土力學(xué)與地基基礎(chǔ)計(jì)算試題及答案

1、28.由試驗(yàn)測得某原狀土樣的天然重度丫=19kN/m3,含水量w=30%土粒相對(duì)密度ds=2.60試計(jì)算該土樣的孔隙比和干重度。（水的重度Tw=1OkN/m3）（6分）30 .有一種土，測得其黏聚力c=1OkPa,。=16°。當(dāng)該土中某面上荷載作用產(chǎn)生的b=290kPa,丫二95kPa,土體在該面上是否已經(jīng)達(dá)到極限平衡狀態(tài)。（7分）31 .某擋土墻墻高H=5.2m,墻背垂直光滑，墻后填土水平，填土為干砂，重度y=18.8kN/n3,內(nèi)摩擦角。=30°,墻后填土表面有超載15kN/m。（1）求作用在擋墻上被動(dòng)土壓力分布，并畫出分布圖；（5分）（2）計(jì)算作用在擋墻上被動(dòng)土壓力E

2、p。（2分）32 .如圖所示的某建筑物柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，其基底尺寸c=6m,b=2日作用在土0.00標(biāo)高（室內(nèi)地面）處的豎向荷載設(shè)計(jì)值為2295-6kN,天然地面標(biāo)高為-0.45m,其他指標(biāo)見圖。試按持力層承載力的要求，驗(yàn)算基底尺寸是否合適。（8分）安土-0.4$七粕性土幾=2lOkPa =y=18.5klN/m3333.對(duì)某個(gè)砂試樣進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)，當(dāng)垂直壓力（T =200kPa時(shí)，測得其抗剪強(qiáng)度 Tf=116kPa,回答以下問題:（1）該干砂的內(nèi)摩擦角為多少？（5分）（2）大主應(yīng)力作用面與剪切破壞面的夾角為多少？（2分）（3）如果對(duì)該砂樣進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)，施加周圍壓力（T3=1OOkPa試樣破

3、壞時(shí)，需施加多大的大主應(yīng)力（T1?（3分）34.某條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度b=4.Om,埋深d=2.Om,地基土的重度為7=18.5kN/m3,黏聚力c=15kPa,內(nèi)摩擦角。/=200,查表可得Nc=17.7、Nq=7.44、Ny=4.o,試按太沙基公式確定地基的極限承載力，如果安全系數(shù)K=2.5,求地基承載力特征值。（7分）況解產(chǎn)_=!正生符&217=?30,解：由=獷3曄得：rf=290xtan16。+ID=91lfikPa<T=«kPft故該面已經(jīng)達(dá)到極限平衡狀態(tài)口3L解;勺=西(45，+苧卜3Pi=%=15x3x45kPaPi=45+J8.8x5.2x3=338.2

4、8kPa-8'+警2'2x5.2=9%,53kN/m£f被動(dòng)土壓力分布圖-31題32.解/=幾十口的6-3)+期行_3-0.5)=2Dt.6x178xl5x0S(i>8_0,5>lxB-247.67kPa故取o=247.6414。6U4247.67-20x4-(1.8+2.25)故基底尺寸合適33,解二="值呻Tf_116n-03113=1=三京=0.3&<7ZUU中=arcianO.58=30（2應(yīng)皿。+交&產(chǎn)(3)<Tj=ffjlanJ(45"+x100xtan260*=300kPu34.解：(1)太沙基

5、極限承載力公式戶.*叫區(qū)=15x17.7+18.5m2.0x7.44+yx18.5x4k4-6S8.78kPam地基承載力f/=*=粵$=27Lb28 .在對(duì)某地基土進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，以環(huán)刀切取土樣。土樣高度2cm,上、下底面積為50cm2,稱得原狀土樣質(zhì)量為190g,烘干后土樣質(zhì)量為150go試計(jì)算土樣的密度和含水量。若該土樣處于飽和狀態(tài)，試計(jì)算土樣的孔隙比。（6分）29 .有一柱下單獨(dú)基礎(chǔ)，其基底面積為2.5x4m2，埋深d=2m）作用于基礎(chǔ)底面中心的荷載為3000kN,地基為均質(zhì)粘性土，其重度為Y=18kN/m3,試求基礎(chǔ)底面處的附加壓力P0o（5分）30 .某場地第一層為粘性土層，厚度為4m

6、,其下為基巖，經(jīng)試驗(yàn)測得粘性土層的平均孔隙比e=0.700,平均壓縮系數(shù)a=0.5Mpa-1。求該粘性土的平均壓縮模量£?，F(xiàn)在粘性土層表面增加大面積荷載p=1OOkPa,求在該大面積荷載作用下粘性土層頂面的最終固結(jié)沉降量。（5分）31 .某框架柱采用預(yù)制樁基礎(chǔ)，如圖示，柱作用在承臺(tái)頂面的荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值為Fk=2600kN,Mk=300kNm1承臺(tái)埋深d=1m單樁承載力特征值為R=700kN。試進(jìn)行單樁豎向承載力驗(yàn)算。（6分）"rI1呵32 .某土樣直剪試驗(yàn)結(jié)果為：對(duì)應(yīng)于法向應(yīng)力50kPa、1OOkPa200kPa時(shí)的抗剪強(qiáng)度分別為27.5kPa、55.OkPa110.OkP

7、a;（1）確定該土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；（5分）若地基中某點(diǎn)的b3=1OOkPab1=280kPa,該點(diǎn)是否已發(fā)生剪切破壞？（3分）（3）當(dāng)作用在此土中某平面的法向應(yīng)力為300kPa、剪應(yīng)力為160kPa時(shí)，該面是否會(huì)剪切破壞？（3分）33 .某工業(yè)廠房柱基礎(chǔ)，基底尺寸4X6m2,作用在基礎(chǔ)頂部的豎向荷載F=3000kN,彎矩M=2100kN-mi地質(zhì)條件及基礎(chǔ)埋深如圖所示，地下水位于基礎(chǔ)底面處，試驗(yàn)算該地基土承載力是否滿足要求。（yw=1OkN/mB,yG=20kN/m3）（8分）了mZJkN/mJ§心-160kPa,加=0.5鵬/=工（334 .某擋土墻高7m,墻后填土指標(biāo)如圖示。試采

8、用朗肯士壓力理論求作用于墻背上的主動(dòng)土壓力分布（不要求計(jì)算土壓力合力及作用點(diǎn)）。（9分）電=防"Cj= 10k Pei2琳嗎=24。2&解:密度0二七二段"90公0?VZXJj含水量:%190 - 150-150=0. 267 =26. 71%水的體積匕=mw/Pw=(190-150)/1=40cm1V-VV4n孔隙比心聲=合丁百了而七=0.66729.解:po=p-ymd=-ymdA30002.5x418 x2二30036=264kPa30.解:氏=3.41a0.5大面積荷載作用下,q=p=lOOkPaS=-h二-Tx400=11.76mm瓦3.4x10321碗C

9、4+G2600+20XL8X1.8X1公(51Vornniz31.解:Qk=-=666.2kN<Ra=700kN)_Fk+GkM/m”,iJ300Yf)5”=666.2+=816.2kN<1.2/?2=840kN4x0.52°經(jīng)驗(yàn)算，單樁豎向承載力滿足要求。32.解：(1"二礪二而=0.55r=c+atan(p將o二100kPa,r=55kPa代入得c=0W=arctanO.55=28.8°(2)aiz=or3tan2(45°+-)=100xtan295。+粵=285.96 <6八即該點(diǎn)沒發(fā)生剪切破壞。(3)7y=atan(p當(dāng)。=30

10、0kPa時(shí)，77=300x0.55=165kPa7 <7/,即該面不會(huì)剪切破壞。33.解£+m(5-3)+加%(d-0.5)=160+0.5x(21-10)x(4-3)+2x19x(2.5-0.5)=24L5kPaG=4x6x2,5x20=1200kNM_,2100產(chǎn)+4=3000+1200=0.5m<了=1.0mPm”F+Gj6x0.5.=丁(l±k)262.5<1.2/；=289.8kPa二175x(1±0.5)=，滿足要求。87.5>0解：K卅tan245°tan2(45©_)=0,42Pa=0psv-yxhxKa

11、X=18x4xO.42痂30.24kPaKg 加儲(chǔ)（45“號(hào)）=tan'(45。普)=0.57pBV=，/|K溫-2C2/K"18x4xO.57-2x10x=25.94kPa限工(y/十力/)Kg-2G=(!8x4+19x3)xO,572x!0xJ0157=5民43kPa主動(dòng)土壓力分布圖答34題1、已知土的土粒比重G=2.65,飽和度Sr=40%孔隙比e=0.95，問飽和度提高到90%時(shí)，每立方米的土應(yīng)加多少水。（8分）2、擋土墻高5m,墻背豎直光滑，填土水平，共有兩層。各層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖。試求主動(dòng)土壓力Ea。（9分）丫i=17kN/m3(p=32oci=0丫2=19kN/m3()2=16oC2=10kN/m23、某條形基礎(chǔ)下地基土體中的一點(diǎn)的應(yīng)力為：（rz=250kPa（rx=100kPa、pxz=40kPa。已知土的小=30°,C=0,問該點(diǎn)是否剪切破壞？如（rz和（rx不變，rxz增至60KPa,則該點(diǎn)又如何？（8分）4、某單層廠房獨(dú)立柱基底面尺寸bN=2600mmX5200mm,柱底荷載設(shè)計(jì)值：F1=2000kN,F2=200kN,M=1000kNm,V=200kN（如圖1）。柱基自重和覆土標(biāo)準(zhǔn)值G=486.7kN,基礎(chǔ)埋深和工程