土力學(xué)網(wǎng)上作業(yè)題參考答案

1、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院土力學(xué)網(wǎng)上作業(yè)參考答案緒論一、填空1 地基。2 基礎(chǔ)。3 持力層。4 下臥層。5 下臥層。第一章 土的物理性質(zhì)及其工程分類一、填空1 無(wú)機(jī)礦物顆粒和有機(jī)質(zhì)， 土粒。2 原生礦物和次生礦物。3 粒度。4 粒度成分。5 Cu5 ，Cu越大， Cu10 。6 結(jié)合水和自由水 ,吸著水（強(qiáng)結(jié)合水）和薄膜水（弱結(jié)合水）。7 單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)和絮狀結(jié)構(gòu)。8 液限、塑限和縮限。9 塑性指數(shù)。10 液性指數(shù)。11 ：12 碎石土 。13 大于2mm ,大于0.075mm 。14 細(xì)粒土 。15 含水量和擊實(shí)功能。二、判斷題1 （）2 （×）3 （×）4 （

2、5;）5 （×）三、證明題1證明：證明：設(shè)2證明：證明：設(shè)3證明（2）證明：設(shè)四、計(jì)算題1某地基土層，用體積為72cm3的環(huán)刀取樣，測(cè)得環(huán)刀加濕土重170g，環(huán)刀重40g，烘干后土重122g，土粒相對(duì)密度為2.70，問該土樣的、和各為多少？并比較各種重度的大小。解：V=72cm3，m=17040=130g，mS=122g，mW=130122=8gkN/m3kN/m3 kN/m3kN/m32一土樣重200g，已知含水率為16%，若要制備含水率為20%的土樣，需加多少水？加水后土樣重量為多少？解：已知：m1=200g，則：將m1=200g帶入得：=27.6g，=6.9g加水后土樣重量為：

3、m2=m1+=200+6.9=206.9g3某土壩施工中，上壩土料的2.7，10，上壩時(shí)虛土12KN/m3，要求碾壓后95，16.8KN/m3，若每日填土5000m3，文每日上壩虛土多少m3？共需加水多少t？解：（1），由于碾壓前后土粒重力不變，（2） 8400（0.2140.1）958t 8400（0.2140.1）958t五、簡(jiǎn)答題1簡(jiǎn)述擊實(shí)功能對(duì)粘性土壓實(shí)性的影響？1.土料的和不是常量，隨著擊數(shù)的增加而逐漸增大，而則隨著擊數(shù)的增加而逐漸減小。然而，這種增大或減小的速率是遞減的，因此只靠增加擊實(shí)功能來(lái)提高土的是有一定限度的。2.當(dāng)較低時(shí)，擊實(shí)功能影響較顯著，而當(dāng)含水量較高時(shí)，擊實(shí)曲線接近于

4、飽和線，這時(shí)提高擊實(shí)功能是無(wú)效的。第二章 土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一、填空題1 滲流或滲透。2 滲流量與過(guò)水?dāng)嗝婷娣e以及水頭損失 ， 斷面間距 。3 一次方 。4 常水頭試驗(yàn) 。5 變水頭試驗(yàn) 。6 滲透系數(shù) 。7 滲透力。8 滲透變形。9 流土和管涌。10 流土 ,地基或土壩下游滲流逸出處。11 管涌 。12 滲透系數(shù)， 二、判斷題1 （）2 （）3 （×）三、證明題1證明證明：四、計(jì)算題板樁支擋結(jié)構(gòu)如圖所示，由于基坑內(nèi)外土層存在水位差而發(fā)生滲流，滲流流網(wǎng)如圖中所示。已知土層滲透系數(shù)2.6×103cms，A點(diǎn)、B點(diǎn)分別位于基坑底面以干1.2m和2.6m。試求：（1）整個(gè)滲流區(qū)的單

5、寬流量；（2）AB段的平均滲透速度（A點(diǎn)、B點(diǎn)所在流網(wǎng)網(wǎng)格1.5m）；（3）圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)的孔隙水壓力與。（4）流網(wǎng)網(wǎng)格abcA的網(wǎng)格長(zhǎng)度m，判斷基坑中的ab段滲流逸出處是否發(fā)生流土？（地基土KN/m3）解：（1）m4，n9，h51.512.5m，m3/dm（2）h，5.4×104cm/s（3）HA=（101.5）7×0.31（51.2）2.53m，10×2.5325.3KPaHB=（101.5）6×0.31（52.6）4.24m，10×4.2442.4KPa（4），流網(wǎng)網(wǎng)格abcA的平均水力梯度為所以，渠底ab段滲流溢出處不會(huì)發(fā)生流土。五、簡(jiǎn)

6、答題1簡(jiǎn)述流網(wǎng)的四點(diǎn)基本性質(zhì)?1.流線與等勢(shì)線相互正交，所構(gòu)成的流網(wǎng)網(wǎng)格為曲邊正方形，即 。2.任意兩相鄰等勢(shì)線間的水頭損失相等；3.任意兩相鄰流線間的單位滲流量相等；4.在確定流網(wǎng)中等勢(shì)線數(shù)量 時(shí)，上下游的透水邊界各為一條等勢(shì)線；在確定流網(wǎng)中流線數(shù)量 時(shí)，基礎(chǔ)的地下輪廓線及滲流區(qū)邊界線各為一條流線。2簡(jiǎn)述常用的防滲技術(shù)措施？1.減小水力梯度（1）降低水頭（2）增加滲徑2.在滲流逸出處加設(shè)鋪蓋或鋪設(shè)反濾層反濾層可以濾土排水，防止細(xì)小顆粒流失，同時(shí)通暢地排除滲透水流。反濾層一般為13層，由砂、卵石、礫石、碎石構(gòu)成，每層粒徑沿著水流方向逐漸增大。3.在建筑物下游設(shè)置減壓井、減壓溝等，使?jié)B透水流有暢

7、通的出路。第三章 土中應(yīng)力分布及計(jì)算一、填空1 自重應(yīng)力和附加應(yīng)力2 基底壓力， 地基反力。3 基礎(chǔ)的剛度和地基的變形條件 。4 馬鞍形分布、拋物線形分布以及鐘形分布。5 基底附加壓力。6 深寬比和長(zhǎng)寬比 。二、判斷1 （×）2 （×）3 （）三、計(jì)算題1一矩形基礎(chǔ)，寬為3m，長(zhǎng)為4m，在長(zhǎng)邊方向作用一偏心荷載NF十G1200kN。偏心距為多少時(shí)，基底不會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力？試問當(dāng)0時(shí)，最大壓應(yīng)力為多少？解：（1）要保證基底不出現(xiàn)拉應(yīng)力，偏心距應(yīng)滿足：4/60.67m （2）當(dāng)時(shí)，0， 200kPa2一矩形基礎(chǔ)，寬為3m，長(zhǎng)為4m，在長(zhǎng)邊方向作用一偏心荷裁NF十G1440kN ，偏

8、心距為0.7m。試問基底最大地基反力為多少?解： 0.7m4/60.67m，246.15 kPa四、簡(jiǎn)答題1圖示說(shuō)明集中力作用下土中應(yīng)力的分布規(guī)律 （a） （b）圖38 集中力作用于地表時(shí)附加應(yīng)力的分布情況第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算一、填空1 土的壓縮性。2 土的固結(jié)。 100kPa ,200kPa 。3 側(cè)限壓縮模量。4 前期固結(jié)壓力 。5 超固結(jié)比， OCR=1 ,OCR1 ,OCR1 。6 e0.42e0 。7 大于0.4b， 20 ,10 。8 強(qiáng)度變化和變形 。9 孔隙水壓力 ，附加有效應(yīng)力 。10 瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降。11 二、判斷題1 （×）2 （）3

9、 （）三、繪圖題1用經(jīng)驗(yàn)作圖法確定前期固結(jié)壓力，并說(shuō)明具體步驟。（1）在曲線拐彎處找出曲率半徑最小的點(diǎn)A，過(guò)A點(diǎn)作水平線A1和切線A2；（2）作LA2的平分線A3，與曲線直線段的延長(zhǎng)線交于B點(diǎn)；（3）B點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的有效應(yīng)力即為前期固結(jié)壓力。四、計(jì)算題1今有兩粘土層（A、B），土質(zhì)和土層排水條件相同，兩土層都受到100kPa的連續(xù)均布荷載，土層厚度HA：HB=2：1，在A土層內(nèi)孔隙比從1.060減至0.982，B土層內(nèi)孔隙比從0.910減至0.850，已知當(dāng)Ut=50%時(shí)所需時(shí)間tA：tB=5：1，試求kA：kB=？解：A、B均受到連續(xù)均布荷載作用，且Ut相同，=22/5=4/5，=kA：kB=0

10、.964：12設(shè)厚度為12m的粘土層的邊界條件如右圖所示，固結(jié)度與時(shí)間因數(shù)關(guān)系如下圖所示。上下層面處均為排水砂層，地面上作用著無(wú)限均布荷載=300kPa，已知粘土層的初始孔隙比0.81，滲透系數(shù)2cm/y6.3×108cm/s，壓縮系數(shù)a0.025×102/kPa。試求：（1）粘土層最終沉降量為多少？（2）加荷1年后，地基的沉降量為多少？（3）加荷后歷時(shí)多久，粘土層的固結(jié)度達(dá)到90%？解：（1）求粘土層最終沉降量無(wú)限大均布荷載作用，粘土層中附加應(yīng)力呈矩形分布：=300kPa，=1cm（2）求加荷1年后，地基的沉降量豎向固結(jié)系數(shù)：=14.48m2/y雙面排水：，=1，查表得0

11、.749.7×0.734.8cm（3）求雙面排水且固結(jié)度達(dá)到90%時(shí)所需要的時(shí)間=0.9，=1，查表得=0.848=t=0.848×36/14.48=2.1年附圖 固結(jié)度與時(shí)間因數(shù)的關(guān)系曲線五、簡(jiǎn)答題1簡(jiǎn)述太沙基一維滲流固結(jié)理論的六點(diǎn)基本假定第五章 土的抗剪強(qiáng)度一、填空1 土的抗剪強(qiáng)度 。2 受剪 ，剪切破壞 土的抗剪強(qiáng)度 。3 內(nèi)摩阻力 ， 內(nèi)摩阻力和粘聚力 。4 原始粘聚力、固化粘聚力和毛細(xì)粘聚力。5 粘聚力和內(nèi)摩擦角。6 越大。二、判斷1 （×）2 （×）三、計(jì)算題1土樣內(nèi)摩擦角為23°，粘聚力為=18kPa，土中大主應(yīng)力和小主應(yīng)力分別為

12、=200kPa，=100kPa，試用兩種方法判斷該土樣是否達(dá)到極限平衡狀態(tài)？解：（1）應(yīng)用土體極限平衡條件，令200kPa，則計(jì)算結(jié)果表明>，可判定該土樣處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。（2）應(yīng)用土體極限平衡條件，令100kPa，則計(jì)算結(jié)果表明<，可判定該土樣處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。2一個(gè)砂樣進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)，豎向應(yīng)力100kP，破壞時(shí)57.7kPa。試問此時(shí)的大、小主應(yīng)力、為多少?解：由題意可知，100kP，57.7kPa。根據(jù)庫(kù)侖定律有：57.7/100=0.57730°砂土0，根據(jù)土體極限平衡條件，3，60°，1000.5×（3）0.5×（3）cos120

13、°66.67kPa33×66.67200kPa3某正常固結(jié)飽和粘性土試樣進(jìn)行UU試驗(yàn)，得到=0，=20kPa，對(duì)同樣的土進(jìn)行CU試驗(yàn)，得到=0，=30°。若試樣在不排水條件下破壞，試求剪切破壞時(shí)的和。解：3 20kPa33×2060kPa五、簡(jiǎn)答題1簡(jiǎn)述土的抗剪強(qiáng)度影響因素1.土的礦物成分、顆粒形狀和級(jí)配的影響2.含水量的影響3.原始密度的影響4.粘性土觸變性的影響5.土的應(yīng)力歷史的影響2簡(jiǎn)述直接剪切試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)直剪試驗(yàn)具有設(shè)備簡(jiǎn)單，土樣制備及試驗(yàn)操作方便等優(yōu)點(diǎn)，因而至今仍為國(guó)內(nèi)一般工程所廣泛使用。2.缺點(diǎn)（1）剪切面限定在上下盒之間的平面，而不

14、是沿土樣最薄弱的面剪切破壞；（2）剪切面上剪應(yīng)力分布不均勻，且豎向荷載會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)（移），應(yīng)力的大小及方向都是變化的；（3）在剪切過(guò)程中，土樣剪切面逐漸縮小，而在計(jì)算抗剪強(qiáng)度時(shí)仍按土樣的原截面積計(jì)算；（4）試驗(yàn)時(shí)不能嚴(yán)格控制排水條件，并且不能量測(cè)孔隙水壓力；（5）試驗(yàn)時(shí)上下盒之間的縫隙中易嵌入砂粒，使試驗(yàn)結(jié)果偏大。第六章 土壓力計(jì)算一、填空1 靜止土壓力、主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力。2 主動(dòng)極限平衡狀態(tài) 。3 被動(dòng)極限平衡狀態(tài) 。4 擋土結(jié)構(gòu)的位移 。5 處。二、判斷1 （）三、計(jì)算題1已知擋土墻高4m，墻背豎直光滑，墻后填土表面水平，填土10kPa，20°，0.66，17kNm3，試求在

15、下述三種情況下，作用在墻上土壓力的合力及作用點(diǎn)的位置：（1）擋土墻無(wú)位移；（2）擋土墻向著遠(yuǎn)離土體方向發(fā)生微小位移；（3）擋土墻向著土體發(fā)生微小位移。解：（1）擋土墻沒有位移，產(chǎn)生靜止土壓力，則0.5×17×42×0.6689.76 kN/m土壓力作用點(diǎn)：y=h/34/31.33m（2）擋土墻向著遠(yuǎn)離土體方向發(fā)生微小位移，產(chǎn)生主動(dòng)土壓力，則主動(dòng)土壓力系數(shù)：0.49拉應(yīng)力區(qū)的臨界深度：=1.68m=22.41kN/m土壓力作用點(diǎn)：y=（hz0）/3（41.68）/30.77m（3）擋土墻向著土體方向發(fā)生微小位移，產(chǎn)生被動(dòng)土壓力，則被動(dòng)土壓力系數(shù)：2.04土體表面處：

16、28.57kPa墻底處：167.29kPa0.5×（28.57167.29）×4391.72kPa土壓力作用點(diǎn)：y=1.53m2已知一擋土墻高4m，墻背豎直光滑，墻后填土表面水平，要求填土在最佳含水率20情況下夯實(shí)至最大干重度14.5kNm3，并測(cè)得8kPa，22°，試求：（1）墻底處的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度和墻背所受主動(dòng)土壓力的合力；（2）墻底處的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度和墻背所受被動(dòng)土壓力的合力。解：填土在最佳含水率20情況下夯實(shí)至最大干重度14.5kNm3時(shí)，所以土體重度17.4 kNm3，則（1）主動(dòng)土壓力系數(shù)：0.45拉應(yīng)力區(qū)的臨界深度：=1.37m墻底處的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度

17、：20.59 kPa墻背所受主動(dòng)土壓力的合力：0.5×20.59×（41.7）=27.08kN/m土壓力作用點(diǎn)：y=（hz0）/3（41.37）/30.88m（2）被動(dòng)土壓力系數(shù)：2.2土體表面處：23.73kPa墻底處：176.85kPa0.5×（23.73176.85）×4401.16kPa土壓力作用點(diǎn)：y=1.49m第七章 土壓力計(jì)算一、填空1 滑坡。2 超過(guò) 。3 平面 ,圓弧面。4 坡腳圓、坡面圓和中點(diǎn)圓。5 b=0.1R， 土條兩側(cè)間 ,土條間豎向剪應(yīng)力。6 滑動(dòng)面 。二、判斷1 （）三、簡(jiǎn)答題1簡(jiǎn)述土坡滑動(dòng)失穩(wěn)的原因答：1.外界力的作用破壞

18、了土體內(nèi)原來(lái)的應(yīng)力平衡狀態(tài)；2.土的抗剪強(qiáng)度由于受到外界各種因素的影響而降低，促使土坡失穩(wěn)破壞。2簡(jiǎn)述土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的三種表示方法答：1.滑動(dòng)面上抗滑力矩與滑動(dòng)力矩之比，即；2.滑動(dòng)面上抗滑力與滑動(dòng)力之比，即；3.實(shí)有的抗剪強(qiáng)度與土坡中最危險(xiǎn)滑動(dòng)面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力之比，即四、繪圖題1用費(fèi)倫紐斯方法確定0時(shí)最危險(xiǎn)滑動(dòng)面圓心的位置，并有必要文字說(shuō)明。答：（1）BD線與坡面的夾角為、CD線與水平面的夾角為，、與坡角有關(guān)，可查表；（2）BD線及CD線的交點(diǎn)即為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面圓心。五、計(jì)算題1一均質(zhì)無(wú)粘性土土坡，坡度為1：2，=18.4KN/m3,=20%，ds=2.68，=34°,試求這個(gè)土坡

19、的穩(wěn)定安全系數(shù)K？若土坡有沿坡面滲流作用時(shí)，該土坡的穩(wěn)定安全性降低多少？有滲流作用時(shí)，為防止發(fā)生失穩(wěn)破壞，應(yīng)如何設(shè)計(jì)坡角？解：（1）無(wú)滲流作用時(shí)：K=（2）有滲流作用時(shí)： KN/m3KN/m3 該土坡的穩(wěn)定安全性降低了（3）有滲流作用時(shí)，為防止發(fā)生失穩(wěn)破壞，令，即1：m=1：3。2有一6m高的粘土邊坡。根據(jù)最危險(xiǎn)滑動(dòng)面計(jì)算得到的抗滑力矩為2381.4kN·m/m，滑動(dòng)力矩為2468.75kN·m/m，為提高邊坡的穩(wěn)定性采用底腳壓載的辦法，如圖所示，壓載重度18kNm3，試計(jì)算壓載前后邊坡的安全系數(shù)。解：（1）壓載前0.96（2）壓載后1.073有地基如圖所示。地面下2m深處

20、有一層厚0.8m的軟土夾層，在地基上用當(dāng)?shù)夭牧闲拗恋?，?m，邊坡1：2，土堤與地基均為砂質(zhì)粘土，20°，20kPa，20kN/m3；軟土夾層的18kN/m3，0，10kPa，試問該土堤是否會(huì)沿軟土夾層滑動(dòng)，安全系數(shù)有多大?解：（1）求作用于AB面上的0.49，2.86m,=40.6kPa0.5×40.6×（72.86）84.04kN/m（2）求作用于CD面上的2.04 57.13kPa138.73kPa0.5×（57.13138.73）×2195.86kN/m（3）求BC面上作用的抗滑力5×210m，0.5×（27）&#

21、215;10×20900kN/m10×10100kN/m（195.86100）/84.043.52，該土堤不會(huì)沿軟土夾層滑動(dòng)。4試計(jì)算以下幾種情況下土條的穩(wěn)定安全系數(shù)。（1）17kN/m3，18°，10kPa；（2）17kN/m3，19kN/m3，10kPa，10kN/m3（3）18kN/m3，5kPa，5kPa（4）土條被浸潤(rùn)線和下游水位分成三部分，各部分土條高度分別為1m，3m，2m，土條重度分別為19kN/m3，20kN/m3，土條寬度5m，弧長(zhǎng)5.77m，30°，10kPa，。解：（1）滑動(dòng)面弧長(zhǎng)，0.894，0.447，17×3.5×2119kN/m1.07（2）滑動(dòng)面弧長(zhǎng)，0.894，0.447，17×2×2（1910）×2×1.595kN/m1.18 （3）滑動(dòng)面弧長(zhǎng)，0.894，0.447，18×3.5×2126kN/m 1.0 （4） 0.45（1） （2） （3） （4）第八章 土壓力計(jì)算一、填空1 極限荷載或極限承載力。 臨界荷載。2 壓密階段、剪切階段和破壞階段。剪切階段 。3 整體剪切破壞， 局部剪切破壞， 刺入剪切破壞。4 整體剪切破壞。 局部剪切破壞。 刺入剪切破壞。5 比例界限,比例界限 ,小于 ,一半 。6 重力 。7 仰斜