土力學網(wǎng)上作業(yè)題參考答案

1、東北農(nóng)業(yè)大學網(wǎng)絡教育學院土力學網(wǎng)上作業(yè)參考答案緒論一、填空1 地基。2 基礎。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 無機礦物顆粒和有機質(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 細粒土 。15 含水量和擊實功能。二、判斷題1 （）2 （×）3 （×）4 （

2、5;）5 （×）三、證明題1證明：證明：設2證明：證明：設3證明（2）證明：設四、計算題1某地基土層，用體積為72cm3的環(huán)刀取樣，測得環(huán)刀加濕土重170g，環(huán)刀重40g，烘干后土重122g，土粒相對密度為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、簡答題1簡述擊實功能對粘性土壓實性的影響？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，因此只靠增加擊實功能來提高土的是有一定限度的。2.當較低時，擊實功能影響較顯著，而當含水量較高時，擊實曲線接近于

4、飽和線，這時提高擊實功能是無效的。第二章 土中水的運動規(guī)律一、填空題1 滲流或滲透。2 滲流量與過水斷面面積以及水頭損失 ， 斷面間距 。3 一次方 。4 常水頭試驗 。5 變水頭試驗 。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、B點分別位于基坑底面以干1.2m和2.6m。試求：（1）整個滲流區(qū)的單

5、寬流量；（2）AB段的平均滲透速度（A點、B點所在流網(wǎng)網(wǎng)格1.5m）；（3）圖中A點和B點的孔隙水壓力與。（4）流網(wǎng)網(wǎng)格abcA的網(wǎng)格長度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段滲流溢出處不會發(fā)生流土。五、簡

6、答題1簡述流網(wǎng)的四點基本性質(zhì)?1.流線與等勢線相互正交，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)中等勢線數(shù)量 時，上下游的透水邊界各為一條等勢線；在確定流網(wǎng)中流線數(shù)量 時，基礎的地下輪廓線及滲流區(qū)邊界線各為一條流線。2簡述常用的防滲技術(shù)措施？1.減小水力梯度（1）降低水頭（2）增加滲徑2.在滲流逸出處加設鋪蓋或鋪設反濾層反濾層可以濾土排水，防止細小顆粒流失，同時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 土中應力分布及計算一、填空1 自重應力和附加應力2 基底壓力， 地基反力。3 基礎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 深寬比和長寬比 。二、判斷1 （×）2 （×）3 （）三、計算題1一矩形基礎，寬為3m，長為4m，在長邊方向作用一偏心荷載NF十G1200kN。偏心距為多少時，基底不會出現(xiàn)拉應力？試問當0時，最大壓應力為多少？解：（1）要保證基底不出現(xiàn)拉應力，偏心距應滿足：4/60.67m （2）當時，0， 200kPa2一矩形基礎，寬為3m，長為4m，在長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、簡答題1圖示說明集中力作用下土中應力的分布規(guī)律 （a） （b）圖38 集中力作用于地表時附加應力的分布情況第四章 土的壓縮性與地基沉降計算一、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 強度變化和變形 。9 孔隙水壓力 ，附加有效應力 。10 瞬時沉降、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)驗作圖法確定前期固結(jié)壓力，并說明具體步驟。（1）在曲線拐彎處找出曲率半徑最小的點A，過A點作水平線A1和切線A2；（2）作LA2的平分線A3，與曲線直線段的延長線交于B點；（3）B點所對應的有效應力即為前期固結(jié)壓力。四、計算題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Ut=50%時所需時間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設厚度為12m的粘土層的邊界條件如右圖所示，固結(jié)度與時間因數(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）加荷后歷時多久，粘土層的固結(jié)度達到90%？解：（1）求粘土層最終沉降量無限大均布荷載作用，粘土層中附加應力呈矩形分布：=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)度達到90%時所需要的時間=0.9，=1，查表得=0.848=t=0.848×36/14.48=2.1年附圖 固結(jié)度與時間因數(shù)的關(guān)系曲線五、簡答題1簡述太沙基一維滲流固結(jié)理論的六點基本假定第五章 土的抗剪強度一、填空1 土的抗剪強度 。2 受剪 ，剪切破壞 土的抗剪強度 。3 內(nèi)摩阻力 ， 內(nèi)摩阻力和粘聚力 。4 原始粘聚力、固化粘聚力和毛細粘聚力。5 粘聚力和內(nèi)摩擦角。6 越大。二、判斷1 （×）2 （×）三、計算題1土樣內(nèi)摩擦角為23°，粘聚力為=18kPa，土中大主應力和小主應力分別為

12、=200kPa，=100kPa，試用兩種方法判斷該土樣是否達到極限平衡狀態(tài)？解：（1）應用土體極限平衡條件，令200kPa，則計算結(jié)果表明>，可判定該土樣處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。（2）應用土體極限平衡條件，令100kPa，則計算結(jié)果表明<，可判定該土樣處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。2一個砂樣進行直接剪切試驗，豎向應力100kP，破壞時57.7kPa。試問此時的大、小主應力、為多少?解：由題意可知，100kP，57.7kPa。根據(jù)庫侖定律有：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)飽和粘性土試樣進行UU試驗，得到=0，=20kPa，對同樣的土進行CU試驗，得到=0，=30°。若試樣在不排水條件下破壞，試求剪切破壞時的和。解：3 20kPa33×2060kPa五、簡答題1簡述土的抗剪強度影響因素1.土的礦物成分、顆粒形狀和級配的影響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.土的應力歷史的影響2簡述直接剪切試驗的優(yōu)缺點1.優(yōu)點直剪試驗具有設備簡單，土樣制備及試驗操作方便等優(yōu)點，因而至今仍為國內(nèi)一般工程所廣泛使用。2.缺點（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）剪切面上剪應力分布不均勻，且豎向荷載會發(fā)生偏轉(zhuǎn)（移），應力的大小及方向都是變化的；（3）在剪切過程中，土樣剪切面逐漸縮小，而在計算抗剪強度時仍按土樣的原截面積計算；（4）試驗時不能嚴格控制排水條件，并且不能量測孔隙水壓力；（5）試驗時上下盒之間的縫隙中易嵌入砂粒，使試驗結(jié)果偏大。第六章 土壓力計算一、填空1 靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力。2 主動極限平衡狀態(tài) 。3 被動極限平衡狀態(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的位置：（1）擋土墻無位移；（2）擋土墻向著遠離土體方向發(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：y=h/34/31.33m（2）擋土墻向著遠離土體方向發(fā)生微小位移，產(chǎn)生主動土壓力，則主動土壓力系數(shù)：0.49拉應力區(qū)的臨界深度：=1.68m=22.41kN/m土壓力作用點：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)生被動土壓力，則被動土壓力系數(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：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情況下夯實至最大干重度14.5kNm3，并測得8kPa，22°，試求：（1）墻底處的主動土壓力強度和墻背所受主動土壓力的合力；（2）墻底處的被動土壓力強度和墻背所受被動土壓力的合力。解：填土在最佳含水率20情況下夯實至最大干重度14.5kNm3時，所以土體重度17.4 kNm3，則（1）主動土壓力系數(shù)：0.45拉應力區(qū)的臨界深度：=1.37m墻底處的主動土壓力強度

17、：20.59 kPa墻背所受主動土壓力的合力：0.5×20.59×（41.7）=27.08kN/m土壓力作用點：y=（hz0）/3（41.37）/30.88m（2）被動土壓力系數(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：y=1.49m第七章 土壓力計算一、填空1 滑坡。2 超過 。3 平面 ,圓弧面。4 坡腳圓、坡面圓和中點圓。5 b=0.1R， 土條兩側(cè)間 ,土條間豎向剪應力。6 滑動面 。二、判斷1 （）三、簡答題1簡述土坡滑動失穩(wěn)的原因答：1.外界力的作用破壞

18、了土體內(nèi)原來的應力平衡狀態(tài)；2.土的抗剪強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簡述土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的三種表示方法答：1.滑動面上抗滑力矩與滑動力矩之比，即；2.滑動面上抗滑力與滑動力之比，即；3.實有的抗剪強度與土坡中最危險滑動面上產(chǎn)生的剪應力之比，即四、繪圖題1用費倫紐斯方法確定0時最危險滑動面圓心的位置，并有必要文字說明。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線的交點即為最危險滑動面圓心。五、計算題1一均質(zhì)無粘性土土坡，坡度為1：2，=18.4KN/m3,=20%，ds=2.68，=34°,試求這個土坡

19、的穩(wěn)定安全系數(shù)K？若土坡有沿坡面滲流作用時，該土坡的穩(wěn)定安全性降低多少？有滲流作用時，為防止發(fā)生失穩(wěn)破壞，應如何設計坡角？解：（1）無滲流作用時：K=（2）有滲流作用時： KN/m3KN/m3 該土坡的穩(wěn)定安全性降低了（3）有滲流作用時，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)最危險滑動面計算得到的抗滑力矩為2381.4kN·m/m，滑動力矩為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?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，試問該土堤是否會沿軟土夾層滑動，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，該土堤不會沿軟土夾層滑動。4試計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5.77m，30°，10kPa，。解：（1）滑動面弧長，0.894，0.447，17×3.5×2119kN/m1.07（2）滑動面弧長，0.894，0.447，17×2×2（1910）×2×1.595kN/m1.18 （3）滑動面弧長，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