土力学答案

发布 2022-09-04 10:11:28 阅读 5765

土力学第一章。

已知:v=72cm3 m=129.1g ms=121.5g gs=2.70则:

已知:gs=2.72 设vs=1cm3则。

甲:乙:

则(1)、(4)正确。

则 所以该料场的土料不适合筑坝,建议翻晒,使其含水率降低。

式中dr=0.7 则可得:

设 s=1, 则。

则压缩后:则。则

甲: 流塑状态。

乙: 坚硬(半固态)

属于粉质粘土(中液限粘质土)

乙土较适合作天然地基。

属非活性粘土。

属活性粘土。

乙土活动性高,可能为伊利石,及少量的高岭石,工程性质乙土的可能较。

第二章。2-1解:

根据渗流连续原理,流经三种土样的渗透速度v应相等,即。

根据达西定律,得:

又。2-2解:

2-3解:1)土样单位体积所受的渗透力。

则土体处于稳定状态,不会发生流土现象。

3)当时,会发生流土破坏,

水头差值为32cm时就可使土样发生流土破坏。2-4解:

2)若要保持水深1m,

而。故单位时间内抽水量为。

2-5:解:

而。又,故只考虑就可以。又。则。

故开挖深度为6m时,基坑中水深至少1.38m才能防止发生流土现象。

2-6:解:

1)地基中渗透流速最大的不为在等势线最密集处,故在第二根流线上。

则故地基土处于稳定状态。

2-7:解:

故,不可能发生流土破坏。

第三章土体中的应力计算。

3-1:解:

41.0m:

40.0m:

38.0m:

35.0m:

水位降低到35.0m

41.0m:

40.0m:

38.0m:

35.0m:

3-2:解:

偏心受压:由于是中点,故。

3-3:解:

可将矩形分为上下两部分,则为2者叠加。

查表得k,

可将该题视为求解条形基础中线下附加应力分布,上部荷载为50kn/m2的均布荷载与100 kn/m2的三角形荷载叠加而成。

3-4:解:

只考虑b的影响:

用角点法可分为4部分,得。得。得。

得。只考虑a:为三角形荷载与均布荷载叠加。

则。3-6:解:

1)不考虑毛细管升高:

2)毛细管升高1.5m

3-7:解:

3-8:解:

试件饱和,则b=1

可得。则水平向总应力有效应力。

竖直向总应力有效应力。

3-10:解:

1)粉质粘土饱和,

由图可知,未加载前m点总应力为:

竖直向: 孔隙水压力为:

有效应力: 水平向:

2)加荷后,m点的竖直向附加应力为:

水平向附加应力为:

在加荷瞬间,上部荷载主要有孔隙水压力承担,则:

竖直向: 水平向:

3)土层完全固结后,上部荷载主要由有效应力部分承担。

竖直向: 水平向:

4),即。第四章。

4-1:解:

试验结束时,

此过程中,土样变化。

初始孔隙比。

孔隙比。当时,,

当时,, 4-4:解:

1) 两基础中心点沉降量不相同。

2) 通过调整两基础的h和b,可使两基础的沉降量相近。

调整方案有:方案一:增大b2使,则附加应力。

而,故可能有。

方案二:使,则,即增加h1或减小h2

方案三:增大b2,使,同时,减小h2或增大h1

3) 方案三较好,省原料,方便施工。

4—5:解:

1)t=0,t=4个月,t=无穷大时土层中超静水压力沿深度分布如图所示:

2)由图可知4个月时。

当时, 4-6:解:

则。2)当时,查表有:

故加荷历史2年地面沉降量可达20cm

第五章土的抗剪强度。

解:由剪破面与大主应力面交角60° 60°=α45°+ф2得:ф=30°

由试样达到破坏状态的应力条件:已知:

解:(1)求该点主应力值。

2)该点破坏可能性判断。

c=0改用式:

该点未剪破。

3)当τ值增加至60kn/m2时。

即实际的小主应力低于维持极限平衡状态所要求的小主应力,故土体破坏。

解:(1)绘总应力圆图如下。

由图可量得,总应力强度指标:

2)计算有效应力。

绘有效应力圆图如下。

由图可量得:

3)破坏主应力线如上图中的虚线表示:可得。

解:(1)砾砂粘聚力c=0

m点处于极限平衡状态,则。

2)求大主应力方向:

由于破裂面与最大主应力面成45°+φ2的夹角,故:

滑裂面通过m点的方向如图:

解: 试件①:

试件②: 试件③:

解:由图可知。即。

解:①σ3等于常量,增大σ1直至试件剪切破坏。

当开始固结。

当开始剪切时,σ3等于常量。

p-q坐标上的三轴试验应力路径为:

σ1等于常量,减小σ3直至试件剪切破坏 ,固结同①剪切过程,σ1为常量。

第六章挡土结构物上的土压力。

6-1:解:

静止土压力系数:

主动土压力系数:

被动土压力系数:

静止土压力:

主动土压力:

被动土压力:

时:主动土压力系数为:

主动土压力:

6-2:解:

作用点在z=4.51m处。

6-4:解:

查表得: 水位以上土压力: 水位以下土压力:

结果如下:主动土压力分布图水压力分布图。

水压力: 结果如下:

6-5:解:

方向与水平向呈64度角,指向墙背;作用点为梯形面积重心。

第七章土坡稳定分析。

7-1:解:

渗流出段内水流的方向平行于地面故θ=0

土坡的稳定安全系数。

7-2:解:

从无限长坡中截取单宽土柱进行稳定分析,单宽土柱的安全系数与全坡相同。

土柱重量:

沿基面滑动力:

沿基面抗滑力:

粘性土的粘聚力:

7-3:解:

安全系数:

第八章。8-1:解:

1) 基础宽度、基础埋深和粘聚力同时增加1倍时,地基的承载力也增加1倍,地基的承载力随基础宽度、基础埋深和粘聚力成倍增长,随着内摩擦角φ的增加,nr,nq,nc增加很大,承载力也增大很多。

2) 对砂土地基,其c=0,这时基础的埋深对极限承载力起重要作用,若此时基础埋深太浅(d<0.5b),地基的极限承载力会显著下降。

3) 由极限承载力公式可知,基础宽度的增加会引起承载力的增加。

8-2:解:

均布荷载。查表可得。

极限承载力。

8-3:解:

1)地基产生整体剪切破坏时,查表得:

2)局部剪切破坏时:

查图8-18可得:

8-5:解:

1)天然容重:

浮容重: 2)求公式8-57中承载力系数。

3)求。按普朗德尔理论:

按太沙基理论:

查图8-18有:

勤劳的蜜蜂有糖吃。

代入得。

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