土力学总复习课2014

1、1 1题题1 假设某原状土样的总体积为假设某原状土样的总体积为1m3,通过土力学通过土力学室内实验测定得到该土样的总重量为室内实验测定得到该土样的总重量为20KN，烘干，烘干后干重量为后干重量为16KN，比重为，比重为2.70。请你求取以下三。请你求取以下三相草图中的相草图中的9项指标的具体数值。（项指标的具体数值。（8分）分）kgm3102kgms3106 . 10am3593. 0107 . 216mGWVwsss34 . 0104mWVwww一、期中试题2 写出饱和重度，天然重度，浮重度，干重度间的大小关写出饱和重度，天然重度，浮重度，干重度间的大小关系式。（系式。（4分）分） 3.写出

2、写出d30 、Cc、Cu参数的定义。（参数的定义。（6分）分）4.层状地基的水平等效渗透系数一般大于垂直等效系数，层状地基的水平等效渗透系数一般大于垂直等效系数，为什么？（为什么？（4分）分）一、期中试题3在如图所示的条形基础上，作用有均布荷载在如图所示的条形基础上，作用有均布荷载p。已知。已知A（基础中（基础中心点）和心点）和B两点以下两点以下1.6m处的竖直附加应力分别为处的竖直附加应力分别为 zA=88.1kPa和和 zB=48.9kPa。求。求C点以下点以下1.6m和和3.2m处的垂直附加应力是多处的垂直附加应力是多少？少？题题3：10分分ABC50m4m(,)szxzKFBBszzK

3、 pzxyBp pzM MxL 要求：不许查表要求：不许查表4矩形矩形(L10B)荷载下的荷载下的某一水平面某一水平面上各点的附加应上各点的附加应力有如下关系吗？力有如下关系吗？ABCD C=0.5 A D=0.5 B D =0.25 A题题3相似题型相似题型5两个矩形基础的形状相似，垂直分布荷载强度相同，判断下面结论的正误。1、 甲基础面积比乙基础大一倍，则其中点下同一甲基础面积比乙基础大一倍，则其中点下同一深度处的附加应力也大一倍深度处的附加应力也大一倍2、甲基础的宽度比乙基础宽一倍，则其中点下同、甲基础的宽度比乙基础宽一倍，则其中点下同一深度处的附加应力也大一倍一深度处的附加应力也大一倍

4、3、甲基础的宽度比乙基础大一倍，则甲基础中点、甲基础的宽度比乙基础大一倍，则甲基础中点下下2Z深度处的附加应力与乙基础中点下深度处的附加应力与乙基础中点下Z深度处深度处的附加应力相同的附加应力相同题题3相似题型相似题型6如图，如图， h=30cm, hw=20cm, 试样高试样高L=40cm, 容重容重sat=20kN/m3, 画出土样高度上的总应力、有效应力和孔隙画出土样高度上的总应力、有效应力和孔隙水压力的分布图。水压力的分布图。题题4：14分分= + WW Ww土水土水 = 土骨架土骨架 + 孔隙水孔隙水JRJ P1P2P1P2Rn对土样进行土水隔离受力分析对土样进行土水隔离受力分析渗透

5、力渗透力- -受力分析受力分析渗透力渗透力- -受力分析受力分析R = L- w h 土骨架受力分析：土骨架受力分析：有效重量：有效重量：W =L 总渗透力：总渗透力：J=Lj滤网的反力：滤网的反力：R 孔隙水受力分析：孔隙水受力分析：水压力：水压力：P1= whw P2 = wh1总渗透力：总渗透力：J =J水重水重+浮力反力：浮力反力： Ww =Vv w+Vs w=L w孔隙水受力平衡孔隙水受力平衡j = wi土骨架受力平衡土骨架受力平衡8如图，如图， h=30cm, hw=20cm, 试样高试样高L=40cm, 容重容重sat=20kN/m3, 画出土样高度上的总应力、有效应力和孔隙画出

6、土样高度上的总应力、有效应力和孔隙水压力的分布图。水压力的分布图。题题4：14分分 u (kPa)1091229某砂土的内摩擦角某砂土的内摩擦角=34，若围压，若围压3=100kPa，试确定：，试确定：使土样达到极限平衡状态时的使土样达到极限平衡状态时的1=？此时破裂面与大此时破裂面与大主应力平面的角度？主应力平面的角度？当当1=300kPa时哪个平面最危险，时哪个平面最危险，在该平面上的剪应力在该平面上的剪应力及抗剪强度及抗剪强度f 分别为多少？分别为多少？题题5：15分分10某砂土的内摩擦角某砂土的内摩擦角=34，若围压，若围压3=100kPa，试确定：，试确定：使土样达到极限平衡状态时的

7、使土样达到极限平衡状态时的1=？此时破裂面与大此时破裂面与大主应力平面的角度？主应力平面的角度？当当1=300kPa时哪个平面最危险，时哪个平面最危险，在该平面上的剪应力在该平面上的剪应力及抗剪强度及抗剪强度f 分别为多少？分别为多少？题题5：15分分353.7kPa34/2)(45100/2)(452231tantan 62/23445/245 f2kPa.10134tan150150kPa60cos1002006kPa.8660sin100f11第第3章习题章习题(4)，如图，如图，受荷面受荷面A与与B荷载荷载:面积面积B为均布荷载，为均布荷载， p=300kPa;面积面积A为梯形荷载：为

8、梯形荷载： pmax=200kPa； pmin=100kPa试求试求A受荷面中心点下深度受荷面中心点下深度z=2m处铅直向附加应力。处铅直向附加应力。1m1m2m2m2mAB4m200kpa100kpa300kpa二、作业题评述1212要要 点：点：相邻荷载的影响相邻荷载的影响常见问题：常见问题：对于对于A A区的梯形荷载有如区的梯形荷载有如下两种分解方法：下两种分解方法：矩形面积三角形矩形面积三角形荷荷载只能求出角点下载只能求出角点下的点的附加应力的点的附加应力=+=+-二、作业题评述1313要要 点：点：面积叠加面积叠加2、对对B区荷载，为均布荷载，进行矩形面区荷载，为均布荷载，进行矩形面

9、积外的叠加。查表用线性内插积外的叠加。查表用线性内插.B AC Da bABC Dc d 矩形内：矩形内： 矩形外：矩形外：p)KKKK(DsCDsBDsabcdsz pKKKKDsCsBsAsz)(二、作业题评述14向上渗流向上渗流: :Hh砂层，砂层，承压水承压水粘土层粘土层satsat向上渗流向上渗流: :Hh砂层，砂层，承压水承压水粘土层粘土层satsat tp第第2章习题章习题(2)下图两种情况，下图两种情况，H=10m, sat=20kN/m3, h=6m, p=40kPa (1)画出两种情况下的总应力、有效应力和孔隙水压力分布；画出两种情况下的总应力、有效应力和孔隙水压力分布；(

10、2) 两种情况下，缓慢增加两种情况下，缓慢增加h多大时发生流土？多大时发生流土？大面积均布荷载大面积均布荷载二、作业题评述15向上渗流向上渗流: :Hh砂层，砂层，承压水承压水粘土层粘土层satsat向上渗流向上渗流: :Hh砂层，砂层，承压水承压水粘土层粘土层satsat tp如下图两种情况中，如下图两种情况中，H=10m, sat=20kN/m3, h=6m, p=40kPa (1)画出两种情况下的总应力、有效应力和孔隙水压力分布；画出两种情况下的总应力、有效应力和孔隙水压力分布；(2) 缓慢增加缓慢增加h多大时发生流土？多大时发生流土？大面积均布荷载大面积均布荷载二、作业题评述16向上渗

11、流向上渗流: :Hh砂层，砂层，承压水承压水粘土层粘土层satsat如下图，如下图，H=10m, sat=20kN/m3, h=6m, p=40kPa (1)画出两种情况下的总应力、有效应力和孔隙水压力分布；画出两种情况下的总应力、有效应力和孔隙水压力分布；(2) h多大时发生流土？此时有效应力的分布？多大时发生流土？此时有效应力的分布？ h=10m, =0, 发生流土发生流土icr = /w u u (kPa)(kPa)200160400二、作业题评述17向上渗流向上渗流: :Hh砂层，砂层，承压水承压水粘土层粘土层satsat如下图，如下图，H=10m, sat=20kN/m3, h=6m

12、, p=40kPa (1)画出两种情况下的总应力、有效应力和孔隙水压力分布；画出两种情况下的总应力、有效应力和孔隙水压力分布；(2) h多大时发生流土？此时有效应力的分布？多大时发生流土？此时有效应力的分布？ h=14m, =0, 发生流土发生流土icr /w tp u u (kPa)(kPa)240160804040040第第4章习题章习题(5)：厚：厚10m的饱和粘土层表面瞬时大面积均匀堆载的饱和粘土层表面瞬时大面积均匀堆载p0，若，若干年后用测压管分别测得土层中的孔隙水压力干年后用测压管分别测得土层中的孔隙水压力uA=51.6kPa、uB=94.2kPa、uC=133.8kPa、uD=1

13、70.4kPa，uE=198.0kPa10m不透水岩层不透水岩层p0=150kPaABCDE2m2m2m2m2mEs=5.5MPak=5.1410-8cm/s地下地下水位水位1）试估算此时粘土层的固）试估算此时粘土层的固结度，并计算此粘土层已结度，并计算此粘土层已固结了几年？固结了几年？2) 再经过再经过5年，则该粘土层年，则该粘土层的固结度将达到多少？粘的固结度将达到多少？粘土层在该土层在该5年内产生了多大年内产生了多大的压缩量？的压缩量？二、作业题评述1）固结度计算：）固结度计算：初初始始超超静静孔孔压压超超静静孔孔压压SS1dzdzu1Uzt , zt 150.0S超静孔压超静孔压=2(31.6+54.2+73.8 +90.4+98/2)=598S初始超静孔压初始超静孔压=150031.654.273.890.498.0超静孔压超静孔压初始超静孔压初始超静孔压20406080100静水压静水压ABCDE测管压力测管压力=静水压静水压+超静孔压超静孔压51.694.2133.8170.4198.0Ut=1-598/1500=0.6012）固结年限计算：）固结年限计算：Ut=0.601思路：思路：Ut Tv t查表查表Tv=0.29s/cm1083. 201. 05501014. 5kEa)e1(kC238-w