土力學(xué)復(fù)習(xí)資料

/204-10、某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為4mX2.4m,設(shè)計(jì)地面下埋深為1.2m（高于天然地面0.2m）,設(shè)計(jì)地面以上的荷載為1200kN，基底標(biāo)高處原有土的加權(quán)平均重度為18kN/m3。試求基底水平面1點(diǎn)與2點(diǎn)下各3皿深度M1點(diǎn)與m2點(diǎn)處的地基附加應(yīng)力°4-10、某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為4mX2.4m,設(shè)計(jì)地面下埋深為1.2m（高于天然地面0.2m）,設(shè)計(jì)地面以上的荷載為1200kN，基底標(biāo)高處原有土的加權(quán)平均重度為18kN/m3。試求基底水平面1點(diǎn)與2點(diǎn)下各3皿深度M1點(diǎn)與m2點(diǎn)處的地基附加應(yīng)力°z值。解：（1）基底壓力p—F^G—1300+4x2.4x1.2x20—149kPaA2）基底附加壓力p—p一丫d—149一18x1—131kPa0m（3）附加應(yīng)力M1點(diǎn)分成大小相等的兩塊1=2.4m,b=2m,I=1.2查表得aC二0.108°—2x0.108x131—28.31kPaz-M1M2點(diǎn)作延長(zhǎng)線后分成2大塊、2小塊大塊查表得ac-0.143」卜1^7+0.WFEf厶天然地面小塊1—3.6m,b—2m,b—1.8查表查表二0.129—2ap—2(acM20-a)p—2(0.143-0.129)x131—3.7kPa04-11、某條形基礎(chǔ)的寬度為2m,在梯形分布的條形荷載（基底附加壓力）下，邊緣（p0）

=200kPa,（p0）min=100kPa，試求基底寬度中點(diǎn)下和邊緣兩點(diǎn)下各3m與6m深度處的max°z值。解：p-200+100-150kPa0均中點(diǎn)下3m處6m處xzx—0m,z—3m,——0,——1.5，查表得a—0.396

bb一c°—0.396x150=59.4kPazxzx—0m,z—6m,——0,——3，查表得a—0.208

bb一cb=0.208x150=31.2kPaz邊緣，梯形分布的條形荷載看作矩形和三角形的疊加荷載3m處：矩形分布的條形荷載，查表?二0.334c?矩形b=0.334x100=33.4kPaZ矩形三角形分布的條形荷載，查表a二0.734,a二0.938t1t2b二0.0734*100二7.34kPaz?三角形1b二0.0938*100二9.38kPaz?三角形2所以，邊緣左右兩側(cè)的b為zb=33.4+7.34=40.74kPaz1b=33.4+9.38=42.78kPaz26m處：矩形分布的條形荷載，查表a*=0.198c矩形b二0.198x100二19.8kPaZ矩形三角形分布的條形荷載，查表a二0.0476,a二0.0511t1t2b二0.0476*100二4.76kPaz?三角形1b二0.0511*100二5.11kPaz?三角形2所以，邊緣左右兩側(cè)的b為zb=19.8+4.76=24.56kPaz1b二19.8+5.11二24.91kPaz2第六章6-11、某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為4mX2m，天然地面下基礎(chǔ)埋深為lm,設(shè)計(jì)地面高出天然地面0.4m，計(jì)算資料見圖6-33（壓縮曲線用例題6-1的）。試?yán)L出土中豎向應(yīng)力分布圖（計(jì)算精度；重度（kN/m3）和應(yīng)力（kPa）均至一位小數(shù)），并分別按分層總和法的單向壓縮基本公式和規(guī)范修正公式計(jì)算基礎(chǔ)底面中點(diǎn)沉降量（P<0.75f）0ak

啟土g0解：1、分層總和法單向壓縮基本公式F=920k?J設(shè)計(jì)抱面}?!寸S—p天然地面啟土g0解：1、分層總和法單向壓縮基本公式F=920k?J設(shè)計(jì)抱面}?!寸S—p天然地面TYTTF一一一寸地下朮漩泥G271質(zhì)牯土⑺盤■tv4Q%7-lynlkN/nrw=31%Y'=Y-Y（G-1）y（G-1）一二GS&）GY+?GY又已知，粉質(zhì)黏土的Y二19.1kN/m3,G=2.72,w=31%和淤泥質(zhì)黏土的sY二18.2kN/m3,G二2.71,w二40%s所以Y'分別為9.2kN/m3和8.2kN/m3(2)地基分層基底面下第一層粉質(zhì)黏土厚4m,第二層淤泥質(zhì)黏土未鉆穿，均處于地下水位以下，分層厚度取1m。地基豎向自重應(yīng)力bc的計(jì)算0點(diǎn)：b=18xG+0.4）=25.2kPaC1點(diǎn)：b=25.2+9.2x1=34.4kPaC2點(diǎn)：b=34.4+9.2x1=43.6kPaC3點(diǎn)：b=43.6+9.2x1=52.8kPaC4點(diǎn)：b=52.8+8.2x1=61.0kPaC5點(diǎn)：b=61.0+8.2x1=69.2kPaC6點(diǎn)：◎=69.2+8.2x1=77.4kPaC（4）地基豎向附加應(yīng)力◎的計(jì)算z基礎(chǔ)與其上回埴土的總重G=丫Ad=20x4x2.5x1.4=280kNG基底平均壓力P=F^-G=冒：28。=120kPaA2.5x4基底處的土中附加應(yīng)力P二p-b二120-25.2二94.8kPa0C0計(jì)算基礎(chǔ)中心點(diǎn)下由基礎(chǔ)荷載引起的附加應(yīng)力b，基礎(chǔ)中心點(diǎn)可看作是四個(gè)相等小矩形荷z載的公共角點(diǎn)，其長(zhǎng)寬比l/b二2/1.25二1.6，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m各計(jì)算點(diǎn)的b。z占八、、l/bz/mz/baclbz01.6000.25094.811.610.80.21581.521.621.60.14053.131.632.40.08833.441.643.20.05822.051.654.00.04015.261.664.80.02911.05）地基分層自重應(yīng)力平均值和附加應(yīng)力平均值的計(jì)算，見表1。6）地基各分層土的孔隙比變化值的確定，見表1。7）地基壓縮層深度的確定按b=0.2a確定深度下限：5m深處0.2b=0.2x69.2=13.84kPa，zCCb=15.2>13.84kPa,不夠；6m深處0.2b=0.2x77.4=15.48kPa,zCb=11.0〈15.48kPa，可以。z表1分層總和法單向壓縮公式計(jì)算的沉降量點(diǎn)八、\深度自重應(yīng)力附加應(yīng)力自重平均附加平均自重+附加曲線壓前eli壓后e2i沉降量0025.294.811.034.481.529.888.2118.0土樣0.8210.7613322.043.653.139.067.3106.34-10.8180.7692733.052.833.448.243.391.50.8080.7741944.061.022.056.927.784.6土樣4-20.8000.7821055.069.215.265.118.683.70.7960.783766.077.411.073.313.186.40.7910.78168）基礎(chǔ)的最終沉降量如下：s=As=33+27+19+10+7+6=102mmii=12、規(guī)范修正公式計(jì)算(分層厚度取1m)(1)計(jì)算p0同分層總和法一樣，p=p—b=120-25.2=94.8kPa0C0（2）分層壓縮模量的計(jì)算分層深度自重平均附加平均自重+附加曲線壓前e1i壓后e2i壓縮模量01.029.888.2118.0土樣0.8210.7612.682.039.067.3106.34-10.8180.7692.503.048.243.391.50.8080.7742.304.056.927.784.6土樣4-20.8000.7822.775.065.118.683.70.7960.7832.576.073.313.186.40.7910.7812.35（3）計(jì)算豎向平均附加應(yīng)力系數(shù)應(yīng)當(dāng)z=0時(shí)，z應(yīng)=0計(jì)算z=1m時(shí)，基底面積劃分為四個(gè)小矩形，即4x2.5=（2x1.25）*4l/b=2/1.25=1.6，z/b=1/1.25=0.8，查表6-5有=0.2395基底下1m范圍內(nèi)a=4*0.2395=0.958詳見下表。Z(m)l/bz/bza(za)i-(za)i-1EsiAs'i工As'i11.60.80.9580.9580.9582.68343421.61.60.83161.66320.7052.50276131.62.40.70282.10840.4452.30187941.63.20.59882.39520.2872.77108951.64.00.51762.5880.1932.5779661.64.80.45442.72640.1382.356102（4）確定計(jì)算深度由于周圍沒有相鄰荷載，基礎(chǔ)中點(diǎn)的變形計(jì)算深度可按下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算z=b（2.5-0.4lnb）=2.5（2.5-0.4ln2.5）=5.3mn（5）確定9s計(jì)算z深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值：n

E=》AA/工i1AA/E=isip0E=》AA/工i1AA/E=isip0Z1a廠0xao+Es1pX2.72640p0znan-oXao丿-zXa2211+Xannn=-1n-1丿pza-zonEs2Esnf0958+聲+o?4452o?28680.1928o」384\=2.55MPapoI2.682.5+++2.32.772.572.35丿查表（當(dāng)p<0.75f時(shí)）得：申=1.1oaks（6）計(jì)算地基最終沉降量s=Qs'=申2As'=1.1x102=112mmssii=16-12、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◎'=240kPa和◎“=160kPa，頂?shù)酌嫱杆ㄒ妶D6-34）,zz土層平均k=0.2cm/年,.e=0.88，a=0.39MPat,E=4.82MPa。試求：①該土層的S最終沉降量；②當(dāng)達(dá)到最終沉降量之半所需的時(shí)間；③當(dāng)達(dá)到120mm最終沉降量；②當(dāng)達(dá)到最終沉降量之半所需的時(shí)間；③當(dāng)達(dá)到120mm沉降所需的時(shí)間；④如果該飽和黏土層下臥不透水層，則達(dá)到120mm沉降所需的時(shí)間。解：①求最終沉降v③當(dāng)s=120mm時(shí)t查圖6-26得T=0.42

0.42xTH20.42xTH2t=——cv2=1.74（年）0.964④當(dāng)下臥層不透水，s二120mm時(shí)t與③比較，相當(dāng)于由雙面排水改為單面排水，即，所以.t=1.74x4=6.96年第七章6-11、某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為4mX2m，天然地面下基礎(chǔ)埋深為lm,設(shè)計(jì)地面高出天然地面0.4m，計(jì)算資料見圖6-33（壓縮曲線用例題6-1的）。試?yán)L出土中豎向應(yīng)力分布圖（計(jì)算精度；重度（kN/m3）和應(yīng)力（kPa）均至一位小數(shù)），并分別按分層總和法的單向壓縮基本公式和規(guī)范修正公式計(jì)算基礎(chǔ)底面中點(diǎn)沉降量（P<0.75f）0ak解：1、分層總和法單向壓縮基本公式F=920k?Jy-19.1kNAnJ粉應(yīng)粘上s=31喘跑￡解：1、分層總和法單向壓縮基本公式F=920k?Jy-19.1kNAnJ粉應(yīng)粘上s=31喘跑￡G71質(zhì)粘土啊停丄w-40%▽設(shè)計(jì)地面天然地面v大拓地⑷3、百地下朮-J填±7=憎kW/h右二^Y，=（W-VYY-Y（G-1）y（G-1）S二GS&）又已知，粉質(zhì)黏土的Y二19.1kN/m3,G二2.72,31%和淤泥質(zhì)黏土的sY二18.2kN/m3,G二2.71,?二40%s所以Y，分別為9.2kN/m3和8.2kN/m3（4）地基分層基底面下第一層粉質(zhì)黏土厚4m,第二層淤泥質(zhì)黏土未鉆穿，均處于地下水位以下，分層厚度取1m。3）地基豎向自重應(yīng)力譏的計(jì)算0點(diǎn)：二18x(1+0.4)=25.2kPa1點(diǎn)：3）地基豎向自重應(yīng)力譏的計(jì)算0點(diǎn)：二18x(1+0.4)=25.2kPa1點(diǎn)：=25.2+9.2x1=34.4kPa2點(diǎn)：J八、、?=34.4+9.2x1=43.6kPa3點(diǎn)：=43.6+9.2x1=52.8kPa4點(diǎn)：*八、、?=52.8+8.2x1=61.0kPa5點(diǎn)：=61.0+8.2x1=69.2kPa6點(diǎn)：=69.2+8.2x1=77.4kPa4）地基豎向附加應(yīng)力Q的計(jì)算z基礎(chǔ)與其上回埴土的總重G=丫Ad=20x4x2.5x1.4=280kNG基底平均壓力P=F^-G=冒：？0=120kPaA2.5x4基底處的土中附加應(yīng)力P二p二120-25.2二94.8kPa0C0計(jì)算基礎(chǔ)中心點(diǎn)下由基礎(chǔ)荷載引起的附加應(yīng)力Q，基礎(chǔ)中心點(diǎn)可看作是四個(gè)相等小矩形荷z載的公共角點(diǎn)，其長(zhǎng)寬比l/b二2/1.25二1.6，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m各計(jì)算點(diǎn)的Q。z占八、、l/bz/mz/baclQz01.6000.25094.811.610.80.21581.521.621.60.14053.131.632.40.08833.441.643.20.05822.051.654.00.04015.261.664.80.02911.05）地基分層自重應(yīng)力平均值和附加應(yīng)力平均值的計(jì)算，見表1。6）地基各分層土的孔隙比變化值的確定，見表1。7）地基壓縮層深度的確定

按C廣oaC確定深度下限：5m深處0.2bC二0.2X69.2二13-84kPa‘b=15.2>13.84kPa,不夠；6m深處0.2b=0.2x77.4=15.48kPazCb=11.〈015.48kPa，可以。z表1分層總和法單向壓縮公式計(jì)算的沉降量點(diǎn)/、、\深度自重應(yīng)力附加應(yīng)力自重平均附加平均自重+附加曲線壓前eli壓后e2i沉降量0025.294.811.034.481.529.888.2118.0土樣0.8210.7613322.043.653.139.067.3106.34-10.8180.7692733.052.833.448.243.391.50.8080.7741944.061.022.056.927.784.6土樣4-20.8000.7821055.069.215.265.118.683.70.7960.783766.077.411.073.313.186.40.7910.7816（8）基礎(chǔ)的最終沉降量如下：s=^As=33+27+19+10+7+6=102mmii=12、規(guī)范修正公式計(jì)算（分層厚度取1m）（1）計(jì)算p0同分層總和法一樣，p=p-b=120-25.2=94.8kPa0C0（7）分層壓縮模量的計(jì)算分層深度自重平均附加平均自重+附加曲線壓前e1i壓后e2i壓縮模量01.029.888.2118.0土樣0.8210.7612.682.039.067.3106.34-10.8180.7692.503.048.243.391.50.8080.7742.304.056.927.784.6土樣4-20.8000.7822.775.065.118.683.70.7960.7832.576.073.313.186.40.7910.7812.35（8）計(jì)算豎向平均附加應(yīng)力系數(shù)應(yīng)當(dāng)z=0時(shí)，z應(yīng)=0計(jì)算z=1m時(shí)，基底面積劃分為四個(gè)小矩形，即4X2.5=（2X1.25）*4l/b=2/1.25=1.6，z/b=1/1.25=0.8，查表6-5有?=0.2395基底下1m范圍內(nèi)a=4*0.2395=0.958詳見下表。

Z(m)l/bz/bz應(yīng)(z應(yīng))i-(zH)i-1EsiAs'i工As'i11.60.80.9580.9580.9582.68343421.61.60.83161.66320.7052.50276131.62.40.70282.10840.4452.30187941.63.20.59882.39520.2872.77108951.64.00.51762.5880.1932.5779661.64.80.45442.72640.1382.356102（9）確定計(jì)算深度由于周圍沒有相鄰荷載，基礎(chǔ)中點(diǎn)的變形計(jì)算深度可按下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算z二b（2.5-0.41nb）=2.5（2.5-0.41n2.5）=5.3mn(10)確定9s計(jì)算z深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值：AA/Eisi(\(\（zH一0計(jì)算z深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值：AA/Eisi(\(\（zH一0xdpzH-zxdpzH-zxH110022110nnn=-1n-1+++p0p0Es1px2.72640Es2Esn(0.9580.70520.44520.28680.19280.1384)+++++2.32.772.572.35丿=2.55MPap0(2.682.5查表（當(dāng)p<0.75f時(shí)）得：9=1.10aks（11）計(jì)算地基最終沉降量s=9s'=9As'=1.1x102=112mmssii=16-12、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◎'=240kPa和◎“=160kPa，頂?shù)酌嫱杆ㄒ妶D6-34）,zz土層平均k=0.2cm/年,.e=0.88，a=0.39MPat,E=4.82MPa。試求：①該土層的S最終沉降量；②當(dāng)達(dá)到最終沉降量之半所需的時(shí)間；③當(dāng)達(dá)到120mm沉降所需的時(shí)間；④如果該飽和黏土層下臥不透水層，則達(dá)到120mm沉降所需的時(shí)間。解：①求最終沉降

②（雙面排水,0.39x10-3（240+16011+0.88分布②（雙面排水,0.39x10-3（240+16011+0.88分布1）二0.2x400=166mm查圖6-26得TVkG+e）0.2（1+0.88）x10-2=0.964m2/年c==—va-y0.39x10-3x10W0.2xTH2所以t=一

cv=喬廠=0^3（年）③當(dāng)s=120mm時(shí)t圖5-32習(xí)題乩3圖:①該土屋箭畐轉(zhuǎn)悄?！?苗吐*匸查圖6-26得TV=0.42（4120.42x-匸厶=1.74（年）0.964④當(dāng)下臥層不透水，s=120mm時(shí)t與③比較，相當(dāng)于由雙面排水改為單面排水，即，所以.t=1.74x4=6.96年第八章6-11、某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為4mX2m，天然地面下基礎(chǔ)埋深為1m,設(shè)計(jì)地面高出天然地面0.4m，計(jì)算資料見圖6-33（壓縮曲線用例題6-1的）。試?yán)L出土中豎向應(yīng)力分布圖（計(jì)算精度；重度（kN/m3）和應(yīng)力（kPa）均至一位小數(shù)），并分別按分層總和法的單向壓縮基本公式和規(guī)范修正公式計(jì)算基礎(chǔ)底面中點(diǎn)沉降量（P<0.75f）0ak

啟土g0解：1、分層總和法單向壓縮基本公式F=920k?J設(shè)計(jì)抱面}?!寸S—p天然地面啟土g0解：1、分層總和法單向壓縮基本公式F=920k?J設(shè)計(jì)抱面}?!寸S—p天然地面TYTTF一一一寸地下朮漩泥G271質(zhì)牯土⑺盤■tv4Q%7-lynlkN/nrw=31%Y'=Y-Y（G-1）y（G-1）一二GS&）GY+?GY又已知，粉質(zhì)黏土的Y二19.1kN/m3,G=2.72,w=31%和淤泥質(zhì)黏土的sY二18.2kN/m3,G二2.71,w二40%s所以Y'分別為9.2kN/m3和8.2kN/m3(6)地基分層基底面下第一層粉質(zhì)黏土厚4m,第二層淤泥質(zhì)黏土未鉆穿，均處于地下水位以下，分層厚度取1m。(3)地基豎向自重應(yīng)力bc的計(jì)算0點(diǎn)：b=18xG+0.4）=25.2kPaC1點(diǎn)：b=25.2+9.2x1=34.4kPaC2點(diǎn)：b=34.4+9.2x1=43.6kPaC3點(diǎn)：b=43.6+9.2x1=52.8kPaC4點(diǎn)：b=52.8+8.2x1=61.0kPaC5點(diǎn)：b=61.0+8.2x1=69.2kPaC6點(diǎn)：◎=69.2+8.2x1=77.4kPaC（4）地基豎向附加應(yīng)力◎的計(jì)算z基礎(chǔ)與其上回埴土的總重G=丫Ad=20x4x2.5x1.4=280kNG基底平均壓力P=F^-G=冒：28。=120kPaA2.5x4基底處的土中附加應(yīng)力P二p-b二120-25.2二94.8kPa0C0計(jì)算基礎(chǔ)中心點(diǎn)下由基礎(chǔ)荷載引起的附加應(yīng)力b，基礎(chǔ)中心點(diǎn)可看作是四個(gè)相等小矩形荷z載的公共角點(diǎn)，其長(zhǎng)寬比l/b二2/1.25二1.6，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m各計(jì)算點(diǎn)的b。z占八、、l/bz/mz/baclbz01.6000.25094.811.610.80.21581.521.621.60.14053.131.632.40.08833.441.643.20.05822.051.654.00.04015.261.664.80.02911.05）地基分層自重應(yīng)力平均值和附加應(yīng)力平均值的計(jì)算，見表1。6）地基各分層土的孔隙比變化值的確定，見表1。7）地基壓縮層深度的確定按b=0.2a確定深度下限：5m深處0.2b=0.2x69.2=13.84kPa，zCCb=15.2>13.84kPa,不夠；6m深處0.2b=0.2x77.4=15.48kPa,zCb=11.0〈15.48kPa，可以。z表1分層總和法單向壓縮公式計(jì)算的沉降量點(diǎn)八、\深度自重應(yīng)力附加應(yīng)力自重平均附加平均自重+附加曲線壓前eli壓后e2i沉降量0025.294.811.034.481.529.888.2118.0土樣0.8210.7613322.043.653.139.067.3106.34-10.8180.7692733.052.833.448.243.391.50.8080.7741944.061.022.056.927.784.6土樣4-20.8000.7821055.069.215.265.118.683.70.7960.783766.077.411.073.313.186.40.7910.78168）基礎(chǔ)的最終沉降量如下：s=As=33+27+19+10+7+6=102mmii=12、規(guī)范修正公式計(jì)算(分層厚度取1m)(1)計(jì)算p0同分層總和法一樣，p=p—b=120-25.2=94.8kPa0C0（12）分層壓縮模量的計(jì)算分層深度自重平均附加平均自重+附加曲線壓前e1i壓后e2i壓縮模量01.029.888.2118.0土樣0.8210.7612.682.039.067.3106.34-10.8180.7692.503.048.243.391.50.8080.7742.304.056.927.784.6土樣4-20.8000.7822.775.065.118.683.70.7960.7832.576.073.313.186.40.7910.7812.35（13）計(jì)算豎向平均附加應(yīng)力系數(shù)應(yīng)當(dāng)z=0時(shí)，z應(yīng)=0計(jì)算z=1m時(shí)，基底面積劃分為四個(gè)小矩形，即4x2.5=（2x1.25）*4l/b=2/1.25=1.6