土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案

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第一章 土的物理性质指标与工程分类

1-1 解：

(1) A试样

d10?0.083mm d30?0.317mm d60?0.928mm

d600.928(d30)20.3172 Cu???11.18 Cc???1.61

d100.083d10d600.083?0.928 (1) B试样

d10?0.0015mm d30?0.003mm d60?0.0066mm

d600.0066(d30)20.0032 Cu???4.4 Cc???0.91

d100.0015d10d600.0015?0.00661-2 解：

已知：m =15.3g mS=10.6g GS=2.70

S=1

又知：m?m?m? 15.3-10.6=4.7g

? 饱和 ?

wrS (1) 含水量 ?? (2) 孔隙比 e? (3) 孔隙率

e1.2??0.545?54. 5%1?e1?1.2 (4) 饱和密度及其重度

G?e2.7?1.2???1.7g7cm/3 ?sat?Sw1?e1?1.2 ?sat??s? /71?01k7.N73magt?1.7?mmwS=

4.7=0.443=44.3% 10.6?GSS?r0.44?32.7?1.2 01.0 ?? (5) 浮密度及其重度 ?'??1.77?1.?0sat??w?3 /g0.7cm7 ?'??? /'g?0.7?7?10k7.N73m (6) 干密度及其重度

G?2.7?1.0?1.2g3cm/3 ?d?Sw?1?e1?1.2 ?d??d?g?1.2?31?01kN2.3m3 /1-3 解：

?1.60??1.51g/cm3 ? ?d?1??1?0.06?G?2.70?1.0 ? e?s?1?sw?1??1?0.79

?d?d1.51e0.79 ? ?sat???29.3%

Gs2.70m?V1.60?100???150.9g ? ms?1??1??1?0.06 ? ?mw???ms?(29.3%?6%)?150.9?35.2g 1-4 解：

m ??mmmm ??m?m

m ? ??wSwS

sSm1000??940g 1??1?0.06 ? ???0.1 6 ? ?mw????ms?0.1?69?40g1 50 ? ms?1-5 解：

1.77?1.61g/cm3

1?w1?0.098?G?2.7?1.0 ? e0?s?1?sw?1??1?0.68

?d?d1.61e0.68 (2) ?sat?0??25.2%

Gs2.7e?e0.94?0.68 (3) Dr?max0??0.54

emax?emin0.94?0.46 ? 1/3?Dr?2/3

(1) ? ?d??? ? 该砂土层处于中密状态。 1-6 解：

G??GS 1. ??d?S? e?

1?eSr0.1?52.750.0?62.68?0.825 eB??0.536 ?eA?0.50.32.752.68?1.50g/cm3 ?dB??1.74g/cm3 ?dA?1?0.8251?0.536 ? ???d(1??)

? ?A??dA(1??A)?1.50?(1?0.15)?1.74g/cm3 ?B??d()?1.7?4(?1B1??B3 84/0.0?6g)c1.m ? ?A??B

? 上述叙述是错误的。

2.752.68?1.50g/cm3 ?dB??1.74g/cm3 2. ? ?dA?1?0.8251?0.536 ?dA??d B ? 上述叙述是错误的。

0.15?2.750.0?62.68?0.825 eB??0.536 3. ? eA?0.50.3 eA?eB

? 上述叙述是正确的。 1-7 证明：

mmsms/Vs?G?(1) ?d?s???s?sw

VVs?VV1?VV/Vs1?e1?en ? e?

1?nG?1 ? sw?Gs?w()?Gs?w(1?n)

n1?e1?1?n(2)

msVVV??ww?s??w?w?VVsVVVsGs?w??wSreGs?Sremm?mwVs???s?????wVVs?VV1?VV/Vs1?e1?e1?e(3)

ms??wms?Vs?wms?Vs?wVs???wGs?w??wGs?1?'????s???w

VVVVs?VV1?e1?e1?e1?Vs1-8 解：

(1) 对A土进行分类

① 由粒径分布曲线图，查得粒径大于0.075㎜的粗粒含量大于50%，所以

A土属于粗粒土；

② 粒径大于2㎜的砾粒含量小于50%，所以A土属于砂类，但小于0.075

㎜的细粒含量为27%，在15%～50%之间，因而A土属于细粒土质砂；

③ 由于A土的液限为16.0%，塑性指数Ip?16?13?3，在17㎜塑性图上落在ML区，故A土最后定名为粉土质砂(SM)。 (2) 对B土进行分类 ① 由粒径分布曲线图，查得粒径大于0.075㎜的粗粒含量大于50%，所以B

土属于粗粒土；

② 粒径大于2㎜的砾粒含量小于50%，所以B土属于砂类，但小于0.075

㎜的细粒含量为28%，在15%～50%之间，因而B土属于细粒土质砂；

③ 由于B土的液限为24.0%，塑性指数Ip?24?14?10，在17㎜塑性图上落在ML区，故B土最后定名为粉土质砂(SC)。

(3) 对C土进行分类

① 由粒径分布曲线图，查得粒径大于0.075㎜的粗粒含量大于50%，所以C

土属于粗粒土；

② 粒径大于2㎜的砾粒含量大于50%，所以C土属于砾类土； ③ 细粒含量为2%，少于5%，该土属砾；

④ 从图中曲线查得d10，d30和d60分别为0.2㎜，0.45㎜和5.6㎜

d5.6 因此，土的不均匀系数 Cu?60??28

d100.2(d30)20.452 土的曲率系数 Cc???0.18

d10d600.2?5.6 ⑤ 由于Cu?5,Cc?1~3，所以C土属于级配不良砾(GP)。 1-9 解：

(1) ? ms1?ms2 即 ?d1?V1??d2?V2

?1V1??d2V 21??1?V(1??1)1.6?52?0?(112%) ? V1?d22??21.7万方4

?11.7 (2) ms??dV?1.65?3000?4950t ?mw?ms(?o??0(1?9%?12%)t p?)?495?G?2.72?1.0 (3) e?s?1?sw?1??1?0.648

?d?d1.65?Gs20.0?%9?5%2.72 Sr?

第2章 土体压力计算

[2-1]如图所示为某地基剖面图，各土层的重度及地下水位如图，求土的自重应力和静孔隙水应力。

O 2m A B C 1m 1m 3m D 2m E γsat=19.5kN/m3

地下水位 e?0.648?79.8%

γ=18.5kN/m3 γ=18kN/m3 γsat=20kN/m3 γsat=19kN/m3

解：各层面点自重应力计算如下： O点：?cz?0kPa

A点：?cz??1h1?18.5?2?37.0kPa

B点：?cz??1h1??2h2?18.5?2?18?1?55.0kPa

?h3?18.5?2?18?1?10?1?65.0kPa C点：?cz??1h1??2h2??3?h3??4?h4?18.5?2?18?1?10?1?9?3?92.0kPa D点：?cz??1h1??2h2??3E点：

?h3??4?h4??5?h5?18.5?2?18?1?10?1?9?3?9.5?2?cz??1h1??2h2??3 ?111.0kPa

各层面点的静孔隙水应力如下：

O、A、B点为0；

E点：?w??wh?10?(1?3?2)?60kPa 绘图如下：

自重应力（kPa）0012345678910255075100125深度（m）静孔隙水应力（kPa）0012345678910255075100125深度（m）

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