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土力学 习题
- 1. 2.1 某 原 状 土 样 , 经 试 验 测 得 天 然 密 度 ρ =1.67
g/cm3,含水量为 12.9%,土粒比重 2.67,求孔隙比 e 、
孔隙率 n 、饱和度 S r 。
2.2 某 砂 土 土 样 的 密 度 为 1.77g/cm3 , 含 水 量 为
9.8 %,土粒的比重为 2.67 ,烘干后测定最小孔隙比
为 0.461,最大孔隙比为 0.943,试求孔隙比 e 和相对
密实度 Dr ,并评定该砂土的密实度。
3.1 在一个变水头试验中,得到如下数据:
·渗透仪内径(试样直径):75.2mm;
·试样长度:122.0mm;
·进水管内径:6.25mm;
·进水管开始时水位:750.0mm;
·15s 后进水管水位:247.0mm。
计算土的渗透系数。
3.2 有一种土的比重 d s = 2.70 ,孔隙比 e = 0.60 。问:
这种土发生流土的临界水力坡降是多少?
4.1 计算并画出图 4 - 1 土层中竖向自重总应力和自
重有效应力沿深度分布图。
- 2. 4.2 今地面上作用有矩形( 2m × 3m )均布荷载,荷
载密度为 200 kPa ,请给出(1)荷载作用中心和角点
下竖向附加应力沿深度分布(深度可算至 9.0m )。
(2)在荷载作用面对称轴下深度为 2.0m 土层中附加
应力沿水平方向分布。
5 . 1 受大面积均布荷载 p0 = 80kpa 作用的某地基饱和
粘土层厚 12m, kv = 1.6cm/年, Es = 6MPa 。试在单面
和双面排水条件下分别求:( 1)加荷半年后粘土层
的平均固结度;(2)固结沉降量达 128mm 所需时间。
5.2 某建筑物地基有一厚度为 5m 的饱和粘土层,其
顶面和底面均为透水砂层。取厚度为 20mm 的土样进
行压缩试验,压力施加后 4 分钟测得土样的压缩量已
达到总压缩量(稳定)的 50%。试预估在同样大的压
力作用下原位粘土层固结沉降量达到其总沉降量的
90%所需时间。
- 3. 6.1 如图 6-1 所示,岩层上土层 20m,土体弹性模量
为 10 MPa , µ = 0.35 ,地基上作用一直径为 8m 得柔性
圆形荷载,荷载密度为 200kpa ,试求荷载作用中心点
和边缘位置得沉降量。
6.2 某超固结土层厚 3.0m,前期固结压力 Pc = 320kpa ,
压缩指数 Cc = 0.52 ,回弹指数 Ce = 0.12 ,土层所受平均
自重应力为 p1 = 120kpa , e0 = 0.72 。求下列两种情况下该
土层的最终压缩量。 1)荷载引起平均竖向附加应力
(
∆P = 400kpa ; ( 2 ) 荷 载 引 起 的 平 均 竖 向 附 加 应 力
∆P = 200kpa
7.1 某饱和粘性土用 CIU 试验得到有效应力强度指标
c′ = 0 , ϕ ′ = 300 , 如 果 该 土 样 受 到 σ 1 = 280kpa 和
σ 3 = 200kpa 的作用时,测得孔隙水压力 u = 100kpa ,问
该土样是否会破坏?
7.2 已知土的抗剪强度指标 c = 100kpa , ϕ = 30 ,作用
0
- 4. 在此土中某平面上的总应力为 σ 0 = 180kpa , τ 0 = 80kpa ,
倾斜角 θ = 36 ,试问会不会发生剪切破坏?
0
8.1 按朗肯土压力理论计算图 8-1 所示挡土墙上的
主动土压力及分布图。
亚粘土
3m
中砂
2m
图 8-1 习题 8.1 图示
8 . 2 已知墙高 H = 6m ,墙背倾角 ε = 10 ,墙背摩擦
0
角 δ = ϕ 2 ; 填 土 面 水 平 β = 0 , γ = 19.7 kN m ,
3
ϕ = 350 , c = 0 。用库伦土压力理论计算图 8-3 挡土墙
上的主动土压力值及滑动面方向。
ε = 100
γ = 19.7 kN m3
H=6m
ϕ = 350
c=0
图 8-2 习题 8.2 图示
- 5. 9.1 一条形基础,宽 1.5m,埋深 1.0m。地基土层分
3
布为:第一层素填土,厚 0.8m,密度 1.80 g cm ,含
3
水量 35%;第二层粘性土,厚 6m,密度 1.82 g cm ,
含水量 38%,土粒相对密度 2.72,土粘聚力 10 kpa ,
求该基础的临塑荷载 pcr ,塑性荷载 p1 3
0
内摩擦角 13 。
和 p1 4 ?若地下水位上升到基础底面,假定土的抗剪
强度指标不变,其 pcr , p1 3 , p1 4 相应为多少?据此
可得到何种规律?
9.2 某条形基础宽 1.5m,埋深 1.2m,地基为粘性土
3 3
密度 1.84 g cm ,饱和密度 1.98 g cm ,土的粘聚力 8
kpa ,内摩擦角150 ,问:
(1)整体破坏时地基极限承载力为多少?取安全度
为 2.5,承载力特征值(标准值)为多少?
(2)分别加大基础埋深至 1.6m、2.0m,承载力有何
变化?
(3)若分别加大基础宽度至 1.6m、2.0m,承载力有
何变化?
(4)若地基土的内摩擦角为 20 ,粘聚力为 12 kpa ,
0
承载力有何变化?
(5)根据以上的计算比较,可得出哪些规律?
- 6. 10.1 一均质无粘性土坡,土的浮重度 γ ′ = 9.65 kN m ,
3
内摩擦角 ϕ = ϕ ′ = 33 ,设计稳定安全系数为 1.2,问下
0
列三种情况,坡角 β 应取多少度?(1)干坡;(2)
水下浸没土坡;(3)当有顺坡向下稳定渗流,且地
下水位与坡面一致时。
0
10.2 一深度为 8m 的基坑,放坡开挖坡角为 45 ,土
的粘聚力 cu = 40kpa , ϕu = 0 ,重度 γ = 19 kN m ,试用
0 3
瑞典圆弧法求图 10-2 所示滑弧的稳定安全系数,并
用泰勒图表法求土坡的最小稳定安全系数。
4.5m
O
89.50 r = 12.1m
3.2m
8m
W
滑坡体面积
8m
硬土层
图 10-2 习题 10.2 图示