土力学第二版习题解答(第一、二章)(试用版).pdf

专用专用 内部资料内部资料 注意保存注意保存 专用专用 1 内部资料内部资料 注意注意保存保存 习题答案习题答案 土力学 第二版土力学 第二版 李广信李广信等 清华大学出版社等 清华大学出版社 计算中取重力加速度 g 10m s2 第一章第一章 土的土的物理性质和工程分类物理性质和工程分类 1 1 更正 地下水位以下 地下水位以上 已知 3 72cmV gm1 129 gms5 121 70 2 s G g mmm sw 6751211129 m m s 266100 5121 67 100 3 791 72 1129 cm g v m 3 9 17mKNg 3 45cm G mm V s s s s s 3 121 527 1020 6 72 sat KN m 3 91610 72 5121 m KN g V ms d 3 6 10mKN sat dsat 1 2 已知 e 0 70 72 2 s G 设1 s V 7 0 v V 72 2 s m 3 16m KNg VV m g V m vs ss d 3 2 72 1 0 7 1020 1 1 7 swv sat mV gKN m V 3 1 10mKN sat 当0 75 r S 时 525 0 v VSVm 3 19 100 s m m 0 7 0 525 2 72 Vs 1 0 525 s w m V 0 7 7 6 7 6 19 4 45 27 72 0 s w a 121 5 129 1 m V 专用专用 内部资料内部资料 注意保存注意保存 专用专用 2 内部资料内部资料 注意注意保存保存 1 3 11910 71 5250722 m KN g V m 其他情况两种 依次类推 1 3 所需土重 ms 80000 1 7 136000 t 1m3天然土含土粒重量 0 11 1 921 6 11 0 2 s mt w 故需要土 V ms ms0 85000 m3 1 4 设1 s V 1 2 3 4 15 PLp I 甲 乙甲 8 PLp I 乙 19 4 20 6 乙甲dd ee 乙甲 14 9 16 8 0 81 0 59 1 5 22 70 2 s G 3 1 70 d g cm 85 0 r S 对于天然土 设1 S V知70 2 s m 0 594 w m 即 2 7 0 22 若压实后达到要求干密度 则59 1 70 1 70 2 d S m V 0 594 0 594 孔隙比为 e 0 59 可见 其饱和度 0 594 100 85 0 59 r S 不适于筑坝 应翻晒处理 1 6 7 0 r D 3 m a x 96 1cmg d 3 46 1cmg dmix 65 2 s G max 0 7 ddmixdmax r ddmixd D 3 78 1mg d 1 7 饱和土只有固相和水相 设固相体积 Vs 1cm3时 由 Gs 2 70 得 sssw m GV 2 70g 已知 w s m100 28 m 得 w m 0 756g 则压缩后土体孔隙比为 vw ss VV e 0 756 VV 压缩后 1 59 2 7 Vs 1 s w m v wGs wGs Gs 专用专用 内部资料内部资料 注意保存注意保存 专用专用 3 内部资料内部资料 注意注意保存保存 已知压缩后土体体积 V 1 95cm3 则 3 V e V Vn V100 0 84cm 1 e 压缩后压缩后压缩后 压缩的 0 05cm 的体积 0 05cm3应算在 Vv 中 则 v s V0 89 e 0 802 V20 89 压缩前 压缩前 1 8 40 L 25 p 45 甲 20 乙 I1 5p 33 1 15 20 p p L I I 甲 甲 流塑 33 0 15 5 p p L I I 乙 乙 坚硬 命名 查图 1 26 按新规范已经改动 低液限粘土 按建筑规范 为粉质粘土 选乙地 1 9 A 0 3 甲 A 1 3 乙 乙土粘土矿物的活性高 估计是伊利石 少量的高岭石 工程性质上来看 甲土细粒含量少 亲水能力差 渗透性强 粘聚力弱 乙土含伊利石 多 容易吸水膨胀 失水收缩 亲水能力较强 渗透性弱 粘聚力强 1 10 按建筑规范分类法 甲 细砂 乙 粉土 解 甲为细砂 0 075mm 以上过 85 但 0 25mm 以上不过 50 由图知 60 0 3d 50 0 25d 30 0 18d 10 0 1d 60 10 0 3 3 0 1 u d C d 22 30 6010 0 18 1 08 0 3 0 1 c d C dd 为级配不良的土 乙为粉土 0 075mm 以上不过 50 且 Ip 10 60 0 015d 30 0 0035d 10 0 0015d 60 10 0 015 10 0 0015 u d C d 22 30 6010 0 0035 0 54 0 015 0 0015 c d C dd 专用专用 内部资料内部资料 注意保存注意保存 专用专用 4 内部资料内部资料 注意注意保存保存 为级配不良的土 1 11 由曲线 A 得知 砂粒占 99 粉粒占 0 60 u 10 d0 165 C 1 5 d0 110 22 30 c 6010 d0 15 C 1 24 d d0 165 0 11 虽然 Cc 在 1 3 之间 但 Cu 5 曲线坡度陡 故级配不良 又细粒含量为 0 综上 A 为 SP 级配不良的砂 同理可分析曲线 B 为 SF 含细粒土砂 和曲线 C 为 SP 级配不良的砂 1 12 在标准击实功情况下 压实度 98 时土的干密度为 3 1 770 0 98 1 735g cm 从 表 1 12 看出 若击实功能达不到标准击实功 则需要适当洒水 使含水量提高 若击实功 能可以超过标准及时功 则不需洒水 甚至需要翻晒以降低土的含水量 增加含水量的土的可塑性会提高 反之 降低含水量的土的可塑性会降低 1 13 1 e 0 9 则 1m3的土体中 3 v 0 9 V 1 0 4737m 1 0 9 e 0 65 则 1m3的土体中 3 v 0 65 V 1 0 394m 1 0 65 在截面为 1 平米的柱形空间上 孔隙所占高度由 0 4737m 降到 0 394m 沉降 0 08m 已知 3 wVdSs sat V V0 4737 10 1 0 473710 18 7kN m V1 得 s 2 653g cm 则地震后 3 wVdSs sat V V0 394 10 1 0 39410 20 02kN m V1 补充题 简述细粒土击实曲线的特点及不同含水量范围内击实土的力学特性 特点 存在最优含水量 峰值以右接近于饱和曲线 以左差别逐渐加大 力学特性 最优含水量对应击实土干密度最大 其左 对应之土具凝聚结构 强度 高 力学上呈各向同性 但浸水后易产生附件沉降或变形 以右 对应之土具分散结构 塑性大 强度低 且力学上各向异性 专用专用 内部资料内部资料 注意保存注意保存 专用专用 5 内部资料内部资料 注意注意保存保存 第二第二章章 土的土的渗透性渗透性和和渗流渗流问题问题 2 1 a 正确 稳定渗流条件下 各个断面的渗流量是相等的 而渗流断面越来越小 QkiA 所以水头损失 i 越来越大 因此渗流的自由水面是上凸的 2 2 cmh K L K L K LK L h C C B B A A A A 5 20010050 35501 scmA L h KVAQ A A 1 0100 50 5 10 32 2 3 1 2 7 1 1 076 11 0 58 s cr w G i e 2 4 h 20cm L 30cm L h i 3 2 106 67 3 jiKN m 72 2 S G e 0 63 1 2 72 1 1 055 11 0 63 s cr w G i e 0 67 cr h ii l 故不会发生流土现象 055 1 cr ii 31 65 I cr hL icm 2 5 mmmhA642 mh5 1 以 C 所在平面为基准面 1 5 66 75 2 B hm 7 5 c hm 3 75 3 4 5 1 10mKNi i 专用专用 内部资料内部资料 注意保存注意保存 专用专用 6 内部资料内部资料 注意注意保存保存 mh5 2 625 0 L h i scmkiAQ 875 1101020625 0105 1 346 2 6 围绕井中心轴线取一过水圆柱断面 该断面距井中心轴线的距离为 r 测管水头为 h 根据渗流的连续性条件 单位时间抽出的水量等于渗过该过水圆柱断面的渗流量 因此 有 2 a dh QAkirHk dr 2 a dr QkH dh r 将上式两边进行积分 有 22 11 2 rh a rh dr QkHdh r 推出 2 21 1 ln2 a r QkHhh r 所以砂土层渗透系数的计算公式为 22 211211 2 3 lnlg 2 2 aa rrQQ k HhhrHhhr 2 7 04 1 1 104 2 cr i mlih cr 12 304 13 h 7 5 3 3 12 1 38m 2 8 scm L h KiV 1033 5 5 0 1 15 4 1010 433 坝趾处 mmh267 0 15 4 267 0 00 1 l h i ml 2 1 1 1 cr i cr ii 故稳定 专用专用 内部资料内部资料 注意保存注意保存 专用专用 7 内部资料内部资料 注意注意保存保存 单宽流量 553 4 1 1051 33 10 15 h qkA MKh Mms m l 2 9 4 43 3 6 6 1 8 10 14 2 78 10 h qkA Mkh M l ms m 85 0 cr i 3 61 0 514 140 5 cr ii 故不会发生流土破坏 1 65 cr i K i 2 10