土力学课后练习册答案

....名词解释1、土粒级配：是指土中各粒组的相对百分含量，或土中中各粒组占总质量的百分数。2、不均匀系数：用来描述土粒的不均匀性大小的指标。用公式表示C=d60液限：是指土体处于可塑态和流动态的界限含水率，用w表示。l体处于可塑态和半固态的界限含水率。用w表示。p6、塑性指数：表示粘性土呈可塑状态的含水率的变化围，其大小等于液限与塑限的差值(去百分号)。用公式表示Ip=(wl一wp)1007、液性指数：表征了粘性土的天然含水率和界限含水率之间的相对关系，用来区分天然土所处的状态。用公式表示I=w一wp=w一wplwl一wpIp8、最大干密度：在击实曲线中，当土的含水率增加到某一值时，干密度可以达到了最大值，这一干密度称为最大干密度，用ρ表示。dmax9、最优含水率：在击实曲线中，当土的含水率增加到某一值时，干密度可以达到了最大值，这一含水率称为最优含水率，用w表示。oputqu答：不一定；如果对于同一种土来说，孔隙比的大小可以反映出土的密实程度；而对于不同土来说，仅仅用孔隙比是无法判断土的密实程度的，还与土样的物理性质有关。答：测定土体中各粒组的质量占总土重百分数，确定各粒径分布围的试验。常用方法有：且P≥90%的细粒土。对于粗细混合土可采用联合测定法。3、在土的物理性质指标中，哪些是基本(直接)指标？如何测定？答：土的基本指标有密度(湿密度或天然密度)ρ，采用环刀法测定；土粒比重G，采s用比重瓶法测定；含水率w，采用烘干法测定。....什么是土的物理性质指标？什么是土的物理状态指标？答：能够反映土体中三相比例关系的指标称为土的物理性质指标，又可分为直接指标和能够反映粗粒土的密实程度和细粒土的软硬程度的指标成为土的物理状态指标。5、土的含水率和饱和度能否超过100%？同一种土，当含水率相同时，其饱和度是否也答：土的含水率能超过100%，因为含水率定义为土体中孔隙水的质量与土粒质量之比w=mw100%，孔隙水的质量大于土粒质量时，含水率就超过100%了；饱和度定义为rvv此土的饱和度不可能超过100%。同一种土，当含水率相同时，其饱和度是不一定相同，饱和度不仅与含水率有关还与土rre接用含水率来评价粘性土的天然稠度？为什么？答：虽然含水率对粘性土的物理状态有很大的影响，但对于不同土即使有相同的含水率，必处于同样的状态。一般用液性指数来评价土的天然稠度，它反映了土的天然含水率和界限含水率的相对关系。I=wwp=wwplwlwpIp答：用天然孔隙比和土的最大、最小孔隙比的相对关系来反映无粘性土的密实程度的指remaxemin答：在一定的含水率的条件下，以人工或机械的方法使土体达到密实程度的性质称为土的击实性；工程上一般通过现场碾压试验或室击实(轻型、重型)实验来研究土的击实答：影响土的击实效果的因素有含水率、击实功的大小、土类级配、粗粒含量的影响。答：不是常数；实验条件的不同，如击实功的变化会影响土的最大干密度和最优含水率...答、击实后土的孔隙减小了，密实度加大了，压缩性减小，渗透性减小，抗剪强度加大，制指标？答：因为土的干密度是指单位体积土粒的质量，它反映了单位体积固体颗粒的多少，即土的密实度问题。而压实度反映了设计干密度(现场干密度)和土的最大干密度的比值，因此，工程上常用压实度和干密度作为填方工程的控制指标。swcmsswvw=w=100%=12.8%m135.5sv31.4e=v==0.62v6sv82.0v31.4vsatv82gcmdv82....m=120.3gsm=53.3gwGs2.69v=53.3cm3V=m/Gs=44.7cm3v=53.3cm3v=98.0cm3wssvsv53.3e=v==1.19v44.7sn=vv100%=53.3100%=54.4%v98.0Sr=vw100=53.3100%=100%v53.3vv8satv98dv98swm=0.152m∴m=1.64g,m=0.25gV=m/ρ=0.25cm3Gs=2.70wsswwwwssSwvs=pg=1.6410=16.4kN/m3dd....gcmsatsatv1v0.39e=v==0.64v0.61sn=vv100%=0.39100%=39%v1Sr=vw100=0.25100%=64%v0.39v.∵V=300cm3,∴m=pV=1.52300=456gm+m=456gswm=0.06mm=430.2gm=25.8gwssw又∵Gs=2.72∴V=158.2cm3V=141.8cm3sv加水前V=25.8cm3w1∴V=0.98xV=139.0cm3w2v所加水ΔVw=V-V=113.2cm3∴Δm=113.2gw2w1wpV=pVd11d22p=p2=1.70V=pVd11=501.65=53.2万方2p1.55：s1d11....ws112swsvwSr=vw100=0.31100%=79.5%v0.39vmmmmmssssspGGdsdsssvvem==18.3kgm==12.0kgws....m12103v=s==4.41103cm3sG2.72smv=w=6.30103cm3wpwv6.30103v=w==7.88103cm3vSr0.8w=mw=6.3100%=52.5%sv4.41ssvwpLpdg10sssSwvs则当Sr=85%时V=V×Sr=0.31cm3m=0.31gwvwws....2、附加应力：由外荷载(建筑荷载)作用在地基土体中引起的应力。答：由外荷载(建筑荷载)作用在地基土体中引起的应力称为附加应力。分布....。minABminBBmaxminmaxmin当e>l/6时，p>0，p<0，基底出现拉应力，基底压力重分布maxminA11B1122C112233....aD点下面的自重应力(考虑承压水作用)==129.5kPaD上D下系数α=zc=4.5=0.01875zcp2400BBBBz0B/2B/2BBzcz0B/2B/2BBzczcL1对于甲基础m===1L1B1Z2n===2B1查表k=0.0841pa11223422....解：根据题意：条形基础受偏心荷载作用，偏心距e=0.5m1minBB77Z07Z/B01均布荷载X/B=3.5/7=0.593.562.845.810.8180.5490.401三角形荷载X/B=3.5/7=0.585.7090.2750.201z80.2名词解释v1、渗透系数：是表征土的渗透性大小的指标，等于单位水力坡度下的渗透流速K=。i的单位面积压力。4、流土：在渗流作用下，局部土体表面隆起，或某一围土粒群体同时发生移动的现象。5、管涌：在渗流作用下，无粘性土中的细小颗粒通过较大颗粒的孔隙，发生移动并被带体接触面时,把细粒土带出并透过粗粒土而流失的现象。流平行于不同介质的接触面流动时,把颗粒带走的现象。答：渗透力是指由渗透水流施加在单位土体上的拖曳力。渗透力的大小与渗透水流水力坡度成正比，其方向为渗透水流方向。答：描述土的渗透性大小的指标是渗透系数。其物理意义是单位水力坡度下的渗透流速。....vi3、达西定律计算出的渗透流速是否是土的真实渗透流速？二者有何区别答：不是。用达西定律计算出的渗透流速是渗透水流在整个土体横断面上的平均流速。土的真实渗透流速是渗透水流在土体孔隙面积上的平均流速，其值要比用达西定律计算答：影响土的渗透性的主要因素有土的颗粒大小和级配、土的密实度、水的动力粘滞系数和土中封闭气体的含量。答：防止土体产生渗透变形的工程措施是“上挡下排”或“上堵下疏”的原则。上挡主要是在上游做好防渗措施(如水平防渗或垂直防渗等)，下排是指在下游要做好排水措施(如设排水体，挖排水沟和排水井等)。LmHmH=3mwsatwwxxH1000i1y3Hi.y3Hiki1ki300200500++yx1sat2Paww1sat2wwA1AAAAB1sat2BwwBBB....C1sat2sat3CwwCCC'=u=117.6H=0CCCw测压管水位要高出地面高度h=H6=5.76m00....的压缩密，孔隙体积减小，但vvv压缩只发生在有限深度....体固结的应力是有效应a0.40....a0.40UTv=2.47v13)∵U=有效应力面积=PHPH2=0.5t总应力面积PHSUS0.5×11.28=5.64cmtt总4....Cv=0arvCv=0arvwH2H∴Cv=TvH2=2=1.18×105cm2/年t1vw0总1)spH300800sttHHt2总t....0sszssszs粘土层的初始孔隙比eooY20饱和粘土层的总沉降量S总oU=75％时，St=SU=14.8根0.75=11.08cmt总t1vH262H111S8.4tS14.5w160+701).=1==115ckPa221S=H=115800=30.7cmE3000s2).U=St=20=0.65tS30.7vSpHcmEsvH12002ttv....S47.3200H10001Ut=UtTv=Tv双单双12t=H2t21=2=0.25年H021F1600p400kPaB4ppd400212358kPa0z22....s122ss133s22p==157.5kPa查压缩曲线e=0.8441s1p=+=157.5+126.2=283.7kPa查压缩曲线e=0.7672sz21120AC04、孔压系数B：土体在等向应力状态下由外荷载所引起的孔隙水压力与应力孔压系数A：土体在偏向应力状态下由外荷载所引起的孔隙水压力与应力响，孔隙水应力越小,有效应力越验时的排水条件、剪切衡状态时的应力条件以13(2)(2)o31(2)(2)13(2)o31(2)三轴不排水剪试验成果，其强度包线近似于一水平线，即v，因此无侧限抗压强度试验可用于测定饱和软粘土的不排水强度。发生该现象的水来不及排出，孔隙水，地基承载力下降，土ff答：摩尔应力圆的最大剪应力平面的连线，或摩尔应力圆顶点的连线成为Kf线，其倾角为α，截距为d；土的抗剪强度线为τ线，其倾角为摩擦角φ，ffdc=f1)数解法00001f32221f100320003203f12223f3f13133tgoCtgo)1m3222m13m1223m3112233....p==193kPa222233取以上任意两点可确定K线方程的斜率：ftg2==tg2==0.4232o用点斜式写出K线方程：qq=tga(pp)f33fc=dfcucu11....313nQqQp100对于固结不排水剪试验，试样在作用下已固结稳定，试样受剪前u已消散为31u=u=A()2f13f()16080131313122p74.5kPa222122222....fq-q=tana(p-p)1fC=df13m2222313133在G'、G'作用下土体单元达到极限平衡状态，应满足极限平衡条件132112f1313....(1)=190kPau=100kPa331313222(2)样破坏时=190kPa3131u375u3132(3)对于固结排水剪试验u=0'='=1331313222....∴=+=433.7190=243.7kPa113ws2s1321u=+A()313(2)加荷瞬间水平向有效应力为：30s31m32222m1....地震到相应的稳定数N，通过稳定数N(N=γH/c)计算出土坡极限高度H，确认crcrH定边坡安全系数F=crsHMx(Ybhcos9tgQ+cl)了条块间的作用力。瑞典圆弧法K=MT=xiiYbhsiin9iTiiix1[cb+(W+AX)tgQ]miiimK=9ixWsin9ii干燥时F=tanQ=tan22=1.01>1.0土坡能保持稳定....F=Fs'tanQ1tan22o=21干燥时Fs==tanb1'tanQ1tan22ostanb21sat'tanQ1tan22ostanb21satM=clR=2510=3489kN.mR180SM3489F=R==0.78SM4480SSM3489F=R==1.03SM3360S....031K=tg2(45o)=tg2(45o)=0.32031a22p22Aaaz=0K180.32aBaaE=p(Hz)=62.97(12.71.77)=345.7kN/ma2B