《土力學》課后習題答案

1、精選1-1解：(1)A試樣d=0.083mm101-21-3土力學d=0.317mm30d0.928二TO二二11.18d0.083(1)B試樣d=0.0015mm10解：已知：d=0.928mm60(d)20.3172130=1.61dd0.083x0.92810600.3172d=0.003mm30d0.0066=-60=4.4d0.001510d=0.0066mm603=.0032=0.91dd0.0015x0.006610600.0032=15.3gQ飽和又知：m含水量m=10.6gS=1r(1)(2)(3)(4)(5)(6)解：-mSG=2.70S=15.3-10.6=4.7gmO=

2、wmS=H=0.443=44.3%10.6孔隙比oGe=亍r孔隙率=.443X27=1.201.0e葉=1+e1+1.2飽和密度及其重度G+e2.7+1.2p=p=1.77g/cm3sat1+ew1+1.2y=pxg=1.77x10=17.7kN/m3浮密度及其重度=0.545=54.5%p=p-p=1.77一1.0=0.77g/cm3satwy=pXg=0.77x10=7.7kN/m3干密度及其重度Gy2.7x1.0=-w1+ePd=1.23g/cm31+1.2=1.23x10=12.3kN/m3PdXg1.60=1.51g/cm31-4解：1-5解：1-6e上-1二Gspw-1二2；7xL

3、-1二0.79pp1.51dde079二29.3%2.70sO二二satGsmQm-止-1，60 x100-150.9g1+o1+o1+0.06AmAom(29.3%-6%)x150.935.2gsmwmSm-mOmSm1000m-s1+o1+0.06Ao0.16Am-Aogm-0.16x940-150gs940g(1)Qp(2)Osat解：1.Q1.771.61g/cm31+w1+0.098丄-1-w-1-27x10-1-0.68pp1.61dd亠-竺-25.2%G2.7se-e0.94-0.68max0.54e一e0.94一0.46maxmin1/3D2/3r該砂土層處于中密狀態(tài)。pdOG

4、e=sSrpdA-0.15X2.75=0.8250.52.751.50g/cm31+0.8250.06x2.680.5360.32.681.74g/cm3dB1+0.536Qp-p(l+o)d-p(l+o)-1.50 x(1+0.15)-1.74g/cm3dAApAp=p(l+o)=1.74x(1+0.06)=1.84g/cm3BdBBQppAB.上述敘述是錯誤的。P2681.74g/cm3dB1+0.5362.Qp2751.50g/cm3dA1+0.825PeAB1-7.上述敘述是正確的。證明：(1)PdmmssVV+VsVne1一nGPsw1+eGPswm/Vssssw1+V/V1+e1+

5、eV-s(1+1一nsw(2)1-8mP=V(3)swV+VsVmVs+PwPVwVsL1+V/VV一VPswV+VsV解：對A土進行分類VV+PwgVW甘V1+emspVwP一P丐ssGP-PGsww1+e一11石Pw由粒徑分布曲線圖，查得粒徑大于0.075mm的粗粒含量大于50%,所以A土屬于粗粒土；粒徑大于2mm的礫粒含量小于50%，所以A土屬于砂類，但小于0.075m的細粒含量為27%,在15%50%之間，因而A土屬于細粒土質(zhì)砂；由于A土的液限為16.0%,塑性指數(shù)I16一133，在17m塑性圖上落在ML區(qū)，故A土最后定名為粉土質(zhì)砂(SM)。對B土進行分類由粒徑分布曲線圖，查得粒徑大于

6、0.075mm的粗粒含量大于50%,所以B土屬于粗粒土；粒徑大于2m的礫粒含量小于50%，所以B土屬于砂類，但小于0.075mm的細粒含量為28%，在15%50%之間，因而B土屬于細粒土質(zhì)砂；由于B土的液限為24.0%，塑性指數(shù)I=24-14=10，在17mp塑性圖上落在ML區(qū)，故B土最后定名為粉土質(zhì)砂(SC)。對C土進行分類由粒徑分布曲線圖，查得粒徑大于0.075m的粗粒含量大于50%,所以C土屬于粗粒土；從圖中曲線查得d,d和d分別為0.2mm,0.45m和5.6103060因此，土的不均勻系數(shù)土的曲率系數(shù)=吒=56=28d0.210(d)20.452=30=dd0.2X5.6=0.18由

7、于c5,c豐13，所以C土屬于級配不良礫(GP)。c1-9解：(1)Qm=ms1s2即pg=PgVd11d22V=pV1+m1d221V=pd2叮我1)=皿X2(1+12%)=21.74萬方11.7(2)(3)P1m=pV=1.65X3000=4950tsdAm=m(一)=4950 x(19%一12%)=346.5twsopPGp2.72X1.01e=丁一1=s_w一1=一1=0.648pp1.65ddcOG20.0%X95%X2.72S=s=79.8%re0.648粒徑大于2m的礫粒含量大于50%，所以C土屬于礫類土；細粒含量為2%，少于5%，該土屬礫；2-1如圖所示為某地基剖面圖，各土層的

8、重度及地下水位如圖，求土的自重應力和靜孔隙水應力。OiL解：各層面點自重應力計算如下：O點：b=0kPaczA點：b=Yh=18.5x2=37.0kPacz11B點：b=丫h+丫h=18.5x2+18x1=55.0kPacz1122C點：b二丫h+yh+yh二18.5x2+18x1+10 x1二65.0kPacz112233D點：b二丫h+yh+yh+yh二18.5x2+18x1+10 x1+9x3二92.0kPacz11223344E點：b=yh+Yh+Yh+Yh+Yh=18.5x2+18x1+10 x1+9x3+9.5x2cz1122334455=111.0kPa各層面點的靜孔隙水應力如下

9、：O、A、B點為0；E點：b=yh=10 x(1+3+2)=60kPaww2mY=18.5kN/m3Aj】1m地下水位“1my=18kN/m3r=20kN/m3sat3mrsat=19kN/m32mirrsat=19.5kN/m3繪圖如下：精選2-2某矩形基礎(chǔ)，埋深1m,上部結(jié)構(gòu)傳至設(shè)計地面標高處的荷載為P=2106kN，荷載為單偏心，偏心距e=0.3。求基底中心點、邊點A和B下4m深處的豎向附加應力解：已知：P=2106kN,y=17kN/m3,d=1m,e=0.3,l=6m,b=3m,z=4m.00(1)基底壓力：BjO_A_F仁6e)p_ibT11+Tmaxlbv/丿_F(6e)Pmin

10、_lbJ丿(2)基底附加應力：_p-Yd_172.6-17x1_0_p-Yd_101.4-17x1_min0pmaxmaxpminminG二Ydlb=20X1X6X3=360kN,F=P+G=2106+360=2466kNvTOC o 1-5 h zPe2106x0.3le_o_0.26m_1.0mF24666v_2466x(1+6x.26)_172.6kPa6x36_2466x(1-6X0.26)_101.4kPa6x360、B點豎向附加應力：可認為僅由矩形均布荷載_p+p.axmtnn2155.6+84.42_120kPa引起，附加應力系數(shù)及附加應力值見下表。A點豎向附加應力：可認為有矩形

11、均布荷載p和三角形荷載p兩nt部分引起，即：fp=p=84.4kPanminffp=p-p=155.6-84.4=71.2kPatmaxmin附加應力系數(shù)及附加應力值見下表。附加應力計算表O點B點A點荷載型式矩形均矩形均矩形均三角形分布布布布l(m)3361.5b(m)1.531.56z(m)4444l/b2140.25z/b2.66671.3332.66670.6667Ks（查表0.08600.13770.10480.0735(查表2-2)2-3)a計算式4Kp2Kp2Kp2Kpzsnsnsnt2t17.6910.47a(kPa)z41.2833.0528.162-3甲乙兩個基礎(chǔ)，它們的尺寸

12、和相對位置及每個基底下的基底凈壓力如圖所示，求甲基礎(chǔ)0點下2m處的豎向附加應力。解：甲基礎(chǔ)0點下2m處的豎向附加應力由基礎(chǔ)甲、乙共同引起，計算中先分別計算甲、乙基礎(chǔ)在該點引起的豎向附加應力，然后疊加。甲基礎(chǔ)在O點下2m處引起的豎向附加應力：由于0點位于基礎(chǔ)中心，荷載為梯形荷載，在0點的豎向附加應力和梯形荷載平均得的均布荷載相等，即可取p=(100+200)/2=150kPan由圖可知：l=1m,b=1m,z=2m故：l/b=1.0,z/b=2.0查表2-2的附加應力系數(shù)為：Ks=0.0840db所以，基礎(chǔ)甲在O點以下2m處引起的豎向附加應力為:b=4Kp=4x0.0840 x150=50.4k

13、Pacz1sn乙基礎(chǔ)在O點下2m處引起的豎向附加應力：|Op=200kPanbbb+bz2zobdfzobcgzoaefzoahg附加應力計算如下表：計算區(qū)域lbzl/bz/bKsb=Kpzsnobdf44210.50.231546.3obcg422210.199939.98oaef422210.199939.98oahg222110.175235.04O=OOO+oz2zo-dfz.o-cgzoafz.oahg1.38(3)0點下2m處引起的豎向附加應力:C=C+Czz1z2=50.4+1.38=51.78kPa2-4解：(1)c二工丫h二19x4+10 x1二86kPaczMiii=1TO

14、C o 1-5 h zC=工丫h=19x4+10 x1+8.5x3=111.5kPaczNiii=12)求偏心距：F-x=Fx3.83-Fx3.5vvhFx3.83-Fx3.5F350 x=vh=3.83hx3.5=3.83x3.5=2.605mFF1000vv所以，偏心距TOC o 1-5 h zb6be=-x=2.605=0.395m-=1.0m226求基底壓力：pmaxpminF牙1000 xh土6x0.395、6丿232.5kPa100.8求基底凈壓力：p=p-yd=232.5-19x2=194.5kPamaxmax0p=p-yd=100.8-19x2=62.8kPaminmin0求附

15、加應力：p=p=62.8kPa；p=p-p=194.5-62.8=131.7kPanmintmaxmin附加應力系數(shù)及附加應力計算表：M點N點條形均布荷載三角形荷載條形均布荷載三角形荷載x0606b6666z3366x/b0101z/b0.50.511Kz(查表2-6)s0.4790.409Kz(查表2-7)t0.3530.250b=Kzpz1sn(kPa)30.0825.69b=Kzpz2tt(kPa)46.4932.93o=o+o（kPzz1z2a）76.5758.622-5題略解：（1）自重應力：Q二工丫h=18X1+10X1.5二33kPaczMiii=1o=h=18x1+10 x1.

16、5+9.6x2=52.2kPaczNiii=1（2）豎向附加應力：偏心距：Pee=4=P+G707x0.2=0.17m5ud0.3210d=、:dd=.4.90 x0.32二1.25mm7010查圖1-28得小于粒徑1.25mm的土粒百分含量為：P=26%。Pop0.3-n+3n21+n0.3-0.38+3x0.3821-0.38=0.570=57.0%則P5ud0.2210由圖1-29可知,土樣C為級配不連續(xù)土。從圖中查得小于粒組頻率曲線谷點對應粒徑的土粒百分含量為：P=43%35%所以,土樣C為流土型。(2)i=(g-1)(-n)=(2.65-l)x(-0.36)=1.056crs3-4已

17、知：G=2.68,n=38.0%,相鄰等勢線間的水頭損失為sh=0.8m，h=2m，丫=20kN/m3，發(fā)生流土的臨界水力梯度i=1.04。2satcr靜水位高h=2xAh=1.6m。b從圖中量測得b點到下游靜水位的高差為h二13.53mb則，b點測壓管中的水位高度為f“h=h+h=13.53+1.6=15.13mwbb所以，b點的孔隙水應力為：u=yh=10 x15.13=151.3kPaww其中，由下游靜水位引起的靜孔隙水應力為：u=yh=10 x13.53=135.3kPawb而由滲流引起的超靜孔隙水應力為：u=yh=10 x1.6=16kPawbb點的總應力為：g=Yh+丫hh=10

18、x2+20 x(13.532)=250.6kPaw2satIb2丿所以，b點的有效應力為：g=gu=250.6151.3=99.3kPa(2)從圖中查得網(wǎng)格5,6,7,8的平均滲流路徑長度為AL=3.0m，而任一網(wǎng)格的水頭損失為厶h=0.8m，則該網(wǎng)格的平均水力梯度為Ah0.8i=0.27i=1.04AL3.0cr所以，地表面5-6處不會發(fā)生流土。3-5已知：丫=n.6kN/m3,y=19.6kN/m3,y=20.6kN/m3，地下水砂sat砂sat粘位以上砂土層厚h=1.5m,地下水位以下砂土層厚h=1.5m,粘土層厚12h=3.0m。3解：由圖可知，粘土層頂面測壓管水位為h=15+3=45

19、m(以粘土1層底面作為高程計算零點)；粘土層底面測壓管水位為h=3+1.5+1.5+3=9.0m2粘土層應力計算：粘土層頂面應力：總應力：g=yh+yh=17.6x1.5+19.6x1.5=55.8kPa1砂1sat砂2孔隙水應力：u=y(hh)=10 x(4.53)=15.0kPa1w13有效應力：g=gu=55.815.0=40.8kPa111粘土層底面應力：總應力：g=yh+yh+yh=17.6x1.5+19.6x1.5+20.6x3=117.6kPa2砂1sat砂2sat粘3孔隙水應力：u=yh=10 x9.0=90.0kPa2w2有效應力：gu=117.690.0=27.6kPa22

20、22)要使粘土層發(fā)生流土，則粘土層底面的有效應力應為零，即u=1176kPa22所以，粘土層底面的測壓管水頭高度應為”uh=-=11.76m2yw則，粘土層底面的承壓水頭應高出地面為11.76-6.0=5.76m。4-1解：(1)由l/b=18/6=3.01)。1i(3)求各分層點的自重應力(詳見表1)(4)求各分層點的豎向附加應力(詳見表1)表1各分層點的自重應力和附加應力計算表(l=9m,b=3m)自重應力號Hio(kPa)czziz/bil/bK(查s表2-2)o=4Kp(kPa)zsn01.528.650030.250071.3513.045.151.50.5030.239168.24

21、26.078.154.51.5030.164046.8139.0111.157.52.5030.106430.36412.0144.1510.53.5030.072120.58(5)確定壓縮層厚度。由表1可知，在第4計算點處Q/Q二0.140.2,所以，取壓縮層zcz厚度為10.5m。計算各分層的平均自重應力和平均附加應力(詳見表2)。由圖4-29根據(jù)p和p+G分別查取初始孔隙比1iczi2iczizie和壓縮穩(wěn)定后的孔隙比e(結(jié)果見表2)。1i2i表2各分層的平均應力及其孔隙比層層平均自重平均附加荷后的總應力初始孔壓縮穩(wěn)定號厚(m)應力p=b1izci(kPa)加應力czi(kPa)p=c+

22、c(kP2iczizia)隙比e1i后的孔隙比e2i0-1.36.9069.80106.700.9280.800151-3.61.6557.53119.180.8710.785202-3.94.6538.59133.240.8140.761303-3.127.6525.47153.120.7710.72940(8)計算地基的沉降量。(0.8710.7850.8140.761+I1+0.8711+0.814寸ee0.9280.800S=LT2H=x150+1+ei1+0.928i=11iX300=9.96+(0.0460+0.0292+0.0237)x300=39.63cm0.7710.7291

23、+0.771丿4-2解：(1)屬于平面問題，且為偏心荷載作用，偏心距e=1.0b/6=2.5,所以pmaxpminP6e2250(6x1)1土=XbVbJ15V15丿210kPa90基底壓力為：基底凈壓力為p=pyd=90一19x3=33kPanmin0p二p-p二210-90二120kPatmaxmin因為地基由兩層粘土組成，上層厚9m,基礎(chǔ)埋深3m,地下水位埋深6m,因此上層粘土分為兩層，層厚均為3m,下層粘土各分層后也取為3m。求各分層點的自重應力(基礎(chǔ)側(cè)邊1下的計算詳見表1,基礎(chǔ)側(cè)邊2下的計算詳見表2)。求各分層點的豎向附加應力(基礎(chǔ)側(cè)邊1下的計算詳見表1,基礎(chǔ)側(cè)邊2下的計算詳見表2)

24、。表1基礎(chǔ)側(cè)邊1下各分層點的自重應力和附加應力計算表點自重應力附加應力均布荷載三角形荷載附加應力合力(kPa)號Hib(kPa)czzizi/bKz(查s表2-6)b=Kzpzsn(kPa)Kz(查t表2-7)b=Kzpztt(kPa)0357.0000.50016.500.0030.3616.8616114.030.20.49816.430.0617.3223.7529144.060.40.48916.140.11013.2029.3431177.090.0.46815.440.14016.8032.2264表2基礎(chǔ)側(cè)邊2下各分層點的自重應力和附加應力計算表自重應力附加應力點均布荷載三角形荷

25、載附加號Kz(查Kz(查應力zsb=Kzptb=Kzp合力Hb(kPa)zi表zsn表ztticzi/b2-6)(kPa)2-7)(kPa)(kPa)73.90357.0000.50016.500.49757.48816114.030.0.49816.430.43752.4468.82729144.060.0.48916.140.37945.4861.64231177.090.0.46815.440.32839.3654.826041210.010.0.44014.520.28534.2048.7528251243.011.0.40913.500.25030.0043.58500(5)確定壓縮

26、層厚度。對于基礎(chǔ)側(cè)邊1，由表1可知，在第3計算點處J=3224二0.1820.2，所以，取壓縮層厚度為9.0m。177cz對于基礎(chǔ)側(cè)邊2，由表2可知，在第5計算點處2=4350=0179200kPaI2丿所以,試樣不會破壞。(2)由(1)可知,在小主應力保持不變的條件下,大主應力最大只能達到360kPa，所以不能增大到400kPa。5-2已知c=50kPa，申=20o，c=450kPa，q=200kPa13解：otan2|45o+1+2c-tan45。+糾3I2丿I2丿O1f(20)(20+2x50 xtan45。+I2丿I2丿=200 xtan2=550.7kPa450kPa所以，計算點處于

27、穩(wěn)定狀態(tài)。5-3已知宀0kpa,八30。,i=450kpa，O3=l50kPa，u=50kPa解：計算點的有效應力狀態(tài)為o=ou=450-50=400kPallo=ou=15050=100kPa33f=otan2:45。+廠+2c-tan:45。+巧3I2丿12丿o1f=100 xtan245。+302丿+0=300kPa400kPa所以，計算點已破壞。5-4解：(1)總應力摩爾圓及強度線如習題圖5-4-1所示，由圖中可知總應力強度指標c=21kPa,申=23。cucu應剪oooooooo050505054332211c=21kPaFi=23oMohrsCircle1MohrsCircle2M

28、ohrsCircle3ShearStrengthLine-1OO_500100200300400500600700800900正應力/kPa習題圖5-4-1總應力摩爾圓及強度線(2)有效應力摩爾圓及強度線如習題圖5-4-2所示，由圖中可知總應力強度指標c=31kPa,軟二27。c=31kPaFi=27o應剪效有MohrsCircle1MohrsCircle2MohrsCircle3ShearStrengthLineo5-1X100200300400500600700800900有效正應力/kPa習題圖5-4-2有效應力摩爾圓及強度線5-5解：已知*=0=32。,b二200kPa,c二+q二20

29、0+180二380kPa,d313固結(jié)不排水剪破壞時的孔隙水應力為u，則對應的有效主應力為f=bu3sin0/ccI13丿7b+bI1/2/2bb13-c+b2u13所以cc132sin0380+200380200=120kPaxsin32。摩爾圓及強度線如習題圖5-5所示。正應力/kPa應剪習題圖5-5應力摩爾圓及強度線TOC o 1-5 h z5-7解：(1)由于剪切破壞面與大主應力的夾角為0=45。+?，所f2以土樣的內(nèi)摩擦角為?=245。)=2x(7。45。)=24。cuf(2)依題意得，剪切破壞時的總主應力狀態(tài)為：fc=g+2c=150+2x60=270kPa213u|c=150kP

30、a3由于是飽和正常固結(jié)試樣，強度線方程為t=qtan?，依題意得，剪切破壞時有效應力摩爾圓的半徑為c，u圓心為沖4，則smpcujuG+GT32所以，剪切破壞時的有效主應力狀態(tài)為：c60g=+c=+60=147.5+60=207.5kPa1sinpusin24。/cuc60g=-c=-60=147.5-60=87.5kPasinpusin24。cu正應力/kPa應剪剪切破壞時的應力摩爾圓及強度線如習題圖5-7所示。習題圖5-7應力摩爾圓及強度線所以，孔隙水應力為Au=g-g=62.5kPa，則孔隙水應力系數(shù)AfTOC o 1-5 h z33f為AuAu62.5A二二二二0.52fAg-Agg-

31、g270一15013135-8解：已知c0kPa,p-30o,g=100kPa。3(1)求與有效應力強度線相切摩爾圓的g。1依據(jù)摩爾圓與強度線相切的位置關(guān)系，可得：sin0=c-c132fc+c132c(1+sin0)100 x+sin31一sin01一sin30。=300kPa(2)求不排水強度cu依據(jù)C的定義，C的大小應等于摩爾圓的半徑，即uu300一1002=100kPa(3)求固結(jié)不排水強度指標申cu由于孔隙水應力系數(shù)A=1.0，則孔隙水應力為fAu=A(AC-Ac)=A(G-c)-0)=A(c-c=1.0 x(300-100)=200kPaf13f13fV13丿所以，cu試驗剪切破壞

32、時的主應力狀態(tài)為c=c+Au=300+200=500kPa1-c=c+Au=100+200=300kPa33依據(jù)摩爾圓與強度線相切的位置關(guān)系，可得sinpcuc-c132c+c132500-3002500+3002所以p=14.5。cu各剪切破壞時的應力摩爾圓及強度線如習題圖5-8所示。正應力/kPa應剪習題圖5-8應力摩爾圓及強度線5-9解：(1)加荷前M點的豎向總應力、孔隙水應力和有效應力=yh+丫h=18.0 x3.0+21.0 x2.0=96.0kPa1sat2u=yh=10 x2.0=20.0kPa1w2r=u=96.020.0=76.0kPa11111加荷瞬間M點的的豎向總應力、孔

33、隙水應力和有效應力=+Ac二96.0+150.0二246.0kPa111u=丫Yh=10 x(2.0+3.0+7.0)=120.0kPa2wi=u=246.0120.0=126.0kPa12122加荷前后孔隙應力增量為Au=uu=12020=100kPaBA(Ac-Ac)1321依據(jù)孔隙應力系數(shù)的定義，有Au=Au+Au=BAc+123由于M點位于地下水位以下，故加荷瞬時的孔隙應力系數(shù)b=1.0,貝U片Au-Ac100一70c“uA二i二二0.375Ac-Ac150一7013(2)已知均質(zhì)側(cè)壓力系數(shù)k0=O.7，加荷前M點的有效應力狀態(tài)為c=760kPa11cf=Kc=0.7x76.0=53.

34、2kPa31011加荷后M點的有效應力狀態(tài)為c=1260kPa12cf=cf+AcAu=53.2+70100=23.2kPa32313依據(jù)摩爾強度理論，當c，二23.2kPa時，與強度線相切的摩爾圓的32大主應力為c=c12f32=126.0kPa12-tan2(45。+=23.2xtan245。+二=69.6PacI2丿所以，M點加荷后發(fā)生剪切破壞。M點加荷前后的應力摩爾圓及其與強度線的關(guān)系如習題圖5-9。706050應剪403023.2MohrsCircleforbeforeloadingMohrsCircleforafterloadingShearStrengthLineforeffec

35、tivestress2040正應力/kPa100120126140習題圖5-9M點加荷前后的應力摩爾圓及其與強度線的關(guān)系第6章?lián)跬两Y(jié)構(gòu)物上的土壓力6-1解：靜止側(cè)壓力系數(shù)K=1一sin申=1一sin30o=0.50(1)A點的靜止土壓力e=Kyz=0kPa0A0A(2)B點的靜止土壓力和水壓力e=Kyz=0.5x16x2=16.0kPa0B0Bp=yh=0kPawBw(3)C點的靜止土壓力和水壓力e=Klyz+Yr(z-z)=0.5&6x2+8x(5-2)=28.0kPa0C0BCBp=yh=10 x3=30kPawCw土壓力、水壓力分布圖分別見習題圖6-1-1、6-1-2。習題圖6-1-1靜

36、止土壓力分布圖習題圖6-1-2水壓力分布圖土壓力合力大小及作用點+1(e20B+e)(z0CC二2X16.0X2.0+2皿+2&0)x3.0=82kN/m靜止土壓力E0的作用點離墻底的距離y0為y0Zz+(z-zCBE0(e-e)(z-z)0C0BCB+eVz-z丿0BCB3CZB8202x16x2詣x2+(5-2)+16x(5-2乙-2)2厶-16)x(5-2)x3xG-2)=1.23m水壓力合力大小及作用點P=p(z-z)=x30 x(5-2)=45kN/mw2wCCB2水壓力合力作用點距離墻底的距離為6-2解：主動土壓力系數(shù)：K=tan245o-aKa2=0.333=tan245o-bI

37、2丿=0.27-(1)各層面點的主動土壓力jH3m卩i地下水位JH2=3mHs=4mq=20kPaBCDy0=-(z-z)=-x(5-3)=1.0m3CB3A點：e=qK=20 x0.333=6.66kPaaB點上：e=(yH+q)K=(18.5x3+20)x0.333=25.14kPaaB上11a1B點下：e=CH+q)K=(18.5x3+20)x0.271=20.46kPaaB下11a2C點上：e=(yH+yH+q)K=(18.5x3+18.5x3+20)x0.271=35.50kPaaC上1122a2C點下：e=e=35.50kPaaC下aC上aAD點：e=(yH+yH+丫H+qK=(8

38、.5x3+18.5x3+8.5x4+20)x0.271=44.72kPaaDI112223丿a2土壓力分布如習題圖6-2-1。主動土壓力/kPa習題圖6-2-1主動土壓力分布圖(2)水壓力分布A、B、C點的水壓力均為零；D的水壓力：p=yH二10X4二40kPawDw3土壓力分布如習題圖6-2-2。習題圖6-2-2水壓力分布圖(3)總壓力的大小總主動土壓力：E=-(e+e)H+-C+e)H+-C+e)Ha2aAaB上12aB下aC上22aC下aD3=-X(6.66+25.41)x3.0+-x(20.46+35.5)x3.0+-x(35.5+44.72)x4.0222=292.08kN/m總水壓

39、力：P=-pH=-x40 x4=80kN/mw2wD32所以，總壓力的大小為：P=E+P=292.08+80=372.08kN/m(4)總壓力的作用點總壓力P的作用點離墻底的距離y0為11fH+H+H+_(I223丿2H11/2+H+-e-23丿2aC上HT+1c-e22aDaC下3-f316.66x3x-+3+412丿H33eHaA1eHaB下2eHaC下3+1phH2wD331X372.08e)HfH+H+aB下2(33丿-e)HfH+H+H+aB上aA1(323丿+2兒彳41一軌以3丿3+3+4+20.46X3X二+4+2X&.5-2O.46)X3xf3+4+35“4X2+2x(44.7

40、2-355)x4x4+1x40 x4x4=3.41mf15。K=tan245。一=tan245。aI2丿V2丿主動土壓力系數(shù)：=0.589A點的主動土壓力6-3解：(1)主動土壓力e=qK-2ci：KaAaa=10X0.589-2X10X*0589=-9.46kPaOkPa所以，主動土壓力零點深度為2cz=0YIKa2x1018x0.589=1.45mB點的主動土壓力e=yHK+qK-2c.KaBaaa=18x7x0.589+10 x0.589-2x10 x0.589=64.73kPa主動土壓力分布如習題圖6-3-1。被動土壓力系數(shù)：（15。）K=tan245o+一=tan245o+pI2J=

41、1.70A點的被動土壓力q=10kPaAB習題圖6-3-1主動土壓力分布圖主動土壓力的合力大小為E=1e（H-z）=1x64.73x（7-1.45）=179.63kN/ma2aB02主動土壓力的合力作用點距離墻底距離y為0ay=-（H-z）=-x（7-1.45）=1.85m0a303（2）被動土壓力e=qK+2c；KpApp=10 x1.70+2x10 x：1.70=43.0kPaB點的被動土壓力e二yHK+qK+2c-KpBppp=18x7x1.70+10 x1.70+2x10 x二257.0kPa被動土壓力分布如習題圖6-3-2。被動土壓力的合力大小為E=-(e+e1=-xQ3+257)x

42、7=1050kN/mp2pApB2被動土壓力的合力作用點距離墻底距離y為0b1y=，0pEp=1=1550ehH+1(e-e也pa22pbpa343x772+2心-43)x7736-4解：(1)主動土壓力計算主動土壓力系數(shù)r30。K=tan245o一=tan245oaI2JV2丿=0.333A點的主動土壓力=2.67mABe二2cJK=2x10 x、0.333二11.55kPa0kPa所以，主動土壓力零點深度為2cy=E-2e(Hz0aE2aB102aBz)+H02+eHH2+1(ee)HH2aB222aCaB23aCaBz二二2x10二1.92m0仁K18x.333C點的主動土壓力e=,H+

43、yH)K2c工aC12aa=(18x2+9.6x8)x0.3332x10 xJ0.333二26.05kPa主動土壓力的合力大小為E=-e(Hz)+-(ea2aB102aBaC2=-x0.45x(21.92)+-x(0.45+26.05)x8=106.20kN/m22主動土壓力的合力作用點距離墻底距離y為0a1x(2心81062012x45x(21.+45x8x2+2x(26.0545)x8x8=2.70m(2)被動土壓力被動土壓力系數(shù)：(30。)K=tan245。+=tan245。+pI2J=3.0A點的被動土壓力e=2c-K=2x10 x、：3.0=34.64kPaTOC o 1-5 h zpApB點的被動土壓力e=yHK+2cpB1pp=18x2x3+2x10 x*：3=142.64kPaC點的被動土壓力e=(yH+yH)K+2cKpC12pp(18x2+9.6x8)x3.0+2x10 x=373.04kPa被動土壓力的合力大小為E-1