土力学作业答案.ppt

【1-2】,【1-3】,【习题3-1】,粘土层因为wwp,所以Il0,故认为粘土层不受水的浮力作用，土层面上还受到上面的静水压力作用。土中各点的自重应力计算如下：,【解】水下的细砂层受到水的浮力作用，饱和重度为：,其有效重度：,a 点：z=0 m， b 点： z=1 m， c 点： 该点位于细砂中，z=3m, c 点：该点位于粘土中， d 点：z=6m,【习题3-3】,讨论：,当e0，基底压力呈梯形分布,当e=l/6时，pmax0，pmin=0，基底压力呈三角形分布,当el/6时，pmax0，pmin0，基底出现“拉应力” ，基底压力 重分布,pmax,pmin,F+G,Pmax,【习题3-6】,【习题3-7】,解法一：,=,+,A,G,C,B,D,【习题3-7】,解法二：,=,-,A,G,C,B,D,E,G,D,E,A,B,【习题3-7】,解三：,=,-,A,G,C,B,D,G,D,A,E,G,E,【习题4-1】,思路：因为 ，所以必须先求e0,（1）已知饱和粘土,可知饱和度Sr=1，土粒密度,初始含水量,【习题4-1】,（2）,，所以属于中压缩性土。,【习题4-1】,思路：因为 ，所以必须先求e0,（1）已知饱和粘土,可知饱和度Sr=1，土粒密度,初始含水量,初始重度,【习题4-1】,（2）,，所以属于中压缩性土。,【习题4-3】（1）地基分层： 考虑分层厚度不超过0.4b=0.42.5=1.0 m，基底下粉质粘土每层1.0m，其下淤泥土每层1.0m。 （2）计算自重应力 计算分层处的自重应力，地下水位以下取有效重度进行计算。,（3）计算竖向附加应力； 基底平均附加应力为：,从表3-7查应力系数c 及计算各分层点的竖向附加应力；,（4）计算各分层上下界面处自重应力的平均值，作为该分层受压前所受侧限竖向应力p1i，各分层点的自重应力值及各分层的平均自重应力值。,（5）确定压缩层深度：一般按sz/sc=0.2来确定压缩层深度，在z=5m处，sz=15.040.2sc=12.34，在z=6 m处，sz=11.130.2sc= 13.98，所以压缩层深度可取为基底以下6.0 m。,（6）计算各分层的压缩量 如第层 各分层的压缩量列于下表中。 （7）计算基础平均最终沉降量,习题4-3 答案,分层总和法计算地基最终沉降,d,地面,基底,自重应力,附加应力,18,45.3,64.98,69.9,94,33.24,13.57,11.13,算得： 粉质粘土的Es1=2.43MPa 淤泥质粘土的Es2=2.84MPa,【习题4-4】,【习题4-4】,（2）计算过程如下,（1）基底附加压力,（3）确定沉降计算深度zn 根据b=3.2 m查表4-7 上可得z0.6 m相应于往上取0.6m厚度范围（即 5.46.0 m深度范围）的土层计算沉降量为2.25 mm0.025101.99 mm=2.55 mm，满足要求，故沉降计算深度可取为6.0 m。,（4）确定修正系数ys,由于p00.75fk=135 kPa，查 表4-8 得： ys =1.09,（4）最终沉降量,【习题4-6】,【解】求t=0.5年时的沉降量 大面积荷载，粘土层中附加应力沿深度均匀分布，即z=p0=180kPa，粘土层最终沉降量,竖向固结系数,双面排水,查表，=1，得相应固结度Ut=0.7276,那么t=0.5y时的沉降量,（2）,Ut=0.5时：,由=1，查得Tv=0.2,【解】计算墙底处的主动土压力强度为,【习题6-1】,主动土压力为,临界深度为,主动土压力Ea作用在离墙底的距离为：,【习题6-3】,【解】第一层的土压力强度 层顶面处：pa0=0 层底面处：,第二层的土压力强度 层顶面处：,层底面处,主动土压力合力为,主动土压力分布图如图所示。,15.42,4.63,39.93,【解】将地面均布荷载换算为土体的当量土层厚度：,【习题6-5】,在墙底处的土压力强度为：,在土体表面处的土压力强度为：,土压力作用点位置：,临界深度,总主动土压力为：,习题-,计算滑动面圆弧长度L。,计算土坡的稳定安全系数 K。,土坡稳定计算结果见表,习题7-6,第一次试算假定稳定安全系数 K=1.50，计算结果见下表，得安全系数为,第二次试算假定稳定安全系数 K=1.99，计算结果见下表，可得,计算结果与假定接近，故认为土坡的稳定安全系数 K=2.03。,第三次试算假定稳定安全系数 K=2.03，计算结果见下表，可得,【习题8-1】,由=25查表8-1得承载力系数,（1）临塑荷载,（2）临界荷载,（3）普朗特尔公式求极限荷载,由=25查表8-3得承载力系数,地基承载力满足,（4）地基承载力验算,【习题8-4】,（1）整体：由=20查表8-4得承载力系数,极限承载力：,稳定安全系数：,（2）局部：由,极限承载力：,稳定安全系数：,【习题8-5】,由=10查表8-3得承载力系数,（1）基础的有效的面积计算,（2）荷载倾斜系数计算,题改为“N=5000kN，M=1500kN.m”,基础的有效宽度及长度,基础的有效面积：,作用在基础底面的水平荷载 H=0,（3）基础形状系数计算,（4）深度系数计算,（5）超载q计算,（7）验算地基承载力,作用在基底两侧的超载,（6）极限荷载 pu计算,水下土的有效重度,地基承载力安全系数,习题9-5,【解】（1）持力层承载力验算,b=1.65m，d=0.6+0.4=1.0m，已知b=0.3，d=1.6。,基底平均压力：,所以，持力层满足地基承载力校核。,（满足）,（2）软弱下卧层承载力验算,下卧层承载力设计值计算：,已知b=0，d=1.1。,下卧层顶面埋深d=d+z=1.0+2.0=3.0m，土的平均重度0为：,下卧层顶面处应力：,自重应力 cz=190.6+18 0.4+（19.5-10）2.0=37.6kPa,附加应力按扩散角计算，ES1/ES2=9/1.8=5, 因为0.5b=0.5 1.65 =0.825m z =2.05m。查表9-11，得=25,作用在软弱下卧层顶面处的总应力为：,所以，软弱下卧层不满足地基承载力校核。,（不满足）,【习题9-6】,【解】(1) 初步确定基础底面积：,设长宽比n=l/b=2:1，则A=lb=2b2,（2）地基承载力设计值及地基承载力验算：,查表 b=0.3, d=1.6,所以，基础采用2.2m4.4m底面尺寸是合适的。,（满足）,【习题9-7】,【解】(1) 初步确定基础底面积：,设长宽比n=l/b=5:3，则A=lb=5/3b2,偏心距较大，设A0增大30%，A=1.3A0=12.44m2,（2）计算基底最大压力pmax,基础及回填土重 G=202.8 4.7 1.5=394.8 kN;,基底处竖向力合力 F=1850+159+394.8=2403.8 kN;,基底处总合力 M=112+1590.