工程地質(zhì)與土力學(xué)試題庫(計(jì)算題)02404

1、工程地質(zhì)與土力學(xué)試題庫（計(jì)算題）1、用體積為72cm3的環(huán)刀取得某原狀土樣重132g,烘干后土重122g, ds=2.72, d,并比較各重度的大小。8.2% , e 0.61, Sr16.89 KN/m3, sat試計(jì)算該土樣的sat、（答案:KN/m3,解: (1)土的密度（2）含水量(3)天然孔隙比(5)(6)36.6% ,18.33 KN/m3,sat20.68 KN/m3,10.68132=1.83 g/cm3,重度 =10X1.83=18.3 KN/m372132 122= =8.2%122ds(1) we2.72 (10.082)1 = 一18.3101 =0.6118.32、0

2、.86;d 1 1ds e1=16.9 KN/m30.082satsat=20.68 KN/m3we=10.68 KN/m3 wds飽和度sr = se各重度之間大小關(guān)系為：某土樣處于完全飽和狀態(tài),=19kN/m3）(7)°.°82" =36.6%0.61sat土粒比重為某完全飽和的土樣，經(jīng)測得其含水率解：（1）根據(jù)土樣飽和Sr空=1.0,e（2）由 eds(1) w 1,1.95d2.68，含水量為32.0%，試求該土樣的孔隙比e和重度（答案：e30%, 土粒比重ds = 2.72。試求該土的孔隙比e、密度 和干密度得孔隙比 e= ds=0.3X 2.72=0.

3、816ds(1) w_2.72 (10.3)11 e1 0.8161.95 g/ cm3（3）干密度 d110.31.66g/cm3, 土粒比重ds = 2.69,置于雨中，若砂樣體積不變，飽和度增至40%時，此為多少？= 9.2%）4、某干砂試樣密度 砂在雨中的含水量解：（答案：5、某原狀土,解：（1）定名:=1.5 g/ cm3=32%,L =30%,P =18%，確定土的名稱與物理狀態(tài)。L P =30-18=12,大于10小于17,故該土樣為粉質(zhì)黏土。（2）確定狀態(tài)：土的液性指數(shù)I L3218=1.17>1，屬于流塑狀態(tài)。30 186、某砂土的顆粒級配曲線，d10 =0.07mm,

4、d30 =0.2mm,d60 =0.45mm，求不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)，并進(jìn)行土的級配判別。deo0.45d300.20.2解：不均勻系數(shù)Cu=6.4,曲率系數(shù)Cc=1.27,滿足 Cu > 5d100.07d60d100.070.45LP且Cc=13時，故屬于級配良好。7、某土樣土工試驗(yàn)成果如下：大于 0.075mm累加含量為40%, L =27% ,p=19%,=22%, Gs=2.7,3=18 KN /m，確定土的名稱及狀態(tài)。解：（1）定名：大于0.075mm累加含量為40%，不超過50%，屬于細(xì)粒土。 | p L p =27-19=8<10，故該土樣為粉土。（2）確定狀態(tài)：土

5、的液性指數(shù)|L2219=0.35，屬于可塑狀態(tài)27198、某土樣濕土重120g，烘干至恒重為100g，土的比重ds=2.74，天然重度=18 KN /m3，求天然孔隙比。解：（1）含水量120 100=20.0%100（2）天然孔隙比edsU )w 1=2.74 (10.2) 10 1 =0.83189、在擊實(shí)筒（其體積為1000cm3）內(nèi)裝有擊實(shí)過的濕土 1870g,當(dāng)把這些土烘干后得干土重為1677g,已知土粒相對密度為2.66，試求其含水量、重度、干重度d、孔隙比e、孔隙率n、飽和重度sat、有效重度 和飽和度sr。解：已知 V =1000cm3, m=1870g,ms=1677g,mw

6、=1870-1677=193g，所以含水率重度孔隙比mw193-=11.5%,ms 16773g =18.7KN /m ,ds(1) w 仁 2.66密度回0=1.87 g /cm3V 1000(1°115)110.5861.87孔隙率干重度飽和重度1=dssat =10.586=36.9%0.58618.73=16.8 KN / m0.115有效重度sat -1 0.5863w=20.5-10=10.5KN /m10=20.5KN/m3ds飽和度sr =-e0.115 2.66=52.2%0.586310、某土樣測得重量為1.87N,體積為100cm，烘干后重量為1.67N,已直土

7、的相對密度為2.66。求土的sat、sr311、 某土的體積為72 cm，土樣質(zhì)量為129g，干土質(zhì)量為120g，土的相對密度為2.70,求含水量、重度、飽和 重度、浮重度、干重度。12、某飽和粘土的含水量為35%，相對密度為2.72,求孔隙比和干重度。13、某土的液限為36%，塑限為20%，含水量為35%,求土樣的塑性指數(shù)、液性支書，并確定土樣名稱和狀態(tài)。314、例某砂土天然狀態(tài)下的密度為1.8 g/cm ，含水率為20%，顆粒比重為2.65，最大干密度d max =1.7g / cm3，最小干密度d min=1.42 g /cm3，求相對密度并判別密實(shí)度。解：（1）砂土的天然孔隙比e1=0

8、.767Gs W(1) 1 = 2.65 1 (10.20)18(3)最大孔隙比emax最小孔隙比eminwGSd minwGSd max1=士 1 =0.8661.421=L2亙 1 =0.5591.7emaxe計(jì)算p、p max、 p min、p0，并畫出基底壓力的分布圖解d12 2.62.3 m2G321.2 201.1 10210 kNFG1000210p201.7 kPaA32M180le0.149(m)0.5(m)卜G12106粘土-許粋殲-ylSkN/m1堀砂y皇內(nèi)設(shè)汁胞IffiM相對密度Dr08660 767 =0. 322<0.33,可知該砂樣處于松散狀態(tài)。emax e

9、min 0.8660.55915、某砂土樣，其顆粒分析結(jié)果如表，確定土樣名稱。粒徑mm0.520.250.50.0750.250.050.0750.010.05<0.01粒組含量%5.617.527.424.015.510.016、柱下單獨(dú)基礎(chǔ)底面尺寸為 3X 2m2，柱傳給基礎(chǔ)的豎向力F=1000kN,彎矩M=180 kN m，試按圖中所給資料6e60.149pmaxp 1201.713261.8(kPa)6e60.149Pminp 1-201.71 3141.6(kPa) 6e“ 60.149pminp 1201.71 141.6(kPa)l3P0cd201.718 0.919 10

10、 1.1175.6 kPa17、某原狀土的室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗(yàn)見表，求土的壓縮系數(shù)a1 2、壓縮模量Es1 2并判別土的壓縮性大小。P(kpa)50100200400e0.9640.9520.9360.914土的壓縮試驗(yàn)解:ai 2 =0.9520.9360.2 0.10.16 MPa1 e 10 952Es1 2= 112.2MPa，為中等壓縮性。a1 20.16118、某土層壓縮系數(shù)為0.50MPa ，天然孔隙比為0.8, 土層厚1m,已知該土層受到的平均附加應(yīng)力 一z=60Kpa, 求該土層的沉降量。ai _0.5 60 10 3解： si = zih| =1000mm 16.7mm，也可以

11、先求出該土層的壓縮模量1 內(nèi)10.8Es 1 竺 3.6MPa，計(jì)算 si= zL hi = -60 116.7mm。a 0.5Esi3.619、設(shè)粘性土地基中某點(diǎn)的主應(yīng)力1300KPa , 3123.75KPa，土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo) c 20KPa，26，試問該點(diǎn)處于什么狀態(tài)?解：由式:21tg (45-)2ctg(45-)2 2可得土體 處于極限平衡狀態(tài)而最大主應(yīng)力為1時所對應(yīng)的最小主應(yīng)力為21tg (45-)2c tg(452) 90KPa故：可判定該點(diǎn)處于穩(wěn)定狀態(tài)?；颍河?tg2(45 / 2ctg(45 2)得1 f 320 KPa ， 仃 1 ，穩(wěn)定20、已知地基中某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài),12

12、80KPa ，373.5 KPa，土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c 42.1KPa，24 。試判斷該點(diǎn)是否產(chǎn)生剪切破壞?解：由式:為：23tg2(452)2c tg (45）可得土體處于極限平衡狀態(tài)時的最大主應(yīng)力21f1f3tg (45?)2C 19(45 2)=73.5X tg2 (452424)+2x 42.1 X tg(45)2 2=303kPa,則 1 <1f，故該點(diǎn)沒有產(chǎn)生剪切破壞。21、某土樣進(jìn)行三軸剪切試驗(yàn)，剪切破壞時，測得1 500KPa , 3 100KPa，剪切破壞面與水平面夾角為60，求：（1） 土的C、; （2）計(jì)算剪切面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。22、某土的內(nèi)摩擦角和凝聚力分別為

13、=25 , C=15Kpa,3 100KPa，求：（1）達(dá)到極限平衡時的大主應(yīng)力1 ；（2）極限平衡面與大主應(yīng)力面的夾角；（3）當(dāng)1 280KPa，土體是否發(fā)生剪切破壞?23、某多層磚混結(jié)構(gòu)住宅建筑，筏板基礎(chǔ)底面寬度b=9.0m，長度l=54.0m，基礎(chǔ)埋深d=0.6m，埋深范圍內(nèi)土的平均重度m=17.0kN/m3,地基為粉質(zhì)粘土，飽和重度sat=19.5kN/m3,內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值k =18，內(nèi)聚力標(biāo)準(zhǔn)值q =16.0kPa,58000地下水位深0.6m，所受豎向荷載設(shè)計(jì)值F=58000.0kN,計(jì)算地基的承載力。承載力系數(shù)：Mb=0.43, Md =2.72, Mc =5.31。 解：1）計(jì)

14、算基底壓力Gd20 0.6131.3kPa9.0 54.02)計(jì)算地基承載力特征值fak基礎(chǔ)底面寬度b=9.0m,大于6.0m時按6.0m考慮，持力層在地下水位以下取浮重度，=9.5kN/m3a Mb b M d md M cCk0.43 9.5 6.0 2.72 17.0 0.6 5.31 16.0 137.2kPa。24、已知某承重墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)寬度 b=2.2m,埋置深度為1.5m,埋置深度范圍內(nèi)土的重度 m=17.0kN/m3,基礎(chǔ)下為黏土層，重度=18.2 KN / m3，內(nèi)摩擦角 =22 ，C=25Kpa，地基承載力特征值fak。承載力系數(shù):Mb=0.61，Md =3.44

15、，Mc =6.04。解：fa M b b M d md McCk=0.61x 18.2X2.2+3.44X 17X 1.5+1.5 X 6.04 X 25=263.14 kPa。25、擋土墻符合朗肯土壓力條件，H 10m，C=18Kpa，=15= 17.0KN /m3，求主動土壓力Ea及作用點(diǎn)位置。2解：主動土壓力系數(shù)ka tg2 （452)=tg2(45鳥 0.592z=o. Fazka2c.ka=02 18. 0.5927.6kpaZ=H， FaHka 2c. ka=1710 0.59 218. 0.5972.7kpa，故存在土壓力零點(diǎn)，土壓力零點(diǎn)位置Zo2C ka2 180.59ka17

16、 0.592.76m ,主動土壓力大?。河晒剑?.7）得：Ea=1(HZ°)2ka1 17 (10 2.76)20.59263KN / m,作用點(diǎn)位置,離墻底H Z02.41m26、擋土墻符合朗肯土壓力條件,6m，C=20Kpa,=30=18.0 KN /m3，填土面作用有均布荷載21Kpa，求主動土壓力。解：主動土壓力系數(shù)kaatg2(452)=tg2(45在墻頂處Z =0：Pa12c. ka2116.1kpa <0底處 Z=H :Pa2qka2c. ka212 2013.9kpa>0故存在力零點(diǎn)Z02c ka qka2 20Ea2(hkaY 3118 -321 1=

17、2.68m27、擋土墻高H3sat =20 KN / m ，Z°)2ka = 118 (5 2.68)2 -316.1KN/m。8m，墻背垂直、光滑、填土水平，墻后填土為中砂，重度=18.0 KN3/m ，飽和重度解：主動土壓力系數(shù)=30，地下水位為4m,求主動土壓力和水壓力。katg2(452)=tg2(4530、1)23土壓力強(qiáng)度分布：地下水位處:Pa1 = 1 h1 ka = 18 4墻底處：Pa2=（柑h2)ka(18 410 4)24kpa，37.3kpa。1總土壓力Ea =a 21總水壓力Ew 224 437.3)170.6KN /mh|=110 4280KN /m3C=

18、0，=30 ，=19.0 KN / m ，求作用于墻上主動土壓力 Ea、土壓力分力，主動土壓力系數(shù) ka =0.378。1 2 12解：主動土壓力系數(shù) ka =0.378，Ea- H2ka = 19 52 0.378 89.78KN/m2 2Eax = EaCOS( ) = 89.78 cos(10 15 )81.36KN /mEay = Ea sin() =89.78 sin(1015 ) 37.94KN /mH 5Ea的作用點(diǎn)位置距墻底面為1.67m3329、有一擋土墻高5m,墻背垂直光滑，填土水平，填土為黏土，C=10 Kpa, =20，重度為 =17.2KN/m，求主動土壓力，繪制主動土壓力強(qiáng)度分布圖。2 2 20 解：主動土壓力系數(shù) ka tg2 (45 -)=tg2(45) 0.49Z=0，Pazka 2c.ka=0 2 10 ,0.49 14kpaZ=H，PaHka2c. . ka =17.2 5 0.492 10 、0.4928.14kpa，故存在土壓力零點(diǎn)，土壓力零點(diǎn)位置 z02c “ =1.66m， ka主動土壓力大小Ea28.14 (5 1.66)47KN / m，H 751 66作用點(diǎn)位置，離墻底0 :一