長沙理工土力學(xué)習(xí)題

土力學(xué)絕版復(fù)習(xí)資料名詞解析—、正常固結(jié)土：假設(shè)土層的自重應(yīng)力p0

等于前期固結(jié)壓力p，也就是說土自重應(yīng)力就是該土層歷史上受過的最大有效c應(yīng)力，這種土稱為正常固結(jié)土超固結(jié)土：假設(shè)土層的自重應(yīng)力p0

小于前期固結(jié)壓力pc就是說該土層歷史上受過的最大的有效應(yīng)力大于土自重應(yīng)力，這種土稱為超固結(jié)土二、最優(yōu)含水量：擊實(shí)曲線〔pd

～〕上有一峰值，此處的干密度為最大，稱為最大干密度

dmax

；其相應(yīng)的含水率則稱為最正確含水率

〔或最優(yōu)含水率〕op三、臨界水力梯度：土顆粒間的壓力等于零，土顆粒將處于懸浮狀態(tài)而失去穩(wěn)定，這種現(xiàn)象稱為流砂現(xiàn)象。這時(shí)的水頭梯度稱為臨界水頭梯度Icr通常把水流作用在單位體積土體中土顆粒上的水稱為動(dòng)水力GD

(KN/m3,也稱為滲流力五、主動(dòng)土壓力：假設(shè)擋土墻在墻后填土壓力作用下，背離填土方向移動(dòng)，這時(shí)作用在墻上的土壓力將由靜止土壓力漸漸減小，當(dāng)墻后土體到達(dá)極限平衡，并消滅連續(xù)滑動(dòng)面使土體下滑，這時(shí)的土壓力減至最小值，稱為主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力：假設(shè)擋土墻在外力作用下，向填土方向移動(dòng)，這時(shí)作用在墻上的土壓力將由靜止土壓力漸漸增大，始終到土體到達(dá)極限平衡，并消滅連續(xù)滑動(dòng)面，墻后土體向上擠出隆起，這時(shí)土壓力增至最大值，稱為被動(dòng)土壓力六、臨塑荷載：當(dāng)?shù)鼗林袑⒁麥绲形聪麥缢苄詤^(qū)時(shí)，地基所承受的相應(yīng)荷載稱為臨塑荷載臨界荷載：當(dāng)?shù)鼗林械乃苄詤^(qū)進(jìn)展到某一深度時(shí)，其相應(yīng)荷載稱為臨界荷載簡答題分層總和法計(jì)算步驟〔1〕地基土分層〔2〕計(jì)算各分層界面處土的自重應(yīng)力〔3〕計(jì)算各分層界面處基底中心下豎向附加應(yīng)力〔4〕確定地基沉降計(jì)算深度〔或壓縮層厚度〕〔5〕計(jì)算各分層土的壓縮量s，利用室內(nèi)壓縮試驗(yàn)成果i進(jìn)展計(jì)算i1

s計(jì)算根底的平均沉降量i土坡穩(wěn)定性分析條分法步驟〔1〕按比例繪出土坡的剖面圖〔2〕將滑動(dòng)土體劃分成豎直土條〔3〕計(jì)算各土條滑動(dòng)面中點(diǎn)與圓心的連線同豎直線的夾角i值〔4〕從圖中量取個(gè)土條的中心高度h，計(jì)算各土條的重i力W bh及Wsin、Wcos 值，將結(jié)果列于表i i i i i i iL〔5〕計(jì)算滑動(dòng)面圓弧長度L〔6〕計(jì)算土坡穩(wěn)定安全系數(shù)K自重應(yīng)力與附加應(yīng)力特點(diǎn)的不同土中應(yīng)力包括自重應(yīng)力與附加應(yīng)力，前者是因土受到重力作用而產(chǎn)生，因其一般隨著土的形成就存在；后者是因受到建筑物等外荷載作用下而產(chǎn)生的朗金土壓力理論與庫倫土壓力理論比較〔1〕前提條件不同兩種土壓力理論依據(jù)不同的假設(shè)，以不同的分析方法計(jì)算土壓力。朗金土壓力理論假定擋土墻墻背直立光滑，墻后填土外表水平且無限延長，而庫倫土壓力理論假定是擋土墻墻后的填土是均勻的砂性土〔2〕計(jì)算原理不同朗金土壓力理論應(yīng)用的是半空間中的應(yīng)力狀態(tài)和極限平衡理論，而庫倫土壓力理論是靜力平衡條件〔3〕計(jì)算結(jié)果誤差不同朗金土壓力理論計(jì)算的主動(dòng)土壓力偏大，被動(dòng)土壓力偏小;庫倫土壓力理論計(jì)算主動(dòng)土壓力的偏差約為2%～10%，計(jì)算被動(dòng)土壓力時(shí)的誤差更大，可到達(dá)2～3倍，甚至更大計(jì)算題

sr129c30.5ω＝40γ＝2×10-3N/c3。Sen。sr解：V＝29cm3，W＝0.5N，則土粒的重力W

0.357NS 1 10.4水的重力 Ww

WWs

0.50.3570.143N水的體積 V w

0.143Ww 9.81103Www

14.6cm3W土粒體積 V ss Ws

0.35713.2cm327103孔隙體積 VVVvV

2913.215.8cm3s14.6則飽和度 S wr VvV

0.9215.815.8孔隙比

v 1.2V 13.2sV 15.8孔隙率 n v 0.54V 291、2、ω=40%ω

ωL p

=20%，土體容sγ=18.2kN/m3I、I、eG各為多少？sL pr解：S＝100％rsS Gs G G 1 ) s w 1e聯(lián)立求解得：e＝1.08Gs＝2.71Ip＝ωL－ωp＝42－20＝22其次局部：土的滲透性、應(yīng)力及沉降量計(jì)算7、.某建筑物的根底平面尺寸如右以下圖，根底埋深d=2.0m,基底壓力p=200kpa,根底埋深范圍內(nèi)土的重度r=20KN/m3,計(jì)算基底A4m附表：均布荷載角點(diǎn)下的附加應(yīng)力系數(shù)ZZ/bL/b3.01.00.1950.1980.20.2032.00.1100.1160.120.1313.00.0640.0690.0730.0831A235m44m4m2m解：將根底劃分為五局部，A1、3524尺寸一樣，各矩形均布荷載作用下角點(diǎn)A的附加應(yīng)力系數(shù)為：35m=4/2=2n=4/2=2,查表得α1

=α=0.123 5α=α2

=0.1314

+α+α1 2

+α-α3 4

=0.3825基底附加壓力 p0pr0d160kPaA4mz

po

0.38216061kPa9、.某矩形根底底面中點(diǎn)下地基中自重應(yīng)力與附加應(yīng)力分布如以下圖所示，此地基土的p-e1.0P(kpa)3646567088116e1.101.060.980.900.880.86應(yīng)力單位應(yīng)力單位kpa第一層3688其次層5652解：p1 cz

365646kpa2p 2 cz z

2 2

116kpap-ee=1.06,e=0.86,1 2可得此其次層土的最終沉降量為：s

ee1

1.060.86h 100097.1mm1e1

11.06第三局部土的抗剪強(qiáng)度5、某土體的粘聚力力狀態(tài)如何？

C=10kpa,φ=30°,當(dāng)土體承受σ=400kpa,σ=150kpa時(shí)其應(yīng)1 3解：由計(jì)算當(dāng)小主應(yīng)力為150kpa時(shí)處于極限平衡狀態(tài)所需的大主應(yīng)力為： 1f 3

tan245o 2ctan45o 2 2 150tan260o210tan60o484.6kpa400kpa1答：此點(diǎn)處于彈性平衡狀態(tài)，安全7、σ=300KPa的τ =173KPa，求破壞時(shí)的大主應(yīng)力和小主應(yīng)力值。f解：由庫倫砂土的抗剪強(qiáng)度定律 173tan300tan30of1313cos22 2將破壞時(shí)的角度f

60o代入公式2 1 22可得13800kpa1600kpa1

400kpa

200kpa3s7、4m高，墻背豎直光滑，墻后填土面水平，墻后填土為中砂，含水量〔砂的c、值不變s解：地下水位上升后：G s Gew

2.601011018kN/m3sat

1e 1130p )84tan23010.7kPaa 2Ea

1410.721.4kN/m2作用在墻背上總的水壓力為： W

144080kN/m2作用在墻背上的總壓力合力為：EEa地下水位上升前：

W21.480101.4kN/m填土：

1e 111 30 1E h2tan2(45 ) 16.2542tan23043.33kN/ma 2 2 2則水位上升前后作用在墻背上的總壓力合力的變化值為：EEE101.443.3358.07kN/ma及其合力。填土為砂土，土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)詳見圖。Ka

tg2(45 )tg2300.3332墻上各點(diǎn)的主動(dòng)土壓力為：a點(diǎn)：p zK 0a1 1 abp

1860.33336.0kPacpa3

11(h11

a2