四校合編土力學(xué)課后習(xí)題答案

1、2-8單元i-i、砂類土和粘性土各有那些典型的形成作用?【答】土在其形成過(guò)程中有各種風(fēng)化作用共同參與，它們同時(shí)進(jìn)行。砂類土主要是由于溫度變化、波浪沖擊、地震引起的物理力使巖體崩解、破碎形成。粘性土主要是巖體 與空氣、水和各種水溶液相互作用形成。2-2、有一飽和的原狀土樣切滿于容積為 21.7cm3的環(huán)刀內(nèi)，稱得總質(zhì)量為72.49g, 經(jīng)105c烘干至恒重為61.28g,已知環(huán)刀質(zhì)量為32.54g, 土粒比重為2.74,試求該土樣的濕密度、含水量、干密度及孔隙比（要求匯出土的三相比例示意圖，按三 相比例指標(biāo)的定義求解）。解:72.49 -32.5421.7=1.84g / cm3mwms72.4

2、9-61.2861.28 -32.54= 39%ms61.28-32.54V 21.7= 1.32g /cm3e =應(yīng)=1121 = 1.069Vs 10.492-3、某原狀土樣的密度為1.85g/cm3,含水量為34% 土粒相又t密度為2.71 ,試求 該土樣的飽和密度、有效密度和有效重度（先推導(dǎo)公式然后求解）。解：（1）satms VV L m =m$mW_ mSVS :wVsmWmSS設(shè) mS =11二有 Rat =sat:dS -11 dS ：WmS=1dS ：W dS :w1d S 1 W1 -p：W1.85 2.71 -11 0.34 2.71p： 1 . .W - dS131 =

3、 1.87g / cmJ 1-P 1 _+(1 +6/W dS J1O(n_n)o、，msVs: w ms-Vsw VvwVvw 、VsVv)w, 、 p = = = Pet -VVsat V3=：sat 一 ：W =1.87 1 =0.87g/cm = ：； g =0.87 10 =8.7kN/cm33 sat = Dsat g =1.87 10 =18.7kN/cm3 sa sa或- =sat - w =18.710 = 8.7kN/cm32-4、某砂土土樣的密度為1.77g/cm3,含水量9.8%, 土粒相又t密度為2.67,烘干 后測(cè)定最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943,試

4、求孔隙比e和相對(duì)密實(shí)度Dr, 并評(píng)定該砂土的密實(shí)度。解：（1）設(shè) Vs =1msms = 1-ds ：w1 e1 e整理上式得 e J ds J J 0.098 2.67 J01.77(2)Dr -0.943 - 0.6560.943-0.461= 0.595 (中密)2-5、某一完全飽和黏性土試樣的含水量為 30% 土粒相對(duì)密度為2.73 ,液限為33% 塑限為17%試求孔隙比、干密度和飽和密度，并按塑性指數(shù)和液性指數(shù)分別定出 該黏性土的分類名稱和軟硬狀態(tài)。解:Vv :w e =Vs :WVs ：W= ds= 0.30 2.73= 0.819ms V2.73 11 0.819=1.50g /

5、 cm3ms Vv ：W = ds ：WV -1 e1 0.3 2.73 11 0.819=1.95g / cm31P =sL -6P =33-17 = 16 查表，定名為粉質(zhì)粘土30 17Il =p= 30上=0.81 查表，確定為軟塑狀態(tài)Ip 163-1.試解釋起始水力梯度產(chǎn)生的原因。【答】起始水力梯度產(chǎn)生的原因是為了克.服薄膜水的抗剪歸度p 0（或者說(shuō)為了克服吸著水的粘滯阻力）使之發(fā)出流初可必須！:力的臨不水力梯度度也.就.姑混只要力.水力坡度 花膜水就會(huì)發(fā)牛運(yùn)動(dòng) 只是當(dāng)實(shí)際的水力坡度小一起始水力 梯度時(shí) 薄脫水的滲透現(xiàn)度v非常小 只有憑借精密儀器才能觀測(cè)到.因此嚴(yán)格 的講 起始水力梯度

6、10是指薄膜水發(fā)生明顯滲流時(shí)用以克服其抗剪強(qiáng)度 0的水O(n_n)o力梯度。3-2.簡(jiǎn)述影響土的滲透性的因素主要有哪些?！敬稹? 十的粒度成分及礦物成分c 土的顆粒大小、形狀及級(jí)配影響土中孔隙大小及其形狀 因Illi影響十的滲透性。土顆粒越粗越渾圓、越均勻時(shí)滲透性就大口礎(chǔ)十中含行較多粉土及粘土顆粒忖 其滲透.系數(shù)就大大降低C2合水，膜阡.度.粘.性十中心十粒時(shí)給合木膜厚度較用時(shí) 公孔家十的孔黑 降 低土的滲透性。十%一構(gòu)構(gòu)進(jìn)致法十星通常不拈等向同性向在滲透性方面往往也是如此 如黃十J3豎出方向囪大孔隙 所以豎肖.方向的滲透系數(shù)要比水平方向大得姿,層 狀粘土常夾力.薄的粉砂層 它在水平方向的滲透

7、系數(shù)要比豎九方向大弟多C水的粘滯度。水在土中的滲流速度與水的容重及粘滯度有關(guān)從而也影響到十的滲透性。3-4.拉普拉斯方程適應(yīng)于什么條件的滲流場(chǎng)【答】當(dāng)滲流場(chǎng)中水頭及流速等滲流要素不隨時(shí)間改變時(shí)送神滲流稱為穩(wěn)定港流而拉普拉斯方程是指適.用平面穩(wěn)定法流的基本方程。3-5.為什么流線與等勢(shì)線總是正交的【答】在穩(wěn)定滲流場(chǎng)中 取一微單幾體并假定水體不可壓縮則根據(jù)水流連續(xù) 原理 單傅時(shí)間內(nèi)流入和流出微兀體的水員應(yīng)相等 即dqe=dqOb從而得到 即 為二維滲流連續(xù)方程從中由數(shù)學(xué)知識(shí)可知流線和等勢(shì)線正交。3-6.流砂與管涌現(xiàn)象有什么區(qū)別和聯(lián)系【答】在向上的滲流力作用下粒間有效應(yīng)力為零時(shí) 顆粒群發(fā)乍懸浮、移動(dòng)

8、的現(xiàn)象稱為流砂(土)現(xiàn)象。這種現(xiàn)象多發(fā)生在顆粒級(jí)配均勻的飽和細(xì)、粉砂和粉土層 中股，存突發(fā)性、時(shí)一程危言大”在水流滲透作用下 十中的細(xì)顆粒在粕顆粒形成的北陽(yáng)中移動(dòng)以至流失隨看 士的孔隙不斷獷大 滲流速度不斷熠加 較粗的顆粒也相繼被水逐漸帶走 最終 導(dǎo)致土體內(nèi)修成貫通付滲流管道 造成土體史陷 這種現(xiàn)象稱為管涌.它多發(fā)乍在 砂性土中且顆粒大小差別大3-7.滲透力都會(huì)引起哪些破壞【答】滲流引起的滲透破壞問(wèn)題主要有兩大類 一是由滲流力的作用 使土體顆 粒流失或.局部土體產(chǎn)牛移動(dòng)導(dǎo)致十,體變形甚至失穩(wěn)二是由滲流作用使水 壓力或浮力發(fā)牛變化導(dǎo)致土體和結(jié)構(gòu)物失穩(wěn):前者主要表現(xiàn)為流球和管涌后者主要?jiǎng)t表現(xiàn)為岸坡

9、滑動(dòng)或擋土墻等構(gòu)造物整體失穩(wěn)。3-8、某滲透試驗(yàn)裝置如圖3-23所示。砂I的滲透系數(shù)ki =2M10cm/s；砂II的滲透系數(shù)k2 =lMlO,cm/s,砂樣斷面積A=200cm2,試問(wèn)：(1)若在砂I與砂II分界面出安裝一測(cè)壓管，則測(cè)壓管中水面將升至右端水面以上多高？(2)砂I與砂II界面處的單位滲水量 q多大？解：(1) K 60二h2A = k2A整理得LiL2k1 (60 -h2) = k2h2O(n_n)o,60kl60 2 10, 八h2 = =11 = 40cmk1k2 2 10,1 10-所以，測(cè)壓管中水面將升至右端水面以上：60-40=20cmh1403(2) q2 =k21

10、2 A = k2 父一2MA = 1父10 M - x 200 = 20cm3/sL2403-9、定水頭滲透試驗(yàn)中，已知滲透儀直徑 D=75mm,在L=200mm滲流途徑上的 水頭損失h=83mm,在60s時(shí)間內(nèi)的滲水量 Q=71.6cm3,求土的滲透系數(shù)。71.6 207.52 8.3 602.= 6.5 10 cm/s43-10、設(shè)做變水頭滲透試驗(yàn)的黏土試樣的截面積為30cm2,厚度為4cm,滲透儀細(xì)玻璃管的內(nèi)徑為0.4cm,試驗(yàn)開始時(shí)的水位差145cm,經(jīng)時(shí)段7分25秒觀察水位 差為100cm,試驗(yàn)時(shí)白水溫為20 C,試求試樣的滲透系數(shù)。二八2 TOC o 1-5 h z 0 44/在萬(wàn)

11、aLh14145解：k=ln=ln 1.4 10 cm/sA(t2 -t1)h230 4451003-11、圖3-24為一板樁打入透水土層后形成的流網(wǎng)。已知透水土層深18.0m,滲透系數(shù)k =3父10mm/s,板樁打入土層表面以下9.0m,板樁前后水深如圖中所示。試求:(1)圖中所示a、b、c、d、e各點(diǎn)的孔隙水壓力;=137.2kPa不透水后(2)地基的單位滲水量。Ub =9.0 W =88.2kPa9 1 Uc = 18 -4F ；W35.0 9.19 3.5 67.17kPa一 一一一 一 二c3 -；c23h3 =67.17 8.20 8 =132.77kPa；，4 二 %4h4 =1

12、32.77 9.71 3 =161.90kPa二4不透水層= ； c4 W 3.5 8.0 3.0 =306.9kPa 4-9、某構(gòu)筑物基礎(chǔ)如圖4-30所示，在設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處作用有偏心荷載 680kN,偏 心距1.31m,基礎(chǔ)埋深為2m,底面尺寸為4mx 2m。試求基底平均壓力p和邊緣最大壓力pmax,并繪出沿偏心方向的基底壓力分布圖 解：（1）全力的偏心距e(2)F G e = F 1.311.31 6806804 2 2 20= 0.891mh _基礎(chǔ)底回V設(shè)計(jì)地而v因?yàn)椴?e卜干卜1 1.337 ）出現(xiàn)拉應(yīng)力故需改用公式Pmax2 F G3bIT2 680 4 2 203M2 9-0.8

13、91 2)=301kPa（3）平均基底壓力F G 1000= 125kPa (理論上)O(n_n)o100010003 1.09 2=1 5.3kP a或mx =301 =150.5kPa22（實(shí)際上）4-10、某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為 4mx 2.4m,設(shè)計(jì)地面下埋深為1.2m （高于天然地 面0.2m）,設(shè)計(jì)地面以上的荷載為1200kN,基底標(biāo)高處原有土的加權(quán)平均重度為 18kN/m3。試求基底水平面1點(diǎn)及2點(diǎn)下各3.6m深度M1點(diǎn)及M2點(diǎn)處的地基附加應(yīng)力3值。角單：(1)基底壓力 p = F +G =1300 +4父2.4父1.2M20 = 1 4kPa A（2）基底附加壓力p0 = p-

14、md = 149-18 1 =131kPa（3）附加應(yīng)力Mi點(diǎn)分成大小相等的兩塊l =2.4m,b =2mJ=1.2 b3.6= 1.8查表得：C =0.108貝 ij；：zM1 = 2 0.108 131 = 28.31k PaM2點(diǎn) 作延長(zhǎng)線后分成2大塊、2小塊大塊l = 6m, b = 2m, = 3 b= 1.8查表得：C =0.143小塊l = 3.6m, b =2m，=1.8b 查表z 3.6. 0=1.8b 2得% =0.129則 仃zM2 =2%m2P0 =2(%大-%小)Po =2(0.143 0.129b131 = 3.7kP a 4-11、某條形基礎(chǔ)的寬度為 2m,在梯形

15、分布的條形荷載（基底附加壓力）下，邊緣（P0）max=200kPa, （po） min=100kPa,試求基底寬度中點(diǎn)下和邊緣兩點(diǎn)下各3m及6m深度處的 %值。O(n_n)o200 100呷牛 p0均=-二150kPaxz中點(diǎn)下 3m 處x =0m, z =3m,= 0,一 =1.5 查表得 a c = 0.396bb二z =0.396 150 = 59.4k Pax _ z6m 處 x = 0m,z = 6m, = 0, =3,查表行 o（c = 0.208 b b二 z =0.208 150=31.2kPa邊緣，梯形分布的條形荷載看作矩形和三角形的疊加荷載3m處：x z 3,矩形分布的條形

16、荷載=0.5,=1. 5查表a。矩形=0.334b b 2仃z矩形=0.334x100=33.4 k Pa三角形分布的條形荷載=10,-=-=1.5,查表0tti = 0.0734,%2 = 0.0938b b 2仃 z 三角形 1 =0.0734*100 =7.34kPaoz 三角形 2 =0.0938*100 =9.38kPa所以，邊緣左右兩側(cè)的 3為=33.4 7.34 =40.74kPa二 z2 =33.4 9.38 =42.78kPa6m處：xz6矩形分布的條形何載一=0.5,-= 一=3,查表矩形=0.198bb 2仃z矩形=0.198M100 = 19.8k Pa三角形分布的條形

17、荷載=105=6=3,查表%1 =0.0476,%2 =0.0511b b 2oz 三角形 1 =0.0476*100 =4.76kPa。一角形 2 =0.0511 *100 =5.11kPa所以，邊緣左右兩側(cè)的仃z為；=z1 =19.8 4.76 =24.56kPa二 z2 =19.8 5.11 = 24.91kPa5-1通過(guò)因結(jié)試縊小以G汨出些十的壓靠批指林 如何求行?o（n_n）o【答】 壓縮系數(shù)，壓縮指數(shù)，壓縮模量，壓縮系數(shù)， 壓縮指數(shù)，壓縮模量。5-2 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)并載荷試?yán)锎╦以得汨哪些十n勺力學(xué)性質(zhì)指勿;？【答】 可以同時(shí)測(cè)定地基承載力和土的變形模量?！敬稹客恋膹椥阅Ａ渴侵竿馏w在側(cè)限

18、條件下瞬時(shí)壓縮的應(yīng)力應(yīng)變模量。他的變形包括了可恢復(fù)的彈性變形和不 可恢復(fù)的殘余變形兩部分。而室內(nèi)固結(jié)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)都不能提供瞬時(shí)荷載， 它們得到的壓縮模量和變形模量時(shí)包含殘余變形在內(nèi)的。和彈性模量由根本區(qū)別。5-4 苣從基本概念、計(jì)算公式及適用條件等方面比較壓縮模量、變形模量與彈性模量它們與材料力學(xué)中楊氏模是布什么區(qū)別？【答】土的壓縮模量 的定義是土在側(cè)限條件下的豎向附加應(yīng)力與豎向應(yīng)變之比值。土的壓縮模量是通過(guò)土的室內(nèi)壓縮試驗(yàn)得到的。土的變形模量的定義是土體在無(wú)側(cè)限條件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值。土的變形模量時(shí)現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)得到的土的壓縮模 量和變形模量理論上是可以換算的。但影響因素較多不能準(zhǔn)確反

19、映他們之間的實(shí)際關(guān)系。土的彈性模量的定義是土體在無(wú)側(cè)限條件下瞬時(shí)壓縮的應(yīng)力應(yīng)變模量。 土的彈性模量由室內(nèi)三軸壓縮試驗(yàn)確定。5-5 根據(jù)反力歷史叫尋十層分為那一類十層？：式述宜的定義一【答】正常固結(jié)土層：在歷史上所經(jīng)受的先期固結(jié)壓力等于現(xiàn)有覆蓋土重。超固 結(jié)土層：歷史上曾經(jīng)受過(guò)大于現(xiàn)有覆蓋土重的先期固結(jié)壓力。欠固結(jié)土層：先期固結(jié)壓力小于現(xiàn)有覆蓋土重。5-6 何.評(píng)先期立培田力？以:養(yǎng)空:婦何利定它？【答】天然土層在歷史上受過(guò)最大固結(jié)壓力（指土體在固結(jié)過(guò)程中所受的最大豎 向有效應(yīng)力）稱為先期固結(jié)壓力，或稱前期固結(jié)壓力。先進(jìn)行高壓固結(jié)試驗(yàn)得到 e 一lgP曲線，用卡薩格蘭德經(jīng)驗(yàn)作圖法求得。5-7 何

20、謂超何消比？如可按超同結(jié)比值俑求上:常卜島上?【答】在研究沉積土層的應(yīng)力歷史時(shí)通，常杉先叫汩結(jié)田力與加行卷蓋十幣2E值定義為超固結(jié)比。5-8何謂現(xiàn)場(chǎng)原始?jí)嚎s曲線？三類土的原始?jí)嚎s曲線和壓縮性指標(biāo)由實(shí)驗(yàn)室的測(cè)定 方法有河不同？【答】現(xiàn)場(chǎng)原始?jí)嚎s曲線是指現(xiàn)場(chǎng)土層在其沉積過(guò)程中由上覆蓋土重原本存在的壓 縮曲線 /稱原始?jí)嚎s邢明室內(nèi)壓縮迷騷所采用的十樣。.原船一樣可比 山一經(jīng)歷了卸荷的過(guò)程 的且試件在取樣、運(yùn)輸,試件制作以及試驗(yàn)過(guò)程中不可避免地要 受到不同程度的擾動(dòng)閃此上5-3 室內(nèi)固結(jié)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)載徜試驗(yàn)都不能測(cè)定十的彈性模員？為什么？【答】樣的室內(nèi)壓縮曲線不能完全代表現(xiàn)場(chǎng)原位處土樣的孔隙比與有效應(yīng)力

21、的關(guān)系。 施黑 特曼提出了根據(jù)土的室內(nèi)壓縮試驗(yàn)曲線進(jìn)行修正得到土現(xiàn)場(chǎng)原始?jí)嚎s曲線。6-11、某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為 4mx 2m,天然地面下基礎(chǔ)埋深為1m設(shè)計(jì)地面高 出天然地面0.4m,計(jì)算資料見圖6-33 （壓縮曲線用例題6-1的）。試?yán)L出土中豎向 應(yīng)力分布圖（計(jì)算精度；重度（kN/m）和應(yīng)力（kPa）均至一位小數(shù)），并分別按 分層總和法的單向壓縮基本公式和規(guī)范修正公式計(jì)算基礎(chǔ)底面中點(diǎn)沉降量(P0 13.84kPa,不夠 ； 6m 深處 0.2。C = 0.2父 77.4 = 15.48k P , oz =11.015.48kPa ,可以。表1分層總和法單向壓縮公式計(jì)算的沉降量點(diǎn) 深度 自重

22、應(yīng)力附加應(yīng)力自重平均附加平均自重+附加 曲線壓前e1i0025.294.811.034.481.522.043.653.133.052.833.44 4.061.022.05 5.069.215.26 6.077.411.029.888.2118.039.067.3106.348.243.391.556.927.784.665.118.683.773.313.186.4土樣0.8210.761334-10.8180.76927壓后e2i沉降量*木羊0.8000.782104-20.7960.78370.8080.774190.7910.7816(8)基礎(chǔ)的最終沉降量如下:ns 八 6 =33

23、27 19 10 7 6 = 102mm i 12、規(guī)范修正公式計(jì)算(分層厚度取 1m)(1)計(jì)算Po同分層總和法一樣，Po = p-；%0 -120-25.2-94.8kPa(2)分層壓縮模量的計(jì)算分層深度自重平均附加平均自重+附加曲線壓前er壓后e2i壓縮模量01.029.888.2118.0土樣0.8210.7612.682.039.067.3106.34-10.8180.7692.503.048.243.391.50.8080.7742.304.056.927.784.6土樣4-20.8000.7822.775.065.118.683.70.7960.7832.576.073.313.

24、186.40.7910.7812.35(3)計(jì)算豎向平均附加應(yīng)力系數(shù)O(n_n)o當(dāng) z=0 時(shí),za =0計(jì)算z=1m時(shí)，基底面積劃分為 四個(gè)小矩形，即 4父2.5 = (2父1.25 )*4l/b =2/1.25=1.6 , z/b =1/1.25 =0.8,查表 6-5 有1=0.2395基底下1m范圍內(nèi) 】=4* 0.2395 = 0.958詳見下表。Z(m)l/bz/baza(za )i-( za )i-1Esi, s i工Asi11.60.80.9580.9580.9582.68343421.61.60.83161.66320.705 12.502761 131.62.40.702

25、82.10840.4452.30187941.63.20.59882.39520.2872.77108951.64.00.51762.5880.193 n2.5779661.64.80.45442.72640.1382.356102(4)確定計(jì)算深度由于周圍沒(méi)有相鄰荷載，基礎(chǔ)中點(diǎn)的變形計(jì)算深度可按下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算:zn =b2.5-0.4lnb = 2.5 2.5-0.4ln 2.5 = 5.3m(5)確定Q計(jì)算zn深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值:P0 znC(n0MC(0_ nnEs = /：A/ ；A/Esi =11P0 210(1-0MC(0一b +Es1p0 z2 口 2 _ z1 煞口

26、1P0 zn“ n znT 父支 nEs2-Thp0 2.7264P00.9580.70520.44520.28680.19280.13842.682.52.32.772.572.35查表(當(dāng)P0 0.75fak時(shí))得：唧=1.1(6)計(jì)算地基最終沉降量n.1.一s = ss = s 二 S =1.1 102 = 112mmi 16-12、由于建筑物傳來(lái)的荷載，地基中某一飽和黏土層= 2.55MPao(n_n )0產(chǎn)生梯形分布的豎向附加應(yīng)力，該層頂面和底面的附加應(yīng)力分別為仃；=240kPaffi。z =160kPa ,頂?shù)酌嫱杆ㄒ妶D 6-34 ） , 土 層平均k =0.2cm/年,.e =

27、0.88, a=0.39MPa/，Es=4.82MPa 。試求：該土層的最終沉 降量；當(dāng)達(dá)到最終沉降量之半所需的時(shí)間； 當(dāng)達(dá)到120mmt降所需的時(shí)間； 如果該飽和黏土層下臥不透水層，則達(dá)到 120mmt降所需的時(shí)間。a -s =:二 z1 e解：求最終沉降 一 0.39父10”40+160、 1 0.88st- =50%（雙面排水，分布1）H = 1M 400 = 166mm查圖 6-26 得TV =0.2一一 一一一 _ 2Cv=0.21。嗎 10 =0.964m2/年a w 0.39 1010Tv =CvtH220.2： j4所以 t =TV = 0.83（年）cv0.964當(dāng)st =1

28、20mm時(shí)0.964=1.74（年）Ut =員=72% 查圖 6-26 得 TV = 0.42 s+TvH2t = Cv當(dāng)下臥層不透水，st =120mm時(shí)與比較，相當(dāng)于由雙面排水改為單面排水，即上=1.74 年 ，所以 .t =1.74父4 = 6.96年 47-8、某土樣進(jìn)行直剪試驗(yàn)，在法向壓力為 100、200、300、400kPa時(shí)，測(cè)得抗剪強(qiáng)度加考分別為52、83、115、145kPa,試求：（a）用作圖法確定土樣的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c和中；（b）如果在土中的某一平面上作用的法向應(yīng)力為260kPa,剪應(yīng)力為92 kPa,該平面是否會(huì)剪切破壞？為什么？O（n_n）o抗剪強(qiáng)度(kPa).二一

29、18 一20加法向應(yīng)力(kPa)解：(a)用作圖法土樣的抗剪強(qiáng)度指標(biāo) c=20kPa和中=18(b) Tf =仃 tg平+c = 260tgl8 +20=104.5kPa.T=92kPaCf 所以，為破壞。7-9、某飽和黏性土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的不排水抗剪強(qiáng)度Cu =70kPa,如果對(duì)同一土樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)，施加周圍壓力仃3=150kPa,試問(wèn)土樣將在多大的軸向壓力作用下發(fā)生破壞？解:二1 二2cu 二3 =2 70 150 =290kPa7-10、某黏土試樣在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn)，破壞時(shí)的孔隙水壓力為山，兩個(gè)試件的試驗(yàn)結(jié)果為：試件 I : c 3 =200kPa,；=1 =3

30、50kPa,uf =140kPa ,試件 U： C3 =400kPa,；=1 =700kPa,uf =280kPa ,試求：(a)用作圖法確定該黏土試樣的CcuWcu和c,e; (b)試件II破壞面上的法向Ao有效應(yīng)力和剪應(yīng)力；(c)剪切破壞時(shí)的孔隙水壓力系數(shù)抗剪強(qiáng)度60120 210200420350 400(kPa)解:700法向應(yīng)力(kPa)(a)用作圖法確定該黏土試樣的 =0,Qu =160和c =04=340 cucuo（n_n）o二 1 .二 3 二 1 -0 3 ocos2： f22420+120 420-120+cos2 45 + 二 1 -二3420 -1200、=sin 2

31、: f 二sin(2 62 )=124.36kPa22(c)在周結(jié)不排水試驗(yàn)中，Au3=0,于是280 -140.-：c3700 -350 - 400 -200=0.93= 186.12kPa7-11、某飽和黏性土在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn)，得c =0,8 =280 ,如果這個(gè)試件受至U以=200kPa和仃3 =150kPa的作用，測(cè)得孔隙水壓力u=100kPa,問(wèn)該試件是否會(huì)破壞？為什么？解：:1 極限=150-100 tg2 450仃1 實(shí)際=200100 =100kPa%實(shí)際仃1極限，所以，不會(huì)破壞。= 138.49kPa7-12、某正常固結(jié)飽和黏性土試樣進(jìn)行不固結(jié)不排水試驗(yàn)得中u =

32、0,& =20kPa,對(duì)同樣的土進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn)，得有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c = 0/ = 30,如果試樣在不排水條件下破壞，試求剪切破壞時(shí)的有效大主應(yīng)力和小主應(yīng)力。解:法向應(yīng)力(kPa)204060300才金靄度0 . 300 十_ _ _2 一%=%tg 45解得：c-1 = 60kPa,；=3 =20kPa二 1 -二3 二407-13、在7-12題中的黏土層，如果某一面上的法向應(yīng)力 仃突然增加到200kPa,法向應(yīng)力剛增加時(shí)沿這個(gè)面的抗剪強(qiáng)度是多少？經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間后這個(gè)面抗剪強(qiáng)度又是多少？o(n_n)o解：當(dāng)QTT 200kPa時(shí)，瞬間相當(dāng)于不排水條件這時(shí)=0 ,任何面的抗剪強(qiáng)度均為Cu=20

33、kPa當(dāng)tTg時(shí)，仃t仃=200kPa ,相當(dāng)于排水條件該面 f 必然潴足 f =；tg ： =200 tg30 =115.47kPa7-14、某黏性土試樣由固結(jié)不排水t僉得出有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c = 24kPa,* = 220 ,如果該試件在周圍壓力 仃3 =200kPa下進(jìn)行固結(jié)排水試驗(yàn)至破壞，試求破壞時(shí)的大主應(yīng)力0-1 0一 j 2._0=仃 3tg 45解:+ +2cxtg 450 2 J= 200tg2 45+鄉(xiāng) 2022+ 2父24為 45 + =510.76kPa2 J8-5、某擋土墻高5m,墻背直立、光滑、墻后填土面水平，填土重度 = 19kN/m3,邛=300, c=10kPa

34、,試確定：（1）主動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高的分布；（2）主動(dòng)土壓力的大小和作用點(diǎn)位置。解：在墻底處的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度按郎肯土壓力理論為=/H tan2 45。- I - 2c tan 452 J 10 Man 450=20.12kPa主動(dòng)土壓力為Ea = 12 H 2 tan2 450 - 2 -2cH tan 450 - 2 -紅2-：l.12 19 52tan2 450 -30 2 -2 10 5tan 450 -30 2 伯= 31.97 : 32kN /m3 f c 300臨界深度 Z0 =2c/WqKa ）=2父10/ 19 tan 450 - = 1.82mI I 2力主動(dòng)土壓力Ea作用在離墻底的距離為：H -z /3= 5-1.82/3 = 1.06m 8-6、某擋土墻高 4m,墻背傾斜角 口 =200 ,填土面傾角 P =100 ,填土重度o（n_n ）0Y=20kN/m3,中=30, c = 0,填土與墻背的摩擦角8=15,如圖8-25所示，試按庫(kù)侖理論求：（1）主動(dòng)土壓力大小、作用點(diǎn)位置和方向；（2）主動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿 墻高的分布。解：根據(jù) 6=15、口=20、P=10、平=30,查表得真=0.560,由 Ea = ：，H2Ka/2 =