内容发布更新时间 : 2024/4/20 5:07:31星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

各种土的重度间有rsat?r?rd?r\\ 。

2、已知粘性土有关试验数据：天然重度18.4kN/m3,干重度13.2 kN/m3；液限试验，取湿土重0.145N，烘干重0.103N；塑限试验，取土重0.052N，烘干重0.041N。计算：1）土的天然含水量，塑限和液限；2）确定土的名称和状态；3）若土粒的相对密度为2.7，计算该土的空隙比。

答案：1）土的天然含水量???d??1?w?得

w?r18.4?1??1?39.4% 塑限rd13.20.052?0.041?100%?26.8% )

0.041?0.145?0.103?100%?40.8%

0.103wp?液限wL2）Ip??wL?wp??100??40.8%?26.8%??100?14 w?wpwL?wp?39.4%?26.8%?0.9

40.8%?26.8%

IL?10?Ip?17 为粉质粘土；

?0.75IL?1为软塑。

3）e?Gs?rw2.7?10?1??1?1.0 rd13.23. 粘性土的抗剪强度指标分别为C＝11.5kPa，φ＝28°，问当某土样所受小主应力σ3＝44.3kPa，要保证土样不被剪坏，大主应力σ1应满足何种条件？ 解：若使土体达到极限平衡状态，根据极限平衡条件可得出σ1为： σ

1

=σ

2

3

tg (45°+φ/2)+2c ·tg (45°+φ/2)

2

= 44.3 tg (45°+28°/2)+2·11.5 ·tg (45°+28°/2) = 160.98kpa 因此，要保证土样不被剪坏，大主应力σ1应小于160.98kpa。

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4、地基内某点的大主应力为550kPa，小主应力为300kPa，孔隙水应力为100kPa。土的有效凝聚力为c'=20kPa，有效内摩擦角φ'=24°。判断该点是否达到破坏状态。 答案：

б1＇＝б1-u=550-100=450kpa б3＇=б3-u=300-100=200kpa 令 б1f’=б1＇=450 kpa

2

б3f’＝tg(45-?＇／2)-2c×tg(45-?＇2)

2

＝450×tg(45-24／2)-2×20×tg(45-24／2) ＝450×0.422－40×0.649＝163.9kPa＜б3＇

所以该点稳定．

5、某砂土地基中砂的φ=30°，c=0，若地基中某一点的应力σ1=100kPa，σ3=30kPa。问该点是否已剪破。 5.解：

σ3f=σ1tan2(45°-φ/2)=100×tan230°=33kPa σ1f=σ3tan2(45°-φ/2)=30×tan260°=90kPa σ3＜σ3f，故可判断该点已剪破。

σ1＞σ1f，也可判断该点已剪破。

6、已知土中某点应力处于极限状态，最小主应力?3=200Kpa，作用面主法线方向为水平方向，

O

土的抗剪强度指标?=24，C=50Kpa。 1）、该点最大主应力?1的大小？ 2）、该点最大剪应力值τmax ？ 3）、该点剪切破坏面上的正应力与剪应力？ 4）、说明最大剪应力面不是剪切破坏面。

答案：(1)根据应力极限平衡条件求出最大主应力为：

???1??3tg2(450?)?2c?tg(450?)22240240200?200?tg(45?)?2?tg(45?)

22?628kpa（2）、最大剪应力为D点

?max?(?1??3)?(628?200)?214Kpa

（3）、剪切破坏面应力状态相当于T点坐标?T、?T

121212 / 15

?T?OO'?O'F?1??3?1??3?2?327Kpa?2SIN240

?t??1??32?195Kpacos240

（4）最大剪应力面上抗剪强度（?f）D

(?f)D??Dtg??c??1??32

628?200?0.45?502234Kpa??max

tg240?50

因此不是剪切破坏面。

7、某地基饱和粘土层厚度为10m，压缩模量Es=5Mpa，底面以下为不透水硬土层（不可压缩层）。在粘土层表面施加无限均匀分布的竖向荷载为100 kPa，求地基的最终沉降量。 答案：

S?p0H100?10000??200mm Es50008、一挡土墙高5m，墙背竖直光滑，其表面水平与墙齐高。墙后填土为粘性填土，物理力学性质指标如下：γ＝18KN/m3，φ＝20°，c＝10Kpa。在填土表面上还作用有连续均布超载q＝10kPa。试求作用在挡土墙上的主动土压力Ea及作用点位置。

答案：墙背竖直光滑，填土面水平，满足朗肯条件，

20?Ka?tan(45?)?0.49

22?在填土表面处的主动土压力强度σa0为：

?a0?(?z?q)Ka?2cKa

＝(18×0+10) ×0.49－2×10×0.7

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＝－9.1Kpa

在墙底处的主动土压力强度σa1为：

?a1?(?z?q)Ka?2cKa

＝(18×5+10) ×0.49－2×10×0.7 ＝35Kpa

主动土压力等于0处的深度Z0可从σa＝0这一条件求出： σa＝(18×Z0+10) ×0.49－2×10×0.7=0 得到：Z0＝1.03m

土压力强度分布图形如图所示。

故主动土压力Ea等于图形中阴影部分的面积，即 Ea＝0.5×(5－1.03) ×35＝69.5KN/m 它的作用点在墙底以上1/3×3.97＝1.32m处。

9.对某砂土进行常水头渗透试验，该砂土的渗透系数k=0.02cm/s，试样长度ι=15cm，试样两端的水头差h =45cm。求水在土中的渗透速度。

10. 某挡土墙墙高H=5m，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，容重为19kN/m3,内摩擦角为30°，墙后填土表面有超载15kN/m，试计算作用在挡墙上主动土压力Ea和被动土压力Ep， 解：（1）

Ka=tg(45°—φ/2)=0.33

pa0=Ka×q=0.33×15=4.95kPa

2

pa1=Ka×(γh+q)=0.33×(19×5+15)=36.3kPa

Ea=(pa0+pa1)/2×h=(4.95+36.3)/2×5=103.1kN/m

(2)K p=tg(45°+φ/2)=3p p0=Kp×q=3×15=45kPa

2

pp1=Kp×(γh+q)=3×(19×5+15)=330kPa

Ep=(pp0+pp1)/2×h=(45+330)/2×5=937.5kN/m

10.某挡土墙高4m，墙后填土的物理力学指标如图示。现实测得作用在挡土墙背上的水平向土压力合力值为70kN/m。试用朗肯土压力理论验算墙后土体是否已达到主动极限平衡状态。

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11、挡土墙高5m，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，共分两层。上层土厚2m，土性指标为:φ1=32°,C1=0，r1=17kN/m3；下层土厚3m，土性指标为:φ2=16°，C2=10kPa，r2=19kN/m3，试求主动土压力Ea，并绘出土压力的分布图。 答案：

计算第一层填土的土压力强度

??o?a0??1ztan2??45?12??0

???1??17?2?tan245o?32o?10.4kPa o?a1??1h1tan2?45??2?2????第二层填土顶面和底面的土压力强度分别为

??o?o???a?1??1h1tan2??45?22??2c2tan?45?22??2???o oo1616?17?2?tan45??2?10?tan45?22?4.2kPa?o?????o?o???a2??1h1??1h1??2h2?tan2??45?22??2c2tan?45?22?2???? oooo1616??17?2?19?3??tan45??2?10?tan45?22?36.6kPa????主动土压力为

11Ea??10.4?2??4.2?36.6??3 222m 71.6kN/m主动土压力分布如图：

10.4kPa 4.2kPa 3m 36.6kPa

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