土力学课后习题部分答案(重庆大学出版社)

第一章 土的物理性质及分类(教材习) 1-1 解 （1）A曲线：卵石或碎石 （＞20mm）占100﹣77=23% 砾粒 （20-2mm）占 77﹣50=27% 砂粒 （2-0.075mm）占 50﹣10=40% 粉粒 （＜0.075mm）占 10% （2）A曲线较平缓，说明A土土粒粒度分布范围广，颗粒不均匀，故级配良好；而B土曲线较A土曲线陡，说明其粒度分布范围窄，土粒均匀，故级配不良。 （3）A土 在1-3之间，故A土级配好 B土 只满足一个条件，故级配不良 1-2 解： 比较密度： > > > 1-3 解 ,   1-4　解 设 1-5 解： 饱和土    即      以上两式联立求解  解得　   1-6解 可求得 时， 时土粒的质量 其中水量为 当 时，土中水量为 因此增加的水量 1-7　解： 设饱和土为   饱和土 　 由上两式联立可得：　   当 时， 需要土 其中水量  故增加水的重量为 　 1-8　解： 当水蒸发掉一半时   1-9　证： 1-10　解： 1-11　解： 在压实以前  在1m2的地基面积中，土粒体积为 在压实以后，土粒体积减少 此时 1-12　解： 粉质粘土  　   　流态 1-13　解： （1）A土 > B土   故A土粘粒含量多 （2）由 因为是饱和土　 A土　 B土　 B土的天然重度大 （3） A土　 B土　 B土的干重度大 （4）因为是饱和土  　 A土　 B土　 A土的孔隙比大 1-14　解： 因为大于2mm粒径的土粒占总质量的 。按1-7颗粒级配所示属砂土，而＞2mm粒径的颗粒只占总质量 ，故该土样不是砾砂，而＞0.5mm粒径的颗粒占总质量 ，故该土样定名为粗砂。 第二章 地基的应力部分习题解答 3.1 细砂、粗砂分界线处： 粗砂 水位线处 粗砂与粘土分界处 粘土 粘土与泥岩分界处 泥岩顶面 3.2见图 结论：随着地下水位的下降，土有效应力增大，使得变形会增加。 3-3　解： （1）填土前     总应力 (kpa) 孔隙水压力u（kpa） 有效应力 （kpa） 中 砂 3m 19×3=57   57 中 砂 3m 57+20×3=117 10×3=30 117-30=87 粉 土 3m 117+18×3=171 30+10×3=60 171-60=111 粗 砂 3m 171+20×3=231 60+10×3=90 231-90=141           （2）刚填土后（假定一次将土骤然填上）     总应力 (kpa) 孔隙水压力u（kpa） 有效应力 （kpa） 中 砂 3m 90 90+57＝147   90-0＝90 147-0＝147 中 砂 3m 90+117＝207 10×3=30 207-30＝177 粉 土 3m 171+90＝261 90+30＝120 90+60＝150 207-120＝87 261-150＝111 粗 砂 3m 231+90＝321 10×6＝60 10×9＝90 261-60＝201 321-90＝231           （3）填土后土层完全固结     总应力 (kpa) 孔隙水压力u（kpa） 有效应力 （kpa） 中 砂 3m 90 147   90 147 中 砂 3m 207 30 177 粉 土 3m 261 60 2011 粗 砂 3m 321 90 231           3.4 对基地面积为 ， 点号 L/b z/b 0 2 0 0.250 200 1 2 1/1.5 0.228 182.4 2 2 2/1.5 0.170 136 3 2 3/1.5 0.120 96 4 2 4/1.5 0.086 68.8 5 2 5/1.5 0.063 50.4 6 2 4 0.048 38.4           对基地面积为 ， 点号 L/b z/b 0 2 0 0.250 200 1 2 1/0.5 0.120 96 2 2 2/0.5 0.048 38.4 3 2 3/0.5 0.024 19.2 4 2 4/0.5 0.014 11.2 5 2 5/0.5 0.009 7.2 6 2 12 0.006 4.8           要画图 结论：随着深度增加，土的附加应力减小；基础面积越小，减小的速度越快。 3.5（a）Ⅰ区：l/b=2,Z/b=4, Ⅰ=0.048 Ⅱ区：l/b=3,Z/b=4, Ⅱ=0.060 Ⅲ区：l/b=1.5,Z/b=2, Ⅲ=0.1065 Ⅳ区：l/b=1,Z/b=2, Ⅲ=0.084 （b）Ⅰ区：l/b=2,Z/b=1.33, Ⅰ=0.170 Ⅱ区：l/b=6,Z/b=4, Ⅱ=0.073 （a）Ⅰ区：l/b=1,Z/b=2.67, Ⅰ=0.055 Ⅱ区：l/b=2,Z/b=2.67, Ⅱ=0.138 Ⅲ区：l/b=1,Z/b=1.33, Ⅲ=0.138 Ⅳ区：l/b=3,Z/b=4, Ⅲ=0.060 3.6 甲基础作用下：Z=6.5m，基地附加应力 A处l/b=0.6/0.6=1,Z/b=6.5/0.6=10.83, =0.042 同理B处 C处 甲基础作用下：Z=7.5m，基地附加应力 A处 B处 C处 故 3-7 解： αcⅠ=0.1375 αcⅡ=0.0765 αcⅢ=0.0474 A： =（αcⅠ+αcⅡ－αcⅢ）×p0=（0.1375+0.0765－0.0474）=0.2614×200=33.32kpa B： =（αcⅠ+αcⅡ+αcⅢ）×p0=（0.1375+0.0765+0.0474）=0.2614×200=52.28kpa 3-8 解： 求U形基础形心座标，以X轴为对称轴 矩形AⅠ  AⅠ=3×6=18m2 XⅠ=1.5m    yⅠ=0 矩形AⅡ，AⅡ=AⅢ=1×3=3 m2 XⅡ=XⅢ=4.5m  yⅡ=m  yⅢ=-4.5m 则偏心距 基础左端边缘距形心轴y’距离为 基础右端边缘距形心轴y’距离为 截面惯性距 3.9堆载处：Z=4m，b1=10m.，b2=4m l/b>10,z/b1=0.4,z/b2=1,查表3.3得 条基： l/b=>10,Z/b=3/1=3, =0.099 3.10 道理同前， 3.12（1）三角形荷载abd在M点所产生的附加应力 （2）三角形荷载ghn在M点所产生的附加应力 上面的解有些烦，建议划分为如下： 3-11 解： 查表2-6    竖向有效应力=竖向有效自重应力+竖向附加应力 竖向有效应力=60+30=90kpa 水平向有效应力=水平向有效自重应力+水平向附加应力 水平向有效应力=12+1.5=13.5kpa 3-12 解： （1）三角形荷载abd在M点所产生的附加应力 （2）三角形荷载ghn在M点所产生的附加应力 第4章 地基的应变部分习题解答 4-1 解： （1） （2） （3） 属中压缩性 4-2 解： (1) 由公式4.12和4.13 得 由公式4.15得 4-3 解： （1）由 和 列表计算 压力段（kpa） 0-50 50-100 100-200 200-400 1.8 0.8 0.6 0.35 1.133 2.438 3.183 5.286           （2） 4-4 解： 附加应力： 分层厚度： 点号 （m） （kPa） 0 1.5 0 0 0.25 134.33 1 1.5 0.5 0.5 0.237 127.34 2 1.5 1.0 1.0 0.193 103.70 3 1.5 1.7 1.7 0.1285 69.05 4 1.5 2.4 2.4 0.0845 45.40 5 1.5 3.1 3.1 0.0583 31.33 6 1.5 3.8 3.8 0.042 22.57 7 1.5 4.5 4.5 0.0313 16.79 8 1.5 5.3 5.3 0.0234 12.57             5.3m深处 ，故取 土 层 点 号 自 重应力 附 加应力 分层 厚度 平均自重应力 平均附加应力 平均自重应力+平均附加应力= 受压 前孔隙比 受压 前孔隙比 粘土 0 0 19 134.33                 1 0.5 28.5 127.34 500 23.75 130.84 154.59 0.7958 0.74 15.54   2 1 38 103.70 500 33.25 115.52 148.77 0.79 0.7419 13.44   粉质粘土 3 1.7 45 69.05 700 41.5 86.38 127.88 0.7243 0.68 17.98   4 2.4 52 45.4 700 48.5 57.23 105.73 0.7208 0.6881 13.3   5 3.1 59 31.33 700 55.5 38.37 93.87 0.7167 0.6937 9.38   6 3.8 66 22.57 700 62.5 26.95 89.45 0.7125 0.6963 6.62   7 4.5 73 16.79 700 69.5 19.68 89.18 0.7083 0.6965 4.84   粉土 8 5.3 80.36 12.57 800 76.68 14.68 91.36 0.8 0.789 4.28 85.4                           4-6 解： （1）基底附加压力  地基为均质粘土，故不用分层，初按式（3-33）确定 取 ， 将基底面积为相同的小块（   ）采用角点法 当 时， 计算 （取0.3m）层土的压缩量 当   满足要求 由 查 （取 ） （2）考虑相邻基础的影响 初定   自身荷载作用下 相邻基础的影响（荷载面积 对面积查oacd   查得 对面积查oabe   查得 故 实际上 计算 土层的厚度 自身荷载作用下 相邻基础的影响（荷载面积（oacd-oabe）×2） 对面积oacd   查得 对面积oabe   查得 故 实际上 所以满足要求 4-8 解： （1）因为土的性质和排水条件相同 由     得 小时=59天 （2）由 ，得 天 4-9 解： 粘土层平均附加应力 （1）最终沉降量 （2） /年 查表得 2年后 （3） 查得   年 （4）若为双面排水 ,查得 ， 年 第五章　土的抗剪强度与地基承载力部分习题 5-1　解： （1） ，即   得  （2）   代入上式得： 解得     （3） （小主应力或大主应力面与剪切面的夹角） （大主应力或小主应力面与剪切面的夹角） 5-3 解： （1） 由莫尔圆可判断，该点未被剪破。 （2）同理可得， 则该点已被剪破。 5-4解： （1） （2） （3）   所以会剪破 5-8解： （1）无侧限时 ，则 (2) 5-10 解：按   查表5.8     安全 5-11 解：   查表5.9     （1） （2）若 （3）若 ，则 （4）若地下水位上升至地面 应该把9*1*41.9中9改为8 5-2 解： （1）由绘极限应力圆得   （2）