土力学(第三版)中国建筑工业出版社 课后题答案(全)

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同分层总和法一样，p0?p??C0?120?25.2?94.8kPa （2） 分层压缩模量的计算

分层深度自重平均附加平均自重+附加曲线压前e1i压后e2i压缩模量01.02.03.04.05.06.029.839.048.256.965.173.388.267.343.327.718.613.1118.0106.391.584.683.786.4?0.8210.7610.8180.7690.8080.7740.8000.782土样4-20.7960.7830.7910.781土样4-12.682.502.302.772.572.35

（3） 计算竖向平均附加应力系数? 当z=0时，z?=0

计算z=1m时，基底面积划分为 四个小矩形，即 4?2.5??2?1.25?*4

?l/b?2/1.25?1.6，z/b?1/1.25?0.8，查表6-5有??0.2395 基底下1m范围内??4*0.2395?0.958

详见下表。 Z(m) l/b z/b ??? ?z? ?(z?)i-( z?)i-1 ??Esi ?s'i '?s?i 1 1.6 0.8 0.958 0.958 0.958 2.68 34 34 2 1.6 1.6 0.8316 1.6632 0.705 2.50 27 61 3 1.6 2.4 0.7028 2.1084 0.445 2.30 18 79 4 1.6 3.2 0.5988 2.3952 0.287 2.77 10 89 5 1.6 4.0 0.5176 2.588 0.193 2.57 7 96 6 1.6 4.8 0.4544 2.7264 0.138 2.35 6 102 （4） 确定计算深度 由于周围没有相邻荷载，基础中点的变形计算深度可按下列简化公式计算：

zn?b?2.5?0.4lnb??2.5?2.5?0.4ln2.5??5.3m

（5） 确定?s

计算zn深度范围内压缩模量的当量值：

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????p0?zn?n?0??0???nn???Es???Ai/??Ai/Esi????????11?????p0?z1?1?0??0?p0?z2?2?z1??1?p0?zn?n?zn??1??n?1????????????????Es1Es2Esn?p0?2.7264?2.55MPa

0.9580.70520.44520.28680.19280.1384??p0???????2.52.32.772.572.35??2.68查表（当p0?0.75fak时）得：?s?1.1 （6） 计算地基最终沉降量

s??ss??s??si?1.1?102?112mm

''i?1n

6-12、由于建筑物传来的荷载，地基中某一饱和黏土层产生梯形分布的竖向附加应力，该层顶面和底面的附加

'应力分别为?z'?240kPa和?‘顶底面透水（见z?160kPa，

图6-34），土层平均

k?0.2cm/年，.e?0.88，a?0.39MPa?1，ES?4.82MPa。

试求：①该土层的最终沉降量；②当达到最终沉降量之半所需的时间；③当达到120mm沉降所需的时间；④如果该饱和黏土层下卧不透水层，则达到120mm沉降所需的时间。

解：①求最终沉降

a?0.39?10?3s??zH?1?e1?0.88?240?160????400?166mm

2??②Ut?st?50% （双面排水，分布1） s查图6-26得 TV?0.2

k?1?e?0.2?1?0.88??10?22 cv???0.964m/年 ?3a??W0.39?10?10?4?0.2???cvtTVH2?2??0.83(年) Tv?2 所以 t??Hcv0.964

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③当st?120mm时

Ut?st?72% 查图6-26得 TV?0.42 s2?4?0.42???TVH2?2??1.74(年) t??cv0.964④当下卧层不透水，st?120mm时

与③比较，相当于由双面排水改为单面排水，即 t ?1.74年 ，所以 .t?1.74?4?6.96年 4

第七章 7-8、某土样进行直剪试验，在法向压力为100、200、300、400kPa时，测得抗剪强度?f考分别为52、83、115、145kPa，试求：（a）用作图法确定土样的抗剪强度指标c和?；（b）如果在土中的某一平面上作用的法向应力为260kPa，剪应力为92 kPa，该平面是否会剪切破坏？为什么？ 抗剪强度（kPa）1820解： （a）用作图法土样的抗剪强度指标c=20kPa和??180 （b）?f???tg??c?260tg180?20?104.5kPa a?f 所以， 为破坏。 ???92kP?（kPa）法向应力 7-9、某饱和黏性土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度cu?70kPa，如果对同一土样进行三轴不固结不排水试验，施加周围压力?3?150kPa，试问土样将在多大的轴向压力作用下发生破坏？ 解：

?1??32?cu

??1?2cu??3?2?70?150?290kPa

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7-10、某黏土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，破坏时的孔隙水压力为uf，两个试件的试验结果为：

试件Ⅰ：?3?200kPa,?1?350kPa,uf?140kPa 试件Ⅱ：?3?400kPa,?1?700kPa,uf?280kPa 试求：（a）用作图法确定该黏土试样的ccu,?cu和c',?'；（b）试件Ⅱ破坏面上的法向有效应力和剪应力；（c）剪切破坏时的孔隙水压力系数A。 抗剪强度（kPa）340160060120解：210200350400420700法向应力（kPa） （a）用作图法确定该黏土试样的ccu?0,?cu?160和c'?0,?'?340 ??''?1'??32'?1'??3?'?1'??32?420?120420?120340?cos2?f??cos2??45?2???186.12kPa22??420?120sin(2?620)?124.36kPa 2??'2sin2?f?（c）在固结不排水试验中，?u3?0，于是 ?u??u1?A???1???3? A??u280?140??0.93

???1???3??700?350???400?200?7-11、某饱和黏性土在三轴仪中进行固结不排水试验，得c'?0,?'?280，如果这个试件受到?1?200kPa和?3?150kPa的作用，测得孔隙水压力u?100kPa，问该试件是否会破坏？为什么？ 解：?‘1极限?0280???150?100?tg??45?2???138.49kPa

??2 ?‘1实际?200?100?100kPa’?‘??1极限，所以，不会破坏。 1实际7-12、某正常固结饱和黏性土试样进行不固结不排水试验得?u?0,cu?20kPa，对

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