土力學(xué)計算題.doc

計算題第一章 土的物理性質(zhì)與工程分類1、有一塊體積為60 cm3的原狀土樣，重1.05 N, 烘干后0.85 N。 已知土粒比重（相對密度）=2.67。求土的天然重度g、天然含水率、干重度gd、飽和重度gm、浮重度g、孔隙比e及飽和度Sr 。答案：解（1）kN/m3 = kN/m3 = =kN/m3 kN/m3 2、用體積為72cm3的環(huán)刀取得某原狀土樣重132g，烘干后土重122g，=2.72，試計算該土樣的、e、，并比較各重度的大小答案：解：（1）土的密度=1.83 gcm3，重度=101.83=18.3 KN/m3（2）含水率=8.2% （3）天然孔隙比=0.61 （4）=16.9 KN/m3 （5）=20.68 KN/m3 （6）=-=10.68 KN/m3 （7）飽和度=36.6%各重度之間大小關(guān)系為：3、天然狀態(tài)下的土樣，孔隙比=0.8，天然含水量w=25%，土粒相對密度為2.70。試求：（1）此土樣的重度、干重度、飽和度。（2）如果加水后土是完全飽和的，它的含水量是多少？并求出飽和重度。（重力加速度）?！窘狻浚海?），土樣的重度，土樣的干重度土樣的飽和度（2）飽和狀態(tài)下的含水量，飽和重度4、取A、B兩土樣，測得其指標(biāo)如下表，試求：（1）哪一土樣粘粒含量高？（2）哪一土樣孔隙比大？（3）哪一土樣飽和容重大？（4）確定A、B土樣的名稱及狀態(tài)。（10分）土樣l(%)p(%)(%)GsSrA3012452.701B2916262.681答案：解：（1）=-=30-12=18 = -=29-16=13因為 所以A的粘粒含量高（2）eA=GsW=2.70.45=1.215 eB= GsW=2.680.26=0.69因為eAeB 所以A的孔隙比大 （3）17.32KN/m3=19.54 KN/m3由此可知B的飽和容重大 （4）A：1.833 B：0.77由（1）可知A為粘土；B為粉質(zhì)粘土；由以上計算可知：A為流動狀態(tài)；B為軟塑狀態(tài) 第二章 土的滲透性1、某粉土的土粒比重為2.70，孔隙比為0.60，試求該土的臨界水頭梯度答案： 解：根據(jù)得： 故：2、已知水頭差h15cm，土樣長度L20cm，土樣的土粒比重為2.71，孔隙比為0.53。問：(1)土樣內(nèi)的滲透力為多少?(2)土樣是否會發(fā)生流砂現(xiàn)象?(3)在什么情況下會發(fā)生流砂現(xiàn)象?答案：解（1）（2）由于 j，故土樣不會發(fā)生流砂現(xiàn)象(3) 令得：即水頭差h增加7.4cm時，就會發(fā)生流砂現(xiàn)象。第三章 土中應(yīng)力1、某工地地基剖面如圖，基巖埋深7.5m，其上分別為粗砂及粘土層，粗砂厚度4.5m，粘土層厚3.0m，地下水位在地面下2.1m處，各土層的物理性質(zhì)指標(biāo)示于圖中，計算點(diǎn)0、1、2、3的cz 大小，并繪出其分布圖（提示：粘土層完全飽和）。 自重應(yīng)力分布圖答案：2、如圖所示基礎(chǔ)基底尺寸為，集中外荷載，試求基底平均壓力，繪出沿偏心方向的基底壓力分布圖。 解：基礎(chǔ)的平均重度為，；3、某基礎(chǔ)，。其上作用荷載如圖所示82kNm，350kN，Q60kN，試計算基底壓力（繪出分布圖)、基底附加壓力。解：求基底附加應(yīng)力 第四章 土的壓縮性1、已知原狀土樣高 h = 2cm ，截面積 A = 30cm2 ，重度g =19kN/m3 ，顆粒比重 ds =2.70 ，含水率w = 25% ，進(jìn)行側(cè)限壓縮試驗，試驗結(jié)果見下表 ，試求土的壓縮系數(shù)a12和相應(yīng)的側(cè)限壓縮模量Es1-2， 并判別土的壓縮性。 壓力（ kPa ） 0 50 100 200 300 400 穩(wěn)定后的變形量s （ mm ） 0 0.480 0.808 1.232 1.526 1.735 解： 由推求出： 由此可知：該土為中等壓縮性土2、土層分布如附圖所示，地基在均布荷載P作用下，不計粗砂層的壓縮變形，則厚度為8.0m的粘土層最終沉降量為250mm。設(shè)該土層的固結(jié)系數(shù)Cv=410-2 mm2/s，求荷載P施加后多長時間內(nèi)沉降在理論上達(dá)到200mm。3、某土樣置于壓縮儀中，兩面排水，在用力P作用下壓縮，經(jīng)10min后，固結(jié)度達(dá)到50%，試樣厚2cm。試求：1）20min后試樣的固結(jié)度？2）若是土樣厚度變成4cm（其他條件不變），要達(dá)到同樣的50%的固結(jié)度需要多少時間？答案：第五章 土的抗剪強(qiáng)度1、砂土地基中某點(diǎn)，其最大剪應(yīng)力及相應(yīng)的法向應(yīng)力分別為150kPa和300kPa。若改點(diǎn)發(fā)生破壞，試求（1）砂土的內(nèi)摩擦角（用度數(shù)表示）；（2）破壞面上的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力。解：， （1）（2）破裂角2、已知地基中某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)， 。試判斷該點(diǎn)是否產(chǎn)生剪切破壞？解：由式：可得土體處于極限平衡狀態(tài)時的最大主應(yīng)力為： =73.5tg(45+242.1 =303kPa，則，故該點(diǎn)沒有產(chǎn)生剪切破壞。3、已知某無粘性土的c=0, ,若對該土取樣做實驗，如果對該樣施加大小主應(yīng)力分別為200和120，該試樣會破壞嗎？若使小主應(yīng)力保持原持不變，而將大主應(yīng)力不斷加大，你認(rèn)為能否將大主應(yīng)力增加到400，為什么？答案：解：（1）120 kPa200 kPa 因為c=0，由極限平衡條件：得： kPa 因為：，所以該試樣不會破壞。 （2）不能將大主應(yīng)力增加到400，因為大主應(yīng)力達(dá)到360kPa時就已經(jīng)破壞。 第六章 擋土墻土壓力1、某擋上墻高5m，假定墻背垂直、光滑，墻后填土面水平，填土的粘聚力cllkPa，內(nèi)摩擦角200，重度18kNm3，試作出墻背主動土壓力(強(qiáng)度)分布圖形，并求主動土壓力的合力。答案：解：本題可按朗肯主動土壓力公式計算。 臨界深度： 墻底處土壓力： 合力：Ea作用點(diǎn)距墻底為： 作土壓力分布圖如下： 2、擋土墻高5 m，墻背豎直、光滑，填土水平，共有兩層。各層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖。試求主動土壓力Pa及作用點(diǎn)，并畫出土壓力分布圖。 答案：解：如圖：Ka1= Ka2= =1720.31=10.54kPa =1720.57-2100.75=19.38-15=4.38kPa =(34+57)0.57-15=36.87kPa kN/m 72.42=38.65+19.71+48.74=1.48m 土壓力分布圖如下圖 A 10.54kPa4.38kPa 2mPa=72.42kN/m BX=1.48m 3m 36.87kPaC 3、有一擋土墻如下圖所示，墻背垂直、光滑、填土面水平，繪出墻背上主動土壓力的分布情況并計算總主動土壓力（不含水壓力）。答案：解：計算第一層填土土壓力：A點(diǎn)處：B點(diǎn)上：計算第二層填土土壓力：B點(diǎn)下：C點(diǎn)上：計算第三層填土土壓力：C點(diǎn)下：D點(diǎn)處：總主動土壓力：4、某擋土墻高4m，墻背傾斜角，填土面傾角，填土重度，填土與墻背的摩擦角，如圖所示，試按庫侖理論求：（1）主動土壓力大小、作用點(diǎn)位置和方向；（2）主動土壓力強(qiáng)度沿墻高的分布。 解：根據(jù)、，查表得 ，由土壓力作用點(diǎn)在離墻底 處土壓力強(qiáng)度沿墻高成三角形分布，墻底處 第七章 土坡穩(wěn)定分析1、某砂土場地需放坡開挖基坑，已知砂土的自然休止角，(1)求放坡時的極限坡角；(2)若取安全系數(shù)K13，求穩(wěn)定坡角;(3)若取坡角230，求穩(wěn)定安全系數(shù)K。答案：解：2、一簡單土坡c20kPa，200，18kNm3。(1)如坡角為600，安全系數(shù)K為1.5，試確定最大允許坡高為多少。(2)如坡高h(yuǎn)為8.5m，安全系數(shù)仍為1.5，試確定最大允許坡角為多少。(3)如坡高h(yuǎn)為8m，坡角為700，試確定安全系數(shù)K為多少。答案：解：由600，200，查圖712得Ns101，又由式(725)得：最大允許坡高：由Ns=11.48，200，查圖712得最大允許坡角為：=550第八章 地基承載力1、有一條形基礎(chǔ)，寬度b=3m，埋深h=1m，地基土內(nèi)摩擦角=300，粘聚力c=20KPa，天然重度=18KN/m3。試求：（1）地基臨所荷載（2） 當(dāng)極限平衡區(qū)最大深度達(dá)到0.3b時的均布荷載數(shù)值。2、某建筑物外墻采用條形基礎(chǔ)，基