15土力學(xué)與地基基礎(chǔ)作業(yè)題

1、1.2 在某土層中，用體積為72cm3的環(huán)刀取樣。經(jīng)測定，土樣質(zhì)量，烘干質(zhì)量，土粒相對密度為。問該土樣含水量、濕重度、飽和重度、浮重度、干重度各是多少？按上述計算結(jié)果，試比較該土樣在各種情況下的重度值有何區(qū)別？【解】：含水量 w=(129.1121.5)/121.5=6.3%； 濕重度 /72cm3=17.6kN/m3；密度3=1.79 t/m3 孔隙比 飽和重度浮重度 =satw=20.2=10.4kN/m3干重度 dsat1.3 某飽和土的干重度為3，其含水量為20%，試求土粒相對密度、孔隙比和飽和重度?！窘狻浚焊擅芏萪=d=1.65(g/cm3) 水質(zhì)量 mw=dw=20%=0.33(g

2、/cm3) 固體顆粒體積Vs=VVv=Vmw /w=10.33/1.0=0.67(cm3) 土顆粒相對密度 孔隙比 飽和重度 飽和重度 1.5 已知某土樣的天然含水量w=42.6%，天然重度3，土粒相對密度ds，液限wL=42.4%，塑限wp=22.9%，試確定該土樣的名稱。【解】： 天然密度 =3 天然孔隙比 1.0 e=1.23 液限wL=42.4% 該土樣應(yīng)為淤泥質(zhì)土。1.6 已知某土樣的天然含水量w=28%，液限wL=36%，塑限wp=18%，試求：土樣的塑性指數(shù)Ip；土樣的液性指數(shù)IL；確定土的名稱及其狀態(tài)?！窘狻浚和翗拥乃苄灾笖?shù)Ip=wLwp=3618=18土樣的液性指數(shù) 0.25

3、 IL=0.56 17該土樣為可塑狀態(tài)黏土。2.1 某建筑場地地表及各層土水平地質(zhì)剖面如圖2.22所示，繪出自重應(yīng)力沿深度的分布曲線?！窘狻浚旱谝粚油恋酌鎐z = 1h1 = 19.133 = 57.39 kPa 第二層土底面cz = 1h12h217.661 = 75.05 kPa 第三層土底面cz = 1h12h23h317.172 = 109.39 kPa第四層土是位于地下水位以下的透水層，取土體的有效重度進(jìn)行計算，則第三層土底面 4=satw10=9.62 kPacz = 1h12h23h34h4 9.622.5 = 133.44 kPa土的自重應(yīng)力沿深度的分布曲線如上圖所示。 有一矩

4、形基底，面積為2m4m，均布荷載p0=180kPa，求基底中心點(diǎn)及兩個邊緣中心點(diǎn)下z=5m處的附加應(yīng)力z?！窘狻浚?）中心點(diǎn)下z=5m處：z/b=5/1=5，l/b=4/2=2 查表2.6，得c=33 該點(diǎn)附加應(yīng)力為：z=4cp0=433180=23.76 kPa（2）短邊中點(diǎn)下z=5m處：z/b=5/1=5，l/b=4/1=4 查表2.6，得c 該點(diǎn)附加應(yīng)力為：z=2cp0=2180=18 kPa（3）長邊中點(diǎn)下z=5m處：z/b=5/2=2.5，l/b=2/2=1 查表2.6，得c 該點(diǎn)附加應(yīng)力為：z=2cp0=2180=21.78 kPa 某地基內(nèi)摩擦角為35，黏聚力c=12kPa，=1

5、60kPa，求剪切破壞時的最大主應(yīng)力。【解】根據(jù)土的極限平衡條件，剪切破壞時的最大主應(yīng)力為： 某擋土墻高度H=5.0m，墻背豎直、光滑，墻后填土表面水平。填土為干砂，重度3，內(nèi)摩擦角=34。求作用在此擋土墻上的靜止土壓力、主動土壓力與被動土壓力?！窘狻刻钔翞楦缮?，無孔隙水壓力，因此有效內(nèi)摩擦角=34 按半經(jīng)驗(yàn)公式，取靜止土壓力系數(shù) K0=1sin=1sin34靜止土壓力為本題擋土墻滿足朗肯理論的條件，按朗肯土壓力理論計算主動土壓力和被動土壓力：主動土壓力系數(shù) 主動土壓力為被動土壓力系數(shù) 被動土壓力為 某擋土墻如圖5.39所示，墻背垂直光滑，墻高5m，墻后填土表面水平，其上作用著連續(xù)均布的超載q

6、=10kN/m2，填土由兩層無黏性土組成，土的性質(zhì)指標(biāo)見圖中所示。試求：繪主動土壓力分布圖；求主動土壓力合力和作用點(diǎn)?！窘狻浚?、求主動土壓力系數(shù)：2、計算各土層交界處土壓力強(qiáng)度：第一層：z=0： z=2m： 第二層：z=2m：z=5m：3、主動土壓力分布圖如下：4、主動土壓力合力計算：根據(jù)主動與壓力分布圖，可知合力Ea作用點(diǎn)距墻底面y7.1 某條形基礎(chǔ)底寬b=1.8m，埋深d=1.2m，地基土為黏土，內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值k=20，黏聚力標(biāo)準(zhǔn)值ck=12kPa，地下水位與基底平齊，土的有效重度=10kN/m3，基底以上土的重度m3。試確定地基承載力特征值fa?！窘狻堪赐恋目辜魪?qiáng)度指標(biāo)確定地基承載力特

7、征值：已知：b=1.8m， d=1.2m，k=20，ck=12kPa，=10kN/m3，0 =m3。根據(jù)已知條件，查表7.9，得：Mb=0.51，Md=3.06，Mc代入公式（7.5），得：7.2 某5層建筑物柱截面尺寸300mm400mm，已知該柱傳至地表標(biāo)高處的荷載Fk=800kN，Mk=100kNm。地基土為均質(zhì)粉土，3，fak=160kPa。若取基礎(chǔ)埋深d為1.2m，試確定該基礎(chǔ)的底面積及尺寸。（承載力修正系數(shù)d=1.1，b0，l:b=1.5:1）解1、求修正后的地基承載力特征值： 假設(shè)基底寬度不大于3米，則fa = fakb(b3)dm(d0.5) = 160 1.118.3(1.2

8、0.5) = 174.1 KN/2、按軸心受壓初算基礎(chǔ)底面面積：3、初選基底尺寸為2m3m = 6 m20=1.1 m2= m24、計算基礎(chǔ)底面內(nèi)力Nk = FkG = 800620 = 944 kNMkd = 5、計算基底正應(yīng)力：基底最大正應(yīng)力為：故采用尺寸為2m3m的矩形基礎(chǔ)底面（面積為6m2）滿足地基承載力要求。3kN/m3，含水比為0.82，按載荷試驗(yàn)確定該層土地基承載力特征值fak=210kPa。此特征值需否進(jìn)行修正？如果需要，試進(jìn)行計算。【解】因基礎(chǔ)底面寬度大于3m，第二層表面埋深1.2m超過0.5m，因此，若以第二層土為持力層，應(yīng)對其地基承載力特征值進(jìn)行寬度和深度修正。第二層土是

9、含水比為0.82的紅黏土，查表7.8知：b=0，dfa= fak+b(b3)+ dm(d0.5) =3(1.20.5)m=kPa 某住宅承重磚墻厚240mm，傳下正常使用極限狀態(tài)下軸心荷載基本組合Fk=180kN/m，其他數(shù)據(jù)如圖7.44。確定基礎(chǔ)類型；確定基礎(chǔ)埋深；按持力層承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸；驗(yàn)算軟弱下臥層強(qiáng)度?！窘狻浚?、求修正后的地基承載力特征值：（1）基底持力層：根據(jù)給定條件查表7.8得b=0，d=1.0基礎(chǔ)底面以上土層的加權(quán)平均重度：修正后的地基承載力特征值：（2）第三層（淤泥質(zhì)土）：根據(jù)給定條件查表7.8得d=1.0第三層表面以上土層的加權(quán)平均重度：深度修正后的地基承載力特征值：2、根據(jù)本題條件，可選墻下條形基礎(chǔ)，采用無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)?；A(chǔ)埋深采用1m是合適的。3、根據(jù)持力層承載力確定基礎(chǔ)底面寬度：初選基礎(chǔ)底面寬度b=1.1m。4、計算基底附加壓力基底處自重壓力：pc=m17.5kN/m3+0.5mkN/m3=