清华大学版土力学课后答案解析.doc

.第一章1-1：已知：V=72cm3 m=129.1g ms=121.5g Gs=2.70则：1-2：已知：Gs=2.72 设Vs=1cm3则1-3：1-4：甲：乙：则1、4正确1-5：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。1-6：式中Dr=0.7 则可得：1-7：设 S=1,则则压缩后：则则1-8：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1-9：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12 / 12.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2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：12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2则故地基土处于稳定状态32-7：解：1,2,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35.0m41.0m：40.0m：38.0m：35.0m：3-2：解：偏心受压：由于是中点,故z<m>n=z/B均布荷载p=61.6三角形荷载p16.8水平附加应力总附加应力kPaKK0.10.010.99961.53840.58.4069.938410.10.99761.41520.4988.3664069.781620.20.97860.24480.4988.3664068.611240.40.88154.26960.4417.4088061.678460.60.75646.56960.3786.3504052.9280.80.64239.54720.3215.3928044.941010.54933.81840.2754.62038.4384121.20.47829.44480.2394.0152033.46141.40.4225.8720.213.528029.42020.30618.84960.1532.5704021.423-3：解：1可将矩形分为上下两部分,则为2者叠加,查表得K,2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：深度zmkN/m2>ukN/m2>kN/m2>0.516.8*0.5=8.408.4216.8*2=33.6033.6433.6+19.4*2=72.42*9.8=19.652.88<上72.4+20.4*4=1546*9.8=58.895.28下72.4+20.4*4=15410*9.8=985612154+19.4*4=231.614*9.8=137.294.42毛细管升高1.5m深度zmkN/m2>ukN/m2>kN/m2>0.516.8*0.5=8.49.8*-1.5=-14.723.128.4+19.4*1.5=37.5037.5437.5+19.4*2=76.32*9.8=19.656.78<上76.3+20.4*4=157.96*9.8=58.899.18下76.3+20.4*4=157.910*9.8=9859.912157.9+19.4*4=235.514*9.8=137.298.33-7：解：点号kN/m2>ukN/m2>kN/m2>A2*9.8=19.62*9.8=19.60B19.6+2*20=59.65.5*9.8=53.95.7C59.6+2*20=99.67.5*9.8=73.526.13-8：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45：解：1t=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：1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5-2解：由剪破面与大主应力面交角60° 60°=45°+/2得：=30°由试样达到破坏状态的应力条件：已知：5-3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5-4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5-5解：1砾砂粘聚力c=0M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°+/2的夹角,故：滑裂面通过M点的方向如图：5-6解：试件：试件：试件：5-7解：由图可知即5-10解：3等于常量,增大1直至试件剪切破坏当开始固结当开始剪切时,3等于常量p-q坐标上的三轴试验应力路径为：1等于常量,减小3直至试件剪切破坏,固结同剪切过程,1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：1z011.5323456pa0003.8812.0720.2628.4536.642作用点在z=4.51m处36-4：解：查表得：水位以上土压力：水位以下土压力：结果如下：z011.52345pa04.2486.3727.6710.26612.86215.458主动土压力分布图水压力分布图水压力：结果如下：z1.52345pw051525356-5：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=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：4代入得