土力學(xué)答案計(jì)算題

-.z.第二章2-2、有一飽和的原狀土樣切滿于容積為21.7cm3的環(huán)刀，稱(chēng)得總質(zhì)量為72.49g，經(jīng)105℃烘干至恒重為61.28g，環(huán)刀質(zhì)量為32.54g解：2-3、*原狀土樣的密度為1.85g/cm3，含水量為34%，土粒相對(duì)密度為2.71，試求該土樣的飽和密度、有效密度和有效重度〔先推導(dǎo)公式然后求解〕。解：〔1〕設(shè)〔2〕〔3〕或2-4、*砂土土樣的密度為1.77g/cm3，含水量9.8%，土粒相對(duì)密度為2.67，烘干后測(cè)定最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943，試求孔隙比e和相對(duì)密實(shí)度Dr，并評(píng)定該砂土的密實(shí)度。解：〔1〕設(shè)整理上式得〔2〕〔中密〕2-5、*一完全飽和黏性土試樣的含水量為30%，土粒相對(duì)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)分別定出該黏性土的分類(lèi)名稱(chēng)和軟硬狀態(tài)。解：查表，定名為粉質(zhì)粘土查表，確定為軟塑狀態(tài)第三章3-8、*滲透試驗(yàn)裝置如圖3-23所示。砂Ⅰ的滲透系數(shù)；砂Ⅱ的滲透系數(shù)，砂樣斷面積A=200cm2，試問(wèn)：〔1〕假設(shè)在砂Ⅰ與砂Ⅱ分界面出安裝一測(cè)壓管，則測(cè)壓管中水面將升至右端水面以上多高？〔2〕砂Ⅰ與砂Ⅱ界面處的單位滲水量q多大？解：〔1〕整理得所以，測(cè)壓管中水面將升至右端水面以上：60-40=20cm〔2〕3-9、定水頭滲透試驗(yàn)中，滲透儀直徑D=75mm，在L=200mm滲流途徑上的水頭損失h=83mm，在60s時(shí)間的滲水量Q=71.6cm3，求土的滲透系數(shù)。解：3-10、設(shè)做變水頭滲透試驗(yàn)的黏土試樣的截面積為30cm2，厚度為4cm，滲透儀細(xì)玻璃管的徑為0.4cm，試驗(yàn)開(kāi)場(chǎng)時(shí)的水位差145cm，經(jīng)時(shí)段7分25秒觀察水位差為100cm，試驗(yàn)時(shí)的水溫為20℃解：3-11、圖3-24為一板樁打入透水土層后形成的流網(wǎng)。透水土層深18.0m，滲透系數(shù)，板樁打入土層外表以下9.0m，板樁前后水深如圖中所示。試求：〔1〕圖中所示a、b、c、d、e各點(diǎn)的孔隙水壓力；〔2〕地基的單位滲水量。解：〔1〕〔2〕第四章4-8、*建筑場(chǎng)地的地層分布均勻，第一層雜填土厚1.5m，；第二層粉質(zhì)黏土厚4m，，，，地下水位在地面下2m深處；第三層淤泥質(zhì)黏土厚8m，，，；第四層粉土厚3m，，，；第五層砂巖未鉆穿。試計(jì)算各層交界處的豎向自重應(yīng)力，并繪出沿深度分布圖。解：〔1〕求由上式得：，，，〔2〕求自重應(yīng)力分布4-9、*構(gòu)筑物根底如圖4-30所示，在設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處作用有偏心荷載680kN，偏心距1.31m，根底埋深為2m，底面尺寸為4m×2m。試求基底平均壓力p和邊緣最大壓力pma*，并繪出沿偏心方向的基底壓力分布圖。解：〔1〕全力的偏心距e〔2〕因?yàn)槌霈F(xiàn)拉應(yīng)力故需改用公式〔3〕平均基底壓力〔理論上〕或〔實(shí)際上〕4-10、*矩形根底的底面尺寸為4m×2.4m，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)及2點(diǎn)下各3.6m深度M1點(diǎn)及M2點(diǎn)處的地基附加應(yīng)力值。解：〔1〕基底壓力〔2〕基底附加壓力〔3〕附加應(yīng)力M1點(diǎn)分成大小相等的兩塊查表得則M2點(diǎn)作延長(zhǎng)線后分成2大塊、2小塊大塊查表得小塊查表得則4-11、*條形根底的寬度為2m，在梯形分布的條形荷載〔基底附加壓力〕下，邊緣〔p0〕ma*=200kPa，〔p0〕min=100kPa，試求基底寬度中點(diǎn)下和邊緣兩點(diǎn)下各3m及6m深度處的值。解：中點(diǎn)下3m處，查表得6m處，查表得邊緣，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，查表三角形分布的條形荷載，查表所以，邊緣左右兩側(cè)的為6m處：矩形分布的條形荷載，查表三角形分布的條形荷載，查表所以，邊緣左右兩側(cè)的為第六章6-11、*矩形根底的底面尺寸為4m×2m，天然地面下根底埋深為1m，設(shè)計(jì)地面高出天然地面0.4m，計(jì)算資料見(jiàn)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根本公式和規(guī)修正公式計(jì)算根底底面中點(diǎn)沉降量〔〕。解：1、分層總和法單向壓縮根本公式求又，粉質(zhì)黏土的，，和淤泥質(zhì)黏土的，，所以分別為和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)力的計(jì)算0點(diǎn)：1點(diǎn)：2點(diǎn)：3點(diǎn)：4點(diǎn)：5點(diǎn)：6點(diǎn)：〔4〕地基豎向附加應(yīng)力的計(jì)算根底及其上回填土的總重基底平均壓力基底處的土中附加應(yīng)力計(jì)算根底中心點(diǎn)下由根底荷載引起的附加應(yīng)力，根底中心點(diǎn)可看作是四個(gè)相等小矩形荷載的公共角點(diǎn)，其長(zhǎng)寬比，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m各計(jì)算點(diǎn)的。點(diǎn)l/bz/mz/b01.6000.25094.811.610.80.21581.521.621.60.14053.131.632.40.08833.441.643.20.05822.051.654.00.04015.261.664.80.02911.0〔5〕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(jiàn)表1?！?〕地基各分層土的孔隙比變化值確實(shí)定，見(jiàn)表1。〔7〕地基壓縮層深度確實(shí)定按確定深度下限：5m深處，；6m深處，，可以。表1分層總和法單向壓縮公式計(jì)算的沉降量〔8〕根底的最終沉降量如下：2、規(guī)修正公式計(jì)算〔分層厚度取1m〕〔1〕計(jì)算同分層總和法一樣，分層壓縮模量的計(jì)算計(jì)算豎向平均附加應(yīng)力系數(shù)當(dāng)z=0時(shí)，z=0計(jì)算z=1m時(shí)，基底面積劃分為四個(gè)小矩形，即，，查表6-5有基底下1m圍詳見(jiàn)下表。Z(m)l/bz/bz(z)i-(z)i-1Esi11.60.80.9580.9580.9582.68343421.61.60.83161.66320.7052.50276131.62.40.70282.10840.4452.30187941.63.20.59882.39520.2872.77108951.64.00.51762.5880.1932.5779661.64.80.45442.72640.1382.356102確定計(jì)算深度由于周?chē)鷽](méi)有相鄰荷載，根底中點(diǎn)的變形計(jì)算深度可按以下簡(jiǎn)化公式計(jì)算：確定計(jì)算深度圍壓縮模量的當(dāng)量值：查表〔當(dāng)時(shí)〕得：計(jì)算地基最終沉降量6-12、由于建筑物傳來(lái)的荷載，地基中*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，頂?shù)酌嫱杆惨?jiàn)圖6-34〕，土層平均。試求：①該土層的最終沉降量；②當(dāng)?shù)竭_(dá)最終沉降量之半所需的時(shí)間；③當(dāng)?shù)竭_(dá)120mm沉降所需的時(shí)間；④如果該飽和黏土層下臥不透水層，則到達(dá)120mm沉降所需的時(shí)間。解：①求最終沉降②〔雙面排水，分布1〕查圖6-26得所以③當(dāng)時(shí)查圖6-26得④當(dāng)下臥層不透水，時(shí)與③比擬，相當(dāng)于由雙面排水改為單面排水，即，所以第七章6-11、*矩形根底的底面尺寸為4m×2m，天然地面下根底埋深為1m，設(shè)計(jì)地面高出天然地面0.4m，計(jì)算資料見(jiàn)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根本公式和規(guī)修正公式計(jì)算根底底面中點(diǎn)沉降量〔〕。解：1、分層總和法單向壓縮根本公式求又，粉質(zhì)黏土的，，和淤泥質(zhì)黏土的，，所以分別為和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)力的計(jì)算0點(diǎn)：1點(diǎn)：2點(diǎn)：3點(diǎn)：4點(diǎn)：5點(diǎn)：6點(diǎn)：〔4〕地基豎向附加應(yīng)力的計(jì)算根底及其上回填土的總重基底平均壓力基底處的土中附加應(yīng)力計(jì)算根底中心點(diǎn)下由根底荷載引起的附加應(yīng)力，根底中心點(diǎn)可看作是四個(gè)相等小矩形荷載的公共角點(diǎn)，其長(zhǎng)寬比，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m各計(jì)算點(diǎn)的。點(diǎn)l/bz/mz/b01.6000.25094.811.610.80.21581.521.621.60.14053.131.632.40.08833.441.643.20.05822.051.654.00.04015.261.664.80.02911.0〔5〕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(jiàn)表1。〔6〕地基各分層土的孔隙比變化值確實(shí)定，見(jiàn)表1?！?〕地基壓縮層深度確實(shí)定按確定深度下限：5m深處，；6m深處，，可以。表1分層總和法單向壓縮公式計(jì)算的沉降量〔8〕根底的最終沉降量如下：2、規(guī)修正公式計(jì)算〔分層厚度取1m〕〔1〕計(jì)算同分層總和法一樣，分層壓縮模量的計(jì)算計(jì)算豎向平均附加應(yīng)力系數(shù)當(dāng)z=0時(shí)，z=0計(jì)算z=1m時(shí)，基底面積劃分為四個(gè)小矩形，即，，查表6-5有基底下1m圍詳見(jiàn)下表。Z(m)l/bz/bz(z)i-(z)i-1Esi11.60.80.9580.9580.9582.68343421.61.60.83161.66320.7052.50276131.62.40.70282.10840.4452.30187941.63.20.59882.39520.2872.77108951.64.00.51762.5880.1932.5779661.64.80.45442.72640.1382.356102確定計(jì)算深度由于周?chē)鷽](méi)有相鄰荷載，根底中點(diǎn)的變形計(jì)算深度可按以下簡(jiǎn)化公式計(jì)算：確定計(jì)算深度圍壓縮模量的當(dāng)量值：查表〔當(dāng)時(shí)〕得：計(jì)算地基最終沉降量6-12、由于建筑物傳來(lái)的荷載，地基中*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，頂?shù)酌嫱杆惨?jiàn)圖6-34〕，土層平均。試求：①該土層的最終沉降量；②當(dāng)?shù)竭_(dá)最終沉降量之半所需的時(shí)間；③當(dāng)?shù)竭_(dá)120mm沉降所需的時(shí)間；④如果該飽和黏土層下臥不透水層，則到達(dá)120mm沉降所需的時(shí)間。解：①求最終沉降②〔雙面排水，分布1〕查圖6-26得所以③當(dāng)時(shí)查圖6-26得④當(dāng)下臥層不透水，時(shí)與③比擬，相當(dāng)于由雙面排水改為單面排水，即，所以第八章6-11、*矩形根底的底面尺寸為4m×2m，天然地面下根底埋深為1m，設(shè)計(jì)地面高出天然地面0.4m，計(jì)算資料見(jiàn)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根本公式和規(guī)修正公式計(jì)算根底底面中點(diǎn)沉降量〔〕。解：1、分層總和法單向壓縮根本公式求又，粉質(zhì)黏土的，，和淤泥質(zhì)黏土的，，所以分別為和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)力的計(jì)算0點(diǎn)：1點(diǎn)：2點(diǎn)：3點(diǎn)：4點(diǎn)：5點(diǎn)：6點(diǎn)：〔4〕地基豎向附加應(yīng)力的計(jì)算根底及其上回填土的總重基底平均壓力基底處的土中附加應(yīng)力計(jì)算根底中心點(diǎn)下由根底荷載引起的附加應(yīng)力，根底中心點(diǎn)可看作是四個(gè)相等小矩形荷載的公共角點(diǎn)，其長(zhǎng)寬比，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m各計(jì)算點(diǎn)的。點(diǎn)l/bz/mz/b01.6000.25094.811.610.80.21581.521.621.60.14053.131.632.40.08833.441.643.20.05822.051.654.00.04015.261.664.80.02911.0〔5〕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(jiàn)表1?！?〕地基各分層土的孔隙比變化值確實(shí)定，見(jiàn)表1?！?〕地基壓縮層深度確實(shí)定按確定深度下限：5m深處，；6m深處，，可以。表1分層總和法單向壓縮公式計(jì)算的沉降量〔8〕根底的最終沉降量如下：2、規(guī)修正公式計(jì)算〔分層厚度取1m〕〔1〕計(jì)算同分層總和法一樣，分層壓縮模量的計(jì)算計(jì)算豎向平均附加應(yīng)力系數(shù)當(dāng)z=0時(shí)，z=0計(jì)算z=1m時(shí)，基底面積劃分為四個(gè)小矩形，即，，查表6-5有基底下1m圍詳見(jiàn)下表。Z(m)l/bz/bz(z)i-(z)i-1Esi11.60.80.9580.9580.9582.68343421.61.60.83161.66320.7052.50276131.62.40.70282.10840.4452.30187941.63.20.59882.39520.2872.77108951.64.00.51762.5880.1932.5779661.64.80.45442.72640.1382.356102確定計(jì)算深度由于周?chē)鷽](méi)有相鄰荷載，根底中點(diǎn)的變形計(jì)算深度可按以下簡(jiǎn)化公式計(jì)