土力學(xué)習(xí)題參考答案 01

1、1,從地下水位以下某黏土層中取出一土樣做試驗(yàn)，測得其質(zhì)量為15.5g，烘干后質(zhì)量為10.8g，土粒比重為2.80。試求試樣的含水率、孔隙比、孔隙率、飽和密度、浮密度、干密度及其相應(yīng)的重度。,解：已知：m=15.5g ms=10.8g Gs=2.70 因?yàn)橥馏w飽和 則Sr=1 又mw=m-ms=15.5-10.8=4.7g,(1)含水量,(2)孔隙比,(3)孔隙率,(4)飽和密度及其重度,從地下水位以下某黏土層中取出一土樣做試驗(yàn)，測得其質(zhì)量為15.5g，烘干后質(zhì)量為10.8g，土粒比重為2.80。試求試樣的含水率、孔隙比、孔隙率、飽和密度、浮密度、干密度及其相應(yīng)的重度。,(5) 浮密度及其重度,

2、(6) 干密度及其重度,有一砂土層，測得其天然密度為1.87g/cm3，天然含水率為9.8%，土的比重為2.55，烘干后測得的最小孔隙比為0.47，最大孔隙比為0.94，試求天然孔隙比、飽和含水率和相對密實(shí)度，并判別該砂土層處于何種密實(shí)狀態(tài)。,解：,(1)因?yàn)?所以,(2),(3),由于 2/3Dr 1,因此，該砂土層處于密實(shí)狀態(tài),證明：,設(shè)土粒的質(zhì)量為ms、體積為Vs，則孔隙的體積為Vv=eVs,干密度,因此土體的體積為V=Vs +Vv =Vs +eVs,又知,則,于是，由,得,又,則,則,代入得,綜上，有,證明：,設(shè)土粒的質(zhì)量為ms、體積為Vs、孔隙的體積為Vv、孔隙中水的體積為Vw,濕密

3、度,已知,及,則,因此,證明：,設(shè)土體內(nèi)土粒的體積Vs為1，則孔隙的體積為Vv為e，土粒的質(zhì)量ms為s,浮密度,則,如下圖所示一矩形基礎(chǔ)，埋深1.0m。上部結(jié)構(gòu)傳至設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處的荷載為P=2360kN，荷載為單偏心，偏心距e=0.4m。土體重度=17km/m3，試求基底中心點(diǎn)o，邊點(diǎn)A和B下4m深處的豎向附加應(yīng)力。,解：已知：P=2360kN, =17kN/m3, d=1m, e=0.4, l=6m, b=3m, z=4m,(1) 基底壓力： G=dlb=20163=360 kN, Fv=P+G=2360+360=2720 kN,如下圖所示一矩形基礎(chǔ)，埋深1.0m。上部結(jié)構(gòu)傳至設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處

4、的荷載為P=2360kN，荷載為單偏心，偏心距e=0.4m。土體重度=17km/m3，試求基底中心點(diǎn)o，邊點(diǎn)A和B下4m深處的豎向附加應(yīng)力。,(2) 基底附加應(yīng)力：,如下圖所示一矩形基礎(chǔ)，埋深1.0m。上部結(jié)構(gòu)傳至設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處的荷載為P=2360kN，荷載為單偏心，偏心距e=0.4m。土體重度=17km/m3，試求基底中心點(diǎn)o，邊點(diǎn)A和B下4m深處的豎向附加應(yīng)力。,(3) O、B點(diǎn)豎向附加應(yīng)力：可認(rèn)為僅由矩形均布荷載引起，即,A點(diǎn)豎向附加應(yīng)力：可認(rèn)為有矩形均布荷載pn和三角形荷載pt 兩部分引起，即：,附加應(yīng)力系數(shù)及附加應(yīng)力值見下表,如下圖所示一矩形基礎(chǔ)，埋深1.0m。上部結(jié)構(gòu)傳至設(shè)計(jì)地面標(biāo)

5、高處的荷載為P=2360kN，荷載為單偏心，偏心距e=0.4m。土體重度=17km/m3，試求基底中心點(diǎn)o，邊點(diǎn)A和B下4m深處的豎向附加應(yīng)力。,附加應(yīng)力計(jì)算表,某無粘性土的粒徑分布曲線如圖中的A曲線，若該土的孔隙率為n=13%，土粒比重為Gs=2.55，試問當(dāng)發(fā)生滲透變形時(shí)，該土應(yīng)屬于何種類型的土？其臨界水力梯度為多少？(用細(xì)料含量法判別),某無粘性土的粒徑分布曲線如圖中的A曲線，若該土的孔隙率為n=13%，土粒比重為Gs=2.55，試問當(dāng)發(fā)生滲透變形時(shí)，該土應(yīng)屬于何種類型的土？其臨界水力梯度為多少？(用細(xì)料含量法判別),解：（1）由圖查得：,可得：,查圖得小于粒徑1.25mm的土粒百分含量

6、為：P26%。,則P0.9Pop=48.7%，故該土為管涌型土,某無粘性土的粒徑分布曲線如圖中的A曲線，若該土的孔隙率為n=37%，土粒比重為Gs=2.55，試問當(dāng)發(fā)生滲透變形時(shí)，該土應(yīng)屬于何種類型的土？其臨界水力梯度為多少？(用細(xì)料含量法判別),（2）由圖查得：,則,有一粘土層位于兩砂層之間，其中砂層的濕重度=17.9kN/m3，飽和重度sat=19.4 kN/m3，粘土層的飽和重度sat=20.8 kN/m3，土層的厚度如圖所示。地下水位保持在地面以下1.5m處，若下層砂中有承壓水，其測壓管水位高出地面3m，試計(jì)算： (1) 粘土層的孔隙水壓力及有效應(yīng)力隨深度的變化并繪出分布圖(假設(shè)承壓水

7、頭全部損失在黏土層中) (2) 要使粘土層發(fā)生流土，則下層砂中的承壓水引起的測壓管水位應(yīng)當(dāng)高出地面多少米？,已知：,地下水位以上砂土層厚h1=1.5m，地下水位以下砂土層厚 h2=1.5m，粘土層厚h3=3.0m。 解：由圖可知，粘土層頂面測壓管水位為,（以粘土層底面作為高程計(jì)算零點(diǎn)）；,粘土層底面測壓管水位為,(1)粘土層應(yīng)力計(jì)算： 粘土層頂面應(yīng)力：,總應(yīng)力：,孔隙水應(yīng)力：,有效應(yīng)力：,粘土層底面應(yīng)力： 總應(yīng)力：,孔隙水應(yīng)力：,有效應(yīng)力：,(2)要使粘土層發(fā)生流土，則粘土層底面的有效應(yīng)力應(yīng)為零，即,所以，粘土層底面的測壓管水頭高度應(yīng)為，,則，粘土層底面的承壓水頭應(yīng)高出地面為 11.84-6.0=5.84m。,1、 砂樣置于一容器中的銅絲網(wǎng)上，砂樣厚25cm,由容器底導(dǎo)出一水壓管，使管中水面高出容器溢水面。若砂樣孔隙比 e0.7,顆粒重度Gs2.7，如圖所示。求： (1)當(dāng)h10cm時(shí)，砂樣中切面a