土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課后習(xí)題答案

緒論答案：略1章土的物理性質(zhì)及工程一、填空題1、固體顆粒，水；

2、結(jié)合水，自由水;土

3、最松散，最密實；4、塑限，液限；5、單粒，蜂窩，絮狀;黏粒含量。6、土中水的質(zhì)量， 粒質(zhì)量； 7、含水率,二、選擇題1、A,2、D,三、證明題G

3 A,4、C,5、D,6、D, 7、 、Vsss、 Vv

VvVs V

(1 n)

Vs VsmVs匹Gs(1 mw GsmVsms s V"W、 Vv VV1、丄 1、丄 56 645 82382.3r=156.64510.0 18.60kN/m36082.36010.0 13.72kN/m3602.73GsGs1

2.73(10.356)1.86

0.990.991e 10.99

0.497SGs 0.356*2.73Sr e 0.99

0.982sat、G、G（%den3s(%土樣號(kN/m3)(kN/m)體積土的重力（N）濕干

Gssat

2.730.99w 10.9918.6910.0w

10 18.69kN/m38.69kN/m3118.962.7234.014.170.920.48100.0一一一217.32.749.115.840.730.4234.2一一一3319.02.7431.014.50.890.4795.710.00.190.145、土樣號LPIPIL土的名稱土的狀態(tài)13117141.29低液限黏土流塑22343839331920184、e

Wi 2 68

0. )190.84190.84低液限黏土軟塑190.79低液限黏土可塑151.13低液限黏土流塑10.6921.75D emaxe 0.518r 0.9410.460 0.481、土樣號、土樣號L(3512P(205土的定名12低液限黏土低液限粉土36542高液限粉土36542高液限粉土47530高液限黏土五、簡答題（略）第2章黏性土的物理化學(xué)性質(zhì)一、填空題1、A,2、A三、簡答題（略）3章土中水的運(yùn)動規(guī)律

2、硅氧四面體，氫氧化鋁八面體。一、填空題1、正常毛細(xì)水帶，毛細(xì)網(wǎng)狀水帶，毛細(xì)懸掛水帶; 2、毛細(xì)壓力；3、層流；4、常水頭實驗，變水頭試驗。二、選擇題1、C,2、ABCDE,3B,4、ABC,5、C三、簡答題（略）四、計算題2仁（1）k20 Ft h 3.21043600 2.8524.17106l2.859.7107(m/s)(2)k10kt亠9.710710

0.773 7.5107(m/s)粉質(zhì)粘土

0.23D2D

WI10

0.4

5(kN/m)方向向上(2)設(shè)V1,ms2.6g,Vv0.8sat

2.60.8

10 18.9(kN/m3)18.910 8.9(kN/m)3h0.4

0.89

h0.36m.° 10(kN/m)3、GD

wIsat

10 (317.910

37.9(kN/m3)GD 將會產(chǎn)生流沙現(xiàn)象。G4 kI kI 3 1、 由1

22和

可得: .則按比例，土樣一的水頭損失為 1時，土樣二的水頭（1） 3損失為3.總計水頭損失40cm, 則土樣一水頭損失為 10cm,土樣二的水頭損失為30cm。則a、b兩點的測管水位應(yīng)分別高于a點與b點分別為35cm和90cm。103（2）wk10 4（kN/m3）GD1GD1（3）減少

25satw2010 10(kN/m3)。不會產(chǎn)生流沙現(xiàn)象。5、N 12 H8.01.2 6.8m

h0.57md 12i 0.57 0.32

0.3210 3.2(kN/msat

1.82.650.921.92

D10 18.6(kN/msatw18.610 8.6(kN)satwGD 滲流是穩(wěn)定的。G4早土中應(yīng)力計算一、選擇題1、C,2、A3、C.二、問答題（略）三計算題1、由第一層土的三個試驗指標(biāo)可得:

3sat 3

19.010 9.0(kN/

)。第二層黏土的Icr1Icr0.89ILP1.08 1,Icr1Icr0.89ILLP

8.0(kN/m3)。第一層為細(xì)砂，地下水位以下的細(xì)砂受到水的浮力作用。A第一層為細(xì)砂，地下水位以下的細(xì)砂受到水的浮力作用。A點：B點：C點：D點：ezh10Kpa17.5117.5Kpaezez10』117.51h2ez101h22h39.02 35.5kPa35.583 59.5kPa應(yīng)力分布圖略。M2、解 e一NmaxpminN—F25005000Mb0.5650001.2呈梯形分布2500“2lb671C)1072(71.4376基礎(chǔ)底面的壓力為（3、解:方法一:71.4330.61)kpa應(yīng)力系數(shù)si計算結(jié)果1age100.1592abde1.520.060編號荷載分布面積xn—sizm編號荷載分布面積xn—sizm-bbzzp(

s2)150(0.1560.060)32.4kPa方法二：()(z1 z1(aeoh) z1(ebfo) z1(ofeg) z1(hogd)qa1a2a3a4編號何載分布面積zm—xn編號何載分布面積zm—xn-bbsiage1100.1592aed1.52.50.0413abd1.5-1.50.020故得G點下深度3m處的豎向應(yīng)力 zzp（s1s2s3）150（0.1590.0410.020）33kpa4解：本題求解時要求通過兩次疊加法計算。第一次是荷載作用面積的疊加，第二次是荷載分布圖形的疊加。分別計算如下：（1）荷載作用面積疊加計算O點在矩形面積（abed）內(nèi)，故可用角點法計算劃分。通過

O點將矩形面積劃分為4塊，假定qM各塊面積應(yīng)力系數(shù)，列于表中。

z1可用角點法計算，即應(yīng)力系數(shù)ai計算結(jié)果1(aeOh)130.0452(ebfO)430.0933(Ofeg)21.50.1564(hOgd)230.073編號編號荷載作用面積n!bm務(wù)aiz1

100 (0.0450.0933

0.073) 12.2kpa（2）荷載分布圖形疊加計算上述角點法求得的應(yīng)力 z1是均布荷載q引起的，但實際作用的荷載是三角形分布，因此可以將習(xí)題圖4.37所示的三角形分布荷載（ABC分割成3塊：均布荷載（DABE三角形荷載（AFD）及（CFE。三角形荷載（ABC等于均布荷載（DABE減去三角形荷載（AFD，加上三角形荷載（CFE。故可將此三塊分布荷載產(chǎn)生的應(yīng)力疊加計算。33100331）三角形分布荷載（AFD），q33.3kpa，作用在矩形面積（aeOh）及（ebfO）0點在荷載零處。因此它對之和。即

M點引起的豎向應(yīng)力 z2是兩塊矩形面積三角形分布荷載引起的應(yīng)力100z2

(0.021 0.045)2.2kpa編2）三角形分布荷載（CFE編2）三角形分布荷載（CFE，其最大值為（pq），作用在矩形面積（hOgd）和（ofcg）上，同樣號 荷載作用面積 n?b m% ti1(aeOh)130.0212(ebfO)430.0453(Ofcg)21.50.0694(hOgd)0.51.50.0320點也在荷載零點處。因此，它們對的應(yīng)力之和。即z3z3(Ofcg)100

M點產(chǎn)生的豎向應(yīng)力z3(hOgd)(pq)(t3t4)

z3是這兩塊矩形面積三角形面積分布荷載引起（100 ）（0.0690.032）6.7kpa最后疊加求得三角形分布荷載（

ABC對M點產(chǎn)生的豎向應(yīng)力 z為zz1z2z312.2 2.26.7 16.7kpa5、解：在基礎(chǔ)底面中心軸線上取幾個計算點（1）自重應(yīng)力計算

0、1、2、3，它們都為于土層分界面上，如圖

4.38所示hi，將各點的自重應(yīng)力計算結(jié)果列于表中。

自重應(yīng)力計算結(jié)果計算點 土層厚度hi/m重度i/(KN/m3)ih/kPakPa01.018.718.718.710.218.73.7422.421.88.916.0238.538.08.467.2105.7(2)附加應(yīng)力計算N1120p

F28

-----70kpap0pD7018.71

51.3kpa分布圖。

z

0P0計算土中各點附加應(yīng)力，其結(jié)果列于表中，并在圖中繪出地基自重應(yīng)力及附加應(yīng)力附加應(yīng)力計算結(jié)果計算點計算點zm-bln-b0zP/kpa0°00041.00051.310.20.140.98950.722.01.040.54027.7310.05.040.0673.4第五章土的壓縮性與地基沉降計算一、選擇題1、A2、A3、B二、簡答題二、計算題解:

(略)(1)孔隙比 175 658 6 1.95230 3含水率 175.658.691.0 100%28.6%91.0初始孔隙比 Gsw(1 )1

0.781

2.70P1對應(yīng)的孔隙比 eo 0.720P2對應(yīng)的孔隙比 e2

H(1 e) 0.671(2)

H。壓縮系數(shù)和壓縮模量e1倉0.7200.671

oo0.49 103kpa1 0.49Mpa1PP12PP2

2001000.720E

3.51Mpa壓縮模量

s(12)

12 0.492解:

因12 0.49Mpa 0.5Mpa1,所以該土屬于中壓縮性土樣1e0.7700.736e2

3 11壓縮系數(shù)

P2P1

200100

0.34 103kpa1 0.34Mpa1壓縮模量 Es(1

1e 10.771 0.34

5.21Mpa(2)

因12 0.34Mpa1 0.5Mpa1,所以該土屬于中壓縮性土樣2ke 89 803k壓縮系數(shù)

2 0.

0.87103

pa1 0.87Mpa1P2pi 200100P2壓縮模量 Es(1

1 ei 1

2.17Mpa3解:

121因為12 0.87Mpa1土樣的壓縮曲線如圖所示：基礎(chǔ)底面積：A44

0.87Mpa1,基底總應(yīng)力：基底自重應(yīng)力:

pG472044220~4~4h17.5235kpa

335kPa基底附加壓力：p0 h33535300kPa第二層上自重應(yīng)力：

1h1 17.56105kpa第二層下自重應(yīng)力：

105

2人210517.93158.7kpa第二層上附加應(yīng)力：根據(jù)第二層上附加應(yīng)力：根據(jù)lbz1224142所以0.0840b20.084300100.8kPa4第二層下附加應(yīng)力：根據(jù)plb173.50.0344b2所以z24p40.0344300 41.3kPa自重應(yīng)力平均值

105

131.85kpa附加應(yīng)力平均值

100.8_413

271.1kPa24（略）

該層的最終沉降量：s

— 711130.065m6.5cm1Es 3300解：（1）前期固結(jié)壓力epelgplgp為橫坐標(biāo)，e為縱坐標(biāo)，作圖得前期固結(jié)壓力所對應(yīng)的點為,pc230kpa（參考）（2）ccelgp

曲線可得:

0.9130.725Cclgplg2771lg693

0.31(3)黏土層最終沉降量P318.5619.8P1P2 p1 1001.0150.9550.1

17.8210kPaMPa 1Es1

s12

L11.0150.643.36

3.36MPa0.119m 11.9cm解：（1）加荷半年后地基的沉降E1 e0Es

10.80.250.18“1

7.2MPa0.25m25cmEs 0Ck(1C

7.2e) 6.3 8 C° 10v

10

4.536103 cm2s0.2510Ct 4.53610 3 0.5365246060T vTv 5008 2

0.286Ut 1

〒

0.600半年后的沉降為：StsUt250.615cm(2)黏土層達(dá)到60%固結(jié)度所需時間8 2Ut1弓e4 0.600得T 0.286—Tvvv得tH由TvCv得tH2t

500 2 3""

182.4dcv 4.536 103第六章土的抗剪強(qiáng)度

6060 24一、選擇題1、C2、C3、A4、B5、C6、C二、簡答題(略)三、計算題解：最大剪應(yīng)力面與大主應(yīng)力的夾角是剪切破壞面與最大剪應(yīng)力面的夾角為:解：假定土樣處于極限平衡狀態(tài)時，

45°

45 -542大主應(yīng)力為：1 3tan2(45 -)2cta

-)435.36kPa2即土樣發(fā)生剪切破壞時大主應(yīng)力為解：假定土樣處于極限平衡狀態(tài)時，

435.36kPa。大主應(yīng)力為:

'2 tan(45 -)2cta

-)630.44kPa21 1

1630.44kPa

1380kPa即該土樣處于彈性平衡狀態(tài)，沒有發(fā)生剪切破壞。解：由題意知,解：由題意知，有效應(yīng)力3 3

?

41kPa22210 14070kPa即有效大主應(yīng)力為:

'2 tan(45 -) 2ctan(45 -)142.77kPa剪切面的抗剪強(qiáng)度:莫爾應(yīng)力圓直徑為:最大主應(yīng)力為： 1

1 3 231'cos 34.2kPa23 142.77 70 34.2142.77 140 282.77kPa則有：tan(45—則有：tan(45—)1.168.5

tan(o453 3 第七章土壓力理論一、填空題靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力擋土墻和滑動土契體視為剛體、墻后填土為無粘性砂土、滑裂面是通過墻角的兩個平面庫爾曼圖解法1、B2、A3、B4、A5、C6、C7、A三、判斷題1對2錯3錯45（略）五、計算題1 解：由題意知，Katan2（45-）2

0.49 .Ka0.7墻頂處主動土壓力： 2cka 2100.714kPa墻底處主動土壓力： Pa hKa2c「Ka「32.55kPa臨界深度：Z臨界深度：Z2C2 1019 1.5m總主動土壓力：Ea-Pa()56.96kN/m作用點處于距墻底面2l(hhZ0z。)1. 17m處2解：根據(jù)20 20 250 15查表得ka0.862土壓力強(qiáng)度沿墻高成三角形分布，墻底處z zka2040.86269.0kPa1 21 2

2 Hka 22040.862137.9kN/mH4土壓力作用點在離墻底 1.33m作用指向墻背。3 33解：由題意知，Ka tan2(45-)墻頂處主動土壓力：P墻頂處主動土壓力：PaqK2cK300.492150.7a墻底處主動土壓力：臨界深度：zPa2C(q h)Ka2c「Ka215q0180.70.71m

Ka0.7

6.3kPa1總主動土壓力: Ea -Pa(hZ0) 81.1kN/m2 10（h03

） 1.43m處4 解：由題意知，Ka1tan2(45才)0.41 ,Ka10.64Ka2tan2(45-亍)0.49墻頂處主動土壓力：分層處以上主動土壓力

Pa1

..Ka20.70kPaPa2 1h1Ka115.58kPa11

分層處以下主動土壓力墻底處主動土壓力：

PPa2PPa3

10K 2c^K 4.62kPaa2 2h2)Ka22c2.Ka2a2

h1Pa1h2Pa2 2 22

Pa2) 104.62kN/m415.583

4 4.624270.56-3作用點處于距墻底面h104.625解：由題意知，Ka1tan2(45」)0.31Ka2tan2(45-」)0.33墻頂處主動土壓力：P墻頂處主動土壓力：Pa1分層處以上主動土壓力 :分層處以下主動土壓力地下水位處：Pa3（墻底處主動土壓力：:(qPa4PPqKa19.3kPa)a2(q(q1h1 K)a1a21h1Ka224.65kPa26.24kPa1h1(q2h2)Ka232.59kPa1h12h221h2)Ka238.69kPa總主動土壓力：Ea水壓力：Ew總側(cè)壓力：EEaPa12h2Pa22~h2(Pa3Pa2)151.62kN/mwh10Ew20kN/m171.62kN/m

1.95m處第八章土坡的穩(wěn)定性分析一、填空題1、 斜坡角度、內(nèi)摩擦角2、 穩(wěn)定力矩、滑動力矩3、 坡 腳 圓 、 坡 面 二、選擇題1、B,2、A,3、A,4、BD三、簡答題（略）第九章地基承載力一、填空題整體剪切破壞、局部剪切破壞、刺入剪切破壞。載荷試驗法、理論計算法、規(guī)范法3 3m、0.5m4 0.0335 2m、3m

、 中 點 圓、簡答題（略）、簡答題（略）、計算題1解：0o查表得：Nr0,Nq1.00,Nc/r/