土力學(xué)作業(yè)二 答案

土力學(xué)作業(yè)二答案(地基中的應(yīng)力)提交日期：2011.10.271土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) P1085-1;5-65-1某建筑場地的地層分布均勻，第一層雜填土，厚1.5m,y=17.0kN/m3；第二層粉質(zhì)粘土，厚4m,y=19kN/m3,2m8m,y=18.3kN/m3；3m,y=19.5kN/m3；的豎向自重應(yīng)力久，并繪出仇沿深度分布圖。17.0x1.525.5kPa(第二層底：cr2=/i/?iyihiYoha>=25.5+19.0x4-10x(4-0.5)66.5kPa(第三層底：CT3=/I/?I+yihi+-/aha=25.5+19.0x4+18.3x8-10x(4+8-0.5)=132.9kPa第四層底：(74=/ihi+yihi+/3A3+/4/z4-y<ha>=25.5+19.0x4+18.3x8+19.5x3-10x(4+8+3-0.5)=161.4kPam第五層頂：<75CF4yhco=161.4+10x(4+8+3-0.5)=306.4kPam圖1久沿深度分布圖5-6有一路堤，如圖所示，已知填土的重度為尸20kN/n?,求路堤中線下0點(z=O.Om)和M點(z=10.0m)的豎向附加應(yīng)力4解0點：(y_=yh=20x5=lOOkPaM點：如圖所示作圖，力0將荷載面對稱分成兩部分，可以左邊部分作為研究對象在三角形中，h\=AF=5m,F6=了加=20x5=lOOkPaO中，2h=A0=\Qm,O點處的附加應(yīng)力o-2-20x10-200kPa2利用《土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)》表5-12即可查得地基附加應(yīng)力系數(shù)尾，結(jié)合疊加原理，M點得豎向附加應(yīng)力計算公式為(Jz=2x(ktzici-ktz2ai)在三角形/BO中，ktz\=0.28 (m=x/b=l,n=z/b=\)在三角形/￡)F中，ktzi0.147^m=x/b=\,n=zlb=2)z(j=2x(hzQ2(0.25x200-0.147x100)=70.6kPaz所以解得O點*=100kPa,M點4=70.6kPa。SoilmechanicsP130/P1323-1;3-33?1AgroundsoilprofileisshowninFig.3-30.Findtheverticaleffectiveoverburdenpressureandplotitsdistributioncurve.解/zi=120-118=2m,〃2=118?116=2m,力3=116?lll=5m,〃4=lll?107=4mc(y\-Y\h\-19x2=38kPac(jc2=Y\h\+at2h2~Y(oh=38+20x2-10x2=58kPa(jc3=y\h\+ysatihi+/sat3h3^-(/?2+//3)=38+20x2+19.5x5-10x(2+5)=105.5kPa64=/i/zi+ysatihi+Ysat3hz+/sat4h4^(7/2+7/3+7/)=38+20x2+19.5x5+10x(2+5+4)=149.5k]6564+23+加)=149.5+lOx(254)=259.5kPa力。)砂土Vsat=19.5kN/m'777/77777777777^7777777777777.點土Vsat=21kH/m'Fig.3-30圖33-1的自重應(yīng)力分布圖3Fig.3-32showsthefoundationoftwostructures.Averticaluniformcontactpressureof150kPaisappliedonthefoundationI,and200kPaonthefoundationII.Findtheverticalincreaseatadepth20munderpointAofthefoundationI,withconsiderationoftheinfluenceoftheadjoiningfoundation.解通過4點將荷載面分成1、2、3、4、5和6六個子區(qū)域，利用《土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)》表5-3即可查得地基附加應(yīng)力系數(shù)九，結(jié)合疊加原理，A點下附加應(yīng)力計算公式為(Jz=(kc\+kcl)p\+(kc3+kc4-kc5-kc"pi其中pi=150kPa,p2=200kPa又已知深度z=20m各矩形區(qū)域角點附加應(yīng)力系數(shù)為1區(qū)(JbaeA)\嗆 (m=l/b=5,n=z/b=2)=0.1362A:ci=0.1753區(qū)i=0.136

(jn=l/b=l,n=z/b=l)(m=l/b=5,n=z/b=2)(m=l/b=2.5,4區(qū)i=0.202(m=l/b=2,c5區(qū)(Ahcb):

n=z/b=2)(jn=l/b=l,n=z/b=l)O'z—(kc\+怎2)p\+(kc3+kc4—kc5—kc6)p2=(0.136+0.175)x150+(0.136+0.202-0.120-0.175)x200=46.65+8.6=55.25kPaFig.3-323繪岀下圖中填土前、剛填完土(假設(shè)填土荷載一次施加)、粘土固結(jié)完成后三種情況下A時，A的總應(yīng)力、有效應(yīng)力、孔隙水壓力。透水層解(1)0■第一層頂，1■■第一層底，2-第二層頂，3■第三層底填土前總應(yīng)力：cro=OkPacri=/sati/zi=18x2=36kPacr2=cri+/sat2/22=36+20x2=76kPaCF3=cr2+ysat3〃3=76+19x2=114kPa孔隙水壓力：wo=OkPau\=Ycoh\=10x2=20kPaui=y(o(Ji\+〃2)=10x(2+2)=40kPaU3=Y(o(h\++〃3)=10x(2+2+2)=60kPa有效應(yīng)力：cr(/=0kPa6’=6-加=36-20=16kPa(72f=CF2-W2=76-40=36kPa6'=6—況3=114—60=54kPa50kPa,50kPa,50kPao粘土固結(jié)完成后總應(yīng)力與剛填完后相同，黏土層的孔隙水壓力完全轉(zhuǎn)移至有效應(yīng)力上，總應(yīng)力與剛填完時相同。得應(yīng)力分布圖如下：孔隙水壓力填土前孔陳水壓力 有效應(yīng)力填完土總應(yīng)力 孔障水壓力固結(jié)完成圖4應(yīng)力分布圖(2)剛填完土?xí)r，/點的總應(yīng)力c