土力學(xué)第二版習(xí)題解答(第一、二章)(試用版)

1、習(xí)題答案(土力學(xué),第二版,李廣信等,清華大學(xué)出版社計算中取重力加速度g =10m/s 2第一章 土的物理性質(zhì)和工程分類1-1 (更正:地下水位以下地下水位以上已知,372cm V = g m 1.129= g m s 5.121= 70.2=s Gg .m m m s w 6751211129=-=-=%.%.%m m s 266100512167100= 3791721129cm /g .v m = 3/9.17m KN g = 345cm G m m V s s sss = 3121.5271020.6/72sat KN m +=391610725121m /KN .g V m s d =

2、 3/6.10m KN sat =-='>>d sat1-2 已知,e=0.70 72.2=s G設(shè)1=s V 7.0=v V 72.2=s m316m /KN g V V m g V m vs ss d =+=32.7210.71020.1/1.7s w v satm V g KN m V +=3/1.10m KN sat =-='當0.75r S =時 525.0=v V S V m %3.19%100=sm m 0.7(0.5252.72 Vs=10.525swmV0.77.67.619.44527 72swa121.5129.1m V311910715250

3、722m /KN .g V m =+= (其他情況兩種,依次類推 1-3 所需土重m s =80000×1.7=136000(t 1m 3天然土含土粒重量0111.92 1.6(110.2s m t w =+。故需要土V =m s /m s0=85000(m 31-4 (設(shè)1s V = (1 (2× (3× (4 <1> (%15=-=P L p I 甲 <2><乙甲(%8=-=P L p I 乙 19.4 20.6<3> 乙甲d d <4> e e >乙甲14.9 16.8 0.81 0.591-5%2

4、2= 70.2=s G 31.70/d g cm = 85.0r S對于天然土,設(shè)1=S V 知70.2=s m 0.594w m =即(2.7×若壓實后達到要求干密度,則59.170.170.2=dSm V 0.594孔隙比為 e=0.59 可見,其飽和度0.594100%85%0.59r S => 不適于筑壩,應(yīng)翻曬處理。1-6 7.0r D3m a x /96.1cm g d = 3/46.1cm g dmix = 65.2=s Gmax (0.7(d dmix dmaxr d dmix dD -=- 3/78.1m g d 1-7 飽和土只有固相和水相。設(shè)固相體積Vs=

5、1cm 3時,由Gs=2.70得s s s w m =G V =2.70g 。已知w sm 100%=28%m =,得w m =0.756g ,則壓縮后土體孔隙比為v ws sV V e =0.756V V 壓縮后。 1.592.7Vs=1swmvwG swG sG s已知壓縮后土體體積V=1.95cm 3,則3V eV =V n=V 100%=0.84cm 1+e壓縮后壓縮后壓縮后 壓縮的0.05cm 的體積0.05cm 3應(yīng)算在Vv 中,則v s V 0.89e =0.802V 20.89-壓縮前壓縮前1-8 %40=L 25%p = %45=甲 %20=乙 I 15p =33.11520

6、=ppL I I -甲甲 流塑; 33.0155-=-=ppL I I -乙乙 堅硬 命名:查圖1-26(按新規(guī)范已經(jīng)改動低液限粘土。按建筑規(guī)范,為粉質(zhì)粘土。選乙地1-9 A =0.3(甲,A =1.3(乙。乙土粘土礦物的活性高,估計是伊利石、少量的高嶺石。工程性質(zhì)上來看,甲土細粒含量少,親水能力差,滲透性強,粘聚力弱;乙土含伊利石多,容易吸水膨脹,失水收縮,親水能力較強,滲透性弱,粘聚力強。1-10 按建筑規(guī)范分類法:(甲細砂;(乙粉土。解:甲為細砂0.075mm 以上過85%但0.25mm 以上不過50% 由圖知 600.3d =,500.25d =,300.18d =,100.1d =

7、60100.330.1u d C d = 223060100.18 1.080.30.1c d C d d = 為級配不良的土乙為粉土0.075mm 以上不過50%且I p <10600.015d =, 300.0035d =,100.0015d = 60100.015100.0015u d C d = 223060100.00350.540.0150.0015c d C d d =為級配不良的土1-11 由曲線A 得知砂粒占99%;粉粒占0%。60u 10d 0.165C =1.5d 0.110,2230c 6010d 0.15C =1.24d d 0.1650.11(雖然Cc 在13

8、之間,但Cu<5,曲線坡度陡,故級配不良。 又細粒含量為0,綜上A 為SP (級配不良的砂。同理可分析曲線B 為SF (含細粒土砂和曲線C 為SP (級配不良的砂。1-12 在標準擊實功情況下,壓實度98%時土的干密度為31.7700.98=1.735g /cm 。從表1-12看出,若擊實功能達不到標準擊實功,則需要適當灑水,使含水量提高。若擊實功能可以超過標準及時功,則不需灑水,甚至需要翻曬以降低土的含水量。增加含水量的土的可塑性會提高,反之,降低含水量的土的可塑性會降低。1-13(1 e=0.9,則1m 3的土體中3v 0.9V =1=0.4737m 1+0.9e=0.65,則1m

9、3的土體中3v 0.65V =1=0.394m 1+0.65在截面為1平米的柱形空間上,孔隙所占高度由0.4737m 降到0.394m ,沉降0.08m 。 已知3w V d Ss sat V +V 0.473710+1-0.473710=18.7kN /m V1(,得s =2.653g/cm 則地震后3w V d Ss sat V +V 0.39410+1-0.39410=20.02kN /m V1(補充題:簡述細粒土擊實曲線的特點及不同含水量范圍內(nèi)擊實土的力學(xué)特性。特點。存在最優(yōu)含水量;峰值以右接近于飽和曲線;以左差別逐漸加大。力學(xué)特性:最優(yōu)含水量對應(yīng)擊實土干密度最大;其左,對應(yīng)之土具凝聚

10、結(jié)構(gòu),強度高,力學(xué)上呈各向同性,但浸水后易產(chǎn)生附件沉降或變形;以右,對應(yīng)之土具分散結(jié)構(gòu),塑性大,強度低,且力學(xué)上各向異性。第二章 土的滲透性和滲流問題2-1 (a正確。穩(wěn)定滲流條件下,各個斷面的滲流量是相等的,而滲流斷面越來越小,Q kiA =,所以水頭損失i 越來越大,因此滲流的自由水面是上凸的。2-2 cm h K K L K L K L h CC B B A AA A 52001005035501=+=+=s cm A L h K VA Q A A /1.01005051032=-2-3 1' 2.711.076110.58s cr w G i e -=+2-4 h=20cm L

11、=30cm Lh i = 3210 6.67/3j i KN m = 72.2=S G e=0.631' 2.721 1.055110.63s cr w G i e -=+ 0.67cr hi i l =,故不會發(fā)生流土現(xiàn)象。 055.1=cr i i 31.65I cr h L i cm =2-5 m m m h A 642=+= m h 5.1= 以C 所在平面為基準面1.56 6.752B h m =+= 7.5c h m =3/75.345.110m KN i i =專用 內(nèi)部資料· 注意保存 Dh = 2.5m i= Dh = 0.625 L Q = kiA = 1

12、.5 ´ 10 -6 ´ 0.625 ´ 20 ´ 10 ´ 10 4 = 1.875cm 3 / s 2-6 圍繞井中心軸線取一過水圓柱斷面，該斷面距井中心軸線的距離為 r，測管水頭為 h，根據(jù)滲流的連續(xù)性條件，單位時間抽出的水量等于滲過該過水圓柱斷面的滲流量。因此 有： Q = Aki = 2p rH a × k Q dr = 2p kH a dh r dh dr 將上式兩邊進行積分，有： Qò r2 r1 h2 dr = 2p kH a ò dh h1 r 推出： Q ln r2 = 2p kH a (h2 - h1 r1 所以砂土層滲透系數(shù)的計算公式為： k = r r Q 2.3Q ln 2 = lg 2 2p H a (h2 - h1 r1 2p H a (h2 - h1 r1 2-7 icr = 2.04 - 1 = 1.04 1 Dh = icr × l = 3 ´ 1.04 = 3.12m h=7.5-3-3.12=1.38m V =