土力学答案计算题

.wd.第二章2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g，经105烘干至恒重为61.28g，环刀质量为32.54g，土粒比重为2.74，试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比要求汇出土的三相比例示意图，按三相比例指标的定义求解。解：2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm3，含水量为34%，土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度先推导公式然后求解。解：1 设23或 2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm3，含水量9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比e和相对密实度Dr，并评定该砂土的密实度。解：1设整理上式得 2中密2-5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。解： 查表，定名为粉质粘土 查表，确定为软塑状态第三章3-8、某渗透试验装置如图3-23所示。砂的渗透系数；砂的渗透系数，砂样断面积A=200cm2，试问：1假设在砂与砂分界面出安装一测压管，那么测压管中水面将升至右端水面以上多高2砂与砂界面处的单位渗水量q多大解：1 整理得 所以，测压管中水面将升至右端水面以上：60-40=20cm23-9、定水头渗透试验中，渗透仪直径D=75mm，在L=200mm渗流途径上的水头损失h=83mm，在60s时间内的渗水量Q=71.6cm3，求土的渗透系数。解：3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为30cm2，厚度为4cm，渗透仪细玻璃管的内径为0.4cm，试验开场时的水位差145cm，经时段7分25秒观察水位差为100cm，试验时的水温为20，试求试样的渗透系数。解：3-11、图3-24为一板桩打入透水土层后形成的流网。透水土层深18.0m，渗透系数，板桩打入土层外表以下9.0m，板桩前后水深如图中所示。试求：1图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；2地基的单位渗水量。解：12第四章4-8、某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m，；第二层粉质黏土厚4m，地下水位在地面下2m深处；第三层淤泥质黏土厚8m，；第四层粉土厚3m，；第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自重应力，并绘出沿深度分布图。解：1求由上式得：，2求自重应力分布4-9、某构筑物根基如图4-30所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680kN，偏心距1.31m，根基埋深为2m，底面尺寸为4m2m。试求基底平均压力p和边缘最大压力pmax，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。解：1全力的偏心距e2因为 出现拉应力故需改用公式3平均基底压力理论上 或实际上4-10、某矩形根基的底面尺寸为4m2.4m，设计地面下埋深为1.2m高于天然地面0.2m，设计地面以上的荷载为1200kN，基底标高处原有土的加权平均重度为18kN/m3。试求基底水平面1点及2点下各3.6m深度M1点及M2点处的地基附加应力值。解：1基底压力 2基底附加压力 3附加应力 M1点 分成大小相等的两块 查表得 那么 M2点 作延长线后分成2大块、2小块 大块 查表得小块 查表得 那么 4-11、某条形根基的宽度为2m，在梯形分布的条形荷载基底附加压力下，边缘p0max=200kPa，p0min=100kPa，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m及6m深度处的值。解：中点下 3m处 ，查表得 6m处 ，查表得 边缘，梯形分布的条形荷载看作矩形和三角形的叠加荷载3m处 ：矩形分布的条形荷载 ，查表三角形分布的条形荷载 ，查表所以，边缘左右两侧的为6m处 ：矩形分布的条形荷载 ，查表三角形分布的条形荷载 ，查表所以，边缘左右两侧的为第六章6-11、某矩形根基的底面尺寸为4m2m，天然地面下根基埋深为1m，设计地面高出天然地面0.4m，计算资料见图6-33压缩曲线用例题6-1的。试绘出土中竖向应力分布图计算精度；重度kN/m3和应力kPa均至一位小数，并分别按分层总和法的单向压缩 基本公式和标准修正公式计算根基底面中点沉降量。解：1、分层总和法单向压缩 基本公式（1） 求又，粉质黏土的，和淤泥质黏土的，所以 分别为 和（2） 地基分层基底面下第一层粉质黏土厚4m，第二层淤泥质黏土未钻穿，均处于地下水位以下，分层厚度取1m。3地基竖向自重应力的计算0点：1点：2点：3点：4点：5点：6点：4地基竖向附加应力的计算根基及其上回填土的总重 基底平均压力 基底处的土中附加应力 计算根基中心点下由根基荷载引起的附加应力，根基中心点可看作是四个相等小矩形荷载的公共角点，其长宽比，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m各计算点的。点l/bz/mz/b01.6000.25094.811.610.80.21581.521.621.60.14053.131.632.40.08833.441.643.20.05822.051.654.00.04015.261.664.80.02911.05地基分层自重应力平均值和附加应力平均值的计算，见表1。6地基各分层土的孔隙比变化值确实定，见表1。7地基压缩层深度确实定 按确定深度下限：5m深处，；6m深处，可以。表1 分层总和法单向压缩公式计算的沉降量8根基的最终沉降量如下：2、标准修正公式计算分层厚度取1m1计算 同分层总和法一样，（2） 分层压缩模量的计算（3） 计算竖向平均附加应力系数当z=0时，z=0计算z=1m时，基底面积划分为 四个小矩形，即 ，查表6-5有基底下1m范围内详见下表。Z(m)l/bz/bz(z)i-( z)i-1Esi11.60.80.9580.9580.9582.68343421.61.60.83161.66320.7052.50276131.62.40.70282.10840.4452.30187941.63.20.59882.39520.2872.77108951.64.00.51762.5880.1932.5779661.64.80.45442.72640.1382.356102（4） 确定计算深度由于周围没有相邻荷载，根基中点的变形计算深度可按以下简化公式计算：（5） 确定计算深度范围内压缩模量的当量值：查表当时得：（6） 计算地基最终沉降量6-12、由于建筑物传来的荷载，地基中某一饱和黏土层产生梯形分布的竖向附加应力，该层顶面和底面的附加应力分别为，顶底面透水见图6-34，土层平均。试求：该土层的最终沉降量；当到达最终沉降量之半所需的时间；当到达120mm沉降所需的时间；如果该饱和黏土层下卧不透水层，那么到达120mm沉降所需的时间。解：求最终沉降 双面排水，分布1查图6-26得 所以 当时 查图6-26得 当下卧层不透水，时 与比较，相当于由双面排水改为单面排水，即 ，所以 第七章6-11、某矩形根基的底面尺寸为4m2m，天然地面下根基埋深为1m，设计地面高出天然地面0.4m，计算资料见图6-33压缩曲线用例题6-1的。试绘出土中竖向应力分布图计算精度；重度kN/m3和应力kPa均至一位小数，并分别按分层总和法的单向压缩 基本公式和标准修正公式计算根基底面中点沉降量。解：1、分层总和法单向压缩 基本公式（3） 求又，粉质黏土的，和淤泥质黏土的，所以 分别为 和（4） 地基分层基底面下第一层粉质黏土厚4m，第二层淤泥质黏土未钻穿，均处于地下水位以下，分层厚度取1m。3地基竖向自重应力的计算0点：1点：2点：3点：4点：5点：6点：4地基竖向附加应力的计算根基及其上回填土的总重 基底平均压力 基底处的土中附加应力 计算根基中心点下由根基荷载引起的附加应力，根基中心点可看作是四个相等小矩形荷载的公共角点，其长宽比，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m各计算点的。点l/bz/mz/b01.6000.25094.811.610.80.21581.521.621.60.14053.131.632.40.08833.441.643.20.05822.051.654.00.04015.261.664.80.02911.05地基分层自重应力平均值和附加应力平均值的计算，见表1。6地基各分层土的孔隙比变化值确实定，见表1。7地基压缩层深度确实定 按确定深度下限：5m深处，；6m深处，可以。表1 分层总和法单向压缩公式计算的沉降量8根基的最终沉降量如下：2、标准修正公式计算分层厚度取1m1计算 同分层总和法一样，（7） 分层压缩模量的计算（8） 计算竖向平均附加应力系数当z=0时，z=0计算z=1m时，基底面积划分为 四个小矩形，即 ，查表6-5有基底下1m范围内详见下表。Z(m)l/bz/bz(z)i-( z)i-1Esi11.60.80.9580.9580.9582.68343421.61.60.83161.66320.7052.50276131.62.40.70282.10840.4452.30187941.63.20.59882.39520.2872.77108951.64.00.51762.5880.1932.5779661.64.80.45442.72640.1382.356102（9） 确定计算深度由于周围没有相邻荷载，根基中点的变形计算深度可按以下简化公式计算：（10） 确定计算深度范围内压缩模量的当量值：查表当时得：（11） 计算地基最终沉降量6-12、由于建筑物传来的荷载，地基中某一饱和黏土层产生梯形分布的竖向附加应力，该层顶面和底面的附加应力分别为，顶底面透水见图6-34，土层平均。试求：该土层的最终沉降量；当到达最终沉降量之半所需的时间；当到达120mm沉降所需的时间；如果该饱和黏土层下卧不透水层，那么到达120mm沉降所需的时间。解：求最终沉降 双面排水，分布1查图6-26得 所以 当时 查图6-26得 当下卧层不透水，时 与比较，相当于由双面排水改为单面排水，即 ，所以 第八章6-11、某矩形根基的底面尺寸为4m2m，天然地面下根基埋深为1m，设计地面高出天然地面0.4m，计算资料见图6-33压缩曲线用例题6-1的。试绘出土中竖向应力分布图计算精度；重度kN/m3和应力kPa均至一位小数，并分别按分层总和法的单向压缩 基本公式和标准修正公式计算根基底面中点沉降量。解：1、分层总和法单向压缩 基本公式（5） 求又，粉质黏土的，和淤泥质黏土的，所以 分别为 和（6） 地基分层基底面下第一层粉质黏土厚4m，第二层淤泥质黏土未钻穿，均处于地下水位以下，分层厚度取1m。3地基竖向自重应力的计算0点：1点：2点：3点：4点：5点：6点：4地基竖向附加应力的计算根基及其上回填土的总重 基底平均压力 基底处的土中附加应力 计算根基中心点下由根基荷载引起的附加应力，根基中心点可看作是四个相等小矩形荷载的公共角点，其长宽比，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m各计算点的。点l/bz/mz/b01.6000.25094.811.610.80.21581.521.621.60.14053.131.632.40.08833.441.643.20.05822.051.654.00.04015.261.664.80.02911.05地基分层自重应力平均值和附加应力平均值的计算，见表1。6地基各分层土的孔隙比变化值确实定，见表1。7地基压缩层深度确实定 按确定深度下限：5m深处，；6m深处，可以。表1 分层总和法单向压缩公式计算的沉降量8根基的最终沉降量如下：2、标准修正公式计算分层厚度取1m1计算 同分层总和法一样，（12） 分层压缩模量的计算（13） 计算竖向平均附加应力系数当z=0时，z=0计算z=1m时，基底面积划分为 四个小矩形，即 ，查表6-5有基底下1m范围内详见下表。Z(m)l/bz/bz(z)i-( z)i-1Esi11.60.80.9580.9580.9582.68343421.61.60.83161.66320.7052.50276131.62.40.70282.10840.4452.30187941.63.20.59882.39520.2872.77108951.64.00.51762.5880.1932.5779661.64.80.45442.72640.1382.356102（14） 确定计算深度由于周围没有相邻荷载，根基中点的变形计算深度可按以下简化公式计算：（15） 确定计算深度范围内压缩模量的当量值：查表当时得：（16） 计算地基最终沉降量6-12、由于建筑物传来的荷载，地基中某一饱和黏土层产生梯形分布的竖向附加应力，该层顶面和底面的附加应力分别为，顶底面透水见图6-34，土层平均。试求：该土层的最终沉降量；当到达最终沉降量之半所需的时间；当到达120mm沉降所需的时间；如果该饱和黏土层下卧不透水层，那么到达120mm沉降所需的时间。解：求最终沉降 双面排水，分布1查图6-26得 所以 当时 查图6-26得 当下卧层不透水，时 与比较，相当于由双面排水改为单面排水，即 ，所以