清华大学版土力学课后答案.doc
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1、第一章1-1: 已知:V=72cm3 m=129.1g ms=121.5g Gs=2.70则: 129.1 121.56.3%121.5ssmmwm3333129.1*1017.9/72 121.5452.77245271.0*27 121.5*1020.6/72s s sVssatwVs satsatmggKN mv mVcmVVVcmmVmgggKN mVV3320.6 1010.6/121.5*1016.9/72satws dsatdKN mmgKN mV 则1-2: 已知:Gs=2.72 设 Vs=1cm3则33332.72/2.722.72*1016/1.7 2.720.7*1*10
2、20.1/1.7 20.1 1010.1/75%1.0*0.7*75%0.5250.52519.3%2.720.5252.72 1.sss ddsVwwrwwVrwswsg cmmgmggKN mV mVggKN mV KN mmV SgmwmmmggV 当S时,3*1019.1/7KN m1-3:3477777 3 31.70*10 *8*1013.6*1013.6*10 *20%2.72*1013.6*102.72*10850001.92*10sdwsswmVkgmm wkgmmVm挖1-4: 甲:33334025151*2.72.7*30%0.81100%0.812.70.811.94/
3、1 0.8119.4/2.71.48 /1.8114.8/0.81pLPsssswrw V wswsws d swddvsIwwVmVgmgSmVmmg cmVVgKN m mg cmVVgKN mVeV设则又因为 乙:33333812.682.68*22%0.47960.47962.680.47962.14/1 0.47962.14*1021.4/2.681.84/1.47961.84*1018.4/0.4796pLpsssswsVswsVs d swddVsIwwVmVgmm wgVcmmmg cmVVgKN mmg cmVVgKN mVeV设则则乙甲dd乙甲ee乙甲ppII乙甲则(1)
4、、 (4)正确1-5:则 1sw dG e2.7*1110.591.7022%*2.7185%0.59swds rGewGSe 所以该料场的土料不适合筑坝,建议翻晒,使其含水率降低。1-6:minmaxmaxmin() ()ddd r dddD 式中 Dr=0.7 3 max1.96/dg cm3 min1.46/dg cm则可得:31.78/dg cm1-7:设 S=1, 则sVShh则压缩后:则2.7sssmV Gh2.7 *28%wsmm wh2.7 *28%w w wmVh则 2.7 *28%1.95swVVhh1.11hcm2.0 1.110.89Vhcm0.890.81.11VVs
5、VheVh1-8:甲: 流塑状态45251.334025p L LpwwIww乙: 坚硬(半固态)20250.334025p L LpwwIww 属于粉质粘土(中液限粘质土)15pLpIww乙土较适合作天然地基1-9:属非活性粘土0.00253360.310.7555pIAP甲 甲 甲属活性粘土0.00270351.31.2527pIAP乙 乙 乙乙土活动性高,可能为伊利石,及少量的高岭石,工程性质乙土的可能较第二章 2-1 解:根据渗流连续原理,流经三种土样的渗透速度 v 应相等,即ABCvvv根据达西定律,得:CAB ABC ABChhhRRRLLL:1:2:4ABChhh又35ABChh
6、hcm5,10,20ABChcmhcmhcm31*10/A A AhVkcm sL3*t=0.1cmVVA加水2-2 解: 12.70 11.076110.58s crGie 2-3 解:(1)土样单位体积所受的渗透力201*1*9.8*6.5330whjrNL(2)12.72 11.055110.63s crGie 200.66730hiL则土体处于稳定状态,不会发生流土现象crii(3)当时,会发生流土破坏,criicrhiL即时*30*1.05531.65crhL icm水头差值为 32cm 时就可使土样发生流土破坏 2-4 解:(1)6 ,7.5 ,6.752AC ACBhhhm hm
7、 hm3*3.675/w wrhjrikN ml(2)若要保持水深 1m,0.625hiL而86320*10*1.5*10*0.6251.875*10/QAkvms故单位时间内抽水量为631.875*10/ms2-5:解:,而11ss satwGeGe ee1 1s crGie (1)1111ss crsatGeeGeiee 又,故只考虑就可以satsat砂层粘土sat粘土312.04 11.04/crsatig cm 粘土又7.5(3)4.5 33crhhhiL则1.38h 故开挖深度为 6m 时,基坑中水深至少 1.38m 才能防止发生流土现象 2-6:解: (1)地基中渗透流速最大的不为
8、在等势线最密集处,故在第二根流线上 (5 1)0.267116 1HHmhmNn 0.2670.40.667hiL341*10 *0.44*10/vkicm s(2)0.2670.10682.5hiL均 均12 11crsati 则 故地基土处于稳定状态crii均(3)5525*1*10*0.2671.335*10/qM qMk hms 2-7:解:(1),3.6Hm3.60.2571414Hhm 443236*1.8*10*0.2572.776*10/1.666*10/ minqM qMk hmsm (2)18.5110.8889.8sat cr wwrrirr ,故,不可能发生流土破坏0.
9、2570.5140.5hiLcrii0.8881.730.514cr siFi第三章土体中的应力计算3-1:解:41.0m:1111.70*10*351sHkpa40.0m:212251 (1.90 1.0)*10*160ssHkpa38.0m:323360(1.85 1.0)*10*277ssHkpa35.0m:434477(2.0 1.0)*10*3107ssHkpa水位降低到 35.0m41.0m:151skpa40.0m:212251 1.90*10*170ssHkpa38.0m:323370 1.85*10*188.5ssHkpa35.0m:434488.5 1.82*10*3143
10、.1ssHkpa3-2:解: 偏心受压:maxmin0.2 67006*0.2(1)(1)78.41010 61.6em pepkNBB pkN由于是中点,故costan1.097sinc sHFFHJ 均布荷载 p=61.6三角形荷载 p16.8z(m)n=z/BKK水平附加 应力总附加应 力 (kPa)0.10.010.99961.53840.58.4069.9384 10.10.99761.41520.4988.3664069.7816 20.20.97860.24480.4988.3664068.6112 40.40.88154.26960.4417.4088061.6784 60.6
11、0.75646.56960.3786.3504052.92 80.80.64239.54720.3215.3928044.94 1010.54933.81840.2754.62038.4384 121.20.47829.44480.2394.0152033.46 141.40.4225.8720.213.528029.4 2020.30618.84960.1532.5704021.423-3:解: (1) 可将矩形分为上下两部分,则为 2 者叠加,查表得 K,,LzmnBB2*zoK(2) 可将该题视为求解条形基础中线下附加应力分布,上部荷载为 50kN/m2的均布 荷载与 100 kN/m2
12、的三角形荷载叠加而成。 3-4:解: 只考虑 B 的影响: 用角点法可分为 4 部分,得1 11 111.5,0.5LzmnBB10.2373K ,得2 22 223,1LzmnBB20.2034K ,得3 33 332,1LzmnBB30.1999K ,得4 44 441,1LzmnBB40.1752K 2 1234()2.76/zKKKKkN m只考虑 A:为三角形荷载与均布荷载叠加, 1,1mn2 11110.1752,0.1752*10017.52/zKKkN m2 22220.0666,0.066*1006.6/zKKkN m2 1224.12/zzzkN m则22.7624.122
13、6.88/zkN m总3-6:解: (1)不考虑毛细管升高: 深度 z(m)(kN/m2)u(kN/m2)(kN/m2)0.516.8*0.5=8.408.4 216.8*2=33.6033.6 433.6+19.4*2=72.42*9.8=19.652.8 8(上)72.4+20.4*4=1546*9.8=58.895.28(下)72.4+20.4*4=15410*9.8=9856 12154+19.4*4=231.614*9.8=137.294.4 (2)毛细管升高 1.5m深度 z(m)(kN/m2)u(kN/m2)(kN/m2)0.516.8*0.5=8.49.8*(-1.5)=(-
14、14.7)23.128.4+19.4*1.5=37.5037.5 437.5+19.4*2=76.32*9.8=19.656.7 8(上)76.3+20.4*4=157.96*9.8=58.899.1 8(下)76.3+20.4*4=157.910*9.8=9859.9 12157.9+19.4*4=235.514*9.8=137.298.33-7:解:点号(kN/m2)u(kN/m2)(kN/m2) A2*9.8=19.62*9.8=19.60 B19.6+2*20=59.65.5*9.8=53.95.7 C59.6+2*20=99.67.5*9.8=73.526.13-8:解:试件饱和,则
15、 B=1可得1130.5AuA3 213()75/AuAkN m则水平向总应力 有效应力3 3100/kN m3 3225/AukN m 竖直向总应力 有效应力3 112150/kN m 3 1275/AukN m 3-10:解:(1)粉质粘土饱和,2.7,26%sGw32.7/sg cm(1)swssssssmmmVV wVw(1)ws swss wwmVVVVVw 3(1)2 / 1s sat swwmg cmVw 由图可知,未加载前 M 点总应力为:竖直向:2 1121.8*10*22*10*396/HHkN m砂砂粉粘粉粘孔隙水压力为:2 121.0*10*330/wuHkN m有效应
16、力:2 166/ukN m 水平向:2 1010.6*6639.6/xKkN m,2 1130/xuukN m2 11169.6/xxxukN m(2)加荷后,M 点的竖直向附加应力为:20.5*10050/s zK pkN m水平向附加应力为:20.30.3*5015/xzkN m在加荷瞬间,上部荷载主要有孔隙水压力承担,则:竖直向:2 219650146/zkN m2 21305080/zuukN m2 2221468066/ukN m 水平向:2 2280/xuukN m2 2020.6*6639.6/xKkN m2 222119.6/xxxukN m(3)土层完全固结后,上部荷载主要由
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