土力學(xué)習(xí)題參考答案

從地下水位以下某黏土層中取出一土樣做試驗(yàn)，測(cè)得其質(zhì)量為15.5g，烘干后質(zhì)量為10.8g，土粒比重為2.80。試求試樣的含水率、孔隙比、孔隙率、飽和密度、浮密度、干密度及其相應(yīng)的重度。解：已知：m=15.5gms=10.8gGs=2.70

因?yàn)橥馏w飽和

則Sr=1

又mw=m-ms=15.5-10.8=4.7g(1)含水量

(2)孔隙比(3)孔隙率(4)飽和密度及其重度從地下水位以下某黏土層中取出一土樣做試驗(yàn)，測(cè)得其質(zhì)量為15.5g，烘干后質(zhì)量為10.8g，土粒比重為2.80。試求試樣的含水率、孔隙比、孔隙率、飽和密度、浮密度、干密度及其相應(yīng)的重度。(5)浮密度及其重度

(6)干密度及其重度有一砂土層，測(cè)得其天然密度為1.87g/cm3，天然含水率為9.8%，土的比重為2.55，烘干后測(cè)得的最小孔隙比為0.47，最大孔隙比為0.94，試求天然孔隙比、飽和含水率和相對(duì)密實(shí)度，并判別該砂土層處于何種密實(shí)狀態(tài)。解：(1)因?yàn)樗?2)(3)由于2/3<Dr≤1因此，該砂土層處于密實(shí)狀態(tài)證明：設(shè)土粒的質(zhì)量為ms、體積為Vs，則孔隙的體積為Vv=eVs干密度

因此土體的體積為V=Vs+Vv=Vs+eVs又知?jiǎng)t于是，由得又則則代入得綜上，有(2)要使粘土層發(fā)生流土，則粘土層底面的有效應(yīng)力應(yīng)為零，即設(shè)土體內(nèi)土粒的體積Vs為1，則孔隙的體積為Vv為e，土粒的質(zhì)量ms為ρs5g，烘干后質(zhì)量為10.A點(diǎn)豎向附加應(yīng)力：可認(rèn)為有矩形均布荷載pn和三角形荷載pt4,l=6m,b=3m,z=4mA點(diǎn)豎向附加應(yīng)力：可認(rèn)為有矩形均布荷載pn和三角形荷載pt55，試問當(dāng)發(fā)生滲透變形時(shí)，該土應(yīng)屬于何種類型的土？其臨界水力梯度為多少？(用細(xì)料含量法判別)某無粘性土的粒徑分布曲線如圖中的A曲線，若該土的孔隙率為n=13%，土粒比重為Gs=2.土體重度γ=17km/m3，試求基底中心點(diǎn)o，邊點(diǎn)A和B下4m深處的豎向附加應(yīng)力。4,l=6m,b=3m,z=4m55，試問當(dāng)發(fā)生滲透變形時(shí)，該土應(yīng)屬于何種類型的土？其臨界水力梯度為多少？(用細(xì)料含量法判別)試求試樣的含水率、孔隙比、孔隙率、飽和密度、浮密度、干密度及其相應(yīng)的重度。上部結(jié)構(gòu)傳至設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處的荷載為P=2360kN，荷載為單偏心，偏心距e=0.附加應(yīng)力系數(shù)及附加應(yīng)力值見下表(2)基底附加應(yīng)力：25mm的土粒百分含量為：P＝26%。地下水位以上砂土層厚h1=1.4,l=6m,b=3m,z=4m94，試求天然孔隙比、飽和含水率和相對(duì)密實(shí)度，并判別該砂土層處于何種密實(shí)狀態(tài)。（以粘土層底面作為高程計(jì)算零點(diǎn)）；8kN/m3，土層的厚度如圖所示。(1)由得，(2)若作用在銅絲網(wǎng)上的有效應(yīng)力為0.87g/cm3，天然含水率為9.25mm的土粒百分含量為：P＝26%。8kN/m3，土層的厚度如圖所示。(2)若作用在銅絲網(wǎng)上的有效應(yīng)力為0.7,顆粒重度Gs＝2.設(shè)土粒的質(zhì)量為ms、體積為Vs、孔隙的體積為Vv、孔隙中水的體積為Vw所以，粘土層底面的測(cè)壓管水頭高度應(yīng)為，證明：設(shè)土粒的質(zhì)量為ms、體積為Vs、孔隙的體積為Vv、孔隙中水的體積為Vw濕密度

已知及則因此證明：設(shè)土體內(nèi)土粒的體積Vs為1，則孔隙的體積為Vv為e，土粒的質(zhì)量ms為ρs浮密度

則如下圖所示一矩形基礎(chǔ)，埋深1.0m。上部結(jié)構(gòu)傳至設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處的荷載為P=2360kN，荷載為單偏心，偏心距e=0.4m。土體重度γ=17km/m3，試求基底中心點(diǎn)o，邊點(diǎn)A和B下4m深處的豎向附加應(yīng)力。解：已知：P=2360kN,γ=17kN/m3,d=1m,e=0.4,l=6m,b=3m,z=4m(1)基底壓力：∵G=γdlb=20×1×6×3=360kN,Fv=P+G=2360+360=2720kN∴如下圖所示一矩形基礎(chǔ)，埋深1.0m。上部結(jié)構(gòu)傳至設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處的荷載為P=2360kN，荷載為單偏心，偏心距e=0.4m。土體重度γ=17km/m3，試求基底中心點(diǎn)o，邊點(diǎn)A和B下4m深處的豎向附加應(yīng)力。(2)基底附加應(yīng)力：O、BA如下圖所示一矩形基礎(chǔ)，埋深1.0m。上部結(jié)構(gòu)傳至設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處的荷載為P=2360kN，荷載為單偏心，偏心距e=0.4m。土體重度γ=17km/m3，試求基底中心點(diǎn)o，邊點(diǎn)A和B下4m深處的豎向附加應(yīng)力。(3)O、B點(diǎn)豎向附加應(yīng)力：可認(rèn)為僅由矩形均布荷載引起，即A點(diǎn)豎向附加應(yīng)力：可認(rèn)為有矩形均布荷載pn和三角形荷載pt兩部分引起，即：附加應(yīng)力系數(shù)及附加應(yīng)力值見下表

因此，該砂土層處于密實(shí)狀態(tài)(2)若作用在銅絲網(wǎng)上的有效應(yīng)力為0.4,l=6m,b=3m,z=4m55，試問當(dāng)發(fā)生滲透變形時(shí)，該土應(yīng)屬于何種類型的土？其臨界水力梯度為多少？(用細(xì)料含量法判別)∵G=γdlb=20×1×6×3=360kN,試求試樣的含水率、孔隙比、孔隙率、飽和密度、浮密度、干密度及其相應(yīng)的重度。55，試問當(dāng)發(fā)生滲透變形時(shí)，該土應(yīng)屬于何種類型的土？其臨界水力梯度為多少？(用細(xì)料含量法判別)地下水位保持在地面以下1.5g，烘干后質(zhì)量為10.設(shè)土粒的質(zhì)量為ms、體積為Vs、孔隙的體積為Vv、孔隙中水的體積為Vw4,l=6m,b=3m,z=4m試求試樣的含水率、孔隙比、孔隙率、飽和密度、浮密度、干密度及其相應(yīng)的重度。土體重度γ=17km/m3，試求基底中心點(diǎn)o，邊點(diǎn)A和B下4m深處的豎向附加應(yīng)力。(2)若作用在銅絲網(wǎng)上的有效應(yīng)力為0.設(shè)土粒的質(zhì)量為ms、體積為Vs、孔隙的體積為Vv、孔隙中水的體積為Vw試求試樣的含水率、孔隙比、孔隙率、飽和密度、浮密度、干密度及其相應(yīng)的重度。由于2/3<Dr≤1（以粘土層底面作為高程計(jì)算零點(diǎn)）；87g/cm3，天然含水率為9.5m處，若下層砂中有承壓水，其測(cè)壓管水位高出地面3m，試計(jì)算：如下圖所示一矩形基礎(chǔ)，埋深1.0m。上部結(jié)構(gòu)傳至設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處的荷載為P=2360kN，荷載為單偏心，偏心距e=0.4m。土體重度γ=17km/m3，試求基底中心點(diǎn)o，邊點(diǎn)A和B下4m深處的豎向附加應(yīng)力。附加應(yīng)力計(jì)算表

O點(diǎn)B點(diǎn)A點(diǎn)荷載型式矩形均布矩形均布矩形均布三角形分布l(m)3361.5b(m)1.531.56z(m)4444l/b2140.25z/b2.66671.3332.66670.6667Ks(查表)0.08600.13770.10480.0735σz計(jì)算式4Kspn2Kspn2Kspn2Kt2ptσz(kPa)46.1336.9317.0215.5535.57某無粘性土的粒徑分布曲線如圖中的A曲線，若該土的孔隙率為n=13%，土粒比重為Gs=2.55，試問當(dāng)發(fā)生滲透變形時(shí)，該土應(yīng)屬于何種類型的土？其臨界水力梯度為多少？(用細(xì)料含量法判別)某無粘性土的粒徑分布曲線如圖中的A曲線，若該土的孔隙率為n=13%，土粒比重為Gs=2.55，試問當(dāng)發(fā)生滲透變形時(shí)，該土應(yīng)屬于何種類型的土？其臨界水力梯度為多少？(用細(xì)料含量法判別)解：（1）由圖查得：可得：查圖得小于粒徑1.25mm的土粒百分含量為：P＝26%。則P<0.9Pop=48.7%，故該土為管涌型土

某無粘性土的粒徑分布曲線如圖中的A曲線，若該土的孔隙率為n=37%，土粒比重為Gs=2.55，試問當(dāng)發(fā)生滲透變形時(shí)，該土應(yīng)屬于何種類型的土？其臨界水力梯度為多少？(用細(xì)料含量法判別)（2）由圖查得：則有一粘土層位于兩砂層之間，其中砂層的濕重度γ=17.9kN/m3，飽和重度γsat=19.4kN/m3，粘土層的飽和重度γsat=20.8kN/m3，土層的厚度如圖所示。地下水位保持在地面以下1.5m處，若下層砂中有承壓水，其測(cè)壓管水位高出地面3m，試計(jì)算：(1)粘土層的孔隙水壓力及有效應(yīng)力隨深度的變化并繪出分布圖(假設(shè)承壓水頭全部損失在黏土層中)(2)要使粘土層發(fā)生流土，則下層砂中的承壓水引起的測(cè)壓管水位應(yīng)當(dāng)高出地面多少米？已知：地下水位以上砂土層厚h1=1.5m，地下水位以下砂土層厚h2=1.5m，粘土層厚h3=3.0m。解：由圖可知，粘土層頂面測(cè)壓管水位為

（以粘土層底面作為高程計(jì)算零點(diǎn)）；粘土層底面測(cè)壓管水位為(1)粘土層應(yīng)力計(jì)算：粘土層頂面應(yīng)力：總應(yīng)力：孔隙水應(yīng)力：有效應(yīng)力：粘土層底面應(yīng)力：總應(yīng)力：孔隙水應(yīng)力：有效應(yīng)力：(2)要使粘土層發(fā)生流土，則粘土層底面的有效應(yīng)力應(yīng)為零，即所以，粘土層底面的測(cè)壓管水頭高度應(yīng)為，則，粘土層底面的承壓水頭應(yīng)高出地面為

11.84-6.0=5.84m。1、砂樣置于一容器中的銅絲網(wǎng)上，砂樣厚25cm,由容器底導(dǎo)出一水壓管，使管中水面高出容器溢水面。若砂樣孔隙比e