土力学第四次作业答案

1、1.某地基的地质剖面图描述如下：（自上而下）耕土，厚度h=，；粉质粘土，厚度h=，；粉土，厚度h=，；淤泥，厚度h=，；以下为不透水层。注意，水位线位于地面以下处。（1）计算地面以下深度为1m，9m处的自重应力，并绘出分布图。解：z=1m,3*1m=16kPaz=,=16 kPa +17.5 kN/m3*=54.5 kPaz=,=54.5 kPa +(20.0-10) kN/m3*=80.5 kPaz=9m：上部kPa +(17.0-10) kN/m3*=102.9 kPa下部kPa +10 kN/m3*(2.60+3.20) m=160.9 kPa说明：牢记浮重度与饱和重度的关系。一般情况下

2、，不用根据不同土层查表得到相对土粒密度。（2）当地下水位降至淤泥顶面时，计算地基中的自重应力，并绘出分布图。解：z=1m, =16kPaz=,=54.5 kPaz=,=54.5 kPa +18.9 kN/m3*=103.6 kPaz=9m,上部=103.6 kPa +(17.0-10) kN/m3*=126.0 kPa下部 =126.0 kPa +10 kN/m3*=158.0 kPa说明：水面高出地面的情况，如果地面土层是透水层，则地面以上的水层不会对土自重应力造成影响2.某地基如图4-9，地下水位因某种原因骤然下降至高程，细砂层的重度为 3，问此时地基中的自重应力有何改变？习题4-9图解：

3、地下水位处：，黏土层底：，粉质黏土层底：，细砂层底：，地下水位骤然下降至高程时：黏土和粉质黏土层因渗透性小，土体还来不及排水固结，孔隙水压力没有明显下降，含水量不变。细砂层渗透性大，排水固结块，因水位下降而产生的应力增量很快就转化为有效自量应力.地下水位处：，黏土层底：，粉质黏土层底：，细砂层底的自重应力为：。3.某场地地表为新填土， =16kN/m3，填土下为黏土， 3，=20，Gs，地下水位在地表下1m。现设计一柱下独立基础，已知基底面积A=5m2，埋深d=，上部结构传给基础的轴心荷载为F=1000kN。试计算基底附加压力P0。解：先计算黏土层的有效重度：基底压力：(考虑基础自重，一般基础

4、等效重度为20kN/m3）基底处土的自重应力（原始地表算起，即从黏土层算起）：（对于有一定厚度新填土情形，原始自重应力应该从原天然地面算起，故原始基础埋深为）基底附加压力：。4.如图所示基础基底尺寸为4m*2m，集中外荷载，试求基底平均压力，绘出沿偏心方向的基底压力分布图。（基础（混凝土、土体）的平均重度为）注意：基底压力包括自重产生的压力以及自重应力。解：基础（混凝土、土体）的平均重度为,，；故为梯形分布(注意：偏心距e的计算方式，偏心距并不是图示实际尺寸)5.某矩形基础的底面尺寸为4m2.4m,设计地面下深埋为1.2m(高于天然地面0.2m),设计地面以上的荷载为1200KN,基底标高处原

5、有土的加权平均重度为18KN/m3。试求基底水平面1点及2点下各深度M1点及M2点处的地基附加应力z值（见下图）。解：基底压力：基底附加压力:点M1:过1点将基底分成相等的两块，每块尺寸为2.4*2故查表得故有：点M2：过2点做如下图所示矩形，对矩形ac2d，查表得；对矩形bc21：查表得，故6.有相邻两荷载面积A和B，其尺寸，相应位置及所受荷载如图所示。若考虑相邻荷载B的影响，试求A荷载中心点以下深度z=2m处的竖向附加应力z。解：A荷载产生的附加应力：荷载可按均匀布计算，解：A荷载产生的附加应力，荷载可按均匀布计算（对于A之下的应力，可以参见讲义【例4-6】求解，与本题近似按照均布荷载计算结果影响不大）：，由查表得，则：B荷载产生的附加应力：（根据角点法）由查表，并利用线性插值法（或者用公式计算），求得，由查表得，由查表得，由查表得，于是。7.图所示的基坑，底面积为20×10m2，黏土层KN/m3，求基坑下土层中a、b（中点）、c三点的孔隙水压力、有效应力、总应力，并绘出它们沿深度的分布图。本题要抓住一点，总应力=土体有效应力+孔隙水压力！解：首先根据题设已知条件，a点总应力：pa=10*2=20a点孔隙水压力：uwa=10*2=20a点有效应力：p0a=0c点孔隙水压力：uwc=8.5*10=85c点总应力：pc那么可以计算c点得有效应力为：以下见图示8.简答题图