重應(yīng)力 靜水壓力： 豎向總應(yīng)力： 側(cè)向總應(yīng)力： 8解 9解：先計算黏土層的有效重度： 基底壓力： 基底處土的自重應(yīng)力（從黏土層算起）： 基底附加壓力： 10解： 11解 因為是中點下所以 ，故查表4-10得，于是有 12解： A荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力：荷載可按均勻布計算，。由， B荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力：（根據(jù)角點法） 由 由 由l 由，于是l l 13解：l 砂土層水位以上：l l l 砂土層水位以下：l l 黏土層：l l l

11、地下水位處：l l l l 砂土層底：l l l l 黏土層底： l l l 14解：l l l l l l l l l l 15解：l 采用角點法計算時，對基底中心點下2m深處：應(yīng)將基底面積分為4塊，每塊得16解：l D點沉降最大，按角點法劃分基礎(chǔ)D點處在角上的最多，所以影響最大。五計算題1某建筑場地的地層分布均勻，第一層雜填土厚，=17KN/；第二層粉質(zhì)黏土厚4m,=19KN/,=2.73,w =31%,地下水位在地面下2m深處；第三層淤泥質(zhì)黏土厚8m，,=2.74,w=41%;第四層粉土厚3m,=2.72,w=27%;第五層砂巖未鉆穿。試計算各層交界處的豎向自重應(yīng)力，并繪出沿深度分布圖。

12、（答案：第四層底）2某構(gòu)筑物基礎(chǔ)如圖4-1所示，在設(shè)計地面標高處作用有偏心荷載680KN,偏心距,基礎(chǔ)埋深為2m,底面尺寸為4m2m。試求基底平均壓力和邊緣最大壓力，并繪出沿偏心方向的基底壓力分布圖。（答案：=301KPa） 圖4-1 3某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為4m,設(shè)計地面下深埋為(高于天然地面),設(shè)計地面以上的荷載為1200KN,基底標高處原有土的加權(quán)平均重度為18KN/。試求基底水平面1點及2點下各深度點及點處的地基附加應(yīng)力值（見圖4-2）。（答案：點處）圖4-24某條形基礎(chǔ)的寬度為2m，在梯形分布的條形荷載（基底附加應(yīng)力）下，邊緣（=200KPa,( =100KPa，試求基底寬度中點下和

13、邊緣兩點下各3m及6m深度處值的值。（答案：中點下3m及6m處分別為及）5某路基的寬度為8m(頂)和16m（底），高度H為2m（圖4-3），填土重度為18KN/,試求路基底面中心點和邊緣點下深度位m處地基附加應(yīng)力值。（答案：中心點下2m深處）圖4-36 按圖44中給出的資料，計算地基中各土層分界處的自重應(yīng)力。如地下水位因某種原因驟然下降至35.0高程，細砂層的重度為3，問此時地基中的自重應(yīng)力有何改變？圖447某場地自上而下的土層分布為：雜填土，厚度1m，=16kN/m3；粉質(zhì)黏土，厚度5m，=19kN/m3，/=10kN/m3，K0；砂土。地下水位在地表以下2m深處。試求地表下4m深處土的豎向

14、和側(cè)向有效自重應(yīng)力，豎向和側(cè)向總應(yīng)力。8 某外墻下條形基礎(chǔ)底面寬度為b=，基礎(chǔ)底面標高為，室內(nèi)地面標高為0.000，室外地面標高為，墻體作用在基礎(chǔ)頂面的豎向荷載F=230kN/m，試求基底壓力P。9 某場地地表為新填土，=16kN/m3，填土下為黏土，3，w=20，ds，地下水位在地表下1m?，F(xiàn)設(shè)計一柱下獨立基礎(chǔ)，已知基底面積A=5m2，埋深d=，上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)的軸心荷載為F=1000kN。試計算基底附加壓力P0。10 某柱下方形基礎(chǔ)邊長4m，基底壓力為300kPa，基礎(chǔ)埋深為1.5，地基土重度為18kN/m3，試求基底中心點下4m深處的豎向附加應(yīng)力。已知邊長為2m的均布方形荷載角點和中心殿

15、下4m深處的豎向附加應(yīng)力系數(shù)分別為和。11 已知條形均布荷載P0=200kPa，荷載面寬度b=2m，試按均布矩形荷載下的附加應(yīng)力計算公式計算條形荷載面中心殿下2m深處的豎向附加應(yīng)力。12 有相鄰兩荷載面積A和B，其尺寸，相應(yīng)位置及所受荷載如圖45所示。若考慮相鄰荷載B的影響，試求A荷載中心點以下深度z=2m處的豎向附加應(yīng)力z。圖4513 某地基地表至深度為砂土層，4.5為黏土層，其下為不透水頁巖。地下水位距地表。已知水位以上砂土的平均孔隙比為，平均飽和度為37，黏土的含水量為42，砂土和黏土的相對密度均為2.65。試計算地表至黏土層底面范圍內(nèi)的豎向總應(yīng)力，有效應(yīng)力和孔隙水壓力，并繪制相應(yīng)的應(yīng)力

16、分布圖。（取w3）14 圖46中所示的柱下獨立基礎(chǔ)底面尺寸為5m，試根據(jù)圖中所給資料計算基底壓力，及基底中心點下深處的豎向附加應(yīng)力。圖4615 已知一條形基礎(chǔ)底面尺寸為60m4m，設(shè)基底壓力均勻分布，基底中心點下2m深度處的豎向附加應(yīng)力為，問基底角點下4m深度處豎向附加應(yīng)力為多少？16 圖47所示為一座平面是L形的建筑物的筏型基礎(chǔ)，試按角點法計算地基附加應(yīng)力的概念分析建筑物上各點AF中，哪一點的沉降最大？為什么？ 圖31 （單位：cm） 圖33 （單位：cm）2.如圖32所示，在 厚的黏土層下有一砂土層厚6.0 m，其下為基巖（不透水）。為測定該沙土的滲透系數(shù)，打一鉆孔到基巖頂面并以10-2m

17、3/s 的速率從孔中抽水。在距抽水孔15m 和30m 處各打一觀測孔穿過黏土層進入砂土層，測得孔內(nèi)穩(wěn)定水位分別在地面以下 和 ，試求該砂土的滲透系數(shù)。圖32 （單位：m）3. 某滲透裝置如圖3-3所示。砂的滲透系數(shù)；砂的滲透系數(shù)；砂樣斷面積A=200，試問：(1)若在砂與砂分界面處安裝一測壓管，則測壓管中水面將升至右端水面以上多高？（2）砂與砂界面處的單位滲流量q多大？4. 定水頭滲透試驗中，已知滲透儀直徑，在滲流直徑上的水頭損失，在60s時間內(nèi)的滲水量，求土的滲透系數(shù)。,厚度為滲透儀細玻璃管的內(nèi)徑為，實驗開始時的水位差為，經(jīng)過觀察的水位差為，實驗室的水溫為20，試求式樣的滲透系數(shù)。6. 圖3

18、-4為一板樁打入透土層后形成的流網(wǎng)。已知透水土層深，滲透系數(shù)板樁打入土層表面以下，板樁前后水深如圖3-4所示。試求：(1)圖中所示a、b、c、d、e各點的孔隙水壓力；(2)地基的單位透水量。圖34 板樁墻下的滲流圖7.如圖3-5所示，在長為10cm，面積的圓筒內(nèi)裝滿砂土。經(jīng)測定，粉砂的，筒下端與管相連，管內(nèi)水位高出筒5cm(固定不變)，流水自下而上通過試樣后可溢流出去。試求(1)滲流力的大小，判斷是否會產(chǎn)生流砂現(xiàn)象；(2)臨界水利梯度值。圖35五、 計算題1.解：如圖3-1，本題為定水頭實驗，水自下而上流過兩個土樣，相關(guān)幾何參數(shù)列于圖中。（1）以c-c為基準面，則有：zc=0，hwc=90cm

19、，hc=90cm（2）已知Dhbc=30%Dhac，而Dhac由圖2-16知，為30cm，所以Dhbc=30%Dhac30=9cm hb=hc-Dhbc=90-9=81cm又 zb=30cm，故hwb=hb- zb=81-30=51cm（3）已知k2=/s，q/A=k2i2= k2Dhbc/L29/30=3/s/cm2=/s（4） i1=Dhab/L1=（Dhac-Dhbc）/L1=（30-9）/30=0.7，而且由連續(xù)性條件，q/A=k1i1=k2i2 k1=k2i2/i1/s2. 解：分析：如圖3-2，砂土為透水土層，厚6m，上覆粘土為不透水土層，厚5m，因為粘土層不透水，所以任意位置處的

20、過水斷面的高度均為砂土層的厚度，即6m。題目又給出了r1=15m，r2=30m，h1=8m，h2=。由達西定律的公式知，可改寫為：帶入已知條件，得到：本題的要點在于對過水斷面的理解。另外，還有個別同學(xué)將ln當作了lg。3. 解：(1)設(shè)所求值為，砂樣和砂樣的高度分別為和。因各斷面的滲流速度相等，故有即 (2)砂與砂界面處的單位滲流量q為： 4. 解：5. 解：因為試驗時的溫度為標準溫度，故不作溫度修正。 6. 解：(1)a、e點位于水面，故 b、d位于土層表面，其孔隙壓力分別為： C點位于板樁底部，該點的水頭損失為： 該點的孔壓為： (2)地基的單位滲水量： 7. 解：(1) 因為，所以不會發(fā)

21、生流砂。(2)五計算題1. 某工程鉆孔3號土樣3-1粉質(zhì)黏土和3-2淤泥質(zhì)黏土的壓縮試驗數(shù)據(jù)列于下表，試計算壓縮系數(shù) 并評價其壓縮性。壓縮試驗數(shù)據(jù)垂直壓力（kPa）050100200300400孔隙比土樣31土樣322 對一黏土試樣進行側(cè)限壓縮試驗，測得當=100kPa和=200kPa時土樣相應(yīng)的孔隙比分別為：和，試計算和，并評價該土的壓縮性。 在粉質(zhì)黏土層上進行載荷試驗，從繪制的曲線上得到的比例界荷載及相應(yīng)的沉降值為：=150kPa, =16mm.。已知剛性方形壓板的邊長為，土的泊松比，試確定地基土的變形模量。五計算題解：土樣3-1：因為.,g故改土屬于中壓縮性土 土樣3-2： 因為,g故改

22、土屬于高壓縮性土解： 因為.,g故該土屬于中壓縮性土3解：五計算題l 1從一黏土層中取樣做室內(nèi)壓縮試驗，試樣成果列于表59中。試求：l （1）該黏土的壓縮系數(shù)及相應(yīng)的壓縮模量，并評價其壓縮性；l （2）設(shè)黏土層厚度為2m，平均自重應(yīng)力，試計算在大面積堆載的作用下，黏土層的固結(jié)壓縮量。l 黏土層壓縮試驗資料 表59l P(kPa)l 0l 50l 100l 200l 400l elll 0.710lll 2底面尺寸為5m5m，埋深，上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)的軸心荷載。從地表起至基底下為黏土層，黏土層下為卵石層（可視為不可壓縮層），黏土層的壓縮試驗資料見59所示。試計算基礎(chǔ)的最終沉降量。l 3某場地自上而

23、下的土層分布依次為：中砂，厚度2m，；淤泥，厚度3m，；黏土。初始地下水位在地表處。若地下水位自地表下降2m，試計算由此而引起的淤泥層的最終壓縮量。設(shè)地下水位下降后中砂的重度。4 某飽和黏土層厚度6m，壓縮模量 試計算在大面積何載作用下的最終沉降量。當沉降量達到30mm時黏土層的固結(jié)度為多少？5 某基礎(chǔ)長,寬3m,埋深,基底平均壓力p=170kPa,地基土為黏土，壓縮系數(shù),基底下處為不可壓縮的巖層。試計算基礎(chǔ)的最終沉降量。6. 某地基中一飽和黏土層厚度為4m，頂、底面均為粗砂層，黏土層的平均豎向固結(jié)系數(shù)，壓縮模量。若在地面上作用大面積均布荷載,試求：（1）黏土層的最終沉降量；（2）達到最終沉降

24、量之半所需的時間；（3）若該黏土層下臥不透水層，則達到最終沉降量之半所需的時間又是多少？7 某場地均勻填筑大面積填土，填土前從厚度H=2m的正常固結(jié)黏土層的中部取高度h=20mm的試樣進行室內(nèi)壓縮試驗（固結(jié)試驗），測得土的前期固結(jié)壓力壓縮指數(shù)，初始孔隙比。（1）若在填土荷載作用下黏土層的最終壓縮量為，求該土層中部的總應(yīng)力p(自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和)等于多少？（2）若試樣在某級豎向壓力作用下固結(jié)穩(wěn)定時的壓縮量為，且壓縮量到達時所需的時間為t，試估計在填土荷載作用下，黏土層處于單面排水條件、且固結(jié)度達到50%時所需的T為t的多少倍。8. 某飽和黏性土試樣的土粒的相對密度為2.68,試樣的初始高度為

25、2cm，面積為30.在壓縮儀上做完試驗后，取出試樣稱重為，烘干后重，試求：（1）試樣的壓縮量是多少？（2）壓縮前后試樣的空隙比改變了多少？（3）壓縮前后試樣的重度改變了多少？9某地基地表至4.5深度內(nèi)為砂土層，4.59.0 m為黏土層，其下為不透水頁巖。地下水位距地表。已知水位以上砂土的平均空隙比為0.52,平均飽和度為37%，黏土的含水量為42%，砂土和黏土的相對密度均為2.65?，F(xiàn)設(shè)計一基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面位于地表以下3m處。建筑物荷載在黏土層頂面和底面產(chǎn)生的附加應(yīng)力分別為100kPa和40kPa，從固結(jié)試驗中得知黏土層對應(yīng)于50、100、200kPa固結(jié)壓力的空隙比分別為1.02、0.922、

26、0.828。試求該黏土層可能產(chǎn)生的最終沉降量。10由于建筑物傳來的荷載，地基中某一飽和黏土層產(chǎn)生梯形分布的豎向附加應(yīng)力，該層頂面和底面的附加應(yīng)力分別為和，頂?shù)酌嫱杆ㄒ妶D6-34），土層平均。試求該土層的最終沉降量；當達到最終沉降量之半所需的時間；當達到120mm沉降所需的時間；如果該飽和黏土層下臥不透水層，則達到1230mm 沉降所需的時間。 五計算題1解：（1） l l 該土屬高壓縮性土。l （2）l l l 2 解： l 基底附加壓力： l l 粘土層的平均自重應(yīng)力：l l 平均自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和:l l 查表5-9根據(jù)內(nèi)插法計算得l 基礎(chǔ)最終沉降量：l l 2 解： 未下降前淤泥層

27、的平均自重應(yīng)力：l l 水位下降2m后淤泥層的平均自重應(yīng)力：l l 自重應(yīng)力增量：l l 淤泥層的最終壓縮量：l l l 4解： l l l l 5解 ：l l 6 解：（1）l （2）因為根據(jù)平均固結(jié)度與時間因數(shù)的關(guān)系曲線l l l （3）l 7解：（1）因為屬于正常固結(jié)土，所以黏土層的平均自重應(yīng)力l 由 l 得 l l l （2）試樣的固結(jié)度，在固結(jié)試驗中試樣為雙面排水，最遠排水距離；而黏土層處于單面排水，最遠排水距離l ，附加應(yīng)力為矩形分布，故有l(wèi) l l 8解：試樣壓縮前：l 試樣體積：l 干密度：l 孔隙比：飽和密度： l 試樣質(zhì)量：l l 試樣壓縮后：l 擠出水的質(zhì)量：l 擠出水的

28、體積：l 干密度：l 孔隙比：l 飽和密度：l （1） 試樣的壓縮量為：l l （2） l （3） 9解 砂土層水位以上： 砂土層水位以下： 黏土層： 黏土層的平均自重應(yīng)力： 附加應(yīng)力平均值： 對應(yīng)的孔隙比為： 黏土層的最終沉降量： 10解：求最終沉降 （雙面排水，分布1型）查平均固結(jié)度與時間因數(shù)的關(guān)系曲線中曲線(1)得 由 ，可知 當時 查平均固結(jié)度與時間因數(shù)的關(guān)系曲線中曲線(1)得 當下臥層不透水，時, 與比較，相當于由雙面排水改為單面排水，即 ，所以 五、計算題1. 已知地基土的抗剪強度指標，問當?shù)鼗心滁c的大主應(yīng)力，而小主應(yīng)力為多少時，該點剛好發(fā)生剪切破壞？2. 已知土的抗剪強度指標，

29、若作用在土中某平面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為.，問該平面是否會發(fā)生剪切破壞？3. 對某砂土試樣進行三軸固結(jié)排水剪切試驗，測得試樣破壞時的主應(yīng)力差，周圍壓力，試求該砂土的抗剪強度指標。4. 一飽和粘性土試樣在三軸儀中進行固結(jié)不排水試驗，施加周圍壓力，試樣破壞時的主應(yīng)力差，測得孔隙水壓力，整理試驗成果得有效應(yīng)力強度指標.。問：（1）破壞面上的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力以及試樣中的最大剪應(yīng)力為多少？（2）為什么試樣的破壞面發(fā)生在的平面而不發(fā)生在最大剪應(yīng)力的作用面？5. 一正常固結(jié)飽和粘性土樣在三軸儀中進行固結(jié)不排水剪切試驗，試件在周圍壓力作用下，當通過傳力桿施加的豎向壓力達到200kPa時發(fā)生破壞，并測得此時試

30、件中的孔隙水壓力。試求土地有效粘聚力和有效內(nèi)摩擦角.破壞面上的有效正應(yīng)力和剪應(yīng)力。6. 某土樣.，承受大主應(yīng)力.小主應(yīng)力的作用，測得孔隙水壓力，試判斷土樣是否達到極限平衡狀態(tài)。7. 一飽和粘性土試樣進行固結(jié)不排水剪切試樣，施加的周圍壓力，試樣破壞時的主應(yīng)力差。已知土的粘聚力，內(nèi)摩擦角，是說明為什么試樣的破壞面不發(fā)生在最大剪應(yīng)力的作用面？8. 從飽和粘性土層中取出土樣加工成三軸試樣，由固結(jié)不排水試驗得，。若對同樣的土樣進行不固結(jié)不排水試驗，當試樣放入壓力室時測得初始孔隙水壓力，然后關(guān)閉排水閥，施加周圍壓力，隨后施加豎向壓力至試樣破壞，測得破壞時的孔隙壓力系數(shù)，求此試樣的不排水抗剪強度。9. 某土

31、的壓縮系數(shù)為，強度指標，。若作用在土樣上的大小主應(yīng)力分別為和，問該土樣是否破壞？若小主應(yīng)力為，該土樣能經(jīng)受的最大主應(yīng)力為多少？10. 已知地基中一點的大主應(yīng)力為，地基土的粘聚力和內(nèi)摩擦角分別為和。求該點的抗剪強度。11. 某完全飽和土樣，已知土的抗剪強度指標為，；，；，則：（1）若該土樣在作用下進行三軸固結(jié)不排水剪切試驗，則破壞時的約為多少？（2）在，時土樣可能破裂面上的剪應(yīng)力是多少？土樣是否會破壞？12. 某飽和粘性土由無側(cè)限抗壓強度試驗測得其不排水抗剪強度，如對同一土樣進行三軸不固結(jié)不排水試驗，問：（1）若施加圍壓，軸向壓力，該試樣是否破壞？（2）施加圍壓，若測得破壞時孔壓系數(shù)，此時軸向壓

32、力和孔壓多大？（3）破壞面與水平面的夾角。13.在一軟土地基上修筑一土堤，軟土的不排水強度參數(shù)，土堤填土的重度為，試問土堤一次性堆高最多能達到幾米？（設(shè)控制穩(wěn)定安全系數(shù)偉2.0，太沙基承載力公式中）的三軸室壓力作用下完全排水固結(jié)，然后關(guān)閉排水閥門，將三軸室壓力升至，再增加偏壓力直至試樣破壞。已知該試樣的有效粘聚力，有效內(nèi)摩擦角，孔隙壓力系數(shù)，試確定破壞時的偏應(yīng)力。15.某飽和軟土地基，靜止側(cè)壓力系數(shù)，地下水位在地基表面處。今在地基上大面積堆載，試求地基中距地面5米0角的平面上且當土的固結(jié)度達到90%時，土的抗剪強度是多少？強度的凈增長值為多少？，靜止側(cè)壓力系數(shù)為，有效粘聚力為，有效內(nèi)摩擦角為，

33、地下水位與地面齊平。當?shù)孛娉惺軐挾葹榈木紬l形荷載時，荷載中心點下深度為的點在不排水條件下剪切破壞，此時，孔隙水壓力值為。（1）繪出點在原始應(yīng)力狀態(tài)下和破壞時的總應(yīng)力圓和有效應(yīng)力圓，以及相應(yīng)的莫爾破壞包線示意圖；（2）證明該地基土的不排水抗剪強度的表達式可以寫成：提示：地基中任一點由引起的附加主應(yīng)力為： 式中 該點到均布條形荷載兩端的夾角。的均不條形荷載，引起荷載中心線下深度處點的孔隙水壓力增量。土層的靜止側(cè)壓力系數(shù)，飽和重度，有效應(yīng)力指標，。地下水位在地表。試計算點在時間和時是否會發(fā)生剪切破壞。18. 某土樣進行直剪試驗，在法向壓力為100、200、300、400kPa時，測得抗剪強度分別為

34、52、83、115、145kPa，試求：（a）用作圖法確定土樣的抗剪強度指標c和；（b）如果在土中的某一平面上作用的法向應(yīng)力為260kPa，剪應(yīng)力為92 kPa，該平面是否會剪切破壞？為什么？19. 某飽和黏性土無側(cè)限抗壓強度試驗的不排水抗剪強度，如果對同一土樣進行三軸不固結(jié)不排水試驗，施加周圍壓力，試問土樣將在多大的軸向壓力作用下發(fā)生破壞？20. 某黏土試樣在三軸儀中進行固結(jié)不排水試驗，破壞時的孔隙水壓力為，兩個試件的試驗結(jié)果為：試件：試件：試求：（a）用作圖法確定該黏土試樣的；（b）試件破壞面上的法向有效應(yīng)力和剪應(yīng)力；（c）剪切破壞時的孔隙水壓力系數(shù)A。21. 某飽和黏性土在三軸儀中進行固

35、結(jié)不排水試驗，得，如果這個試件受到和的作用，測得孔隙水壓力，問該試件是否會破壞？為什么？22. 某正常固結(jié)飽和黏性土試樣進行不固結(jié)不排水試驗得，對同樣的土進行固結(jié)不排水試驗，得有效抗剪強度指標，如果試樣在不排水條件下破壞，試求剪切破壞時的有效大主應(yīng)力和小主應(yīng)力。23. 在22題中的黏土層，如果某一面上的法向應(yīng)力突然增加到200kPa，法向應(yīng)力剛增加時沿這個面的抗剪強度是多少？經(jīng)很長時間后這個面抗剪強度又是多少？24. 某黏性土試樣由固結(jié)不排水試驗得出有效抗剪強度指標，如果該試件在周圍壓力下進行固結(jié)排水試驗至破壞，試求破壞時的大主應(yīng)力。五、計算題1. 解：2.解： 因為，所以該平面會發(fā)生剪切破壞

36、。3.解： 4.解： （1） （2）破壞面上在最大剪應(yīng)力作用面上5.解： 正常固結(jié)飽和粘性土進行固結(jié)不排水剪切試驗時，。破壞面上的有效正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為：6.解： 該土樣未達到極限平衡狀態(tài)。7.解： 8. 解： 根據(jù)土的極限平衡條件： 即將.代入上式，得解得9.解： 破裂角（不會破壞）10.解： 11. 解： （1）（2）破裂角：（不會破壞） 12. 解： （1）（不會破壞）（2） （3）13. 解： 14. 解： ，根據(jù)土的極限平衡條件，有 即 將代入上式，得15. 解： 堆載前 堆載后且當固結(jié)度達90%時 16. 解： （1）圖略（2） 17. 解： 時：（不會破壞）時：（不會破壞）18

37、. 解： （a）用作圖法（如上圖）土樣的抗剪強度指標c=20kPa和（b） 所以， 未破壞。19.解： 思考：破壞線是一水平直線，即在剪應(yīng)力最大的作用平面上發(fā)生剪切破壞(特殊) (參見書P192，公式7-14)20.解：（a）用作圖法(見下圖)確定該黏土試樣的（c）在固結(jié)不排水試驗中，于是有(見P195公式7-29) 21.解：，所以，不會破壞。22.解：對于不固結(jié)不排水，見下圖，知對于固結(jié)不排水，見上圖，知 由解得： 23.解：當 時，瞬間相當于不排水條件 這時，任何面的抗剪強度均為當時，相當于排水條件，但又由于很接近，故用CU的指標進行計算： 該面必然滿足24.解：思想：CU和CD中的很接

38、近五、計算題1. 試計算圖8-1所示地下室外墻上的土壓力分布圖、合力大小及其作用點位置。圖8-1 2. 某擋土墻高5m，墻背豎直光滑，填土面水平，、。試計算：該擋土墻主動土壓力分布、合力大小及其作用點位置；若該擋土墻在外力作用下，朝填土方向產(chǎn)生較大的位移時，作用在墻背的土壓力分布、合力大小及其作用點位置又為多少？3. 某擋土墻墻后填土為中密粗砂，；，墻高，墻背與豎直線的夾角，試計算該擋土墻主動土壓力值。4. 某擋土墻高6m，墻背豎直光滑，填土面水平，并作用有連續(xù)的均布荷載=15kPa，墻后填土分兩層，其物理力學(xué)性質(zhì)指標如圖8-2所示，試計算墻背所受土壓力分布、合力及其作用點位置。 圖8-2 圖

39、8-35. 某擋土墻高5m，墻背直立、光滑、墻后填土面水平，填土重度，試確定：（1）主動土壓力強度沿墻高的分布；（2）主動土壓力的大小和作用點位置。6. 某擋土墻高4m，墻背傾斜角，填土面傾角，填土重度，填土與墻背的摩擦角，如圖8-3所示，試按庫侖理論求：（1）主動土壓力大小、作用點位置和方向；（2）主動土壓力強度沿墻高的分布。7. 某擋土墻高6m，墻背直立、光滑、墻后填土面水平，填土分兩層，第一層為砂土，第二層為粘性土，各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標如圖8-4所示，試求：主動土壓力強度，并繪出土壓力沿墻高分布圖。 圖8-4 圖8-58. 某擋土墻高6m，墻背直立、光滑、墻后填土面水平，填土重度，試

40、確定：（1）墻后無地下水時的主動土壓力；（2）當?shù)叵滤浑x墻底2m時，作用在擋土墻上的總壓力（包括水壓力和土壓力），地下水位以下填土的飽和重度為19kN/m3。9. 某擋土墻高5m，墻背直立、光滑、墻后填土面水平，作用有連續(xù)均布荷載，土的物理力學(xué)性質(zhì)如圖8-5所示，試求主動土壓力。10. 如圖8-6所示擋土墻，高4m，墻背直立、光滑，墻后填土面水平。試求總側(cè)壓力（主動土壓力與水壓力之和）的大小和作用位置。圖8-611. 高度為H的擋土墻，墻背直立、墻后填土面水平。填土是重度為、內(nèi)摩擦角、粘聚力為的粘土，墻與土之間的粘聚力為，外摩擦角。若忽略拉裂的可能性，試證明作用于墻背的主動土壓力為：12.

41、某重力式擋土墻高，墻背垂直、光滑，墻后填土面水平。填土為中砂，其內(nèi)摩擦角為300，重度為。試按楔體法求主動土壓力合力的大小。6m的擋土墻，墻背直立、光滑，墻后填土面水平，其上作用有均布荷載。填土分為兩層，上層填土厚，地下水位在填土表面下處與下層填土面齊平，下層填土，。試作出墻背主動土壓力分布圖，并求作用在墻背上的總側(cè)壓力合力的大小和作用點位置。8m的擋土墻，墻背直立、光滑，墻后填土面水平，填土面上有均布荷載。填土分為兩層，地表下范圍內(nèi)土層，；3.58m內(nèi)土層，地下水位在土層分界處。試求：（1）為測量作用在墻背上的主動土壓力，土壓力盒的最小埋置深度應(yīng)是多少？（2）作用在墻背上的總側(cè)壓力及作用點位

42、置。五、計算題1.解：地下室外墻按靜止土壓力計算（近似?。┰趬Φ椎撵o止土壓力強度為：靜止土壓力：靜止土壓力作用在距墻底的距離為：靜止土壓力分布如圖8-1所示。2.解：主動土壓力系數(shù)：在墻底處的主動土壓力強度為：臨界深度：主動土壓力：主動土壓力作用在距墻底的距離為：被動土壓力系數(shù)：在墻底處的被動土壓力強度為：被動土壓力：被動土壓力距墻底距離為：土壓力分布圖如圖8-2、8-3所示。3.解：主動土壓力系數(shù)：主動土壓力：4.解：因墻背豎直、光滑，填土面水平，符合朗肯土壓力條件，故有：填土表面土壓力強度為：第一層底部土壓力強度為：第二層頂部土壓力強度為：第二層底部土壓力強度為：臨界深度的計算：由：即：解得：墻后總側(cè)壓力為：其作用點距墻踵的距離為：5.解：在墻底處的主動土壓力強度按朗肯土壓力理論為主動土壓力為 臨界深度 主動土壓力Ea作用在