土力学(河海大学第二版)所有章节答案

1、土力学(河海大学第二版)全部章节圆满答案(精)土力学(河海大学第二版)全部章节圆满答案(精)28/28土力学(河海大学第二版)全部章节圆满答案(精)土力学(河海大学第二版全部章节圆满答案第一章土的物理性质指标与工程分类1-1解:(1A试样100.083dmm=300.317dmm=600.928dmm=60100.92811.180.083udCd=22cdCdd=?(1B试样100.0015dmm=300.003dmm=600.0066dmm=60100.00664.40.0015udCd=22cdCdd=?1-3解:31.601.51/110.06dgcm=+1110.791.51sswd

2、dGe?=-=-=-=0.7929.3%2.70satseG=1.60100smVmg?=+(29.3%6%150.935.2wsmmg?=?=-1-5解:(131.771.61/110.098dgcmw=+1110.681.61sswddGe?=-=-=-=(200.6825.2%2.7satseG=reeDee-=-1/32/3rD所,以C土属于级配不良砾(GP。第2章土体压力计算2-1以以下图为某地基剖面图,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。33333解:各层面点自重应力计算以下:O点:kPacz0=点:kPahcz0.3725.1811=?=点:kPahhcz0

3、.5511825.182211=?+?=+=点:kPahhhcz0.6511011825.18332211=?+?+?=+=点:kPaDhhhhcz0.923911011825.1844332211=?+?+?+?=+=点:EkPa各层面点的静孔隙水应力以下:O、A、B点为0;E点:kPahww60231(10=+?=画图以下:2-3甲乙两个基础,它们的尺寸和相对地点及每个基底下的基底净压力如图所示,求甲基础O点下2m处的竖向附带应力。解:甲基础O点下2m处的竖向附带应力由基础甲、乙共同惹起,计算中先分别计算甲、乙基础在该点惹起的竖向附带应力,此后叠加。(1甲基础在O点下2m处惹起的竖向附带应

4、力:因为O点位于基础中心,荷载为梯形荷载,在O点的竖向附带应力和梯形荷载均匀得的均布荷载相等,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的附带应力系数为:Ks=0.0840因此,基础甲在O点以下2m处惹起的竖向附带应力为:kPapKnscz4.501500840.0441=?=(2乙基础在O点下2m处惹起的竖向附带应力:(3O点下2m处惹起的竖向附带应力:kPazzz78.5138.14.5021=+=+=2-4解:(1kPahniiiczM861104191=?+?=kPahniiiczN5.11135.8

5、1104191=?+?+?=(2求偏爱距:5.383.3?-?=?hvvFFxFmFFFFFxvhvhv605.25.3100035083.35.383.35.383.3=?-=?-=?-?=因此,偏爱距mbmxbe0.16395.0605.2262=-=-=求基底压力:kPabebFppv?=?=?=?8.1005.2326395.0616100061minmax求基底净压力:kPadpp5.1942195.2320maxmax?=-=-=kPadpp622198.1000minmin=?-=-=求附带应力:kPappn8.62min=;kPapppt7.1318.625.194minmax

6、=-=-=第3章土的浸透性3-1已知:A=120cm2,H=50cm,L=30cm,t=10S,Q=150cm3,求k。解:scmLHAtQivk/075.0305010120150=?=?=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,黏土层厚h3=3.0m。解:由图可知,黏土层顶面测压管水位为mh5.435.11=+=(以黏土层底面作为高程计算零点;黏土层底面测压管水位为mh0.935.15.132=+=(1黏土层应力计算:黏土层顶面应力:总应力:kPahhsat8.5

7、55.16.195.16.17211=?+?=+=砂砂孔隙水应力:kPahhuw0.1535.4(10(311=?-=-=有效应力:kPau8.400.158.55111=-=-=黏土层底面应力:总应力:kPahhhsatsat6.11736.205.16.195.16.173212=?+?+?=+=粘砂砂孔隙水应力:kPahuw0.900.91022=?=有效应力:kPau6.270.906.117222=-=-=(2要使黏土层发生流土,则黏土层底面的有效应力应为零,即kPau0222=-=kPau117.622=因此,黏土层底面的测压管水头高度应为,uhw76.1122=则,黏土层底面的承

8、压水头应超出地面为11.76-6.0=5.76m。第4章土的压缩与固结4-1解:(1由l/b=18/6=3.01。(3求各分层点的自重应力(详见表1(4求各分层点的竖向附带应力(详见表1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计算各分层的均匀自重应力和均匀附带应力(详见表2。(7由图4-29依据cziip和=1zicziip分别+=2查取初始孔隙比e1i和压缩坚固后的孔隙比e2i(结果见表2。cmHeeeSiiiii63.393000237.00292.00460.0(96.9300771.01729.0771.0814.01761.0814.08

9、71.01785.0871.0150928.01800.0928.0141121=?+=?+-+?+-+-+?+-=+-=4-4解:(1cmpHeSv16600222897.0124000.011=?+?+=?+=(2已知cmSt12=,最后沉降量cmS37.16=,则固结度为037.1612=SSUt黏土层的附带应力系数为梯形散布,其参数96.0228220=z由U及值,从图4-26查得时间因数Tv=0.48,黏土层的固结系数为(acmekCwvv/1064.110.0104.297.010.212541?=?+?=+=-则沉降达12cm所需要的时间为aCHTtvv05.11064.1600

10、48.0522=?=4-5解:(1求黏土层的固结系数已知试样厚度2cm,固结度达60%所需时间8min,附带应力散布参数=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求黏土层的固结度达80%时所需的时间附带应力散布参数=1,从图4-26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=?=第5章土的抗剪强度5-3已知kPac0=,03=?,kPa4501=,kPa0153=,kPau50=解:计算点的有效应力状态为kPau40050450

11、11=-=-=kPau1005015033=-=-=kPakPacf400300020345tan100245tan2245tan2231=+?+?=?+?+?+=?因此,计算点已损坏。5-5解:已知32=?d,kPa2003=,kPaq38018020031=+=+=固结不排,水剪损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-+-=?+?-=?因此kPauf12032sin22003802200380sin223131=?-+=-+=?摩尔圆及强度线如习题图5-5所示。习题图5-5应力摩尔圆及强度线第6章挡土构造物上的土压力6-

12、2解:主动土压力系数:0245tan121=?-=?aK271.0245tan222=?-=?aK(1各层面点的主动土压力点:kPaqKeaaA66.6333.0201=?=点上:(kPaKqHeaaB14.25333.02035.18111=?+?=+=上B点下:(kPaKqHeaaB46.20271.02035.18211=?+?=+=下点上:(kPaKqHHeaaC50.35271.02035.1835.1822211=?+?+?=+=上C点下:kPaeeaCaC50.35=上下点:(kPaKqHHHeaaD72.44271.02045.835.1835.182322211=?+?+?+

13、?=?+=土压力散布如习题图6-2-1。习题图6-2-1主动土压力散布图(2水压力散布A、B、C点的水压力均为零;D的水压力:kPaHpwwD404103=?=土压力散布如习题图6-2-2。习题图6-2-2水压力散布图(3总压力的大小总主动土压力:(mkNHeeHeeHeeEaDaCaCaBaBaAa/08.2920.472.445.352135.3546.20210.341.2566.621212121321=?+?+?+?+?+?=+=下上下上总水压力:mkNHpPwDw/8044021213=?=因此,总压力的大小为:mkNPEPwa/08.3728008.292=+=+=(4总压力的作

14、用点总压力P的作用点离墙底的距离y0为(mHHpHHeeHHeHHHeeHHHeHHHHeeHHHHePywDaCaDaCaBaCaBaAaBaA3.4134440213445.3572.442124435.5423346.205.3521423320.464333366.641.25214323366.608.372132132123212+?-?+?+?+?-?+?+?+?+?-?+?+?=+?-+?+-+?+?+-+?+=下下下上下上+6-3解:(1主动土压力主动土压力系数:589.021545tan245tan22=?-=?-=?aKA点的主动土压力kPakPaKcqKeaaaA046

15、.9102589.0012-=?-?=-=因此,主动土压力零点深度为mKcza45.1589.01810220=?=B点的主动土压力kPaKcqKHKeaaaaB73.640.589102589.001589.07182=?-?+?=-+=主动土压力散布如习题图6-3-1。习题图6-3-1主动土压力散布图主动土压力的协力大小为(mkNzHeEaBa/63.17945.1773.6421210=-?=-=主动土压力的协力作用点距离墙底距离y0a为(mzHya85.145.17313100=-?=-=(2被动土压力被动土压力系数:70.121545tan245tan22=?+=?+=?pKA点的被

16、动土压力kPaKcqKepppA0.431021.70012=?+?=+=点的被动土压力kPaKcqKHKeppppB0.25710270.10170.17182=?+?+?=+=被动土压力散布如习题图6-3-2。习题图6-3-2被动土压力散布图被动土压力的协力大小为121=?+?=+=被动土压力的协力作用点距离墙底距离y0b为?-?+?=?-+=6-4解:(1主动土压力计算主动土压力系数023045tan245tan22=?-=?-=?aKA点的主动土压力kPakPaKceaaA055.110.3331022=?-?=-=因此,主动土压力零点深度为mKcza92.1333.1810220=?

17、=C点的主动土压力(kPaKcKHHeaaaC05.26102333.086.9218(221=?-?+?=-+=主动土压力的协力大小为(mkNHeezHeEaCaBaBa/20.106805.2645.0211245.021201=?+?+-?=+-=主动土压力的协力作用点距离墙底距离y0a为(2.70m38845.005.262128845.0892.123192.1245.021106.2013212312112222201010=?-?+?+?+-?-?=?-+?+-=HHeeHHeHzHzHeEyaBaCaBaBaa(2被动土压力被动土压力系数:0.323045tan245tan22=?+=?+=?pKA点的被动土压力kPaKceppA64.341022=?=点的被动土压力kPaKcKHepppB64.142102321821=?+?=+=点的被动土压力(kPaKcKHHepppC04.37331020.386.9218(221=?+?+?=+=被动土压力的协力大小为(mkNHeeHeeEpCpBpBpAp/2240804.37364.1422114234.6421221=?+?+?+?=+=被动土压力的协力作用点距离墙底距离y0b为y0pH21H2H11H1epAH12H22epBH13H12epC1821228142.64