土力学习题答案(完整版)

. e 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 解:1.绘试验曲线如图

0.001 0.01 pc=0.087 0.1 1.0 lgp(Mpa) 利用卡萨格兰德方法确定pc=87kPa 2. 自重应力:

?sz???iz?9?3?9.5?1.5?41.25kPapc?87kPa??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

(e0,σsz)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?e1?e20.73?0.42??0.31

lgp2?lgp1lg1.5?lg0.15 C

即为BC的斜率 回弹指数Cs?e1?e20.647?0.640??0.0154

lgp2?lgp1lg0.2?lg0.07

即为AB的斜率

3-5 由一饱和粘土层中取一原状试样,已通过室内侧限压缩试验确定其现场压缩曲线,现已知该曲线主枝上两点:p1=0.1MPa时e1=1.160, p2=0.2 MPa时e2=1.080.若粘土层中M点的原有有效应力σx0=0.12MPa,向土层表面施加大面积均布荷载q=0.13MPa后,某时刻测得M点的超孔隙水压力uc=0.06MPa,问这时M点的孔隙比e为若干?(加载前,土层为正常固结)。

解:根据已知条件求得压缩指数

25 / 60

. e 1.16 e3 1.08 0.1 0.12 0.2 lgp

Cc?e1?e21.16?1.08??0.2658

lgp2?lgp1lg0.2?lg0.1利用有效应力原理:σz=q=0.13Mpa 某时刻:

uc?0.06MPa?z??z?ue?0.13?0.06?0.07MPae?e?Cc?13lgp3?lgp1?e3?e1?Cc(lgp3?lgp1)?e1?Cc[lg(?z0??z)?lgp1]?1.16?0.2658?[lg(0.12?0.07)?lg0.1]?1.088''

3-6某一正常固结饱和粘土层内一点取样,测得比重Gs=2.69,密度ρ=1.72g/cm3,液限wl=43 %,塑限wp=22%先期固结压力pc=0.03MPa,压缩指数Cc=0.650。 (1) 试确定该试样的液性指数,并判别其稠度状态; (2) 在e~logp坐标上绘出现场压缩曲线;

(3) 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 。

解: 1. 由三相图(饱和土仅二相)

M2.69(1??)M V ????1.72 V1?2.69?

2.69 ω 解得 ω=50.1% e=1.348 2.69ω 水 ???p50.1?22 2.69 土 V =1 则Il???1.338

s

???43?22lpIl?1.338?1.0 为流动状态

2. 因为正常固结土,则(pc,e)应为现场压缩曲线上的一点A

e A

1.348 1 Cc

1.008 B

pc=0.03 0.13 lgp

若 p1=0.13则e1可由Cc求得

Cc?e?e1lgp1?lgpc

e1?e?Cc(lgp1?lgpc)?1.348?0.65?(lg0.1?lg0.03)?1.008 则(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。

26 / 60

. 3. 若pc?100kPa?0.1MPa

Cc?e?e2lgp2?lgpc?0.65

e2?e?0.65(lgp2?lgpc)?1.348?0.65[lg(0.1?0.03)?lg0.03]?0.934?e?G?e0.934??2?2??0.347?34.7%G2.69

?2??p34.7?22?Il2???0.605?l??p43?220.25?Il2?0.605?0.75 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Δσz=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Δσx=0.048MPa,求土的压缩模量Es、静止侧压力系数K0、变形模量E、侧膨胀系数u。 解: ?z?S1.25??0.0628 ?019.9?s???z?0.1?1.592 MPa

0.0628

?z ?0???x0.048??0.48 ??y0.1 ∴ ?? ∵?0??1???00.48??0.324

1??01?0.48 由虎克定理 ?z=

??z??(??x???y) ??? ∴????z?z?(??x???y) ?z0.10.324??(0.048?0.048)

0.06280.0628 ?1.097 MPa

=

3-8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γ=18kN/m3,压缩试验结果如下表: p/kPa e 0 0.900 100 0.816 200 0.763 300 0.723 400 0.695 500 0.672 试用单向分层总和法计算基础中点的沉降。 27 / 60

. 解:1.基底附加压力 p0?p??D?200?18?2?164 KPa 2.计算地基土的自重应力 ?s?∑?ihi(从地面算起) 见图 3.计算基础中心点下附加应力分布

基底附加压力

p0?164KPa

基底下Z/B

深度Z X/B=5/10=0.5

s ?Z ?r

0 0 1.000 164.0

1 0.1 0.997 163.5

2 0.2 0.978 160.4

4 0.4 0.881 144.5

6 0.6 0.756 124.0

8 0.8 0.642 105.3

10 1.0 0.549 90.0

12 1.2 0.478 78.4

14 1.4 0.420 68.9

16 1.6 0.382 62.6

4.确定压缩层厚度 0.2?s?0.2?324?64.8 KPa ??z ∴ 取压缩层厚度Zn?16m

5.分层计算沉降量见下表:

0.900 0.800 0.700 0.600 100 200 300 400 500 p 28 / 60

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)