《土力学》作业答案

1、土力学作业答案第一章1-1根据下列颗粒分析试验结果，作出级配曲线，算出 Cu及Cv值，并判断其级配情况是否 良好。小于某直径之土重百分数1009080706050403020%1001001010.10.01土粒直径以毫米计1E-3由级配曲线查得:习题1-1颗粒大小级配曲线d60=0.45, d10=0.055, d30=0.2;Cudecd100.450.0558.18Ccd30d10de00.220.45 0.0551.62粒径/mm粒组含量/%粒径/mm粒组含量/%2010119105385254217320228解:粒径（mm）2010521小于该粒径的含 量百分数（）10099969

2、184643617952级配曲线见附图。10090807060504030100100土10粒直径1以毫米0.1计0.01小于某直径之土重百分数1E-3故，为级配良好的土。1 2有A、B、C三种土，各取500g,颗粒大小分析结果如表:粒径/mm质里/g粒径/mm质里/gABCABC105001451052025751002160035002103020001401002000140要求：(1)绘出级配曲线；(2)确定不均匀系数 Cu及曲率系数Cv,并由Cu、Cv判断级配情况。解：粒径(mm)10521小于该粒 径的含量 百分数(%)100885715840A1009583411320B1007

3、156565.3.20C级配曲线见附图。习题1-2 颗粒大小级配曲线由级配曲线查得d10、d30、d60,并1f算Cu、Cc：d10d30d60CuCc级配情况A良好B不良C不良1 3某土样孔隙体积等于颗粒体积，求孔隙比e为若干？若Gs=2.66,求d=?若孔隙为水所充满求其密度含水量WW解：1;Vv1e Vs1Ms V2.6631.33 g/cm ;MsV2.6621- 1.83/ 3g/cm ;ML1M7 26637.6%。1 4在某一层土中，用容积为 干后质量121.5g, 土粒比重为 度、干密度各是多少？解：72cm3的环刀取样，经测定，土样质量 129.1g,烘2.70,问该土样的含

4、水量、密度、饱和密度、浮密VsMsGs121.52.745 cm3 ；VV V Vs 72 45 27 cm3；MwMs129.1 121.5 0.0626121.56.26% ；129.17231.79 g /cm ；MswVvsatV121.5 1 27722.06 g/cm3；MswVsV121.5 1 45721.06 g/cm3；或'sat32.06 1 1.06 g/cm ;MsdVT121.57231.69 g / cm og/cm3,求它的孔隙比e和土粒比重Gs。V1 5某饱和土样，含水量 w=40%,密度 解：M sGs1 c 2.74 ；0.365VvVs0.40.

5、3651.10。1-6 某科研试验，需配制含水量等于 62%的饱和软土 1m3,现有含水量为15%、比重为2.70 的湿土，问需湿土多少公斤？加水多少公斤？解：1m3饱和软土中含土粒： M0.6211.011t；2.7折合15%的湿土:M Ms Mw Ms(11.01(1 0.15)1.16t 1160 kg；需要加水：Mw M s( 21)1.01 (0.62 0.15) 0.475t 475 kg。1 7已知土粒比重为 2.72,饱和度为37%,孔隙比为0.95,问孔隙比不变的条件下，饱和度提高到90%时，每立方米的土应加多少水？解：0.95 0.37 11m3 土原有水：M w1 0.1

6、8 t；1.95, 一0.95 0.9 1Sr提图到 90%后：Mw2 0.438 t;1.951m3土需加水：Mw 0.438 0.18 0.258 t。1 8某港回淤的淤泥:，w=84%, Gs=2.70。现拟用挖泥船清淤，挖除时需用水将淤泥混成10%浓度的泥浆(土粒占泥浆质量的10%)才可以输送。问欲清除1*106m3淤泥共需输送泥浆多少立方米？解：V1100000 m3；幺V20.74'A解得：V2 844000 m3。和浮重度1 9饱和土体孔隙比为0.7,比重为2.72,用三相图计算干重度、饱和重度sat并求饱和度Sr为75%时的重度 和含水量w。（分别设Vs=1、V=1和M

7、=1进行计算，比较哪 种方法更简单些？） 解：Ms2.721 0.731.6 g/cm ;satMsVv w2.72 0.7 132.0 g/cm ；1 0.7Ms2.72 0.7 0.75 11 0.71.91 g/cm3；0.7 0.75 12.7219.3%。1-10证明下列等式：Gs-1Gs d 'Ws Vs wV(1)解：(1)srGso eGsg 1 wg(Gs 1)g1 e1 eWsGsgV 1 e(a) / (b)：一dGs 1Gs故,Gs 1GsSrGs(w 1)；we故，SrGso e1 11经勘探某土料场埋藏土料 250000m3,其天然孔隙比ei=1.20,问这

8、些土料可填筑成孔隙 比e2=0.70的土堤多少立方米？ 解：Vi1 QV21 e2 '拓 1 e21 0.703微V 2Vl 250000 193181 m3。1 e 1 1.21-12从甲、乙两地粘性土层中各取出土样进行界限含水量试验，两土样液、塑限相同：L =40% , P=25%。但甲地天然含水量 w=45%,而乙地天然含水量 w=20%,问两地的液 性指数I1各为多少？各处何种状态？作为地基哪一处较好？ 解：45 25甲地：Il 竺5 1.33 流动；L P 40 25乙地：Il 20 250.33 坚硬l p 40 25故，乙地好！1 13已知饱和软粘土的塑性指数Ip=25,

9、液限L=55%,液性指数Il=1.5, 土粒比重Gs=2.72,求孔隙比。解：由 1P L P , 25 55 P ；得至|J ：P 30% ；1.530一；55 3067.5% ;由三相图：e VL ”75 1.836。Vs_X2.72I 3,放在烘箱内干燥一段时间后，测得质量为33g,体积为15.7 cm3,饱和度Sr=75% ,试求土样天然状态下的含水量、孔隙比、干密度。解：水量损失： Mw 40 33 7 g；相应体积：Vw 7 cm3； 3总体积减小量：V 21.5 15.7 5.8 cm ；烘干后空气体积：Va7 5.8 1.2 cm3；由SrVwVvVaVvVv,即 0.75Vv

10、 1.2Vv得到：Vv 4.8 cm3；烘干后含水：Mw2 (4.8 1.2) 1 3.6 g ； 土粒质量：Ms 33 3.6 29.4 g；天然状态含水：Mwi 40 29.4 10.6 g；天然状态含水量： 36% ；29.4天然状态孔隙比：e -10g一 0.972 ；21.5 10.629 43天然状态干密度： d芽4 1.37 g/cm3。21.51-15某饱和砂层天然密度3,比重Gs=2.67,试验测得该砂最松状态时装满1000cm3容器需干砂1550g,最紧状态需干砂1700g,求其相对密实度 Dr,并判断其松密状态。 解：sat由三相图:故，emaxemin相对密度:eDre

11、maxemaxemin0.461。0.723 0.6530.723 0.571该土土粒比重 Gs=2.70,试绘出该土的击实曲线及饱和曲线，确定其最优含水量与最大干op密度 “，并求出相应于击实曲线峰点的饱和度与孔隙比e各为多少?dmax解：由试验结果绘出击实曲线如下图:Ms Vv W，即 2.01V由试验:0.653 ；1.55 g /cm3 ；d max胆 1.70 g/k 1000dVMse2.67d mind min0.723;2.67d maxd max0.571;g/cm3121520 co op25 a (%)2.67 e1 eed min2.672.67d .d2.67 1.5

12、51.552.67 1.701.70pdmax 饱和曲线155010001e含水量/%-31-16某粘性土土样的击实试验结果如表:1P d (g/cm2)(%)18202224又求出各所对应的p d。绘出饱和曲线 dGs由图知：op 19.5%dmax 1.665g/cm3Mw Ms0.195 2.7Vw0.5265Vs 1Ws G g2.7 g0.5265 gMw Ms 0.195 2.7 0.5265 g sMsd max2.71.6651.62s Vw ”年 84.9%Vv1.62 1Vv1.62 1e - 0.62Vs13, 土粒比重为2.74,试确定此时土中空气含量百分数（ Va/V

13、）及干密度。 解：M w Ms 0.2Vw0548 VsMs G 2.742.7410.5480.548 2.74 3.288g3V1 19有A、B、C、D四种土，颗粒大小分析试验及液限、塑限试验结果如表1-7,试按建筑地基基础设计规范予以分类。表1-7习题1-19表ABCD粒径d/mmd的含量百分数/%20901082颗5100粒27大13/小884100分47096析04783100试33验224788153378102341358VvVv3.2881.841.787 cmVs 1.787Vw0.7870.787cm30.5480.239cm3Va0.239V 1.78713.4%MsV-

14、24 1.533g/cm31.7871-18推证饱和曲线的方程为1Gs、工Ms证：dVG1 VvMsVVv证毕液限 L /%无塑性333578塑限 P272631注圆形颗粒> .:O/ 力于某直径之士重百分数计 米 毫 以 径 直 粒 土习题1-17 颗粒大小级配曲线(A、B)A 土：(1)>2mm的颗粒占73%>50%,属于碎石土；(2)按建筑地基基础设计规范(GB500072002)表4.1.5碎石土的分类表，有大到小依次对照，符合圆砾或角砾，由颗粒形状定名为圆砾。B 土：(1)>2mm的颗粒占2.5%<50%; >0.075mm的颗粒占59% (见级配

15、曲线)>50%;故属于砂土。(2)按规范表4.1.7,由大到小依次对照，定名为粉砂。C 土：Ip 35 26 9 ,属于粉土。D 土：Ip 78 31 47,属于粘性土；(2)按规范表4.1.9,定名为粘土。1-20若A、B、C、D四种土经目力鉴别为无机土，具颗粒大小分析试验及液限、塑限试验结果同1-19题，试按水电部土工试验规程(SL237-1999)分类法予 以分类。解：A 土：(1)>0.1mm的颗粒占100%>50%,属于粗粒土；(2)在>0.1mm的颗粒中，>2mm的颗粒占粗颗粒组的73%>50% ,属于砾石类；按书表1-5巨粒类和粗粒类土的分类表

16、，细粒土(<0.1mm)含量为0,应考虑级配情况,由级配曲线：d60=4.7、d30=2.2、dio=0.7,d60 dio4747 6.710.75;Ccd30d 60 d10_ _ 7在13之间;4.7 0.7故定名为良好级配砾石(GW)。B 土：(1)>0.1mm的颗粒占53%>50%,按书上表1-5定名，属于粗粒土；2.5 一 一 (2)在>0.1mm的颗粒中，>2mm的颗粒占 4.7% 50% ,属于砂土类；53(3)细粒土含量(相对总土量)为 47%,在15%50%之间，且土无塑性，必在塑性图中 A线以 下；故定名为粉质砂(SM)。C

17、 土：(1)>0.1mm的颗粒占17%<50%,按书上图1-20我国采用的塑性图进行分类，属于细粒土； (2) IP 35 26 9, L 35%,落在 MI 区；故定名为中液限粉土。D 土：(1)>0.1mm的颗粒为0,属于细粒土；(2) IP 78 31 47, L 78%,在塑性图中落在 CH区;一一 232.2cm , 土样高度故定名为高液限粘土。2-1用一套常水头渗透试验装置测定某粉土土样的渗透系数，土样面积4cm ,经958s ,流出水量330cm , 土样的两端总水头差为 15cm,求渗透系数。h 15 解：水力坡度i - 15 3.75l 4流量 Q=kiAt

18、,一, Q304渗透系数 k 2.59 10 cm/siAt 958 32.2 3.752-2按图2-56所示资料，计算并绘制自重应力cz及cx沿深度分布图。(地下水位在41.0m44高程处。)解：注:38i nsziiZi (水下用i )i 1sxn 0 szn2-3 一粉制粘土土层，地下水位在地面下3.0m处,测的天然重度：水上为17.8kN/m3,水下为18.0kN /m3。试计算并绘出自重应力cz沿深度分布图。如地下水位缓慢下降5.0m ,下降后水上重度仍为17.8kN /m3 ,水下重度仍为18.0kN/m3。试计算并绘出由于水位下降产生的附加应力z沿深度分布图。解:附加应力（Tz分

19、布图2-4证明K0-1式中Ko 静止侧压力系数;侧膨胀系数证明：由材料力学的知识:sx ( sy sz) x T E对无侧向变形条件，qx0;sy sx得:sxsx 1sz0静止侧压力系数:sxsz2-5某河床土层分布如图 2-57所示。由于在多个井筒内大量抽水，使粗砂层中水位下降至距 该层顶面5m处，河水从上向下渗透，处在稳定渗流状态，各层土重度如图标明，试用两种方j发，计算全部40m 土层中的竖向有效应力，并绘出分布图。)解:1 . 丫 sat ,U 法:求孔压:总应力：ZA.hi2100/m2Ua100/m2ZB10010.0 20 300/m2Ub200/m230019 5.0 395

20、0ZCUc/m2ZE 492.5 20.520902.5/mUe200/ m2土层中的竖向有效应力u;结果如图2. 丫 ，法:ZAZBj)10(2010 0) 10 100/m2ZC (j) 5ZB(19 1010 10 510) 5 100 395 /m2zd 39519.525 492.5/ m2ZE492.5 (20.5 10.0) 20 702.5/ m222-6计算并绘出图2-58所示渗透装置处于稳定渗流状态时，砂土与粘土中的竖向有效应力分布图（用两种方法）砂土20.0kN / m3,粘土18.0kN/m3解：1.用 丫 sat ,U 法:ZAUaZB100.11.02/mUb1.0

21、/m2ZC1.0200.13.0Uc2.0/m2ZD3.0结果如上图Ud/m2/m22.用丫法:2015.i4210 13.3 /m23ZAZBZC0.11.0ZDzc ( j)0.151.0 (18 10 13.3) 0.15 4.2 /m22-7如图2-59所示，某挖方工程在12m厚的饱和粘土中进行，粘土层下为砂层，砂层中测压管水位在砂层顶面以上 10m,开挖深度为8m ,试计算为保持基坑不发生流土（安全系数取2.0）至少需水深解：i Lh多少米？10 (12 8) h12 8粘土层处有效应力（底部）6 h4（不考虑渗流时）Z (20.5 10.0)2(12 8)

22、42/m2取K=2Z(128)42u 10 44解得:2-8就一维渗流情况证明wi式中：j 单位渗透力;w水的重度;i 水力坡降。证明：取试样内得孔隙水作为脱离体分析其受力，在此脱离体上作用的外力有:(1)(2)(3)(4)顶面上作用有水压力底面上作用有水压力孔隙水重和浮反力之和丫土骨架对水流的阻力T/(A为试样截面积)3hl2A；3 AL由平衡条件:hiAALA(hiLh2)由于土骨架对水流的阻力T与水流对土骨架的渗流力大小相等方向相反A(hlL h2)所以渗流力单位体积渗流力A(hi L h2)AL(h1 L h2)Lh1L h2HH为总水头差；HL2-9 渗透试验装置，尺寸如图2-60所

23、示，处在稳定渗流状态，粘土重度18.0kN/m3,粗砂重度20.0kN/m3。(1)判断一下，如无粗砂层,(2)如保证安全系数为能否发生流土？问粗砂层厚度h应为多少？并绘出这时土中竖向有效应力分布图。解:55cm2,15cm40cm粗砂粘土55 40 , i 115渗透应力j10.0 1 10.0 /m3粘土有效重力密度18 10 8.0 /m3所以，会发生流土 .8.0 0.1510.0h 0.18m0.1518cm2-10 一常水头渗透装置如图2-61所示,中砂与粉质粘土厚度相同，中砂渗透系数3I 5 103cm/s,粉质粘土渗透系数 k151 10 cm/s ,如果中砂中的水头损失不予忽

24、略,试分析计算中砂中的水头损失H1与粉质粘土的水头损失H2各占全部水头损失 H的百分之几？（提示中砂与粉质粘土流量相同，因而渗透速度相同） 解：由于中砂与亚粘土中流量相同，因而渗透速度相同1i 12i2i1i21i12i2_ 51 10 55 10 3 1 10 55 10 35 10 3 1 10 50.2%99.8%2-11某湖水水深2.0m ,底面下有4.0m厚淤泥，在自重作用下已经变形结束，现在湖中某一范围填土（填粗砂）厚 3.0m ,各层土重度如图2-62所示，试计算并绘出填土前，填土刚完成 时，填土后时间足够长（固结结束）三种情况下土层总应力，孔隙水压力，有效应力分布图 及填土后瞬

25、时粘土层中超孔隙水压力分布图填土面丫 =19KN/m2 湖水面1m1919丫 =20KN/n2 湖底面2m 20 592 20 59卜3939丫 =17KN/m24mY'l：. Vk>1 i v 188 12760 9911,1128 67ozUzUe应力分布图填土前：用“表示填土刚完成：用“”表示固结结束：用“”表示2-12 粘土层，厚4m,下为不透水层，地下水与地面齐平。土层在自重作用下已变形结束，现在向地面大面积填砂，厚2m ,同时由于附近水库蓄水，地下水位升 1m,各层土重度见图2-63,试计算并绘出从新地面算起的全部土层在填土刚完成时( t 0)总应力，孔隙水压力， 有

26、效应力的分布图及粘土层中填土完成后瞬时的超孔隙水压力分布图。解:2-13 土层剖面及重度值如图2-64所示，下层砂中有承压水,测压管水位高处出地面 1.0m ,在粘土层中形成向上的稳定渗流，现向地面突加大面积均布荷载p 25kpa 。(1) 计算并绘出刚加载后粘土层中孔隙水压力分布图，并将其中由渗流引起的超孔隙水压 力图与由荷载引起的超孔隙水压力图分别画出。U(T(T渗流引起的超静水压力2-14 土层剖面及重度值如图2-65所示，地下水位在地面下 3m处，土层在自重作用下已变形结束，由于附近水库蓄水使地下水位上升2m,水位变化段重度值由19kN /m3变为320kN / m3,试计算并绘出水位

27、上升前、水位上升刚完成时，水位上升后时间足够长三种情况下全土层的总应力、孔隙水压力、有效应力分布图，并单独绘出水位上升刚完成时粘土层中 的超孔隙水压力分布图。解：应力分布图地面1mV v = 19KN/m 32m砂丫 = (19-20)KN/m 319U-7 X CQ2019V-丫 !on £：71m丫 = 20KN/m 35 7 '' 59777912 3039 5 7-1849673m粘 丫 =17KN/m3土128 13010 40 60 0-u(T 'Ue单位：kPa水位：上升前：用“ ”表示水位：上升刚完成：用“”表示水位：上升时间足够长后：用&qu

28、ot;”表示解：/1 A粘土r 砂 B V L单位：砂土中没有水头损失15 10 10 iL15-K- F10VBcm2.332-15常水头渗透试验装置如图 2-66所示，试绘出试验装置中 A, B间的孔隙水压力分布图, 计算粘土土样中的水力坡降 i （试验前装置已全部充分饱和）。2-16计算如图2-67所示常水头试验装置中 A点的孔隙水压力值以及土样中的水力坡降 解：过A的水平面上，土样受的孔隙水压力如图i。A4040102040单位：cmA的水平面上）10UA 5 40 (9 5)6()40403-1证明在无侧限压缩试验中，孔隙比与试小¥高度相对于初始值的变化量（e0- e1）在

29、下述关系式中H0试样初始高度；S1-在某级荷载作用下的压缩量；e。一试样初始孔隙比；e1-在某级荷载作用下变形稳定后的空隙比。证明：在无侧限压缩试验中：S1间存初始状态某级荷载作用下变形稳定在某级荷载变形稳定以后的应变S1AV1e0e11H° A V01 e°设试样断面积为ASiH。1e。证毕p/MPaS/mm3-2 饱和粘土试样，初始高度Ho=2cm,初始孔隙比eo=1.310,放在侧限压缩仪中按下表所示级数加载，并测得各级荷载作用下变形稳定后试样相对于初始高度的压缩量S如下表:试在e-p坐标上绘出压缩曲线；(2)确定压缩系数确定压缩模量a1-2，并判别该土压缩性高低；E

30、s1-2及体积压缩系数mv1-2。解:1.利用公式Sie° e1e0、sie0(1e0)TH 0可解得 H 02cmPi(Mpa)eieo绘e p曲线如图:1.30.4P(Mpa)2.压缩系数:e1e22P2P11.062 0.951 , “111.11a 10.5 a 10.2 0.1属高压缩性土3.压缩模量:Es1 21 e01 1.3101.112.0AMPaB体积压缩系数:Mv1 2Es1 2110.481MPa 12.08室内侧限压缩试验测得各级荷载下固结稳定后的孔隙比如p/MPa0e3-3从海底取出一原状软粘土试样, 下表：(1)试在e10gp坐标上

31、绘出试验曲线。并采用图解法确定先期固结压力pc。(2)如果算得该土样所在位置的自重应力ocz=400kPa,试判断该土样在天然地基中的固结状态。解：1.绘elogp曲线如在曲线上找出曲率半径最小点A,过A做水平线。再过 A点做切线，做水平线与切线的角平分线，做e10gp直线部分的延长线交角平分线于Bo对应B点的p即为先期固结压力。0.001 0.002 0.005 0.01pc=0.0240.050.1pc 0.024MPa 24kPa 2.计算超固结比OCR0.2Pc0.524sz4001.0lgp(Mpa)1欠固结或 pc 24kPa sz 400kPa3-4 土层剖面，重度值如图 3-3

32、4所示，现从粘土层中点取出一土样，室内压缩，膨胀，再压缩 试验结果如下表：p/MPa0e(1)试在e10gp坐标上绘出试验曲线。并采用图解法确定先期固结压力pc。(2)判别该土样在天然地基中的固结状态。(3)作出现场压缩曲线，并确定压缩指数Cc及回弹指数Cs.解：1.绘试验曲线如图sziZ 9 3 9.5 1.5 41.25kPa2.自重应力：Pc 87kPa sz41.25kPa，是超固结状态3.依现场压缩曲线超固结土，在天然条件下,(eo, szp=pce 的点 C,则折线 ABC其膨胀过程已经完成，竖向有效应力为自重应力，点 即为现场压缩曲线。压缩指数Cce1e2lg P2 lg Pi0

33、.73 0.42031lg1.5 lg0.15.即为BC的斜率回弹指数Cse1e2lg P2 lg Pi0.647 0.6400.0154lg 0.2 lg0.07即为AB的斜率3-5由一饱和粘土层中取一原状试样，已通过室内侧限压缩试验确定其现场压缩曲线，现已知该曲线主枝上两点：Pii=1.160, p2=0.2 MPa时e2（xo=0.12MPa,向土层表面施加大面积均布荷载 q=0.13MPa后，某时亥I测得 M点的超孔隙水压力 uc=0.06MPa,问这时M点的孔隙比e为若干？ （加载前，土层为正常固结）。解：根据已知条件求得压缩指数 e_ k,、*e31.08 门、I N 、1 : &

34、#39;!_j_0.1 0.12 0.2 lgp利用有效应力原理：0- z=q=0.13MpaCcGe2lg p2 lg Pi1.16 1.08lg0.2 lg0.10.2658某时刻:为 Q06MPa 'z z ue 0.13 006 0.07MPa八 eqCclgp3 lgplq e Cc(lgp3 lgp) e Cclg( zoz)lgR 1.16 0.2658 lg(0.120.07) lgQ1 1.0883-6某一正常固结饱和粘土层内一点取样，测得比重Gs=2.69，密度p3,液限wl=43%，塑限wp=22%先期固结压力 pc=0.03MPa,压缩指数 Cc=0.650。(

35、1)(2)(3)试确定该试样的液性指数，并判别其稠度状态;在elogp坐标上绘出现场压缩曲线; 如在该土层表面施加大面积均布荷载p=100kPa并固结稳定，问该点土的液性指数变为解:多少？并判别这时的稠度状态1 .由三相图（饱和土仅二相）0) 0)2.69V解得M 2.69(1)1.721 2.693= 50.1%Vs=1则Il50.1 22 1.33843 222 .因为正常固结土，则（e1.3481.00811 1.3381.0为流动状态pc,e）应为现场压缩曲线上的一点 A0.13pc=0.03lgp若pi则ei可由Cc求得Ccee1ig Piig Pceie Cc(lg piig Pc

36、) 1.348 0.65 (ig 0.1 lg0.03) 1.008则(0.i, i.008)亦为现场压缩曲线上一点B,AB即为现场压缩曲线。3.若 pc i00kPa 0.iMPae e2Cc 0.65ig P2 ig Pce2 e 0.65(lg P2 ig Pc)e Gi.348 0.65ig( 0.i 0.03) ig 0.030.93412e2G0.9342.690.34734.7%2 p 34.7 22i p 43 220.6050.25 Ii2 0.605 0.75为可塑状态3-7把一个原状粘土试样切入压缩环刀中，使其在原自重应力下预压稳定，测得试样高度为向应力增量i.99cm,

37、然后施加竖向应力增量Az=0.iMPa,固结稳定后测得相应的竖向变形S=i.25mm,侧A x=0.048MPa,求土的压缩模量 Es、静止侧压力系数 K。、变形模量E、侧膨胀系数u。解:i.25i9.90.06280.i0.0628i.592 MPa0.0480.i0.480.48 八0.324i 0.48由虎克定理y)0.10.324(0.048 0.048)0.0628 0.06281.097 MPa3-8由一条形基础，宽10m,作用着均布荷载 p=200kPa,埋深D=2m, 土层很厚，地下水很深，土 的重度 产18kN/m 3,压缩试验结果如下表：p/kPa0100200300400

38、500e试用单向分层总和法计算基础中点的沉降。解:1.基底附加压力p0 p D 200 18 2 164 KPa2. 计算地基土的自重应力 s E ihi（从地面算起） 见图基底卜深度ZZ/B基底附加压力Po 164KPas rZ0012468101214164.确定压缩层厚度0.2 s 0.2 324 64.8 KPa5.取压缩层厚度Zn 16m分层计算沉降量见下表100200300400500一216 - _252 288二匚36 72 _108 144 180-Z一324_p/kPa050100150200250300e3-9某路堤断面如图3-35所示，地基土由厚度为 12m的粘土层和下

39、面的密实中砂层组成，粘 土层的重度 产21kN/m3,地下水位位于地表面处，压缩试验结果如下表：试求路堤中心点 C的最终沉降量。解:1.基底压力分布：二.是柔性路堤基底压力分布同路堤为梯形分布分层厚度(cm)自重应力 平均值附加应力 平均值最终应力 平均值e2e21 e16 (cm)2005420090200126200162200198200234200270200306合计：S E Si 45cm2计算自重应力p h 21 6 126KPa士的重度用 ，计算公式s h,具体计算见图表.3.计算地基下中心点的附加应力：p0p,因此分为两个三角形和一个均布荷载进行计算，然后迭加，见下表：基底下

40、深度Z(cm)均布p 126 KPa左二角 pT 126 KPa右二角 pT 126 KPaZ(KPa )Z /BX/B 3/60.5Z/BX /B 15/121.25Z/B与左二角对称KsSZKtTZTZ000000024048072096011001200m,最后一层为 1 m. e p曲线，见下图.0 50 100200300 p(kpa)分层 厚度(cm)应力(KPa)应力 平均 值附加 应力 平均 值最终 应力e1e2e e21 e沉降量Si(1)(2)(3)(4)(3)(4)(5)(6)(7)(8)=(7)hi0240240240240140100总沉降量 S 汇 Si22.56

41、13.92 12.48 10.08 4.62 3.00 66.66cm3-10图3-36中的粘土层，在左面所示的上覆荷载作用下原已固结。右面谷地是冲蚀的结果。 已知土性如下表：重度 / ( KN?n )含水量w/%固结系数Cv/(cm 飞-1)压缩指数Cc回弹指数Cs粘土37%-42M0砂土20%-(1)粘土层中点A处的先期固结压力是多少？(2)如果所加的荷载使粘土层的垂直压力增加48.8kPa,问沉降量为多少?(3)如果前述增加的应力为160kPa,问沉降量为多少？Pc(13.7 4.6)(20.8 10) 1.5 (18.4 10)197.64 12.6 210.24KPa解:1)根据题意

42、谷地被冲蚀掉13.70m.2) Z 48.8 KPa4.6 (20.8 10)1.5 (18.4 10)62.28 KPaPc210.24 62.28147.96 KPa48.8 KPa回弹再压段.先求初始孔隙比e。wwe0wwWsws1w wswwe0 we。Wse0 wwwe0 we0(1e2e0w160Cslg z 0.03lg62.28 48.8 0.0075462.2860(0.988 e2) 3001 0.9880.00754 300 / 1.132cm1 0.9883)160KPaPcs 210.24 160 50KPaz 160KPa.二部分组成eoe2Cslg£ C

43、c lg-zspcsc0.03lg210.2462.280.2lg62.28 160210.240.021S e0 e2 h 0.021300 3.13cm1 e01 0.9883-11今有两面排水6.0m厚的饱和粘土层，已知固结系数GX10-4cm2/s。当其上施加一大面积均布荷载p时，试计算经多少天土层压缩量恰为最终压缩量的一半。1-St1斛：由StS知固结度U一2S2大面积加载，初始超孔隙水压力图形是矩形1, H 3 (两面排水，取土层一半)查图 7-6:TV0.2TvHCV20.2 30024.92 10 436585365.85(s) 423.4 天 1.16年3-12有一正常固结饱

44、和粘土层，地下水位与地面齐平，土的重度RNn?。向地面施加大面积均布荷载p=40kPa后，当距地面5m的M点固结度达到60%寸，移去荷载 P。如果这时从 M点取出土样，通过室内侧限压缩试验测定先期固结压力Pc,问Pc值应当是多少？解：一点的固结度可用有效应力增加度来表示Uiztizizti Ui zi 0.6 40 24KPa pc z zti (16.2 10.0) 5 24 55KPa3-13厚砂层中夹一 3.0m厚的饱和粘土层，取出厚8cm的试样在两面排水条件下进行侧限压缩试验，侧得经1h固结度达80%如向地面施加大面积均布荷载，试求该粘土层固结度达80%时所需的时间。解：初始超孔隙水压力分布