土力学计算综复习(无)

1、地基中某一单元土体上的大主应力1=420kPa,小主应力3=180kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标C=18kPa, =20。试问：（1）该单元土体处于何种状态？（2）是否会沿剪应力最大的面破坏？（12%）解：（1）根据土体单元处于极限平衡状态时的条件：这里 kPa 418.5kPakPa 根据莫尔-库仑定律可知，该点已破坏。（2）根据土体内某一土单元体与最大主应力面成角的任一平面上的法向应力和剪应力的公式： 可知： 这里：kPa kPa=120kPa 此时 =300kPa最大剪应力面上的抗剪强度 =18+300tan20=127kPa不会沿剪应力最大的面破坏。2、挡土墙高5m，墙背竖直光滑，墙后填土为砂土，表面水平，其30，地下水位距填土表面2m ，水上填土重度18KN/m3,水下土的饱和重度sat21KN/m3,试绘出主动土压力强度和静水压力分布图，并求出总侧压力的大小。(13%)解：采用水土分算法。先算土压力：已知30，则，计算图中A、B、C三处的土压力强度分别为：A点： ，B点： kPa kPaC点： kPa kPa绘出土压力分布图，如图所示。合力为土压力分布图形面积，即：Ea=64.5KN/m墙背上的静水压力呈三角形分布，总水压力为：Ew=45KN/m挡土墙背上的总压力为：E=Ea+Ew=109.5KN/myc=1.49m1、挡土墙高5m,墙背竖直光滑，填土表面水平，填土的物理指标：18KN/m3,c=12Kpa,=30,试求：（1）条件如上时，计算主动土压力Ea及作用点位置。（2）地表作用有20kPa均布荷载时的Ea及作用点。（11%）解：墙背竖直光滑，填土面水平，符合朗肯土压力理论假定，因此采用朗肯土压力理论求解： (1)墙顶: =-212=-13.86kPa 墙脚：=16.14kPa =2.3m 作用点离墙脚0.9m。 （2）地表作用有均布荷载时 墙顶：=-7.19kPa 墙底点：=22.8kPa Z0=1.2m 作用点离墙脚1.27m。2、已知某基础中点下的附加应力如图所示。基底下有一薄透水砂层，其下为厚10m的饱和粘土层，粘土层下为不透水层。粘土层在自重应力作用下的孔隙比e10.90，压缩系数0.25Mpa1，渗透系数k0.0019m/yr。试求：（1）加荷一年后的沉降量；（2）沉降量达到100mm时需多少时间？ (当附加应力的比值=1.5，Tv=0.0144时，Ut=15%；当=1.5，Ut=38%时，Tv=0.095；Cv=；Tv=) （11%） 解：(1) =7.6MPa =263mm 经计算得： Cv=1.44 Tv=0.014 查表得：ut=15% 39.5mm (2) 查表得 Tv=0.095 经计算得 t=6.6年3、某土样承受 、的应力，土的内摩擦角、c=10kPa，试计算最大剪应力及最大剪应力面上的抗剪强度。(7%)解：最大剪应力 =50kPa 此时，=150kPa最大剪应力面上的抗剪强度 =10+150tan30=97kPa2、设砂土地基中一点的大小主应力分别为500kPa和180kPa ，其内摩擦角=30，求：（1） 该点最大剪应力是多少？最大剪应力面上的法向应力为多少？（2） 此点是否已达极限平衡状态？为什么？（3） 如果此点未达到极限平衡，令大主应力不变，而改变小主应力；使该点达到极限平衡状态，这时小主应力应为多少？ (12%)解：（1）根据土体内某一土单元体与最大主应力面成角的任一平面上的法向应力和剪应力的公式： 可知： 这里：kPa kPa=160kPa =340kPa (2) 根据土体单元处于极限平衡状态时的条件：这里 kPa 540kPa kPa 根据莫尔-库仑定律可知，该点未破坏。（3）=166.7kPa2、地基中自重应力与附加应力分布如图所示，试用分层总和法求地基的最终沉降量。 （11%） P(kPa) 32 48 64 80100109128142 e1.081.020.980.960.940.920.910.90 解：分层已分好，共分四层根据每一分层的沉降量公式 可算出每一分层的沉降量，计算过程如下：层数11.080.9010.086521.020.9110.054530.980.9210.030340.960.9410.0102(注：对于每一分层，令 、 查得对应的e1i，e2i填入上述表格中）地基的最终沉降量 =0.1815m3、某土样承受 、的应力，土的内摩擦角、c=10kPa，试计算最大剪应力及最大剪应力面上的抗剪强度。(7%)解：最大剪应力 =50kPa 此时，=150kPa最大剪应力面上的抗剪强度 =10+150tan30=97kPa2、挡土墙高5m，墙背竖直光滑，墙后填土为砂土，表面水平，其30，地下水位距填土表面2m ，水上填土重度18KN/m3,水下土的饱和重度sat21KN/m3,试绘出主动土压力强度和静水压力分布图，并求出总侧压力的大小。（12%）解：采用水土分算法。先算土压力：已知30，则，计算图中A、B、C三处的土压力强度分别为：A点： ，B点： kPa kPaC点： kP