土力學(xué)地基基礎(chǔ)第四版習(xí)題集解答

《土力學(xué)地基基礎(chǔ)》第四版習(xí)題集解答，陳希哲第一章工程地質(zhì)1.1如何鑒定礦物？準(zhǔn)備一些常見的礦物，如石英、正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、角閃石、輝石、方解石、云母、滑石和高嶺土等，進(jìn)行比較與鑒定。1.2巖漿巖有何特征？準(zhǔn)備若干常見的巖漿巖標(biāo)本，如花崗巖、正長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、玢巖和輝巖進(jìn)行鑒定。1.3沉積巖最顯著的特征是什么？準(zhǔn)備多種常見的沉積巖標(biāo)本，如礫巖、角礫巖、砂巖、凝灰?guī)r、泥巖、頁巖、石灰?guī)r和泥灰?guī)r等，進(jìn)行對(duì)比鑒定。1.4變質(zhì)巖有什么特征？準(zhǔn)備幾種常見的變質(zhì)巖，如大理巖、石英巖、板巖、云母片巖和片麻巖進(jìn)行比較與鑒定。1?5解：水池長(zhǎng)度、寬度、高度分別為0、20、4m壁厚0.3m。水池與地面齊平。底板浮力計(jì)算：底板~水面之間的水位深度i=4-2.5=1.5m底板靜水壓力強(qiáng)度:Pw=Ywh=10X1.5=15KPa=15KN/m底板面積S=50X20=1000m底板底板上的浮力P=PwXS=15000KN浮底板不考慮鋼筋混凝土水池自重的側(cè)壁摩擦阻力和抗浮安全系數(shù)計(jì)算：1鋼筋混凝土水池的側(cè)壁面積S側(cè)壁=2X[(50X4)+(20X4)]=560m已知側(cè)壁與土體之間的摩擦強(qiáng)度為=10KPa側(cè)壁總摩擦力Fi=pXS側(cè)壁=10X560=5600KNVFVP一，抗浮安全系數(shù)(=F/P、一=5600/15000=0.3K1,1浮1浮???在不考慮鋼筋混凝土水池自重時(shí)，水池剛竣工，未充水，也不考慮池中水重量，此時(shí)不安全?？紤]鋼筋混凝土水池自重的抗浮安全系數(shù)計(jì)算：鋼筋混凝土的重度一般為砼=24KN/m；鋼筋混凝土水池四個(gè)側(cè)壁體積=2X[(50X4X0.3)+(20-2X0.3)X4X0.3]=166.56m1扣掉側(cè)壁厚度尺寸后鋼筋混凝土水池底板體積：2V=[(50-0.6)X(20-0.6)]X0.3=287.5m32所以，水池本身鋼筋混凝土的體積二V+V=454nj12鋼筋混凝土水池重量W=Y砼XV=24X454=10896KNVF+W=16496>P、_，抗浮安全系瓠=16496/15000=1.>1，1浮?在考慮鋼筋混凝土水池自重時(shí)，此時(shí)安全。1.6解：承壓水水頭3.2m,故承壓水層頂部，艮|6m處的承壓力強(qiáng)度Pw=Ywh=10X1.5=15KPa=15KN/m基坑底語承壓水含水層頂部之間土層厚度m,土體自重壓力P=Yh+Ysath=20X1+21X1=41P>Pw,安全。解:注意單位7QL5x20k===0.04cm/stFh10x5x50解:注意單位k=QL==0.045cm/stFh10x5x20本題如果把時(shí)間從10秒換成10分鐘，其他條件不，10分鐘=600秒，則：k二QL3X15二7.5x10-4cm/s正好與教材答案一致所以教材中答案錯(cuò)誤tFh600x5x201.9解：動(dòng)水壓力計(jì)算公式：G=iYw，本題中要求用另外的方法。采用有效應(yīng)力法。D圖1地下水向上滲流圖2地下水向下滲流地下水滲流時(shí)，土體中有效應(yīng)力與靜水條件下不同。1）地下水向上滲流：取圖1中A點(diǎn)的有效應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。點(diǎn)垂直方向：G二Yhsat卩二Y（h+Ah）（公式1）wg'二丫'h—yAhw與自重應(yīng)力作用下相比，孔隙水壓力多了一個(gè)Yw^h,有效應(yīng)力少了一個(gè)w'h。2）地下水向下滲流：取圖2中A點(diǎn)的有效應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。點(diǎn)垂直方向：G二Yhsat卩二Y（h—Ah）（公式2）wG'二y'h+YAhw與自重應(yīng)力作用下相比，孔隙水壓力少了一個(gè)Yw'h,有效應(yīng)力多了一個(gè)w'ho3）從公式1中，可以得到：Ahg'=y'h—YAh二（Y'—Y一）h二（yi）h（公式1）wwhw公式3中，Ywi就是滲流力及其表達(dá)，滲流力是一種體積力1.10解：1）實(shí)際水力坡Si=h/L=70/60=1.172）砂土臨界水力坡度icr=Y'/Yw=10?2/10=1.023）i>icr，不安全，發(fā)生流土。復(fù)習(xí)思考題1.1工程地質(zhì)包括哪些主要內(nèi)容？工程地質(zhì)作為一門獨(dú)立的學(xué)科與土木建筑工程有何關(guān)系？1）內(nèi)容參照孔思麗主編《工程地質(zhì)學(xué)》教材目錄和緒論P(yáng)1第1、2段：工程巖土學(xué)、工程地質(zhì)分析和工程地質(zhì)勘察三個(gè)主要部分自己看書細(xì)化內(nèi)容。2）與土木建筑關(guān)系：主要指工程地質(zhì)與巖土工程的關(guān)系。在土木工程中，巖土工程的地位非常重要，在總造價(jià)和總工期中均占三分之一左右。巖土、地基基礎(chǔ)問題往往是影響投資和制約工期的主要因素，如果處理不當(dāng)，有時(shí)會(huì)帶來災(zāi)難件的后果。與巖土有關(guān)的工程問題主要有強(qiáng)度破壞問題（包括地基、邊坡、擋土墻、基坑的穩(wěn)定性的后果；變形破壞問題（包括地基的沉降和不均勻沉降問題）；滲透破壞問題（包括流砂、管涌、凍脹、溶蝕的問題；）變形破壞問題（包括地基的沉降和不均勻沉降巖土工程是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，在理論和方法上，需要工程地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)、工程力學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工等多學(xué)科的相互滲透；工程實(shí)踐中，需要勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、監(jiān)理、科研等各方面的密切配合。巖土工程是以解決巖體與土體工程問題，包括地基與基礎(chǔ)、邊坡和地下工程等問題，作為自己的研究對(duì)象。它涉及到巖土體的利用、整治和改造，包括巖土工程的勘察、設(shè)計(jì)、治理、監(jiān)測(cè)和監(jiān)理五個(gè)方面。關(guān)于巖土工程與工程地質(zhì)之間關(guān)系的論述，國(guó)內(nèi)各家已有諸多見解，大致歸納起來有以下四種。第一種見解認(rèn)為：巖土工程是工程地質(zhì)學(xué)的分支；第二種見解認(rèn)為：巖土工程是巖土力學(xué)在巖體工程和土體工程上的應(yīng)用；第三種見解認(rèn)為：巖土工程是把巖土體既作為建筑材料，也作為地基、介質(zhì)或環(huán)境的結(jié)構(gòu)工程，更確切地說是基礎(chǔ)工程（下部結(jié)構(gòu)）和地下結(jié)構(gòu)工程。不難看出，這三種見解分別出自工程地質(zhì)專業(yè)人員、巖土力學(xué)專業(yè)人員和結(jié)構(gòu)工程專業(yè)人員。這些見解雖然各有一定的道理，但都不能全面客觀地反映迄今為止國(guó)內(nèi)外眾多巖土工程實(shí)例的特點(diǎn)和本質(zhì)。第四種見解則是我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》對(duì)巖土工程的定義：巖土工程是以土力學(xué)、巖石力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)和地基基礎(chǔ)工程學(xué)為理論基礎(chǔ)，以解決和處理在工程建設(shè)中出現(xiàn)的所有與巖土體有關(guān)的工程技術(shù)問題的一門地質(zhì)和工程緊密結(jié)合的新專業(yè)學(xué)科。與前三種見解明顯不同的是：①它強(qiáng)調(diào)了工程地質(zhì)、巖土力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程之間的關(guān)系是既有區(qū)別又相互緊密結(jié)合的關(guān)系，而不是從屬的關(guān)系；②明確指出，巖土工程的學(xué)科范疇是包括多種學(xué)科、技術(shù)和方法的土木建筑工程。也就是說，巖土工程是多種技術(shù)和方法相結(jié)合的綜合技術(shù)方法，巖土工程學(xué)科是多學(xué)科相互滲透、結(jié)合的邊緣學(xué)科，它不從屬于某單一學(xué)科。巖土工程相關(guān)學(xué)科的學(xué)科組合或?qū)W科群稱為巖土工程學(xué)，它主要由工程地質(zhì)學(xué)科、巖土力學(xué)學(xué)科和結(jié)構(gòu)學(xué)科組成。由此可見，工程地質(zhì)是巖土工程分析的條件，與巖土力學(xué)和結(jié)構(gòu)工程學(xué)（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)等）既相互區(qū)別又緊密結(jié)合，巖土工程學(xué)是上述三門學(xué)科的邊緣學(xué)科，不能籠統(tǒng)地稱其為工程地質(zhì)學(xué)的分支。巖土體是地質(zhì)體的一部分，其工程性質(zhì)的形成和演化以及對(duì)建筑的適應(yīng)性與它的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和賦存環(huán)境息息相關(guān)。因此，巖土工程師在著手解決任何一項(xiàng)巖土工程問題時(shí)首先要查明巖土體的地質(zhì)特征和場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，尤其是地質(zhì)條件比較復(fù)雜的重大工程，場(chǎng)地工程地質(zhì)條件的研究更顯得重要，甚至?xí)蔀橛绊懝こ绦б?、投資成敗的關(guān)鍵?？梢?，巖土工程師必須具備地質(zhì)和工程地質(zhì)的基本理論知識(shí)，要有較好的地質(zhì)素養(yǎng)。可以認(rèn)為，工程地質(zhì)學(xué)是巖土工程的重要基礎(chǔ)和支柱。1.2常見的礦物有哪些？原生礦物與次生礦物有何不同？提示：教材P19~20。參照《工程地質(zhì)學(xué)》教材更全面。1.3礦物的主要物理性質(zhì)有哪些？鑒定礦物常用什么方法？怎樣區(qū)分石英與方解石？A提示：教材P20。B鑒定礦物方法：1）肉眼鑒定；2）巖礦鑒定（如顯微鏡鑒定、差熱分析X射線衍射分析、電鏡掃描等等）3）野外簡(jiǎn)易試驗(yàn)（如鹽酸、硝酸滴定等等）C石英和方解石區(qū)別：野外主要靠硬度、解理和斷口、鹽酸滴定確定。成分形狀顏色條痕光澤硬度解理和斷口相對(duì)密度其他石英SiO2粒狀、六方棱柱狀或晶簇狀乳白、無色其他顏色無玻璃或油脂7貝殼狀斷口2.6晶體柱面上有橫條紋方解石CaCO粒狀、棱面體無色無玻璃3三組完全解理2.7滴鹽酸起泡31.4巖石按成因分哪幾類？各類巖石的礦物成分結(jié)、構(gòu)與構(gòu)造有何區(qū)別？試舉出各類巖石的三種常見巖石?；◢弾r、閃長(zhǎng)巖、砂巖、石灰?guī)r、石英巖和板巖屬于哪類巖石？提示：教材P20~21。參照《工程地質(zhì)學(xué)》教材更全面。花崗巖、閃長(zhǎng)巖為巖漿巖；砂巖為沉積巖；石英巖和板巖為變質(zhì)巖。1.5何謂第四紀(jì)沉積層？它是如何生成的？根據(jù)搬運(yùn)與沉積條件不同，第四紀(jì)沉積層分哪幾種類型？提示：教材P22~26。1.6何謂坡積層？坡積層有何特點(diǎn)？若建筑物造在坡積層上應(yīng)注意什么問題？提示：教材P23。1.7沖積層有哪些主要類型和特點(diǎn)？平原河谷沖積層中，哪一種沉積層土質(zhì)較好？哪一種沉積層土質(zhì)最差？何故？提示：教材P24~25。1.8洪積層是怎樣生成的？有何特性？以洪積層作為建筑物地基需注意什么問題？提示：教材P23~24。1.9沼澤沉積層有何演變過程？它由什么土組成？這種土的含水率、透水性和壓縮性如何？如必須在沼澤沉積層上造永久性建筑物怎么辦？提示：教材P26。必須在沼澤上修建建筑物，必須通過首先巖土工程勘察詳細(xì)了解場(chǎng)地和地基的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境條件，對(duì)其進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，確定沼澤相沉積物的物理力學(xué)、滲透、成分、腐蝕性等全方位特征。其次根據(jù)具體情況和擬建建筑物特征和要求以及環(huán)境要求、業(yè)主工期、經(jīng)濟(jì)性要求等綜合考慮，選擇合適的地基處理方法或樁基礎(chǔ)類型。預(yù)防出現(xiàn)地基穩(wěn)定事故和變形過大事故。在施工過程中和建筑物使用期，除了保證施工質(zhì)量外，還必須通過監(jiān)測(cè)手段，確保建筑物安全。1.10何謂不良地質(zhì)條件？為什么不良地質(zhì)條件會(huì)導(dǎo)致建筑工程事故？工程地質(zhì)條件——即工程活動(dòng)的地質(zhì)環(huán)境，它包括巖土類型及性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水文地質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等方面，是一個(gè)綜合概念。不良地質(zhì)條件——這是指對(duì)工程程建設(shè)有影響的地質(zhì)條件，根據(jù)工程地質(zhì)條件的定義，不良地質(zhì)條件包括：巖土體復(fù)雜，具有特殊性；結(jié)構(gòu)面發(fā)育；地形地貌復(fù)雜；水文地質(zhì)條件復(fù)雜；各種不良地質(zhì)作用及其形成的災(zāi)害；天然建材的缺乏或距離太遠(yuǎn)或質(zhì)量太差、人類工程活動(dòng)對(duì)場(chǎng)地地基影響大等等。陳希哲編著的土力學(xué)地基基礎(chǔ)教材中列出的斷層、節(jié)理、滑坡、河床沖淤、岸坡失穩(wěn)、河溝側(cè)向位移等等都是不良地質(zhì)條件的具體類型。不良地質(zhì)條件對(duì)建筑物、場(chǎng)地、地基及周邊環(huán)境等構(gòu)成威脅和危害，它影響到建筑物的整體布局、成本、工期、設(shè)計(jì)和施工方法。舉例：參照教材P26~30。1.11什么是斷層？斷層與節(jié)理有何不同？?jī)烧邔?duì)建筑工程各有什么危害？提示：教材P26~27。不同：規(guī)模、影響程度和范圍、兩盤是否發(fā)生位移都不同。自己總結(jié)。1.12在山麓或山坡上造建筑物，應(yīng)注意什么問題？試舉實(shí)例加以說明。提示：教材P27滑坡內(nèi)容。注意邊坡變形過大、開裂和滑坡問題。實(shí)例見P27。1.13靠近河岸修建筑物，可能會(huì)發(fā)生什么工程事故？如何才能避免事故發(fā)生？提示：教材P28~30滑坡內(nèi)容。注意河床沖淤、岸坡失穩(wěn)、河溝側(cè)向位移等問題。實(shí)例見P28~30。1.14地下水對(duì)建筑工程的影響，包括哪些方面？怎樣消除地下水的不良影響？提示：影響：教材P30~31滑坡內(nèi)容。消除影響：進(jìn)行詳細(xì)的巖土工程勘察，詳細(xì)了解地下水的水文地質(zhì)條件及其變化規(guī)律、地下水對(duì)巖土體性能、建筑材料和環(huán)境的影響根據(jù)具體情況采取處理措施。如：舉例見教材P30~31、P32、P36等。例如基礎(chǔ)埋深置于地下水位以下或降排水或截水防止地下水對(duì)巖土體，特別是特殊巖土體的不良影響、基坑降水、確定合理的抗浮設(shè)計(jì)水位、防止?jié)B透變形破壞（流沙、管涌、等通）過水質(zhì)分析卻滴定其腐蝕性及采取合理工程措施等。1.15地下水運(yùn)動(dòng)有何規(guī)律？達(dá)西定律的物理概念是什么？何謂土的滲透系數(shù)？如何確定滲透系數(shù)的大??？提示：教材P32~35滑坡內(nèi)容。確定滲透系數(shù)大?。?）取地區(qū)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或者類似工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件下的相鄰工程滲透系數(shù)數(shù)據(jù)2）；取樣室內(nèi)測(cè)試，測(cè)定滲透系數(shù)；3）抽水、壓水、注水試驗(yàn)或其他原委測(cè)試試驗(yàn)測(cè)定滲透系數(shù)。1.16試闡述動(dòng)水力、流土和管涌的物理概念和對(duì)建筑工程的影響。提示：教材P25內(nèi)容。第二章土的物理性質(zhì)和工程分類解：運(yùn)用已知條件，按照土的三相關(guān)系，求出三相值，再按照各個(gè)參數(shù)的定義求得參數(shù)已知：M=95.15gMs=75.05gMw=95.15-75.05=20.1gV=530，cmGs=Ms/Vs=2.67有：p二M/V=1.9g/cim；pd二Ms/V=1.5g/cm；3二Mw/Ms=0.268=26.8%因?yàn)镸w=95.15-75.05=20.1gpw=1g/cm3；所以Vw=20.1cm；由Gs=Ms/Vs=2.67推出：Vs=Ms/2.67=75.05/2.67=28.1cmVv=V-Vs=50-28.1=21.9c3m；Va=Vv-Vw=21.9-20.1=1.8c3m；天然密度p=M/V=1.9g/cma；干密度pd=Ms/V=1.5g/cm;飽和密度sat=(Mw+Ms+VO<pw)/V=(20.1+75.05+l.氷1)/50=1.94g/cm;天然含水率3二Mw/Ms=0.268=26.8%孔隙比e=Vv/Vs=21.9/28.1=0.78孔隙度n=Vv/V=21.9/500=0.438=43.8%飽和度Sr=Vw/Vv=20.1/21.9=0.918解：運(yùn)用已知條件，按照土的三相關(guān)系，求出三相值，再按照各個(gè)參數(shù)的定義求得參數(shù)已知：天然密度)二M/V=1.84g/cm;土粒比重Gs二Ms/Vs=2.75水位以下飽和度Sr=Vw/Vv=l假設(shè)V=1cm3；則：M=1.84g；Ms=2.75Vs；Ms+Mw=1.84pw=1g/cm3；數(shù)值上Mw=Vw有2.75Vs+Vw=1.84{Vs+Vw=1解上述方程組得：Vs=0.4&Vw=0.52二Vv；故：Mw=0.52gMs=2.75Vs=1.32g天然密度)=M/V=1.84g/cm；干密度pd=Ms/V=1.32g/cm;飽和密度sat=(Mw+Ms+VaXpw)/V=(0.52+1.32+(X1)/50=1.84g/cm；天然含水率n二Mw/Ms=0.52/1.32=0.394=39.4%孔隙比e=Vv/Vs=0.52/0.48=1.08孔隙度n=Vv/V=0.52/1=0.52=52%飽和度Sr=Vw/Vv=12.3解：運(yùn)用已知條件，按照土的三相關(guān)系，求出三相值，再按照各個(gè)參數(shù)的定義求得參數(shù)已知：干密度）d=Ms/V=1.54g/cm;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71天然含水率n二Mw/Ms=0.193假設(shè)V=1cm3；則：pd=Ms/V=1.54g/cm3；土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71天然含水率n=Mw/Ms=0.193有：Ms=1.54g；有：Vs=0.568cm3；有：Mw=0.287g,pw=1g/cm3,Vw=0.287cm3；M=Ms+Mw=1.54+0.287=1.827gVv=V-Vs=1-0.568=0.432c3m；Va=Vv-Vw=0.432-0.287=0.145c3；m天然密度P=M/V=1.827/1=1.827g/cm干密度pd=Ms/V=1.54g/cm;飽和密度Psat=(Mw+Ms+VaXpw)/V=(0.287+1.54+0.14氷1)/1=1.972g/cm天然含水率n=19.3%孔隙比e=Vv/Vs=0.432/0.568=0.76孔隙度n=Vv/V=0.432/1=0.432=43.2%飽和度Sr=Vw/Vv=0.287/0.432=0.66又已知Wl=28.3%Wp=16.7%n=19.3%所以：Ip=WL-Wp=28.3-16.7=11.6；大于10，小于17，所以為粉質(zhì)粘土。IL=(W-Wp)/(WL-Wp)=(19.3-16.7)/(28.3-16.7)=0.22，位于0~0.25之間，硬塑2.4解：已知：V=100cm；M=241-55=186gMs=162g土粒比重Gs=Ms/Vs=2.70Mw=M-Ms=186-162=24gpw=1g/cim；所以Vw=24cm3；土粒比重Gs=Ms/Vs=2.70所以Vs=Ms/2.70=60cmV=100cm；Vs=60cm3；Vw=24cm；所以Vv=V-Vs=100-60=40cm；Va=Vv-Vw=40-24=16cm；所以：天然密度p=M/V=186/100=1.86g/cm；干密度pd=Ms/V=162/100=1.62g/cm飽和密度Psat=(Mw+Ms+V0Xpw)/V=(24+162+16K1)/100=2.02g/cm；天然含水率n=Mw/Ms=24/162=0.148=14.8%孔隙比e=Vv/Vs=40/60=0.67孔隙度n=Vv/V=40/100=0.4=40%飽和度Sr=Vw/Vv=24/40=0.6綜上所述：psat>p>pd2.5解：已知該樣品為砂土，按照教材61表2.5從上至下判別：從給出數(shù)值可知：粒徑大于0.5mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比為：%+2%=11%,小于50%,故不是粗砂；粒徑大于0.25mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比為：4%+9%+2%=35%小于50%,故不是中砂；粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比為：5%+42%+24%+9%+2%=92%大于85%,故為細(xì)砂；注意：雖然粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比為2%,大于50%,可定名為粉砂，但是根據(jù)砂土命名原則，從上至下判別，按照最先符合者定名，故該樣品為纟田砂。2.6解：已知條件見題目。甲樣已知：天然含水率n二Mw/Ms=0.28土粒比重Gs二Ms/Vs=2.75飽和度Sr=Vw/Vv=l假設(shè)：Vs=lcm；Gs=Ms/Vs=2.75故Ms=2.75Vs=2.75g3=Mw/Ms=0.28故Mw=0.28Ms=0.77所以：M二Ms+Mw=2.75+.77=3.52gMw=0.28Ms=0.77pw=1g/cm；所以Vw=0.77cm；Sr=Vw/Vv=1故Vv二Vw=0.77cm；Va=0cm；V=Vs+Vv=1+0.77=1.77c3m；對(duì)于甲樣有：天然密度P二M/V=3.52/1.77=1.99g/cm干密度pd二Ms/V=2.75/1.77=1.55g/cm孔隙比e=Vv/Vs=0.77/1=0.77乙樣已知：天然含水率n=Mw/Ms=0.26土粒比重Gs=Ms/Vs=2.70飽和度Sr=Vw/Vv=1假設(shè)：Vs=lcm；Gs=Ms/Vs=2.70故Ms=2.70Vs=2.70g3=Mw/Ms=0.26故Mw=0.26Ms=0.70所以：M二Ms+Mw=2.70+.70=3.40gMw=0.28Ms=0.70pw=1g/cm3所以Vw=0.70cm3Sr=Vw/Vv=1故Vv二Vw=0.70cm；Va=0cm；V=Vs+Vv=1+0.70=1.70c3m；對(duì)于乙樣有：天然密度P二M/V=3.40/1.7=2.0g/cm干密度pd二Ms/V=2.7/1.7=1.59g/cm孔隙比e=Vv/Vs=0.70/1=0.70所以：題目中，②錯(cuò)，③錯(cuò)，④對(duì)。對(duì)于甲土樣：又已知Wl=30%；Wp=12.5%3=28%；所以：Ip=W-Wp=30-12.5=17.5大于17,所以為粘土。IL=（W-Wp）/（WL-Wp）=（28-12.5）/17.5=0.88，位于0.75~1之間，軟塑對(duì)于乙土樣：又已知Wl=14%；Wp=6.3%3=26%；所以：Ip=W-Wp=30-12.5=7.7小于10,所以為粉土。因?yàn)樗苄灾笖?shù)Ip的大小反映了土體中粘粒含量的大小。因此，甲Ip＞乙Ip,故甲樣粘粒含量大于乙樣對(duì)①。2.7解：已知：土粒比重Gs=Ms/Vs=2.72孔隙比e=Vv/Vs=0.95飽和度1：Sr=Vw/Vv=0.37V=1?；飽和度2：Sr二Vw/Vv=0.90e=Vv/Vs=0.95故有：Vv=0.95Vs因?yàn)閂v+Vs=1.95Vs=1m；所以Vs=0.513m3Vv=0.95Vs=0.487m3Sr二Vw/Vv=0.37所以Vw=0.37Vv=0.18mMw=0.18t僅僅飽和度提高以后，土粒比重不變，土樣體積不變，干密度不變；土粒體積和土粒重量不變不變。飽和度2：Sr=Vw/Vv=0.90Sr=Vw/Vv=0.90所以Vw=0.90Vv=0.18mMw=0.438t所以每1立方米土樣應(yīng)該加水）.438-0.18=0.258t=258kg2.8解：已知：土粒比重Gs二Ms/Vs=2.70干密度pd二Ms/V=1.66g/cm飽和度Sr=Vw/Vv分別為0和0.60假設(shè)該土樣V=1cm3；有：干密度pd=Ms/V=1.66g/cm;Ms=1.66g土粒比重Gs=Ms/Vs=2.70Vs=Ms/2.7=0.615cm;Vv=1-Vs=1-0.615=0.385c3m；飽和度Sr二Vw/Vv提高到0.60：Vw/Vv=0.6Vw=0.6Vv=0.6X0.385=0.231cmMw=0.231gM=Ms+Mw=1.891g濕砂的含水率和密度分別為：天然密度P二M/V=1.891/1=1.891g/cm天然含水率n二Mw/Ms=0.231/1.66=0.139=13.9%2.9解：提示：已知土粒比重，假設(shè)不同孔隙比和飽和度，求得不同天然密度，繪制相應(yīng)曲線。2.10解：已知：M=200g,天然含水率o=Mw/Ms=15.0%求n=Mw/Ms=20.0%應(yīng)該加多少水。天然含水率n=Mw/Ms=0.15有：Mw=0.15Ms因?yàn)镸=Mw+Ms=200g,有：0.15Ms+Ms=1.15Ms=200g則Ms=173.9g.加水后Ms不變。加水前Mw=0.15Ms=26g加水后Mw=0.20Ms=34.8g所以，應(yīng)該加水34.8-26=8.8g第2章復(fù)習(xí)思考題2.1何謂土的結(jié)構(gòu)？土的結(jié)構(gòu)有哪幾種？蜂窩結(jié)構(gòu)如何形成、有何特點(diǎn)？試將各種土的結(jié)構(gòu)的工程性質(zhì)作一比較。2.2土的工程特性包括哪幾項(xiàng)？土為何具有這些特性？試比較土與混凝土壓縮性的區(qū)別。2.3土由哪幾部分組成？土中次生礦物是怎樣生成的？礦物分哪幾種？蒙脫石有什么特性？2.4土的粒組如何劃分？何謂粘粒？各粒組的工程性質(zhì)有什么不同？2.5何謂土的粒徑級(jí)配？粒徑級(jí)配曲線的縱坐標(biāo)表示什么？不均勻系數(shù)>10反映土的什么性質(zhì)？2.6土體中的土中水包括哪幾種？結(jié)合水有何特性？土中固態(tài)水（冰）對(duì)工程有何影?響2.7土的物理性質(zhì)指標(biāo)有哪些？其中哪幾個(gè)可以直接測(cè)定？常用測(cè)定方法是什么？土的密度P與土的重力圈的物理意義和單位有何區(qū)別？說明天然重度、飽和重度Ysat、有效重度/'和干重度Yd之間的相互關(guān)系，并比較其數(shù)值的大小。2.9何謂孔隙比？何謂飽和度？用三相草圖計(jì)算時(shí)，為什么有時(shí)要設(shè)總體積?什么情況下設(shè)Vs=l計(jì)算更簡(jiǎn)便?2.10土粒比重Gs的物理意義是什么？如何測(cè)定s值？常見值砂土Gs大約是多少？粘土｝s—般是多少？2.11無粘性土最主要的物理狀態(tài)指標(biāo)是什么？用孔隙e、相對(duì)密度D,和標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)擊數(shù)N來劃分密實(shí)度有何優(yōu)缺點(diǎn)？2.12粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)是什么？何謂液限？如何測(cè)定？何謂塑限？如何測(cè)定？2.13塑性指數(shù)的定義和物理意義是什么Ip大小與土顆粒粗細(xì)有何關(guān)系？p大的土具有哪些特點(diǎn)？2.14何謂液性指數(shù)？如何應(yīng)用液性指數(shù)l來評(píng)價(jià)土的工程性質(zhì)？何謂硬塑、軟塑狀態(tài)？IL>1．O的粘性土地基，為什么還有一定的承載力？2.15甲土的含水率Wl大于乙土的含水率試問甲土的飽和度Sr是否大于乙土的飽和度2.16下列土的物理指標(biāo)中，哪幾項(xiàng)對(duì)粘性土有意義，哪幾項(xiàng)對(duì)無粘性土有意義？①粒徑級(jí)配；②相對(duì)密度；③塑性指數(shù)；④液性指數(shù)；⑤靈敏度2.17無粘性土和粘性土在礦物成分、土的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及物理狀態(tài)諸方面，有哪些重要區(qū)別？2.18地基土分哪幾大類？各類土劃分的依據(jù)是什么？2.19何謂粉土？為何將粉土單列一大類？粉土的工程性質(zhì)如何評(píng)價(jià)？2.20淤泥和淤泥質(zhì)土的生成條件、物理性質(zhì)和工程特性是什么？第三章土的壓縮性和地基沉降計(jì)算3.1解：不透水層頂部，則計(jì)算上覆全部水土壓力。透水層頂部則計(jì)算有效自重。力粉土粉土h2=如果基巖不透水：p=丫h+yh+yh112233=18x1.5+19.4x3?6+19.8x1.8=132.5kPa如果基巖為強(qiáng)風(fēng)化，水透：p=yh+fh+Y'h112233==18x1.5+9.4x3.6+9.8x1.8==74.5kPa??■填土只丸5!，Y匸183.6mY2=19.4中砂h3=1..8mY3=19.8堅(jiān)硬整體巖石3.2解：P=20.1X1.1+X10.1X(4.8—1.1)=59.48KPaAB=50KPa；CD=150KPa；DF=BE=100KPa；AE=CF=50KPa；梯形ABCD=^BDFE+^COF-2^AOF□BDFE中點(diǎn)0：P98面表3-5,P=100KPax=O,Z/b分別為0：a=1，p=1X100=100KPa0.25b：a=0.96,p=0.96X100=96KPa0.5b：a=0.82,p=0.82X100=82KPa1b：a=0.552,p=0.552X100=55.2KPa2b：a=0.306,p=0.306X100=30.6KPa3b：a=0.208,p=0.208X100=20.8KPa△COF角點(diǎn)0：地基規(guī)范P116面表k?0?2,P=50KPa,查情況1：三角形荷載寬度只有條形基礎(chǔ)寬度一半條形基礎(chǔ)基底下深度分別為、0.25b、0.5b、1b、2b、3b處分別相當(dāng)于三角形的3、0.5b、1b、2b、4b、6b0：a=0,p=0X50=0KPa0.5b：a=(0.0269+0.0259)/2=0.0264,p=0.0264X50=1.32KPa1b：a=0.0201,p=0.0201X50=1KPa2b：a=0.0090,p=0.0090X50=0.45KPa4b：a=(0.0046+0.0018)/2=0.0032,p=0.0264X50=0.16KPa6b：a=(0.0018+0.0009)/2=0.0014,p=0.0014X50=0.07KPa△AOF角點(diǎn)0：三角形荷載寬度只有條形基礎(chǔ)寬度一半條形基礎(chǔ)基底下深度分別為、0.25b、0.5b、1b、2b、3b處分別相當(dāng)于三角形的3、0.5b、1b、2b、4b、6b0：a=0,p=0X50=0KPa0.5b：a=(0.0269+0.0259)/2=0.0264,p=0.0264X50=1.32KPa1b：a=0.0201,p=0.0201X50=1KPa2b：a=0.0090,p=0.0090X50=0.45KPa4b：a=(0.0046+0.0018)/2=0.0032,p=0.0264X50=0.16KPa6b：a=(0.0018+0.0009)/2=0.0014,p=0.0014X50=0.07KPa實(shí)際上,兩個(gè)三角形正好抵消,所以：條形基礎(chǔ)基底下不同深度處的附加應(yīng)力分別為：0：a=1,p=1X100=100KPa0.25b：a=0.96,p=0.96X100=96KPa0.5b：a=0.82,p=0.82X100=82KPa1b：a=0.552,p=0.552X100=55.2KPa2b：a=0.306,p=0.306X100=30.6KPa

3b：a=0.208,p=0.208X100=20.8KPa3.4解：計(jì)算A點(diǎn)以下0、0.25b、0.5b、lb、2b、3b處附加應(yīng)力，等于兩個(gè)小條基之和。L/b大于10,按照小條基角點(diǎn)查表求附加應(yīng)力系數(shù)?；赘郊討?yīng)力DOKPa,查教材P92表3.3中L/b=10一欄,對(duì)于每個(gè)小條基有：小條基荷載寬度只有條形基礎(chǔ)寬度一半條形基礎(chǔ)基底下深度分別為、0.25b、0.5b、lb、2b、3b處分別相當(dāng)于三角形的3、0.5b、lb、2b、4b、6b0：a=0.25,p=0.25Xl00=25KPa0.5b：a=(0.2443+0.2342)/2=0.2393,p=0.2393Xl00=23.93KPalb：a=0.2046,p=0.2046Xl00=20.46KPa2b：a=0.l374,p=0.l374Xl00=l3.74KPa4b：a=0.0758,p=0.0758Xl00=7.58KPa6b：a=0.0506,p=0.00l4Xl00=5.06KPa計(jì)算A點(diǎn)以下0、0.25b、0.5b、lb、2b、3b處附加應(yīng)力，等于兩個(gè)小條基之和。故上述數(shù)值應(yīng)該分別乘，條基端點(diǎn)的中點(diǎn)下0、0.25b、0.5b、lb、2b、3b處附加應(yīng)力分別為50、48、41、27.5、15.2、10.1KPa.3.5解：壓力單位化為MPa,取100、200KPa及對(duì)應(yīng)的孔隙比e計(jì)算。=0.16MP-1,位于0?1~0?5之間，中等壓縮性TOC\o"1-5"\h\ze-e0.952-0.936a=―ia=0.16MP-1,位于0?1~0?5之間，中等壓縮性1-2a-a0.2一0.121=12?2MPa，位于4~15之間，中等壓縮性+e1=12?2MPa，位于4~15之間，中等壓縮性Es=1=a0.161-23.6解：矩形基礎(chǔ)，長(zhǎng)度和寬度分別為4和10m,計(jì)算深度10m,CIBDCIBD上圖的左圖，計(jì)算矩形基礎(chǔ)中點(diǎn)A下10m處附加應(yīng)力,假設(shè)基底附加應(yīng)力為P,為四個(gè)小矩形之和，對(duì)于每個(gè)小矩形，查表P92面表3.3,L/b=7/5=1.4,Z/b=10/5=2a=0.1034p=4X0.1034P=0.4136PKPa上圖的右圖，計(jì)算A點(diǎn)下10m處附加應(yīng)力，假設(shè)基底附加應(yīng)力為，為矩形ABCD、ABEF之和，減去矩形ADIH、AFGH之和。對(duì)于每個(gè)小矩形，查表^92面表3.3。矩形ABCD、ABEF：L/b=20/5=4,Z/b=10/5=2a=0.135,p=2X0?135P=0.27PKPa矩形ADIH、AFGH：L/b=6/5=1.2,Z/b=10/5=2a=0.0947,p=2X0.0947P=0.1894PKPa所以右圖A點(diǎn)下附加應(yīng)力為：0.27P-0.1894P=0.0806P0.0806P/0.4136P=19.5%3.7解：

條形基礎(chǔ)平均基底附加應(yīng)力為：400/6=400KPa偏心距=0.25m小于b/6=lmR“6e、2400“6x0.25、500…Pmax二min=A（1±b）=6x1（1土6）=300KPa第一部分：考慮均布荷載300KPa,A點(diǎn)可以看成條基寬度9m與6m條基之差，求角點(diǎn)附加應(yīng)力。寬度9m，Z/b=9/9=l,按照條基角點(diǎn)查表3.3L/b=10欄，P=300KPaa=0.2046p=2X0.2046P=122.76KPa虛線范圍內(nèi)條基，Z/b=9/3=3,按照條基角點(diǎn)查表3.3L/b=10欄,a=0.0987,p=2X0.0987P=59.22KPa考慮均布荷載300KPa下,p=122.76—59.22=63.54KPa第二部分：考慮三角形荷載=200KPa6m條基,X/b=-6/6=-1,Z/b=9/6=1.5。a=0.09，p=0.09P=18KPa所以，B點(diǎn)附加應(yīng)力為：18+63.54=81.54KPa3.8解：第一問：兩個(gè)條基的基底附加應(yīng)力相同。求條基中點(diǎn)下土層分界處的附加應(yīng)力習(xí)俗應(yīng)力號(hào)基礎(chǔ)：基底處：a=1，第一層底面:Z/b=1,查表3-5，x/b=0,a=0.552,第二層底面：Z/b=7,查表3-5,x/b=0,a查不到，小于0.126,號(hào)基礎(chǔ)：基底處：a=1，第一層底面：Z/b=0.5,查表3-5，x/b=0,a=0.82,第二層底面：Z/b=3.5,查表3-5，x/b=0,a=(0?208+0?16)/2=0?184從上述分析可知，兩個(gè)基礎(chǔ)附加應(yīng)力系數(shù)不同，因此，沉降不同。其余省略。3.9解：基底壓力=(8000+3600)/(10X10)=116KPa,

基底附加應(yīng)力=116-20X2-10X4=36KPa書中答案為0，錯(cuò)誤，可按照規(guī)范法計(jì)算沉降量。過程略如果改為基礎(chǔ)荷載和基礎(chǔ)自重一共OOOKN,則基底壓力=8000/(10X10)=80KPa,基底附加應(yīng)力=80-20X2-10X4=0KPa所以,為應(yīng)力完全補(bǔ)償基礎(chǔ),沒有沉降。3.10解：45.6m45.6m第一步：求基底附加壓力P。0上部結(jié)構(gòu)重量F=6600KN基底以上無地下水，故基礎(chǔ)自重=20X5.6X4X2=896KN基底壓力P=(F+G)/A=(6600+896)/(5.6X4)=335KPa基底附加壓力Pq=P-Y9=335-17.5X2=300KPa第二步：求基礎(chǔ)中點(diǎn)以下粘土層頂、底面的附加應(yīng)力。把矩形基礎(chǔ)分為四個(gè)面積相等的小矩形。粘土層②頂面在基底下4m,土層底面在基底下Z=5.6n。粘土層②頂面：L/b=2.8/2=1.4Z/b=4/2=2查表3.3,a=0.1034a1=4aP=124KPa0粘土層②底面：L/b=2.8/2=1.4Z/b=5.6/2=2.8查表3.3,a=0.0649a2=4aP=78KPa0所以粘土層受到的附加應(yīng)力平均值為(124+78)/2=101KPa根據(jù)題目給定的條件,粘土層孔隙比為，壓縮系數(shù)為0.6,按照教材P102面公式3.16計(jì)算粘土層沉降。s=()ah=G0-6)x0.101x1600=48?5mm1+e1+1注意：將附加應(yīng)力單位(Pa換算成MPa,土層厚度1.6m換算成1600皿3?11解：分層綜合法求粉質(zhì)粘土層沉降量。4m4m4m4m首先根據(jù)分層總和法基本原理,將要計(jì)算沉降的粉質(zhì)粘土層分層，每小層厚度應(yīng)小于b=1.6m(本例b=4m),考慮到土層厚度3m和查表方便,將該層分為兩層，第一層厚度6m,第二層厚度1.4m,第一小層頂面Z=4m第一小層底面即第二小層頂面Z=5.6m第二小層底面Z=7m第二步：求基底附加壓力P。0上部結(jié)構(gòu)重量F=4720KN基底壓力P=F/A+yGd=4720/(4X4)+20X2=335KPa基底附加壓力PQ=P-y9=335-17.5X2=300KPa第三步：求基礎(chǔ)中點(diǎn)以下粉質(zhì)粘土各小層頂、底面的附加應(yīng)力。把矩形基礎(chǔ)分為四個(gè)面積相等的小矩形。第一小層頂面:L/b=2/2=1Z/b=4/2=2查表3.3,a=0.0840a1=4aP=100.8KPa0第一小層底面：L/b=2/2=1Z/b=5.6/2=2.8查表3.3，a=0.0502a1=4aP=60.2KPa0第二小層底面:L/b=2/2=1Z/b=7/2=3.5查表3.3，a=0.03435a2=4aP=41.2KPa0所以各個(gè)小層粘土層受到的附加應(yīng)力平均值為1(00.8+60.2)/2=80.5KPa、(41.2+60.2)/2=50.7KPa、根據(jù)題目給定的條件，粉質(zhì)粘土層壓縮模量為33MPa按照教材P102面公式3.15計(jì)算粘土層沉降。S=h=()x1.6=38.7mmiEsi3.33S=①h=x1.4=21.3mmEs2v3.33S+S=60mm123.12解:首先根據(jù)地基規(guī)范法規(guī)定，求變形計(jì)算深度P110公式3.43，本例b=2m。Zn=b(2.5-0.4lnb)=4.45m第二步：求基底附加壓力P。0上部結(jié)構(gòu)重量F=900KN基底壓力P=F/A+yGd=900/(3.6X2)+20X1=145KPa基底附加壓力PQ=P-yd=145-16X1=129KPa第三步：求地基土壓縮模量。76公式3.12,Es=(1+e)/a=(1+1)/0.4=5MPa1第四步按照表格,分步驟計(jì)算沉降,查107表3.12的平均附加壓力系數(shù)平均值L/bZ/baA=Za-Zaiii-1i-1S'=另比(Za-Za)Eiii-1i-1i=1si3.6/2=1.80/2=0101.84.45/2^2.20.4994.45X0.499=2.2257.3mm本例為均質(zhì)土第五步：求壓縮模量當(dāng)量值，本例為均質(zhì)土，可取土層壓縮模量Pa。第六步：求沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按照壓縮模量當(dāng)量值Pa查P106,表3.11，內(nèi)插得屮s=1.2第七步：最終沉降量^屮sXS'=68.8mm3.13解：首先根據(jù)地基規(guī)范法規(guī)定，求變形計(jì)算深度P110公式3.43，本例b=2m。Zn=b(2.5-0.4lnb)=4.45m由此可見，計(jì)算深度近似等于第二層土的厚度4.(4m),因此，本例可取第二層土為主要壓縮層。第二步：求基底附加壓力P。0上部結(jié)構(gòu)重量F=576KN基底壓力P=F/A+yGd=576/(2X2)+20X1.5=174KPa基底附加壓力PQ=P-y卩=145-17X1.5=148.5KPa第三步按照表格，分步驟計(jì)算沉降，查107表3.12的平均附加壓力系數(shù)平均值L/bZ/baA=Za-Zaiii-1i-1S'=Eh(Za-Za)Eiii-1i-1i=1si2/2=10/2=01014.4/2=2.20.4144.4X0.414=1.821690.2mm本例為均質(zhì)土第五步：求壓縮模量當(dāng)量值，本例為均質(zhì)土，可取土層壓縮模?a。

第六步：求沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按照壓縮模量當(dāng)量值Pa查P106,表3.11，內(nèi)插得屮s=1.37第七步：最終沉降量^屮sXs'=123.5mm3.14解：首先根據(jù)地基規(guī)范法規(guī)定，求變形計(jì)算深度P110公式3.43，本例b=2m。Zn=b(2.5-0.4lnb)=4.45m第二步：求基底附加壓力P。0上部結(jié)構(gòu)重量F=706KN基底壓力P二F/A+yGd=900/(3.6X2)+20X1=177KPa基底附加壓力PQ=P-y1d=177-18X1.5=150KPa工AZAEsi第三步：求計(jì)算深度范圍內(nèi)的土層及厚度包括第二層土，厚度2.5m,第三層土厚度6.6m,工AZAEsi第四步按照表格，分步驟計(jì)算沉降，查107表3.12的平均附加壓力系數(shù)平均值L/bZ/baA=za-zaiiii-1i-1S'=zni=1比(Za-za)Eiii-1i-1si2.4/2=1.20/2=0101.22.5/2=1.250.6480.648X2.5-1X0=1.6281mm1.24.45/2^2.20.4434.45X0.443-1.62=0.351410.5mm本例為非均質(zhì)土第五步：求壓縮模量當(dāng)量值，本例計(jì)算深度內(nèi)為非均質(zhì)土。=3MPa,Es2=5MPa=3.2MPa1.62+0.3514=3.2MPa1.620.3514+5第六步：求沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，假1So=fak，按照壓縮模量當(dāng)量值.2MPa查P106,表3.11，內(nèi)插得屮s=1.35第七步：最終沉降量S二屮sXs'=1.35X(81+10.5)=123.5mm3.15解：B=13.3mL=42.5md=4m,Po=214KPa壓縮底部P=160KPa1、壓縮層平均附加應(yīng)力=(214+160)/2=187KPa2、計(jì)算壓縮沉降量時(shí)，厚度還是應(yīng)該取實(shí)際厚度1,而計(jì)算固結(jié)時(shí)，由于本例題是雙面排水，應(yīng)該取實(shí)際厚度的一半，4即3、地基沉降量計(jì)算P102面公式3.15)：S=(187/7.5)X8=199.5mm=19.9cm4、雖然附加應(yīng)力比值=214/160=1.34但是本例是雙面排水所以按照下式計(jì)算固結(jié)度。U?1-—expf-^^T兀2I4v丿或者：查教材P125面圖3.53時(shí)，雙面排水均按照a=l,查取時(shí)間因數(shù)或者固結(jié)。5、假定地基平均固結(jié)度Ji=25%50%,75%,90%,對(duì)應(yīng)的沉降量分別為JiXS,分別為:4.98n、9.95cn、14.93cn、17.91cm6、查教材P125面圖3.53，與上述假定的不同固結(jié)度對(duì)應(yīng)的時(shí)間因數(shù)分別為：Tvi=0.045，0.185，0.58，0.85；Ck(1+e)kE7、TV=vt=t=—tH2ayH2丫H2ww滲透系數(shù)k=0.6X10-8cm/s=0.6X10-8X3^L5X1Q7cm/a=0.6X10-8X3.15X105m/axt=0.0886tkE▲0.6x10-8x3.15x105x7.5x103TV=—t=xt=0.0886tyH210x42w而Tvi=0.045，0.185，0.58，0.85；所以t=0.51a；2.09a；6.55a；9.59a；i8、根據(jù)t=0.51a；2.09a；6.55a；9.59a；以及UiXS=4.98n、9.95cm>14.93cn、17.91cmi作出t~(UiXS)曲線，即為所求曲線。i復(fù)習(xí)思考題地基土的變形有何特性？土的變形與其他建筑材料如鋼材的變形有何差別？何謂土層的自重應(yīng)力？土的自重應(yīng)力沿深度有何變化？土的自重應(yīng)力計(jì)算，在地下水位上、下是否相同？為什么？土的自重應(yīng)力是否在任何情況下都不會(huì)引起地基的沉降？

3.3基礎(chǔ)底面壓應(yīng)力的計(jì)算有何實(shí)用意義？柔性基礎(chǔ)與剛性基礎(chǔ)的基底壓應(yīng)力分布是否相同？何故？3.4哪些因素影響剛性基礎(chǔ)基底應(yīng)力分布？一般工程中采用的基底應(yīng)力簡(jiǎn)化計(jì)算有何依據(jù)？怎樣計(jì)算中心荷載與偏心荷載作用下基底壓應(yīng)力？3.5何謂附加應(yīng)力？基礎(chǔ)底面的接觸應(yīng)力與基底的附加應(yīng)力是否指的同一應(yīng)力？3.6目前附加應(yīng)力計(jì)算的依據(jù)是什么？附加應(yīng)力計(jì)算有哪些假設(shè)條件？與工程實(shí)際是否存在差別？3.7獨(dú)立基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ)在中心荷載與偏心荷載作用下，地基中各點(diǎn)的附加應(yīng)力如何計(jì)算？應(yīng)用角點(diǎn)法應(yīng)注意什么問題？3.8工程中采用的土的壓縮性指標(biāo)有哪幾個(gè)？這些指標(biāo)各用什么方法確定？各指標(biāo)之間有什么關(guān)系？3.9何謂土的壓縮系數(shù)？一種土的壓縮系數(shù)是否為定值，為什么？如何判別土的壓縮性的高低？壓縮系數(shù)的量綱是什么？3.10載荷試驗(yàn)有何優(yōu)點(diǎn)？什么情況應(yīng)做載荷試驗(yàn)？載荷試驗(yàn)試坑的尺寸有何要為求什，么？載荷試驗(yàn)如何加載？如何量測(cè)沉降？停止加荷的標(biāo)準(zhǔn)是什么？在p-s曲線上怎樣確定地基承載力？3.11旁壓試驗(yàn)有何特點(diǎn)？適用于什么條件？旁壓試驗(yàn)中的應(yīng)力與變形如何量測(cè)？為什么在壓力表上讀測(cè)的數(shù)據(jù)并非作用在土體中的壓力？如何由旁壓曲線計(jì)算地基承載力？3.12何謂有效應(yīng)力原理？有效應(yīng)力與孔隙水壓力的物理概念是什么？在、固結(jié)過程中，兩者是怎樣變化的？壓縮曲線橫坐標(biāo)表示何種應(yīng)力？為什么？3.13分層總和法計(jì)算地基最終沉降量的原理是什么？為何計(jì)算土層的厚度要規(guī)產(chǎn)0.4B?評(píng)價(jià)分層總和法沉降計(jì)算的優(yōu)缺點(diǎn)。3.14《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002）去沉降計(jì)算的要點(diǎn)是什么？分層總和法和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》50007-2002）去的主要區(qū)別是什么？3.15研究地基沉降與時(shí)間的關(guān)系有何實(shí)用價(jià)值？何謂固結(jié)度？Ut與時(shí)間因子Tv有何關(guān)系？應(yīng)用圖L53計(jì)算時(shí)，a值代表什么？計(jì)算中的時(shí)間t與滲透系數(shù)是的量綱是什么？3.16何謂超固結(jié)土與欠固結(jié)土？這兩種土與正常固結(jié)土有何區(qū)別？3.17哪些工程需進(jìn)行沉降觀測(cè)？水準(zhǔn)基點(diǎn)設(shè)在何處？需要幾個(gè)？觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在何處？至少多少個(gè)？宜用何種儀器與精度？觀測(cè)時(shí)間有何要求？3.18何謂沉降差、傾斜與局部?jī)A斜有何區(qū)別？建筑物的沉降量為什么要有限度？3.19何謂地基允許變形值？何種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中以沉降差作為控制標(biāo)準(zhǔn)？高爐與煙囪以何種變形值作為控制標(biāo)準(zhǔn)？3.20當(dāng)建筑工程沉降計(jì)算值超過規(guī)范允許值時(shí)應(yīng)采取什么措施？5某層磚混結(jié)構(gòu)為條形基礎(chǔ)，磚墻發(fā)生八字形裂縫是什么原因？第四章土的抗剪強(qiáng)度和地基承載力4.1解：直線方程y=a+bx即：t=C+tg甲?6即x為正應(yīng)力y,y為剪應(yīng)力t；a為粘聚力C,b為tg申;另xy另xy-nxyiii=1另X2一nx2(x-x)(y.-y)ii另(x-x)2ii=1i=1x=y=(100+200+300+400)/4=250KPay=t=(67+119+162+216)/4=141KPab=b=b=b=另xy-nxyii4=1=另x2-nx2i=1(100x67+200x119+300x162+400x216)-4x250x141(1002+2002+3002+4002)-4x2502=0.49b=0.49=tg9,所以內(nèi)摩擦角=26.10a=y-bx=C；所以a=C=141-0.49x250=17.5KPa。按照題目給定條件y=225KPa；t=105KPa,當(dāng)y=225KPa時(shí),極限平衡時(shí)：=C+tg99=17.5+0.49x225=127.8KPa實(shí)際上土體受到的剪應(yīng)力為105KPa,小于極限剪切應(yīng)力7?8KPa,所以不會(huì)破壞。

4.2解：Tmax=250KPa即應(yīng)力圓的半徑值。2a=90度，故a=45度，題目給定條件應(yīng)該是與小主應(yīng)力作用面，即大主應(yīng)力分布方向的夾角為度。任意剪切面上法向應(yīng)力和剪應(yīng)力t分別為:與』呈KPa,CT卅CTCT=301夾角，即母夾角為x=60o3CT-CT600+100600一任意剪切面上法向應(yīng)力和剪應(yīng)力t分別為:與』呈KPa,CT卅CTCT=301夾角，即母夾角為x=60o3CT-CT600+100600一1003+3-cos2a=+cos120=225KPaA2222CT-T=2002100仃110(600maxCTLmax600-3sin2a=2G3sin三216.5KPa2a200300400GKPa4.3解：砂土C=0T=Gtg申200=30CXtg申tgp=2/3屮=33.7。；af=45+(p/2=61.85，此夾角是與最小主應(yīng)力軸的夾角，故最大主應(yīng)力軸與剪切面夾角0-61.86=28.15；任意剪切面上法向應(yīng)力0剪應(yīng)力t分別為：CT+CTCT-CTct=—t吳+i4cos2a22t=CT—1t=CT—1亠sln2a2有：300=CT1+CT3+CT1-CT3cos(2X61?85)22CT-CT200=。1。3sin(2x61?85)2解方程組得：ct=673KPa；ct=193KPa134.4解：題目要求用圖解法求。兩個(gè)互相垂直的面上的正應(yīng)力分別為00和300KPa剪應(yīng)力均為300KPao參照教材P142面圖4.5,或者下圖。根據(jù)下圖，AC=BC=(1800-300)/2=750,DB=300,OB=1800,OFG=1,OG=G3,0C=(G1+G3)/2OC=300+(1800-300)/2=1050tg2a=DB/BC=300/750,則2a=21.8度sin2a=DB/DC,有DC二CF=808=半徑，故OF=G1=OC+CF=808+1050=1858KP；aOG=g3=OC-半徑=1050-808=242KPa對(duì)于正應(yīng)力為J=1800的面，2a=21.8度，則a=10.9度對(duì)于正應(yīng)力為J=300的面，因?yàn)閮蓚€(gè)面相互垂直故a=90+10.8=100.8度

4.5解：T=C+otg申=100+0tg30=100+0.577?因?yàn)镺=170,Tf=C+otg屮=100+0tg30=100+0.5770=198KPae=37度，0把Oo=170kPa分解成垂直于剪切面的正應(yīng)力和平行于剪切面的剪應(yīng)力。正應(yīng)力O=OoXcos37=136KPa剪應(yīng)力T=OoXsin37=102KPa因?yàn)椋篢f=C+Otg屮=100+0tg30=100+0.577O因?yàn)镺=136,極限狀態(tài)下Tf=C+Otg屮=10040tg30=100+0.577O=178.5KPa實(shí)際上該剪切面上的剪應(yīng)力為102KPa,小于臨界極限剪應(yīng)力f,故不會(huì)剪切破壞。解：剪切試驗(yàn)TL關(guān)系曲線略。根據(jù)教材p150第二段：剪切試驗(yàn)L關(guān)系曲線上，取峰值點(diǎn)作為抗剪強(qiáng)度。根據(jù)題目給定數(shù)據(jù)，明顯看到剪應(yīng)力最大值為3N=0.233KN除以試樣截面積25X10-4m2,貝葉f=93.2KPao砂土粘聚力為0；試驗(yàn)中O=375,則O=0.375KN/(25X104山2)=150KPao因?yàn)椋篢f=C+Otg屮=Otg屮，有tg屮=93.2/150=0.6213,屮=31.8度。4.7解：A點(diǎn)有效自重應(yīng)力Jc=Yh+Y'X6=16X2+8X6=80KPao112有效自重應(yīng)力Jc的0.25、0.5、0.75、1.0倍分別為20、40、60、80KPE。土樣面積后土樣面積30cnt=30X10-砸,20、40、60、80KPa分別乘以土樣面積30X10^，得:0.06、0.12、0.18、0.24KN,即60、120、180、240N。

解：本題采用作圖法，過程同教材157例題4.3。此處略。總應(yīng)力法采用四組J1和03,以（o1+03）/2為圓心（圓心在橫軸J軸上），以（o1P3）/2為半徑，作應(yīng)力圓，四個(gè)應(yīng)力圓包線即為所求極限抗剪強(qiáng)度線。據(jù)此線確定總應(yīng)力法的粘聚力和內(nèi)摩擦角。有效應(yīng)力法采用四細(xì)1-u和o3-u，以［（o1-u）+（o3-u）］/2為圓心（圓心在橫軸0軸上），以［（o1-u）-（o3-u）］/2為半徑，作應(yīng)力圓，四個(gè)應(yīng)力圓包線即為所求極限抗剪強(qiáng)度線。據(jù)此線確定有效應(yīng)力法的粘聚力和內(nèi)摩擦角。4.9解：任意剪切面上法向應(yīng)力n剪應(yīng)力分別為:CT—1CT—1——3sin2a2已知CT、CT、T，求最大和最小應(yīng)力:xzxzCT+CT丄1/CT—CT、CT1=—x?土(—zx)2+T2322xzCT13100CT13100+2502土,嚴(yán)—100)2+4022260=175土85=-60KPa90砂土CT=CTtg2（45+?）=90X3=270,1f32即在ct作用下，達(dá)到極限狀態(tài)要270KPa的力，而實(shí)際上只有60KPa，故不破壞。3當(dāng)剪應(yīng)力為0KPa時(shí)：CT13100CT13100+2502土、嚴(yán)一100)2+6022=175土96=271KPa79砂土CT=CTtg2（45+?）=79X3=237KPa，1f3&'2丿而實(shí)際上只有71KPa，故破壞。即在ct作用下，達(dá)到極限狀態(tài)要而實(shí)際上只有71KPa，故破壞。34.10解:內(nèi)摩擦角為15度，查教材表4.4得：N=2.3,N=4.85dCPcr=Nyd+NC=2.3X18X1.2+4.85X25=170.93KPaddC4.11解:1、內(nèi)摩擦角為30度，查教材表4.4得：N=1.2，N=5?6,N=81/4dCP==NYb+NYd+NC=1.2X11.1X3+5.6X11.1X2+8X0=164KPa1/41/4ddC注意:1）本例地下水位在基礎(chǔ)底部以上，接近地表，基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土體全部在地下水位一下，基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土體重度取浮重度2）基底下略bXtg（454<p/2）深度范圍內(nèi)的土也全部在地下水位一下，基底下的土體重度也取浮重度。2、深度不變，基礎(chǔ)寬度）加大一倍。P==NYb+NYd+NC=1.2X11.1X6+5.6X11.1X2+8X0=204KPa。1/41/4ddC3、寬度不變，基礎(chǔ)埋深加大一倍。P==NYb+NYd+NC=1.2X11.1X3+5.6X11.1X4+8X0=289KPa。1/41/4ddC說明基礎(chǔ)深度和寬度加大時(shí)，地基土持力層的臨界荷載加大，基礎(chǔ)埋深增加，臨界荷載加大幅度更大。4.12解:條形基礎(chǔ)?；紫侣詁Xtg（45+p/2）深度范圍=2Xtg（45+25/2）=3?14m而地下水位位于基底以T8?5-1.2=7?3m故基底下的持力層和基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土體重度均取天然重度。內(nèi)摩擦角為25度，查教材圖4.30得：Nr=10,Nq=12,N=24CPu==0.5Niyb+Nqyd+NC=728KP&基底壓力為500/（2X1）=250KPa,dC安全系數(shù)=728/250=2.9說明：查圖或查表或計(jì)算系數(shù)時(shí)，結(jié)果略有差異。4.13解：獨(dú)立基礎(chǔ)-假設(shè)為方形基礎(chǔ)地下水位位于基底，基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土體重度取天然重度，基底以下的土體重度取浮重度。令基礎(chǔ)寬度和長(zhǎng)度均為，則基底壓力為1200/b,內(nèi)摩擦角為30度，查教材圖4.30得：N=20,N=19,N=35rqCP==0.4Nyb+NYd+1?2NC=0.4X20X11Xb+19X19X1+1.2X35X0KPa。urqdC基底壓力為1200/b，乘以安全系數(shù)2后，等于方形獨(dú)立基礎(chǔ)以下持力層的極限承載力。2400/b2=88b+3612400=883b+361b2試算法解方程組得：b=2.10m。4.14解：條形基礎(chǔ)。1、基底下略bXtg(45+p/2)深度范圍=3Xtg(45+10/2)=3?6m而地下水位位于基底以下L5-1=7?5m故基底下的持力層和基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土體重度均取天然重度。內(nèi)摩擦角為10度，查教材圖4.30得：N=0，N=2.5，N=9rqCP==0.5Nyb+Nyd+NC=0+2.5X19X1+9X10=137.5KPa。urqdC2、當(dāng)?shù)叵滤簧仙粱A(chǔ)底面時(shí)，根據(jù)太沙基公式，基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土體重度E是取天然重度，而基底以下的土體重度應(yīng)該取d浮重度。但是，當(dāng)基底下土體內(nèi)摩擦角小于5度時(shí)，系數(shù)N均取0,而題目給定條件中，沒有說明地下水位上升后，持力層土體粘聚力發(fā)生了r變化，即持力層粘聚力不變。所以沒有變化。4.15解:飽和軟粘土，內(nèi)摩擦角為)，可采用司凱普頓公司計(jì)算。口—山7冷1一?1斗:??氾d=1.2mb=2.4m卄<?WV地下水位1.4mPu=5X16X(1+0.2X2.4/3)(1+0.2X1.2/2.4)+19X1.2=125kPa安全系數(shù)K取1.5，地基承載力為Pu/K二125/1.5=83Kpa4.16解:傾斜荷載，使用漢森公式。應(yīng)為Nq本例為均質(zhì)土，無地下水，無需求滑動(dòng)面深度及其該范圍內(nèi)的加權(quán)重度、粘聚力和內(nèi)摩擦角。1、地基持力層土體內(nèi)摩擦角為6度，查教材表4.5得：Nr二1.72,Nq二4.33,Nc=11.622、基礎(chǔ)形狀系數(shù)：Sr=1-0.4b/L=0.7Sq=Sc=1+0.2b/L=1.153、基礎(chǔ)深度系數(shù)：dq=dc=1+0.35d/b=1.2334、荷載傾斜角11.3度(注意把分換成小)，tg11.3=0.2查教材表4.6得傾斜系數(shù)：ir=0.462,iq二0.6&ic=0.5835、Pu=0.5X18.6X3X1.72X0.7X0.462+8X11.62X1.15X1.233X0.583+(18.6X2)X4.33X1.15X1.233X0.68=15.52+76.85+155.3=247.7KPa第4章復(fù)習(xí)思考題土的抗剪強(qiáng)度與其他建筑材料如鋼材、混凝土的強(qiáng)度比較，有何特點(diǎn)？同一種土，當(dāng)其礦物成分，顆粒級(jí)配及密度、含水率完全相同時(shí)這種土的抗剪強(qiáng)度是否為一個(gè)定值？為什么？試說明土的抗剪強(qiáng)度的來源。無粘性土與粘性土有何區(qū)別？何謂咬合摩擦？咬合摩擦與滑動(dòng)摩擦有什么不同？何謂莫爾一庫侖強(qiáng)度理論？庫侖公式的物理概念是什么？4.4土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是如何確定的？說明直接剪切試驗(yàn)的原理，直剪試驗(yàn)簡(jiǎn)單方便，是否可應(yīng)用于各類工程？5闡述三軸壓縮試驗(yàn)的原理。三軸壓縮試驗(yàn)有哪些優(yōu)點(diǎn)，適用于什么范圍？土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)備已有簡(jiǎn)單方便的直剪儀和較精密的三軸壓縮儀，為何還推出側(cè)限壓力儀？這種無側(cè)限壓力儀有何特點(diǎn)？有什么用途？4.7何謂十字板剪力儀？這種設(shè)備有何優(yōu)點(diǎn)？適用于什么條件？試驗(yàn)結(jié)果如何計(jì)算？其結(jié)果與無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果有什么關(guān)系？4.8為什么土的顆粒越粗，通常其內(nèi)摩擦角乒越大？相反，土的顆粒越細(xì)，其粘聚越大？土的密度大小和含水率高低，對(duì)與c有什么影響？土的抗剪強(qiáng)度為什么與試驗(yàn)排水條件密切相關(guān)？應(yīng)用3第章中土的滲流固結(jié)概念，說明不排水剪、排水剪與固結(jié)不排水剪試驗(yàn)的性質(zhì)不同。這三種不同的試驗(yàn)方法，其結(jié)果有何差別？飽和軟粘土不排水剪，為什么得出的結(jié)果？4.10試闡述土體在荷載作用下，處于極限平衡狀態(tài)的概念。什么是土的極限平衡條件？此極限平衡條件在工程上有何應(yīng)用？4.11何謂莫爾應(yīng)力圓？如何繪制莫爾應(yīng)力圓？莫爾應(yīng)力圓是如何表示土中一點(diǎn)各方向的應(yīng)力狀態(tài)的？在外荷作用土下體，中發(fā)生剪切破壞的平面在何處？是否剪應(yīng)力最大的平面首先發(fā)生剪切破壞？在什么情況下，剪切破壞面與最大剪應(yīng)力面是一致的？在通常情況下，剪切破壞面與大主應(yīng)面之間的夾角是多大？4.13何謂地基的臨塑荷載？臨塑荷載如何計(jì)算？有何用途？根據(jù)臨塑荷載設(shè)計(jì)是否需除以安全系數(shù)？4.14地基臨界荷載的物理概念是什么？中心荷載與偏心荷載作用下臨，界荷載有何區(qū)別？建筑工程設(shè)計(jì)中是，否可直接采用臨界荷載為地基承載力而不加安全系數(shù)？這樣設(shè)計(jì)的工程是否安全？為什么？什么是地基的極限荷載？常用的計(jì)算極限荷載的公式有哪些？斯凱普頓公式與漢森公式的適用條件有何區(qū)別？地基的極限荷載是否可作為地基承載力？為什么地基的極限荷載有時(shí)相差懸殊？什么情況下地基的極限荷載大？什么情況下地基的極限荷載?。繕O限荷載的大小取決于哪些因素？通常什么因素對(duì)極限荷載的影響最大？4.17建筑物的地基為何會(huì)發(fā)生破壞？地基發(fā)生破壞的形式有哪幾種？各類地基發(fā)生破壞的條件是什么？如何防止地基發(fā)生強(qiáng)度保破證壞建，筑物的安全與正常使用？第五章土壓力與土坡穩(wěn)定5.1解：Ko=l-sinp=l-sin36=0.41墻頂墻底靜止土壓力強(qiáng)度。二Koyh=0Kpa/m墻底靜止土壓力強(qiáng)度eo二Koyh=0.41X18X4=29.5Kpa/m墻背總的靜止土壓力，即虛線三角形面積為Po=0.5X29.5X4=59KN/m墻后填土為砂土，達(dá)到主動(dòng)極限狀態(tài)需要的位移為墻高的略5%,略2cm。解：根據(jù)條件，墻背豎直、光滑、墻后地表水平，可以按照朗金公式計(jì)算土壓力1、主動(dòng)土壓力：主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=t綽(45p/2)=tg(45-36/2)=0.26地表主動(dòng)土壓力強(qiáng)度ea=KaYh=0.26X18X0=0Kpa/m地下水位處：ea=KaYh=0.26X18X2=9.4Kpa/m墻底：ea=KaYh=0.26X(18X2+11X2)=15.1Kpa/m地下水位以上的主動(dòng)土壓力為三角形分布，面積為5X9.4X2=9.4KN/m地下水位以X下的主動(dòng)土壓力為梯形分布，面積為9(4+15.1)X2/2=24.5KN/m所以，墻后總主動(dòng)土壓力為9.4+24.5=33.9KN/m2、靜止土壓力：靜止土壓力系數(shù)Ko=1-sinp=1-sin36=0.41地表靜止土壓力強(qiáng)度eo二Koyh=0.41X18X0=0Kpa/m地下水位處：eo=KoYh=0.41X18X2=14.8Kpa/m墻底：eo=KoYh=0.41X(18X2+11X2)=23.8Kpa/m地下水位以上的靜止土壓力為三角形分布，面積為5X14.8X2=14.8KN/m地下水位以X下的靜止土壓力為梯形分布，面積為14.8+23.8)X2/2=38.6KN/m所以，墻后總靜止土壓力為14.8+38.6=33.9KN/m3、水壓力：地下水位處水壓力強(qiáng)度:Pw=ywhw=10X0=0Kpa/m墻底處水壓力強(qiáng)度：Pw=Ywhw=10X2=20Kpa/m墻后水壓力為三角形分布，面積為.5X20X2=20KN/m4、水、土壓力分布如下圖所示：5.3解：K=，因雄=0P=0有:a心、isin(6+e)sin(e-0)2計(jì)cos(5+￡)cos(￡—B)K=竺=逹=0.235a「；sin(§+e)sin?]2一匚i'sin60?sin36]2cos"1+j—-———__-cos24?1+Jcos5\cos24Pa=0.5KaYH2=0.5X0.235X18X42=33.8KN/m解：此題應(yīng)該做錯(cuò)了，書中答案很可能錯(cuò)誤。

墻背豎直，￡=0,K=cOS2?-￡),因?yàn)椤?0有:acOS2墻背豎直，￡=0,K=cOS2?-￡),因?yàn)椤?0有:acOS2￡?cos(5:￡)1：'sin(5:|)sin(^-p)2\cos(S:￡)cos(￡-B)acos2?cos230cos"1：,sin(8:e)sin(e-卩)2cos20■1+Jsin50?sin18\cos"cos(-P)\cos20?cos12=0.3512Pa=0.5KaYH2=76.43KN/mPax二PaXcos?+￡)=PaXcos20=71.82KN/mPay二PaXsin(6+￡)=PaXsin20=26.10KN/mC0S2(^-￡),2因?yàn)?=11?3度，有:cos2”c“)r爲(wèi):黑Hcos218.7=0.4687cos2l1.3?cos31.3?1:i1sin50?sin182\cos31.3?cos0.7Pa=0.5KaYH2=99.6KN/mPax=PaXcos(6+￡)=PaXcos31.3=85.1KN/mPay二PaXsin?+￡)=PaXsin31.3=51.7KN/m5.5解：以上題墻背垂直為例計(jì)算其抗滑和抗傾覆穩(wěn)定性安全系數(shù)。1、抗滑墻體面積：(1.5+2.5)X5/2=10n2,墻體重度22KN/n＞，故單位寬度墻體總量V=220KN/m抗滑安全系數(shù)Kh=(W+Pay)Xp/Pax=(220+26.1)X0.4/71.82=1.372、抗傾覆抗傾覆安全系數(shù)Kq：Pax離墻底咼度5/3=1.67mPay離A點(diǎn)距離：2.5m；墻分為三角形和矩形兩個(gè)部分，三角形部分面＜5X1X5=2.5n2,矩形部分面積=1.5X5=7.5n2,重度22,三角形和矩形兩個(gè)部分的重

量Wi、W2分別為55KN/m和165KN/n。距離A點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)「0.67m和L2=1.75n。Kq=(W1XL1+W2XL2+PayX2.5)/(PaxX1.67)=3.26解：根據(jù)條件，墻背豎直、光滑、墻后地表水平，可以按照朗金公式計(jì)算土壓力H=10m中砂1=3my1=18.5KN/myqH=10m中砂1=3my1=18.5KN/myq=20KPaA申2=300申2=35粗砂Y2=19KN/m申2=35h2=7m水位.粗砂Y2sat=20KN/m屮2=35o1、主動(dòng)土壓力：主動(dòng)土壓力系數(shù)：中砂:Ka11、主動(dòng)土壓力：主動(dòng)土壓力系數(shù)：中砂:Ka1=t呼(45p1/2)=tg(45-30/2)=0.33粗砂：Ka2=t印(45p2/2)=tg(45-35/2)=0.27地表主動(dòng)土壓力強(qiáng)度ea1上二Ka1(q+Yh)=0.33X(20+0)=6.6Kpa/m中砂底部:ea1下二隔(q+Yh)=0.33X(20+18.5X3)=24.9Kpa/m粗砂頂部：ea2上二Ka2(q+Yh)=0.27X(20+18.5X3)=20.4Kpa/m地下水位處：ea2水二KaYh=Ka^q+Yh)=0.27X(20+18.5X3+18.5X3)=35.8Kpa/m墻底：ea2下二Ka2(q+Yh)=0.27X(20+18.5X3+18.5X3+10X4)=46.6Kpa/m中砂的主動(dòng)土壓力為梯形分布，面積為6(6+24.9)X3/2=44KN/m地下水位以上的粗砂主動(dòng)土壓力為梯形分布，面積為(4+35.8)X3/2=84.3KN/m地下水位以下的粗砂主動(dòng)土壓力為梯形分布，面積為(8+46.6)X4/2=164.8KN/m所以，墻后總主動(dòng)土壓力為44+84.3+164.8=293.1KN/m2、水壓力：地下水位處水壓力強(qiáng)度:Pw=Ywhw=10X0=0Kpa/m墻底處水壓力強(qiáng)度:Pw=Ywhw=10X4=40Kpa/m墻后水壓力為三角形分布，面積為.5X40X4=80KN/m5.7解：本題基本與教材例題5?8相似，可參照該例題進(jìn)行計(jì)算。5.8解：穩(wěn)定數(shù)N=C/（yh）H=C/YN）內(nèi)摩擦角20度，邊坡坡角為30度。查圖5.48，穩(wěn)定數(shù)N=0.026H=C/（yN）=5/（16X0.26）=12m5.9解：穩(wěn)定數(shù)N=C/（yh）=7/（18X10）=0.039內(nèi)摩擦角20度，查圖5.48，邊坡坡角為35度。5.10解：略第5章復(fù)習(xí)思考題土壓力有哪幾種？影響土壓力大小的因素是什么？其中最主要的影響因素是什么？2何謂靜止土壓力？說明產(chǎn)生靜止土壓力的條件、計(jì)算公式和應(yīng)用范圍。3何謂主動(dòng)土壓力？產(chǎn)生主動(dòng)土壓力的條件是什么？適用于什么范圍？5.4何謂被動(dòng)土壓力？什么情況產(chǎn)生被動(dòng)土壓力？工程上如何應(yīng)用？5.5朗肯土壓力理論有何假設(shè)條件？適用于什么范圍？主動(dòng)土壓力系數(shù)與被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp如何計(jì)算？5.6庫侖土壓力理論研究的課題是什么？有何基本假定？適用于什么范圍與Kp如何求得？對(duì)朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論進(jìn)行比較和評(píng)論。5.8擋土墻有哪幾種類型，各有什么特點(diǎn)？各適用于什么條件？擋土墻的尺寸如何初定？如何最終確定？5.10擋土墻設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行哪些驗(yàn)算？要求穩(wěn)定安全系數(shù)多大？采取什么措施可以提高穩(wěn)定安全系數(shù)？5.11錨桿式擋土墻有什么優(yōu)點(diǎn)？這種結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的擋土墻結(jié)構(gòu)有何區(qū)別？5.12擋土墻后回填土是否有技術(shù)要求？何故？理想的回填土是什么土？不能用的回填土是什么土？5.13擋土墻不設(shè)排水措施會(huì)產(chǎn)生什么問題？截水溝與泄水孔設(shè)在何處？5.14土坡穩(wěn)定有何實(shí)際意義？影響土坡穩(wěn)定的因素有哪些？如何預(yù)防土坡發(fā)生滑動(dòng)？5.15土坡穩(wěn)定分析圓弧法的原理是什么？為何要分條計(jì)算？計(jì)算技巧有何優(yōu)點(diǎn)？最危險(xiǎn)的滑弧如何確定？怎樣避免計(jì)算中發(fā)生概念性的錯(cuò)誤？第6章復(fù)習(xí)思考題為何要進(jìn)行巖土工程勘察？中小工程荷載不大，為何不可省略勘察？勘察為什么要分階段進(jìn)行？詳細(xì)勘察階段應(yīng)當(dāng)完成哪些工作？建筑場(chǎng)地等級(jí)如何劃分？符合什么條件為一級(jí)場(chǎng)地？6.4建筑地基等級(jí)如何劃分？符合何種條件為二級(jí)地基？6.5巖土工程勘察等級(jí)如何劃分？勘察等級(jí)為二級(jí)應(yīng)符合什么條件？6.6鉆孔間距如何確定？詳細(xì)勘察巖土工程二級(jí)的間距是多少？一級(jí)的間距是多少？何故？6.7鉆孔深度的依據(jù)是什么？地基為一般粘性土6層住宅詳細(xì)勘察控制性鉆孔深度為多少？6.8技術(shù)鉆孔與探查孔有何區(qū)別？技術(shù)鉆孔應(yīng)占總鉆孑的多大比例？6.9工業(yè)與民用建筑巖土工程勘察中，最常用的勘察方法有哪幾種？比較各種勘察方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。6.10動(dòng)力觸探與靜力觸探有何不同？說明兩類方法的優(yōu)缺點(diǎn)與適用條件。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)與重型圓錐動(dòng)力觸探有何不同？6.11野外鑒別粘性土用什么方法？6.12為何要描述土的顏色？土中含有物具體指什么？各種不同含有物對(duì)土的