内容发布更新时间 : 2024/11/20 14:38:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

无限大均布荷载作用，粘土层中附加应力呈矩形分布：?z=p=196.2Kpa，?=1

a0.025?10?2?zH?196.2?1000?25.8cm 粘土层最终沉降量：S?1?e1?0.9k(1?e)2?10?2?(1?0.9)2

竖向固结系数：CV?=15.2m/y ??2?33a?W0.025?10?10?10?10Ct15.2?1双面排水，时间因数：TV?V2??0.608，?=1，查表得Ut=0.815 2H5∴St?UtS?0.815?25.8?21.03cm

（2）求固结度达到90%时所需要的时间 Ut=0.9，?=1，查表得TV=0.848=[4-5] 解：（1）求t=1y时的地基沉降量

单面排水，时间因数：TV?CVt15.2t??t=0.848×25/15.2=1.4年 225HCVt15.2?1??0.152，?=1，查表得Ut=0.44 H2102∴St?UtS?0.44?25.8?11.35cm

（2）求单面排水且固结度达到90%时所需要的时间 TV=0.848=

CVt15.2t??t=0.848×100/15.2=5.58年 100H2（3）与4.6题进行比较：

1）其它条件都相同时，在相同的加荷历时内，双面排水的地基沉降量大于单面排水的地基沉降量； 2）其它条件都相同时，达到相同的固结度，单面排水所需要的时间大于双面排水所需要的时间。 [附加1] 解题要点：是否真正用作图法，用量角器量出土的抗剪强度指标?值？ [附加2] 解：（1）?f?cu?1qu＝0.5×120＝60kPa 211（120＋0）＋0.5×（120－0）cos60o＝90kPa (?1??3)?(?1??3)cos2?＝0.5×

22（2）注意：计算平面与圆柱体试样轴成60o夹角，则与大主应力?1作用面成90o－60o＝30o夹角。?1＝qu＝120kPa，?3＝0，所以，??＝52kPa ??(?1??3)sin2?＝0.5×（120－0）sin60o

[附加3] 解：（1）?3?170KPa，?1??3?124?170?124?294KPa，∵ccu?c??0

12?294?tg(45??cu)??cu?15.5?

21702?cu15.5?2?2?)?427tg(45?)?738.5KPa （2）?1??3tg(45?22???3?uf?427?270?157KPa ?1???1?uf?738.5?270?468.5KPa，?3∴?1??3tg(45?2??cu)????3?tg(45?∴?1?2??2)?468.5???tg(45??)????29.9? 15722?[附加4] 解：砂土→c＝0，破坏时，

30??1??3tg(45?)??3tg(45?)?3?3→(200???1)?3(200???3)

22??1?4??3→200＋4??3＝600＋3??3→??3＝400kPa∴?1?200?4??3＝200＋4×400＝1800kPa

2??[5-1] 解：因为饱和黏性土的不排水抗剪强度cu?70kPa，所以达到极限破坏时，?1??3?2cu?150?2?70

因为施加轴向压力300kPa>290kPa，所以破坏。

第六、七章 作业答案

[6-1] 解：静止土压力系数 k0?1?sin?'?1?sin36??0.412（近似取?=?）

静止土压力 E0??h2k0?0.5?18?42?0.412?59.4 kN／m 主动土压力系数 ka?tan2(45??)?tan2(45??2'12?36?)?0.26 2主动土压力 Ea??h2ka?0.5?18?42?0.26?37.4 kN／m

E0、Ea作用点的位置均距墙底1.33m处。

36?)?0.26 [6-2] 解：（1）主动土压力系数ka?tan(45?)?tan(45?222?12?2?主动土压力强度pa?rhka?2cka

临界深度z0计算：在临界深度处pa?0，即rhka?2cka?0 得：z0?2?c2?1518?0.2612?ka??3.27m

12主动土压力Ea为：Ea?(h?z0)(rhka?2cka)?(4?3.27)?(18?4?0.26?2?15?0.26)?1.25kN／m

11Ea作用点距离墙底(h?z0)??(4?3.27)?0.24m，并垂直指向墙背。

3336?)?3.85 （2）被动土压力系数kp?tan(45?)?tan(45?222??2?地表被动土压力强度pp?rhka?2cka?2?15?3.85?58.86Kpa

墙底被动土压力强度pp?rhka?2cka?18?4?3.85?2?15?3.85?336.06Kpa 被动土压力Ep??(58.86?336.06)?4?789.84kN／m

Ep作用点距墙底距离为：

58.86?4?2??336.06-58.86??4?1?4??58.86?336.06?211??423?1.53m，并垂直指向墙背。

'12[6-3] 解：（1）静止土压力计算：k0?0.95?sin?'?0.95?sin30?0.45（近似取?=?）

E0??h2k0?0.5?19?62?0.45?153.9 kN／m，作用点距墙底2m处，并垂直指向墙背。

30?)?0.33 （2）主动土压力计算：ka?tan(45?)?tan(45?222c2?102?12?2?z0=

?ka==1.83m，

19?0.33Ea?11(h?z0)(rhka?2cka)?(6?1.83)?(19?6?0.33?2?10?0.33)?54.45kN／m，作用点距墙底1.39m处，22并垂直指向墙背。

（3）被动土压力计算：kp?tan2(45???2)?tan2(45??30?)?3 2地表被动土压力强度pp?rhka?2cka?2?10?3?34.64Kpa

墙底被动土压力强度pp?rhka?2cka?19?6?3?2?10?3?376.64Kpa

Ep?1?(34.64?376.64)?6?1233.84kN／m 262?34.64?376.64?2.17m，并垂直指向墙背。 Ep作用点距墙底距离为：?334.64?376.64

[6-4] 解：（1）第一层填土土压力计算

16? ka1=tan(45-?/2)=tan(45-)=0.7542=0.568 22?102c

z0===1.40m

19?0.754?kal

2?2? pa0=-2ckal=-2?10?0.754=-15.08kpa

pahl上=?h1kal-2ckal?19?3?0.568-2?10?0.754?17.3kpa

（2）下层土土压力计算，先将上层土折算成当量土层，厚度为：h'1=h1?2?1=3?19/17?3.35m ?230?下层土顶面土压力强度：pahl下=?2h1ka2=17×3.35×tan(45-)=18.98kPa 2???h2）ka2下层土底面土压力强度：pah1下??（2h130??17?6.35?tan?45-2??2????=35.98kPa ??（3）总主动土压力

Ea=1/2pah1上?h1-Z0??1/2?pah1下?pah2??h2=1/2×17.3×(3-1.4)+0.5×(18.98+35.98)×3=96.28kN/m 主动土压力分布如图所示。

[6-5] 解：h?=q/?=10/18=0.56m

?土层顶pp1??h?kp+2cka=10tan2??45?

20?22??????+2?15?tan?45??20??2???

??=63.2kPa ????20?土层底pp2???h??h?kp?2ckp??10?18?6?tan?45?2?Ep=1/2pp1?pp2h=1/2?63.2?283.5??6?1040KN/m

????????2?15?tan?45??20??283.5kpa ??2????合力作用点位于梯形形心处，距墙底2.36m。

[6-6] 解：将地面的均布荷载换算成填土的当量土层厚度h??q/?1=20/18.5=1.08m 第一层土土压力强度

?土层顶 pal??1h?kal?20?tan2??45-??30?2???6.67kpa ??2???土层底 pa230???1?h??h1?kal??18.5?3?20??tan?45-2?35???18.5?3?20??tan?45-2??2?????25.17kpa ????=20.45kPa ??2?第二层土土压力强度

土层顶pa2??1?h??h1?ka235?地下水位面位置处主动土压力pa3???1?h??h1???2h2?ka2=(18.5×3+20+19×3)tan(45-)=35.9kPa 2??352???墙底处主动土压力 pa4?pa3???h3ka2?35.9?10?4tan??45?2?=46.7kPa

??墙底处水压力强度 pw??wh3?10?4?40kpa

总土压力 Ea=1/2(6.67+25.17)×3+1/2(20.45+35.9)×3+1/2(35.9+46.7)×4=29749kN/m 总水压力Ew=1/2×40×4=80kN/m

土压力分布见图所示。 [6-8] 解：ka=tan(45-2?因为是黏土，其临界深度为z0=

30?)=0.3333 22c?ka?2?520?0.3333?0.8661m

均分力的当量土层厚度为h??q/??20/20=lm

B点的主动土压力强度为pab??h?Ka?2cka=20?1?0.3333?2?5?0.3333=0.89kPa

C点的主动土压力强度为pac???h??h?Ka?2cka?20?5?0.3333?2?5?0.3333?2?5?0.3333?27.56kpa 总主动土压Ea=1/2(0.89+27.56)×4=56.9kN/m

静止土压力为E。=(q+l/2?h)hk0=(20+1/2×20×4)×4×0.55=132kN/m 因为E0>Ea，且Ea<64kN/m，所以墙后土体尚未达到极限平衡状态。

28?[6-9] 解：ka=tan(45-)=0.3610 22?根据公式pa=?zka?2cka

得 paA=-2cka=-2×10×0.6009=-12.02kPa paB?18?6?0.3610?2?10?0.6009?26.97kpa 令pa?0，求得临界深度z0=

2?102c==1.85m 18?0.6009?ka合力Ea=1/2×26。97×(6—1.85)=55.97kN／m 合力作用点距墙底垂直距离为

y=1/3×(6-1.85)=1.38m 主动土压力分布如图所示。

第八章 作业答案

8-1、由式(8-12) p1/4?(?0d?ccot???b/4)???d得塑性荷载p为：

01/4?cot????2p1/4?(18.0?2.0?15.0cot15??18.0?12/4)??18.0?2.0=225.5kPa ?22??cot22?180??28-2、根据课本公式得114.2kPa

8-3、根据?=15o查表得：N?＝1.80，Nq＝4.45，Nc=12.9

=1/2×17.5×2.5×1.80+17.5×2.0×4.45+12×12.9

=39.375+155.750+154.8=349.925 kPa 8-4、由fa?fak???(b?3)???(d?0.5)得：

bdm fa=206.4+0.3×19.2×(5-3)+1.6×19.2×(2-0.5) =206.4+11.52+46.08=264 kPa 8-5、(1)荷载的倾斜率tanβ=H/P=150/900=0.17

(2)据tanβ=0.17，并假定土层的平均内摩擦角?=21°~35°之间，从表8-5查得λ=1.2。于由得到Zmax=1.2×4=4.8m

(3)求持力层内土层的平均指标：??(9.5?2?9.7?2.8)/(2?2.8)?9.6kN/m

c?(0?2?18?2.8)/(2?2.8)?10.5kpa

??(32?2?22?2.8)/(2+2.8)=26

(4)由?=26，查可得N?=9.53，Nq=11.90，Nc=22.25；

计算得荷载倾斜系数i?=0.57，iq=0.67，ic=0.641；

深度系数：d?=1、dq=1+2tan26°(1-sin26°)×2/4=1.158、dc=1+0.35×2/4=1.175 条形基础s?=s=s=1；又地面基础都是水平的，故g=g=g=b=b=b=1，

qc?qc?qc(5)Pu=0.5×9.6×9.53×4×0.57×1+18.5×2×11.9×0.67×1.158+10.5×22.3×0.64×1.2

=104.3+340.0+158.75=603.5kPa