土力知识材料学习题集答案解析(完整编辑版)

1、'土力学作业答案Cu及Cv值，并判断其级配情况是否第一章1 1根据下列颗粒分析试验结果，作出级配曲线，算出 良好。100小于某直径之土重 百分数908070605040301000.0120 %1010 1 0.1土粒直径以毫米计1E-3粒径/mm粒组含量/%粒径/mm粒组含量/%201010.250.101910530.100.0585250.050.0142170.010.005310.5200.0050.00220.50.2528解:粒径(mm)20105210.50.250.10.050.010.005小于该粒径的含量百分数()10099969184643617952级配曲线见

2、附图。习题1-1颗粒大小级配曲线由级配曲线查得：d60=0.45,di0=0.055 , d3o=O.2;Cu d 60d100.055Cc d30d10d600.220.45X0.055 j62Cu>5, 1<Cc<3;10090807060504030100小于某直径之土重百分数1000.01土10粒直径1以毫米0.1计1E-3故，为级配良好的土。1 2有A、B、C三种土，各取500g，颗粒大小分析结果如表:粒径/mm质里/g粒径/mm质里/gABCABC105001450.10.05112.517.51052025750.050.0297.51002117.56000.

3、020.01350010.542.5210300.010.00520000.50.2557.51401000.0050.00220000.250.197.537.5140要求：（1）绘出级配曲线；（2）确定不均匀系数 Cu及曲率系数Cv，并由Cu、Cv判断级配情况。解:粒径（mm）105210.50.250.10.050.020.010.0050.002小于该粒 径的含量 百分数（）10096.58876.55734.515840A100958341135.520B1007156565.3.20C级配曲线见附图。习题1-2颗粒大小级配曲线d10d30d60CuCc级配情况A0.01250.04

4、50.129.61.35良好B0.190.410.693.631.28不良C0.1350.252.9021.480.16不良并计算Cu、Cc:由级配曲线查得d1o、d3o、dec，'1 3某土样孔隙体积等于颗粒体积，求孔隙比e为若干？ 若Gs=2.66,求庄=?若孔隙为水所充满求其密度P和含水量W解：Vve =Vs二266=1.33 g/cm3 ；V 2g/cm3 ；wM；266 =37.6%。1 4在某一层土中，用容积为 干后质量121.5g, 土粒比重为 度、解：干密度各是多少?72cm3的环刀取样，经测定，土样质量 129.1g,烘2.70,问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密

5、VsMsGs=空=45 cm3 ；2.772V72Vv =V -Vs =72 -45 =27 cm3 ；MwJ29.1 -121.5 =0.0626 =6.26% ；121.51291 =1.79 g/cm3 ；7221.527 =2.06 g/cm3；M s - PwVs121.45=1.O6 g/cm3 ；'3或sat- Pw =2.06 -1 =1.06 g/cm ；叫=空=1.69 g/cm3。V 721 5某饱和土样，含水量 w=40%，密度P=l.S3g/cm3，求它的孔隙比 e和土粒比重 Gs。 解：Vs-O.4".365 ；Gs= =2.74 ；Vs Pw0.

6、365= 1.10。Vv0.4e = 一 =Vs0.3651 6 某科研试验，需配制含水量等于 62%的饱和软土 1m3,现有含水量为15%、比重为2.70 的湿土，问需湿土多少公斤？加水多少公斤？解：11m3饱和软土中含土粒：M s = =1.01 t ；0.62 + 2.7折合=15%的湿土:M =Ms +Mw =M s(1=1.01天(1+0.15) =1.16t =1160 kg ；需要加水:= 0.475t=475 kg。Mw =M s(©2 -J =1.01咒(0.62 -0.15)1 7已知土粒比重为 2.72，饱和度为37%， 提咼到90%时，每立方米的土应加多少水？

7、 解：孔隙比为0.95，问孔隙比不变的条件下，饱和度w1 =1m3 土原有水：M0.95".37=0.18t ；Sr提高到90%后：Mw21.950.95x0.9x1cX=0.438 t ；1.951m3 土需加水： Mw =0.438 -0.18 =0.258t。1 8某港回淤的淤泥P =1.50t/m3, w=84% ,satGs=2.70。现拟用挖泥船清淤，挖除时需用水将淤泥混成10%浓度的泥浆（土粒占泥浆质量的 需输送泥浆多少立方米？解：10%）才可以输送。问欲清除1*106m3淤泥共1y =100000 m3；0.74 + =27 .V29+丄2.7解得：V2 =84400

8、0 m3。sat1 9饱和土体孔隙比为0.7,比重为2.72，用三相图计算干重度Y、饱和重度Y 并求饱和度Sr为75%时的重度Y和含水量w。（分别设Vs=1、V=1和M=1进行计算，比较哪 种方法更简单些？）解:PdPsat2.721+0.7+VvPw= 1.6 g / cm3;2.72+0.7x11+0.73= 2.0 g / cm ；2.72+0.7x0.75x11+0.73= 1.91 g / cm ;0.7x0.75 咒 12.72= 19.3%。1 10证明下列等式:(1)Gs-1Gs(2)Sr Gs解:（1）Y'_Ws -VswGsg 1咒 Pwg(Gs 1)g(a)故,W

9、sGsg1 +e7-/ (b):Gs 17'=1 +e1 +e(a)；(b)；YdGsGs -1GsGs®Vv(Pw =1)；Gs«。故，Sr =e1 11经勘探某土料场埋藏土料250000m3，其天然孔隙比 0=1.20，问这些土料可填筑成孔隙 比e2=0.70的土堤多少立方米? 解：V 1+8V 1 +e2Vi1 + 0.70 X 250000 =193181 m3。 1+1.21 12从甲、乙两地粘性土层中各取出土样进行界限含水量试验，两土样液、塑限相同:蛍L =40%，P=25%。但甲地天然含水量 w=45%，而乙地天然含水量 w=20%，问两地的液性指数解

10、：11各为多少？各处何种状态？作为地基哪一处较好?甲地:Il45-2540 -25=1.33 流动;乙地:Il20-25时1_ -时P40-25=-0.33 坚硬;故，乙地好!1 13已知饱和软粘土的塑性指数Ip=25，液限时L =55%，液性指数I l=1.5, 土粒比重 Gs=2.72，求孔隙比。解：=叭一P , 25 =55 WP ;得到:P =30% ；豹一Op尬-30，1.5=®LP5530得到：=67.5% ；由三相图：e-YlVs二攀836。2.721 14测得某饱和土样质量为40g，体积为21.5cm3，放在烘箱内干燥一段时间后，测得质量为33g，体积为15.7 cm

11、3，饱和度Sr=75%，试求土样天然状态下的含水量、孔隙比、干密度。 解：水量损失：iMw=40-33 =7 g ；3cm ；相应体积：也Vw =7 cm3 ；总体积减小量：AV =21.5-15.7 =5.8烘干后空气体积：Va=7-5.8=1.2 cm3 ；由Vw=g，即 0.75=7VvVvVv得到：Vv =4.8 cm3 ；烘干后含水：Mw2 =(4.8-1.2)咒1 =3.6 g ；土粒质量：Ms= 333.6 =29.4 g ；天然状态含水:Mw1 =40 29.4 =10.6 g ；天然状态含水量:天然状态孔隙比:天然状态干密度:尬二10 =36% ；29.4e = 106 =

12、0.972 21.5-10.6p29.4=1.37 g / cm3 。21.51 15某饱和砂层天然密度 P=2.01cm3,比重Gs=2.67,试验测得该砂最松状态时装满1000cm3'X容器需干砂1550g，最紧状态需干砂1700g，求其相对密实度 Dr，并判断其松密状态。解：PsatMs+y%，即 2.01 =竺匕1 +e得到：e由试验:= 0.653;1550 仆匚,3。=1.55 g / cm ； Pd1000Rd minmax=叫1.70 g/cm3 ； 1000由三相图:PdMs 2.67V "1+e；得到: 2.67 - Pd故，e2.67 - Pd minm

13、axPdmin= 2.67j.55 =0.723 ;1.55emin 267 - Pd max相对密度:Pd max2_.6工“571 ;1.70femax eD r = 074653=0.461。0.723 -0.571含水量/%14.716.518.421.823.7干密度/g.cm-31.591.631.661.651.62该土土粒比重 Gs=2.70，试绘出该土的击实曲线及饱和曲线,确定其最优含水量05op1-16某粘性土土样的击实试验结果如表:emax emin与最大干密度P，并求出相应于击实曲线峰点的饱和度与孔隙比dmaxe各为多少?解：由试验结果绘出击实曲线如下图:1.8干密度1

14、.7g/cm31.61.5pdmax121520CO op饱和曲线25 o (%)'2P d (g/cm )1.821.751.691.64尬(%)18202224Pdmax "/Sg/cm3p 1又二g7求出各"'所对应的p d。绘出饱和曲线叽 P =19.5%由图知:Ws =G&g =2讥 gVw =0.5265Vs=1Mw 皿Ms =0.195x2.7 = 0.5265屯gMw =«Ms=0.195 X 2.7 =0.5265 P曲V亠Pd max2.7=1.621.665S1 讣 01=84.9% e'=Q=o.62Vs11

15、-17某粘土在含水量为 20%时被击实至密度为1.84g/cm3, 土粒比重为2.74，试确定此时土中 空气含量百分数（Va/V）及干密度。解：Vw = 0548M s = G =2.74Vs =1Mw =eM s = 0.2X2.74 = 0.548M =Ms+Mw =0.548 +2.74 = 3.288g3.2881.843= 1.787 cmVv =V -Vs =1.787 -1 = 0.787cm3Va =Vv -Vw =0.787 -0.548 = 0.239cm3Va0.2391.787= 13.4%Pd2.741.7873=1.533g / cm1-18推证饱和曲线的方程为Gs

16、证:Pd =GP1 +Vv1 +OGPdGP1 +Vv1 +©G1 19 有 A、xGPd =G-PdPd证毕B、C、D四种土，颗粒大小分析试验及液限、塑限试验结果如表1-7,试按建筑地基基础设计规范予以分类。表1-7习题1-19表AB 11 CD粒径d/mmd的含量百分数/%20901082562.51002.02797.51.013/0.58841000.25470960.1047831000.053367.597.50.022247880.011533780.005102368.50.00241358液限05 L /%无塑性333578塑限0 p272631注圆形颗粒100AB

17、908070605040301001010.10.0120 %10小于某直径之土重百分数1E-3解:直径以毫米计习题1-17颗粒大小级配曲线(A、B)A 土：(1) >2mm的颗粒占73%>50%，属于碎石土；(2) 按建筑地基基础设计规范(GB50007 2002)表4.1.5碎石土的分类表，有大到小依次对照，符合圆砾或角砾，由颗粒形状定名为圆砾。B 土:(1) >2mm的颗粒占2.5%<50% ； >0.075mm的颗粒占59% (见级配曲线)>50% ;故属于砂土。(2) 按规范表4.1.7，由大到小依次对照，定名为粉砂。C 土：I P = 35 -

18、26 = 9，属于粉土。D 土:(1) Ip =7831 =47，属于粘性土;(2)按规范表4.1.9，定名为粘土。1 20若A、B、C、D四种土经目力鉴别为无机土，其颗粒大小分析试验及液限、 塑限试验结果同1-19题，试按水电部土工试验规程(SL237-1999)分类法予 以分类。解：A 土:(1)>0.1mm的颗粒占100%>50%，属于粗粒土；在>0.1mm的颗粒中，>2mm的颗粒占粗颗粒组的(3)按书表1-5巨粒类和粗粒类土的分类表，细粒土(73%>50%，属于砾石类；<0.1mm)含量为0,应考虑级配情况,Cu=卸护6.71 >5;Ccd32

19、02 22=1.47 在 13 之间;d60d104.7 X 0.7故定名为良好级配砾石(GW )。B 土:(1)>0.1mm的颗粒占53%>50%，按书上表1-5定名，2.5属于粗粒土;在>0.1mm的颗粒中，>2mm的颗粒占 =4.7% c 50%，属于砂土类；5347%，在15%50%之间，且土无塑性，必在塑性图中A线以(3)细粒土含量(相对总土量)为下；故定名为粉质砂(SM )。C 土：(1)>0.1mm的颗粒占17%<50%，按书上图1-20我国采用的塑性图进行分类，属于细粒土;(2) Ip = 35-26 =9，鱼L =35%，落在 Ml 区;故

20、定名为中液限粉土。D 土:(1)>0.1mm的颗粒为0,属于细粒土;(2) Ip =7831=47，豹L =78%，在塑性图中落在 CH区;故定名为高液限粘土。2-1用一套常水头渗透试验装置测定某粉土土样的渗透系数，土样面积32.2cm2，土样高度4cm，经958s，流出水量30cm3，土样的两端总水头差为 15cm，求渗透系数。解：水力坡度i =匕l流量渗透系数=3.754Q=kiAtQ30/k =一 = =2.59"0 cm/siAt 958X32.2X3.7530由级配曲线：d60=4.7、d30=2.2、d10=0.7,2-2按图2-56所示资料，计算并绘制自重应力J

21、及bcx沿深度分布图。(地下水位在41.0m44高程处。)解：'b SXn = K. 0b szni,注：CTszi =2 YiZi （水下用社）i 42-3 一粉制粘土土层，地下水位在地面下3.0m处，测的天然重度：水上为 Y=17.8kN/m3，水下为Y =l8.0kN /m3。试计算并绘出自重应力j沿深度分布图。如地下水位缓慢下降5.0m，下降后水上重度仍为 丫 =17.8kN /m3，水下重度仍为丫 =18.0kN /m3。试计算并绘出由于水位下降产生的附加应力CT Z沿深度分布图。解:附加应力（T z分布图2-4证明K 式中K。一一静止侧压力系数;卩一一侧膨胀系数证明：由材料

22、力学的知识:Sx叽 Psz）Ko静止侧压力系数:Sxsz对无侧向变形条件，qx=0；2-5某河床土层分布如图 2-57所示。由于在多个井筒内大量抽水，使粗砂层中水位下降至距 该层顶面5m处，河水从上向下渗透，处在稳定渗流状态，各层土重度如图标明，试用两种方法（Ysat, u法与j发，计算全部40m 土层中的竖向有效应力，并绘出分布图。）解:Ud = 02zD =395 +19.5x5 =492.5险T/mY sat ,U 法：总应力：求孔压：ubZA = 丫初1 =1000! /m2Ua =1000! /m2CT ZB =100 +10.0x20 = 300险T /mUb =2000! / m

23、crZc =300 + 19x5.0 =395KM/m2uc = 01.22Ue =2003 /m22CT ZE =492.5 +20.5x20 =902.5KM/m土层中的竖向有效应力crz =crz-u；结果如图2. Y , j 法:bzA =0zb' =(Y' +j)xi0 =(20-10 + 0)咒 10 =100册 /m2Zc' =(Y' + j)X5+bZB' =(1910+ 10 + 10 + 5x10)；5 +100 = 395KN / m25CT ZD =395 +19.5x5 =492.50!/m2CT ZE =492.5+(20.5

24、 -10.0)x20 =702.5Or/m2解：1.用丫 sat ,U 法：3= 18.0kN /m3=0Ua = 0bzB2= 10x0.1 =1.0KN/m2u B = 1.0Or / m= 1.0 +20X0.1 =3.0KM/m2uc =2.0KM /m2bzD2= 3.0 +18x0.15 =5.7OT/mUd =1.5d /m2V砂粘土J1'101.0 1.0Jb10<3.0,0 1.01P 15单位：cm2-6计算并绘出图2-58所示渗透装置处于稳定渗流状态时，砂土与粘土中的竖向有效应力分 布图（用两种方法）砂土 Y =20.0kN/m3，粘土O'Z =C7

25、Z U结果如上图bzAj 法:20-15=044-;j=o=10T13g-/mbzB=八0.1 =1.0KN/m2bzD2-59所示，某挖方工程在12m厚的饱和粘土中进行，粘土层下为砂层，砂层中测压"zc +(Y' +j)x 0.15 =1.0+ (18-10 + 13.3) X 0.15 = 4.孙 /m22-7如图管水位在砂层顶面以上 10m，开挖深度为8m，试计算为保持基坑不发生流土（安全系数取 2.0）至少需水深 h多少米？解:j = 一也H =10（12-8）h = 6hL12-84粘土层处有效应力（底部）（不考虑渗流时）crZ =(20.5 -10.0)x(12-

26、8) =42d/m242= 6-h “，X10 X 44取K=2 解得:2-8就一维渗流情况证明h=3.9m式中：J 单位渗透力;Yw水的重度;i 水力坡降。（1）（2）（3）（4）顶面上作用有水压力 底面上作用有水压力 孔隙水重和浮反力之和 土骨架对水流的阻力证明：取试样内得孔隙水作为脱离体分析其受力，在此脱离体上作用的外力有: 丫 3 h1A（A为试样截面积）丫 3 h2A;Y 3 ALT由平衡条件:T + YJ12A = 丫恥 +丫沁T%A(h1 +L-h2)由于土骨架对水流的阻力 T与水流对土骨架的渗流力大小相等方向相反所以渗流力J %A(hi +L-h2)单位体积渗流力_丫国代0 +

27、L-h2) _丫们(山 +L-h2)-LALH=H为总水头差；二=iL2-9 一渗透试验装置，尺寸如图2-60所示，处在稳定渗流状态，粘土重度Y =18.0kN / m3，粗砂重度Y =20.0kN/m3 。(1)(2)判断一下，如无粗砂层，能否发生流土？如保证安全系数为 2，问粗砂层厚度h应为多少？并绘出这时土中竖向有效应力分布图。解:55cmJh15cmV40cm粗砂粘土21.水力坡降i=g=115渗透应力 j =10.0 X1 = 10.0KM / m3'3粘土有效重力密度 Y =18-10 =8.0d/m所以,会发生流土 .2.取 K=2.0凿Y"+8.0x0.15K

28、 = = 210.0X0.15h = 0.18m = 18cm2-10 一常水头渗透装置如图2-61所示，中砂与粉质粘土厚度相同，中砂渗透系数35k, =5x10 cm/s，粉质粘土渗透系数 k1 =1x10 cm/s，如果中砂中的水头损失不予忽略,试分析计算中砂中的水头损失AHi与粉质粘土的水头损失 AH2各占全部水头损失 AH的百分之几？（提示中砂与粉质粘土流量相同，因而渗透速度相同） 解：由于中砂与亚粘土中流量相同，因而渗透速度相同十1ii*2 = K 2 i 2 区訂1 =iC2i2-Ali2AH2-NKi= KH2©AH 21X10=Z3 0.2%5X10+1勺05X10=

29、Z3 99.8%贰1 +区25咒10 +仔102- 11某湖水水深2.0m，底面下有4.0m厚淤泥，在自重作用下已经变形结束，现在湖中某一 范围填土（填粗砂）厚 3.0m，各层土重度如图2-62所示，试计算并绘出填土前，填土刚完成 时，填土后时间足够长（固结结束）三种情况下土层总应力，孔隙水压力，有效应力分布图 及填土后瞬时粘土层中超孔隙水压力分布图uUeoz(Z应力分填土前：用“填土刚完成：用固结结束：用“表示”表示”表示有效应力的分布图及粘土层中填土完成后瞬时的超孔隙水压力分布图。解：新地面1m 7 新水位Y = 18.5KN/m3 18 518.51m V原水位原地面Y =20KN/m8

30、 510 38 528.5 28.54mY =18KN/m110.57*32uUe(T2-12 一粘土层，厚4m，下为不透水层，地下水与地面齐平。土层在自重作用下已变形结束， 现在向地面大面积填砂，厚 2m，同时由于附近水库蓄水，地下水位升1m，各层土重度见图2-63，试计算并绘出从新地面算起的全部土层在填土刚完成时（t=0）总应力，孔隙水压力，(T2-13 土层剖面及重度值如图2-64所示，下层砂中有承压水,测压管水位高处出地面1.0m，在粘土层中形成向上的稳定渗流，现向地面突加大面积均布荷载P = 25kpa。计算并绘出刚加载后粘土层中孔隙水压力分布图，并将其中由渗流引起的超孔隙水压 力图

31、与由荷载引起的超孔隙水压力图分别画出。(1)r20 25渗流引起的超静水压力2-14 土层剖面及重度值如图2-65所示，地下水位在地面下3m处，土层在自重作用下已变形结束，由于附近水库蓄水使地下水位上升2m ,水位变化段重度值由19kN /m变为 20kN /m3，试计算并绘出水位上升前、水位上升刚完成时，水位上升后时间足够长三种情况下全土层的总应力、孔隙水压力、有效应力分布图，并单独绘出水位上升刚完成时粘土层中 的超孔隙水压力分布图。解：应力分布图1m地面 丫 = 19KN/m 319192m1m砂 丫 = (19-20)KN/m 33Y = 20KN/m203m粘 Y = 17KN/m 3

32、土(T7779128130水位：上升前：用“ 水位：上升刚完成：用“一 水位：上升时间足够长后：用“1230104060单位：kPa”表示”表示”表示CC g-7j j j r-1849.67_7088d'Ue2-15常水头渗透试验装置如图2-66所示，试绘出试验装置中计算粘土土样中的水力坡降i （试验前装置已全部充分饱和）解：/A，B间的孔隙水压力分布图,单位：cm砂土中没有水头损失空二空g “33L152-16计算如图2-67所示常水头试验装置中 A点的孔隙水压力值以及土样中的水力坡降 解：过A的水平面上，土样受的孔隙水压力如图i。A土样10104040204095孔隙水压力（单位

33、：kPa）（过 A的水平面上）e0- ei ）与Si间存水J60土/s=1FHVHo初始状态HVS1e0-e1He0水e1土V=1某级荷载作用下变形稳定单位：cm10/. Ua =5 + x（9 -5） =6（KP）40-40彳L 403- 1证明在无侧限压缩试验中，孔隙比与试样高度相对于初始值的变化量（ 在下述关系式中H0试样初始高度；S1-在某级荷载作用下的压缩量；e0试样初始孔隙比；e1在某级荷载作用下变形稳定后的空隙比。证明：在无侧限压缩试验中：在某级荷载变形稳定以后的应变=e0 -e,1 +e0设试样断面积为ASiH01 +e0证毕p/MPa0.050.10.20.30.4S/mm1

34、.22.153.113.623.98(1)3-2 一饱和粘土试样，初始高度级数加载，并测得各级荷载作用下变形稳定后试样相对于初始高度的压缩量H0=2cm,初始孔隙比e0=1.310,放在侧限压缩仪中按下表所示 S如下表：试在e-p坐标上绘出压缩曲线； 确定压缩系数 确定压缩模量31-2,并判别该土压缩性高低； Es1-2及体积压缩系数mv1-2。解:1.利用公式Sie0 - eiH 01 + e。e =e0 (1 +00)色H 0可解得H 0 =2cmq =1.310Pi(M pa)0.050.10.20.30.4e1.1711.0620.9510.8920.850绘e p曲线如图:1.41.

35、21.00.800.10.20.30.4p(Mpa)2. 压缩系数:1-2=6 -e2 J.062 -O.951 =1.1侧pa >0亦Pa，P 2 P10.2 0.1属高压缩性土3.压缩模量：Es1 _21 +eo=骨=2.加翼体积压缩系数:M v1 _2Es1工=0.481MPa2.08p/MPa00.0020.0040.0080.0150.0250.050.100.200.40e1.5771.5681.5651.5501.5201.4601.3001.1250.9500.775(1)(2)3-3从海底取出一原状软粘土试样，室内侧限压缩试验测得各级荷载下固结稳定后的孔隙比如 下表：解

36、：1.试在elogP坐标上绘出试验曲线。并采用图解法确定先期固结压力Pc。如果算得该土样所在位置的自重应力ocz=400k Pa,试判断该土样在天然地基中的固结状态。绘elogp曲线如在曲线上找出曲率半径最小点A,过A做水平线。再过 A点做切线，做水平线与切线的角平分线，做elogP直线部分的延长线交角平分线=40 <1欠固结Pc =0.024 MP a =24k Pa 2.计算超固结比OCR=理%或 Pc = 24kPa u bsz =400kPa3-4 土层剖面，重度值如图 3-34所示，现从粘土层中点取出一土样，室内压缩，膨胀，再压缩 试验结果如下表：p/MPa00.0050.01

37、0.020.040.070.100.200.070.200.400.801.5e0.8110.7960.790.780.7640.740.710.6410.6470.6390.5600.4720.400Pg(1) 试在elogp坐标上绘出试验曲线。并采用图解法确定先期固结压力(2) 判别该土样在天然地基中的固结状态。(3) 作出现场压缩曲线，并确定压缩指数Cc及回弹指数Cs.解：1.绘试验曲线如图eP c=0.0870.11.0Igp (M pa)利用卡萨格兰德方00确定P c=87k0a1J =2 2=9、3 + 9.5X 1.5 = 41.25kPa2.自重应力：PC =87kPa A b

38、sz = 41.25kPa是超固结状态3. 依现场压缩曲线超固结土，在天然条件下，其膨胀过程已经完成，竖向有效应力为自重应力，点(eo,廟为现场压缩曲线上一点A.由A点作一平行膨胀再压缩曲线的直线交p=Pc竖直线上一ei -e2点B。最后在室内试验的曲线上找出对应0.42e的点C,则折线ABC即为现场压缩曲线。压缩指数 Cc = = 0.73 0.42 - 0.31lg P2 Tg P1lg1.5Tg 0.15即为BC的斜率回弹指数Cs = e1 e2lg p 2 lg P1O.647"640=0.0154lg 0.2 -lg 0.07已通过室内侧限压缩试验确定其现场压缩曲线，P1=

39、0.1MPa 时 e1=1.160, p2=0.2 MPa 时 e2=1.080.若粘土层中 Mq=0.13MPa后，某时刻测得e为若干？(加载前，土层为正常固结)现已知 点的原有有 M点的超孔即为AB的斜率3-5由一饱和粘土层中取一原状试样， 该曲线主枝上两点： 效应力乐0=0.12MPa,向土层表面施加大面积均布荷载 隙水压力Uc=0.06 MP a,问这时M点的孔隙比解：根据已知条件求得压缩指数1.161.08:0.10.12 0.2 Igpei -e21.16-1.08=0.2658 lg P2-9 P1lg0.2-lg0.1利用有效应力原理：d z=q=0.13Mpa某时刻:3-6某

40、一正常固结饱和粘土层内一点取样，测得比重 %，塑限(1)(2)(3)解:2.69 32.69 3P =V解得M _ 2.69(1 代)721+2.69 3 = 50.1%e=1.3482.69Vs=1=1.33843-2211 =1.338 >1.0为流动状态比=006MPabzUe =0.130.06 =0.07MPalg p -lg pi.2 =e(c(lgp3 -Ig P) =e £©(%+耳)Igp =1.160.2658lg(0.12+0.07)lgQ1 =1.0883Gs=2.69,密度 尸1.72g/cm ,液限 wl=43 Wp=22%先期固结压力 p

41、c=0.03MPa,压缩指数 Cc=0.650 o试确定该试样的液性指数，并判别其稠度状态；在elogp坐标上绘出现场压缩曲线；如在该土层表面施加大面积均布荷载P=100kPa并固结稳定，问该点土的液性指数变为多少？并判别这时的稠度状态1.由三相图(饱和土仅二相)2.因为正常固结土，则(pc,e)应为现场压缩曲线上的一点 APi=0.13则ei可由Cc求得Cc =lg p1 lg pc6 =e Cc(lg p4 -Ig pc) =1.348 0.65X(|g 0.1 -Ig 0.03) =1.008( 0.1, 1.008)亦为现场压缩曲线上一点 B,AB即为现场压缩曲线。3.若 Pc =10

42、0kPa =0.1MPae -e2=0.65e2lg P2 -lg Pc= e-0.65(lg p2 -lg pc )= 1.348-0.65lg( 0.1 +0.03) -Ig 0.03 = 0.934e20934 =0.347 = 34.7%2.69±42=0.605-©P43-220.25 p I|2= 0.605 <0.75M0为可塑状态3-7把一个原状粘土试样切入压缩环刀中，使其在原自重应力下预压稳定，测得试样高度为1.99cm，然后施加竖向应力增量 z=0.1MPa，固结稳定后测得相应的竖向变形 S=1.25mm,侧 向应力增量 x=0.048MPa,求土

43、的压缩模量 Es、静止侧压力系数 K。、变形模量E、侧膨胀系数 u。1 25125 = 0.0628EsK0名z0.0628X 0.0480.1Sy0.1=1.592 MPa= 0.48141+K0盘0.324由虎克定理 ("x +iC'y)19.9 E =竺丄3x +icry)£z£z0 10 324二-X (0.048+0.048)0.0628 0.0628= 1.097 MPa3-8由一条形基础，宽10m,作用着均布荷载 p=200kPa,埋深D=2m, 土层很厚，地下水很深，土 的重度r18kN/m3,压缩试验结果如下表：p/kPa01002003

44、00400500e0.9000.8160.7630.7230.6950.672试用单向分层总和法计算基础中点的沉降。解 ：1.基底附加压力Po=p-YD =200 -18x2 =164 KPa2.计算地基土的自重应力CTsihi(从地面算起) 见图3.计算基础中心点下附加应力分布基底下 深度ZZ/B基底附加压力P0 =164K PaX/B=5/10=0.5KSZ001.000164.010.10.997163.520.20.978160.440.40.881144.560.60.756124.080.80.642105.3101.00.54990.0121.20.47878.4141.40.4

45、2068.9161.60.38262.64. 确定压缩层厚度0.2crs =0.2%324 =64.8 KP>crz取压缩层厚度Zn =16m5.分层计算沉降量见下表72'6v "' '472- 10 144.5计严1-：2470105.3 囂；6TO.0252 .78.4 =88 一柿8324 - -62p/kPa050100150200250300e0.840.730.6730.6350.6150.5850.5803-9某路堤断面如图3-35所示，地基土由厚度为12m的粘土层和下面的密实中砂层组成，粘土层的重度 Y21kN/m 3，地下水位位于地表面处，压缩试验结果如下表：试求路堤中心点 C的最终沉降量。解:1.基底压力分布：是柔性路堤基底压力分布同路堤为梯形分布分层厚 度(cm)自重应力 平均值附加应力 平均值最终应力 平均值eie2ei -e21+eiSj (cm)20054162.2216.20.8510.7540.05210.420090152.5242.50.8230.7410.0459.0200126134.3260.30.8000.7350.0367.2200162114.7276.70.7770.7290.0275.420019897.7295.70.7600.7210.0224.420023484.2318.20.