2022年《土力学》课后习题答案

1、优秀学习资料欢迎下载土力学1-1 解： (1) a试样100.083dmm300.317dmm600.928dmm60100.92811.180.083udcd22301060()0.3171.610.083 0.928cdcd d(1) b试样100.0015dmm300.003dmm600.0066dmm60100.00664.40.0015udcd22301060()0.0030.910.0015 0.0066cdcd d1-2 解：已知：m =15.3g sm=10.6g sg=2.70饱和rs=1 又知：wsmm m 15.3-10.6=4.7g (1) 含水量wsmm=4.710.

2、6=0.443=44.3% (2) 孔隙比0.443 2.71.201.0sregs (3) 孔隙率1.20.54554.5%111.2ee (4) 饱和密度及其重度32.71.21.77/11 1.2ssatwgeg cme31.771017.7/satsatgkn m (5) 浮密度及其重度31.771.00.77/satwg cm30.77107.7/gknm (6) 干密度及其重度32.7 1.01.23/11 1.2swdgg cme31.23 1012.3/ddgknm1-3 解：31.601.51/110.06dg cm精品学习资料 可选择p d f - - - - - - -

3、- - - - - - - 第 1 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载2.70 1.01110.791.51sswddge0.7929.3%2.70satseg1.60100150.91110.06smvmg(29.3%6%)150.935.2wsmmg1-4 解：wsmmwsmm mssm mm1000940110.06smmg0.160.16940150wsmmg1-5 解： (1) 31.771.61 /

4、110.098dg cmw02.7 1.01110.681.61sswddge(2) 00.6825.2%2.7satseg (3) max0maxmin0.940.680.540.940.46reedee1/ 32/ 3rd该砂土层处于中密状态。1-6 解： 1. 1sdgesrges0.152.750.8250.5ae0.062.680.5360.3be32.751.50/10.825dag cm32.681.74/10.536dbg cm(1)d3(1)1.50(10.15)1.74/adaag cm3(1)1.74(10.06)1.84/bdbbg cmab上述叙述是错误的。精品学习资

5、料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载 2. 32.751.50/10.825dag cm32.681.74/10.536dbg cmdadb上述叙述是错误的。3. 0.152.750.8250.5ae0.062.680.5360.3beabee上述叙述是正确的。1-7证明：(1) /1/11sssssswdsvvsmmmvgvv

6、vvvee1nen1()(1)111swswswgggnnen(2) 1/111swwvwswswssvsswwrsrwsvvsmvvvmmvvvvgs egs emvvvvveee(3) 11111swsswsswsswswwswvsvsmmvmvvggvvvveeev1-8 解： (1) 对 a土进行分类 由粒径分布曲线图， 查得粒径大于 0.075 的粗粒含量大于50% ，所以 a土属于粗粒土； 粒径大于 2 的砾粒含量小于50% ，所以 a土属于砂类，但小于 0.075 的细粒含量为27% ，在 15% 50% 之间，因而 a土属于细粒土质砂； 由于 a土的液限为 16.0%，塑性指数

7、16 133pi，在 17 塑性图上落在 ml区，故 a土最后定名为粉土质砂 (sm)。 (2) 对 b土进行分类 由粒径分布曲线图，查得粒径大于0.075 的粗粒含量大于50% ，所以 b土属于粗粒土； 粒径大于 2 的砾粒含量小于50% ，所以 b 土属于砂类，但小于 0.075 的细粒含量为28% ，在 15% 50% 之间，因而 b土属于细粒土质砂；精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第

8、3 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载 由于 b土的液限为 24.0%，塑性指数241410pi，在 17 塑性图上落在 ml区，故 b土最后定名为粉土质砂 (sc)。 (3) 对 c土进行分类 由粒径分布曲线图，查得粒径大于0.075 的粗粒含量大于50% ，所以 c土属于粗粒土； 粒径大于 2 的砾粒含量大于50% ，所以 c土属于砾类土； 细粒含量为 2% ，少于 5% ，该土属砾； 从图中曲线查得10d，30d和60d分别为 0.2 ，0.45 和 5.6因此，土的不均匀系数60105.6280.2udcd土的曲率系数22301060()0.450

9、.180.2 5.6cdcd d 由于5,1 3uccc，所以 c土属于级配不良砾 (gp)。1-9 解： (1) 12ssmm即1122ddvv112211dvv22111(1)1.6520(1 12%)21.741.7dvv万方 (2) 1.6530004950sdmvt()4950(19%12%)346.5wsopmmt (3) 2.721.01110.6481.65sswddge20.0%95%2.7279.8%0.648srgse 2-1如图所示为某地基剖面图， 各土层的重度及地下水位如图，求土的自重应力和静孔隙水应力。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - -

10、- - - - - - 第 4 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载解：各层面点自重应力计算如下：o点：kpacz0a点：kpahcz0 .3725.1811b点：kpahhcz0.5511825 .182211c点：kpahhhcz0 .6511011825.18332211d点：kpahhhhcz0.923911011825.1844332211e点：kpahhhhhcz0.11125.93911011825

11、 .185544332211各层面点的静孔隙水应力如下：o 、a、b点为 0；e点：kpahww60)231(10绘图如下：2m 2m 3m 1m 1m 地下水位 =18.5kn/m3 =18kn/m3sat=20kn/m3sat=19kn/m3sat=19.5kn/m3o a b c d e 01234567890255075100125自重应力（ kpa）深度（m）精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - -

12、- - 第 5 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载2-2 某矩形基础，埋深 1m,上部结构传至设计地面标高处的荷载为p=2106kn ，荷载为单偏心，偏心距e=0.3。求基底中心点、边点a和b下 4m深处的竖向附加应力解：已知：p=2106kn, 0=17kn/m3, d=1m, e0=0.3, l=6m, b=3m, z=4m. (1) 基底压力： g= dlb=20163=360 kn, fv=p+g=2106+360=2466 kn mlmfpeev0.1626.024663.021060kpalelbfpkpalelbfpvv4.101)626.0

13、61 (362466616.172)626.061 (36246661minmax(2) 基底附加应力：kpadppkpadpp4.841174.1016.1551176.1720minmin0maxmax(3) o 、b点竖向附加应力：可认为仅由矩形均布荷载kpapppn12024.846.1552minmax3 6 o a b o、b a 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 4

14、7 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载引起，附加应力系数及附加应力值见下表。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：kpappn4.84minkpapppt2.714.846 .155minmax附加应力系数及附加应力值见下表。附加应力计算表o点b点a 点荷载型式矩形均布矩形均布矩形均布三角形分布l (m) 3 3 6 1.5 b (m) 1.5 3 1.5 6 z (m) 4 4 4 4 l/b 2 1 4 0.25 z/b 2.6667 1.333 2.6667 0.6667 ks ( 查表2-2) 0.0860 0.1377 0

15、.1048 0.0735( 查表2-3) z计算式4kspn2kspn2kspn2kt2pt17.69 10.47 z (kpa) 41.28 33.05 28. 16 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载2-3 甲乙两个基础，它们的尺寸和相对位置及每个基底下的基底净压力如图所示，求甲基础o点下 2m处的竖向附加应力。

16、解：甲基础 o点下 2m处的竖向附加应力由基础甲、乙共同引起，计算中先分别计算甲、乙基础在该点引起的竖向附加应力，然后叠加。（1）甲基础在 o点下 2m处引起的竖向附加应力：由于 o点位于基础中心， 荷载为梯形荷载， 在 o点的竖向附加应力和梯形荷载平均得的均布荷载相等，即可取 pn=(100+200)/2=150kpa 由图可知：l=1m ，b=1m, z=2m 故：l/b=1.0, z/b=2.0 查表 2-2 的附加应力系数为： ks=0.0840 所以，基础甲在 o点以下 2m处引起的竖向附加应力为：kpapknscz4.501500840.0441（2）乙基础在 o点下 2m处引起的

17、竖向附加应力：pn=200kpa zoahgzoaefzobcgzobdfz2附加应力计算如下表：计算区域l b z l/b z/b ks z=kspnobdf 4 4 2 1 0.5 0.2315 46.3 o a b c d e f g h 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载obcg 4 2 2 2 1 0.19

18、99 39.98 oaef 4 2 2 2 1 0.1999 39.98 oahg 2 2 2 1 1 0.1752 35.04 zoahgzoaefzobcgzobdfz21.38 (3) o 点下 2m处引起的竖向附加应力：kpazzz78.5138.14.50212-4 解： （1）kpahniiiczm861104191kpahniiiczn5.11135.81104191（2）求偏心距：5 .383.3hvvffxfmfffffxvhvhv605.25 .3100035083.35 .383.35.383.3所以，偏心距mbmxbe0.16395.0605.2262求基底压力：kpa

19、bebfppv8 .1005 .2326395.0616100061minmax精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载求基底净压力：kpadpp5.1942195 .2320maxmaxkpadpp8.622198.1000minmin求附加应力：kpappn8.62min；kpapppt7 .1318.625.194m

20、inmax附加应力系数及附加应力计算表：m 点n 点条 形 均 布荷载三 角 形 荷载条 形 均 布荷载三 角 形 荷载x 0 6 0 6 b 6 6 6 6 z 3 3 6 6 x/b 0 1 0 1 z/b 0.5 0.5 1 1 ksz ( 查表 2-6) 0.479 - 0.409 - ktz ( 查表 2-7) - 0.353 - 0.250 nzszpk1(kpa) 30.08 - 25.69 - tztzpk2(kpa) - 46.49 - 32.93 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 47 页 - - -

21、- - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载21zzz(kpa) 76. 57 58. 62 2-5 题略解： （1）自重应力：kpahniiiczm335.1101181kpahniiiczn2 .5226.95.1101181（2）竖向附加应力：偏心距：mlmgppee5.0617.0201237072 .07070基底压力：kpalelbgppp0 .917.184317.061232012370761minmax基底净压力：kpadpp7.

22、1661187.1840maxmaxkpadpp0 .731180 .910minmin附加应力：可按均布荷载考虑，kpapppn9.11920.737.1662minmax附加应力计算如下表：m点n点l 1.5 1.5 b 1 1 o 3m 2m 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载z 1.5 3.5 l/b 1

23、.5 1.5 z/b 1.5 3.5 ks ( 查表 2-2) 0.1461 0.0479 nsczpk4 (kpa) 70.07 22.97 (3) 静孔隙水应力：kpahwwm155.110kpahwwn35)0.25.1(10 3-1 已知：a120cm2，h50cm ，l=30cm ，t 10s ，q=150cm3，求 k。解：scmlhatqivk/075. 03050101201503-2 已知： n38% ，gs 2.65。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习

24、资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载解： （1）由图 1-28 查得：mmd32.010; mmd55.360; mmd90.470可得：51.1132.055.31060ddcummddd25. 132.090. 41070查图 1-28 得小于粒径 1.25mm的土粒百分含量为： p26% 。%0.57570.038.0138.0338.03.0133 .022nnnpop则 p35% 所以，土样 c为流土型。（2）056.136.01165.211ngiscr3-

25、4 已知： gs=2.68 ，n=38.0%，相邻等势线间的水头损失为h=0.8m，h2=2m ，3/20mknsat，发生流土的临界水力梯度icr=1.04。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载解： （1）b 点在倒数第三根等势线上，故该点的测压管水位应比下游静水位高mhhb6 .12。从图中量测得 b 点到下游

26、静水位的高差为mhb53.13则，b 点测压管中的水位高度为mhhhbbw13.156 .153.13所以， b 点的孔隙水应力为：kpahuww3.15113.1510其中，由下游静水位引起的静孔隙水应力为：kpahubw3.13553.1310而由渗流引起的超静孔隙水应力为：kpahubw166. 110精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页，共 47 页 - - - - - -

27、- - -优秀学习资料欢迎下载b 点的总应力为：kpahhhbsatw6.250253.132021022所以， b 点的有效应力为：kpau3.993.1516.250（2）从图中查得网格5,6,7,8的平均渗流路径长度为ml0. 3，而任一网格的水头损失为h=0.8m，则该网格的平均水力梯度为04. 127.00 .38 .0crilhi所以，地表面 5-6 处不会发生流土。3-5 已知：3/6.17mkn砂,3/6.19mknsat砂,3/6 .20mknsat粘, 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

28、测压管水位为mh5 .435 .11（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mh0 .935 .15 . 132（1）粘土层应力计算：粘土层顶面应力：总应力：kpahhsat8.555.16.195.16.17211砂砂孔隙水应力：kpahhuw0 .15)35.4(10)(311有效应力：kpau8.400.158.55111粘土层底面应力：总应力：kpahhhsatsat6 .11736.205 .16.195 .16.173212粘砂砂精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页，共 47 页 - - - - -

29、- - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载孔隙水应力：kpahuw0 .900. 91022有效应力：kpau6.270 .906.117222（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kpau0222kpau117.622所以，粘土层底面的测压管水头高度应为，muhw76.1122则，粘土层底面的承压水头应高出地面为 11.76-6.0=5.76m 。 4-1解：(1) 由 l/b=18/6=3.01 ） 。(3) 求各分层点的自重应力

30、（详见表1）(4) 求各分层点的竖向附加应力（详见表1）表 1 各分层点的自重应力和附加应力计算表（l=9m,b=3m）点自重应力附加应力精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 17 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 17 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载号hi)(kpaczzizi/b l/b ks(查表2-2)(4kpapknsz0 1.5 28.65 0 0 3 0.2500 71.35

31、1 3.0 45.15 1.5 0.50 3 0.2391 68.24 2 6.0 78.15 4.5 1.50 3 0.1640 46.81 3 9.0 111.15 7.5 2.50 3 0.1064 30.36 4 12.0 144.15 10.5 3.50 3 0.0721 20.58 (5) 确定压缩层厚度。由表 1 可知，在第 4 计算点处2 .014.0/czz，所以，取压缩层厚度为 10.5m。(6) 计算各分层的平均自重应力和平均附加应力（详见表2） 。(7) 由图 4-29 根据cziip1和zicziip2分别查取初始孔隙比e1i和压缩稳定后的孔隙比e2i（结果见表 2）

32、 。表 2 各分层的平均应力及其孔隙比层层平均自重平均附加荷后的总应力初始孔压缩稳定精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 18 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 18 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载号厚(m) 应力zciip1(kpa) 加应力zi(kpa) zicziip2(kpa) 隙比e1i后的孔隙比e2i0-1 1.5 36.90 69.80 106.70 0.928 0.800 1

33、-2 3.0 61.65 57.53 119.18 0.871 0.785 2-3 3.0 94.65 38.59 133.24 0.814 0.761 3-4 3.0 127.65 25.47 153.12 0.771 0.729 (8) 计算地基的沉降量。cmheeesiiiii63.39300)0237.00292.00460.0(96.9300771.01729.0771.0814.01761.0814.0871.01785.0871.0150928.01800.0928.01411214-2 解：(1) 属于平面问题，且为偏心荷载作用，偏心距 e=1.0b/6=2.5 ，所以基底压力

34、为：kpabebppp902101516115225061minmax基底净压力为kpadppn33319900minp e 2 1 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 19 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 19 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载kpapppt12090210minmax(2) 因为地基由两层粘土组成，上层厚9m ，基础埋深3m ，地下水位埋深 6m ，因此上层粘土分为两层

35、，层厚均为3m ，下层粘土各分层后也取为 3m 。 (3) 求各分层点的自重应力（基础侧边1 下的计算详见表 1，基础侧边 2 下的计算详见表2） 。(4) 求各分层点的竖向附加应力 （基础侧边 1 下的计算详见表 1，基础侧边 2 下的计算详见表 2） 。表 1 基础侧边 1 下各分层点的自重应力和附加应力计算表自 重应力附加应力点均布荷载三角形荷载附加号hi)(kpaczzizi/b kzs(查表2-6)nzszpk(kpa)kzt(查表2-7)tztzpk(kpa)应力合力(kpa) 0 3 57.0 0 0 0.500 16.50 0.003 0.36 16.86 1 6 114.0

36、3 0.2 0.498 16.43 0.061 7.32 23.75 2 9 144.0 6 0.4 0.489 16.14 0.110 13.20 29.34 3 1177.0 9 0.0.468 15.44 0.140 16.80 32.2精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 20 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 20 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载2 6 4 表 2 基础侧边 2 下

37、各分层点的自重应力和附加应力计算表自 重应力附加应力点均布荷载三角形荷载附加号hi)(kpaczzizi/b kzs(查表2-6)nzszpk(kpa)kzt(查表2-7)tztzpk(kpa)应力合力(kpa) 0 3 57.0 0 0 0.500 16.50 0.497 57.48 73.98 1 6 114.0 3 0.2 0.498 16.43 0.437 52.44 68.87 2 9 144.0 6 0.4 0.489 16.14 0.379 45.48 61.62 3 12 177.0 9 0.6 0.468 15.44 0.328 39.36 54.80 4 15 210.0

38、12 0.8 0.440 14.52 0.285 34.20 48.72 5 18 243.0 15 1.0 0.409 13.50 0.250 30.00 43.50 (5) 确定压缩层厚度。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 21 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 21 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载对 于 基 础 侧 边1 ， 由 表1可 知 ， 在 第3计 算 点 处3 2 . 2

39、 40 . 1 8 20 . 2177zcz，所以，取压缩层厚度为9.0m。对 于 基 础 侧 边2 ， 由 表2可 知 ， 在 第5计 算 点 处2.0791 .0243.043.50czz，所以，取压缩层厚度为15.0m。(6) 计算各分层的平均自重应力和平均附加应力（基础侧边 1 下的计算详见表 3，基础侧边 2 下的计算详见表4） 。(7) 由图 4-29 根据cziip1和zicziip2分别查取初始孔隙比e1i和压缩稳定后的孔隙比e2i（基础侧边 1 下的计算详见表 3，基础侧边 2 下的计算详见表4） 。表 3 基础侧边 1 下各分层的平均应力及其孔隙比层号层厚(m) 平均自重应

40、力zciip1(kpa) 平均附加应力zi(kpa) 加荷后的总应力zicziip2(kpa) 初始孔隙比e1i压缩稳定后的孔隙比e2i0-1 3.0 85.5 20.31 105.81 0.836 0.812 1-2 3.0 129.0 26.55 155.55 0.776 0.753 2-3 3.0 160.5 30.79 191.29 0.749 0.618 表 4 基础侧边 2 下各分层的平均应力及其孔隙比精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 22 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f

41、- - - - - - - - - - - - - - 第 22 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载层号层厚(m) 平均自重应力zciip1(kpa) 平均附加应力zi(kpa) 加荷后的总应力zicziip2(kpa) 初始孔隙比e1i压缩稳定后的孔隙比e2i0-1 3.0 85.5 71.43 156.93 0.836 0.752 1-2 3.0 129.0 65.25 194.25 0.776 0.711 2-3 3.0 160.5 58.21 218.71 0.627 0.586 3-4 3.0 193.5 51.76 245.26 0.603 0

42、.573 4-5 3.0 226.5 46.11 272.61 0.584 0.559 (8) 计算基础两侧的沉降量。对于基础侧边 1：cmheeesiiiii65.7300)0124. 00131.0(300776.01754. 0776. 0836.01128.0836.01211211对于基础侧边 2：cmheeesiiiii63.42300)0158.00187.00252.00366.00458.0(300584.01559.0584.0603.01573.0036.0627.01586.0627.0776.01711.0776.0836.01752.0836.01511212精品学

43、习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 23 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 23 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载(9) 计算基础两侧的沉降差。由（8）可知。基础侧边1 的沉降量小于基础侧边2 的沉降量，因此基础两侧的沉降差为cmsss98.3465.763.42124-3 解：cmphesv256001508.010005.011mpakpaeevs6.336000005.08 .0111mpa

44、ees68. 14. 014 .0216. 3)121 (224-4 解：(1) cmphesv37.16600222022897.0124000.011 (2) 已知cmst12，最终沉降量cms37.16，则固结度为73.037.1612ssut粘土层的附加应力系数为梯形分布，其参数96.0228220zz由 u及值，从图 4-26 查得时间因数tv=0.48，粘土层的固结系数为acmekcwvv/1064.110.0104.297.010.212541则沉降达 12cm所需要的时间为achttvv05.11064.160048. 0522精品学习资料 可选择p d f - - - - -

45、 - - - - - - - - - 第 24 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 24 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载4-5 解：(1) 求粘土层的固结系数已知试样厚度 2cm ，固结度达 60% 所需时间 8min，附加应力分布参数=1，从图 4-26 查得时间因数tv=0.31，则固结系数为acmthtcvv/1004.2365246080.131.02422 (2) 求粘土层的固结度达80% 时所需的时间附加应力分布参数=1，从图 4-2

46、6 查得固结度达 80% 时的时间因数tv=0.59，则所需时间为achttvv81. 11004. 225059.0422 5-1已知kpac0，30，kpa2001，kpa1203解：(1) kpakpacf20036023045tan120245tan2245tan2231所以，试样不会破坏。(2) 由(1) 可知，在小主应力保持不变的条件下，大主应力最大只能达到 360kpa，所以不能增大到400kpa。5-2 已知kpac50，20，kpa4501，kpa2003解：精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 25 页，共 47 页 -

47、 - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 25 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载kpakpacf450550.722045tan50222045tan200245tan2245tan2231所以，计算点处于稳定状态。5-3 已知kpac0，03，kpa4501，kpa0153，kpau50解：计算点的有效应力状态为kpau4005045011kpau1005015033kpakpacf400300020345tan100245tan2245tan2231所以，计算点已破坏。

48、5-4 解：(1) 总应力摩尔圆及强度线如习题图5-4-1 所示，由图中可知总应力强度指标23,21cucukpac。-50050100150200250300350400-1000100200300400500600700800900正应力 /kpamohrs circle 1mohrs circle 2mohrs circle 3shear strength line剪应力/kpac=21kpafi=23o精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 26 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f -

49、- - - - - - - - - - - - - 第 26 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载习题图 5-4-1 总应力摩尔圆及强度线(2) 有效应力摩尔圆及强度线如习题图5-4-2 所示，由图中可知总应力强度指标72,13 kpac。-50050100150200250300350400-1000100200300400500600700800900有效正应力 /kpamohrs circle 1mohrs circle 2mohrs circle 3shear strength line有效剪应力/kpac=31kpafi=27o习题图 5-4-2

50、有效应力摩尔圆及强度线5-5 解： 已知32d，kpa2003，kpaq38018020031，固结不排水剪破坏时的孔隙水应力为fu，则对应的有效主应力为ffuu3311又fu22/2/sin31313131所以kpauf12032sin22003802200380sin223131摩尔圆及强度线如习题图5-5 所示。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 27 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 27 页，共 47 页 - - - -

51、 - - - - -优秀学习资料欢迎下载380260800501001502002500100200300400正应力 /kpamohrs circle for total stressmohrs circle for effective stressshear strength line for cd test剪应力/kpa习题图 5-5 应力摩尔圆及强度线5-7 解：(1) 由于剪切破坏面与大主应力的夹角为245f，所以土样的内摩擦角为2445572452fcu(2) 依题意得，剪切破坏时的总主应力状态为：kpakpacu1502706021502331由于是饱和正常固结试样，强度线方程为

52、tan，依题意得，剪切破坏时有效应力摩尔圆的半径为cu，圆心为0,231，则精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 28 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 28 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载2sin31ucuc所以，剪切破坏时的有效主应力状态为：kpacckpaccucuuucuu5.87605.1476024sin60sin5.207605.1476024sin60sin31剪切破坏时的应

53、力摩尔圆及强度线如习题图5-7 所示。270207.587.5020406080100120140050100150200250300正应力 /kpamohrs circle for total stressmohrs circle for effective stressshear strength line for cu testshear strength line for uu test剪应力/kpa习题图 5-7 应力摩尔圆及强度线所以，孔隙水应力为kpau5.6233，则孔隙水应力系数af为52.015027062.53131uuaf5-8 解：已知kpac0，30，kpa1003

54、。(1) 求与有效应力强度线相切摩尔圆的1。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 29 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 29 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载依据摩尔圆与强度线相切的位置关系，可得：22sin3131则kpa30030sin130sin1100sin1sin131(2) 求不排水强度cu 依据cu的定义，cu的大小应等于摩尔圆的半径，即kpacu100210030022313

55、1(3) 求固结不排水强度指标cu由于孔隙水应力系数af=1.0，则孔隙水应力为kpaaaaufff200)100300(0.10313131所以， cu试验剪切破坏时的主应力状态为kpaukpau3002001005002003003311依据摩尔圆与强度线相切的位置关系，可得：25.02300500230050022sin3131cu所以5 .14cu各剪切破坏时的应力摩尔圆及强度线如习题图5-8 所示。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 30 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - -

56、 - - - - - - - - - - - - 第 30 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载050100150200250300350050100150200250300350400450500550600正应力 /kpamohrs circle for effective stressmohrs circle for total stressshear strength line for effective stressshear strength line for uu testshear strength line for cu test剪应力/k

57、pa习题图 5-8 应力摩尔圆及强度线5-9 解：(1) 加荷前 m点的竖向总应力、孔隙水应力和有效应力kpahhsat0.960 .20.210 .30 .182111kpahuw0.200.21021kpau0.760 .200.9611111加荷瞬间 m点的的竖向总应力、孔隙水应力和有效应力kpa0 .2460 .1500 .9611112kpahuiw0.120)0 .70.30.2(102kpau0.1260.1200.24621212加荷前后孔隙应力增量为kpauuu1002012012依据孔隙应力系数的定义，有31321babuuu由于 m点位于地下水位以下，故加荷瞬时的孔隙应力

58、系数b=1.0，则精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 31 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 31 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载375.07015070100313ua(2) 已知均质侧压力系数k0=0.7，加荷前 m点的有效应力状态为kpa0.7611kpak2 .530.767.011013加荷后 m点的有效应力状态为kpa0 .12612kpau2 .23100702.533132

59、3依据摩尔强度理论，当kpa2.2323时，与强度线相切的摩尔圆的大主应力为kpapaf0.1266.6920345tan2 .23245tan21223221所以，m点加荷后发生剪切破坏。m点加荷前后的应力摩尔圆及其与强度线的关系如习题图5-9。53.27623.212601020304050607080020406080100120140正应力 /kpamohrs circle for before loadingmohrs circle for after loadingshear strength line for effective stress剪应力/kpa习题图 5-9 m 点加

60、荷前后的应力摩尔圆及其与强度线的关系精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 32 页，共 47 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 32 页，共 47 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载第 6 章 挡土结构物上的土压力6-1 解：静止侧压力系数5.030sin1sin10k(1)a点的静止土压力kpazkeaa000(2)b点的静止土压力和水压力kpazkebb0.162165.000kpahpwwb0(3)c点的静止土压力和