土力学习题参考答案市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

1第1页从地下水位以下某黏土层中取出一土样做试验，测得其质量为15.5g，烘干后质量为10.8g，土粒比重为2.80。试求试样含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其对应重度。解：已知：m=15.5g ms=10.8g Gs=2.70 因为土体饱和 则Sr=1 又mw=m-ms=15.5-10.8=4.7g(1)含水量 (2)孔隙比 (3)孔隙率 (4)饱和密度及其重度第2页从地下水位以下某黏土层中取出一土样做试验，测得其质量为15.5g，烘干后质量为10.8g，土粒比重为2.80。试求试样含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其对应重度。(5)浮密度及其重度(6)干密度及其重度第3页有一砂土层，测得其天然密度为1.87g/cm3，天然含水率为9.8%，土比重为2.55，烘干后测得最小孔隙比为0.47，最大孔隙比为0.94，试求天然孔隙比、饱和含水率和相对密实度，并判别该砂土层处于何种密实状态。解：(1)因为所以(2)(3)因为 2/3Dr 1所以，该砂土层处于密实状态第4页证实：设土粒质量为ms、体积为Vs，则孔隙体积为Vv=eVs 干密度 所以土体体积为V=Vs+Vv=Vs+eVs 又知则于是，由得又则则代入得综上，有第5页证实：设土粒质量为ms、体积为Vs、孔隙体积为Vv、孔隙中水体积为Vw湿密度 已知及则所以第6页证实：设土体内土粒体积Vs为1，则孔隙体积为Vv为e，土粒质量ms为s浮密度 则第7页以下列图所表示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处竖向附加应力。解：已知：P=2360kN,=17kN/m3,d=1m,e=0.4,l=6m,b=3m,z=4m(1)基底压力：G=dlb=20163=360 kN,Fv=P+G=2360+360=2720 kN 第8页以下列图所表示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处竖向附加应力。(2)基底附加应力：O、BA第9页以下列图所表示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处竖向附加应力。(3)O、B点竖向附加应力：可认为仅由矩形均布荷载引发，即A点竖向附加应力：可认为有矩形均布荷载pn和三角形荷载pt两部分引发，即：附加应力系数及附加应力值见下表 第10页以下列图所表示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处竖向附加应力。附加应力计算表 O点B点A 点荷载型式矩形均布矩形均布矩形均布三角形分布l(m)3361.5b(m)1.531.56z(m)4444l/b2140.25z/b2.66671.3332.66670.6667Ks (查表)0.08600.13770.10480.0735z计算式4Kspn2Kspn2Kspn2Kt2ptz(kPa)46.1336.9317.0215.5535.57 第11页某无粘性土粒径分布曲线如图中A曲线，若该土孔隙率为n=13%，土粒比重为Gs=2.55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别)第12页某无粘性土粒径分布曲线如图中A曲线，若该土孔隙率为n=13%，土粒比重为Gs=2.55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别)解：（1）由图查得：可得：查图得小于粒径1.25mm土粒百分含量为：P26%。则P0.9Pop=48.7%，故该土为管涌型土 第13页某无粘性土粒径分布曲线如图中A曲线，若该土孔隙率为n=37%，土粒比重为Gs=2.55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别)（2）由图查得：则第14页有一粘土层位于两砂层之间，其中砂层湿重度=17.9kN/m3，饱和重度sat=19.4 kN/m3，粘土层饱和重度sat=20.8 kN/m3，土层厚度如图所表示。地下水位保持在地面以下1.5m处，若下层砂中有承压水，其测压管水位高出地面3m，试计算：(1)粘土层孔隙水压力及有效应力随深度改变并绘出分布图(假设承压水头全部损失在黏土层中)(2)要使粘土层发生流土，则下层砂中承压水引发测压管水位应该高出地面多少米？第15页已知：地下水位以上砂土层厚h1=1.5m，地下水位以下砂土层厚h2=1.5m，粘土层厚h3=3.0m。解：由图可知，粘土层顶面测压管水位为（以粘土层底面作为高程计算零点）；粘土层底面测压管水位为(1)粘土层应力计算：粘土层顶面应力：总应力：第16页孔隙水应力：有效应力：粘土层底面应力：总应力：孔隙水应力：有效应力：第17页(2)要使粘土层发生流土，则粘土层底面有效应力应为零，即所以，粘土层底面测压管水头高度应为，则，粘土层底面承压水头应高出地面为 11.84-6.0=5.84m。第18页1、砂样置于一容器中铜丝网上，砂样厚25cm,由容器底导出一水压管，使管中水面高出容器溢水面。若砂样孔隙比 e0.7,颗粒重度Gs2.7，如图所表示。求：(1)当h10cm时，砂样中切面a a上有效应力？(2)若作用在铜丝网上有效应力为0.5kPa，则水头差h值应为多少？第19页解：已知，(1)由 得，依据有效应力原理，a-a平面上有效应力为：第20页(2)已知，依据有效应力原理：所以，解得h=0.2m=20cm第21页