土力学作业二 答案

土力学作业二答案(地基中的应力)提交日期：2011.10.271土质学与土力学 P1085-1;5-65-1某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土，厚1.5m,y=17.0kN/m3；第二层粉质粘土，厚4m,y=19kN/m3,2m8m,y=18.3kN/m3；3m,y=19.5kN/m3；的竖向自重应力久，并绘出仇沿深度分布图。17.0x1.525.5kPa(第二层底：cr2=/i/?iyihiYoha>=25.5+19.0x4-10x(4-0.5)66.5kPa(第三层底：CT3=/I/?I+yihi+-/aha=25.5+19.0x4+18.3x8-10x(4+8-0.5)=132.9kPa第四层底：(74=/ihi+yihi+/3A3+/4/z4-y<ha>=25.5+19.0x4+18.3x8+19.5x3-10x(4+8+3-0.5)=161.4kPam第五层顶：<75CF4yhco=161.4+10x(4+8+3-0.5)=306.4kPam图1久沿深度分布图5-6有一路堤，如图所示，已知填土的重度为尸20kN/n?,求路堤中线下0点(z=O.Om)和M点(z=10.0m)的竖向附加应力4解0点：(y_=yh=20x5=lOOkPaM点：如图所示作图，力0将荷载面对称分成两部分，可以左边部分作为研究对象在三角形中，h\=AF=5m,F6=了加=20x5=lOOkPaO中，2h=A0=\Qm,O点处的附加应力o-2-20x10-200kPa2利用《土质学与土力学》表5-12即可查得地基附加应力系数尾，结合叠加原理，M点得竖向附加应力计算公式为(Jz=2x(ktzici-ktz2ai)在三角形/BO中，ktz\=0.28 (m=x/b=l,n=z/b=\)在三角形/£)F中，ktzi0.147^m=x/b=\,n=zlb=2)z(j=2x(hzQ2(0.25x200-0.147x100)=70.6kPaz所以解得O点*=100kPa,M点4=70.6kPa。SoilmechanicsP130/P1323-1;3-33・1AgroundsoilprofileisshowninFig.3-30.Findtheverticaleffectiveoverburdenpressureandplotitsdistributioncurve.解/zi=120-118=2m,〃2=118・116=2m,力3=116・lll=5m,〃4=lll・107=4mc(y\-Y\h\-19x2=38kPac(jc2=Y\h\+at2h2~Y(oh=38+20x2-10x2=58kPa(jc3=y\h\+ysatihi+/sat3h3^-(/?2+//3)=38+20x2+19.5x5-10x(2+5)=105.5kPa64=/i/zi+ysatihi+Ysat3hz+/sat4h4^(7/2+7/3+7/)=38+20x2+19.5x5+10x(2+5+4)=149.5k]6564+23+加)=149.5+lOx(254)=259.5kPa力。)砂土Vsat=19.5kN/m'777/77777777777^7777777777777.點土Vsat=21kH/m'Fig.3-30图33-1的自重应力分布图3Fig.3-32showsthefoundationoftwostructures.Averticaluniformcontactpressureof150kPaisappliedonthefoundationI,and200kPaonthefoundationII.Findtheverticalincreaseatadepth20munderpointAofthefoundationI,withconsiderationoftheinfluenceoftheadjoiningfoundation.解通过4点将荷载面分成1、2、3、4、5和6六个子区域，利用《土质学与土力学》表5-3即可查得地基附加应力系数九，结合叠加原理，A点下附加应力计算公式为(Jz=(kc\+kcl)p\+(kc3+kc4-kc5-kc"pi其中pi=150kPa,p2=200kPa又已知深度z=20m各矩形区域角点附加应力系数为1区(JbaeA)\呛 (m=l/b=5,n=z/b=2)=0.1362A:ci=0.1753区i=0.136

(jn=l/b=l,n=z/b=l)(m=l/b=5,n=z/b=2)(m=l/b=2.5,4区i=0.202(m=l/b=2,c5区(Ahcb):

n=z/b=2)(jn=l/b=l,n=z/b=l)O'z—(kc\+怎2)p\+(kc3+kc4—kc5—kc6)p2=(0.136+0.175)x150+(0.136+0.202-0.120-0.175)x200=46.65+8.6=55.25kPaFig.3-323绘岀下图中填土前、刚填完土(假设填土荷载一次施加)、粘土固结完成后三种情况下A时，A的总应力、有效应力、孔隙水压力。透水层解(1)0■第一层顶，1■■第一层底，2-第二层顶，3■第三层底填土前总应力：cro=OkPacri=/sati/zi=18x2=36kPacr2=cri+/sat2/22=36+20x2=76kPaCF3=cr2+ysat3〃3=76+19x2=114kPa孔隙水压力：wo=OkPau\=Ycoh\=10x2=20kPaui=y(o(Ji\+〃2)=10x(2+2)=40kPaU3=Y(o(h\++〃3)=10x(2+2+2)=60kPa有效应力：cr(/=0kPa6’=6-加=36-20=16kPa(72f=CF2-W2=76-40=36kPa6'=6—况3=114—60=54kPa50kPa,50kPa,50kPao粘土固结完成后总应力与刚填完后相同，黏土层的孔隙水压力完全转移至有效应力上，总应力与刚填完时相同。得应力分布图如下：孔隙水压力填土前孔陳水压力 有效应力填完土总应力 孔障水压力固结完成图4应力分布图(2)刚填完土时，/点的总应力c