土力學(xué)第三版課后習(xí)題答案-馬建林主編

1、VG二厶sVw丫蘭護(hù)二235%WW二WsV(1+w)126.7(1+0.235)10884e=s一1=一1=0.884V17.5S=0235x2.6=71%re0.884(1-12)(1-14)第一章土的物理性質(zhì)2根據(jù)圖15上四根粒徑分布曲線，列表寫出各土的各級(jí)粒組含量，估算、土的Cu及Cc并評(píng)價(jià)其級(jí)配情況。1-8有一塊體積為60cm3的原狀土樣，重1.05N,烘干后0.85N。已只土粒比重（相對(duì)密度）G=2.67。求土的天然重度Y、天然含水量w、干重度yd、飽和重度Ysat、浮重度/、孔隙比e及飽和度Sr1-8解：分析：由W和V可算得丫，由Ws和V可算得Yd，加上Gs，共已知3個(gè)指標(biāo),故題目

2、可解。W1.05x10-3=17.5kN/m360 x10-60.85x10-3=14.2kN/m360 x10-6二GY二2.67x10二26.7kN/m3w注意：1使用國際單位制；2.Vw為已知條件，Yw=10kN/m3;3注意求解順序，條件具備這先做；4.注意各V的取值范圍。9根據(jù)式（112）的推導(dǎo)方法用土的單元三相簡圖證明式（114）、（115）17）。10某工地在填土施工中所用土料的含水量為5%，為便于夯實(shí)需在土料中加水，使其含水量增至15%，試問每1000kg質(zhì)量的土料應(yīng)加多少水10解：分析：加水前后Ms不變。于是：TOC o 1-5 h z加水前：M+5%xM=1000（1）ss

3、加水后：M+15%xM二1000+AM（2）ssw由（1）得：M二952kg，代入（2）得：AM二95.2kgsw注意：土料中包含了水和土顆粒，共為1000kg，另外，w二巴w。Ms111用某種土筑堤，土的含水量W=15%，土粒比重Gs=2.67。分層夯實(shí)，每層先填0.5m，其重度等丫=16kN/m3,水沒有流失，求每層夯實(shí)后的厚度。1-11解：分析：壓實(shí)前后Hs，則壓實(shí)前后Hs不變，于是有：夯實(shí)達(dá)到飽和度S=85%后再填下一層，如夯實(shí)時(shí)rWs、Vs、不變，如設(shè)每層填土的土顆粒所占的高度為11+e1+e121)由題給關(guān)系，求出：e二!-1二267*心(1+。15)_1二0.9191y16Gw2

4、.67*0.15e二s二二0.4712S0.85r代入(1)式，得：H二(1+3)H1二1+0.471x0.5二0.383m21+e1+0.91911-12某飽和土樣重0.40N，體積為21.5cm3，將其烘過一段時(shí)間后重為0.33N，體積縮至15.7cm3,飽和度S=75%，試求土樣在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。r1-13設(shè)有懸液1000cm3，其中含土樣0.5cm3，測得土粒重度y=27kN/m3。當(dāng)懸s液攪拌均勻，停放2min后，在液面下20處測得懸液比重GL=1.003，并測得水的黏滯系數(shù)=1.14X10-3，試求相應(yīng)于級(jí)配曲線上該點(diǎn)的數(shù)據(jù)。1-14某砂土的重度y=17kN/

5、m3，含水量w=8.6%，土粒重度y=26.5kN/m3。ss其最大孔隙比和最小孔隙比分別為0.842和0.562求該沙土的孔隙比e及相對(duì)密實(shí)度Dr，并按規(guī)范定其密實(shí)度。11-14已知：y=17kN/m3，w=8.6%，y=26.5kN/m3，故有：sse二比巴-1二遁X(1+.86)-1二0.69317y又由給出的最大最小孔隙比求得Dr=0.532，所以由橋規(guī)確定該砂土為中密。1_15試證明。試中丫dmax、丫d、丫dmn分別相應(yīng)于仏、e、的干容重證：關(guān)鍵是e和Yd之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系：由e=a-1可以得到e=-1和e=s-1，需要注意的是公式中的e丫maxyminymaxddmindmax和Sm

6、in是對(duì)應(yīng)的，而emin和Smax是對(duì)應(yīng)的。第二章土的滲透性及水的滲流3如圖216所示，在恒定的總水頭差之下水自下而上透過兩個(gè)土樣，從土樣1頂面溢出。已土樣2底面cc為基準(zhǔn)面，求該面的總水頭和靜水頭;已知水流經(jīng)土樣2的水頭損失為總水頭差的30%，求bb面的總水頭和靜水頭；已知土樣2的滲透系數(shù)為0.05cm/s，求單位時(shí)間內(nèi)土樣橫截面單位面積的流量；(4)求土樣1的滲透系數(shù)。加水土樣15土樣2：_JI*_圖216習(xí)題23圖(單位：cm)3如圖2-16，本題為定水頭實(shí)驗(yàn)，水自下而上流過兩個(gè)土樣，相關(guān)幾何參數(shù)列于圖中。解：(1)以c-c為基準(zhǔn)面，則有：z=0,h=90cm,h=90cmcwcc已知A

7、hb=30%xAh，而Ah由圖2-16知，為30cm，所以：bcacacAhbc=30%xAhac=0.3x30=9cmbcachb=h-Ahb=90-9=81cmbcbc又zb=30cm，故hwb=hb-zb=81-30=51cm已知k2=0.05cm/s，q/A=k2i2=k2xAhbc/L2=0.05x9/30=0.015cm3/s/cm2=0.015cm/sJi1=Ahab/L1=(Ahac-Ahbc)L1=(30-9)/30=0.7,而且由連續(xù)性條件，q/A=k1i=k2i-2k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s2-4在習(xí)題23中，已知土樣1和2的孔隙比分別為

8、0.7和0.55，求水在土樣中的平均滲流速度和在兩個(gè)土樣孔隙中的滲流速度。2-5如圖217所示，在5.0m厚的黏土層下有一砂土層厚6.0m，其下為基巖(不透水）。為測定該沙土的滲透系數(shù)，打一鉆孔到基巖頂面并以10-2m3/s的速率從孔中抽水。在距抽水孔15m和30m處各打一觀測孔穿過黏土層進(jìn)入砂土層，測得孔內(nèi)穩(wěn)定水位分別在地面以下3.0m和2.5m，試求該砂土的滲透系數(shù)。30不透水層圖217習(xí)題25圖（單位：m）5分析：如圖2-17，砂土為透水土層，厚6m,上覆粘土為不透水土層，厚5m,因?yàn)檎惩翆硬煌杆?，所以任意位置處的過水?dāng)嗝娴母叨染鶠樯巴翆拥暮穸?，?m。題目又給出了r1=15m，r2=3

9、0m，h1=8m，h2=8.5m。TOC o 1-5 h zdhdh解：由達(dá)西定律（2-6），q=kAi=k-2兀r-6dh=12knrdh，可改寫為：drdrdrrq=12kK-dh,積分后得到：qIn2=12k兀（h-h）rr211帶入已知條件，得到：nn1ank=-In=In=3.68x10-4m/s=3.68x10-3cm/s12兀（h-h）r12兀（8.5-8）15211本題的要點(diǎn)在于對(duì)過水?dāng)嗝娴睦斫狻Ａ硗?，還有個(gè)別同學(xué)將ln當(dāng)作了lg。2-6如圖2-18，其中土層滲透系數(shù)為5.0X10-2m3/s，其下為不透水層。在該土層內(nèi)打一半徑為0.12m的鉆孔至不透水層，并從孔內(nèi)抽水。已知抽

10、水前地下水位在不透水層以上10.0m，測得抽水后孔內(nèi)水位降低了2.0m，抽水的影響半徑為70.0m，試問：（1）單位時(shí)間的抽水量是多少？（2）若抽水孔水位仍降低2.0，但要求擴(kuò)大影響，半徑應(yīng)加大還是減小抽水速率？抽水孔0.12/抽水前水位一7、1-T抽水后水位k=5.0X102Cm/s108170.0（影響半徑）不透水層圖218習(xí)題26圖（單位：m）2-6分析：本題只給出了一個(gè)抽水孔，但給出了影響半徑和水位的降低幅度，所以仍然可以求解。另外，由于地下水位就在透水土層內(nèi)，所以可以直接應(yīng)用公式（2-18）。解：（1）改寫公式（2-18），得到：q二k堅(jiān)-空二5X10-4兀（102巴二8.88xio

11、_303/sln（r/r）ln（70/0.12）21（2）由上式看出，當(dāng)k、rh2均為定值時(shí)，q與r2成負(fù)相關(guān)，所以欲擴(kuò)大影響半徑，應(yīng)該降低抽水速率。注意：本題中，影響半徑相當(dāng)于r2,井孔的半徑相當(dāng)于廠。7在圖219的裝置中，土樣的孔隙比為0.7，顆粒比重為2.65，求滲流的水力梯度達(dá)臨界值時(shí)的總水頭差和滲透力。圖219習(xí)題27圖（單位：cm）8在圖216中，水在兩個(gè)土樣內(nèi)滲流的水頭損失與習(xí)題23相同，土樣的孔隙比見習(xí)題24，又知土樣1和2的顆粒比重（相對(duì)密度）分別為2.7和2.65，如果增大總水頭差，問當(dāng)其增至多大時(shí)哪個(gè)土樣的水力梯度首先達(dá)到臨界值？此時(shí)作用于兩個(gè)土樣的滲透力個(gè)為多少？2-9

12、試驗(yàn)裝置如圖220所示，土樣橫截面積為30cm2,測得lOmin內(nèi)透過土樣滲入其下容器的水重0.018N，求土樣的滲透系數(shù)及其所受的滲透力。加水-圖220習(xí)題29圖（單位：cm）2-9分析：本題可看成為定水頭滲透試驗(yàn)，關(guān)鍵是確定水頭損失。解：以土樣下表面為基準(zhǔn)面，則上表面的總水頭為：H=20+80=100cm上下表面直接與空氣接觸，故壓力水頭為零，又因勢水頭也為零，故總水頭為H=0+0=0cm下所以滲流流經(jīng)土樣產(chǎn)生的水頭損失為100cm，由此得水力梯度為：.AH100i=5W滲流速度為：v=一宀YtAwL20=1x10-6m/s=1x10-4cm/s10 x10 x60 x30 x10-4v1

13、x10-4k=2x10-5cm/sI5i=10 x5=50kN/m0.018x10-3j=ywJ=jV=50 x30 x10-4x0.2=0.03kN=30N注意：1AH的計(jì)算；2單位的換算與統(tǒng)一。2-10某場地土層如圖221所示，其中黏性土的的飽和容重為20.0kN/m3；砂土層含承壓水，其水頭高出該層頂面7.5m。今在黏性土層內(nèi)挖一深6.0m的基坑，為使坑底土不致因滲流而破壞，問坑內(nèi)的水深H不得小于多少？砂土:不透水層O60.90.6圖221習(xí)題210圖（單位：M）第三章土中應(yīng)力和地基應(yīng)力分布1取一均勻土樣，置于x、y、z直角坐標(biāo)中，在外力作用下測得應(yīng)力為：c=xlOkPa,c=10kPa

14、,c=40kPa,t=12kPa。試求算：最大主應(yīng)力，最小主應(yīng)力，yzxy以及最大剪應(yīng)力T?求最大主應(yīng)力作用面與X軸的夾角僅根據(jù)c和C繪出相應(yīng)max13的摩爾應(yīng)力圓，并在圓上標(biāo)出大小主應(yīng)力及最大剪應(yīng)力作用面的相對(duì)位置?3-1分析：因?yàn)閠=t=0，所以c為主應(yīng)力。xzyzz解：c11=（cc23比較知，c=c1應(yīng)力圓的半徑：+c)土yc-c1/210-10(Xy)2+T22Xy=0.5x(10+10)土(2)2+122J由公式（3-3），在xoy平面內(nèi)，有：0.522二10土12二kPa-2圓心坐標(biāo)為：=40kPac=cf=22kPa21R=(c-c)=0.5x(40-(-2)=21kPa213

15、!(c+c)=0.5x(40+(-2)=19kPa213c=-2kPa，于是:3若作用在銅絲網(wǎng)上的有效壓力為0.5kPa，則水頭差h值應(yīng)為多少?圖342習(xí)題33圖由此可以畫出應(yīng)力圓并表示出各面之間的夾角。易知大主應(yīng)力面與X軸的夾角為90。注意，因?yàn)閤軸不是主應(yīng)力軸，故除大主應(yīng)力面的方位可直接判斷外，其余各面的方位須經(jīng)計(jì)算確定。有同學(xué)還按材料力學(xué)的正負(fù)號(hào)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。2抽取一飽和黏土樣，置于密封壓力室中，不排水施加圍壓30kPa（相當(dāng)于球形壓力），并測得孔隙壓為30kPa，另在土樣的垂直中心軸線上施加軸壓Ac廠70kPa（相當(dāng)于土樣受到AcXc壓力），同時(shí)測得孔隙壓為60kPa，求算孔隙壓力系數(shù)

16、A和B?133砂樣置于一容器中的銅絲網(wǎng)上，砂樣厚25cm，由容器底導(dǎo)出一水壓管，使管中水面高出容器溢水面。若砂樣孔隙比e=0.7，顆粒重度丫=26.5kN/m3，如圖342s所示。求：（1）當(dāng)h=10cm時(shí)，砂樣中切面aa上的有效應(yīng)力？2）Ah10Y-Y26.5-103-3解：當(dāng)h=10cm時(shí)，l=亍=25=4=970kN/m3o=h(YYi)=0.1x(9.7-10 x0.4)=0.57kPaa2w2）Ah9.7-0.5/0.2510o=h(Y-Yi)=0.25x(9.7-10 xi)=0.5kPani=0.77nb2wLAh=0.77xL=0.77x0.25=0.1925m=19.25cm

17、3-4根據(jù)圖443所示的地質(zhì)剖面圖，請(qǐng)繪AA截面以上土層的有效自重壓力分布曲線。5az41+0.678x=第層：e02=h11+e101=0.662,第層：第層：6）計(jì)算S：e03=蕪h1+e2020.649,S=h1+e30=0.637,e04Aehh1+e404e0.636,Ae0.0261220.026x160=2.50cm1+0.662e=0.633,Ae=0.0161330.0166x160=1.56cm1+0.649e=0.628,Ae=0.00891440.0089x160=0.87cm1+0.637S=工S=3.54+2.50+1.56+0.87=8.47cmi（a）（b）（c

18、）多少時(shí)間？加載8min后的超靜水壓分布曲線；20min后試樣的固結(jié)度；若使土樣厚度變成4cm（其他條件不變），要達(dá)到同樣的50%固結(jié)度需要4-7某土樣置于壓縮儀中，兩面排水，在壓力p作用下壓縮，經(jīng)10min后，固結(jié)度達(dá)50%，試樣厚2cm.試求：4-8某飽和土層厚3m,上下兩面透水，在其中部取一土樣，于室內(nèi)進(jìn)行固結(jié)試驗(yàn)（試樣厚2cm）,在20min后固結(jié)度達(dá)50%。求：（a）固結(jié)系數(shù)c；v（b）該土層在滿布?jí)毫ψ饔孟聀，達(dá)到90%固結(jié)度所需的時(shí)間。8yy24-8解：（a）U=50%,由公式（4-45），有:U=1-exp（-T）=0.5TOC o 1-5 h zy24v解得：T=0.196，

19、當(dāng)然，也可直接用近似公式（4-46）求解：v兀兀U=50%30%時(shí)，可取一項(xiàng)計(jì)算。而當(dāng)U=30%時(shí)，Tv=0.07,可供計(jì)算時(shí)參考。在本題中，Tv=0.0235v0.07,故應(yīng)多取幾項(xiàng)計(jì)算。4-10設(shè)有一礫砂層，厚2.8m，其下為厚1.6m的飽和黏土層，再下面為透水的卵石夾砂（假定不可壓縮），各土層的有關(guān)指標(biāo)示于圖435?，F(xiàn)有一條形基礎(chǔ)，寬2m，埋深2m，埋于礫砂層中，中心荷載300kN/m，并且假定為一次加上。試求：（a）總沉降量；（b）下沉總沉降量時(shí)所需的時(shí)間。300kN/m礫砂m:-*.r)-2飽和黏土i2me=0.5IS=80%IYs=26.5kN/m3mv=7X1(-5m2/kN礫石

20、夾砂e=0.8IS=100%Ys=27kN/m3|av=3X104m2/kNk=3X108Cm/s圖435習(xí)題410圖4-11設(shè)有一寬3m的條形基礎(chǔ)，基底一下為2m砂層，砂層下面有厚的飽和軟黏土層，再下面為不透水的巖層。試求：取原狀飽和黏土樣進(jìn)行固結(jié)試驗(yàn)，試樣厚2m,上面排水，測得固結(jié)度為90%時(shí)所需時(shí)間為5h求其固結(jié)系數(shù)；基礎(chǔ)荷載是一次加上的，問經(jīng)過多少時(shí)間，飽和黏土層將完成總沉降量的60%。4-11解：(a)U二0.9T二0.848vTOC o 1-5 h zH212c二T=0.848x二0.1696cm/hvvt590(b)由荷載和排水情況對(duì)照?qǐng)D4-27知本題屬于情況2,所用的基本公式為

21、(4-52):r1U=U+(UU)=0.6(1)2Ar+1AB注意：由于本題的荷載應(yīng)力圖形為梯形，故不能用公式T二/4xU2(4-46)計(jì)算vTv。v先確定丫,r=/ab條基寬度為3m，設(shè)基底下的應(yīng)力為p0，貝V：粘土層頂面，x=0，z=2m，所以：x/b=0z/b=2/3=0.667查表3-2，得：k=0.820.820.668x(0.6670.5)=0.718a0.750.5粘土層底面，x=0，z=5m，所以：x/b=0z/b=5/3=1.667查表3-2，得：k=0.3960.3960.306x(1.6671.5)=0.366b21.5.kpk0.718r=a=a_0=a=1.96ckp

22、k0.366bb0b1.961代入(1)式，得：U+11(UU)=0.6A1.96+1AB得到：1.32U0.32U=0.6(2)AB由公式（4-45），有：U沁1-exp-A兀2、由公式（4-50），有：代入（2）并化簡，有：解之，得：兀2T4v丿兀2)4v丿n,32(U沁1-exp-B兀3r“2)T4v丿T二0.2497vO.2497X3002二i32522h二5522d二15.13y0.1696exp-=0.54.T-H2-t二cv4-12基礎(chǔ)平面尺寸為6mX18m,埋深2m,地基為4m厚的中砂和4m厚的飽和黏土層，其下為不透水巖層，有關(guān)土的各項(xiàng)資料示于圖436。假定中心荷載由零開始隨時(shí)

23、間按直線增加，到60天后達(dá)到32400kN，以后保持不變。問：（a）最終地基沉降量是多少？（b）開工后60天和120天的沉降量是多少？*6m_Y=18.5kN/m3中1av=5X10-5m2/kN砂Ie1e=0.45飽和黏土不透水巖層飽av=4X10-4m2/kN和Ie=0.7土1k=0.7cm/年圖436習(xí)題412圖第五章土的抗剪強(qiáng)度1當(dāng)一土樣遭受一組壓力(b,b3)作用，土樣正好達(dá)到極限平衡。如果此時(shí)，在大小主應(yīng)力方向同時(shí)增加壓力Ab，問土的應(yīng)力狀態(tài)如何？若同時(shí)減少Ab，情況又將如何？5-1解：同時(shí)增加Ab時(shí)土樣進(jìn)入彈性平衡狀態(tài)，同時(shí)減少Ab時(shí)土樣破壞。(應(yīng)力圓大小不變，位置移動(dòng)。注意不要

24、用Tmax和S進(jìn)行比較。)lYLdX5-2設(shè)有一干砂樣置入剪切合中進(jìn)行直剪試驗(yàn)，剪切合斷面積為60cm2，在砂樣上作用一垂直荷載900N,然后作水平剪切，當(dāng)水平推力達(dá)300N時(shí)，砂樣開始被剪破。試求當(dāng)垂直荷載為1800N時(shí)，應(yīng)使用多大的水平推力砂樣才能被剪壞？該砂樣的內(nèi)摩擦角為TTN1800600NT=T2=300 x=600N21N9001多大？并求此時(shí)的大小主應(yīng)力和方向。NT5-2解：砂土，c=0，所以：一=1NT22此時(shí)，t=600X10-3=100kPaA60 x10-4Tf600)farctan2arctanlbJINJL1800丿p=arctan=18.43。應(yīng)力圓半徑：圓心坐標(biāo)：

25、t100r=105.4kPacospcos18.43。-(b+b)=r=亜4=333.4kPa213sinpsin18.43。-b=333.4+105.4=438.8kPa1b333.4-105.4228.0kPa3由應(yīng)力圓知，大主應(yīng)力作用面與剪破面的夾角為：a=45o+p/2=54.2。5-4設(shè)有一含水量較低的黏性土樣作單軸壓縮試驗(yàn)，當(dāng)壓力加到90kPa時(shí)，黏性土樣開始破壞，并呈現(xiàn)破裂面，此面與豎直線呈35角，如圖5-39。試求其內(nèi)摩擦角p及黏聚力c。90kPaIIIHH匕樣圖539習(xí)題54圖5-4解：水平面為大主應(yīng)力面，b二90kPa；豎直面為小主應(yīng)力面，c二0；由圖5-3913的小主應(yīng)力

26、面與剪破面的夾角為35。，即有：a二45O-p/2二35。-Q二2（45。35。）=20。由圖示應(yīng)力圓的關(guān)系，得：c=0.5（a+b）tana=0.5x（90+0）tan35o=31.5kPa135-5某土樣作直剪試驗(yàn)，測得垂直壓力p=100kPa時(shí)，極限水平剪應(yīng)力Tf=75kPa。以同樣土樣去作三軸試驗(yàn)，液壓為200kPa，當(dāng)垂直壓力加到550kPa（包括液壓）時(shí)，土樣被剪壞。求該土樣的p和c值。5-6某土樣內(nèi)摩擦角p=20，黏聚力c=12kPa。問（a）作單軸壓力試驗(yàn)時(shí)，或（b）液壓為5kPa的三軸試驗(yàn)時(shí)，垂直壓力加到多大（三軸試驗(yàn)的垂直壓力包括液壓）土樣將被剪破？5-6解：b=b13（a

27、）單軸試驗(yàn)時(shí)，btan245o+P|I2丿+2ctan=0，由公式(5-7)，有：345。+上=0+2x12xtan45。+2丿I2丿=34.28kPa（b）三軸試驗(yàn)時(shí),b1b=5kPa，由公式(5-7)，有：3=btan245。+上+2ctan45。+上3I2丿I2丿.；wt=2”65w=25%h=27kN/ni宀=m%圖620習(xí)題67圖6-7解：細(xì)砂：由題給條件算得：Y+ey26.5+0.7x10Y=Y=sw=19.7kN/m3sat1+e1+0.7粘土：二wPL-wP二38-20二18I二wWp二二0.556Lww18LP二S二0.8110 x1查表6-3內(nèi)插），得：wGwye=$SYS

28、rwrb=237-x(0.5560.5)=230.8kPao0.60.5k=1.52查表6-9,因?yàn)槌至訛檎惩?，且有IL0.5，故有：k=0L1因?yàn)槌至硬煌杆?，所以?用飽和重度，由公式(6-33)，得：+kY(b-2)+kY(H-3)二230.8+0+1.5x19.7x(4-3)二260.4kPa011228某地基由兩種土組成。表層厚7m為礫砂層，以下為飽和細(xì)砂，地下水面在細(xì)砂層頂面。根據(jù)試驗(yàn)測定，礫砂的物理指標(biāo)為：w=18%，Ys=27KN/m3，emax=1.0，emin=0.5，smaxmine=0.65。細(xì)砂的物理指標(biāo)為：Y=26.8KN/m3,e=1.0,ei=0.45,e=0

29、.7,Sr=100%?，F(xiàn)有smaxmin一寬4m的橋梁基礎(chǔ)擬放在地表以下3m或7m處，試從地基的強(qiáng)度的角度來判斷，哪一個(gè)深度最適于作擬定中的地基(利用橋規(guī)公式)。地質(zhì)剖面示于圖6-21。1=1,0已”=0.45|尸帖圖621習(xí)題68圖6-9有一長條形基礎(chǔ)，寬4m，埋深3m，測得地基土的各種物性指標(biāo)平均值為：YYs=27kN/m3。已知各力學(xué)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值為：有:f二屮f二0.95x118.8二112.8kPakf0q=0q=1.1bdM二1.94M二4.42，又因dcb=4md=3m=17kN/m3，w=25%，wL=30%，wP=22%，c=10kPa，申=12。試按建規(guī)的規(guī)定計(jì)算地基承載力設(shè)

30、計(jì)值：由物理指標(biāo)求算(假定回歸修正系數(shù)叫=0.95)；利用力學(xué)指標(biāo)和承載力公式進(jìn)行計(jì)算。6-9解：(1)由題給條件算得：e=Ys(1+W)-1二27(1+0.25)-1二0.985Y17=ww=3022=8PLP二w-Wp二25-22二0.375Lw-w8LP因?yàn)镮P0.85，查得:所以，由公式(6-39)算得：f二f+qY(b-3)+qY(d-0.5)二112.8+0+1.1x17x(3-0.5)二159.6kPakbd0(2)由申=12。，查表6-23得：M二0.23kbc=10kPaY=Y=17kN/m3k0代入公式(6-40)，得地基承載力設(shè)計(jì)值fvf二MYb+MYd+Mc=0.23x

31、17x4+1.94x17x3+4.42x10二158.8kPavbd0ck第七章土壓力10已知某擋土墻高為H,墻后為均質(zhì)填土，其重度為丫，試求下列情況下的庫侖主動(dòng)土壓力Ea和被動(dòng)土壓力Ep：a=0,B=+B，申=申,5=0；a=0,B=0g=5；a=0,B=5，申沖a=0,B=申=5；a=B=申=5；a取-a,B取-B，申=申,5=0；11某一擋土墻高為H,墻背垂直，填土面水平，土面上作用有均布荷載q。墻后填土為黏性土，單位黏聚力為c，重度為丫，內(nèi)摩擦角為申。用郎肯理論計(jì)算作用在墻背上的主動(dòng)土壓力，并討論q為何值時(shí)墻背處將不出現(xiàn)裂紋?12如圖7-44所示擋土墻，墻背垂直，填土面水平，墻后按力學(xué)

32、性質(zhì)分為三層土，每層土的厚度及物理力學(xué)指標(biāo)見圖，土面上作用有滿布的均勻荷載q=50kPa,地下水位在第三層土的層面上。試用朗肯理論計(jì)算作用在墻背AB上的主動(dòng)土壓力pa和合力Ea以及作用在墻背上的水平壓力pw。7-12解：將土層和土層的分界面編號(hào)如圖，首先計(jì)算各土層的參數(shù)。土層:土層:土層：sat蘢衛(wèi)=0.砧瘻w=25%e=0.65沁疔O.284230.8l*.2239.37.=Ys(1+w)=G丫w(1+w)=2&X1x(I+0.1)=17.67kPa1+ew=1+e1+0.6530K=tan2(45-)=tan2(45-)=0.333a122Y(1+w)GY(1+w)2.65x10 x(1+

33、0.15)1793kPs=s_w=17.93kPa1+e1+e1+0.728=tan2(45-)=tan2(45-)=0.36122G_Se_1x0.656sw0.25GY(1+w)2.6x10 x(1+0.25)1970kPw=19.70kPa1+eKa2Y(1+w)1+eY=Y，=Y_Y=19.7-10=9.73satw1+0.6534K=tan2(45-)=tan2(45-)=0.283a322注：土層位于水下，故飽和度Sr=100%。土層：上表面下表面土層：上表面下表面土層：上表面墻踵處計(jì)算各土層的土壓力分布如下：p=(z+q)K=(0+50)x0.333=16.65kPaTOC o

34、1-5 h zaAa1p=z+q)K=(17.67x2+50)x0.333二28.42kPaaba1p二(z+q)K二(17.67x2+50)x0.361二30.81kPaaba2p二(z+q)K二(17.67x2+17.93x3+50)x0.361二50.22kPaaca2p二z+q)K二(17.67x2+17.93x3+50)x0.283二39.37kPaaca3p=(yz+q)K=39.37+9.7x3x0.283=47.60kPaaBa1水壓力的分布為三角形，在c點(diǎn)處為0,B點(diǎn)處為：p=yz=10 x3二30kPawBw于是畫出墻后的土壓力和水壓力的分布如圖。7-13某一擋土墻高為H,墻背垂直，填土面水平，如圖7-45所示。墻后填土分為三層，其主要物理力學(xué)指標(biāo)已在圖中標(biāo)注，試用朗肯土壓力理論求各層土的主動(dòng)土壓力pa和合力E。/；/労y,=16.5kN/mq=30,:.=()/1啟y=19.0kN/m；輕=20*clOkPa圖745習(xí)題7-13圖7-14某擋土墻高為6m,墻背垂直、光滑，填土面水平，土面上作用有連續(xù)均勻荷載q=30kPa，墻后填土為兩層性質(zhì)不同的土層，他物理力學(xué)指標(biāo)見圖7-46所示。試計(jì)算作用于該擋土墻上的被動(dòng)土壓力及其分布。Q=30lcPa9.111111.I1-2-/-bA黏r.Yj=20kN/