吉林建筑大學(xué)土力學(xué)課后答案精解概要

1、吉林建筑大學(xué)土力學(xué)復(fù)習(xí)資料第一章作業(yè)相關(guān)說明：(1) 公式證明時(shí)不允許用推導(dǎo)公式！(2) 作業(yè)必須抄題，有附圖的應(yīng)將圖畫上，同時(shí)，不允許徒手畫圖。(3) 解題有必要的步驟，解題過程中公式一定要寫全，推導(dǎo)公式無需證明，可以直 接使用！ewYs(1- n)Sr附加1-1證明下列換算公式：1 +e(1) Pd = A Pw；(2) y = SQw +Ys1 +e附加1-2某干砂試樣P = 1.66 g/ cm3, ds = 2.69,置于雨中，若砂樣體積不變，飽和 度增至40%時(shí)，此砂在雨中的含水量w為多少？附加1-3將土以不同含水量配制成試樣，用標(biāo)準(zhǔn)的夯擊能將土樣擊實(shí)，測(cè)得其密度, 得數(shù)據(jù)如下表：

2、w (%)17.215.212.210.08.87.4P (g/ cm3)2.062.102.162.132.031.89已知土粒比重ds = 2.65,試求最優(yōu)含水量 Wop。(要求：繪制 wPd曲線時(shí)，必須采用方格紙)Lat和Y'各1- 2某地基土層，用體積為72cm3的環(huán)刀取樣，測(cè)得環(huán)刀加濕土重170g,環(huán)刀重40g, 烘干后土重122g, 土粒相對(duì)密度為2.70,問該土樣的w、e、Sr、丫、丫d、 為多少？并比較各種重度的大小。需加多少1- 3 一土樣重200g,已知含水率為16%，若要制備含水率為20%的土樣， 水？加水后土樣重量為多少？= 2.66，試1-4某土樣孔隙體積等

3、于土顆粒體積，試求孔隙比e ;若土粒相對(duì)密度d求干密度Pd ；若孔隙被水充滿，試求密度P與含水率w。1-5已知某土樣土粒相對(duì)密度為2.72,孔隙比為0.95,飽和度為0.37。若孔隙比保 持不變，將土樣的飽和度提高到 0.9,試求每1m3土應(yīng)加多少水？1-6從甲、乙兩地粘性土中各取出土樣進(jìn)行稠度試驗(yàn)。兩土樣液限、塑性都相同，Wl =40% , Wp = 25%。但甲地土的天然含水量 w=45%，而乙地的w = 20%。問兩地的 液性指數(shù)Il各為多少？處于何種狀態(tài)？按Ip分類時(shí)，該土的名稱是什么？試說明哪 一地區(qū)的土較適宜于用作天然地基？1-7某砂土土樣的密度為1.77g/cm3,含水率為9.8

4、%, 土粒相對(duì)密度為2.67,測(cè)得 最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943,試求孔隙比e和相對(duì)密度Dr，并確定該砂 土的密實(shí)度。1-8用來修建土堤的土料，天然密度 P = 1.92g/cm3，含水率w = 20%，土粒相對(duì)密度 ds =2.7?，F(xiàn)要修建一壓實(shí)干密度Pd=1.70g/cm3，體積為80000m3的土堤，求修建土堤 所須開挖的土料的體積。第一章作業(yè)答案附加1-1:Vv(1)證明：設(shè) Vs =1= e =丄= Vv,V =Vv +Vs =1 +eVsPsVsdsPwVsr w1 +e(2)證明:設(shè) Vs =1二VvVs=Vv,V =Vv +Vs =1 +ey =G mg(mw

5、 +ms)g (P敘 J PsVs)gSrVvYw +YsVsSreYw +Ys(3)證明:設(shè) V =1上=n = Vv = n, Vs =1-nmw1 +e-s_VwVvmwmswPsVs wPsgVswYs(1 - n)化VvPwVvPwgVvPsVso附加 1-2:解：已知 P =1.66g/cm,ds = 2.69,.e = ds%"")十彳妙1"1")亠 0.621.66(2) 置于雨中體積不變,cds-Sr = =0.4 =w =2.69附加1-3:解題要點(diǎn):P利用公式Pd =求解各含水量所對(duì)應(yīng)的干密度，繪圖求得1 +wWop = 10%1-

6、2:解:V=72cm ,m=170 40=130g , ms=122g , mw=130 122=8gms一6%e =沁4 十十 0.6130/72sUe沁勺=29.7%0.6130X103= 18.0kN/m 727=sat1 +e2.7中0.6咒10 =20.6kN/m31.6= 20.6-10=10.6 kN/m3d s yW1 +e1.6X10 =16.9kN/m3Ysat>YYd 八-271-3:解：已知：m1=200g， 1 =16%，2 =20%，則:©1 :=mw1mw1=16%1-4:解:msmw1m1 -mw1+ Amw mw1 +Amw=20%將 m1=2

7、00g 帶入得：mw1=27.6g , Amw =6.9gmsm1 -mw1加水后土樣重量為:由題意可知：Vv=Vs,則:(3 )如孔隙被水充滿，則:m2=mi+ imw =200+6.9=206.9g"A1 ; (2) Pd =°Pw =Vs1+e絲 x1 =1.33g/cm31+1怕d_盼匸=100%»=<=磊=37.6%Se 1x1由 Pd=1.33 = P = Pd(1+«>)=1.33x(1 +37.6%) =1.83g/cm31 +«1-5:解:已知：ds=2.72,e1=e2=0.95，Sy; =0.37 , Sj2=

8、0.9 , V=1m 3，由:1-6:解:Pd由:(1)dsOS。95 =12.92%，蛍 2 =2.72Sg。.注=31.43%2.72dsmsmwms甲地土:1+e，知:2.72 X103 =1.39x103kg =1.39t1+0.95嘰=ms(®2 -®1)=1.39x(31.43% -12.92%) = 0.257tf4251.33;乙地土： Il=咤一0.33©L- p 40-25磯p 40-25查課本20頁表1-4得：甲地土處于流塑狀態(tài)，乙地土處于堅(jiān)硬狀態(tài)。(2)由于甲乙地土樣的液限和塑限相同，故：Ip "l f p =4025=15,查課

9、本28頁表1-12 得:甲乙土的名稱均為粉質(zhì)粘土。(3) 由于乙地土比甲地土的液性指數(shù)大，即：乙地土強(qiáng)度要比甲地大，故乙地土更適合做天然地基。1-7:解：已知 P =1.77g/cm3, w = 9.8%, ds = 2.67, emin = 0.461 , emax =0.943.*込上2十竺空吐輕亠0.6561.77femax eDr =2emax emin-O.943-。*656 =0.6 壬0.943 0.461(0.33, 0.67)該砂土處于中密狀態(tài)。1-8:解：已知 P=1.92g/cm3,=20% , ds=2.7,Pd2 =1.7g/cm3 =1.7t/m3, V2=8000

10、0m3,且填料前后土粒的質(zhì)量保持不變。則:天然土料干密度1.921+20% Ft/m3V2ms=PdzV?=1.7X80000 =136000tPd1修建土堤所須開挖的土料的體積V=p .罟嚴(yán)=85000m33-3示，3-4Om點(diǎn)下深度z=2.0m處的附加應(yīng)力。第二、三章作業(yè)相關(guān)說明：(1) 公式證明時(shí)不允許用推導(dǎo)公式！(2) 作業(yè)必須抄題，有附圖的應(yīng)將圖畫上，同時(shí)，不允許徒手畫圖。(3) 解題有必要的步驟，解題過程中公式一定要寫全，推導(dǎo)公式無需證明，可以直 接使用！2- 1某試樣長(zhǎng)30 cm,其橫截面積為103 cm 2，作用于試樣兩端的固定水頭差為 cm,此時(shí)通過試樣流出的水量為 120

11、cm 3/min，問該試樣的滲透系數(shù)是多少？2- 5某土壩底寬為160m,壩上游正常蓄水位為40m,已知壩體為相對(duì)不透水體， 基為粉砂土地，其土粒比重為2.69, 土體孔隙比為0.90,若安全系數(shù)取K=2.5，問 壩基是否發(fā)生滲透破壞？3- 2某建筑場(chǎng)地的地質(zhì)剖面如圖1所示，中砂層以下為堅(jiān)硬的整體巖石，試計(jì)算土 中自重應(yīng)力，并繪制自重應(yīng)力曲線。3m雜填土 y=17 kN/m 32粉質(zhì)黏土 y=19 kN/m3淤泥質(zhì)黏土 y=18.2 kN/m 3少2 ds=2.74w=41%中砂 y=19.6 kN/m 30=100%圖1習(xí)題3-2附圖某柱基礎(chǔ)，作用在設(shè)計(jì)地面處的柱荷載、基礎(chǔ)尺寸、埋深及地基條

12、件如圖2所試計(jì)算基底平均壓力和基底邊緣最大基底壓力£ ei1i BLtia丹=200 kPaBrtL j與-呂號(hào); illl3-5用在基礎(chǔ)上的豎向荷載 度z=2m處的附加應(yīng)力。3-6試求3-7邊點(diǎn)某方形基礎(chǔ)底面寬圖2習(xí)題3-3附圖b=2m，埋深d=1m，深度范圍內(nèi)土的重度 Y=18.0kN/m3，作F=600kN，力矩M=100kNm，試計(jì)算基底最大壓力邊角下深圖3習(xí)題3-4附圖某基礎(chǔ)平面圖形呈A點(diǎn)下深度z=10m處的附加應(yīng)力均布荷載Po = 1OOkPa,荷載面積為2m1m,如圖5所示，試求荷載面積上角點(diǎn)A、 E、中心點(diǎn)0,以及荷載面積以外F、G各點(diǎn)下深度z=1m處的豎向附加應(yīng)力。

13、T形截面，如圖4所示，作用在基底的附加壓力P0=150kN/m2,。試用最簡(jiǎn)方法計(jì)算如圖3所示荷載下，Cz值。圖6習(xí)題3-8附圖250kN/m，基礎(chǔ)深度范圍3- 8 有一路堤如圖6所示，已知填土重度7=20kN/m3,試求路堤中線下o點(diǎn)（z=0m） 及M點(diǎn)（z=10m）的豎向附加應(yīng)力圖5習(xí)題3-7附圖圖4習(xí)題3-6附圖附加1某條形基礎(chǔ)如圖7所示，作用在基礎(chǔ)上的荷載為內(nèi)土的丫 = 17.5kN/m3，試計(jì)算0 3、4-7、及5-5剖面各點(diǎn)的豎向附加應(yīng)力，并繪 制曲線。mQ 2覽）八/ m1108182i134m5mftm T “占I*丄也1圖7附加1圖i第二、三章作業(yè)答案2-1:解:由達(dá)西定律可

14、知:= =0.388cm/min103咒 902-5:解:根據(jù)題意可知:Ah = 40m,I = 160m，則壩基處的水力梯度為:島025臨界水力梯度:込1 = 0.889.7'i c = Yw1+e1+ 0.9i c 0.889、人i = 0.25 v i = = 0.3556 ,安全。K 2.53-2:解:crcz71h1 =17 X = 34kPa= Yihi +Y2h2 =34 + 19 X3.8= 106.2kPabcz3=V1h1 +Y2h2 +丫3館=106.2 + 8.2 X.2= 140.6kPabcz4=丫/1 +丫2人2 +Y3h3 +Y4h4 = 140.6 +

15、 9.6 X = 159.8kPaFr 7/3 E 心F 空站尿土卄=1丁加護(hù)SL更和質(zhì)枯丄:片=ink；v卅106.2 淤泥質(zhì)站上樸工】扎2戚幾<i2.71“uiL韋W140.435,-11 脈Z 15D.B'、1221-8L由于中砂層以下為基巖，所以計(jì)算 crcz4時(shí)應(yīng)附加上靜水壓力，按照上覆土層水土總重計(jì)算，即:bcz4 =+ 丫2人2 +丫小3 +丫倉4 +Yw（h3 +入）=159.8 + 10 X （4.2 + 2）= 221.8k Pa 自重應(yīng)力分布見右圖。3-3:解：基礎(chǔ)及其臺(tái)階上覆土的總重G為G =YGAd =20X3.0 咒3.5X 2.3 = 483kN基底

16、平均壓力為:= =105g3=146k PaA3x3.5基地最大壓力為= 4+M=146+592=188.3k PaW3咒3.52/6Pmax= 105+67x23=259.1kN mA3-4:解：（a）將荷載作用面積進(jìn)行編號(hào)如圖所示，由于荷載沿軸線fo對(duì)稱，所以，丐=2bz（afme） +bz（emhd） +帥。|）-emni），圖形 afme 和 em ni 完全相同，所以 的。）和 z（emni）互相抵消， 所以，Cr2z（emhd） + bz（emoi）圖形 emhd: m=z/b=2/1=2 , n=I/b=2/1=2，查表得 a a1 = 0.12圖形 emoI: m=z/b=2/

17、2=1 , n=l/b=5/2=2.5，查表得 a a2 = 0.2015丐=2bz（emhd）+bz（emoi） =2X（% +叫2） P。= 2 X（ 0.12+ 0.2015） X200 = 128.6k Pa（b）將荷載作用面積進(jìn)行編號(hào)如圖所示。將梯形荷載EADF分解為：均布荷載BACD （ p0 = 300kPa） +三角形分布荷載 OFC （ p0 = 100k Pa）三角形分布荷載BEO （ p0 = 100k Pa）, O點(diǎn)是三角形分布荷載OFC、BEO壓力為零的角點(diǎn)，它們?cè)趍點(diǎn)下所產(chǎn)生的附加應(yīng)力是等效的，因此，三角形分布荷載OFC、BEO互相抵消，只需考慮均布荷載 BACD。

18、m點(diǎn)為荷載作用面積 abcd的中心點(diǎn)，所以bz=4bz（aemh）0.2圖形 aemh: m=z/b=2/1.5=1.33 , n=I/b=3/1.5=2，查表得 aa = 0.182- 0.182 0.164x 0.13= 0.17032z =4crz（aemh）=4aa p0=4X0.1703 300 = 204.36kPai(UrlIi jA1pEg (iIIII1h nD 4 1Tffl1a(3 ZBwgEH2口Im1LHi3011111 *1f"lM3-5:解：M = Ne = (F + G)e= e =F +G 600 +20x2x2x16801 6 咒 0.147、24

19、4.97(1 ±) =kPai2X2295.03244.97226.97P maxmin100100 c l =0.147 m< 680 6=-=0.33 m6p0 max0 min均布荷載（P max 站min-181=kPa95.0377.03m=z/b=2/2=1三角形分布荷載（p0 = 77.03kPa):,n=l/b=2/2=1，查表得 aa =0.175p0 = 226.97-77.03= 149.94kPa) : m=z/b=2/2=1 ,22G. 9T2ni77.n=l/b=2/2=1，查表得 a t =0.1086 bz = 77.03X 0.175 + 14

20、9.94X 0.1086= 29.76kPa3-6:解：將荷載作用面積進(jìn)行編號(hào)如圖所示，由于荷載沿軸線 對(duì)稱，而圖形egAi和iAcd沿軸線iA對(duì)稱，完全相同，所以，=2b亠、+b、-cbez(abAh) +bz(egAi) +bz(iAcd) bz(fgAh),= 2bz(abAh) +2bz(egAi) bz(fgAh) abAh : m=z/b=10/4=2.5 , n=l/b=20/4=5 ,查表得 a a1 = 0.114=egAi: m=z/b=10/4=2.5 , n=l/b=12/4=3 ,查表得 a a2 = 0.1065=fgAh : m=z/b=10/4=2.5 , n=

21、l/b=4/4=1 ,查表得 a a3 = 0.0605 bz =2Crz(abAh) +2crz(egAi)-bz(fgAh)=2(aa1 -«a3 +2aa2 ) P。=2 X( 0.114-0.0605 + 2 X0.1065)3-7:解：(1 )求A點(diǎn)下的應(yīng)力A點(diǎn)是矩形荷載 ABCD的角點(diǎn)，且e =0.200 所以Ja "(2) 求E點(diǎn)下的應(yīng)力通過E點(diǎn)將矩形荷載面積分為查表得ae =0.175 所以 crzE(3) 求O點(diǎn)下的應(yīng)力通過O點(diǎn)將矩形荷載面積分為由于 l/b=2 , z/b=2，查表得 Ct e =0.120 所以 crzO =4ae p0 = 48k P

22、a(4) 求F點(diǎn)下的應(yīng)力圖形圖形圖形ePoX15O= 79.95k Pal/b=2 , z/b=1，查表得=20k PacJ1 IlliJi, 11«4. Ofc -1. Ob1hLVIIru1La rJ2個(gè)相等矩形EIDA和EBCI，求OJAE的角點(diǎn)應(yīng)力系數(shù) 叭。由于|/b=1 ,z/b=1 , =2叭 p0 =35k Pa4個(gè)相等的矩形 OJAE、OIDJ、OKCI和OEBK ,求OJAE的角點(diǎn)應(yīng)力系數(shù) a系數(shù)，求a求 a ciii 求。CIV 所以cIII 和 O cIV。:由于l/b=2.5，z/b=1，查表得:由于l/b=2，z/b=3，查表得%|11 =0.202civ

23、= 0.120zG = （dciiI -cIv ） P。= 8.2kPa路堤填土的質(zhì)量產(chǎn)生的重力荷載為梯形分布，如下圖所示，其最大強(qiáng)度p = YH = 20x5 = 100kPa。ebc）及（ead）之差，這樣就可以用下式進(jìn)行疊加計(jì)算。3-8:解：將梯形荷載（abcd）分解為兩個(gè)三角形荷載（通過F點(diǎn)作矩形FJAG、FHDJ、FKBG和FHCK。設(shè)acI為矩形FGAJ和FJDH的角點(diǎn)應(yīng)力系數(shù)，a cii為矩形FKBG和FHCK的角點(diǎn)應(yīng)力系數(shù)，求a ci和a cii。 求 acI :由于 l/b=5，z/b=2，查表得（/宀=0.136求 acii :由于 l/b=1，z/b=2，查表得 otci

24、i =0.084所以 cTzf =2（業(yè)1 -Ucii） P0 =10.4kPa（5）求G點(diǎn)下的應(yīng)力a CIII為矩形GHDA的角點(diǎn)應(yīng)力系數(shù)，ttciv為矩形GHCB的角點(diǎn)應(yīng)力通過g點(diǎn)作矩形 ghda和ghcb。設(shè)688k Pa)bz =2bz（eb。）-bz（eaf） =451 （ P + C） -as2q其中，q為三角形荷載（eaf）的最大荷載強(qiáng)度，按三角形的比例可 知：q = P = 100 Kpa應(yīng)力系數(shù)Osl、*2查表可得（如下表所示）編號(hào)荷載分布面積x/b0 點(diǎn)(z=0)M 點(diǎn)(z=10m)z/bOtsiz/bOtsi1(ebo)10/10=100.50010/10=10.2412

25、(eaf)5/5=100.50010/5=20.153故得0點(diǎn)的豎向應(yīng)力0:bz =2bz(ebo)-bz(eaf) =20.5(100 +100) -0.5咒 100 = 100kPaM點(diǎn)的豎向應(yīng)力0 :bz = 20.241(100+100) -0.153X100 = 65.8kPa3.3解：P =NA =F +GZ5""20%2%1" =145kPa, Po = p_Y .d = 145- 17X1= 127.5kPa2"點(diǎn)號(hào)z m =-b-x n = b叭JR uP00001127.512/2=100.5570.1324/2=200.3139.5

26、336/2=300.2126.78402/2=10052/2=12/2=10.1924.2364/2=22/2=10.2025.576/2=32/2=10.1721.6882/2=11/2=0.50.4152.280 - 3、4-7、5 - 5剖面上附加應(yīng)力分布曲線大致輪廓見下圖:附加應(yīng)力分布圖（備注：如果將荷載劃分為兩個(gè)三角形載荷和一個(gè)均布荷載則計(jì)算結(jié)果為第四、五章作業(yè)答案4-1解：（1）已知 e。=0.7, a = 2x102kPa，所以:Es =丄=上勺=1 +0.74 =8.5x103k Pa =8.5 MPa mvav2x102 V10-4二"200 100)®0

27、.035Cm4-2解：1)分層：b =4m ,0.4b = 1.6m，地基為單一土層，所以地基分層和編號(hào)如圖。2）自重應(yīng)力:%0 =192 =38kPa，cr=38 + 191.6 =68.4kPa匚2 =68.4+19x1.6 =98.8kPa , CTCZ3 =98.8+19x1.6 =129.2kPa，crcz4 =129.2+19% 1.6 =159.6kPa3）附加應(yīng)力:p 丄 二4000 =125kPa， po = p - Yh =125-19x2 =87kPa，二 =87kPa A 48為計(jì)算方便，將荷載圖形分為4塊，則有：丨=4m, b=2m, l/b = 2分層面1：Z&qu

28、ot;! = 1.6m , z1 / = 0.8, ctr = 0.2184% P0 = 4X0.218X87 =75.86kPa分層面2：Z2=3.2m, Z2 / = 1.6, ct = 0.148=4天0.148咒87 =51.50k Pa分層面3：Z3 =4.8m, Z3/ 2.4,3 =0.098分層面4：J =4k3 P0=40.098天87 =34.10k PaZ4 = 6.4m , Z4 / b = 3.2,J3 = 0.067無限大均布荷載作用,粘土層中附加應(yīng)力呈矩形分布：5= p=196.2Kpa , a =1丄4160 = 3.53cm1+0.678第層:e02= 0.6

29、62,=0.636,Ae 0.026第層:e03= 0.649,S2 =旦h21 +e02*13= O.633 ,>M60 = 2.50cm1+0.662“3 = 0-016S3 =h 31 +e030.016 "60 = 1.55cm1+0.649第層:e04= 0.637,= 0.628,Ae 0.0096）計(jì)算S:4-3解：pS4 ="60 = 0.88cm1+0.637S=2： S =3.53 + 2.50+1.55 + 0.88 = 8.46cm0 = 72氓空g=150kPaA=p 7 d = 150- 17.5 >1.5 = 123.75kPa點(diǎn)

30、號(hào)Zi(m)l/bz/b (b= 1m)a iZiOti (mm)za -zjx 亠 (mm)P0 _ 0.12375EsiEsi衛(wèi)S(mm)Z As003/2=1.52/204».25 = 101334X).1533 = 0.61321839.61839.60.02545.992444X).1271 = 0.50842033.61940.06212.0358.02P04-4解：（1）求t=1y時(shí)的地基沉降量由于沉降計(jì)算范圍內(nèi)有基巖，所以Zn取至基巖表面，即Zn = 4m。列表計(jì)算如下:S =s 送心Si = 1.2 爲(wèi)8.02= 69.6mm64 =4ot4 P0 = 4X 0.0

31、67 X 87 = 23.32kPa因?yàn)椋篶rcz4>5Dz4，所以壓縮層底選在第層底。4 ）計(jì)算各層的平均應(yīng)力：第層：cycz1 = 53.2k Pacyz1 = 81.43k Pac cz1 + b z1 = 134.63 k Pa第層：ccz = 83.6k Pa62 = 63.68k Pabcz2 +bz2 = 147.28k Pa第層：bcz3 =114.0k Pabz3 = 42.8k Pac cz3 +(5 z3 = 156.8k Pa第層：bcz4 = 144.4k Pab z4 = 28.71 kPab cz4 + b z4 = 173.11k Pa5）計(jì)算Si：第層：

32、e01 二。.678,e = O.641,ie1= 0.037也ei粘土層最終沉降量:豎向固結(jié)系數(shù):CvaS =crzH1 +e_k(1 +e) _a%=0.025x10,196.2x1000 =25.8cm 1+0.92x10-咒(1+0.9)233 =15.2m 2/y0.025x10 x10x10x103雙面排水，時(shí)間因數(shù):Cvt 15.2x1TV =2 2H 252 St =UtS =0.815x25.8 =21.03 cm(2)求固結(jié)度達(dá)到90%時(shí)所需要的時(shí)間Cvt a =1 ，查表得 Tv=0.848= H= 0.608， ot =1，查表得Ut=O.815Ut=0.9,15.2t

33、=t=0.8482525/15.2=1.4 年4-5解：(1)求t=1y時(shí)的地基沉降量單面排水,時(shí)間因數(shù)：Tv =32H15.2x1102= 0.152 , a =1,查表得Ut=0.44 St =UtS =0.44 咒 25.8 =11.35 cmTv=0.848=卑15.2tH 2(2)求單面排水且固結(jié)度達(dá)到90%時(shí)所需要的時(shí)間 =t=0.848 W0/15.2=5.58 年100(3)與4.6題進(jìn)行比較：1) 其它條件都相同時(shí)，在相同的加荷歷時(shí)內(nèi)，雙面排水的地基沉降量大于單面排水的地基沉降量；2) 其它條件都相同時(shí)，達(dá)到相同的固結(jié)度，單面排水所需要的時(shí)間大于雙面排水所需要的時(shí)間。附加1解

34、題要點(diǎn)：是否真正用作圖法，用量角器量出土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)W值？1附加 2解：(1) T f =Cu = qu = 0.5 X20= 60kPa2(2)注意：計(jì)算平面與圓柱體試樣軸成60o夾角，則與大主應(yīng)力 6作用面成90o-600= 30o夾角。cr 1= qu =11120kPa, CT3 = 0,所以,w =(巧 +cr3)+(s cr3)cos2u = 0.5 ( 120 + 0) + 0.5 ( 120-0) cos60o= 90kPa221T = (W cr3)sin2a = 0.5 ( 120-0) sin60o= 52kPa2cu附加 3解：(1) b3 =170KPa , CT4

35、 =cr3 +124 =170 +124 =294KPa , v ccu = c = 0 2G cu294G CUm0 b 1 =b3tg(45而=tg(45cu =15.5(2) CTcr3tg2(4 + 二)=427tg2(45" + ) =738.5KPa2 2時(shí)=6-uf =738.5 -270 =468.5K Pa , cr ； = -u f = 427 -270 = 157K Pa,2/46B?5.A a. b 1 =b3tg (45 中一)= J =tg(45 中一)=W =29.921 1572附加4解：砂土 7 c = 0,破壞時(shí)，2岳W2030W =吟9 (45

36、+"Stg (45 +)=37 (200 + 也円)=3(200 + 也 J)2 2也1 =4也3 7200+ 4也3 = 600 + 3也37 g3 = 400kPa； 勺=200 + 4=200+ 4>400= 1800kPa5-1解：因?yàn)轱柡宛ば酝恋牟慌潘辜魪?qiáng)度Cu =70kPa ,所以達(dá)到極限破壞時(shí)，5 =3+2Cu =150 + 2X70因?yàn)槭┘虞S向壓力 300kPa>290kPa,所以破壞。6-1解:靜止土壓力系數(shù)靜止土壓力主動(dòng)土壓力系數(shù)主動(dòng)土壓力Ea第六、七章作業(yè)答案ko =1 -sin M 3:1 _sin360=0.412 (近似取 W W )Eo 二

37、辦衆(zhòng)。=0.5>d8x42x0.412 =59.4 kN /m2ka =tan2(45£)=tan2(45£-3) =0.262 2=1e2ka =05x18x42x0.26 =37.4 kN / m 2Eo、Ea作用點(diǎn)的位置均距墻底1.33m處。(1)主動(dòng)土壓力系數(shù) ka =tan2(450-) =tan2(450-) =0.262 2主動(dòng)土壓力強(qiáng)度 Pa =rhka dcj需臨界深度Z 0計(jì)算：在臨界深度處Pa =0，即rhka 2cjkr =0ZB2XC 2X15得：zo =6-2解: =3.27m人fk? 18x7026主動(dòng)土壓力 Ea為：Ea =(h-Zo)

38、(rhka 2cjk7)二1©-3.27)X(18X4X0.26-2X15X70.26) =1.25 kN/m2 * 2一 11Ea作用點(diǎn)距離墻底 -(h zo) =->C(4 d.27) =0.24m，并垂直指向墻背。33(2)被動(dòng)土壓力系數(shù) kp = tan2(45 Q+號(hào))=tan2(45°十"3乞)=3.852 2地表被動(dòng)土壓力強(qiáng)度Pp =rhka +2ck7 =2x15x5=58.86 Kpa墻底被動(dòng)土壓力強(qiáng)度pp =rhka +2cjk7 =18x4 x3.85+2 x15x7385 =336.06 Kpa6-3解:1 158.86X4X2+(3

39、36.06-58.86 y：4X丄X丄 X4 =1.53m，并垂直指向墻背。 1-X4X(58.86 +336.06 )(1)靜止土壓力計(jì)算：ko 止0.95Sind =0.95-sin 30 =0.45 (近似取申)Eo =2jh2ko =0.5X19X62XO.45 =1539 kN / m,作用點(diǎn)距墻底2m處，并垂直指向墻背。E p作用點(diǎn)距墻底距離為:被動(dòng)土壓力 E p =1>：(58.86 +336.06)x4 =789.84 kN / m(2)主動(dòng)土壓力計(jì)算： 耐=tan2(45 =tan2 (45 30) =0.332 2z = 2c =2咒10 =1 83m0 Yjika

40、19x70.33，Ea =5zo)(rhka 2c7kr)=2(6 1.83)X(19X6X0.33 2X10x70.35)=54.45kN/m,作用點(diǎn)距墻底 1.39m 處, 2 2并垂直指向墻背。(3)被動(dòng)土壓力計(jì)算:地表被動(dòng)土壓力強(qiáng)度Pp墻底被動(dòng)土壓力強(qiáng)度Pp2 Q .W 2, 30、rkp = tan2 (45 冷)=tan2(45 十-) =3=rhka +2c7k7 =2x10x 寸"3 =34.64k pa=rhka +2cj'ka =19X6X3+2 >c10x73 =376.64 Kpa1E P =寸 X(34.64 七76.64) X6 =1233.

41、84 kN / mEp作用點(diǎn)距墻底距離為：即譽(yù)器2.17m，并垂直指向墻背。6-4解：(1)第一層填土土壓力計(jì)算202 Q 16 Q2ka1-tan (45 -Cp/2)-tan (45)-0.754-0.5682c2X10. “Z0- -1.40m奶19X0.754pa0 -2c Jkal -2 X 10x 0.754-15.08kpaPah上-'hikal -2'k7 =19x3x0.568-2x10x0.754 =17.3kpayh'j- m# -3x19/17 =3.35m(2)下層土土壓力計(jì)算，先將上層土折算成當(dāng)量土層，厚度為:下層土頂面土壓力強(qiáng)度:下層土底面

42、土壓力強(qiáng)度:20 30Pah下72h 1 ka2 -17 X 3.35 X tan (45 Pah1二篦山：+ h2)ka2 =17 X6.35 Xtan? 45)=18.98k Pa30-T J-35.98kPa(3)總主動(dòng)土壓力Ea-1/2 pah!上 (h1 -Z0 戶/2(Pah1 下 +pah2 )<山2-1/2 X 17.3X (3-1.4)+0.5 X (18.98+35.98) X 3-96.28kN/m 主動(dòng)土壓力分布如圖所示。腫層土30A6-5土層頂Pp2 =Y(h，枱 kp +2Cfik7 =(IO+18X6tan2l2X1taJ4+-2 l=283.5kpa2丿I

43、 2丿_%2045 T-土層底XEp-1/2 (pp 1 + pp2 h-1/2(63.2+283.5 )<6 =1040KN/m 合力作用點(diǎn)位于梯形形心處，距墻底2.36m。6-6解：將地面的均布荷載換算成填土的當(dāng)量土層厚度h'=q/¥-20/18.5-1.08m第一層土土壓力強(qiáng)度土層頂 Pa ='Xhkal =20Xtan2 (5 Q-3=6.67kpa土層底 Pa2 =丫(+口 kai=Q8.5X3 +20ytan2(45 20- L25.17kpa2丿第二層土土壓力強(qiáng)度Q 35145 -一 !-20.45kPaI 2丿地下水位面位置處主動(dòng)土壓力Pa3 =

44、M(h'+h1 片1叢2 ka2-(18.5 X 3+20+19 X 3)tan2 (45 ?號(hào))-35.9kPa墻底處主動(dòng)土壓力pa4 = pa3 +傀心2 =35.9 +10X4tan2-46.7kPaI 2丿土層頂 Pa2 =Y(h，+hi ka2 =l8.5X3+20)<tan2墻底處水壓力強(qiáng)度P W =7wh3 =l0X4=40k Pa總土壓力 E a -1/2(6.67+25.17) X 3+1/2(20.45+35.9) X 3+1/2(35.9+46.7) X 4-29749kN/m 總水壓力 Ew-1/2 X 40 X 4-80kN/m土壓力分布見圖所示。2£ 306-8解：ka-tan (45 -牙)-0.3333因?yàn)槭丘ね粒渑R界深度為 Z0-'A2X5=F=0.8661m20 “0.3333h'=q/Y=20/20 =lmPab =半 K a -2c、/k7 =20X0.3333 _2