土力学与地基基础计算精彩试题及问题详解

1、28.由试验测得某原状土样的天然重度丫 =19kN/m3，含水量w= 30% 土粒相对密度ds=2. 60试计算该土样的孔隙比和干重度。（水的重度丫 w= 1OkN/ m 3）（6分）30. 有一种土，测得其黏聚力c=10kPa,$ =16。当该土中某面上荷载作用产生的d =290kPa,丫 =95kPa，土体在该面上是否已经达到极限平衡状态。（7分）31. 某挡土墙墙高 H=5.2m,墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，重度y=18. 8kN/m,内摩擦角$ = 30。，墙后填土表面有超载15kN/m。（1）求作用在挡墙上被动土压力分布，并画出分布图；（5分）（2）计算作用在挡墙上被动土

2、压力Ep。（2分）32.如图所示的某建筑物柱下单独基础，其基底尺寸I =6m, b=2m作用在土 0.00 标高（室内地面）处的竖向荷载设计值为2295- 6kN,天然地面标高为-0.45m，其他指标见图。试按持力层承载力的要求，验算基底尺寸是否合适。（8 分）一0,45襄土 刃）e=17.BkrVni3y = 5kN/m3 瑜=U 333.对某个砂试样进行直接剪切试验,当垂直压力 d =200kPa时，测得其抗剪强度 Tf=116kPa,回答以下问题:（1）该干砂的内摩擦角为多少？ （5分）（2）大主应力作用面与剪切破坏面的夹角为多少？ （2分） 如果对该砂样进行三轴压缩试验，施加周围压力d

3、 3=1OOkPa试样破坏时，需施加多大的大主应力（T 1? （ 3分）34.某条形基础，基础宽度 b=4.0m埋深d=2.0m地基土的重度为 7=18. 5kN/ m 3,黏聚力 c= 15kPa，内摩擦角=200,查表可得 NC=17.7、Nq =7. 44、Ny=4. o，试按太沙基公式确定地基的极限承载力，如果安全系数K =2.5，求地基承载力特征值。（7分）巫解=Q_x 2.6x( 40.321 =y19F厂占士 14. 6kN/m51 + w 1 +0. 330，解：由 Ty =Ttail +C 得：rf =290 x tanl6Q + ID=91 lfikPaT=kPft敝该面已

4、经达到极醍平衡状态。3L解；(1冶二血(铲+号卜3Pi 二 iKp = 15 x 3 x45kPaA=45 + J8.8 x5. 2 x3 =338. 28kPaE.=血矜1 j=3豊工馳观g5.2m被动土压力分布图答31题32.霹応f (b-3) + 机片(沖-0, 5)= 210 + 1.6x17- 8 x 1 +5 xO. SL8(1.8-0.5)-247.67kPa故甚底尺寸合适33,解：(1 )t严护=arclanO 58 = 30(2如4沪 + 号= 60。= 300kPa34.解：（】）K沙基扱限承载力公式feffeA=247.64kPa=6x2 = 12m12295.6247.

5、67-201.8+2. 25)27116 a q晌卩=z = (h 5 &a ZUu=15 x 7P7 + I fl. 5x20 x7,44 + y xl & 5 x4 x4 = 6S8. 78kPa4)地基承第力丁/=68=275 5kpa28. 在对某地基土进行试验时，以环刀切取土样。土样高度2cm,上、下底面积为 50cm2，称得原状土样质量为 190g， 烘干后土样质量为150g。试计算土样的密度和含水量。 若该 土样处于饱和状态，试计算土样的孔隙比。（6分）29. 有一柱下单独基础，其基底面积为2.5 x4m2，埋深d=2m，作用于基础底面中心的荷载为3000kN，地基为均质粘性土，

6、其重度为 y =18kN/m3,试求基础底面处的附加压力Pqo （5分）30. 某场地第一层为粘性土层，厚度为 4m,其下为基岩，经 试验测得粘性土层的平均孔隙比 e=0. 700，平均压缩系数 a=0.5Mpa-1。求该粘性土的平均压缩模量 Es。现在粘性土层 表面增加大面积荷载 p= 100kPa,求在该大面积荷载作用下 粘性土层顶面的最终固结沉降量。 （5分）31. 某框架柱采用预制桩基础，如图示，柱作用在承台顶面 的荷载标准组合值为F k =2600kN, Mk= 300kN m承台埋深 d=1m单桩承载力特征值为Ra=700kN。试进行单桩竖向承载力验算。1（6分）b y-1E 0.

7、5mI“卬|32. 某土样直剪试验结果为： 对应于法向应力 50kPa、1OOkPa200kPa 时的抗剪强度分别为 27. 5kPa、55. OkPa 110. OkPa; （1）确定该土的抗剪强度指标；（5分） 若地基中某点的 a 3=1OOkPa a 1=280kPa,该点是否已发 生剪切破坏？ （ 3分） 当作用在此土中某平面的法向应力为300kPa、剪应力为160kPa时，该面是否会剪切破坏？ （3分）33. 某工业厂房柱基础，基底尺寸 4X6 m2，作用在基础顶部 的竖向荷载 F= 3000kN，弯矩 M=2100kNm 地质条件及基 础埋深如图所示，地下水位于基础底面处，试验算该

8、地基土承载力是否满足要求。（y w= 1OkN/m3, 丫 G= 20kN/ m3） （8分）7% ZJ血=160kPa * 口匕工。5 应上=2. 334. 某挡土墙高7m,墙后填土指标如图示。试采用朗肯土压力理论求作用于墙背上的主动土压力分布（不要求计算土压rrlSkNAnC,Jtj= IflkP 红力合力及作用点）。（9分）2& 解:密度p= 1- 90g/cm3含水量心齐鬻込0冷仔”水的体积二叫/p料二（190 - 150）/1 -40cmyyy必孔隙比心寸二厂十厂諾66729.解:po =p-ymd = -ynd30002.5 x418 x2二 300 36 二 264kPa1 +

9、30.解迟二一L1 + 0 7000?5= 3.4MPa大面积荷载作用下a =p = lOOkPax 400 = 11. 76mmQ匕解：=聲8.8x】= 666-2kN =700kNmax珥+ S , M许吨 fxf= 666.2+5=816.2kNh2=840kN经验算，单桩竖向承载力满足要求。32”解：(1) tan(p =110-55200 100=0, 55r =r +将 rr 二 100kPa,r = 55kRo 代人得 c =0爭=archmO. 55 = 28. 8(2)alz = r3U 45 +285.9叭rip即该点没发生剪切破坏。(3)?y = irtan?当 y(63

10、)+=160 +0- 5 x (21 - 10) x (4 -3) +2 x!9 x (2. 5 -0* 5)= 241. 5 kPaG=4x6 x2. 5 x20 = 1200kN=0. 5m w=L Om_ 4f _ - 2100 rF + G = 30()0 + 1200卩咖 F + Gf、6 x0.5仏Fr)262.5 034.解：出、- tan2(45-t)=0. 42Pa =psv y.hxKaX = 18 x4 xO. 42 =30. 24kPaPr下二小局尺滤-2C2 /K 18 x4 xO. 57 -2 x 10 x= 25. 94kPape = (x纸十y/jK准一2G=(

11、!8 x4 + 19 x3) xO, 57 2 x !0 x /O?57 58. 43kPa主动土压力分布图答34题1、已知土的土粒比重G=2.65,饱和度S=40%孔隙比e=0.95，问饱和度提高到90% 时，每立方米的土应加多少水。（8分）2、挡土墙高5 m，墙背竖直光滑，填土水平，共有两层。各层物理力学性质指 标如图。试求主动土压力 Ea。（ 9分）7Y 1=17k N/m 3 1=32oC1 =03m/Y 2=19k N/m 3 2=16oC2=10 kN/m23、某条形基础下地基土体中的一点的应力为：（T z=250kPa c x=100kPa、t xz=40kPa。已知土的 =30, C=0,问该点是否剪切破坏？如c z和c x不 变，t xz增至60KPa,则该点又如何？（ 8分）4、某单层厂房独立柱基底面尺寸bX=2600mmX5200mm,柱底荷载设计值：Fi=2000kN, F2=200kN, M=1000kN m, V=200kN （如图 1）。柱基自重和覆土 标准值G=486. 7kN，基础埋深和工程地质剖面见图1 （埋深1.8米，软弱下卧层 离基础底的距离为2.5米，扩散角为23度，图中长度单位为毫米）。试验算持力 层和下卧层是否满足承载力要求？ （10分）F1=2000kNF2=200kNM