土力学课后习题部分答案重庆大学出版社11.docx
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土力学课后习题部分答案重庆大学出版社11
1-1解
(1)A曲线:
卵石或碎石(>20mm)占100﹣77=23%砾粒(20-2mm)占77﹣50=27%砂粒(2-0.075mm)占50﹣10=40%粉粒(<0.075mm)占10%
(2)A曲线较平缓,说明A土土粒粒度分布范围广,颗粒不均匀,故级配良好;而B土曲线较A土曲线陡,说明其粒度分布范围窄,土粒均匀,故级配不良。
(3)A土
d=0.08d=0.6d=3.6
C=d/d=3.6/0.08=455
C=(d)2/(dd)=(0.6)2/(3.60.08)=1.25
在1-3之间,故A土级配好
B土
d=0.15d=0.35d=0.74
C=d/d=0.74/0.15=4.95
C=(d)2/(dd)=(0.35)2/(0.740.15)=1.10
只满足一个条件,故级配不良
1-2解:
m=119gm=m-m=127-119=8gw=m/m=8/119=6.72%
e=Gρ(1+w)/ρ-1=2.71(1+0.0672)/1.76-1=0.637
ρ=m/V=127/72=1.76g/cm3
ρsat=(Gs+e)w/(1+e)=(2.7+0.637)/(1+0.637)=2.04g/cm3
ρ'=sat-w=1.04g/cm3
ρ=m/V=119/72=1.65g/cm3
n=e/(1+e)=0.637/(1+0.637)=38.9%
S=wG/e=0.06722.7/0.637=28.5%
比较密度:
ρsat>ρ>ρd>ρ'
1-3解
V=V,e=V/V=1
vsvs
=G/(1+e)=2.6810/(1+1)=13.4kN/m3
Vv=Vw
sat=(Gs+Vv)w/(1+e)=(ds+e)w/(1+e)=(2.68+1)10/(1+1)=18.4kN/m3
w=Ww/Ws=Vww/VsGsw=1v/Gs=1/2.68=37.3%
1-4解
设V=1m3
W=×V=11kN
Vs=Ws/(dsw)=11/(2.710)=0.407m3
V=V-V=1-0.407=0.593m3
w=W/WW=wW=0.511=5.5kN
wsws
Vw=Ww/w=5.5/10=0.55m3
V=V-V=0.593-0.55=0.043m3
1-5解:
饱和土e=w´Gssat=(Gs+e)w/(1+e)
即e=0.4G18=(G+e)/(1+e)10
以上两式联立求解解得e=1.05Gs=2.65
1-6解
w=W/W=(W-W)/W可求得w=16%时,W=21.64N时土粒的质量
W=W/(1+w)=21.64/(1+0.16)=18.655N
其中水量为W=wW=0.1618.655=2.985N
当w'=25%时,土中水量为W'=w'W=0.2518.655=4.664N
因此增加的水量W=4.664-2.985=1.679N
1-7解:
设饱和土为V=1m3V=V+V=1
饱和土w=Ww/Ws=Vw/VsGs=0.6
由上两式联立可得:
Vs=0.382Vw=0.618
W=VG=0.3822.710=10.314kN
W=wW=0.6010.31=6.186kN
当w=15%时,需要土W=(w+1)W=1.1510.314=11.86kN
其中水量W=wW=0.1510.314=1.547kN
故增加水的重量为W=6.186-1.547=4.64kN
1-8解:
e=1e=V/VV=VV=1m3V=V=0.5m3
Sr=Vw/VvVw=SrVv=0.80.5=0.4m3
当水蒸发掉一半时Vw=Vw/2=0.4/2=0.2m3Vv'=Vw'/sr=0.2/0.9
V=0.5+0.2/0.9=0.722=72.2%
1-9证:
/-1=(W/V)/(W/V)-1=W/W-1=(W-W)/W=W/W=w
1-10解:
e=G(1+w)/-1=(2.6510(1+0.073))/17.1-1=0.663
=W/V=29.85/2000=0.0149N/cm3=14.9kN/m3
dmin=GS/w/(1+emax)14.9=2.6510/(1+emax)emax=0.779
=W/V=32.5/2000=0.0163N/cm3=16.3kN/m3
dmin=GS/w/(1+emin)16.3=2.6510/(1+emin)emin=0.626
Dr=(emax-e)/(emax-emin)=(0.770-0.663)/(0.779-0.626)=0.758
S=G/e=2.650.073/0.663=29.2%
1-11解:
在压实以前n=e/(1+e)=0.72/(1+0.72)=0.419
在1m2的地基面积中,土粒体积为V=(1-n)V=(1-0.419)5=2.91m3在压实以后,土粒体积减少0.3m3
n=(V-V)/V=(5-0.3-2.91)/(5-0.3)=0.381
e=n/(1-n)=0.381/(1-0.381)=0.616
此时Dr=(emax-e)/(emax-emin)=(0.75-0.616)/(0.75-0.52)=0.583
1-12解:
m=23-15=8gw=m/m=8/15=0.533=53.3%
I=w-w=40-24=16I=(w-w)/(w-w)=(53-24)/16=1.813
10IP17粉质粘土IL1流态
1-13解:
(1)A土I=30>B土IP=11故A土粘粒含量多
(2)由=Gsw(1+w)/(1+e)=dsw(1+w)/(1+wGs/Sr)因为是饱和土S=100%=1
A土=2.6910(1+0.53)/(1+0.532.69)=16.97kN/m3
B土=2.7110(1+0.26)/(1+0.262.71)=20.03kN/m3
B土的天然重度大
(3)d=/(1+w)
A土=16.97/(1+0.53)=11.09kN/m3
B土=20.03/(1+0.26)=15.89kN/m3
B土的干重度大
(4)因为是饱和土e=wG
A土e=0.532.69=1.43
B土e=0.262.71=0.70
A土的孔隙比大
1-14解:
因为大于2mm粒径的土粒占总质量的(11+5)=16%50%。
按表1-7颗粒级配所示属砂
土,而>2mm粒径的颗粒只占总质量16%25%,故该土样不是砾砂,而>0.5mm粒径的颗粒占总质量(16+39)=55%50%,故该土样定名为粗砂。
第二章地基的应力部分习题解答
3.1细砂、粗砂分界线处:
=16.43=49.2kPa
en
粗砂n=e→e=n=2/31+e1-n
=GSw(1+w)=2.6510(1+0.2)=19.08kN/m31+e1+2/3
水位线处=49.2+19.082.4=94.8kPa
=94.8+(19.9-10)2.1=115.6kPa
粘土w=mw=Vw=0.6→e=Vw=0.6´2.73=1.638msGS×VSVS
=(GS+e)w=(2.73+1.638)10=16.56kN/m3
sat1+e1+1.638
粘土与泥岩分界处=115.6+(16.56-10)3=135.28kPa
泥岩顶面=135.28+105.1=186.28kPa
结论:
随着地下水位的下降,土有效应力增大,使得变形会增加。
3-3解:
(1)填土前
总应力(kpa)孔隙水压力u(kpa)有效应力'(kpa)
中
砂
3m
19×3=57
57
中
砂
3m
57+20×3=117
10×3=30
117-30=87
粉
土
3m
117+18×3=171
30+10×3=60
171-60=111
粗
砂
3m
171+20×3=231
60+10×3=90
231-90=141
2)刚填土后(假定一次将土骤然填上)
总应力(kpa)孔隙水压力u(kpa)有效应力'(kpa)
中
砂
3m
90
90+57=147
90-0=90
147-0=147
中
砂
3m
90+117=207
10×3=30
207-30=177
粉
土
3m
171+90=261
90+30=120
90+60=150
207-120=87
261-150=111
粗
砂
3m
231+90=321
10×6=60
10×9=90
261-60=201
321-90=231
3)填土后土层完全固结
总应力(kpa)孔隙水压力u(kpa)有效应力'(kpa)
中
砂
3m
90
147
90
147
中
砂
3m
207
30
177
粉
土
3m
261
60
2011
粗
砂
3m
321
90
231
3.4对基地面积为3m6m,P=200kPa
点号
L/b
z/b
C
Z=4CP0
0
2
0
0.250
200
1
2
1/1.5
0.228
182.4
2
2
2/1.5
0.170
136
3
2
3/1.5
0.120
96
4
2
4/1.5
0.086
68.8
5
2
5/1.5
0.063
50.4
6
2
4
0.048
38.4
对基地面积为1m2m,P=200kPa
点号
L/b
z/b
C
Z=4CP0
0
2
0
0.250
200
1
2
1/0.5
0.120
96
2
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