土力学习题答案(完整版) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/26 20:59:31星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

V????3.288?1.787cm3 1.843 Vv?V?Vs?1.787?1?0.787cm 3 Va?Vv?Vw?0.787?0.548?0.239cm

?Va0.239M2.74??13.4% ?d?s??1.533g/cm3 V1.787V1.7871-18推证饱和曲线的方程为????wd?1 Gs证:?d?MsG?G???? V1?Vv1??G?d?MsG?G???? V1?Vv1??G??G?d?G????d

???

??1? 证毕 ?dG

1—19有A、B、C、D四种土,颗粒大小分析试验及液限、塑限试验结果如表1-7,

试按《建筑地基基础设计规范》予以分类。

表1-7 习题1-19表 颗 粒 大 小 分 析 试 验 粒径d/mm 20 10 5 2.0 1.0 0.5 0.25 0.1 0.05 0.02 0.01 0.005 0.002 90 82 62.5 27 13 8 4 0 A B 100 97.5 / 84 70 47 33 22 15 10 4 C 100 96 83 67.5 47 33 23 13 D 100 97.5 88 78 68.5 58 〈d的含量百分数/% 液限?注 L/% 无塑性 P33 27 圆形颗粒 35 26 78 31 塑限? 解:

A B10090小80于某70直径60之50土重40百分30数2001001010.10.011E-3土粒直径以毫米计习题1-17 颗粒大小级配曲线(A、B)

A土:

(1)>2mm的颗粒占73%>50%,属于碎石土; (2)按《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)表4.1.5碎石土的分类表,有大到小依次对照,符合圆砾或角砾,由颗粒形状定名为圆砾。 B土:

(1)>2mm的颗粒占2.5%<50%;>0.075mm的颗粒占59%(见级配曲线)>50%;故属于砂土。 (2)按规范表4.1.7,由大到小依次对照,定名为粉砂。 C土:

IP?35?26?9,属于粉土。

D土:

(1) IP?78?31?47,属于粘性土; (2)按规范表4.1.9,定名为粘土。

1—20若A、B、C、D四种土经目力鉴别为无机土,其颗粒大小分析试验及液限、

塑限试验结果同1-19题,试按水电部〈〈土工试验规程〉〉(SL237-1999)分类法予以分类。

解:A土:

(1)>0.1mm的颗粒占100%>50%,属于粗粒土;

(2)在>0.1mm的颗粒中,>2mm的颗粒占粗颗粒组的73%>50%,属于砾石类;

(3)按书表1-5巨粒类和粗粒类土的分类表,细粒土(<0.1mm)含量为0,应考虑级配情况,由级配曲线:d60=4.7、d30=2.2、d10=0.7,

Cu?d604.7??6.71?5; d100.72d302.22Cc???1.47 在1~3之间;

d60d104.7?0.7故定名为良好级配砾石(GW)。 B土:

(1)>0.1mm的颗粒占53%>50%,按书上表1-5定名,属于粗粒土; (2)在>0.1mm的颗粒中,>2mm的颗粒占

2.5?4.7%?50%,属于砂土类; 53(3)细粒土含量(相对总土量)为47%,在15%~50%之间,且土无塑性,必在塑性图中A线以下;

故定名为粉质砂(SM)。 C土:

(1)>0.1mm的颗粒占17%<50%,按书上图1-20我国采用的塑性图进行分类,属于细粒土; (2) IP?35?26?9,?L?35%,落在MI区; 故定名为中液限粉土。 D土:

(1)>0.1mm的颗粒为0,属于细粒土;

(2) IP?78?31?47,?L?78%,在塑性图中落在CH区; 故定名为高液限粘土。

2-1 用一套常水头渗透试验装置测定某粉土土样的渗透系数,土样面积32.2cm,土样高度

24cm,经958s,流出水量30cm3,土样的两端总水头差为15cm,求渗透系数。

解:水力坡度 i?h15??3.75 l4Q30??2.59?10?4cm/s iAt958?32.2?3.75 流 量 Q=kiAt ∴ 渗透系数 k?

?cz及?cx沿深度分布图。2-2 按图2-56所示资料,计算并绘制自重应力(地下水位在41.0m44

高程处。) 解:

亚粘土 22.3 41 55 23.9 29.16 64.8 40 粘土

38

细砂 35

图2-56 习题2-2图

注: ?szi?i?ni?181.8 28.63 36.8 111.8 39.1 '?Z(水下用??iii) ?sxn??0?szn

2-3 一粉制粘土土层,地下水位在地面下3.0m处,测的天然重度:水上为??17.8kN/m,水下为??18.0kN/m。试计算并绘出自重应力?cz沿深度分布图。如地下水位缓慢下降

335.0m,下降后水上重度仍为??17.8kN/m3,水下重度仍为??18.0kN/m3。试计算并绘

出由于水位下降产生的附加应力?z沿深度分布图。 解:

附加应力σz分布图

γ=17.5KN/m3 3m γ=18.0KN/m3 5m 2-4 证明K0?52.5KN/m2 92.5KN/m2 [17.5-(18-10)]×5.0=47.5 ?1??

式中K0——静止侧压力系数;

?——侧膨胀系数

证明:由材料力学的知识: ?x??sxE??(?sy??sz)E

对无侧向变形条件,qx?0;?sy??sx 得:?sx??1???sz

?sx ?sz ?0静止侧压力系数:?0? ??0??1??

2-5 某河床土层分布如图2-57所示。由于在多个井筒内大量抽水,使粗砂层中水位下降至距该层顶面5m处,河水从上向下渗透,处在稳定渗流状态,各层土重度如图标明,试用两种方法(?sat,u法与?,j发,计算全部40m土层中的竖向有效应力,并绘出分布图。) 解:

1. γsat,u法:

总应力: 求孔压:u

'?ZA???.h1?100??/m2 uA?100??/m2

?ZB?100?10.0?20?300??/m2 uB?200??/m2 ?ZC?300?19?5.0?395??/m2 uC?0

10m 10m 5m 5m 20m

水位 河底 细砂 粘土 粗砂 粗砂 抽水 井筒 γ=20KN/m 3 3 100 300 395 492.5 902.5 γ=19 KN/mγ=19.5 KN/m3 γ=20.5 KN/m3 透水孔 100 395 492.5 702.5 σz μ σz’

100 200 200 ?ZD?395?19.5?5?492.5??/m2 uD?0

?ZE2u?200??/mE?492.5?20.5?20?902.5??/m

2

土层中的竖向有效应力?Z??Z?u;结果如图 2. γ

',j法:

' ?ZA?0

'2 ?ZB?(??j)?10?(20?10?0)?10?100??/m

'?ZC'?(?'?j)?5??ZB'?(19?10?10?10?5?10)?5?100?395??/m25?ZD'?395?19.5?5?492.5??/m2