土力学习题参考答案.ppt
1,从地下水位以下某黏土层中取出一土样做试验，测得其质量为15.5g，烘干后质量为10.8g，土粒比重为2.80。试求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。,解：已知：m=15.5g ms=10.8g Gs=2.70 因为土体饱和 则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)饱和密度及其重度,从地下水位以下某黏土层中取出一土样做试验，测得其质量为15.5g，烘干后质量为10.8g，土粒比重为2.80。试求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。,(5)浮密度及其重度,(6)干密度及其重度,有一砂土层，测得其天然密度为1.87g/cm3，天然含水率为9.8%，土的比重为2.55，烘干后测得的最小孔隙比为0.47，最大孔隙比为0.94，试求天然孔隙比、饱和含水率和相对密实度，并判别该砂土层处于何种密实状态。,解：,(1)因为,所以,(2),(3),由于 2/3Dr 1,因此，该砂土层处于密实状态,证明：,设土粒的质量为ms、体积为Vs，则孔隙的体积为Vv=eVs,干密度,因此土体的体积为V=Vs+Vv=Vs+eVs,又知,则,于是，由,得,又,则,则,代入得,综上，有,证明：,设土粒的质量为ms、体积为Vs、孔隙的体积为Vv、孔隙中水的体积为Vw,湿密度,已知,及,则,因此,证明：,设土体内土粒的体积Vs为1，则孔隙的体积为Vv为e，土粒的质量ms为s,浮密度,则,如下图所示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。,解：已知：P=2360kN,=17kN/m3,d=1m,e=0.4,l=6m,b=3m,z=4m,(1)基底压力：G=dlb=20163=360 kN,Fv=P+G=2360+360=2720 kN,如下图所示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。,(2)基底附加应力：,如下图所示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。,(3)O、B点竖向附加应力：可认为仅由矩形均布荷载引起，即,A点竖向附加应力：可认为有矩形均布荷载pn和三角形荷载pt两部分引起，即：,附加应力系数及附加应力值见下表,如下图所示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。,附加应力计算表,某无粘性土的粒径分布曲线如图中的A曲线，若该土的孔隙率为n=13%，土粒比重为Gs=2.55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型的土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别),某无粘性土的粒径分布曲线如图中的A曲线，若该土的孔隙率为n=13%，土粒比重为Gs=2.55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型的土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别),解：（1）由图查得：,可得：,查图得小于粒径1.25mm的土粒百分含量为：P26%。,则P0.9Pop=48.7%，故该土为管涌型土,某无粘性土的粒径分布曲线如图中的A曲线，若该土的孔隙率为n=37%，土粒比重为Gs=2.55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型的土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别),（2）由图查得：,则,有一粘土层位于两砂层之间，其中砂层的湿重度=17.9kN/m3，饱和重度sat=19.4 kN/m3，粘土层的饱和重度sat=20.8 kN/m3，土层的厚度如图所示。地下水位保持在地面以下1.5m处，若下层砂中有承压水，其测压管水位高出地面3m，试计算：(1)粘土层的孔隙水压力及有效应力随深度的变化并绘出分布图(假设承压水头全部损失在黏土层中)(2)要使粘土层发生流土，则下层砂中的承压水引起的测压管水位应当高出地面多少米？,已知：,地下水位以上砂土层厚h1=1.5m，地下水位以下砂土层厚h2=1.5m，粘土层厚h3=3.0m。解：由图可知，粘土层顶面测压管水位为,（以粘土层底面作为高程计算零点）；,粘土层底面测压管水位为,(1)粘土层应力计算：粘土层顶面应力：,总应力：,孔隙水应力：,有效应力：,粘土层底面应力：总应力：,孔隙水应力：,有效应力：,(2)要使粘土层发生流土，则粘土层底面的有效应力应为零，即,所以，粘土层底面的测压管水头高度应为，,则，粘土层底面的承压水头应高出地面为 11.84-6.0=5.84m。,1、砂样置于一容器中的铜丝网上，砂样厚25cm,由容器底导出一水压管，使管中水面高出容器溢水面。若砂样孔隙比 e0.7,颗粒重度Gs2.7，如图所示。求：(1)当h10cm时，砂样中切面a a上的有效应力？(2)若作用在铜丝网上的有效应力为0.5kPa，则水头差h值应为多少？,解：已知，,(1)由 得，,根据有效应力原理，a-a平面上的有效应力为：,(2)已知，,根据有效应力原理：,因此，解得h=0.2m=20cm,
